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蒋盘林
电子信息对抗作战对象的未来发展特点及其对抗体系发展战略研究
电子信息对抗技术#第24卷
2009年9月第5期
中图分类号:TN97 文献标志码:A 文章编号:1674-2230(2009) 05-0040-07
电子信息对抗作战对象的未来发展特点及
其对抗体系发展战略研究
蒋盘林
(中国电子科技集团公司第三十六研究所, 嘉兴314033)
摘要:面对当今世界军事变革、部队转型的新形势, 我们必须深刻思考军事战略重心转移所引发的需求变化以及新的武器装备采办政策、技术发展路线图等等问题。从电子信息对抗在未来战争中的作用和地位出发, 分析其主体作战对象的发展特点, 并根据未来电子信息对抗核心作战能力建设的军事需求, 探讨能够确保全谱战斗空间信息优势和决策优势的对抗体系及其发展战略。
关键词:电子信息对抗; 对抗体系; 发展战略; 网络中心作战; 陆战网; C2星座
Analysis of Fu ture Operational Targets of EW -IW and the Development Strategy of the Relative EW Architecture Framework
JIANG Pan -lin
(No. 36Research Institute of CE TC, Jiaxing 314033, China)
Abstract:Facin g the ne w develop ment situation of the military revolution and force transformation
around the world, we must carefully think of the issues about requirement changes introduced by the transformation of the major military strategies and the related new acquisition policies and technology road map. The features of the major targets of EW -IW and the capstone requirements faced by the fu -ture EW -IW are discussed. Finally, the architecture framework of the future integrated E W -I W sys -tem and related develop ment strategies are recommended based on the information superiority and de -cision making superiority in the full spectru m battlespace. Key words:EW -I W; architectu re framework; development strategy; NC W; landwarnet; C2conste-l lation
1 概述
电子信息对抗已经成为现代战争不可或缺的重要作战力量, 在未来的数字化战场上, 电子信息对抗必将在夺取全谱战斗空间信息优势和遂行联合作战任务中发挥越来越显著的先导性、支援性和保障性作战能力的核心而又宽域的作用。这里所说的/宽域0作用既指作用面、作用范围的宽广, 也指作用距离、作用纵深的延伸, 还指作用能效的
收稿日期:2009-05-20
() ) , 男研究员, 倍增与非线性特征。电子信息对抗历经多次现代化局部战争的考量, 既凸显了它在现代战争中不可替代的核心作战力量作用, 又凸显了它攻防兼备的力量倍增器作战效能。依靠陆海空天综合一体化电子信息对抗作战体系来夺取未来战争中全谱战斗空间的信息优势已经成为世界各国军界的认同和重视。继在现代化战场上夺取电磁频谱的利用权和控制权的激烈争斗之后, 目前, 电子信息
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对抗所面临的最严峻挑战就是基于网络中心战(NCW) 概念的作战行动, 以及基于全球信息栅格(GIG)构架、具有/鲁棒0无缝连接与互连互通互操作性能的战场信息网和信息基础设施。现代化战场上威胁目标的高度机动性和时间敏特征、战场电磁环境的密集和动态变化的复杂性、各种抗干扰、反侦察、反定位和射频隐身技术的保密安全性, 都迫使电子信息对抗方不得不思考未来的电子信息对抗装备和技术应该怎么发展? /十二五0乃至2030年前电子信息对抗装备和技术的发展重点究竟是什么? 研究和开发什么样的电子信息对抗装备和技术才能使我军始终占据未来现代化战场上信息优势这个/制高点0?
孙子兵法云:/知己知彼, 百战不殆。0面对当今世界军事变革、部队转型的新形势, 我们必须深刻思考军事战略重心转移所引发的需求变化以及新的武器装备采办政策、技术发展路线图等等问题, 超前制定好/十二五0直至2030年前的电子信息对抗装备和技术的发展战略规划, 这样才有可能紧跟社会发展的步伐, 确保电子信息对抗在未来战争中的核心作战能力与非战争形态作战能力始终处于先进水平, 以便为赢得未来战争的胜利创造或者获取各种先机制敌的有利条件。/胜利必定垂青于积极参与战争特征变革的那些人, 而不会垂青于在变革后慢慢使他们自己适应的那些人。0因此, 我们必须高屋建瓴, 充分汲取各方面的经验教训, 根据电子信息对抗装备和技术的发展主线及发展框架, 按照近、中、远期发展目标制定切实可行的工程型号开发研制、先进技术预先研究以及新概念武器装备的探索研究等发展规划。本文试图在世界军事电子信息系统装备和技术发展趋势及特点分析的基础上, 通过对我军军事转型背景下电子信息对抗作战能力需求的初步研究, 探讨我军电子信息对抗装备和技术的发展方向与重点, 以便能够给近、中、远期电子信息对抗装备与技术的发展规划制定、重点系统工程项目开发以及与之相对应的关键技术的确定提供一定的参考。
