新型作戰模式下的通信對抗及其效能評估發展探索*

張 輝，王夢琦，任 挺，楊 波

（1.中國電子科技集團公司第三十研究所，四川成都 610041；2.空軍駐成都地區某軍代室，四川 成都 610036）

0 引言

電磁頻譜的爭奪是未來大國競爭與沖突的首要戰場與優先戰略。通信對抗是圍繞通信網絡時、空、頻資源的保衛與爭奪，能形成對陸、海、空、天、網等作戰域的強力支撐，是能扼殺敵指揮控制能力，形成不對稱優勢的殺手锏。

針對新的大國競爭態勢，依賴于電磁頻譜的新設備、新武器、新戰術不斷涌現，急需理論、戰略來指導作戰和技術發展。美國率先出臺了涵蓋通信、雷達、導航對抗和電磁頻譜管理的聯合電磁頻譜作戰條令[1]，建立了涵蓋通信對抗評估在內的完整的評估體系，提出了電磁頻譜優勢戰略，并逐步構建以電磁機動戰、馬賽克戰等新型戰法為代表的通信對抗能力[2-3]。

新的戰法牽引著未來戰場全新的電磁環境與態勢，極大提升了通信對抗的復雜性及其效能評估的難度。論文首先回顧圍繞通信對抗效能評估的現有方法體系與指標體系；其次圍繞美軍《JP 3-85 聯合電磁頻譜作戰》條令詳細分析美軍電磁頻譜作戰的評估內容與方法流程；最后基于現有公開資料，分析預測未來的新型電磁頻譜作戰模式，并針對性提出通信對抗與其效能評估技術的發展建議。

1 現有通信對抗效能評估體系

對通信對抗效能的評估，現有研究主要從方法體系和指標體系兩個方面來開展描述。

1.1 評估方法體系

傳統的通信對抗效能評估，一般以干信比或誤碼率作為評估指標。文獻[4]針對復雜電磁環境下的通信對抗試驗，提出將檢測到的正常通信信號和受干擾時的信號特征參數識別對比，作為目標通信信號受干擾程度的評判參考。文獻[5]針對傳統評估方法主要考慮壓制性干擾導致的干擾適應性差的問題，提出了基于香農信道容量公式的量化的干擾效能評估方法。文獻[6]引入偏最小二乘通徑模型，能夠在樣本較少的情況下描述復雜系統變量之間的結構關系，并有效處理效能評估中相關數據多重共線性的問題。文獻[7]基于模糊理論設計了一種多級模糊綜合評判模型，通過建立各級評判因素集和評判集構成模糊評價矩陣并給出各級評價因素權值，然后采用模糊變換、解模糊判決等方法來獲得通信對抗系統裝備的作戰能力評估結果。文獻[8]從通信對抗系統工作機理和作戰流程出發，分析對敵方通信實施跟蹤瞄準干擾必須具備的條件和相關的技術指標，用對敵通信的有效干擾概率表征通信對抗的作戰效能，給出多兵力有效干擾概率的計算方法。文獻[9]針對典型的一體化通信對抗系統的組成與作戰任務，提出了基于層次分析的評估方法，利用最優傳遞矩陣的概念對傳統層次分析法進行改進，使各指標歸一化并具有可比性，且可直接求出權重值。

文獻[10]提出了通信對抗部隊基地訓練效能評估的內容、流程環節、指標體系建立原則以及組織實施方式。文獻[11]指出把認知通信對抗關鍵技術應用于評估。

1.2 評估指標體系

文獻[7]為通信對抗作戰能力模糊綜合評判體系設計了兩級評判因素，其中第一級包含信號偵察發現能力、信號參數測量能力、測向能力以及干擾能力。文獻[8]從定頻瞄準式干擾角度按照偵察分系統、偵察干擾天線和干擾分系統3 類進行能力指標體系分解。文獻[9-11]除了把偵察發現能力、測向能力、干擾能力作為評估項，還列出了相應的評估指標外，把指揮控制能力和作戰適應能力納入了指標體系。文獻[12]把通信對抗偵察訓練效能評估分為了信號截獲、信號分析和測向定位3 類，并選擇了相應的評估參數。文獻[13]針對通信與通信對抗紅藍訓練，提出從通信和通信對抗系統采集獲取通信參數、時間信息、干擾參數以及輔助信息等4類評估所需信息。

