电子战与电磁频谱作战的关系

摘要

随着对战争性质理解的不断发展，不时形成军事行动的新概念。这在很大程度上是由威廉希尔官方网站 进步以及如何最好地使用它们的新概念所驱动的。2020年5月，美国国防部（US DOD）引入了电磁频谱作战的概念，将电磁频谱管理和电磁战的功能结合在一起。虽然美国国防部正在阐明它将如何在电磁作战环境中作战，但据报道，DOD已从一系列基于行动的定义过渡到了一个更基本、基于物理的概念，对电子战的性质进行了重新思考。

引言

电磁作战环境(EMOE)由于电磁的传输速度和范围而被描述为首次接触的环境。这也是一个日益被来自盟国、中立国家和敌对国家的民用、商业用户以及军事操作者占领的环境。这就需要进行协调，不仅要防止干涉(最好的情况)或自相残杀(最坏的情况)，而且还要确保多方在场的情况下协调一致地使用武力。这些都是电磁频谱管理(EMSM)和电磁作战管理(EMBM)概念的驱动因素。

美国国防部最近的文件概述了电磁频谱作战(EMSO)的含义，声称它包含电子战(EW)，并使电子战成为一个过时的概念。然而，我们将证明电子战的范围超出了EMOE，因此，电磁战(EMW)和EMSO构造与电子战的交集并不像美国国防部政策文件所宣称的那样完整。要做到这一点，我们必须从根本上理解电子战的本质，它包括什么，不包括什么。

电子战

如图1所示，人类的感官只能探测到我们周围波的很小一部分。一旦使能威廉希尔官方网站 被开发出来，人们就开始设计、制造和操作电子设备，来利用这些未被利用的频段，从而开启了电子战的专长。这个概念如图 2 所示。在图的上半部分，人的眼睛和耳朵探测波，并将它们转换为电信号，我们的大脑进行处理，然后进行解释，形成图像。在电子战中，天线和传感器取代了人的感觉器官，电子设备完成了信号处理和显示功能。

加拿大皇家空军(RCAF)的《通知》系列最近的一篇文章探讨了电子战的本质，即人类使用电子系统进行战争。从这个角度来看，只有图2底部绿框中的元素涉及电子设备，因此构成电子战。波和波形一旦发射出去，就不再属于电子战的范畴，而更容易被理解为EMOE的一部分，因此就属于EMW的范畴，即图中下半部分的蓝框所示。这就给出了EW的以下定义:

•电子战——在军事行动中，使用电子设备处理和转换波与波之间的信号。

传统上，EW被分为以下三种功能:

•电子支持(ES) -态势感知，

•电子攻击(EA) -采取行动影响或抑制对手在EMOE的操作能力，

•电子保护(EP) -采取措施来减轻来自对手的电子攻击对自己设备的影响，从而保持自己的操作能力。

这些功能通常被认为是雷达和武器系统的功能，但它们也在其他应用中得到应用，主要是通信电子战(Comms EW)和导航电子战(NAVWAR)。

电磁战

美国国防部的电磁频谱优势战略将EMSO描述为EMSM和EMW功能的集成，并将这些概念定义为:

•电磁频谱管理：在电磁作战环境中规划和协调操作的作战、工程和管理程序。(以前的频谱管理)

•电磁战：利用电磁能和定向能控制电磁频谱或攻击敌人的军事行动，也叫电子战。(以前的电子战)

该文件还将EMBM描述为一个综合框架，用于动态监测、评估、规划和指导EMOE的作战，以支持指挥官的作战概念。

EMBM和EMSM的职能都指向在EMOE内采取的行动计划和协调，而不是它们的执行。同样地，EMW指的是波和能量的使用，而不是电子和信号。这将EMW的规程更多地放在剧场级，而较少地放在平台级，这与图2下半部分所示的EMW与EW的分离是一致的。

那么，如果EMW和EW是不同的，EMSO和EW之间的关系是什么呢?