和大量投入战场应用, 信息已成为十分重要的战略资源, 信息优势已成为未来数字化战场上作战双方在全谱战斗空间中争夺的焦点和影响各级军事行动最终结局的/制高点0, 而要确保获取战场上的信息优势, 势必要严重依赖于各种各样的军事电子信息系统, 特别是指挥、控制、通信、计算机、情报、监视, 侦察与目标标定(C4ISRT) 系统的有效、及时、安全、可靠的保障和支援。因此, 以C4ISRT 系统为主体的战场信息网络必将成为未来电子信息对抗的主要作战对象。
20世纪90年代以来, 美军以及世界上许多国家的军队一直在致力于发展数字化战场综合军事电子信息系统的完整体系, 其中最为突出的是美国国防部于20世纪末21世纪初提出的基于GIG 、网络中心作战和I P 网络协议的转型通信体系结构(TC A) 。在这种转型通信体系结构中, 拟构建的最为引人注目的战场信息网络包括基于转型通信卫星(TSAT) 星座的空间IP 网络、将/武士信息网-战术(WI N-T) 0和未来战斗系统(FCS) 无缝连接在一起的陆军/陆战网(Landwarnet) 0、基于/协同交战能力(CEC) 0系统的海军/部队网(FORCEnet) 0, 以及基于/最后一战术英里0概念、/网络中心协同目标标定网络(NCCT) 0、/战术目标标定网络技术(TTNT) 0的空军/指挥控制(C2) 星座0等。英、法、德、澳大利亚、加拿大等国家也都在构建与之相类似的先进指挥控制网络。这些网络具有技术体制先进、复式配置、多重路径、互连互通互操作能力强、机动能力强、抗摧毁能力强等特点, 而且都是基于通信和计算机网络技术的陆、海、空、天基多平台、多系统的集成网络。下面将简要介绍上述三个最具代表性的、基于网络中心作战概念的未来战场信息网络的主要特征。
2. 1 陆战网(Landwarnet)
美陆军目前正在执行的/陆战网(Landwar -net) 0计划旨在将战术级作战人员信息网(WI N-T) 、联合战术无线电系统(JTRS) 、转型卫星通信系统(TSAT)、全球信息栅格带宽扩展(GIG-BE) 计划、网络中心企业服务(NCES) 以及相对应的IP 网络业务统一纳入到一个综合的多网络集成网络中, 以便为现役陆军部队、国民警卫队、陆军预备2 电子信息对抗作战对象的未来发
展特点分析
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络中心作战需求的C4ISRT 信息服务, 确保陆军未来的作战指挥系统能够将现役和改进的战略级陆军全球指挥控制系统(AGCC S) 、战术级的陆军战术指挥控制系统(ATCCS) 及/21世纪部队旅和旅以下作战指挥系统(FBCB2) 0三大系统互相接口, 构成完整的作战指挥体系, 以实现C3I 系统的/横向一体化0。/陆战网0的体系结构及其全谱接续能力分别如图1和图2所示。实际上, /陆战网0是GI G 网络的陆军部分, 是陆军向联合、以网络为中心、可互操作、基于知识的作战转型的组成部
分。
定数据信息的能力, 具有地面移动目标指示能力和用于巡航导弹防御的集中式空中目标指示能力, 能够实现空间/空中/地面和有人驾驶/无人驾驶运载平台之间的综合一体化与互连互通互操作, 使每个平台即每一个空中任务节点都是这个一体化网络上的传感器, 无论这些任务节点执行的是什么任务(如指挥控制、ISR 、射手、加油机等) , 节点传感器所收集到的所有数据都可以传送给该网络上的所有接受者。C2星座的结构主要包括10个节点, 它们是:空战中心(AOC) 、机载告警与控制系统(AWACS) 、联合监视与目标攻击雷达系统(JSTARS ) 、空军分布式通用地面站(DCGS) 、地面先进遥控无人传感器(ARGUS) 、空军支援作战中心(ASOC) 、机载前线作战控制器(FAC-A) 、控制与报告中心(C RC) 、联队作战中心(WOC/EOC) 和战术航空控制(TACP) 节点。由这10种节点组成的C2星座能为联合部队的指挥官提供实时的、质量更好的作战空间态势感知和决策优势, 提高作战人员的信息共享、态势感知和信息保护能力, 以及战斗杀伤力。这里需要特别指出的是:联合战术无线电系统(JTRS) 是美空军实现改进型机载网络或者C2星座构想的基础, 借
图1 /陆战网0
的体系结构
助于JTRS, 最终将真正的网络中心作战扩展到机载平台。图3和图4分别给出了美国空军C2星座体系结构及其与机载战术C2网络之间的关系示意图。
图2 /陆战网0的全谱接续能力
2. 2 C2星座
在美国空军的C2星座体系结构设想中, 它就是一个基于网络中心的集成系统, 是GIG 网络的空军部分, 空军计划将数据收集工作从大量装备的现役独立系统, 如/联合铆钉0电子侦察飞机、AWACS 、JSTARS 和天基设备等向C2星座转移。C2星座包括空间、空中和陆地上的指挥控制节点及其通信设备, 具有向各个级别作战部队实时/准
图3 美空军C2星座体系结构
2. 3 部队网(FORC Enet)
/部队网(FORCEnet) 0是美国国防部最重要的网络中心战计划之一, 是美国海军和海军陆战队在信息时代的作战编成和结构体系的最高体现, 是其/海上实力21(Sea Power 21) 0计划的基础,
