知远战略与防务研究所 天际/编译
自：哈德逊研究所
【知远导读】本篇推送编译自美国哈德逊研究所发布的报告《无形战场：美国电磁频谱优势技术战略》。
电磁频谱是对军事行动具有独特挑战的环境。与在空中或沿地面或海上运动的物体不同，电磁以光速传播，不会轻易为墙壁、边界或禁区所限制。对手也在反制美国电磁频谱实施的军事行动。他们使用无源传感器和干扰器来利用美国远征部队防空方面依靠主动雷达，指挥与控制方面依赖远程射频通信这一情况。美国的对手在大多数可能的军事冲突中会依托主场作战，可以在更大程度上依靠有线通信、多基地和无源传感，以及他们对当地情况的熟悉，在高强度对抗性的电磁环境中获得优势。为了在当今技术和财政不确定的情况下重新获得持久的制电磁频谱权，美国国防部将需要采用以决策为中心的规划方法，把工作重点放在为美军提供对抗中国人民解放军和俄罗斯武装力量的最大和最持久优势的概念和能力上，同时减少美国的劣势。
该报告全文长约44000字，推送部分摘自报告的第四章。
电磁频谱是对军事行动具有独特挑战的环境。与在空中或沿地面或海上运动的物体不同，电磁以光速传播，不会轻易为墙壁、边界或禁区所限制。因此，军事电磁频谱活动，如传感、通信和电磁战，很难相互之间或者与民用用户分开。随着需要为5G移动通信分配频谱资源，扩大Wi-Fi覆盖范围，以及车辆和消费产品上无处不在的传感和通信需求，对军事电磁频谱使用的限制只会增加。
对手，最突出的是中华人民共和国和俄罗斯联邦，他们在反制美国电磁频谱实施的军事行动。他们使用无源传感器和干扰器，不断利用美国远征部队防空方面依靠主动雷达，指挥与控制方面依赖远程射频（RF）通信这一情况。美国的对手在大多数可能的军事冲突中或作为“主场队伍”作战，可以在更大程度上依靠有线通信、多基地和无源传感（multistatic and passive sensing），以及他们对当地情况的熟悉，在高强度对抗性的电磁环境中获得优势。
美军第1骑兵师第3装甲旅战斗队电子战小组，与他们的新型电子战战术车的合影，该型车辆的开发是为了让陆军电子战小组有能力在旅战斗队级别的作战范围内传感和干扰敌方通信和网络。
电磁频谱作战概念和能力上的非对称性
美国国防部需要把其电磁频谱作战的发展努力主要放在为美军提供最大和最持久优势以对抗解放军和俄罗斯武装力量，同时减少美国概念和能力上的劣势。净评估方法提供了一种利用美国和对方军队之间的非对称性来找出机会的方法。
对第二章和第三章中所述的美国、中国和俄罗斯军队的战略、概念、能力和组织进行评估，可以发现美国国防部将面对以下非对称性。
地理因素
鉴于中国军队和俄罗斯军队当前进行的灰色区域行动，中国军队和俄罗斯军队在未来的军事对抗中可能会是主场作战。因此，与远征的美国军队相比，中国人民解放军和俄罗斯武装部队可以在更大程度上依赖有线通信，并可以采用无源和多基地传感器，这需要多个网络阵列和对地区电磁作战环境的深入理解。
中国和俄罗斯作为超级大国，也更有可能决定对抗的时间和地点，而美国军队往往必须对此做出反应。因此，中国人民解放军或俄罗斯武装力量更可能靠近发生冲突的地区，这使他们能够将军事部署集中在当地，并得到内线支持，而美国军队则分布在全球，还依赖的是漫长脆弱的补给线。
一个重要的非对称升级缘自中国和俄罗斯将在未来大多数潜在的对抗中拥有主动权并可能是主场作战。这两个对手都可以在其本土建立传感器、武器和平台，同时对其边界以外数百英里的地面、空中和太空展开争夺。在与中国和俄罗斯的大多数冲突中，美国军队将是远征部队，因此必须在国际水域和空域作战，同时携带自己的防御装备，并在可能的情况下与该地区的盟友和伙伴合作。因此，中国人民解放军或俄罗斯武装力量可以在可能发生冲突的地区将美国军队置于攻击范围，保护中国或俄罗斯的准军事部队和代理部队，使中国和俄罗斯在升级的阶梯上有比美国更多的反应阶段。美国军队需要动用可能与局势不相称的有生存能力的部队来实施作战行动，或者接受小规模、与局势相称的部队编组易迅速受到破坏性攻击的风险。
技术创新
解放军的系统破击战概念要求开发针对对手体系特定节点和漏洞的反制措施。解放军可以将美军作为其最有可能和最重要的对手进行规划，而美国国防部则需要对更广泛的潜在对手制定规划。解放军还可以利用中国强大的商业电子产业基础来开发新的能力，使其能够部署全面和不断变化的电磁频谱收集系统，以支持自己的作战行动，同时破坏美国军队的行动。
俄罗斯缺乏中华人民共和国那样的军事预算和与民用工业的融合。由于这些限制和新一代战争强调扬长避短，俄罗斯军队并不像解放军那样设法装备新的系统来应对美国的每一种新系统或节点，而是倾向于逐步调整现有的电磁频谱系统，以便在加强俄罗斯武装力量按新一代战争要求谋求或支持作战能力的同时，能够普遍降级美国或北约的力量投送水平。
因此，美国防部在新的电磁频谱技术方面主要有两个发展方向：旨在支持创新作战概念的新能力，以及改进现有系统以对抗对手新的能力。由于像联合电磁频谱作战这样的新概念与现有的主要项目无关，国防部的做法导致电磁频谱作战的大部分投资用在了追赶对手举措的传统系统逐步改进上，而不是用于给对手制造困境的创新。
