城鎮(zhèn)作戰(zhàn)中電磁頻譜管控的思考

城市戰(zhàn)爭是在復(fù)雜的地形上，以建筑物和人口密集為主要特征的相鄰自然區(qū)域?qū)嵤┑倪M(jìn)攻、防御、穩(wěn)定和支持行動。在全球城市化的背景下，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，這是很難阻止的。因此，這場戰(zhàn)斗已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要形式。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和軍事變革的不斷深入,各種高精尖電子裝備被投入到戰(zhàn)場上,遍及指揮通信、情報(bào)偵察、網(wǎng)電攻防、火力支援、精確投送等多種領(lǐng)域,對戰(zhàn)場走勢變化影響深遠(yuǎn),因此,必須著手開展以城鎮(zhèn)作戰(zhàn)為研究對象的電磁頻譜管控演練,有效規(guī)范電子裝備用頻秩序,科學(xué)制定用戶頻譜使用規(guī)則,確保作戰(zhàn)進(jìn)程始終朝著與己方有利的方向發(fā)展。1城鎮(zhèn)戰(zhàn)場電磁環(huán)境與頻譜使用關(guān)系從近幾次世界范圍內(nèi)局部戰(zhàn)爭中得到的作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),部隊(duì)在實(shí)施城鎮(zhèn)作戰(zhàn)時,首先展開網(wǎng)電對抗,使對方的指控網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)和相關(guān)民用設(shè)施受到不同程度的影響,與之伴隨的還有不間斷情報(bào)偵察活動,以持續(xù)獲取其作戰(zhàn)部署變化情況等敏感信息,然后通過遠(yuǎn)程火力打擊摧毀城市外圍防線,部隊(duì)突防進(jìn)入城鎮(zhèn)后,多采取單兵或分隊(duì)形式在每條街道上或每棟建筑物內(nèi)與敵方展開搏擊,如有必要還可采用步坦協(xié)同、機(jī)降作業(yè)或空中精確打擊等方式奪點(diǎn)控面,逐個占領(lǐng)重點(diǎn)目標(biāo)區(qū)域,直至控制整個城鎮(zhèn)。由此可以看出,城鎮(zhèn)戰(zhàn)場電磁環(huán)境與軍用電磁輻射、民用電磁輻射、自然電磁輻射和無源傳播因素關(guān)系密切,如圖1所示。敵我雙方在作戰(zhàn)過程中產(chǎn)生的軍用電磁輻射是城鎮(zhèn)戰(zhàn)場電磁環(huán)境的核心組成部分,涵蓋指控系統(tǒng)、偵測系統(tǒng)、電抗系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、武器制導(dǎo)系統(tǒng)等作戰(zhàn)要素,對戰(zhàn)場電磁環(huán)境的發(fā)展和變化起著決定性作用,具有異常的復(fù)雜性和激烈的對抗性,如果頻譜管理部門不能統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好所屬用頻系統(tǒng)間的頻譜使用關(guān)系,并有效防御敵方對我實(shí)施惡意干擾,那么造成的后果將是災(zāi)難性的。民用電磁輻射則是城市戰(zhàn)場電磁環(huán)境的重要組成部分,主要包括作戰(zhàn)環(huán)境及其周邊地域的民用雷達(dá)系統(tǒng)、民航導(dǎo)航通信系統(tǒng)、廣播電視發(fā)射系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、電氣化鐵路系統(tǒng)、高壓輸電線路等,由于其占用了較寬的頻率范圍,且很多頻段屬軍民共用,給頻譜資源應(yīng)用于軍事用途帶來不可低估的影響力。自然電磁輻射是非人為因素產(chǎn)生的電磁波輻射,如靜電、雷電、地磁場、宇宙輻射和太陽活動引起的電場等,其產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁脈沖會降低軍事電子信息系統(tǒng)和武器系統(tǒng)核心部件的工作性能。無源傳播因素涉及電離層、地理狀況以及氣象條件等,它們自身并不向外輻射電磁波,而是對電磁波的傳播產(chǎn)生重要影響。