文獻[14]面向戰術互聯網進行了分層的網絡拓撲生成、偵察仿真與干擾仿真。文獻[15]面向戰術通信網對抗，提出偵察效果評估可由被試裝備在規定時間內獲取目標通信網頻率集、跳速等參數的概率以及目標通信網拓撲結構、編碼方式、幀結構、信息提取等來進行判別。干擾效果評估可由戰術通信網在被攻擊前后通信網性能的變化來實現。

1.3 小 結

從評估方法方面來分析，現有體系主要描述的是單一的方法或其改進缺少方法體系，同時缺少與實戰實訓的結合。從指標體系來看，現有體系主要是從信號偵察、干擾等偏信號角度的指標體系出發，缺少信號、協議以及信息等多層面的綜合指標，缺少與雷達、導航戰以及頻譜管理等多方位對抗的融合分析。

2 聯合電磁頻譜作戰評估方法體系

美軍2020 年推出了《JP 3-85 聯合電磁頻譜作戰》條令，取代了原《JP 3-13.1 電子戰》和《JP 6-01聯合電磁頻譜管理行動》，把電子戰更名為電磁戰，把雷達、通信、導航對抗和電磁頻譜管理納入到電磁頻譜作戰這個統一的體系[1]。通過分析JP 3-85中的美軍聯合電磁頻譜作戰評估的整體方法體系，可以側面分析其通信對抗作戰效能評估思路。

2.1 建模仿真中的分析評估

美軍在JP 3-85 中對作戰建模與仿真的要求，可以有效提升分析評估能力。第一，通過地理參考信息的分析與呈現，使用空間模型工具增強目標確定、感知和規劃，以便進行趨勢預測。此外，電磁傳播模型工具應以圖形化方式呈現電磁能的傳輸途徑，同時加強數據準確性和軟硬件平臺能力，以提升效能評估的精確度、速度和靈活度。例如，美軍使用的交互式想定構建器（Interactive Scenario Builder），不僅能提供地理空間和時間態勢感知，還可提供平臺射頻功能的可視化，協助作戰人員進行評估與戰術決策。第二，考慮逼真度需求，即對環境、物理實體及其相關關系等細節描繪的準確程度。第三，采用模塊化和面向對象的軟件架構和標準化的用戶界面。第四，各種作戰能力及其組合都需要建立模型，如通信對抗評估，需針對各頻段電磁發射、數據鏈分析、通信過程以及通信目標瞄準等進行建模。

2.2 規劃過程中的分析評估

美軍為陸軍控制和管理電磁頻譜開發了電子戰規劃與管理工具EWPMT，為海軍確保雷達、通信、導航等系統兼容開發了實時頻譜作戰工具RTSO，為頻譜任務規劃開發了聯盟聯合頻譜規劃管理工具CJSMPT。這些規劃輔助工具具有仿真能力和規劃能力，基礎是數據庫管理與分析評估功能，能對不同方案進行對比，可協調頻率、減少干擾，同時為作戰提供重要目標指引與設備指控。

2.3 重編程過程中的威脅評估

電磁戰重編程是為了維護和增強系統的有效性所采取的系統變更，包含戰術變更、軟件變更和硬件變更3 種方式。其中，軟件變更主要是改變威脅庫或是升級信號分類方法。重編程過程一般依次包括確定威脅、確定響應、建立變更和實施變更。威脅評估包含收集數據、識別威脅和驗證威脅3 個步驟。收集的數據經過分析處理識別電磁作戰環境中的威脅特征變化。對于已識別的威脅，需要確保其來源數據未被污染或篡改，確保采集系統的可靠性，從而進一步分析驗證實際威脅的能力變化。

