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美军2010年电磁频谱联合作战构想

作者:知远
2011年03月03日15:52

  国防部当今和未来的作战能力取决于对电磁频谱的使用。为满足对电磁频谱的重要需求,国防部必须制定一个相关战略来保持和扩大对电磁频谱的使用能力,因为我们肩负着未来保卫国家安全的职责。在保证拥有足够的电磁频谱来支援我们的作战部队方面我们面临着许多巨大的挑战。这些挑战包括在全球商业领域对电磁频谱的竞争、在战场上对电磁技术依赖性的不断增加以及国内和国际规章制度的发展变化。

  国防部制定了一个前瞻性指导规划来寻求从多方面争取电磁频谱资源,以确保能在任何时候任何地方都能获得电磁频谱。我们的频谱规划不是一个现成的措施。它需要与相关团体合作、需要新的作战管理概念和程序、需要持续不断地掌握先进电磁频谱技术。国防部采取的这些措施将使我们能够明智有效地确保我们的作战部队及其武器系统能够获得电磁频谱。“2010年电磁频谱联合作战构想”从中、长期对现实这一频谱构想进行了全面分析。我们将克服一切挑战,在技术上确保我们的作战部队能获得足够的电磁频谱。

  ——美国指挥、控制、通信和计算机系统部部长、空军中将

  小约翰•L•伍德沃德(JOHN L. WOODWARD, JR)

  一、导言

  “2010年电磁频谱联合作战构想”(JSV 2010)在确保国防部能够获得充分的电磁频谱、为美军在联合作战中取得新的作战效率方面勾勒出了一个概念框架,并在“2010年联合作战构想”(JV 2010)中进行了论述。对“2010年电磁频谱联合作战构想”的贯彻执行涉及到国防部长办公室(OSD)人员、指挥官、各军兵种、国防机构、联合机构及作战领域的战术频率管理人员;这些部门和人员构成了“联合频谱管理队伍”。 “2010年电磁频谱联合作战构想”为实现“2010年联合作战构想”制定的目标提供了一个中、长期电磁频谱整体规划,阐述了如何构建一支“联合频谱管理队伍”来为二十一世纪的美军提供充足的电磁频谱,使其在作战中取得“全频谱优势”。

  “2010年联合作战构想”强调了为使美军适应二十一世纪作战需求而要进行的改革,阐明了美军在信息时代应具备的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISR)能力。“2010年联合作战构想”提出了取得信息优势的四个作战概念,即:机动优势、精确打击、聚焦后勤和全方位保护。这四个作战概念在很大程度上都将取决于对信息时代先进技术的使用,使美国联合部队在各个军事行动中具备对潜在对手的信息优势。“2010年联合作战构想”还表明,持续、及时地将先进技术运用于武器系统是具备全频谱作战优势的关键所在。系统集成能力取决于战场空间感知和实时态势感知的信息优势,这是取得“2010年联合作战构想”所要求的极大提高作战效率的先决条件。

  取得“2010年联合作战构想”作战概念中所阐述的信息优势的支撑力量已在下面图示中进行了表述。“2010年联合作战构想”中的四个作战概念都极大依赖于可靠的电磁频谱运用。在国防部实施“2010年联合作战构想”作战概念时,对电磁频谱的要求无论是在技术、系统还是运用方面都将较过去具有更高的灵活性、适应性和有效性,这样才能为作战部队提供无缝、互通、整体、有力和持续的信息网格支援。

2010年联合作战构想。
2010年联合作战构想。

  二、不断变化的战场空间环境

  图示表明,构成“2010年联合作战构想”中心内容的四个作战概念可使美军在各种军事行动中占据优势,无论是人道主义援助、和平行动还是高强度冲突。而信息优势在支援这些作战概念方面极为重要,它为指挥官提供了成功完成所有任务所需之高度的战场空间感知能力。

机动优势。
机动优势。

精确打击。
精确打击。

聚焦后勤。
聚焦后勤。

全方位保护
全方位保护

  在二十一世纪,全球武器系统、信息技术和政治环境的发展变化将使美军面对一个很不确定的战场空间环境。尽管有这些不确定因素,但美军仍有可能战胜任何对手,并在作战中有效保护我方人员和装备。此外,美军还要能更有效地实施陆、海、空、海军陆战队联合作战和与盟国和合作伙伴间的协同作战。要在这种不断变化的战场空间环境中取胜,必须得到以下技术的支撑:

  1.通过各种投放系统实施远程精确打击的武器系统

  2.广泛的武器使用效力

  3.先进的隐蔽技术

  4.先进的信息系统

高技术支撑
高技术支撑

  这些技术将通过为作战部队提供准确的信息来极大加强致命打击能力,在提高武器系统的精确度的同时提高部队的生存能力。其结果是,美军将能以较小的风险来对选定目标实施单独的致命打击,并用较少的平台和武器弹药来取得较高的成功率。改进后的探测、瞄准和通信装备不仅能缩小部队的规模,而且还能提高部队的战术机动能力和作战效率。

  美军作战行动将越来越趋向于隐身性、机动性、分散性和战场空间的高作战节奏。这就需要在所有部队层次、通过具备以下特点的“全球信息网格”(GIG)来实现信息的时实搜集、处理和分发:

  支撑这类战场空间特点的基础框架就是信息网格,它为建立一个信息支援环境提供了设施和服务。信息网格能力分为三大领域:分布式环境支援、广泛的互动服务和服务保障。它们可使部队及其武器系统具备信息交换能力和通过不同的链接、处理或界面特点进行无障碍协同工作。信息网格可为作战部队提供广泛而强大的服务,其信息环境可广泛运用于本地和远程的机构、人员和装备。

全球信息网格:得到保护的、可靠的和互通的通信系统
全球信息网格:得到保护的、可靠的和互通的通信系统。

  三、频谱资源

  电磁频谱是能为“2010年联合作战构想”中所阐述的机动、分散和高作战节奏提供支援的唯一媒介。为能通过“不同的链接、处理或界面特点进行无障碍协同工作”,全球信息网格将使用各种电磁频谱资源。因此,确保得到频谱资源来支援当今和二十一世纪的军事行动将至关重要。

  全球信息网格构想

  1.能为所有作战部队、国家安全和支援用户提供无缝端对端能力的单一的网格

  2.从和平时期的业务支援到各种层次的军事冲突都能满足国防部和情报部门需求

  3.高性能网络联合的作战

  4.与武器系统相结合

  5.能提供战略、战役、战术和基地/站/所/营地等所有层次的支援

  6.具备“即插即用”的互通能力

  (1)美军与盟军通用

  (2)联合用户间的互联

  7.现实战术和职能的融合

  8.拥有所需信息/带宽

  9.能抵御所有深度威胁

  电磁频谱除了支援全球信息网格外,还能支援重要的、快速发展的导航、传感器和武器系统。在这些系统中,已取得革命性进展的系统包括无线电导航系统、定位系统、雷达系统、遥测系统、树叶穿透雷达和通信系统、多谱环境系统和定向能武器系统,每一种系统都离不开无障碍的频谱使用。对于国防部而言,要将这些新兴系统运用于战场空间环境还将面临着频谱管理的实施和程序挑战,国防部必须克服这些挑战。

  要实现“2010年联合作战构想”构想,就要具备新的频谱管理概念、策略、理论以及有效设计、生产和使用全球信息网格的新技术。此外还要在全国和全球领域制定出频谱管理新战略。为满足这些要求,国防部的目标是要让所有频谱管理机构积极开展程序和实施评估,以确保作战部队能最大程度地获得频谱资源来支援“2010年联合作战构想”。为达到这一目标,国防部将着重在影响电磁频谱使用的四个主要领域采取协调管理措施,即:法律法规、管理规定、科学技术和市场作用。

  四、频谱管理

  (一)法律法规

  今后仍将通过立法手段来对更多过去仅限于联邦政府和国防部所使用的电磁频谱进行重新分配或向商业用户拍卖。作为对这些立法手段的反应,国防部必须作好准备来确认、证明和捍卫自己的电磁频谱要求。除了保护必要的频谱资源需求,国防部还必须制定出使用共享频谱的策略。共享频谱能为国防部提供一个同时促进互通性、有效性和保护性的渠道;它还能使我们获得具备信息优势的一个前提,即:在任何时候任何地方都能为军事行动提供支援。