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/它将战斗人员、传感器、网络、指挥控制、作战平台和武器系统综合成一支网络化、分布式战斗部队, 其规模覆盖从海洋到空间、从海上到陆地的全谱战斗空间0, 以适应未来海战场所有级别的作战行动需求。/部队网0的最终目标就是要作为一种功能强大、性能先进的/黏合剂0, 将美国海军的/海上实力210所包含的/海上攻击(Sea Strike) 0、/海上盾牌(Sea Shield) 0和/海上基地(Sea Basing) 0三大要素紧密地组合在一起(参见图5) 。/部队网0的完整体系架构及其作战行动概念分别如图6和图7所示, 建成后的/部队网0将提供下述能力
:
#纵深防护, 确保网络的可靠性和免受干扰或破坏。
图5 /部队网0的使能器作用
图6 /部队网0的体系架构
图4 美空军C2星座与机载战术C2网络的关系
#产生一幅完全通用的海上战场作战图像) ) ) 这种单幅综合海上战场图像与单幅综合空中战场图像、单幅综合陆地战场图像、单幅综合空间战场图像和全球信息栅格是完全互通的。这些图像将为联合部队的网络中心军事行动提供新的作战决策依据。
#整合整个战斗空间中的所有力量元素) ) ) 这些元素包括:卫星、飞机、舰艇、潜艇、无人战斗机、无人水面和水下舰艇、自动太空、空中、地面和水下传感器, 以及最重要的-岸上或海上作战人员。
#战场整个战斗空间的情报、监视和侦察信息的同步收集、处理、利用、分发和共享, 以及支持目标搜索和作战机动的多传感器的融合能力。
#采用开放式结构的完全互通和无缝连接的先进海军企业数据网, 可以提供直接支持作战人员的信息优势。
#/最后一战术英里0的C4系统能力, 可大大
图7 /部队网0的作战行动概念
2. 4 小结
由以上对美国三军未来网络中心战场信息网的简单分析可见, 在未来二十年的发展历史时期中, 电子信息对抗的主体作战对象都将具有下列三大特征:
(1) 陆海空天综合一体、基于GIG 和IP 网络协议以及采用开放式系统结构的/多系统集成系统0或者/多网络集成网络0架构的网络化和网络
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中心特征;
(2) 能够满足战略、战役(战区) 与战术军事行动需求的全谱战斗空间态势感知、数据信息和作战资源的共享与协同特征;
(3) 全域、无缝、安全、可靠以及面向任务与效能的自适应可重组和可重构的多节点、多路由、多平台分布式动态接入、即插即用的拓扑结构特征和多任务、多用途的软件无线电技术特征。
已经从信号对抗向真正的信息对抗进展;
#从面向任务的独立系统的综合向面向效能和能力的多系统集成系统、多网络集成网络的体系结构转型, 电子信息对抗已经发展成为能够有
效支援战略、战役或战区、战术各级军事行动的主导作战力量之一;
#大力发展全谱、全域、网络化的陆海空天综合一体化电子信息对抗情报获取与战场监视系统(C4ISRT), 以支持实施联合、协同、同步的电子信息对抗作战行动;
#大力发展电子信息对抗的反辐射攻击和新概念射频硬毁伤武器等对抗手段, 以提升电子信息对抗在未来数字化战场上的信息作战威慑能力。
根据上述对电子信息对抗作战对象未来发展特点的分析, 从当今世界军事强国的电子信息对抗装备和技术的发展趋势, 我们可以很清楚地看出, 电子信息对抗领域正在经历着如下重大的转型:
(1)从支援保障性作战能力向核心作战能力和主战力量的转型;
(2)从基于任务目标型装备向基于作战效能型装备的转型;
(3)从电磁优势向信息优势再向决策优势的转型;
(4) 从比能量、耗功率的信号战向比知识、拼智能的信息战、网电一体战的转型;
(5)从以平台为中心的合纵连横体制向以网络为中心的分布栅格体制的转型;
(6) 从电磁空间向全谱战斗空间的转型。
在电子信息对抗的这一重大转型时期, 我国正面临着美国的全球进攻战略并联合在其支持下的日本、印度等国家形成对我国的包围态势的严峻挑战, 以及对我国国家权益、国家安全的潜在的严重威胁, 我们必须深入研究非接触、非线性和不对称战争的特点, 积极规划我军电子信息对抗核心作战能力建设项目, 为夺取未来各种级别军事行动的胜利奠定基础。根据外军发展电子信息对抗装备和技术的经验, 我们必须在近期和远期发展如下急需的电子信息对抗核心作战能力:
(1)实时/准实时全谱战斗空间感知与情报3 未来电子信息对抗作战能力需求分析
自从美军于九十年代末陆续提出了全球信息栅格(GIG) 、网络中心战(NCW) 和5联合构想20206等新军事革命思想以来, 电子信息对抗已经上升为一种独立作战样式, 而且已经成为其他作战样式的基础。在现代化战场上, 目前正在进行着一场/从基于平台的作战转向基于网络和网络中心的作战0的军事转型, 而且由于基于网络和网络中心的作战大大增强了各类电子信息对抗作战行动的作战效能以及电子信息作战的威慑能力, 因而在任何战争级别上, 电子信息对抗作战都已经成为一种最基本, 而且很可能在战争进程的一段时间内或者是一次战役行动或战术行动中的主导作战力量。除此之外, 美国还把电子信息作战的军事作战样式和方式扩展到包括社会、经济、政治、外交等全谱概念的/赛博战(Cyberwar) 0、/比特(Bit)战0上来, 以达到主宰全球的终极目标。正是基于上述理由, 我们正面临着潜在敌方网络中心作战的挑战, 而利用一切可能的和有效的电子信息对抗手段来夺取未来战场上的主导权则是迎接挑战的重要组成。
正是基于这样的认识, 外军从90年代开始便着手研制满足21世纪数字化战场上网络中心作战和信息化作战要求的新一代电子信息对抗装备和技术, 其具体的发展趋势主要表现在以下几个方面:
#从传统的平台中心战向网络中心战转型, 体系对抗、网络入侵与欺骗、网电一体战已经成为信息对抗装备和技术发展的大趋势;
#从比拼功率能量的阻塞式、压制式干扰向效
