制電磁權,如同制空權、制海權,是指在一定的時空範圍內對電磁頻譜的控制權。
介紹,奪取手段,複雜電磁環境,電磁場拉序幕,電子對抗戰例,最新特點,
介紹
制電磁權,如同制空權、制海權,是指在一定的時空範圍內對電磁頻譜的控制權電子戰依託的電磁空間是信息存在和依附的最重要、最核心的載體,是現代戰爭中信息獲取、傳遞和利用的最主要媒介,是戰爭雙方控制與反控制的焦點。奪取了"制電磁權",就為最終奪取"制信息權"創造了有利條件。
奪取手段
奪取了制電磁權就意味著己方能自由使用電磁頻譜,不受對方的電磁威脅;同時剝奪了對方自由使用電磁頻譜的權利。制電磁權有其時空性。在總體上處於相對劣勢的一方,並不是一籌莫展,若科學指揮,合理集中力量,能在某一時域或地域內,奪取局部的制電磁權。 制電磁權的奪取是靠電子對抗來實現的
電子對抗(ECM—Electroniccountermeasures),美國及北約國家稱為“電子戰”,俄羅斯稱為“電子鬥爭”。電子對抗技術主要是指以專用電子設備、儀器和電子打擊武器系統降低或破壞敵方電子設備的工作效能,同時保護己方電子設備效能的正常發揮。電子對抗的基本手段是電子偵察與反偵察,電子干擾與反干擾,反輻射摧毀與反摧毀。
一、電子對抗的範圍
二、電子對抗的手段
主要內容包括:電子偵察、電子進攻和電子防禦。
1.電子偵察(電磁偵察)
多手段、全方位、立體化的電磁偵察,是奪取制電磁權的基本保障。
另一方面現代偵察範圍廣泛,從偵察空域上,可以從太空到地面,從前沿到縱深,對作戰空間地域實施全方位的偵察;從偵察頻譜上,可以全頻率範圍進行有效的偵察、記錄、分析;從偵察內容上,不僅可以查明對方電磁設備的戰、技術性能,而且可以獲得電子設備的類型、數量、方位、部署、武器系統的配備及其軍事行動企圖等重要情報。
2.電磁脈衝武器
電子進攻(電磁進攻) 實施高強度、多方位、大縱深的電磁攻擊,是奪取制電磁權的基本條件。隨著現代電子技術的迅速發展及其在空襲作戰中的廣泛運用,電磁攻擊的威力空前提高,攻擊方式增多,攻擊平台多樣,攻擊速度加快。可以想像,未來防空作戰開始前,敵我雙方進行偵察與反偵察、欺騙與反欺騙;作戰過程中,進行干擾與反干擾、摧毀與反摧毀,必將構成極其複雜的電磁攻擊環境。
3.電子防禦(電磁防禦)
為了保護己方電子設備免受敵方偵察、干擾、定位和摧毀所採取的各種電子技術措施。這些措施可歸納為:①擴展頻譜技術:利用擴頻技術對自己的電子設備進行波形設計。調製的結果產生寬頻低功率密度的偽噪聲發射波形,它不易被敵方電子對抗偵察系統識別,只有通過對本機產生的複製信號進行相關處理,才能解調輸出。②自適應天線技術:自適應地控制天線方向圖,使其主波瓣指向所需信號,而將方向圖的零值點對準各干擾源方向。③電子防禦還有一些其他新的體制,如雙基地雷達體制等。
複雜電磁環境
複雜電磁環境
複雜電磁環境下通信裝備的互聯互通能力
