美军电磁战斗管理系统发展现状与启示_邵正途.pdf

情报分析航天电子对抗2023年第 1期美军电磁战斗管理系统发展现状与启示邵正途，翁呈祥，许登荣，杨慧君（空军预警学院，湖北 武汉 430019）摘要：电磁战斗管理是美军为推动电磁频谱作战提出的电磁频谱跨域协同与能力集成的管理方法。剖析了美军电磁战斗管理、电磁战斗管理系统概念内涵，从典型系统、主要特点和发展趋势方面分析了美军电磁战斗管理系统能力发展现状，提出了对电磁战斗管理建设发展的启示，为推动电磁频谱作战能力提升提供借鉴参考。关键词：电磁战斗管理系统；电子战战斗管理；电磁频谱管理中图分类号:TN97 文献标志码:ADevelopment status and enlightenment of the U.S.military electromagnetic battle management systemShao Zhengtu，Weng Chengxiang，Xu Dengrong，Yang Huijun(Air Force Early Warning Academy,Wuhan 430019,Hubei,China)Abstract：Electromagnetic combat management is a management method for cross domain collaboration and capability integration of electromagnetic spectrum proposed by the U.S.military to promote electromagnetic spec-trum operations.The concept connotation of the electromagnetic combat management and electromagnetic com-bat management system of the U.S.military are analyzed，the current situation of the capabilities of the electro-magnetic combat management system of the U.S.military from the aspects of typical systems，main characteris-tics and development trends are analyzed，and the enlightenment for the development of the electromagnetic com-bat management，which provides reference for promoting the improvement of the electromagnetic spectrum com-bat capabilities is put forward.Key words：EMBM system；EMSM；EMS0 引言电磁战斗管理是美军为推动电磁频谱作战，争取电磁频谱优势而提出的电磁战、信号情报和频谱管理集成方法和基础能力框架，力图通过对电磁频谱行动的动态监控、评估、计划和指导，从对电子战资源的管理延伸发展至对整个频谱和用频装备行为的管控，实现电子战向电磁频谱战转型1。电磁战斗管理通过电磁战斗管理系统完成流程和资源整合，实现能力的融合与集成。本文通过分析电磁战斗管理及系统的概念内涵，分析美军典型电磁战斗管理系统能力现状、主要特点和发展趋势，为电磁频谱空间能力建设提供启示与思考。1 电磁战斗管理2010 年，电磁战斗管理由美军 JP1-02 国防部军事及相关术语词典 首次提出，2020年美军 JP3-85 联合电磁频谱作战条令 对电磁战斗管理进行了进一步明确2：“电磁战斗管理是对电磁频谱中所开展行动的监控、评估、计划和指导活动，目的是支持指挥官达成行动目标。”电磁战斗管理是美军在传统相对独立的电子战作战管理和频谱管理的基础上，为了支撑联合电磁频谱作战，实现电磁频谱跨域协同与能力集成的管理方法。电磁战斗管理主要为电磁频谱行动提供态势感知、决策和指挥控制支持。1）态势感知电磁战斗管理汇集各作战域内不同的数据源，以收稿日期：20221128；20230113修回。作者简介：邵正途（1981-），男，博士，主要研究方向为电磁频谱作战理论与技术。-60DOI:10.16328/j.htdz8511.2023.01.012情报分析邵正途，等：美军电磁战斗管理系统发展现状与启示2023，39（1）可视化方式呈现电磁作战环境的综合视图。各层级用户可以共享通用的电磁作战环境信息，直观了解电磁作战环境、电磁战斗序列等，并最终为整个通用作战态势图提供信息。2）决策支持基于态势感知，部队通过电磁战斗管理将电磁频谱行动与其他行动方案集成，并查看电磁作战效应和预测，以便指挥官快速准确地制定决策。3）指挥控制支持电磁战斗管理可以在复杂环境中自动进行上下级以及跨梯队传递指控信息，在指挥控制支持中执行能力任务分配、权限委派以及行动过程中的指示和告警等任务。2 电磁战斗管理系统JP3-85 联合电磁频谱作战条令 对电磁战斗管理系统进行了说明：“电磁战斗管理是通过电磁战斗管理系统来完成的，电磁战斗管理系统由指挥官规划、指挥和控制电磁频谱中作战行动所必需的设施、设备、软件、通信、程序和人员组成”。主要包括 4个组成部分3：1）通用作战视图通用作战视图用于查看数据和分析结果，是对各类电磁频谱任务和行动、作战要素和完成任务所需信息交换的描述。2）电磁战斗管理工具用于分析各类传感器数据，利用建模与仿真等方式进行决策支持和分析/规划，帮助指挥官计划和理解电磁频谱行动。3）相关的流程/数据包括用频设备之间的同步机制、协作流程以及跨域共享的情报、侦察和探测等各类数据。