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信息对抗情报侦察是获取电子信息与情报的主要手段, 电子信息与情报则是分析战场态势、进行指挥决策的基础, 其中, 作战对象的电子信息与信号波形特征也是设计新型通信对抗装备的依据。为了实现/无处不在的感知0和对机动、隐藏及伪装目标的侦察识别, 首先应构建与完善陆海空天基网络化信息对抗情报侦察体系, 增强对敏感地域、海域、空域的信号情报数据收集与威胁目标识别能力, 以陆海空分布式平台为主的战术级电子信息对抗作战行动支援(ESM) 能力。(2) 对战场信息网络和信息基础设施实施网络攻击/电子信息攻击的信息威慑作战能力
近年来, 美军一直在秘密地进行着一项/舒特(Suter) 0计划, 旨在试验对各种战场信息网和关键信息基础设施实施无线接入的网络攻击、控制与欺骗的信息作战效果。据有关报道, 美军已经在列装的几种电子战飞机上实现了预定的攻击效果, 通过网络信息侦察获得并分析网络拓扑结构以及协议信息, 识别网络中的关键节点或关键链路, 在一定程度上提供基于网络的目标情报、基于密码破译与信息分析的用户情报, 并利用网络的互连性及其相应的脆弱性, 从多途径接入, 在网络和信息层次进行灵巧干扰、欺骗与瘫痪, 在时间精确性、方法灵巧性和整体有效性方面大大提升了电子信息攻击的作战效能。
(3) 分布式多任务、多用途、多系统集成的高效、协同与综合一体化电子信息攻击作战能力
在未来的数字化战场上, 电子信息对抗面临的作战对象已经发生了根本性的变化, 网络化、网络中心的特征愈益明显, 密集、复杂、动态变化的战场电磁信号环境无疑是电子信息对抗所要面对的最大技术挑战。依靠单一系统或者多个不同系统的简单组合已经无法完成战争所赋予的作战使命任务。因此, 必须开发与研制新型的分布式多任务、多用途、多系统集成的综合系统, 提升其在体系对抗架构下的高效、协同电子信息作战能力。这种系统应具有分布式部署并组网工作的能力, 能够根据战场态势的变化和作战任务要求, 通过软件加载、技术更新、结构重构等, 重组系统功能, 以适应电子信息作战战场态势发展变化的实际。
(4)保障己方安全、有效进入和利用空间的空间系统和空间资源对国家安全具有十分重要的保障作用, 对战争进程与最终结局具有决定性的影响。空间将成为未来战场上夺取信息优势的/最后一个制高点0。将空间资源特别是100多颗在轨工作的军用卫星当作战争机器的核心力量来使用的新颖空间战, 这是现代战争向数字化、信息化、网络化发展的必然趋势, 也是现代战争向无接触战争模式转变的必经途径。美、俄等世界军事强国为了其空间霸主的地位都已经建立了空间作战司令部和相应的空间作战部队) 即所谓的/天军0, 其根本目的就是要夺取空间信息优势并进而达到控制空间的目的, 而控制空间的最根本任务就是针对作战部队所依赖的空间信息系统, 采取有效的反空间作战行动, 特别是信息对抗作战行动, 以夺取未来战场上的信息优势。
(5) 新概念电子信息对抗武器装备的威慑性电子信息对抗作战能力
到20世纪90年代, 世界上一直从事高功率微波(HPM) 武器研究和开发的军界和工业界开始认识到:在HPM 和电子战这两种定向能武器概念之间必然存在着一个中间地带, 这个中间地带就是现在人们习惯叫作灵巧射频武器的新技术领域。这个中间地带的最重要特点就是HP M 源能够以重复方式或者以短脉冲串的方式工作, 它非但能够有效地毁伤特定的威胁目标, 使之失效, 而且还能够针对成批或者以集群方式部署的多个威胁系统直至网络进行作战, 因而在不久的将来, 这些新概念电子信息对抗武器装备必将成为继核武器之后的新一代战略/战术威慑性武器装备。
4 电子信息对抗装备和技术的发展
战略
根据国家军事战略的转型及电子信息对抗在战争中的地位和作用的提升, 电子信息对抗装备和技术的发展必须以作战应用和作战效能为基点来谋划, 重点发展进攻性以及攻防兼备的电子信息对抗装备技术。面对未来以网络为中心的数字化战场以及以GI G 、以计算机网络为基础的信息基础设施, 电子信息对抗装备与技术发展的总目标是建立并利用陆、海、空、天基多种平台、多个不, ,
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时不同军事需求的、具有互连互通互操作与组织可重构等先进特征的电子信息对抗体系, 对保卫国家安全、维护国家利益和军事战略所关心的全域中潜在敌方的战场信息网(包括指挥控制通信情报网和计算机网络) 、C4ISRT 系统、精确制导武器系统、军事空间信息系统、军民用信息基础设施等, 进行综合与网络化的电子情报/信号情报/网络情报侦察、威胁目标辐射源定位、识别与分类, 建立能够满足各级指挥机构不同情报需求的完整数据库, 提升电子信息对抗的体系作战能力和网络破击能力, 为战区级或战术级各类作战行动提供必需的电子信息对抗支援。
近期和中远期电子信息对抗的发展战略(略) 。
参考文献:
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(上接第36页)
节点24531
表3 各节点的价值(本文方法)
NC 链LEN 链SEN 链RAU 链等效路数路数路数路数容量43322
02000
23131
12101
1921141110
种方法能迅速、快捷地评价出各个节点在网络中
节点
价值54321
的价值大小。既能克服容量法的片面性, 重点突出干线节点和干线链路传输的重要作用; 又能区分节点连通度相同时的具体容量大小, 从而为快速地识别出网络关键节点提供了依据。实例结果表明, 该方法是一种高效的网络关键节点识别方法, 可以应用到网络对抗中去。参考文献:
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拓扑结构生存性的一种评价方法[J]. 信息工程大学学报, 2006, 7(1) :96-98.