在一定的作戰時空內,人為電磁發射和多種電磁現象的總合。構成複雜電磁環境的主要因素有敵、我雙方的電子對抗,各種武器裝備所釋放的高密度、高強度、多頻譜的電磁波,民用電磁設備的輻射和自然界產生的電磁波等。信息化戰爭多是從電磁場拉開序幕。實施寬頻域、多樣式、多層次的電子干擾,是奪取制電磁權的基本手段。海灣戰爭的“沙漠風暴”行動實施後,多國部隊的多種電子戰飛機首先升空,與其他電子對抗設備一起對伊軍的電台、雷達和通信設備進行壓制性干擾,使伊軍的通信聯絡中斷、電子設備失去作用,雷達顯示器上一片雜波,從而為之後的獲勝奠定了基礎。 未來的信息化戰場上,傳統的奪取制空權,取決於奪取制信息權;奪取制信息權,基礎是奪取制電磁權。複雜電磁環境,是信息化戰爭的舞台,是信息化戰場的基本特徵。推進機械化條件下的作戰向信息化條件下的作戰轉變,必須深入研究複雜電磁環境下的作戰問題。信息化戰爭多是從電磁場拉開序幕,隨著新軍事變革的不斷推進,戰爭形態由機械化向信息化演變的速度越來越快,複雜的戰場電磁環境,正是戰爭形態演變的產物,並將隨著信息化戰爭的發展而發展。
複雜電磁環境對作戰效能影響巨大
信息化戰場上的複雜電磁環境告誡我們,推進機械化條件下作戰向信息化條件作戰轉變,必須首先看清複雜電磁環境對作戰行動的影響。
複雜電磁環境——網路指揮
複雜電磁環境致使作戰信息獲取渠道不暢,指揮控制困難,火力攔截難以達到預期效果,從而導致作戰效能的降低。作戰效能是以可靠獲取信息,有效地指揮控制和準確及時地火力攔截為基礎的。獲取信息的難度增強,將導致指揮控制和火力攔截的可靠性降低。在新軍事變革中,電子防禦建設,通信系統正朝著多元化、數位化、網路化和自動化方向發展。微波通信模擬信號已被數位訊號取代,短波通信廣泛套用跳頻、擴頻和自適應等技術,超短波制電磁權對於作戰勝負的影響作用愈來愈重要。 在機械化條件下形成的作戰觀念、訓練觀念,突出表現為重有形,輕無形,對奪取制電磁權重要性認識不足。加之指揮員電子戰知識匱乏,不少官兵走進訓練場,頭腦里還沒有電子戰的概念,不知道電磁環境是什麼。這些年,軍事訓練改革中,許多部隊注重對一體化聯合訓練的探索,對信息化戰場環境研究不夠。一些指戰員對電子干擾現象不會辨、對電子干擾樣式不會判、對電子干擾強度不會分,從而使戰術、技術訓練失去實戰意義,制約作戰效能的發揮。
電磁場拉序幕
電子對抗戰例
老山地區防禦作戰通信對抗陣地配置示意圖
第一次電子對抗戰例
應該追溯到1904年爆發的日俄戰爭,1905年5月的對馬海戰,日軍對俄軍使用無線電干擾技術,破壞俄軍的通信。
“LJ—B計畫”通信對抗戰例——蘭州軍區通信部電子對抗雷達處
最新特點
反恐作戰:發揮效能
上個世紀九十年代中期以來,世界各國就已開始著手將電子對抗套用到反恐戰爭中。1996年,俄軍擊斃杜達耶夫是現代戰場捕捉電磁信號的典型戰例。近年來,隨著恐怖活動的日益猖獗,特別是“9·11”事件,更加刺激了電子對抗在這一領域的套用,尤其是受恐怖活動影響較大的美歐、中東、東南亞等地民用電子對抗也有新的發展。美國、以色列等把軍用定向紅外干擾系統經過改造,套用於商用飛行監測和干擾;印度也已計畫部署電子干擾設備,用來切斷查謨和克什米爾地區恐怖分子的通信聯絡。當前,電子對抗系統在反恐作戰中的作用主要是用於無線電信號偵察,掌握恐怖分子的行蹤;干擾恐怖分子的炸彈遙控信號等。據報導,2003年巴基斯坦總統車隊就是通過利用干擾機上的干擾遙控裝置,成功地躲過了恐怖分子的襲擊。
戰場威懾:作用凸顯