以城鎮(zhèn)地理狀況為例,高樓大廈和其他高塔建筑會吸收、反射電磁波,工業(yè)區(qū)及高層建筑也會削弱電波傳送的品質(zhì)及距離,因此,即使在同樣的發(fā)射條件下,不同的時間和地域都會產(chǎn)生不同的接收效果。2城市軍事情報(bào)控制的重要性2.1電容分析技術(shù)當(dāng)前,運(yùn)用于城鎮(zhèn)作戰(zhàn)的頻譜資源日益緊張,各類電磁干擾和對抗空前激烈,實(shí)現(xiàn)電磁兼容,改善用頻環(huán)境,需要通過電磁頻譜管控解決。以頻率資源調(diào)配為例,頻譜管理部門需要考慮很多方面的因素,如哪個地域、哪段時間、哪些頻率可以在一起組合使用,且抗干擾效果最好;哪些頻率使用牽涉到其他重要無線電業(yè)務(wù),需要和友鄰單位進(jìn)行頻率協(xié)同,避免潛在互擾;收到干擾申訴時,如何及時調(diào)整頻率分配方案,盡力滿足絕大多數(shù)用戶需求等等,這些工作稱之為電磁兼容分析。另外,由于作戰(zhàn)雙方在同一城鎮(zhèn)內(nèi)使用電磁頻譜為作戰(zhàn)系統(tǒng)服務(wù),所以還必須同時考慮敵方、己方和民用無線電設(shè)備綜合產(chǎn)生的電磁影響,科學(xué)合理制定頻率使用計(jì)劃和電子對抗方案,確保己方用頻裝備體系所受干擾降至最低。2.2對學(xué)科進(jìn)行科學(xué)的電磁頻譜管控由于城鎮(zhèn)作戰(zhàn)行動的指揮與實(shí)施是以一體化信息平臺為基礎(chǔ),以信息化指控網(wǎng)絡(luò)為依托,以軍兵種或軍地聯(lián)合處置各種突發(fā)事件為主要樣式,故具有裝備數(shù)量多、種類全、用頻臺站密度大、操作程式復(fù)雜、戰(zhàn)場態(tài)勢變化節(jié)奏快等特點(diǎn)。如果在有限時空范圍內(nèi)使用大量電子裝備,且各種電子裝備的工作頻率相鄰很近,就會形成相對緊張的電磁態(tài)勢,若不加以控制和管理,勢必會造成通信干擾、網(wǎng)絡(luò)擁塞、聯(lián)絡(luò)不暢等問題,而信息傳遞系統(tǒng)運(yùn)行是否順暢,將直接影響組織指揮的效果,乃至整個戰(zhàn)斗的勝負(fù),因此,只有對戰(zhàn)場頻率資源實(shí)施科學(xué)的電磁頻譜管控,才能發(fā)揮各種電子裝備的實(shí)際作戰(zhàn)性能,例如對用頻需求進(jìn)行優(yōu)先級劃分,可以給高優(yōu)先級用戶分配信道間隔距離較遠(yuǎn)的頻點(diǎn),并納入頻率保護(hù)的范疇,而在頻率資源相對緊張的情況下,可采用時分復(fù)用或頻分復(fù)用的復(fù)用措施,以及在條件允許的前提下,鼓勵用戶跨域錯開配置同型設(shè)備,使用定向天線收發(fā)信息,或單獨(dú)劃分若干頻段保障設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)/跳頻通信等等。2.3電磁資源的有效管控所謂制電磁權(quán),就是在重點(diǎn)頻段范圍內(nèi),跟蹤監(jiān)測敵方的電磁發(fā)射以獲取情報(bào),并采取對抗手段阻止敵方有效利用電磁頻譜,同時利用高效的措施方法保護(hù)己方有效地利用同一頻譜。奪取制電磁權(quán)是兩軍在共同的戰(zhàn)場電磁環(huán)境下通過技戰(zhàn)術(shù)手段進(jìn)行的一種無形較量,是掌握戰(zhàn)場主導(dǎo)權(quán)的重要保障。而戰(zhàn)場電磁資源的有效管控,則是實(shí)現(xiàn)己方電子裝備和武器系統(tǒng)有序工作的基本保證,也是奪取制電磁權(quán)的基本條件,比如在可用頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足軍事需求時,可以征調(diào)民用頻率資源作為補(bǔ)充,并加強(qiáng)對地方無線電業(yè)務(wù)的管制力度;在出現(xiàn)不明干擾的情況下,具備應(yīng)急頻率資源分配能力和聯(lián)合干擾排查能力;在遭遇電子戰(zhàn)時,應(yīng)著力提高自我防護(hù)、跟蹤定位和引導(dǎo)壓制的水平;同時,還必須遵循次要業(yè)務(wù)讓主要業(yè)務(wù)、無規(guī)劃讓有規(guī)劃、后用讓先用、民用讓軍用的原則等。