由上面的分析和图示可以看出, 用本文提出的新方法弥补了4. 1节和4. 2节中两种方法的不足, 能准确判别出网络中各个节点的价值大小, 为识别网络的关键节点提供有力依据。首先, 使用跳面节点计算节点连通度可以避开网络G(N , L) 中迂回路由对连通性影响的细节, 只考虑迂回路由影响的效果; 其次使用容量法可以详细区分节点的价值大小。同时确定了关键的节点, 因此节省了大量的计算时间。
5 结束语
网络关键节点识别方法是网络选择性攻击的基础, 是实施网络干扰效能最优的基本依据。本文提出了一种新的关键节点的识别方法, 也是一种改进的节点连通度的方法来识别关键节点, 这
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关键词:电子信息对抗; 对抗体系; 发展战略; 网络中心作战; 陆战网; C2星座
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(No. 36Research Institute of CE TC, Jiaxing 314033, China)
Abstract:Facin g the ne w develop ment situation of the military revolution and force transformation
around the world, we must carefully think of the issues about requirement changes introduced by the transformation of the major military strategies and the related new acquisition policies and technology road map. The features of the major targets of EW -IW and the capstone requirements faced by the fu -ture EW -IW are discussed. Finally, the architecture framework of the future integrated E W -I W sys -tem and related develop ment strategies are recommended based on the information superiority and de -cision making superiority in the full spectru m battlespace. Key words:EW -I W; architectu re framework; development strategy; NC W; landwarnet; C2conste-l lation
1 概述
电子信息对抗已经成为现代战争不可或缺的重要作战力量, 在未来的数字化战场上, 电子信息对抗必将在夺取全谱战斗空间信息优势和遂行联合作战任务中发挥越来越显著的先导性、支援性和保障性作战能力的核心而又宽域的作用。这里所说的/宽域0作用既指作用面、作用范围的宽广, 也指作用距离、作用纵深的延伸, 还指作用能效的
收稿日期:2009-05-20
() ) , 男研究员, 倍增与非线性特征。电子信息对抗历经多次现代化局部战争的考量, 既凸显了它在现代战争中不可替代的核心作战力量作用, 又凸显了它攻防兼备的力量倍增器作战效能。依靠陆海空天综合一体化电子信息对抗作战体系来夺取未来战争中全谱战斗空间的信息优势已经成为世界各国军界的认同和重视。继在现代化战场上夺取电磁频谱的利用权和控制权的激烈争斗之后, 目前, 电子信息
电子信息对抗技术#第24卷2009年9月第5期
蒋盘林
电子信息对抗作战对象的未来发展特点及其对抗体系发展战略研究
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对抗所面临的最严峻挑战就是基于网络中心战(NCW) 概念的作战行动, 以及基于全球信息栅格(GIG)构架、具有/鲁棒0无缝连接与互连互通互操作性能的战场信息网和信息基础设施。现代化战场上威胁目标的高度机动性和时间敏特征、战场电磁环境的密集和动态变化的复杂性、各种抗干扰、反侦察、反定位和射频隐身技术的保密安全性, 都迫使电子信息对抗方不得不思考未来的电子信息对抗装备和技术应该怎么发展? /十二五0乃至2030年前电子信息对抗装备和技术的发展重点究竟是什么? 研究和开发什么样的电子信息对抗装备和技术才能使我军始终占据未来现代化战场上信息优势这个/制高点0?
孙子兵法云:/知己知彼, 百战不殆。0面对当今世界军事变革、部队转型的新形势, 我们必须深刻思考军事战略重心转移所引发的需求变化以及新的武器装备采办政策、技术发展路线图等等问题, 超前制定好/十二五0直至2030年前的电子信息对抗装备和技术的发展战略规划, 这样才有可能紧跟社会发展的步伐, 确保电子信息对抗在未来战争中的核心作战能力与非战争形态作战能力始终处于先进水平, 以便为赢得未来战争的胜利创造或者获取各种先机制敌的有利条件。/胜利必定垂青于积极参与战争特征变革的那些人, 而不会垂青于在变革后慢慢使他们自己适应的那些人。0因此, 我们必须高屋建瓴, 充分汲取各方面的经验教训, 根据电子信息对抗装备和技术的发展主线及发展框架, 按照近、中、远期发展目标制定切实可行的工程型号开发研制、先进技术预先研究以及新概念武器装备的探索研究等发展规划。本文试图在世界军事电子信息系统装备和技术发展趋势及特点分析的基础上, 通过对我军军事转型背景下电子信息对抗作战能力需求的初步研究, 探讨我军电子信息对抗装备和技术的发展方向与重点, 以便能够给近、中、远期电子信息对抗装备与技术的发展规划制定、重点系统工程项目开发以及与之相对应的关键技术的确定提供一定的参考。