2.4 戰前參謀評估

美軍要求其在電磁頻譜作戰前應形成參謀評估文件。它需評估的態勢和事項包括：①從物理環境、信息環境、認知維度3 方面，總結電磁環境的顯著特征，評估其對軍事行動的影響；②敵、我將對電磁作戰環境造成影響的配置、編成、力量、能力、脆弱性和行動方案等；③東道國/中立國電磁作戰環境的限制與約束；④可能影響電磁作戰環境的特殊因素（如天氣、地理條件）；⑤電磁頻譜作戰態勢。

電磁頻譜作戰態勢考慮電磁頻譜需求、頻譜可用性以及所有作戰域中影響用頻系統運行的潛在的有意和無意干擾，包括：有源/無源精確制導任務（如GPS 制導、雷達制導、數據鏈制導、尋路導航）、綜合防空網絡（如雷達、數據鏈等）、空間目標監視與識別網絡（如衛星控制網）、敵我識別系統、導彈預警和區域防空網絡（如“愛國者”）、自衛干擾機（如反遙控簡易爆炸裝置電子戰、機載自衛干擾器）以及通信系統和網絡。

2.5 作戰評估流程

根據JP 3-85 條令，聯合電磁頻譜作戰小組下設數據融合與分析、規劃、作戰以及評估等單元，各單元關系如圖1 所示。規劃單元將主要的作戰電磁頻譜使用需求（如感知、通信、攻擊）進行整合，提供對電磁作戰環境的狀態評估，為小組提供分析能力以支持作戰規劃。作戰單元執行作戰規劃，監測電磁環境和作戰行動，分配數據融合與分析任務，以評估環境改變對即將開展的作戰行動的影響，再利用分析結果對電磁作戰環境中的己方、友方作戰行動給出建議并進行協調。數據融合與分析單元在作戰行動中的電磁作戰環境及其對敵我行動的影響進行評估，按可用、可執行、任務沖突等不同強度評估各作戰行動方案。評估單元評估各類數據，識別異常數據，并向數據融合與分析單元分配任務以進行深度分析，與其他部隊開展協同評估。

圖1 聯合電磁頻譜作戰功能單元之間交互關系

2.6 作戰實施中的評估

聯合電磁頻譜作戰采用與其他類型聯合作戰相同的計劃、執行和評估周期。為促進行動統一，采用集中計劃模式，但執行卻是分散的，以在高度動態的電磁作戰環境中達到最大程度的戰術靈活性。指揮官開啟作戰周期，由發布作戰指導（包括目標、優先事項、效果）、各組成部隊準備計劃、統一作戰計劃、生成和分發作戰指令、制定執行計劃、執行作戰以及評估作戰等步驟構成循環。

聯合電磁頻譜作戰小組從專業角度，評估任務完成進度，發掘作戰缺陷，推斷因果關系，提出改進作戰有效性方法，制定新威脅的應對方案。效能指標可推動新作戰計劃的完善，如新的頻率分配、攻擊載荷更新、向作戰人員提供特殊說明等，并納入到整個戰斗損傷評估體系。

評估數據可以多個用途：①評估作戰的有效性和缺陷，包括識別當前作戰能力、驅動作戰指導、解決電磁干擾、產生情報支持請求、明確影響我方用頻的目標、明確打擊目標、指導電磁戰重編程以及提升協調能力；②提取經驗教訓，直接用于當前作戰，或指導構建未來作戰規劃；③用于情報評估；④形成重編程需求并及時處理，提高系統有效性，增強自動化水平。

2.7 小 結

從美軍電磁頻譜作戰條令分析得出，從仿真建模到作戰重編程與作戰規劃，再到戰前評估與作戰實施，美軍建立了圍繞實戰的全面的聯合電磁頻譜作戰評估方法體系。但是，評估指標體系雖有所指，卻并未見在公開條令中專門明確，預計后續將結合新的作戰模式推動進一步明確細化。