2014年9月2日，科罗拉多州夏延山空军基地，第721通信中队高级系统控制员亚历克斯·加维里亚上士和第721通信中队空勤组长雷切尔·詹姆斯少尉在全球战略预警与太空监视系统中心工作。
指挥、控制与通信（C3）
解放军可以依靠冗余和有弹性的通信网络来支持由部队指挥官、战区司令和中央军事委员会组成的相对固定的指挥与控制架构。此外，在与美国可能的军事对抗中，中国或许拥有更多主动权，这使得它可以提前塑造作战场景，制定计划、分项计划和后续行动。尽管解放军的战地指挥官也可以在作战行动中随机应变，但考虑到任务前制定的大量计划和评估以及与高级指挥官通信的可靠性，他们可能不太愿意这样做。
尽管俄罗斯军队在未来与美国或北约部队的对抗中也可能拥有近距离和主动权，但它并不享有中华人民共和国那样的通信恢复能力。因此，俄罗斯武装部队更有可能制定初步计划，并依靠现地指挥官来执行这些计划，或者在条件发生变化或通信能力降级时随机应变。
美国军方表现出应对中国和俄罗斯各自方法的要素。通过像联合全域指挥与控制（JADC2）和先进作战管理系统（ABMS）这样的项目，国防部希望能达到像中华人民共和国那种通信的可靠性水平，以便身处远方的地区总部司令能够管理整个战区的作战行动。在任务式指挥的概念下，美军条令指导现地指挥官在通信中断时可发挥主动性，随机应变。不幸的是，正如第三章所指出的，国防部没有按这两种方法中的任何一种来充分装备或准备好美国军队。
应用人工智能
本研究中涉及的所有三个竞争者都在积极追求将人工智能作为其整体军事力量建设的一个要素，但与管理和支持能力相比，在作战系统上的重点不同。由此产生的非对称性可能为美国电磁频谱系统的发展提供机会。
中方称解放军在指挥、控制、通信、情报、监视和侦察（C3ISR）能力方面全面采用人工智能，如战斗管理系统、后勤管理程序、电磁频谱作战和网络规划工具、电子战能力和传感器处理。1解放军的有些武器和平台已经或正在采用人工智能能力，如自动目标识别。2
尽管俄罗斯政府和情报部门的其它机构将人工智能作为新一代战争中网络行动的一部分，但是俄罗斯军方似乎主要将人工智能用于规划和指导人类主导的行动。3俄罗斯军方最近部署了其第一套使用人工智能来识别目标、选择技术、评估效果和响应对手行动的电子战系统。4专家评估认为，除了电磁频谱作战之外，俄罗斯武装部队开始在自主车辆中使用人工智能控制系统，以提高其避开威胁、到达作战区域执行预先计划行动的能力。但是，与解放军的一样，这些系统可更准确地描述为自主系统。5
直到最近，美国国防部在人工智能的发展上重视其在作战系统中的应用，而不是在规划、分析或指挥与控制中的使用。例如，从2010年代中期开始，“Maven项目”将人工智能用于图像识别和情报分析。美国的一些通信、电磁战和雷达系统使用人工智能来避开威胁，指导电子攻击行动。6而像远程反舰导弹（LRASM）这样的武器则采用了人工智能算法，以协作寻找和攻击预定目标。7作为先进战斗管理系统（ABMS）、美国陆军的“聚合项目”和美国海军的“超越项目”等项目的一部分，国防部目前正在将人工智能算法的应用扩大到指挥与控制和对指挥官的决策支持上。8
陆军电子战规划和管理工具系统
电磁频谱能力的发展
如上所述，在技术创新方面，解放军针对美国作战网络的全面体系、俄罗斯军队更多运用改进方法，以及美国防部在使现有系统现代化的同时为颠覆性新作战概念提供能力的努力之间存在着非对称性。这种非对称性也延伸到了电磁频谱领域。
解放军拥有广泛的电磁传感器、通信网络和电子战系统，旨在利用中国在未来潜在冲突中的主场优势，并瞄准美国军事体系中的节点。俄罗斯武装力量的电磁频谱能力比解放军部署更普遍，但没有那么快的速度发展以利用新的作战概念。相比之下，美国部队的传感器、网络和电磁战系统在很大程度上是为了应对解放军和俄罗斯军事威胁的增强而发展的，并且只是在最近才纳入新的能力以主动实施新的战术或概念。
电磁战和电磁频谱作战的组织
美国国防部与其竞争对手之间在管理和发展电磁频谱能力的组织上存在明显的非对称性。中国人民解放军为电磁频谱政策制定了统一的管理架构，这与俄罗斯武装部队的电子战指挥官和参谋人员相类似。与此相反，美国军方将条令和战略的责任划分给美国战略司令部（USSTRATCOM）、电磁战执行委员会（EWEXCOM）和电磁频谱作战跨职能小组（EMSOCFT）。此外，美国国防部没有赋予这些机构任何管理与电磁频谱作战相关的支出或采购的权力，从而降低了它们执行政策的能力。
组织上的不对称性也扩大到了电磁频谱作战能力的发展上。中国人民解放军和俄罗斯武装部队建立了国家级组织来开发和部署战略电子战能力，如那些破坏敌人卫星通信、预警传感器或指挥与控制的能力。美国军队没有解放军的战略支援部队或俄罗斯军队的独立电子战旅那样的单位，但美国战略司令部（USSTRATCOM）有责任使用包括新组建的太空军在内的美国武装部队开发的广域电磁战系统。当然，中国、俄罗斯和美国军队在各自由军种开发和部署战役战术层面电磁频谱能力方面非常相似。
电磁战能力的部署
尽管中国人民解放军、俄罗斯武装力量和美国国防部都在各自军种部署了战役战术层面的电磁频谱能力，但部署的规模和深度还是大相径庭。由于中国和俄罗斯军队将电磁战作为各自军事战略和作战概念的一个要素，他们为低至地面部队连队、航空中队、海军或准军事部队舰艇一级部队配备了进攻性和防御性电磁战系统及人员。