3在城市戰(zhàn)爭中，電磁強(qiáng)度控制策略3.1監(jiān)控設(shè)施建設(shè)在氣候條件和地理特征類似的地區(qū)建設(shè)城鎮(zhèn)作戰(zhàn)訓(xùn)練場,從作戰(zhàn)規(guī)模和投入兵力的角度出發(fā),按比例規(guī)劃場地面積,參考被關(guān)注城鎮(zhèn)的建筑風(fēng)格和現(xiàn)代化程度,綜合分析海拔、氣象、水文、植被、土壤等因素進(jìn)行實(shí)體環(huán)境搭建,并根據(jù)需要在特定建筑物內(nèi)外、主要街道通視區(qū)布置監(jiān)控探頭,以便隨時掌握作戰(zhàn)進(jìn)程。基于上述場地,構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境,主要有以下2種方式:加入真實(shí)電磁輻射設(shè)施,除部隊(duì)正常配備的電子裝備外,可建立地面中繼站,安裝信號壓制模塊,架設(shè)野戰(zhàn)通信網(wǎng),或充分利用周邊民用無線電臺站;布置模擬干擾器,按區(qū)投放到主要攻防區(qū)域,由于模擬干擾器發(fā)射信號受功率、時長、頻寬等指標(biāo)限制,可按照作戰(zhàn)進(jìn)度分時分片模仿武器系統(tǒng)和干擾設(shè)備產(chǎn)生的電磁信號,也可隨機(jī)發(fā)射。采取紅藍(lán)軍實(shí)兵對抗的方式進(jìn)行城鎮(zhèn)作戰(zhàn)演練,利用態(tài)勢感知系統(tǒng)對復(fù)雜電磁環(huán)境進(jìn)行量化評估,可部署頻譜監(jiān)測設(shè)備,按照作戰(zhàn)階段對戰(zhàn)場電磁環(huán)境進(jìn)行全時監(jiān)測,掌握電磁態(tài)勢變化情況,并綜合現(xiàn)地裁決員上報(bào)的信息,科學(xué)評估其對部隊(duì)作戰(zhàn)的影響程度,包括部隊(duì)組織指揮能力、通信保障水平、火力打擊效果、人員裝備戰(zhàn)損情況等。3.2以頻管分工確定使用方案為充分發(fā)揮頻管部門在城鎮(zhèn)作戰(zhàn)中的指導(dǎo)性作用,需在作戰(zhàn)部隊(duì)中融入頻管力量,如在戰(zhàn)地己方實(shí)際控制區(qū)抵近部署頻譜監(jiān)測分隊(duì),作為頻譜管理體系末端觸角,感知電磁環(huán)境變化情況,隨時定位查找有害干擾;在信息化保障部隊(duì)中加強(qiáng)頻譜管理分隊(duì),對監(jiān)測分隊(duì)上報(bào)的基礎(chǔ)信息進(jìn)行分析評估,為頻譜資源調(diào)配提供輔助決策;在后方指揮所設(shè)立頻管席位,由一名頻管參謀參與值班,接收頻管分隊(duì)給出的輔助決策信息,制定戰(zhàn)場頻譜管理計(jì)劃和實(shí)施方案,為首長機(jī)關(guān)定下作戰(zhàn)決心提供重要依據(jù)。其中,頻管分隊(duì)和監(jiān)測分隊(duì)均包含固定、機(jī)動2種類型。圖2顯示的是城鎮(zhèn)作戰(zhàn)中實(shí)施電磁頻譜管控的基本流程。在作戰(zhàn)準(zhǔn)備階段,監(jiān)測分隊(duì)檢測己方所屬用頻裝備,確保其能正常工作,并將設(shè)備頻譜特征信息入庫,同時對戰(zhàn)場實(shí)際控制區(qū)展開前期電磁環(huán)境監(jiān)測;頻管分隊(duì)接收電磁環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),分析頻譜資源使用情況;頻管參謀收集己方用頻需求,結(jié)合頻譜資源使用情況進(jìn)行用頻籌劃,包括制定用頻計(jì)劃和管制方案,部署頻管網(wǎng)系,并針對作戰(zhàn)過程中,可能涉及的友鄰部隊(duì)用頻,做好頻率協(xié)同,避免用頻沖突。另外,在戰(zhàn)場頻管力量薄弱的區(qū)域,可征用地方無線電管理力量作為補(bǔ)充。