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美国陆军网络电磁活动中的电子战

来源:搜狐军事 作者:知远

  本译文讨论如何通过网络电磁活动(CEMA)把电子战(EW)整合到作战活动。讨论了电子战的三大功能以及其各自的任务以及运用方面的考虑。

  第4章 电子战

  本章概述了如何通过网络电磁活动(CEMA)把电子战(EW)整合到作战活动。讨论了电子战的三大功能以及其各自的任务以及运用方面的考虑。

  电子战要通过CEMA集成到作战活动。电子战能力是在空中、陆地、海上、太空和网络空间运用载人的、远程遥控的、需要人员看管的或不需要人员看管的系统。电子战能力是指挥官可以塑造作战环境以创造他们的优势的越来越重要的手段。例如,电子战可通过激活网络化传感器、破坏无线网络或其他相关的行动来制造网络空间作战(CO)的有利条件。网络空间和电磁频谱(EMS)的作战都依赖于电子战活动,以保持行动自由。(见FM 3-36有关电子战的更多信息。)

  电子战包括三个功能。它们是电子攻击(EA)电子保护(EP)和电子战支援(ES)。

  电子攻击

  电子攻击是电子战的一个组成部门,涉及使用电磁能、定向能或反辐射武器攻击人员、设施或设备,其目的是瓦解、对冲或摧毁敌方作战能力,被认为是火力的一种形式(JP 3-13.1)。电子攻击包括——

  阻止或降低敌人有效地利用电磁频谱的行动。

  主要以使用电磁能或定向能作为其主要破坏机理的武器运用。

  进攻性和防御性行动,包括反制措施。

  防止或降低敌人有效地利用电磁频谱的行动,包括聚束(spot)、阻塞(barrage)、扫电磁干扰。电子攻击动作还包括各种电磁欺骗技术,如虚假目标或衬靶生成(duplicate target generation)。

  电子攻击包括使用主要是利用电磁能或定向能实现破坏目的的武器。这些可以包括激光器、射频武器、粒子束。定向能是一个总体概念,涵盖了生成集中的电磁能或原子或亚原子粒子波束的技术(JP 3-13.1)。在电子战中,大部分定向能的应用可以分为电子攻击的类别。一个定向能武器使用定向能作为直接的手段,以破坏或摧毁敌人的设备、设施和人员。除了破坏效应,定向能武器系统还支持区域封锁和人群控制。

  统一陆战使用电子攻击进行进攻性和防御性任务。进攻性电子作战的例子包括——

  干扰敌方雷达、电子指挥与控制系统。

  使用反辐射导弹压制敌方防空(反辐射武器使用从目标发出的辐射能量然后引导攻击目标)。

  使用电子欺骗迷惑敌人的情报、监视和侦察系统。

  使用定向能武器以瘫痪敌人的设备和能力。

  防御性电子攻击使用电磁频谱保护人员、设施、能力和装备。例子包括自我保护和其他保护措施,如使用消耗品(expendables)(闪光信号和主动诱饵)、干扰器、拖曳式诱饵、定向能红外对抗和对抗无线电控制的简易爆炸装置系统。

  电子保护

  电子保护是电子战的一个部分,其目的是保护人员、设施和设备不会受到友方或者敌方使用电磁频谱而产生的瓦解或销毁我方作战能力的影响(JP 3-13.1)。例如,电子保护包括为了确保友方使用电磁频谱而采取的行动,比如无线电频率的灵活性、雷达系统的可变脉冲重复频率。指挥官避免电子保护与自我保护相混淆。防御性电子攻击和电子保护保护人员、设备、能力和装备。但是,电子保护隔绝电子攻击(友好的和敌对的)和电磁干扰的影响,而防御性电子攻击主要通过阻止敌方使用电磁频谱以引导或引爆武器而抵御致命性攻击。

  在作战行动期间,电子保护包括但不限于训练和对抗敌人电子攻击程序的具体实践。陆军指挥官和部队了解敌人电子攻击对友军电子设备构成的威胁,并采取适当的行动,以确保友军作战能力免受刺探和攻击。电子保护措施尽量减少敌人对友军能力进行电子战支持(ES)和电子攻击作战行动的成功概率。为了保护友军的作战能力,作战部队——