3 通信對抗模式與能力發展趨勢

美國、北約等西方國家及其軍事同盟，通過新出臺的一系列戰略、戰術、條令，以及美國國防高級研究計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）、美國國防部人工智能研究中心等機構牽引的新技術研究，提出了電磁機動戰、決策中心戰、馬賽克戰等作戰模式，強調了電磁欺騙、電磁戰斗管理以及電磁頻譜破壞等能力[15]。通信對抗是電磁頻譜作戰的重要組成部分，也是影響指揮決策的重要因素。通過分析美電磁頻譜作戰的發展趨勢，可以分析通信對抗的發展趨勢。

3.1 電磁機動戰、決策中心戰與馬賽克戰

美國陸軍和海軍多域作戰（Multi-Domain Operations，MDO）概念都提出更多的使用分布式編隊，以提高部隊的生存能力，增加對手所面臨的復雜性。美軍認為，更好地利用電磁戰可以使機動和火力的使用更加靈活。海軍還用電磁機動戰（Electromagnetic Maneuver Warfare，EMW）補 充了多域作戰概念，把電磁頻譜與海上/空中/太空機動結合起來。DARPA 推行的馬賽克戰，通過高度分散化的部隊、網絡化的認知電磁戰斗管理以及自主規劃和決策輔助工具，以多域機動為特點，在提高美軍適應能力的同時，給對手帶來更大的復雜性。

電磁機動包含空域機動，需要三維定位和時間，同時必須考慮電磁頻譜的工作參數（如頻率、功率、調制樣式等），以獲得對敵優勢。電磁機動有幾重含義：①部隊在電磁作戰環境中（物理空間）機動，以取得對敵優勢；②用頻系統通過自適應性和改變工作模式和特性（如功率、頻率、方向、波形），在電磁頻譜域上進行機動；③使用電磁攻擊占用關鍵頻段，以引導或拒止敵方使用電磁頻譜，對敵方產生致命或非致命影響；④電磁頻譜作戰為機動部隊遂行有效的聯合作戰行動提供可靠的指揮控制、情報、火力、防護、信息和持續保障功能。

決策中心戰通過利用分布式編隊、動態合成和重組以及減少電磁發射等作戰決策，提升美軍的適應性和生存能力，增大敵方面對的戰場復雜性和不確定性，降低敵方指揮官的決策能力。以決策為中心的作戰帶來的兩個最重要的挑戰是分散并模糊美軍的部署和意圖，同時維持美軍指揮官迅速做出和實施有效決策的能力。

馬賽克戰概念提供了一種實施決策中心戰的方法，通過使用人類指揮和機器控制，快速組成和重組一支更為分散的部隊，為美軍創造適應性，為對手創造復雜性或不確定性。一支能夠迅速組建或重組的分散化部隊可以為美軍提供諸多優勢：①更容易融入新技術和新策略；②美軍指揮官的適應性更強；③對手面對的復雜性更高，其更難評估分散軍力后的美軍意圖和影響；④提高效率，指揮官將能夠更精確地調整軍力，以匹配行動所需的能力及風險；⑤行動范圍更廣，分拆部隊能夠更精確地調整各項行動，減少不必要的過度匹配；⑥改進作戰戰略的執行。同時，執行任務的數量越多，能力和容量調整改進越大，無人系統的比例越大，部隊就能更好地進行佯攻，更好地進行進攻和防御行動，更好地執行高風險/高回報任務。

3.2 電磁欺騙能力

欺騙（Deception）手段旨在通過操縱、歪曲或偽造證據來誤導敵方并誘使其以損害自身利益的方式做出響應。電磁欺騙一般指通過話音通信或數據鏈等基于電磁頻譜的網絡向敵方操作人員或指揮人員輸入錯誤信息，以操縱敵方決策環，使其難以建立對客觀事實的準確認知。