在作戰(zhàn)實(shí)施階段,監(jiān)測分隊(duì)繼續(xù)開展戰(zhàn)場電磁環(huán)境監(jiān)測,并保存監(jiān)測數(shù)據(jù);頻管分隊(duì)對前后收集的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)比對,檢查有無異常信號出現(xiàn),如發(fā)現(xiàn)異常信號,則上報(bào)頻管參謀;頻管參謀在收到用戶干擾申訴或異常信號報(bào)告后,向頻管分隊(duì)下達(dá)信號分析指令,在確定干擾非用戶自擾后,即指導(dǎo)監(jiān)測分隊(duì)進(jìn)行干擾查處,若干擾位于我方控制區(qū),則由頻管參謀協(xié)調(diào)有關(guān)單位及時消除干擾或調(diào)整用頻計(jì)劃,若干擾來自敵方控制區(qū),則表明干擾系敵方所為,需協(xié)調(diào)電抗部門對敵實(shí)施電磁壓制。在作戰(zhàn)結(jié)束階段,由頻管參謀具體指導(dǎo),頻管分隊(duì)和監(jiān)測分隊(duì)組織網(wǎng)系撤收,并做好征用無線電管理力量的復(fù)員工作,恢復(fù)日常值班值勤。頻管參謀收集整理數(shù)據(jù)資料,形成總結(jié)報(bào)告,留存?zhèn)浒浮?.3發(fā)展生物無線數(shù)據(jù)的應(yīng)用,強(qiáng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)合成和綜合管理能力一是完善戰(zhàn)場頻譜監(jiān)測站補(bǔ)點(diǎn)建設(shè)工作,作為頻管體系感知外部電磁環(huán)境的末端觸角,頻譜監(jiān)測站提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)是否全面真實(shí),對頻管部門準(zhǔn)確做出各種決策至關(guān)重要,但在實(shí)際情況中,因?yàn)楸O(jiān)測站無法快速抵近關(guān)注地域展開工作,導(dǎo)致受擾方蒙受巨大損失的例子比比皆是,所以,有必要繼續(xù)加大戰(zhàn)略要沖城鎮(zhèn)周邊地域的臺站建設(shè)工作,包括小型寬帶數(shù)字監(jiān)測站的增速擴(kuò)展部署,以及升空平臺無線電監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用等,并在現(xiàn)行數(shù)據(jù)傳輸體制的基礎(chǔ)上,向國內(nèi)大型移動運(yùn)營商申請可靠無線數(shù)據(jù)接入服務(wù),實(shí)現(xiàn)跨區(qū)多維快速動態(tài)組網(wǎng),盡快建成空地一體、無縫覆蓋的頻譜監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。二是更新升級頻譜管理系統(tǒng)軟硬件,頻管系統(tǒng)是頻管部門完成頻譜資源調(diào)控的重要工具,是對作戰(zhàn)指揮決策的有力支持。放眼未來,要在信息化條件下的城鎮(zhèn)作戰(zhàn)中始終處于有利位置,就必須繼續(xù)加大對電磁頻譜管理系統(tǒng)的深入研究,大力研發(fā)適應(yīng)各種頻率保障需求的軟硬件平臺,包括戰(zhàn)場頻譜管理輔助決策系統(tǒng)、頻譜信號特征指紋識別系統(tǒng)、頻率調(diào)配方案效能評估系統(tǒng)等,并積極尋求頻管數(shù)據(jù)報(bào)文通用描述方案,不斷挖掘系統(tǒng)在時效性、兼容性、可靠性、小型化、網(wǎng)絡(luò)化等方面的潛力。三是建全聯(lián)合頻譜管控機(jī)制,從資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的角度考慮,進(jìn)一步深化軍民、軍兵種頻管力量融合,主要體現(xiàn)在能利用民用資源的就不自己鋪攤子,能納入軍隊(duì)總體發(fā)展規(guī)劃的就不另起爐灶,能依托其他兵種頻譜保障單位完成的任務(wù)就實(shí)行區(qū)域化聯(lián)合保障,可定期開展電磁頻譜聯(lián)合管控演練,或誠摯邀請多家單位遂行重大活動頻譜保障任務(wù),并在合作細(xì)節(jié)上敢于破除陳規(guī)、創(chuàng)新思維,如通過合署辦公、混合編組、共同值班、聯(lián)合處突等具體環(huán)節(jié)大膽探索聯(lián)管新方法,最大程度提高戰(zhàn)場電磁頻譜管控效率。4頻管保障方面存在的問題城鎮(zhèn)