孫子兵法有言,“十則圍之,五則攻之”;毛主席也反復(fù)強調(diào)“集中優(yōu)勢兵力打殲滅戰(zhàn)”,此外歷史上很多所謂以少勝多的戰(zhàn)例從局部看,往往也是由多個集中優(yōu)勢兵力不斷以多勝少累計出來的。作戰(zhàn)是一種集體對抗活動,如何將分散的個體凝聚成強大團體,其背后的核心和關(guān)鍵在于協(xié)同。在電子戰(zhàn)領(lǐng)域,以多擊少的作戰(zhàn)原理也依然適用,美國國防高級研究計劃局的“小精靈”無人機群網(wǎng)絡(luò)化電子戰(zhàn)項目就是利用此原理的典型。
“小精靈”項目基本情況
2015年9月16日,美國國防高級研究計劃局發(fā)布“小精靈”電子戰(zhàn)無人機項目征集書,旨在開發(fā)一種小型、網(wǎng)絡(luò)化、集群作戰(zhàn)的電子戰(zhàn)無人機。該無人機可從C-130運輸機等大型空中平臺從防區(qū)外投送,可對敵防空系統(tǒng)的各類雷達及通信系統(tǒng)實施情報偵察和電子攻擊。同時這些無人機之間還能通過網(wǎng)絡(luò)化來攻擊敵方導(dǎo)彈防御系統(tǒng)、切斷敵方通信乃至向敵方數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中注入惡意代碼等功能。
“小精靈”項目盡管不是美軍第一個網(wǎng)絡(luò)化電子戰(zhàn)項目,但它卻是將網(wǎng)絡(luò)化和電子戰(zhàn)這兩大要素發(fā)揮到極致的項目。首先是在網(wǎng)絡(luò)化方面,美國國防高級研究計劃局要求這些小型無人機可在快速發(fā)射后即時組網(wǎng)。作為一種飛行速度在0.7馬赫以上的高速移動平臺,能否實現(xiàn)快速組網(wǎng)是其面對的巨大挑戰(zhàn)。在電子戰(zhàn)方面,“小精靈”將具備對敵防空壓制、通信干擾、遞進式偵察等多方面能力。借助其強大的抵近式作戰(zhàn)能力,“小精靈”可以做到其他傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)無法做到的事情。
作戰(zhàn)場景想定
2028年的某日早晨,美軍一架偽裝成大型民航飛機的C-130運輸機從太平洋某空軍基地起飛,沿民航線路向Z國部署最新型防空系統(tǒng)的某沿?;胤较蝻w去。在接近沿?;睾螅珻-130打開后艙門,先后釋放出8架“小精靈”無人機后迅速離開。
圖1 C-130運輸機從空中釋放及回收“小精靈”無人機
這些小型無人機快速建立通信網(wǎng)絡(luò),形成協(xié)同作戰(zhàn)編隊,并根據(jù)事先規(guī)劃好的任務(wù)分工,直奔沿?;胤揽障到y(tǒng)。在抵達目標區(qū)域后,其中2架“小精靈”啟動機上搭載的誘餌系統(tǒng),在雷達屏幕上搖身變成4架戰(zhàn)斗機編隊,以攻擊姿態(tài)直奔沿?;亍Q睾;乩走_操作員看到突如其來的戰(zhàn)機,不禁倒吸一口涼氣,一方面立即通過無線電向上級匯報情況,另一方面按照應(yīng)對程序,將雷達從廣域搜索模式切換到跟蹤模式,并請求防空雷達網(wǎng)的其他站點進行協(xié)同跟蹤和目標識別。
此時另外4架“小精靈”無人機也啟動各自的偵察系統(tǒng),分別對沿海基地綜合防空系統(tǒng)的通信系統(tǒng)、反隱身雷達系統(tǒng)進行抵近式偵察,并將偵察到的情報通過定向通信系統(tǒng)實時向后方傳輸。最后2架無人機充當通信節(jié)點,一前一后跟在4架“小精靈”偵察無人機后面,并將它們偵收到的數(shù)據(jù)交替接力傳回C-130運輸機,以便對其做進一步分析。5分鐘后,8架“小精靈”無人機完成既定任務(wù),立即調(diào)頭向C-130運輸機方向飛去,并迅速脫離Z國綜合防空系統(tǒng)有效射程,C-130運輸機打開后艙門,伸出回收機械臂,將8架“小精靈”無人機全部收回。