美国的电磁战能力根据各军种情况，部署到不同的指挥层，但通常比解放军或俄罗斯武装部队的指挥层级高。由于美国军队在与中国或俄罗斯的大多数潜在冲突中处于客场作战，因此配属航空部队或舰艇的电磁战系统往往侧重于防御或自我防护。在美国地面部队中，作为海军陆战队空地特遣部队（MAGTF）电磁战计划的一部分，海军陆战队下至连级的部队都配备了多功能电磁频谱系统，能够遂行进攻和防御性电磁战。相比之下，陆军的进攻性和防御性电磁战力量，如地面层系统，部署到旅战斗队及以上级别。9尽管较小的电磁战系统--如战术网络设备——指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察/电磁战（C4ISR/EW）模块化开放标准套件（CMOSS）机箱（TCE-CC）——可能会被派遣到连和营一级，但它们仍然配属于旅战斗队、师和军级编制，以实现初期的远程侦察和打击行动。10
电磁频谱作战概念
美国军方提出了电磁频谱作战概念，为控制电磁频谱而实施电磁战行动和协调电磁战、传感和通信等电磁频谱领域活动的电磁战斗管理（EMBM）建立了一个清晰的框架。联合出版物3-85中描述的联合电磁频谱作战小组（Joint EMSO Cells）可让指挥官找出从电磁频谱日益多样化活动中出现的机会或挑战。例如，动态频谱管理可以使通信、干扰和传感在同一频率的不同时段上进行；雷达或无线电信号可以同时用于传感和通信；电子进攻可以干扰传感或显示我军的位置。但是，电磁频谱作战概念相对较新；尽管它推动了条令的改变，但这一概念并没有实质性地改变国防部列装依赖电磁频谱系统的类型。
如第二章所述，中国和俄罗斯军队没有公开发布统一的电磁频谱作战行动概念。在中国人民解放军的条令中，用体系战的架构来解决协调和整合各种电磁频谱行动。每种系统，如侦察-情报或指挥系统，由军种和分队级的较小子系统组成，共同追求作战目标，包括在电磁频谱中的目标。11俄罗斯武装部队缺乏体系战的组织框架，依靠人工频谱管理来协调电磁频谱行动。
美国太空军通信对抗系统
小结
美国、中国和俄罗斯军队之间的非对称性为评估美国国防部如何在电磁频谱中追求更持久的优势提供了基础。有些非对称性，如地理因素，很难扭转，但可以通过改变美军的作战概念和能力来减小它造成的影响或转化为机会。另外的非对称性，如美国国防部在电磁频谱作战概念和电磁战斗管理能力方面的领先优势，可以进一步扩大，而地面部队电磁战系统的分布不足，可以通过提高电磁战能力来解决。
下一章将评估上述非对称性对国防部电磁频谱技术发展带来的影响，并确定美国军队可以用来加速谋求制电磁频谱权的方法。
目 录
作者简介
执行摘要
第一章 导语
一、在动作-反制周期中取胜
二、全面评估
第二章 对手的电磁频谱作战条令和发展趋势
一、中国
二、俄罗斯
三、小结
第三章 美国在电磁战和电磁频谱作战方面的发展情况
一、美国战略和作战概念
二、组织、兵力结构和能力
三、未来发展的优先事项
四、小结
第四章 电磁频谱作战概念和能力上的非对称性
一、地理因素
二、技术创新
三、指挥、控制与通信（C3）
四、应用人工智能
五、电磁频谱能力的发展
六、电磁战和电磁频谱作战的组织
七、电磁战能力的部署
八、电磁频谱作战概念
九、小结
第五章 技术优先发展领域
一、避开，而不是试图战胜挑战的能力
二、削弱对手优势的能力
三、将挑战转化为机遇的能力
四、利用美国现有优势的能力
五、小结
第六章 结论
术语和缩略语
【1】Jiayu Zhang, “China’s Military Employment of Artificial Intelligence and Its Security Implications,” International Affairs Review, August 16, 2020, https://iar-gwu.org/print-archive/blog-post-title-four-xg- tap.
【2】Michael Dahm, “Chinese Debates on the Military Utility of Artificial Intelligence,” War on the Rocks, June 5, 2020, https://waron- therocks.com/2020/06/chinese-debates-on-the-military-utility-of-artificial-intelligence/.
【3】Alina Polyakava, “Weapons of the Weak: Russia and AI-Driven Asymmetric Warfare,” Brookings Institution, November 5, 2018, https://www.brookings.edu/research/weapons-of-the-weak-rus- sia-and-ai-driven-asymmetric-warfare/.
