电磁战斗管理带来的主要技术挑战及展望

中国电子学会电波传播分会青年副主任委员

中国电子科技集团公司第二十二研究所研究员

 郭兰图 

恩格斯深刻指出：“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的，它们便立刻几乎强制地，而且往往是违反指挥官的意志，而引起作战方式上的改变甚至变革。”在人类数千年的战争史上，从未有像电磁环境和电磁技术一样，在短短百余年的时间里，广泛而深远的重塑了战争形态、装备样式和作战行动。2020年，美军密集发布《电磁频谱优势战略》、《JP3-85联合电磁频谱作战条令》，更新《国防部军事及相关术语词典》有关表述，正式启用“电磁战”替代“电子战”，标志着主要军事强国之间的电磁博弈，已全面步入以电磁战斗管理为核心，以电磁频谱管理为支撑，以夺取战场电磁优势为根本的全域频谱作战时代。回顾电磁频谱管理到电磁战斗管理的跃进演化，梳理电磁战斗管理的新质特点，对理清发展脉络，找准技术方向有重要意义。

一、电磁环境认知与电磁作战理念的协同进化

现代战场环境包含陆、海、空、天(外层空间)、电磁、网络及核生化融为一体的广阔空间和领域，是独立于作战系统而存在的客观环境。原则上讲，客观环境是不以人的意志为转移的，但新一轮军事变革表明，以电磁环境为典型代表的新环境、新战域，其人为操控的特性愈加明显，其广泛性、基础性、支柱性和敌我共用性的特征愈加突出，正成为陆、海、空、天之后的决定性作战空间，电磁战斗已开始走近战争舞台中心位置。

无论战争样式怎样发展，打击有生力量、毁瘫作战体系，始终是达成战争意图，形成政治结果的核心过程和基本手段。“天下武功，唯快不破”是世界各国军队的持续追求，随着射频技术、微电子技术、材料工程、软件工程的飞速进步，各类作战要素全面信息化，敌我双方都对战场电磁环境开始形成全面依赖，对彼此电磁要素打击开始成为首要的、常态的和关键的作战行动。电磁行动从保障要素到作战行动的转变，完美印证了恩格斯关于技术对战争方式影响的正确论断。

图1 电磁环境与其他作战环境关系示意图

时至今日，电磁环境和电磁行动与战争的关系重点体现在三个方面：

——电磁行动与联合作战全程密不可分。联合作战指挥本质上是收集信息、分析信息、灵活使用信息，并根据信息指挥部队完成任务的过程。深入信息获取、传递、共享的具体过程可以看到，无论是侦察预警的海空雷达、指挥控制的天地信息网络，还是火力打击的精确制导弹药、作战评估的侦察监视体系，都是依托战场复杂电磁环境中运行的各类用频武器（装备）系统实现的。电磁波已成为信息化战争最直接、最基本的物质承载，电磁环境成为联合作战指挥和行动最本质、最具体的物理支点。

——电磁行动与联合作战成败直接关联。电磁环境虽是自然环境，但又与陆、海、空、天等有形环境有着本质不同，其发展演化受到人类活动的深刻影响。特别是信息化条件下联合作战的“侦、控、打、评”，无一不对电磁环境构成巨大影响，同时，这样的影响以光速出现，又以光速变化。美军前参联会主席穆勒就曾感叹：“谁能主宰电磁环境，谁就能赢得未来战争”。从近年来的叙利亚危机、乌克兰冲突、（阿-亚）纳卡战争等局部战争等可以明显看到，缺少对电磁环境认知和掌控，不仅无法战胜敌军，还会混淆己方位置、状态、战力，甚至“死都没有死个明白”。