今天,人們已愈來愈深刻認識到電子對抗是控制戰場主動權、形成戰略威懾的重要因素之一。這種威懾作用不僅表現在直接攻擊、毀傷敵方軍用電子信息設備,對敵各種電子或信息系統實施硬摧毀和軟殺傷方面,而且能對對方造成巨大的心理威懾,從而削弱其戰鬥力。海灣戰爭中,伊拉克指揮官相信美軍的輻射定位系統有能力精確定位伊軍的發射機,並在幾分鐘內可招致精確火力打擊,結果伊拉克陸軍的通信人員不願在前線地域使用無線電台進行通信聯絡,甚至關閉了雷達探測設備。
“技”“謀”融合:力造新“障”
現代戰場電子技術偽裝是一個充滿高技術對抗的舞台。而電子對抗既是技術的較量,也是智謀的抗爭,由於軍事謀略將各種電子偽裝技術、材料巧妙結合,不僅有效地提高了己方真實目標的生存率,而且可以給敵方造成巨大的戰爭消耗。海灣戰爭中,美軍為了製造在科威特東南部實施主攻的假象,以電子技術欺騙與謀略相結合,在該地區“部署”了一支“師規模”的部隊,而主力部隊則向西轉移了200多公里後才發起主攻。伊拉克軍隊的電子技術偽裝欺騙同樣也不甘示弱,戰爭開始前,伊軍從國外進口幾十萬平方米性能先進的防雷達、防紅外偵察的偽裝網,花數千萬美元從西方國家購買了一批衛星照片,針對衛星照片反映本國軍事部署的情況,用假目標進行針對性偽裝,致使多國部隊空襲摧毀的目標有80%是假目標,既延長了空襲的時間,又延緩了戰爭的進程。在伊拉克戰爭中,美軍用無人電子飛機,干擾伊軍的通信系統,EC—130上的機組人員通過認準的頻段、格式和各種電子識別特徵,編造假命令,冒充伊拉克領導人發布信息或播撒“戰場迷霧”,進一步顯示出現代軍事電子欺騙技術與“謀略”相輔相成的戰場威力。
協同作戰:威力倍增
電子對抗裝備是實施電子戰的物質基礎。信息化條件下戰爭實踐表明:電子對抗武器裝備“一對一”的對抗方式已難以取得明顯的作戰效果,必須採用諸兵種、多種電子戰手段聯合實施協同對抗的綜合電子戰行動,才能達成最佳效能。通過近幾場局部戰爭不難看出,每一次空襲或較大規模的軍事行動,取得優勢一方大都是將多兵種、多手段協同的火力打擊與電子攻擊相輔相成、交替使用,使對抗一方的指揮控制系統、防空系統、供電系統、廣播設施等遭到嚴重破壞,部隊遭受重大傷亡並失去控制,而自己以微小代價獲得重大戰果。美軍近年來在開發分散式電子對抗系統的同時,已開始規劃未來電子對抗系統的協調管理,以提高協同作戰能力。如B-52J電子干擾飛機和衛星空射巡航干擾飛彈等通過協調管理,大大提高了綜合對抗能力。
裝備更新:周期縮短
從電子對抗發展進程來看,電子對抗裝備使用時效性很強,一種新式武器或新技術一旦出現,很快就有“破解”之法。20世紀60年代,一種新式電子裝備或新技術需3個月左右才能用於作戰,而高技術條件下戰場電子對抗,作戰對手可根據戰場出現的新情況、遇到的新問題,立即做出評估和反應,僅需十幾天或更短時間,一種電子對抗技術或新對策就可投人使用。伊拉克戰爭中,GPS干擾器的出現讓美軍精確制導武器的精確率大打折扣,一度曾引起美國國防部的擔憂。戰爭史上,類似戰例俯拾即是,不勝枚舉。
武器裝備:通用一體