和大量投入战场应用, 信息已成为十分重要的战略资源, 信息优势已成为未来数字化战场上作战双方在全谱战斗空间中争夺的焦点和影响各级军事行动最终结局的/制高点0, 而要确保获取战场上的信息优势, 势必要严重依赖于各种各样的军事电子信息系统, 特别是指挥、控制、通信、计算机、情报、监视, 侦察与目标标定(C4ISRT) 系统的有效、及时、安全、可靠的保障和支援。因此, 以C4ISRT 系统为主体的战场信息网络必将成为未来电子信息对抗的主要作战对象。
20世纪90年代以来, 美军以及世界上许多国家的军队一直在致力于发展数字化战场综合军事电子信息系统的完整体系, 其中最为突出的是美国国防部于20世纪末21世纪初提出的基于GIG 、网络中心作战和I P 网络协议的转型通信体系结构(TC A) 。在这种转型通信体系结构中, 拟构建的最为引人注目的战场信息网络包括基于转型通信卫星(TSAT) 星座的空间IP 网络、将/武士信息网-战术(WI N-T) 0和未来战斗系统(FCS) 无缝连接在一起的陆军/陆战网(Landwarnet) 0、基于/协同交战能力(CEC) 0系统的海军/部队网(FORCEnet) 0, 以及基于/最后一战术英里0概念、/网络中心协同目标标定网络(NCCT) 0、/战术目标标定网络技术(TTNT) 0的空军/指挥控制(C2) 星座0等。英、法、德、澳大利亚、加拿大等国家也都在构建与之相类似的先进指挥控制网络。这些网络具有技术体制先进、复式配置、多重路径、互连互通互操作能力强、机动能力强、抗摧毁能力强等特点, 而且都是基于通信和计算机网络技术的陆、海、空、天基多平台、多系统的集成网络。下面将简要介绍上述三个最具代表性的、基于网络中心作战概念的未来战场信息网络的主要特征。
2. 1 陆战网(Landwarnet)
美陆军目前正在执行的/陆战网(Landwar -net) 0计划旨在将战术级作战人员信息网(WI N-T) 、联合战术无线电系统(JTRS) 、转型卫星通信系统(TSAT)、全球信息栅格带宽扩展(GIG-BE) 计划、网络中心企业服务(NCES) 以及相对应的IP 网络业务统一纳入到一个综合的多网络集成网络中, 以便为现役陆军部队、国民警卫队、陆军预备2 电子信息对抗作战对象的未来发
展特点分析
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络中心作战需求的C4ISRT 信息服务, 确保陆军未来的作战指挥系统能够将现役和改进的战略级陆军全球指挥控制系统(AGCC S) 、战术级的陆军战术指挥控制系统(ATCCS) 及/21世纪部队旅和旅以下作战指挥系统(FBCB2) 0三大系统互相接口, 构成完整的作战指挥体系, 以实现C3I 系统的/横向一体化0。/陆战网0的体系结构及其全谱接续能力分别如图1和图2所示。实际上, /陆战网0是GI G 网络的陆军部分, 是陆军向联合、以网络为中心、可互操作、基于知识的作战转型的组成部
分。
定数据信息的能力, 具有地面移动目标指示能力和用于巡航导弹防御的集中式空中目标指示能力, 能够实现空间/空中/地面和有人驾驶/无人驾驶运载平台之间的综合一体化与互连互通互操作, 使每个平台即每一个空中任务节点都是这个一体化网络上的传感器, 无论这些任务节点执行的是什么任务(如指挥控制、ISR 、射手、加油机等) , 节点传感器所收集到的所有数据都可以传送给该网络上的所有接受者。C2星座的结构主要包括10个节点, 它们是:空战中心(AOC) 、机载告警与控制系统(AWACS) 、联合监视与目标攻击雷达系统(JSTARS ) 、空军分布式通用地面站(DCGS) 、地面先进遥控无人传感器(ARGUS) 、空军支援作战中心(ASOC) 、机载前线作战控制器(FAC-A) 、控制与报告中心(C RC) 、联队作战中心(WOC/EOC) 和战术航空控制(TACP) 节点。由这10种节点组成的C2星座能为联合部队的指挥官提供实时的、质量更好的作战空间态势感知和决策优势, 提高作战人员的信息共享、态势感知和信息保护能力, 以及战斗杀伤力。这里需要特别指出的是:联合战术无线电系统(JTRS) 是美空军实现改进型机载网络或者C2星座构想的基础, 借
图1 /陆战网0
的体系结构
助于JTRS, 最终将真正的网络中心作战扩展到机载平台。图3和图4分别给出了美国空军C2星座体系结构及其与机载战术C2网络之间的关系示意图。
图2 /陆战网0的全谱接续能力
2. 2 C2星座
在美国空军的C2星座体系结构设想中, 它就是一个基于网络中心的集成系统, 是GIG 网络的空军部分, 空军计划将数据收集工作从大量装备的现役独立系统, 如/联合铆钉0电子侦察飞机、AWACS 、JSTARS 和天基设备等向C2星座转移。C2星座包括空间、空中和陆地上的指挥控制节点及其通信设备, 具有向各个级别作战部队实时/准
图3 美空军C2星座体系结构
2. 3 部队网(FORC Enet)
/部队网(FORCEnet) 0是美国国防部最重要的网络中心战计划之一, 是美国海军和海军陆战队在信息时代的作战编成和结构体系的最高体现, 是其/海上实力21(Sea Power 21) 0计划的基础,
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/它将战斗人员、传感器、网络、指挥控制、作战平台和武器系统综合成一支网络化、分布式战斗部队, 其规模覆盖从海洋到空间、从海上到陆地的全谱战斗空间0, 以适应未来海战场所有级别的作战行动需求。/部队网0的最终目标就是要作为一种功能强大、性能先进的/黏合剂0, 将美国海军的/海上实力210所包含的/海上攻击(Sea Strike) 0、/海上盾牌(Sea Shield) 0和/海上基地(Sea Basing) 0三大要素紧密地组合在一起(参见图5) 。/部队网0的完整体系架构及其作战行动概念分别如图6和图7所示, 建成后的/部队网0将提供下述能力