  国防部必须与国际立法机构、盟国和潜在合作伙伴合作,确保在全球陆地、海上、空中和太空都能满足电磁频谱需求。在美国国内,国防部要与国家立法机构和其它政府和非政府频谱用户合作,为美军提供可靠、充足的频谱资源来满足国家安全需求。

频谱管理领域。
频谱管理领域。

  (二)管理规定

  电磁频谱是一种有限的自然资源,每个国家都将其作为国家的主权来加以控制。美军或将在多个国家的陆地、海上、空中和太空主权范围内实施作战,并将受这些国家相关规定的制约。国际电信联盟(ITU)和联合国机构一道,为无线电频谱制定了国际标准和使用规定,并在全球不同地区进行了频段分配。美国遵守国际电信联盟的“无线电管理规则”。

  在美国国内,国家电信与信息管理局(NTIA)负责联邦政府的无线电频谱使用管理,联邦通信委员会(FCC)负责非联邦政府的无线电频谱使用管理。这两个机构负责协调全国无线电频谱的分配,为联邦政府、非政府和国内频谱共享分配频率。国防部用户必须遵守国家电信与信息管理局的有关规定。美国国防部在国外的频谱使用将遵循国际电信联盟的有关规定和东道国自己的频率分配和规定。

  由于法律、市场和技术领域的作用,管理领域也在快速发生变化。国际规则也必然会像相关的技术和市场一样不断发生变化。国防部必须不断关注管理机构和管理规定动向,并在这些变化可能影响到国防部需求时作出相应的对策。

  (三)科学技术

  高技术装备在过去的战斗中起到了极为重要的作用,今后美军必将继续使用具有高任务性能、安全可靠的武器装备。二十一世纪将是科学技术加速发展的时代,国防部必须继续运用先进的科技来提升军事能力。诸如全球定位系统、先进多光谱传感器、反隐身雷达和安全的大容量通信系统等军事能力将更加依赖于电磁频谱来获取信息优势。

  除了对电磁频谱需求量的不断增加外,电磁频谱的样式也将随着科学技术的发展而发生变化。数字通信网络集声音、视频和数据为一体,是无缝的信息设施。先进数字调制技术可提高频谱效率。商用数字无线电频谱技术原理可用于共享电磁频谱使用概论。鉴于这些发展趋势,我们必须通过技术创新来在现有频谱中获取更大能量,同时通过军用、民用和商用等多种系统来分享频谱。国防部应鼓励和支持发展使用通用设备标准来促进共享技术的运用。

  (四)市场作用

  信息技术的爆发促进了商用电磁频谱的发展,并将在二十一世纪激剧、持续地发展。频谱对于全球商业用户来说都具有经济重要性。在美国,出于经济原因,联邦政府决定拍卖部分频段的频谱使用权,这些频段过去是联邦政府的专用频段,也是国防部使用最多的频段。国际上,一些国家也通过拍卖一些频段来获取商业利益,或分享某些目前美国重要军事系统所使用的频率。国防部在制定其电磁频谱战略时必须认识和考虑到市场作用的重要性。此外,国防部还必须寻求机会来将商用频谱用于国防需求。

  五、制定国家频谱计划

  国防部将极力支持制定一个“国家频谱计划”。制定这个计划的目的是要建立和保护国家优先频谱,促进所有用户间的频谱共享,将目前的隔离频谱使用环境向兼容性、互通性和共享环境方向发展。国家频谱计划要考虑到国际和国内关于频谱使用的有关规定、技术发展和市场作用所导致的电磁频谱使用的变化。它应能促进双赢战略和政策,通过频谱共享来提高国防部和以信息支撑的作战及武器系统的效益,为企业创造效益,提高国内和国际间的互通性。在制定这一计划时必须对商业领域的成功案例进行认真分析,对国防部作战需求和商业运作及趋势进行评估和了解。