——非对称电磁能力已成为联合作战制胜关键。现代战争往往初战即决战，作战进程的联合性、时效性、专业性、精确性要求越来越高。从效果、效能和可控性来说，发展电磁非对称制胜能力，正成为战争参与者的共识和首选。斗争双方都千方百计确保自己的电磁接入自由，又不遗余力遏制敌方的电磁使用能力。同时，这种矛盾要求又是在同一时空范围、同一电磁环境下实施。无论是己方电磁接入退出时序、方位、强度，还是针对敌方的防护、佯动、攻击，都对广域态势感知、大数据分析处理、联合筹划决策、精确指挥控制、实时效果评估、集约高效保障等各方面提出了极高要求，否则极易出现“杀敌一千、自损八百”的不利局面。电磁非对称制胜能力，既是体系作战能力的关键，更是一个国家军队战法创新、技术创新、发展创新的集中体现。

下面通过典型案例阐述世界各国在电磁领域作战概念和战术战法方面的创新和发展。

不断完善和发展的NIFC-CA系统是在体系层面“发现即摧毁””的典型范例，其核心是依托电磁力量进行杀伤链的快速重组。美国海军在2002年提出了海上一体化火力制空(NIFC⁃CA)的概念，目前已正式投入实战并不断发展。它是一种网络中心，以传感器管理、武器管理和链路管理为基础的新型一体化要素级防空反导系统，具备分布式远程对空防御能力，可对飞机、巡航导弹以及超低空威胁目标进行超视距打击，形成海空、空空、陆空三种杀伤链。NIFC⁃CA的突出特点就是信息融合、快速响应、灵活指挥、分布式杀伤，关键核心就是战术级的电磁战斗管理大脑。

美军提出的马赛克战概念是包括电磁力量在内的各类作战要素敏捷协同的再次升级，极大可能将重塑现有指挥体系。马赛克战以高度灵活、高度自治、高度智能为特点，以面向决策为中心，以人机协同为基础，通过网络信息系统将各类电磁传感器“碎片”动态地组合起来，形成一个按需集成､弹性组合､灵活机动的系统，改变军事能力的时间周期和适应性，马赛克战具备自主灵活、群体博弈、按需集成、敏捷响应的特点，通过组合协调多种作战元素，实现全面快速的胜利。

低零功率作战概念的发展，使得无源电磁感知与火力打击的协同成为新常态。2021年4月，在美国海军太平洋舰队组织的“无人集成作战问题21”演习中，“约翰·费恩”号导弹驱逐舰在没有开启舰载雷达等有源传感器的情况下，仅依靠来自有人/无人传感器网络的协同感知数据融合，使用一枚“标准-6”反舰导弹对400公里外的水面标靶成功实施了超视距反舰打击。无源侦察引导打击的成功案例，充分说明电磁火力信火高效协同、有序衔接，低零功率作战样式已呼之欲出。

乌克兰军队借助“滴滴打车”的管理模式对战场电磁力量进行分布式调度，在俄武战争中屡建奇功。乌克兰武装部队 “GIS炮兵软件”实现了电磁传感器和火力打击的分布式协同管理，情报来源支持无人机、智能手机、测距仪和卫星图片。该软件可将炮兵支援的“呼叫”被“分发”到适合打击条件的地理位置最近的榴弹炮、迫击炮、无人机和火箭发射器处展开打击。“GIS炮兵软件”是一款指挥、控制、通信与情报软件，可让火炮更加“锋利”，能够有效缩减乌军识别目标到摧毁目标的时间，将其从平均需要20分钟缩短到不到30秒，远远超过美军炮兵水平。

以上典型作战案例的核心都是态势感知、情报融合以及兵力火力电磁力的综合打击，贯穿在其中发挥决定作战的模块，就是核心的电磁战斗管理。

 

表1  电磁环境认知和电磁作战理念演进对比

二、电磁频谱管理到电磁战斗管理的本质变化

（一）转变的核心内容

电磁频谱管理到电磁战斗管理，不是文字游戏，也不是简单意义的能力升级，而是根据现代战场实际，以达成作战意图、执行作战行动为中心，为促进兵力、火力、电磁力的协调统一、迅捷联动，集相应人员、设施、软件、数据、流程于一体的全新电磁作战组织方式。