美軍軍事欺騙與電磁頻譜作戰的關系與作戰方法包括3 個方面。第一，電磁頻譜作戰采用電磁攻擊作為欺騙手段，以支持軍事欺騙；削弱敵方發現、報告和處理目標信息的能力；以電磁方式向敵方提供誤導信息；利用電磁防護和發射控制，對敵方可觀測到的電磁活動進行管控；軍事欺騙經常依靠電磁頻譜將欺騙信息傳遞給敵方傳感器。第二，電磁攻擊能夠有選擇地干擾、阻礙敵主要作戰行動的電磁信號；電磁屏蔽用于偽裝、扭曲或操控己方電磁發射，以隱藏軍事作戰信息并向敵方指揮官提供虛假感知；可通過電磁或物理方式刺激對方防空系統（通信和雷達），迫使敵方調動空中或地面部隊，從而創造戰機。第三，當敵方部隊出現或行動時，可通過電磁支援平臺對敵方部隊進行測向、定位，向欺騙部隊提供及時告警。

3.3 電磁戰斗管理能力

電磁戰斗管理（Electromagnetic Battle Management，EMBM）是美軍的一個綜合框架，用于動態監測、評估、規劃和指導電磁頻譜作戰，以支持指揮官的作戰理念。電磁戰斗管理利用可信數據源提供電磁頻譜態勢感知和決策支持，并提供與系統和網絡的接口。基于該能力可監控、識別、描述和適應作戰環境，同時通過機器和人機協作提供實時作戰的動態控制，根據不斷變化的電磁作戰環境自動調整作戰行動。未來的電磁戰斗管理將以數字化、人工智能、基于云的數據和工具等為特色，保障各級各類決策信息的質量，支撐全域指控系統。基于建模、仿真實驗、演習、測試和作戰推演等工具進行分析，評估新系統在面對敵先進技術下的性能和脆弱性，實現電磁戰斗管理自動化，支持使用增強的數據標準、交換協議、業務分析，并適應作戰體系中的人員關系。電磁戰斗管理將實現靈活的頻譜機動、響應性的干擾消解和集成的電磁頻譜特性，以實現靈活的作戰能力，滿足苛刻的實時電磁頻譜作戰要求來打擊對手。

3.4 電磁頻譜破壞能力

美計劃利用先進的電磁攻擊能力，瞄準對手依賴于電磁系統的弱點，讓敵方一直處于防御態勢，從而抵消對手的優勢。這種破壞能力將通過其選擇的時間和地點，拒止敵方的電磁頻譜能力或對其進行欺騙，以敵方無法預測的方式提高敵應對成本并給敵帶來混亂。美通過發展人工智能等尖端技術來整合自主、認知和不對稱能力，開發具有破壞性的電磁戰能力，同時推動定向能武器、新型無線網絡以及多功能電磁頻譜管理系統的部署應用，實現裝備的網絡化和高速化運行，為指揮官提供可擴展的作戰選項和可持續的軍事優勢。

美計劃部署電磁支援和分析能力，以實現電磁頻譜作戰空間的全面感知。作戰部隊通過快速探測、識別、定位和復制感興趣的目標或其信號，破解擁塞的、沖突的電磁環境混亂，建立態勢感知，并實現動能或非動能火力的攻擊瞄準；基于網絡化、自適應和分布式的各類傳感器，通過機器學習向用戶提供集成后的數據，確保電磁頻譜態勢分發到作戰人員，支撐破壞性的電磁戰能力和聯合殺傷能力；快速共享電磁頻譜數據，實現高度互操作，擴大電磁頻譜優勢。