  定期向友军人员提交电子战威胁的简报。

  在演习、诊断检查(workup)、部署预备训练中,他们要确保电子系统的作战能力。

  协调和排解电磁频谱使用的冲突。

  常规本站规划和培训活动期间,提供正常条件下、受到电子攻击威胁,或网络和系统受到攻击情况下适当的主动和被动的电子保护措施。

  采取适当的行动,以尽量减少我方的接收装置受到敌方干扰(如功耗降低、传输简化和定向天线)时的脆弱性。

  确保所有系统中的冗余得到维护和人员精通如何在系统之间做出切换。

  电子保护还包括频谱管理。频谱管理人员为负责信号的助理参谋长(G -6[S-6])工作,并在协调分配给军队的频谱资源方面发挥关键作用。频谱管理人员或他们的直接代表参与电子战作战行动的规划。

  通信和电磁频谱相关系统的开发和采办包含电子保护方面的要求,以规定性能参数。陆军部队设计他们的设备时要降低设备固有的弱点。如果检测到电子攻击方面的漏洞,作战部队必须检查这些项目。(见DODI 4650.01关于频谱支持和电磁兼容认证的信息。)

  电子战支持

  电子战支持是电子战的一个部分,作战指挥官负责或直接控制以搜索、截获、识别和定位有意的和无意的辐射电磁能量的来源,以实现快速威胁识别、瞄准、未来作战行动规划和实施的目的(JP 3-13.1)。电子战支持保证美军可以识别敌方的电子设备和系统中的电磁漏洞。友军过电子战作战利用这些漏洞。

  电子战支持系统是快速决策的信息源,涉及电子攻击 、电子保护、规避、瞄准和部队的其他战术运用。电子战支持系统收集数据并生成信息——

  与其他信息或其他情报来源协调。

  实施或指导电子攻击作战行动。

  启动自我保护措施。

  武器系统的任务配置。

  支持电子保护行动。

  创建或更新电子战数据库。

  支持与信息相关的能力。

  电子战支持和信号情报任务可以使用相同的或类似的资源。这两个行动的不同点在于执行任务和控制资产人不同,任务目的不同,所检测到的信息的预期用途不同,分析工作难易程度不同,所提供信息的细节不同,以及所需的时间表不同。电子战支持任务对战术指挥员的要求立即作出回应。(见ADRP 2-0和FM 2-0关于信号情报的更多信息。)

  任务和术语

  虽然新装备、战术、技术和程序继续发展,电磁能量的物理特性仍然保持不变。因此,尽管硬件和战术在改变,有效的电子战的任务保持不变。

  主要任务

  利用在使用电磁频谱中的机会和固有的脆弱性,主要的电子战功能支持统一陆战。电子战活动是根据与它们最密切相关的电子战功能(电子攻击、电子保护和电子战支持)而进行分类的。

  电子攻击任务

  与电子攻击相关的任务要么是进攻的,要么是防御的。这些活动有不同的目的。防御性电子攻击保护友好的人员和设备或平台。进攻性电子攻击拒阻、扰乱或摧毁敌人能力。与电子攻击相关的任务包括

  ——对抗措施/反制措施。

  ——电磁欺骗。

  ——电磁入侵。

  ——电磁干扰。

  ——电磁脉冲。

  ——电子探测。

  对抗措施

  对抗措施是军事科学的形式,通过使用设备和技术,以实现损害敌人活动的作战效能的目的(JP 3-13.1)。他们可以被先发制人地或被动地部署。用于电子战对抗的设备和技术,包括电光红外对抗和无线电频率对抗。

  电光红外对抗包括采用电光红外设备或技术的某个设备或技术以达到削弱敌人活动的效能的目的,特别是针对精确制导武器和传感器系统(JP 3-13.1)。电光红外对抗可能会使用激光干扰器、烟雾、喷雾器、签名抑制剂(signature suppressant)、诱饵、烟火、引火物、高能激光、或者定向红外能量对抗。

  无线电对抗是指采用射频设备或技术的任何设备或技术以削弱敌人活动的有效性,特别是针对精确制导武器和传感器系统(JP 3-13.1)。无线电频率对抗可以是主动的或被动的。飞机使用的消耗性干扰器可以对抗精确制导的面空导弹系统是无线电对抗的一个例子。