當前,電子對抗武器裝備充分運用“一機多能”、“一機多型”、“一機多用”等通用化、模組化、一體化發展思路,已成為世界各國提高武器裝備效能的重要戰略選擇。在近幾場高技術局部戰爭中,美軍正是依賴高度一體化的電子對抗系統,實現信息資源共享,從而提高了電子戰裝備的信息綜合能力和快速反應能力。如美軍的F-4G“野鼬鼠”電子戰飛機,將雷達告警系統、雙模干擾吊艙、箔條和閃光彈投放系統、反輻射飛彈發射系統與機上的雷達、導航、顯示等電子戰系統組合成一個有機整體,對敵方雷達告警、識別和精確定位,然後酌情實施電子干擾軟殺傷或發射反輻射飛彈硬摧毀。其機載電子戰裝備基本實現了電子戰系統的標準化、模組化、通用化和小型化。據悉,美軍F-15戰鬥機上所使用的AN/ALQ-135電子干擾系統以及新研製的AN/ALQ-165電子干擾系統,都遵循了新的模組化、一體化設計原則。前不久,俄羅斯第一架改進型伊爾-76電子偵察和無線電電子干擾飛機成功地完成了飛行試驗計畫,其性能可與美軍最先進的電子戰飛機E-8C媲美。法國研製成功的TMV-433電子戰裝備,既可用於艦船、潛艇上,又可用於直升機、巡邏機和海岸上,並能夠根據作戰平台不同,及時調整系統組件。
隱身對抗:悄然升級
近年來,隨著計算機輔助設計和高級複合材料的使用,軍事已開發國家都在秘密開展武器裝備隱形性能的研究,並由此在軍事領域內展開了以隱形技術為主要內容的裝備欺騙對抗。據報導,美國近10多年來投入隱身飛機的研製費用已達300多億美元,除了已公開的3種隱身戰鬥機和轟炸機外,還在秘密研製新型遠程隱身偵察機、新型隱身巡航飛彈和隱身衛星等,美國空軍已計畫將X-45無人機用於支援干擾作戰。隨著隱身技術的發展和套用,給雷達的探測帶來了新的威脅和挑戰。目前,反隱身技術發展趨勢主要還是在雷達技術方面,如發展米波和毫米波雷達、雙基地雷達、超視距雷達、雷射雷達、諧波雷達、機載預警雷達、被動雷達和光電探測系統等,此外,隨著反隱身技術的提高,隱身技術也將不斷發展,如採用高性能的新型吸波材料,採用“探測-記憶”雷達和低截獲率雷達等。
美國隱形飛機加隱形電子戰飛機的組合,讓其在制空權和制電磁權上的優勢更加明顯。
EA—22隱形電子戰飛機
有人也許會疑惑,電子戰飛機也需要隱形嗎?試想一下,F-22和EA-22偷偷潛入敵國境內1000公里,EA-22突然實施電子干擾,讓敵國縱深的雷達不能正常工作,F-22就放心大膽地摧毀敵國縱深的目標。如果沒有EA-22,F-22可能被發現,特別是F-22發動進攻後。F-22一旦被發現就有被擊落的可能。如果有EA-22護航,敵國雷達不能工作就無法發射飛彈。在進攻或返航途中,即使不小心被發現,在EA-22的電子干擾下,F-22也能夠比較容易擺脫飛彈的追擊。 EA-22的另一個作戰用途是秘密突入敵雷達網,突然撕開一個電磁缺口,引導後續戰機突入敵防禦縱深。
干擾模式:精確對抗
海灣戰爭是二戰後真正意義上顛覆傳統作戰模式的里程碑戰爭。在海灣戰爭中,美軍實施的是“地毯轟炸”式的電子戰作戰方式,確切地說是一種“粗放式”的電子對抗。而阿富汗、科索沃戰爭中,電子戰開始逐步由“粗放式”向“精確式”轉變。伊拉克戰爭中,美軍電子戰基本完成了從“粗放式”干擾壓制發展到在確保掌握制電磁權的同時,精確地對對方目標實施壓制、摧毀的轉變。海灣戰爭的大規模電子戰掀開了四維戰爭的序幕。