:
#纵深防护, 确保网络的可靠性和免受干扰或破坏。
图5 /部队网0的使能器作用
图6 /部队网0的体系架构
图4 美空军C2星座与机载战术C2网络的关系
#产生一幅完全通用的海上战场作战图像) ) ) 这种单幅综合海上战场图像与单幅综合空中战场图像、单幅综合陆地战场图像、单幅综合空间战场图像和全球信息栅格是完全互通的。这些图像将为联合部队的网络中心军事行动提供新的作战决策依据。
#整合整个战斗空间中的所有力量元素) ) ) 这些元素包括:卫星、飞机、舰艇、潜艇、无人战斗机、无人水面和水下舰艇、自动太空、空中、地面和水下传感器, 以及最重要的-岸上或海上作战人员。
#战场整个战斗空间的情报、监视和侦察信息的同步收集、处理、利用、分发和共享, 以及支持目标搜索和作战机动的多传感器的融合能力。
#采用开放式结构的完全互通和无缝连接的先进海军企业数据网, 可以提供直接支持作战人员的信息优势。
#/最后一战术英里0的C4系统能力, 可大大
图7 /部队网0的作战行动概念
2. 4 小结
由以上对美国三军未来网络中心战场信息网的简单分析可见, 在未来二十年的发展历史时期中, 电子信息对抗的主体作战对象都将具有下列三大特征:
(1) 陆海空天综合一体、基于GIG 和IP 网络协议以及采用开放式系统结构的/多系统集成系统0或者/多网络集成网络0架构的网络化和网络
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中心特征;
(2) 能够满足战略、战役(战区) 与战术军事行动需求的全谱战斗空间态势感知、数据信息和作战资源的共享与协同特征;
(3) 全域、无缝、安全、可靠以及面向任务与效能的自适应可重组和可重构的多节点、多路由、多平台分布式动态接入、即插即用的拓扑结构特征和多任务、多用途的软件无线电技术特征。
已经从信号对抗向真正的信息对抗进展;
#从面向任务的独立系统的综合向面向效能和能力的多系统集成系统、多网络集成网络的体系结构转型, 电子信息对抗已经发展成为能够有
效支援战略、战役或战区、战术各级军事行动的主导作战力量之一;
#大力发展全谱、全域、网络化的陆海空天综合一体化电子信息对抗情报获取与战场监视系统(C4ISRT), 以支持实施联合、协同、同步的电子信息对抗作战行动;
#大力发展电子信息对抗的反辐射攻击和新概念射频硬毁伤武器等对抗手段, 以提升电子信息对抗在未来数字化战场上的信息作战威慑能力。
根据上述对电子信息对抗作战对象未来发展特点的分析, 从当今世界军事强国的电子信息对抗装备和技术的发展趋势, 我们可以很清楚地看出, 电子信息对抗领域正在经历着如下重大的转型:
(1)从支援保障性作战能力向核心作战能力和主战力量的转型;
(2)从基于任务目标型装备向基于作战效能型装备的转型;
(3)从电磁优势向信息优势再向决策优势的转型;
(4) 从比能量、耗功率的信号战向比知识、拼智能的信息战、网电一体战的转型;
(5)从以平台为中心的合纵连横体制向以网络为中心的分布栅格体制的转型;
(6) 从电磁空间向全谱战斗空间的转型。
在电子信息对抗的这一重大转型时期, 我国正面临着美国的全球进攻战略并联合在其支持下的日本、印度等国家形成对我国的包围态势的严峻挑战, 以及对我国国家权益、国家安全的潜在的严重威胁, 我们必须深入研究非接触、非线性和不对称战争的特点, 积极规划我军电子信息对抗核心作战能力建设项目, 为夺取未来各种级别军事行动的胜利奠定基础。根据外军发展电子信息对抗装备和技术的经验, 我们必须在近期和远期发展如下急需的电子信息对抗核心作战能力:
(1)实时/准实时全谱战斗空间感知与情报3 未来电子信息对抗作战能力需求分析
自从美军于九十年代末陆续提出了全球信息栅格(GIG) 、网络中心战(NCW) 和5联合构想20206等新军事革命思想以来, 电子信息对抗已经上升为一种独立作战样式, 而且已经成为其他作战样式的基础。在现代化战场上, 目前正在进行着一场/从基于平台的作战转向基于网络和网络中心的作战0的军事转型, 而且由于基于网络和网络中心的作战大大增强了各类电子信息对抗作战行动的作战效能以及电子信息作战的威慑能力, 因而在任何战争级别上, 电子信息对抗作战都已经成为一种最基本, 而且很可能在战争进程的一段时间内或者是一次战役行动或战术行动中的主导作战力量。除此之外, 美国还把电子信息作战的军事作战样式和方式扩展到包括社会、经济、政治、外交等全谱概念的/赛博战(Cyberwar) 0、/比特(Bit)战0上来, 以达到主宰全球的终极目标。正是基于上述理由, 我们正面临着潜在敌方网络中心作战的挑战, 而利用一切可能的和有效的电子信息对抗手段来夺取未来战场上的主导权则是迎接挑战的重要组成。
正是基于这样的认识, 外军从90年代开始便着手研制满足21世纪数字化战场上网络中心作战和信息化作战要求的新一代电子信息对抗装备和技术, 其具体的发展趋势主要表现在以下几个方面:
#从传统的平台中心战向网络中心战转型, 体系对抗、网络入侵与欺骗、网电一体战已经成为信息对抗装备和技术发展的大趋势;
#从比拼功率能量的阻塞式、压制式干扰向效
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信息对抗情报侦察是获取电子信息与情报的主要手段, 电子信息与情报则是分析战场态势、进行指挥决策的基础, 其中, 作战对象的电子信息与信号波形特征也是设计新型通信对抗装备的依据。为了实现/无处不在的感知0和对机动、隐藏及伪装目标的侦察识别, 首先应构建与完善陆海空天基网络化信息对抗情报侦察体系, 增强对敏感地域、海域、空域的信号情报数据收集与威胁目标识别能力, 以陆海空分布式平台为主的战术级电子信息对抗作战行动支援(ESM) 能力。(2) 对战场信息网络和信息基础设施实施网络攻击/电子信息攻击的信息威慑作战能力