圖2 “小精靈”無人機可對目標發(fā)起網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同攻擊,顛覆傳統(tǒng)的集中式作戰(zhàn)方式
除執(zhí)行偵察任務(wù)外,“小精靈”無人機也能執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)化電子攻擊任務(wù)。由于“小精靈”無人機的電子戰(zhàn)載荷采用了模塊化、現(xiàn)場可更換設(shè)計,可通過即插即用的方式臨時更換,便于根據(jù)實際情況靈活選擇最佳的載荷?!靶【`”無人機執(zhí)行電子攻擊的場景設(shè)想如下:為干擾壓制某一區(qū)域的綜合防空系統(tǒng),為后續(xù)有人作戰(zhàn)飛機開辟一條安全航道,美國空軍派出一架偽裝成民航飛機的C-130運輸機,在抵達綜合防空系統(tǒng)有效射程外釋放8架無人機,這些無人機憑借體積小、飛行速度快、紅外及雷達特征不明顯等優(yōu)勢,徑直向各自的作戰(zhàn)目標飛去。
這些無人機分工明確,其中3架借助通信系統(tǒng)進行協(xié)同,經(jīng)精確計算及時間同步后,以嚴格控制的時間順序?qū)Ψ揽障到y(tǒng)的主雷達發(fā)送電磁波,這些電磁波以相同時間和相位到達主雷達接收天線,并形成顯著的疊加效果,即所謂的空間功率合成,使得主雷達遭受大功率壓制,處于完全失效狀態(tài)。另外3架“小精靈”無人機也以類似的手段,對防空系統(tǒng)的指控中心實時大功率壓制干擾,使指揮中心的通信系統(tǒng)癱瘓,信息的上傳下達被切斷。
剩余2架“小精靈”無人機向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送特定代碼,激活此前已秘密安裝在綜合防空系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的病毒及惡意程序,使網(wǎng)絡(luò)運行效率大打折扣,幾乎無法完成相關(guān)任務(wù)。此后這2架“小精靈”無人機立即啟動偵察系統(tǒng),密切監(jiān)視對方綜合防空系統(tǒng)的各種響應(yīng),對電子攻擊或網(wǎng)絡(luò)攻擊的效果進行評估,并不斷將實時偵察情報向執(zhí)行干擾任務(wù)的無人機反饋,使其能根據(jù)干擾效果不斷調(diào)整干擾策略和參數(shù)。這8架低成本的“小精靈”無人機很好地完成了既定任務(wù),為后續(xù)突防飛機開辟安全通道。由于C-130運輸機最多可以搭載32架“小精靈”無人機,即一架C-130可以對4個防空基地發(fā)起聯(lián)合攻擊,由點及面在局部戰(zhàn)場撕開一個防空缺口。
網(wǎng)絡(luò)化電子戰(zhàn)的優(yōu)勢
網(wǎng)絡(luò)化讓原來簡單的串聯(lián)關(guān)系出現(xiàn)更多的連接可能性,這也意味著兩個節(jié)點之間有更多的聯(lián)通方式,當出現(xiàn)新情況時,整個網(wǎng)絡(luò)的全部節(jié)點也可以以更快的方式全部獲知。
網(wǎng)絡(luò)化可以提升電子戰(zhàn)系統(tǒng)的偵察能力。傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)往往是將多種功能和能力集成在一起,就好像是一位能力很強大的“專家”,但這位“專家”的時間和精力都是有限的,有時還需要集中精力完成某項很重要的任務(wù),這時完全顧及不上其他事情。盡管單一的電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以覆蓋很寬的偵察范圍,即它能眼觀六路耳聽八方,但無法對發(fā)現(xiàn)的目標進行仔細觀察和辨別,而且觀察范圍也只能局限于目光所及之處,對于背后的情況完全無能為力,即使轉(zhuǎn)頭可以看到背后情況,但在同一時刻總有看不到的地方,這就是傳統(tǒng)偵察系統(tǒng)無法在偵察過程中實現(xiàn)全時、全頻段快速搜索截獲的原因。