電子支援已成為與火力打擊並重的一種“特殊突擊樣式”。從1971年起,EA一6B戰機就被美海軍用於壓制敵人的電子活動和獲取戰區內的戰術電子情報來支援攻擊機和地面部隊。其主要機載設備包括AN/ALQ—99F電子干擾系統(在5個干擾吊艙內的10個干擾發射機,每個干擾艙可以覆蓋7個頻段中的一個)、靈敏偵察接收機(可探測遠距離的雷達信號)、AN/AYK—14中央計算機、全天候自動著艦系統(ALCS)、多功能顯示器,以及通信、導航與識別系統等。
在海灣戰爭中,EA—6B與EF—111A和F—4G三種電子戰機一起組成聯合編隊,近距離壓制地面防空火力的制導、瞄準系統和通信指揮控制系統,極為出色地完成了任務,一戰成名。此後,美國提出EA—18G、EA-22和EA-35等新型電子攻擊機,最後EA-22勝出。EA—18G是F-18的電子戰型,顯然不能與F-22和F-35很好地配合。EA-35是F-35的電子戰型,隱形能力和機動能力顯然不如EA-22。
反輻射摧毀:極具殺傷
隨著計算機及其自動化、智慧型化技術向武器裝備中高度滲透和電子對抗武器裝備的發展,必將催生和建立起全新的可控性先進電子對抗系統,並將極大地提高電子對抗武器裝備的作戰效能。據有關數據統計分析,裝有智慧型系統的反輻射制導武器,在戰場條件不變的情況下,其命中精度將提高3倍;具有自動化、智慧型化和獨立戰鬥能力的無人電子作戰系統,可以代替人去進攻和防禦;先進的偵察直升機,可以在1微秒內把15部雷達信號參數同時顯示在螢幕上,並指出哪個威脅最大。與精確制導武器相比,自動化和智慧型化制導反輻射武器將是一種“會思考”的武器系統,可以“有意識”地自主搜尋、發現、識別和攻擊高價值目標,甚至還具有辨別自然語言信息的能力。這些“高智商”的系統,能夠區分不同電子信息目標及其型號,篩選、判斷和有選擇地攻擊敵目標的薄弱環節和易損部位,實現命中點信息選擇,達到命中即殺傷的效果。據悉,目前美軍正在研究論證先進的雷達尋的和警戒系統後繼型號,以便為實施反輻射“硬摧毀”提供更具“殺傷力”的目標方位。
太空角逐:劍拔弩張
進入新世紀以來,世界各國對空間信息系統的依賴程度已達到前所未有的新高度。同時,一些軍事強國間展開的太空電子對抗也成為世人關注的焦點。尤其近年來,一些已開發國家已相繼提出了“太空戰”、“空天戰”、“空、天、地一體戰”等新觀點、新構想,試圖藉助科學技術和綜合國力的優勢,贏得太空電子對抗優勢。目前,美、俄等世界軍事強國已先後制定了空間電子對抗政策和條令,不斷進行空間電子對抗試驗,在一些空間範圍和領域重點部署衛星對抗系統,現已具備了對空間衛星系統實施干擾和摧毀的能力。據報導,美軍目前已著手研製衛星威脅告警系統,並開展了天基定向能武器和衛星自衛電子對抗裝備的研究,著力發展反衛星武器系統。英、法、日等國也投入大量人力物力,開始組建空間電子對抗力量,秘密研究發展衛星干擾系統,展開了以爭奪空間信息優勢為核心的新一輪軍事對抗角逐。
電磁脈衝武器
五角大樓“副掌門”的詹姆斯·希恩,在2008年6月底接受國會質詢時公開宣稱,“中國最新開發的電磁脈衝武器,將令美軍處於極端劣勢”。電磁脈衝武器究竟是“何方神聖”?它是否像某些人渲染的那樣無堅不摧?