近年来, 美军一直在秘密地进行着一项/舒特(Suter) 0计划, 旨在试验对各种战场信息网和关键信息基础设施实施无线接入的网络攻击、控制与欺骗的信息作战效果。据有关报道, 美军已经在列装的几种电子战飞机上实现了预定的攻击效果, 通过网络信息侦察获得并分析网络拓扑结构以及协议信息, 识别网络中的关键节点或关键链路, 在一定程度上提供基于网络的目标情报、基于密码破译与信息分析的用户情报, 并利用网络的互连性及其相应的脆弱性, 从多途径接入, 在网络和信息层次进行灵巧干扰、欺骗与瘫痪, 在时间精确性、方法灵巧性和整体有效性方面大大提升了电子信息攻击的作战效能。
(3) 分布式多任务、多用途、多系统集成的高效、协同与综合一体化电子信息攻击作战能力
在未来的数字化战场上, 电子信息对抗面临的作战对象已经发生了根本性的变化, 网络化、网络中心的特征愈益明显, 密集、复杂、动态变化的战场电磁信号环境无疑是电子信息对抗所要面对的最大技术挑战。依靠单一系统或者多个不同系统的简单组合已经无法完成战争所赋予的作战使命任务。因此, 必须开发与研制新型的分布式多任务、多用途、多系统集成的综合系统, 提升其在体系对抗架构下的高效、协同电子信息作战能力。这种系统应具有分布式部署并组网工作的能力, 能够根据战场态势的变化和作战任务要求, 通过软件加载、技术更新、结构重构等, 重组系统功能, 以适应电子信息作战战场态势发展变化的实际。
(4)保障己方安全、有效进入和利用空间的空间系统和空间资源对国家安全具有十分重要的保障作用, 对战争进程与最终结局具有决定性的影响。空间将成为未来战场上夺取信息优势的/最后一个制高点0。将空间资源特别是100多颗在轨工作的军用卫星当作战争机器的核心力量来使用的新颖空间战, 这是现代战争向数字化、信息化、网络化发展的必然趋势, 也是现代战争向无接触战争模式转变的必经途径。美、俄等世界军事强国为了其空间霸主的地位都已经建立了空间作战司令部和相应的空间作战部队) 即所谓的/天军0, 其根本目的就是要夺取空间信息优势并进而达到控制空间的目的, 而控制空间的最根本任务就是针对作战部队所依赖的空间信息系统, 采取有效的反空间作战行动, 特别是信息对抗作战行动, 以夺取未来战场上的信息优势。
(5) 新概念电子信息对抗武器装备的威慑性电子信息对抗作战能力
到20世纪90年代, 世界上一直从事高功率微波(HPM) 武器研究和开发的军界和工业界开始认识到:在HPM 和电子战这两种定向能武器概念之间必然存在着一个中间地带, 这个中间地带就是现在人们习惯叫作灵巧射频武器的新技术领域。这个中间地带的最重要特点就是HP M 源能够以重复方式或者以短脉冲串的方式工作, 它非但能够有效地毁伤特定的威胁目标, 使之失效, 而且还能够针对成批或者以集群方式部署的多个威胁系统直至网络进行作战, 因而在不久的将来, 这些新概念电子信息对抗武器装备必将成为继核武器之后的新一代战略/战术威慑性武器装备。
4 电子信息对抗装备和技术的发展
战略
根据国家军事战略的转型及电子信息对抗在战争中的地位和作用的提升, 电子信息对抗装备和技术的发展必须以作战应用和作战效能为基点来谋划, 重点发展进攻性以及攻防兼备的电子信息对抗装备技术。面对未来以网络为中心的数字化战场以及以GI G 、以计算机网络为基础的信息基础设施, 电子信息对抗装备与技术发展的总目标是建立并利用陆、海、空、天基多种平台、多个不, ,
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时不同军事需求的、具有互连互通互操作与组织可重构等先进特征的电子信息对抗体系, 对保卫国家安全、维护国家利益和军事战略所关心的全域中潜在敌方的战场信息网(包括指挥控制通信情报网和计算机网络) 、C4ISRT 系统、精确制导武器系统、军事空间信息系统、军民用信息基础设施等, 进行综合与网络化的电子情报/信号情报/网络情报侦察、威胁目标辐射源定位、识别与分类, 建立能够满足各级指挥机构不同情报需求的完整数据库, 提升电子信息对抗的体系作战能力和网络破击能力, 为战区级或战术级各类作战行动提供必需的电子信息对抗支援。
近期和中远期电子信息对抗的发展战略(略) 。
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(上接第36页)
节点24531
表3 各节点的价值(本文方法)
NC 链LEN 链SEN 链RAU 链等效路数路数路数路数容量43322
02000
23131
12101
1921141110
种方法能迅速、快捷地评价出各个节点在网络中
节点
价值54321
的价值大小。既能克服容量法的片面性, 重点突出干线节点和干线链路传输的重要作用; 又能区分节点连通度相同时的具体容量大小, 从而为快速地识别出网络关键节点提供了依据。实例结果表明, 该方法是一种高效的网络关键节点识别方法, 可以应用到网络对抗中去。参考文献:
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由上面的分析和图示可以看出, 用本文提出的新方法弥补了4. 1节和4. 2节中两种方法的不足, 能准确判别出网络中各个节点的价值大小, 为识别网络的关键节点提供有力依据。首先, 使用跳面节点计算节点连通度可以避开网络G(N , L) 中迂回路由对连通性影响的细节, 只考虑迂回路由影响的效果; 其次使用容量法可以详细区分节点的价值大小。同时确定了关键的节点, 因此节省了大量的计算时间。
5 结束语
网络关键节点识别方法是网络选择性攻击的基础, 是实施网络干扰效能最优的基本依据。本文提出了一种新的关键节点的识别方法, 也是一种改进的节点连通度的方法来识别关键节点, 这