4）基础支持设施包括各类安全、可靠的多种通信链路、网络和计算机等，支撑用频设备或作战系统之间的数据交互、情报共享、指控信息传输等。3 美军电磁战斗管理能力建设现状3.1典型系统美军在 2010年提出电磁战斗管理概念后，各军兵种都在自发地探索各自的电磁战斗管理解决方案，但侧重点有所不同。国防部层面的全球电磁频谱信息系统注重实现对所有的频谱行动进行一体化管理，陆军电子战规划与管理工具注重支持指挥官机动规划、协调和执行电磁攻击和电磁保护，海军实时频谱作战重点在于消除干扰冲突和辐射控制，以支持海军电磁机动战作战概念4-5。1）美军国防部全球电磁频谱信息系统全球电磁频谱信息系统（Global Electromagnetic Spectrum Information System，GEMSIS）是美军联合作战层面的频谱管理工具，旨在从预规划的、静态的频谱运作模式，转型为动态的、响应型的、灵活的运作模式，最终实现智能化（认知化）与自主化的频谱接入6。GEMSIS 系统综合了很多项目或系统，包括一体化频谱桌面、盟军联合频谱管理规划工具、联合频谱数据库、频谱 XXI/频谱 XXIO、端到端保障性系统、东道国频谱全球数据库在线，这些系统共同实现了GEMSIS 系统的频谱管理能力融合、频谱数据提供、频率分配、频谱态势感知、干扰缓解、频谱建模与仿真、频谱协同等关键能力。GEMSIS 系统能为作战人员提供更好地反映敌我频谱态势感知的通用频谱图，可将美军所有的频谱管理行动一体化，为美军及其盟军提供可随时随地接入频谱的能力，并能提高与联邦、州和地方政府频谱部门以及联军协同工作的能力，使美军实现真正意义上的全频谱优势。美国在 2003年提出了 GEMSIS系统的概念，并于2006年开始建设，2008年初步装备部队。GEMSIS系统包括了为电磁战斗管理提供数据的联合频谱数据库，美 国 防 部 国 防 信 息 系 统 局 在 2020 财 年 增 加 了1 200万美元预算以用于基础性电磁战斗管理工作，这预示着 GEMSIS 系统将成为美军发展电磁战斗管理系统的核心与纽带。2）美陆军电子战计划和管理工具电子战规划与管理工具（Electronic Warfare Plan-ning and Management，EWPMT）是美陆军从 2013 年开始发展的电子战战斗管理工具，其初期目标聚焦于电子战作战，但目前已经发展为美军典型的电磁战斗管理工具7。EWPMT 系统旨在为陆军指挥官提供控制和管理电磁频谱的能力，可对电子战装备进行远程控制和管理，开展进攻和防御目标计划，并通过同步电子战和电磁频谱管理支持机动作战。EWPMT 系统能够将指挥官、准尉以及士官等 29个系列的单元直接引入虚拟指挥所计算环境，将从整个战场上的传感器获取的所有数据，综合于清晰的三维地图以揭示战场实况，支持电子战军官协作和共享信息，实现态势感知可视化。EMPMT 系统采用开放式体系架构，可-612023，39（1）航天电子对抗通过增加新型软件模块，从新传感器中获取数据，或者根据不同的任务与用户需求改变数据的屏显方式，将数据传输到其他军事系统，大幅提高从传感器到射手的信息传递速度。EMPMT 系统通过 4次能力投放按阶段开发和交付。能力投放 1 使电子战流程自动化；能力投放 2 侧重于增加频谱管理功能，克服传输障碍；能力投放 3致力于实现该软件在欧洲和其他地区的部队中的使用，并增加了从传感器实时获取数据的功能，以及更多的自动化和分析功能；能力投放 4 将融入更多的自动化和机器学习/人工智能，以将原始系统数据转换为实时信号强度和整个战场的干扰情况。截至目前，其承包商雷声公司已经交付了能力投放 13，目前正在开发能力投放 4，2022 年大部分陆军开始部署 EWPMT系统。EWPMT 系统目前涵盖大约 12 种不同的传感器，涉及无人机、地面车辆、车载系统等。这些传感器可以直接插入运行 EWPMT 系统的计算机，也可以通过无线网络连接，使用户可以在更广阔的区域访问更多传感器。2020 年 9 月 EWPMT 系统通过战术网络越空对远程传感器进行任务分配和重新分配，并将信息反馈给中央战斗管理工具，首次实现用 EWPMT 任务指挥软件远程控制传感器。3）美海军实时频谱作战实时频谱作战工具（Real-Time Spectrum Opera-tions，RTSO）由美国海军水面作战中心达尔格伦分部研制，能够提供一种高度自动化的实时频谱作战能力，旨在为作战人员提供理解并驱动其部队使用电磁频谱资源的能力8。RTSO 系统基于 Windows操作系统打造，通过研究舰载发射机和接收机之间的电磁环境效应，以及安装在打击群各单元上的电磁系统与其他系统之间的相互作用，用于确保雷达、通信系统与导航辅助设备之间的最佳频率兼容。该工具还用于监测航母打击群、两栖战备群或其他海军编队与已知的陆基雷达之间遵守当前频率限制的情况。2016 年，美海军启动 RTSO 系统的开发，并于2018 年 1 月部署 RTSO 系统 1.0 版本，完成了“冲突消除软件”+本船实时频谱数据+辐射控制的验证，软件支持美军海军电磁机动战、频谱规划和开展、频谱可视化等方面的需求，部署的用户已经超过 560名，系统的用户包括所有水面舰艇、海上运输司令部、海岸警卫队、舰队司令部等单位。3.2主要特点1）频谱态势可视化战场频谱态势可视化是电磁战斗管理系统进行态势感知的基础。EWPMT 系统是美军首次使用一种通用系统捕获频谱并可视化电磁频谱域9。EWP-MT 提供全面的电磁频谱视图，以便用户更好地了解战场态势。通过立体分布的多源传感群和 GPS 的支持，能够实时感知作战区域内的电磁态势并将其显示在三维地图上，利用颜色的深浅分布和变化直观地表示电磁辐射的强弱分布和变化，使指挥官乃至士兵在屏幕上了解作战区域内的敌我双方的电磁行动和战场上的电子战效果。当发现非己方或非合作方辐射源时，系统会进行威胁告警，将发现的辐射源信号与目标数据库中的相关数据进行对比核查，判断其为已知威胁还是未知威胁，根据威胁种类，给出应对选项，辅助用户进行决策。2）