【4】Roger McDermott, “Russia’s Armed Forces Test and Refine Electronic Warfare Capability,” Jamestown Foundation, April 29, 2020, https://jamestown.org/program/russias-armed-forc- es-test-and-refine-electronic-warfare-capability/.
【5】Sam Bendett and Martijn Rasser, “Transcript from Russian Ad- vances in Military Automation and AI,” Center for a New American Security, June 4, 2020, https://www.cnas.org/publications/ transcript/transcript-from-russian-advances-in-military-automa- tion-and-ai.
【6】Daniel Hoadley and Kelley Sayler, “Artificial Intelligence and Na- tional Security,” Congressional Research Service, November 10, 2020, https://fas.org/sgp/crs/natsec/R45178.pdf.
【7】Kyle Mizokami, “The Navy’s New AI Missile Sinks Ships the Smart Way,” Popular Mechanics, February 25, 2016, https://www. popularmechanics.com/military/weapons/a19624/the-navys- new-missile-sinks-ships-the-smart-way/.
【8】Mallory Shelbourne, “Navy Testing Battle Management Aid on Aircraft Carrier,” USNI News, November 26, 2020, https://news. usni.org/2020/11/26/navy-testing-battle-management-aid-on-air- craft-carrier; Jen Judson and Nathan Stroudt, “At Project Conver- gence, the US Army Experienced Success and Failure—and It’s Happy about Both,” Defense News, October 12, 2020, https:// www.defensenews.com/digital-show-dailies/ausa/2020/10/12/at- project-convergence-the-us-army-experienced-success-and-fail- ure-and-its-happy-about-both/; Theresa Hitchens, “ABMS Demo Proves AI Chops for C2,” Breaking Defense, September 3, 2020, https://breakingdefense.com/2020/09/abms-demo-proves-ai- chops-for-c2/.
【9】Mark Pomerleau, “US Army to Upgrade Bigger Units with New Electronic Warfare Gear,” C4ISRNET, October 1, 2020, https:// www.c4isrnet.com/electronic-warfare/2020/10/01/us-army-to- upgrade-bigger-units-with-new-electronic-warfare-gear/.
【10】Mark Pomerleau, “A New Company-Level Unit to Support Infor- mation Warfare,” C4ISRNET, July 8, 2020, https://www.c4isrnet. com/information-warfare/2020/07/08/heres-what-tactical-army- cyber-units-will-use-to-conduct-operations/.
【11】Engstrom, Systems Confrontation and System Destruction War- fare.
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