靈感源於核武器試驗
第二核子彈—電磁脈衝武器
電磁脈衝(EMP)泛指迅速變化的電磁場在空間的傳播,在核爆炸、閃電、太陽黑子及電器火花等狀況下都能產生。科學實驗證明,過量的電磁輻射會導致電子儀器毀壞、人體健康受損,電磁脈衝武器就是利用這種機理研發的所有武器的總稱。廣義上,電磁脈衝武器又可分為微波波束武器與電磁脈衝彈兩大類,但考慮到前者距實用化尚有時日,人們通常所說的電磁脈衝武器實際上就是電磁脈衝彈的代稱。 電磁脈衝的殺傷作用原本是高空核試驗的副產品。1961年10月30日,蘇聯在新地島上空試爆史上最大的5000萬噸級氫彈時,就曾致使方圓數千公里內的通訊線路及雷達系統全數“罷工”。受到啟發的軍事專家,從此致力於研究如何增強核爆炸的電磁效應而抑制其他效應,這類通過高空核爆形成電磁脈衝的新式核武器,也就成為最原始的電磁脈衝彈。
對於有核國家而言,核電磁脈衝彈的設計製造相對便捷,但也存在威力難以控制、可能造成放射性污染等弊端。常規電磁脈衝武器(電磁炸彈)的開發工作因此被提上日程。
常規電磁炸彈在使用時,首先向彈體內部的螺旋狀導線接入高壓電,並在電流最大的瞬間起爆導線內的炸藥以進一步提升電流強度。接著,將此電流導入虛陰極管,以諧振方式產生高頻電波,再經微波天線對指定方向發射電磁脈衝。與核電磁脈衝彈相比,常規型電磁炸彈安全性高、便於攜帶,影響範圍可以在幾十米至數公裡間靈活調整,能作為一種有效的戰術武器大量套用。
前景看好只因三大優勢
在未來戰爭中,電磁脈衝武器最可能的使用方式可分4種:①作為飛機的自衛式干擾裝置;②用於攻擊通信中心或由雷達控制的防空武器系統;③充當防空武器使用;④直接通過火炮等發射,對付敵方的地面電子設備。軍事專家認為,電磁脈衝武器之所以前景看好,主要是因為其相對其他武器所具有的一系列獨特優勢。
首先,電磁脈衝武器的能量從起爆點呈錐形向外延伸,在傳輸過程中不受天氣因素等影響,威力損失小而覆蓋範圍廣,對於精確定位技術的依賴性很低,因此遠比制導炸彈、反輻射飛彈或常規炸彈效率高。
其次,電磁炸彈主要造成電子設備和設施的毀傷,對於人員,輕者造成煩躁不安、頭痛、記憶力減退,重者造成肌膚燒傷、內部組織損傷,但一般而言無強烈副作用。因此至少從名義上看來更加人道,使用起來顧忌也更少。
另外,電磁脈衝還是隱形武器的剋星。眾所周知,隱形武器的秘密在於靠吸波材料吸收電磁波,從而減少反射從而降低暴露機率。普通雷達發射的電磁波因能量弱可以被吸收,但電磁脈衝武器的能量密度極大,瞬間就能使隱形目標的溫度急劇上升從而“原形畢露”。
各軍事強國“矛與盾並重”
從太空定向施放電磁脈衝是個好選擇
電磁脈衝武器的種種優異性能,令其獲得了“第二核子彈”的美稱。美國自從上世紀60年代起就開始了電磁武器的相關研究,其核與非核電磁彈均已形成實戰能力。有報導指出,1999年3月,在對南聯盟的轟炸中,美軍率先使用了尚在試驗中的電磁武器,造成南聯盟部分地區通信設施癱瘓;伊拉克戰爭中,美軍又發射攜帶電磁彈頭的巡航飛彈攻擊伊拉克國家電視台,致使其轉播信號中斷。由此可見,儘管五角大樓不遺餘力地宣揚來自中國的電磁威脅,但美國自身才是這一領域的真正霸主。 有矛必有盾,電磁脈衝武器雖然威力驚人,但如果防禦方準備充分,仍有機會將其破壞性大大降低。電磁脈衝防護與雷電防護基本相同。用厚鋼板或厚銅板做成的禁止罩,就可以提供很高的總體禁止效能。考慮防護的有效性和成本,目前通常採取“因地制宜”與“分層防護”的原則。“因地制宜”就是結合設施所在的地理環境,對電磁脈衝的禁止進行統籌規劃。“分層防護”則是根據設施內裝備的重要性、靈敏性和脆弱性,分區分層配置,以最低的成本達到全防護的目的。另外,為確保設施內的電子設備在電磁脈衝下正常工作,一些要害部門通常還需進行二次防護,如建造專用防護隔離室、金屬禁止牆、防護隔離門窗等等。
21世紀是電子戰的世紀,掌握了制電磁權的一方將有能力控制戰爭的走向。據了解,美、俄、歐、日在積極研製電磁脈衝武器的同時,都在積極關注電子設備的防護問題,可謂“礪劍”與“鑄盾”並重。甚至在海峽對岸,台灣軍方也制訂了旨在“反制大陸電磁打擊,確保戰時資訊暢通”的“脈護計畫”。負責該工程的“中科院”官員稱,“脈護計畫”一旦實現,台軍方作戰指揮系統就等於“戴上了一頂針對電磁干擾的防護帽”。