  电磁欺骗

  电磁欺骗是故意进行的辐射、再辐射、改造、抑制、吸收、否认、增强或反射电磁能量,旨在为敌人或敌人依赖电磁的武器传达误导性信息,因而降低或对冲敌人的作战能力。电磁欺骗的类型包括操纵、伪装和模仿。操纵手法包括消除暴露信息的措施,或传达误导性的电磁泄密指标,这可能为敌对势力所用。伪装涉及模仿友好的、名义的、或实际能力以误导敌军的行动。模仿把电磁能量引入敌人的系统,模仿敌人信号发射。

  电磁入侵

  电磁入侵是以任何方式故意把电磁能量插入传输路径,目的是欺骗操作员或引起混乱(JP 3-13.1)。电磁入侵往往是通过插入虚假信息而实现的。这些信息可能包括语音指令、虚假目标、协调火力任务、或转播预先录制的数据信号。

  电磁干扰

  电磁干扰是故意辐射、再辐射或反射电磁能,以防止或减少敌人有效使用电磁频谱,并降低或对冲敌人的作战能力(JP 3-13.1)。会受到干扰的目标的例子包括无线电、雷达、导航设施、卫星和电光设备。

  电磁脉冲

  电磁脉冲是由一个强大的电子脉冲产生的电磁辐射,最常见的可能是核爆炸引发电气或电子系统产生破坏性的电流和电压浪涌(JP 3-13.1)。电磁脉冲在目标系统中引发大量的电流和电压,从而损坏电气设备或破坏其功能。电磁脉冲的间接效果可以造成电器元件大量发热引发电气火灾。

  电子探测

  电子探测是故意设计的辐射,把其引入潜在敌人的装置或系统以了解这些设备或系统的功能和作者能力(JP 3-13.1)。这项活动是通过联合作战或跨机构渠道协调的,并且获得了陆军部队的支持。

  电子战支援任务

  有几个与电子战支持相关的任务。它们包括

  ——电子侦察。

  ——电子情报。

  ——电子产品的安全性。

  电子侦察

  电子侦察是对外国的电磁辐射的检测、定位、识别和评估(JP 3-13.1)。电子侦察是为了获得敌人威胁特征的信息。在规划和整合的过程中会使用敌人电子威胁特征的信息。

  电子情报

  电子情报是从国外的除了核爆炸或放射性源之外的非通讯电磁辐射获得的技术情报和地理位置情报(JP 3-13.1)。非通信电磁辐射的例子包括雷达、面空导弹系统和飞机。

  电子产品安全性

  电子产品的安全性是所有为阻止未经授权的人可能从拦截和研究非通讯电磁辐射(例如雷达)中获取有价值信息而采取的措施等保护行为(JP 3-13.1)。电子产品安全性的例子是电磁频谱缓解和网络保护。

  电子保护任务

  几个与电子保护相关的任务。它们包括——

  ——电磁硬化。

  ——电子屏蔽。

  ——信号控制。

  ——电磁频谱管理。

  ——战时储备模式。

  ——电磁兼容性。

  电磁硬化

  电磁硬化包括采取的消隐(blanking)、过滤、衰减、接地、键合(bonding)和/或屏蔽技术,以防止电磁能量的不良影响,以保护人员、设施和/或设备(JP 3-13.1)。电磁硬化是通过对敏感元件的综合防护以及使用非电通道传输数据和电力而实现的。

  电子屏蔽

  电子屏蔽是控制我方频率的电磁能量辐射,以防止敌方电子战支援措施/信号情报截获我方的通信与电子系统的信号,同时又不显著降低我方系统的运转(JP 3-13.1)。

  信号控制

  信号控制是对电磁、声响或其他发射器选择性地和有控制地加以使用,以优化指挥与控制能力,同时为了操作安全,尽量减少:a、被敌方传感器检测到;b、友好系统之间的相互干扰;和/或c、敌人对执行一个军事欺骗计划的干扰能力(JP 3-13.1)。信号控制防止敌人探测、识别和定位友军。它也可以用来最小化友好系统之间的电磁干扰。

  电磁频谱管理

  电磁频谱管理是通过作战、工程和行政程序实现规划、协调、管理电磁频谱的使用(JP 6-01)。频谱管理的目的是使电子系统在预期环境中执行功能,而不会导致或遭受不可接受的干扰。