3.5 與網絡空間作戰的結合能力

美軍大多數軍事系統都包含網絡空間和電磁頻譜相關組件，這就要求電磁頻譜作戰和網絡空間作戰緊密集成。美國軍兵種的作戰條令，如陸軍野戰手冊FM 3-12《網絡空間與電磁戰作戰（Cyberspace and Electromagnetic Warfare Operations）》，推動了電磁戰和網絡戰的結合[16-17]。美軍認為，大多數聯合電磁頻譜作戰都發生在網絡空間之外，但許多網絡空間作戰要求使用電磁頻譜來建立到目標的通信路徑。支持網絡空間作戰的電磁頻譜作戰活動包括利用能力、攻擊能力和管理能力。利用能力識別支持敵方網絡空間作戰的天線位置和電磁波形；攻擊能力以電磁方式將可自主運行或可交互式運行的網絡戰有效載荷注入目標；管理能力確保網絡空間作戰活動與軍事頻譜活動不沖突。

3.6 小 結

未來通信對抗將會在電磁頻譜作戰中快速發展。一是制造電磁頻譜迷霧，通過電磁機動、馬賽克戰、電磁欺騙新戰法迷惑敵軍；二是提升對敵電磁信號的智能分析識別能力，準確形成戰場態勢；三是發展自動化管理、信息融合、智能決策等技術，提升對敵的快速反應與協同攻擊能力。

4 通信對抗評估體系發展建議

通過分析現有的通信對抗效能評估體系、電磁頻譜作戰體系和通信對抗作戰模式及其能力發展趨勢，后續通信對抗及其效能評估的技術發展可以從提升幾個方面的能力出發。

4.1 提升面向新模式的實戰效能評估能力

第一，面對復雜、機動、快變的電磁環境，多方、多樣的用頻設備，智能的信號生成與欺騙入侵，推動新作戰模式效能評估；第二，提升對目標的電磁脆弱性分析能力，提升攻擊針對性、有效性的評估能力；第三，基于面向實戰的分析-規劃-作戰-評估循環，實現可迭代提升的戰場全面評估能力。

4.2 提升包含通信對抗的網電綜合評估能力

第一，針對作戰逐步走向電磁頻譜作戰與網絡作戰的結合，對應地也有必要在網絡與電磁的結合點來開展評估；第二，以通信對抗為代表的電磁頻譜作戰，需要與其他電磁對抗手段、物理信號手段相融合，反映全面的作戰，對應地其評估應擴展到全頻段、各類信號的綜合評估；第三，通信對抗的發展趨勢是從物理層到邏輯層再到認知域的網絡對抗，因此需要結合網絡作戰、信息作戰、多域作戰等建立更全面的指標體系與評估方法體系。

4.3 提升基于態勢感知的效能評估能力

第一，建立更多維度全面的感知能力與評估指標體系，形成全面且面向實戰的通信對抗指標；第二，建立去中心化的感知、具備自學習能力的評估能力，應對分布式、變化快的作戰場景；第三，構建中心化與分布式相結合的評估網絡，既能夠發揮聯合作戰的整體能力，又能夠發揮獨立智能體評估的靈活性。

4.4 提升圍繞智能決策的安全評估能力

通信對抗是圍繞偵察、攻擊、防御、支援的感知-學習-評估-決策環，未來的通信對抗平臺也會逐步向無人化和智能化發展。通過圍繞構建通信對抗決策的循環，形成面向智能決策算法、體系架構的可解釋性與安全性評估能力，支撐實際作戰的體系對抗評估。發展并利用智能生成、分析與決策方法，提升各類智能方法的適用性、安全性、可解釋性和可視化。

5 結語

通信對抗的效能評估不僅是為了推演一次作戰，也不僅是評估一次演習。通信對抗評估體系不應該是靜態的、孤立的，應能夠逼真地仿真推演，并在實戰中貫穿戰前、戰中、戰后的整個流程，為作戰決策提供支撐。各類新的電磁頻譜作戰的出現，將極大地復雜化電磁作戰環境與態勢，也將推動通信對抗朝著認知對抗發展，推動其效能評估朝著實戰對抗發展。