分析

上述关于电子战描述的微妙之处在于，虽然它指的是波，但不需对波的性质进行限制。因此，电子战的概念同样适用于横波(电磁波)和纵波(声波)。有趣的是，俄罗斯的电子战概念特别包括声波和电磁波。

图3描绘了电子战(绿框)功能的映射，并提供了设备示例，因为每个功能都与横波(蓝框)或纵波(红框)相关。在横波下，我们把信号情报(SIGINT)和雷达告警接收机放在被动ES的旗帜下。这是因为，虽然它们的实现、历史和时间尺度不同，但它们都采用了无源传感器。另一方面，雷达是一种主动感知手段，因为除了一些明显的例外，它们能感知自己发射的回声。在声波方面，情报和告警两种ES功能都是通过声纳系统实现的，而这种威廉希尔官方网站 通常与电子战不相关。然而，声纳操作员的作用与雷达操作员别无二致。只有威廉希尔官方网站 细节和作战环境的细微差别(大气与海洋或地面)，这些都没有在上述电子战的定义中体现。在电子干扰威廉希尔官方网站 下，干扰机是电磁(EM)和声学环境中最典型的电子设备。对于不使用电子设备的机械干扰，读者可能熟悉箔条，但可能不太熟悉起泡器，这是一种在水下产生气泡“云”来降低尾流自导鱼雷对尾流的探测和跟踪。EP的功能大体上取决于先进的信号处理威廉希尔官方网站 。如前所述，ES、EA和EP的功能也在Comms EW和NAVWAR下执行。针对电子战的这些分支，我们提供了相关装备的实例。图3清楚地说明，电子战功能同样适用于声学环境和电磁环境。在军事行动中使用声学威廉希尔官方网站 的其他应用是用于探测核爆炸，并作为“哈瓦那综合征”的潜在原因。

图3中的橙色框包含EMBM 和 EMSM 等的协调和管理功能。与映射到EMOE的EW部分一起，它们组合形成EMSO，由黄色框表示。除了将电子战的管理和任务执行整合成一个完整的一揽子计划外，电子战概念的实用性在于，它显然只涉及映射到电磁频谱的电子战部分，而不涉及映射到声学频谱的部分。同样，在2020年5月，《电子防御杂志》杂志更名为《电磁优势杂志》杂志。这次重新命名正好将杂志的焦点放在了蓝色和绿色盒子的交叉点上。这是一件好事，因为威廉希尔官方网站 和环境的差异足以将其分开。因此，EW与EMSO之间的关系可以总结为:

通过电磁活动来产生电子战效应或网络效应。同样，通过电子战活动以在声学、网络或电磁环境中产生影响。EMSO 将电子战限定在与 EMOE 相关的方面。

EMSO与赛博空间的关系

然而，EMSO和赛博空间之间的关系尚不清楚。美国EMSO联合条令表明，虽然需要协调功能，但EMW活动和赛博空间领域的重叠主要限于无线传输，如Wi-Fi。这是网络空间到通信电子战的清晰映射。然而，AFDP 3-51指出:“重要的是要认识到，EMSO不仅包括无线电和雷达辐射，还包括通过自由空间传播的所有电磁能量，以及通过包含介质(如电线或光纤)传输的电磁信号。”这一说法表明，EMSO不仅涉及赛博空间，而是完全包含它。我们认为这是超出范围的，无线通信的局限性提供了一个直观的界限。无论哪种方式，现有的文档都是矛盾的，并且将受益于更大程度的一致性。正是出于这个原因，图3中用虚线表示了EMSO概念到赛博空间的映射。

电磁作战域

关于将EMSO映射到作战域，美国国防部《电磁频谱优势战略》指出，“EMS不是军事行动的独立域，因为EMS与联合条令中确定的域密不可分。由于美军是围绕域进行组织的，EMS不仅提供了实现全域作战的关键黏合剂，而且代表了跨联合部队作战的天然结合点和关键脆弱性。”