表2  电磁频谱管理和电磁战斗管理差异比较

通过对比可以看出，电磁频谱管理的核心是以频谱为中心的资源“管理”，而电磁战斗管理是以“战斗”为中心的敏捷协同，这一本质差异，决定管理方式、速度和方法的根本区别。

图2  电磁战斗管理概念示意图

电磁战斗管理和电磁频谱管理属于不同但并不割裂的两个维度，电磁战斗管理通过对电磁作战的动态监控、评估、计划和指导，实现联合电磁频谱作战效果的达成。电磁频谱管理通过对战场电磁频谱资源的科学调配，与电子战、信号情报等部门的协调配合，共同支撑电磁战斗管理的实施。电磁战斗管理天然是跨领域、跨部门的，不同领域间可相互协同、相互使能。在不同作战条件下，通过电磁战斗管理，可以实现单个或多个作战行动的指控闭环和高效协同。

（二）促成向电磁战斗管理转变的主要因素

——以效果为导向的决定性作用。战争作为人类最残酷的实践领域，无论新技术还是新战法，能否得到这一领域的认可并在实战中运用，都取决于其实际效果。电磁行动既有超视距、非接触、非对称化的突出优势，又有横跨全域、左右全域的独特价值。任何形式的作战行动，一旦具备“四两拔千斤”的优势，则会“几乎强制地”引起各方争相获取，或者殊途同归的共同选择，电磁战斗管理成为现代战争指挥控制的重要内容是形势必然。

——以多元复杂为特点的环境性限制。现代战场电磁环境中，庞杂的“敌、我、民、自然”的要素与限制性、削弱性、抵消性条件综合交织，差异化环境和各种非预期因素、隐性关联关系交错影响，局部电磁复杂度随作战进程跌宕起伏，一线作战单元迫切需要知晓电磁环境“行不行”、“能不能”，如果还是先测量、再建模、后研究的按部就班，显然已不能满足现实需要。

——以时效为硬指标的操作性要求。传统上，电磁频谱管理也同样是服务于战斗行动的，但整体上采取了“规划→划分→分配→指配”的资源管理过程和“需求提报→统筹协调→资源分配”的资源申请办法，这种以资源管理为核心的军事行政过程，无法及时应对需求新增、行动变化等，电磁频谱管理“到末端去、到一线去”实施电磁战斗管理成为必然选择。

（三）转变中的变与不变

总的看，电磁战斗管理与电磁频谱管理是在不同视角对战场电磁行动的管理与支撑，其根本都是要保证部队在非合作的电磁环境中，能够有效组织实施对电磁环境的利用、攻击和防护行动。

尽管二者差异显著，但并不是取代关系，在许多重要方面都存在关键延续。一是理论基础没有变，二者仍然遵从于相同的电磁传播、电磁效应和电磁模型等基本理论，电磁战斗管理不会也不可能脱离电磁物理理论。二是业务基础没有变，电磁频谱管理既有的软硬件资源（设施、人员、软件、数据）都是电磁战斗管理的必须和有效支撑。三是核心目标没有变，通过电磁战斗管理，有望实现电磁作战各要素“各取所需、各得其所、即用即退”的高动态场景，达成战场电磁资源效率最大化，这与战场电磁频谱管理的目标是完全一致的。

综合起来看，电磁战斗管理是现代战争中实施电磁频谱作战的指挥中枢，是面向任务的资源重组和流程再造，是综合物理法则、环境限制、时间约束和行动要求下寻求最优解的精密过程，是以数据、模型、知识驱动的一整套复杂的人机协同软系统。

三、电磁战斗管理带来的主要技术挑战

对电磁战斗管理的进一步抽象可以看出，本质上其核心是围绕着战场电磁态势“当前是什么状况”、“最优是什么状况”、“怎样才能到达最优”这三个方面的持续动态调整展开的，之所以存在持续调整，是因为敌方电磁行动的不确定性和战场综合电磁环境的不确定性，也就是“战争迷雾”叠加“电磁迷雾”的双重效果，这就要求我们突破传统“信号目标”的思维模式，多用“场”的视角和维度思考。