  战时储备模式

  战时储备模式是传感器、通信、导航设备、威胁识别、武器和对抗系统的特点和操作程序,如果在使用这些设备之前,敌对指挥官不知或不理解这些特征,就能促进军队效能,但是如果提前被知悉,它们就会被利用或抵消(JP 3-13.1)。战时储备模式故意预备在战时或紧急情况下使用,如果有可能的话,也很少应用或在使用之前被拦截。

  电磁兼容性

  电磁兼容性是指使用电磁频谱的系统、设备以及装备能够在其预定的环境中运行,而不会造成因电磁辐射或响应而导致的不可接受的或无意的退化(JP 3-13.1)。它包括理想的电磁频谱管理的具体实践;确保操作不受干扰的系统、设备和装置的设计和配置。它还涉及最大限度地提高作战效能的明确概念和理论。

  电磁干扰

  电磁干扰是有意或无意地诱发的会中断、阻碍、或降低、或限制电子和电气设备的有效性能的任何电磁干扰(JP 3-13.1)。它可以故意诱发,如实施某种形式的电子战,也可以无意的实施,比如杂散的信号发射和响应、交调设备(intermodulation product)和其他类似产品。一旦电磁干扰被识别,就要通过频谱管理员渠道制定和提交联合频谱干扰报告。

  电子战重置(electronic warfare reprogramming)

  电子战重置是故意改变或改装电子战或目标感知系统,或使用它们的战术和程序,以响应设备、战术、或电磁环境的变化(JP 3-13.1)。这些改变也许是友方、敌方或第三方的故意行为的结果;它们也可能是由电磁干扰或其他不经意的现象导致的。电子战重置的目的是为了维持或加强电子战和目标检测系统设备的效能。电子战重置包括改变自身防御系统、攻击性武器系统、电子战支持和情报收集系统。电子战重置的主要考虑因素为是联合作战和多国协调。军队重置努力的联合和多国协调确保所有友军持续识别、处理并实现重置的要求。 (有关电子战重置的更多信息请参阅ATTP 3-13.10)。

  运用的考虑因素

  电子战能够产生具体的地面、空中和功能(电子攻击、电子保护、电子战支持)运用方面的考虑。在作战过程的早期,电子战军官(EWO)正确地阐明电子战运用的考虑。每个运用考虑都有一定的优点和缺点,指挥官和参谋在规划作战时需要权衡。参谋人员在实施电子战作战之前规划电子攻击、电子保护和电子战支持。

  电子攻击的注意事项

  在规划采用电子攻击时,有几个因素要考虑进去。它们包括——

  我方的通讯。

  情报收集。

  其他效应。

  非敌对的本地电磁频谱的使用。

  敌对的情报收集。

  效应持久性。

  电子战军官、助理参谋长,情报(G-2[S-2])、助理参谋长,作战(G-3 [S-3])、G-6(S-6)、频谱管理员及助理参谋长,告知和影响活动(G-7[S-7])密切协作,确保电子战所产生的效应与作战环境中电磁频谱的其他用户得到适当的协调和整合。协调和整合确保电子攻击系统的频率最大限度地与其他电磁频谱相关系统的协同,以消除、中和或减轻对友好系统的潜在电磁干扰。适当的协调和整合电磁频谱系统使我方能够控制电磁频谱,同时阻止对手和敌人控制电磁频谱。

  信息系统、电子战系统以及同时在战场上工作的传感器的数量越多,使化解与通信和其他相关的电磁频谱系统就越困难。电子战军官、G-2(S-2)、G-6(S-6)以及频谱管理员规划和排练冲突化解程序,以迅速调整其对电子战或通信系统的使用。

  如果没有恰当地与G-2(S-2)参谋协调,通过干扰或者无意干扰用来收集威胁数据的特定频率或通过干扰特定的破坏我方收集数据的手段之敌方频率或系统,电子战作战行动可能会中断情报收集。任何一种中断都可以显著地阻碍情报收集工作和响应关键信息需求的能力。相反,信号情报收集器需要知道CEMA元素负责控制电磁频谱,这是优先于信息收集的任务。与电子战官员、火力支援协调官以及G-2(S-2)之间的协调会减缓这种干扰。在某些情况下,情报收集工作和电子使用之间存在一个已知的冲突,CEMA工作组把此问题提交G-3(S-3)解决。