  六、建立联合频谱管理队伍

  建立一支由国防部专业频谱管理人才组成的高素质、高技术专业管理队伍对于确保充足的电磁频谱来使美军实现“2010年电磁频谱联合作战构想”十分重要。国防部必须在所有技能和组织结构层次制定出频谱管理职业发展和训练计划。随着国防部向二十一世纪迈进,频谱管理人员的作用也将发生重大变化以便应对新技术及其对国防部作战构成的影响等挑战。在频谱需求不断增加和科学技术快速发展的年代,频谱管理人员的素质对于确保作战部队电磁频谱需求极为重要。国防部应授权频谱管理机构来最有效地使用有限的人才资源。在国防部频谱管理机构内部以及与其它政府机构、商业机构、合作伙伴、盟国和东道国开展信息交流也将十分重要。

  七、实现2010联合电磁频谱作战构想

  要完成先进战场空间信息系统就要广泛采用新的运作方式;不断消化和运用先进的信息技术;改进部队部署和指挥与控制概念;在作战、理论和训练、科技、引进以及组织管理团体之间加强协同性;一个能促进计划、结构、整合和评估环境协同性的程序,并与系统引进、组织管理和训练计划相结合。

  要通过实施“2010年电磁频谱联合作战构想”来满足国防部当今和未来对电磁频谱的需求。国防部的频谱战略必须要能预防和减少其电磁频谱使用权受到侵蚀,以最大程度地提高作战效率。为此,频谱管理在经营运作上要采取一些指导原则来在未来支援美军获取信息优势。这些指导原则是:

  1.与采办、作战和支援团体合作,在新技术研发的早期阶段以及在整个频谱系统的使用周期内加强频谱管理

  2.积极与管理和立法机构合作,从领导者、革新者和传统频谱保护者方面处理好频谱使用问题;

  3.在观念上要将频谱管理和频谱资产的引进看作是一种商业行为。在进行与频谱有关的决策时要进行市场分析,对经济意义进行评估;

  4.充分发挥模型和模拟器的作用;

  我们的组织部门要对创新思维加以奖励,营造不同观点的竞争氛围,减少创新中的结构或文化障碍。

  国防部要制定和保持一个长远的频谱管理战略计划,为联合频谱管理队伍提供政策导向、管理重点和技术方向。该战略计划将成为确保美军拥有足够的电磁频谱来支援“2010年联合作战构想”目标的重要指南。

  在贯彻执行“2010年电磁频谱联合作战构想”时,国防部必须确保频谱管理符合“2010年联合作战构想”中提出的作战理论。频谱管理机构要在各个层次上对频谱管理进行评估,看其是否支援军事行动,并采取必要的改革措施来确保对当前联合作战理论和未来联合作战概念的支援。同样重要的是,频谱管理部门要利用一切机会来使指挥官和部队认识到,电磁环境是整个联合作战战场空间的一个重要组成部分。

  战场空间的电磁领域包括敌方的频谱使用、敌方和友方的电子战以及友方、中立方和东道国的频谱使用。在频谱态势感知支援方面,指挥官必须认识到,恰当地使用频谱在战斗中是一种力量倍增器。既然频谱使用对于每一种战场职能都很重要,那么作战部队就必须通过教育和训练来掌握有效使用频谱的方法,在充分发挥武器系统效率的同时防止电磁自相残杀(对友军的电磁干扰)。联合频谱管理队伍的重要职能之一是对新技术进行评估并提出建议,提高频谱的使用效率,确保美军的信息优势。这些新技术必须要能让作战部队达到作战能力、互通性和成本之间的最佳平衡。

  结论

  美军要为实现“2010年联合作战构想”中提出的作战概念做好准备。为实现“2010年联合作战构想”提出的在二十一世纪具备全频谱作战优势的构想,美军具备对所有潜在敌人的信息优势将极为重要。电磁频谱是支援“2010年联合作战构想”中提出的信息优势和机动、分散和高作战节奏的唯一媒介。因此,为美军提供可靠的、充分的频谱资源是支援“2010年联合作战构想”的关键。在这方面,“2010年电磁频谱联合作战构想”为美军获得可靠的电磁频谱提供了一个理论框架。成功的关键在于高素质的频谱管理队伍。此外我们还要克服技术和其它领域的挑战,以确保我军拥有充足的电磁频谱资源来“在和平时期起到劝阻作用、在战争时期起到决定性作用、在任何形式的冲突中起到优势作用”。

  作者:小约翰•L•伍德沃德

  编译:知远/沐俭

(责任编辑:UM040)
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