图3  电磁战斗管理核心运行方式示意图

表3  电磁战斗管理的技术抽象与科学问题

围绕电磁战斗管理核心需求引出的科学问题，可以牵引许多具体研究领域，这些领域即有传统电磁频谱管理的积累，更有新形势下电磁战斗管理的创新。

（一）战场电磁辐射变化机理与威胁分析方法

尽管电磁辐射物理原理没有变化，但电磁战斗管理要处理的战场环境是一个更加动态、更加多元的复合体，原有电磁频谱管理的基础感知设施可以继续使用，但在感知范围（未必能够覆盖当前电磁行动的区域）、处理速度（未必满足大样本、多层级、定制化的信息保障要求）、信息共享（未必具备信息推送的通信链路）、智能水平（未必具备态势推测等智能化辅助手段）等方面存在不同程度欠缺，需要进一步拓展感知手段和信息融合、处理、分发技术。

（二）面向效能的多平台多业务电磁辐射边界计算理论与方法

形成最优战场电磁态势，保持对敌电磁优势，是指挥员的必然追求。但出于战场情况的动态性，敌我对比、外部环境、部队机动和装备状态等都存在不可控因素，因此，寻求战场最优电磁态势，始终是一个动态的、持续的、普遍的过程，从科学角度说，这种最优是非稳态、非恒定的，相当于解一个动态方程。为此，需要在纷繁复杂的电磁环境和电磁技术中，积极寻求以不变应万变的可靠支点。

（三）复杂环境下多平台多业务电磁作战资源协同运用与敏捷管控方法

“水无常势,兵无常形”，电磁领域的斗争是现代战争中最隐蔽、最激烈、最灵活的典范。要实现从当前态势向最优态势的转化，需要有原理、技术、战术和技巧的综合运用，是对指挥员、指挥机构和支撑部门的综合考验。在涉及的研究方向中，均应当保持开放心态，以料敌从宽、兵不厌诈为原则，全面探索一切有利于优化电磁战斗的可能。

四、电磁战斗管理的发展趋势与未来展望

当前，美军在电磁战斗管理概念和开发电磁战斗管理系统方面走在了前面，但其依然受到了来自认知惯性、军种藩篱、兼容不够、力量不足等诸多方面限制，至今也不算形成了完成的电磁战斗管理系统，仍然处于尝试摸索阶段。对于电磁战斗管理的未来发展，建议应在以下方面综合着力：

（一）理念与组织方面。电磁战斗管理是联合多域作战不可或缺，也不可回避的重要命题，这是在更高层次、更宽视野上的再认知与再出发。同时，电磁战斗管理也必将打破一些业务划分和工作习惯，需要有相应的制度、法规安排，给予其恰当的体系定位。要明确电磁战斗管理的指挥属性，建立“电磁指令＝军令”的意识，使各级指控机构、末端执行单元遵守和习惯电磁指令，并就执行效果按要求进行反馈。同时，可考虑组建专门机构，形成专职专司、专心专业的骨干力量。

（二）技术与发展方面。电磁战斗管理实际上是面向电磁作战任务的指控行为，是“物理法则+战术战法”的全新模式。由于处理场景多元、涉及要素复杂，要下大力气加强专业大数据、人工智能相关技术的针对性研究，有效适应未来战场需要。2016-2019年，美国防部高级技术研究署（DARPA）连续组织“用AI解锁频谱真正潜力”为主题的频谱协作系列挑战赛，夺冠队伍直接抛弃了传统的“感知—避免”管频策略，采取行为预测法，实现频谱使用效率的3倍提升。这些技术思路的出现，对我深化电磁战斗管理研究有很强的借鉴意义。

（三）演训与实操方面。电磁领域军事斗争既高度激烈又异常隐秘，双方尔虞我诈、隐真示假，很难有实际任务检验作战理论、装备效能和人员素养，出于保存实力的原因，实际演习中也不能运用全部作战能力。但电磁战斗管理离不开实际场景下的指技结合的有效反馈和持续迭代，建议加强演训内容和模拟演训系统的统筹建设，既充分保证电磁部队的参与感、获得感，又促进和加强电磁战斗管理理论技术的不断进步。

编辑：黄飞