  在规划电子攻击时,规划者需要考虑依赖于电磁频谱的其他效应。例如,军事信息支援作战可能包括计划使用某些频率广播消息,或军事欺骗计划可能包括友军通信。在这两个例子中,电子攻击的使用可能会无意地干扰或破坏这些广播,如果没有得到适当的协调的话。为确保电子攻击不会对计划的作战行动产生负面影响,电子战官员协调火力、网络作战以及其他功能或集成相关的单位。

  像任何其他形式的电磁辐射,电子攻击可对当地媒体和通讯系统、基础设施造成不利影响。电子战规划者考虑电子战行动的意外后果,并与各职能或整合单位协调这些作战行动。例如,友好的干扰也能阻断基本服务,如救护车或消防员为当地居民提供帮助。电子战官员定期同步化电子攻击与其他功能、或负责与信息相关的功能的集成单位。通过这种方式,他们保证电子攻击行动不会造成误伤或对他们预期的效果产生不可接受的附带损害。

  敌对情报收集也可能影响到电子攻击。装备精良的敌人可以检测我方的电子战活动,从而获取有关我方意图的情报。例如,陆军部队干扰的频率可能表明他们所认为的敌人能力的所在。电子战官员和G-2(S-2)了解敌人的收集能力。配合红队(如果有的话),他们要确定敌人可能会从友军使用的电子攻击活动中获得什么信息。(红队是由训练有素的和得到良好教育的成员组成的一个组织机构,红队具备独立的能力,从敌人和其他方的视角,全面分析作战环境中,制定计划和行动方案的多种方案。[JP 2-0])

  只要干扰器本身发射信号,且处在可以干扰目标的范围内,干扰效应就是持续存在的。通常,这些效应持续数秒或数分钟,但是这些时间断对实施这类任务是至关重要的。这一点尤其是当部队使用干扰直接支持其航空平台时最明显。例如,在支持压制敌方防空的任务示,瞄准的时间和干扰的持续时间对于空中平台的攻击速度就是非常关键的。它们也决定了敌方空中防御措施的潜在反应时间。未来定向能武器的研制可能会改变这种机制。然而,目前(除了反辐射导弹),干扰效应比其他方式实现的效应的持续时间要短。

  电子保护的注意事项

  电子保护是通过物理安全措施、通信保障措施、系统的技术能力(如跳频和电子设备的保护)、频谱管理、系统冗余和信号发射控制程序而实现的。电子保护作战的规划有以下几个考量:

  脆弱性分析和评估。

  监控和反馈。

  电子保护措施及其对友好功能的效应。

  脆弱性分析与评价

  脆弱性分析和评估形成制定电子保护计划的基础。美国国防信息系统局实施脆弱性分析和评估项目,其特别着重于自动化信息系统,这方面的努力是有用的。

  监测与反馈

  美国国家安全局监视通信安全。国家安全局的项目集中关注使用有线和电子通讯设备的电信系统,当需要的时候,其有项目可以支持和修复命令部的通信安全程序。

  电子保护措施与其对友好功能的影响

  电子保护措施包括为保护部队不受敌对电子攻击行动的影响而采取的任何措施。不过,这些措施也可以限制我方功能或作战行动。例如,阻断用于对抗无线电控制的简易爆炸装置的频率。友方重要的信息系统使用的一个基于特定频率的电子战系统来会让友军很易受到无线电控制的简易爆炸设备的影响。电子战关于和G-6(S-6)在对G-3(S-3)提供有关电子保护的措施的建议时,应该仔细考虑这些二阶效应。

  电子战支持的注意事项

  作战指挥官分配资产进行电子战支持作战,已达到快速威胁识别、瞄准、规划未来的作战行动以及其他战术动作(如威胁回避和自动引导)。电子战官员与G-2(S-2)协调,以确保他们找出计划的电子战作战所需的所有电子战支持措施,并且提交所需的支持项目给G-3(S-3),争取指挥官的批准。这确保了所需要的信息收集资产被正确使用以提供电子战支持行动。当计划的电子攻击行动可能与G-2(S-2)的情报收集工作相冲突的情况下, G-3(S-3)或指挥官决定哪个优先。电子战官员和G-2(S-2)在每个梯队中制定一个结构化程序,在任务预备演习和部署前的诊断检查期间进行这种情报增益-损失评估(intelligence gain-loss calculus)。 知远/安德万

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(责任编辑:黄添翼)

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