然而，这种同样适用于赛博空间的说法是无法支持的，因为美国国防部从来没有定义过“域”这个术语，也没有制定过任何可以用来排除任何特定环境的标准。Kreuzer认为域的概念对于网络空间这样的环境来说过于严格，他给出了以下定义:

•战争域：具有物理特性的作战环境领域，需要独特的理论、组织和装备，以便军队在军事行动中有效控制和利用。

虽然EMOE的主要特征是能量，但它仍然有物理方面的特性，如物理传播、功率密度(单位面积功率)，以及它自己独特的物理常数：自由空间的介电常数和真空磁导率。与公认的物理域不同，它没有自己独特的传播介质，如自由空间、大气、地面或海洋，所以它本身不是一个有形的环境。如图2所示，在EMOE中采取的行动需要专门的设备，有充分的证据表明，现代军队已经制定了专门用于在EMOE中进行作战的具体政策、概念和条令。最后，在论证EMSO和EMSM概念时，经常提到控制和利用EMOE的要求。

应该理解的是，本讨论的目的不是为了争取将EMOE视为战争域，因为我们认识到，这在一些国家会产生连锁反应。更确切地说，我们只是证明EMOE确实满足成为域所需的条件。

术语

电磁频谱(EMS)这个术语被广泛误用来描述电磁作战环境。EMS本身并不是一个环境。相反，它是一个用于在EMOE中定位实体的组织工具。因此，EMS 对 EMOE 的意义相当于高度对于空域、深度对于海域(见表1)。此外，EMOE还包含空间的概念，它支持波传播和局域功率密度等现象，这两者都是EMW传导的关键。因此，EMSO概念可以更好地描述为电磁战作战(EMWO)或电磁环境作战(EMEO)。值得注意的是，北约现在正朝着电磁作战(EMO)这一术语迈进。

电磁的首字母缩写是EM，但它在复合词首字母缩写中的使用却不一致，这令人不安。像电磁频谱(EMS)、电磁作战管理(EMBM)和电磁频谱作战(EMSO)这样的术语都明确表示电磁这个词的缩写，而在美国国防部文件的术语中，如电磁战(EW)、电磁频谱管理(ESM)则没有。这种不一致性没有明显的理由，特别是当它与其他根深蒂固的术语重叠时，如电子战(EW)和电子支持措施(ESM)。因此，我们强烈建议使用EM（仅使用EM）来表示电磁的首字母缩略词，以确保一致性，我们在本文中遵循了这一指导原则。

任何时候使用正确的术语都是很重要的。虽然描述词“电子”确实不能反映诸如EMSM等概念的所有方面，但“电磁”同样不适合诸如电子防护措施等概念。当人们意识到这两个词具有不同的描述范围时，这并不奇怪。这就是为什么“电子”是传统描述符的断言是不正确的；它在今天和以往一样重要。唯一的区别是，现在可以用一种新的方式来理解使用范围，而不是我们过去所做的那样。

结论

我们从物理现象的角度探讨和回顾了电子战和电磁战，并阐明了它们之间的关系。虽然不符合当前的定义，但我们建议从历史和未来能力的角度，构造保留与EW 和 EMW 相关的概念。我们已经证明，电子战涉及声学、赛博和电磁环境，而电磁战的概念提供了一种有效的手段，将EMSO概念限制在仅涉及EMOE的电子战部分。对EMSO概念的描述应该认识到这一点。我们还试图澄清伴随电磁战争概念出现的不一致的术语实践，并认为描述词“电子”仍然与今天的战争概念有关。最后，我们指出了关于EMSO和赛博战重叠的现有文件的不一致性，并鼓励美国政策制定者充分阐明其意图。更好地定义现象以及与之相关的术语，有助于确保正确实施新能力，尤其是在联合和组合层面。

审核编辑：汤梓红