網(wǎng)絡(luò)化就是將原來的“個體”偵察系統(tǒng)形成班組或團隊,大家相互分工協(xié)作,每人負責其中一部分,且做到信息的及時互通和共享,從而做到既能全方位無死角地監(jiān)控,還能對發(fā)現(xiàn)的目標進行分析和研判,及時獲取其細節(jié)特征,為后續(xù)的目標引導(dǎo)和干擾攻擊提供關(guān)鍵的情報信息。同時不同系統(tǒng)可以關(guān)注目標的不同細節(jié)特征,大家通過信息共享,將這些細節(jié)特征匯總起來,就可以獲得目標全方位特征信息,這樣不僅知道目標的身高,穿著什么顏色衣服,甚至還能知道衣服是什么款式、什么材質(zhì)、什么品牌等更加具體詳細的信息,這就是組網(wǎng)協(xié)同偵察帶來的增益。
同時對于移動目標,網(wǎng)絡(luò)化偵察還能更快速定位目標,為精確攻擊(包括電子攻擊和火力攻擊)奠定基礎(chǔ)。以警察抓小偷為類比,原來是一個警察一直追著小偷跑,往往需要很長時間才能追上小偷,如果小偷跑得快或很熟悉地形,警察還有可能抓不到小偷。網(wǎng)絡(luò)化手段就好像在街上安裝了多個攝像頭,警察在監(jiān)控室里不斷通報小偷的位置,甚至還能預(yù)測他幾分鐘后將跑到哪里,這樣警察就可以提前跑到相應(yīng)位置,來個守株待兔、請君入甕。
此外網(wǎng)絡(luò)化也能提升電子戰(zhàn)系統(tǒng)的干擾能力。電子戰(zhàn)系統(tǒng)在實施干擾前,需要偵察系統(tǒng)提供目標引導(dǎo)信息,即需要偵察系統(tǒng)告知目標特征、方位等信息,才能有針對性地實施干擾。以餐廳為類比,原來的電子戰(zhàn)系統(tǒng)就好像一個身兼數(shù)職的大廚,他需要先跑到大廳獲知客戶點了什么菜,然后再根據(jù)客戶要求在廚房完成備菜、切菜等過程,然后才能開始炒菜,同時還要不時停下來,跑到大廳看客戶反饋味道如何、咸淡是否合適、是否需要加辣椒等,在同一時間只能做一件事,非常影響效率。
網(wǎng)絡(luò)化電子戰(zhàn)系統(tǒng)就像分工明確的餐廳,有負責收集客戶需求的服務(wù)員,有專門備菜、切菜的廚師助手,也有技藝高超的大廚,大家通過對講機或信息化系統(tǒng),實現(xiàn)信息高效、無縫流通。通過網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同手段,可以實現(xiàn)全時干擾、寬頻段干擾、多目標干擾等作戰(zhàn)效能,并有效解決干擾、偵察無法同時開展的問題。
此外網(wǎng)絡(luò)化干擾還是實現(xiàn)精確電子戰(zhàn)的必要條件。電子戰(zhàn)系統(tǒng)通過發(fā)射電磁波來破壞對方接收機的正常工作,發(fā)射的能量越大,破壞效果就越明顯,但電磁波傳輸距離越遠,能量損失就越多。因此干擾距離越遠,或要想達到更強的干擾壓制效果,就需要更強的發(fā)射功率。但在實際使用中,發(fā)射功率不可能無限大,一方面是能量有限,另一方面是更大的發(fā)射功率意味著對方更容易找到干擾發(fā)射機的位置,也更容易招致對方的打擊。
網(wǎng)絡(luò)化通過空間功率合成的方式,能夠很好解決上述問題。其通過周密計算和推演,以及高精度控制多臺干擾機的發(fā)射時間和波形,使得干擾電磁波在目標區(qū)域形成能量疊加,獲得小范圍的大功率覆蓋,從而形成精確干擾局部區(qū)域,其他區(qū)域基本不受影響的精確電子戰(zhàn)效果。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的精確電子戰(zhàn)就好像大炮精確地朝同一個目標攻擊,且炮彈都在同一時刻到達并爆炸,這樣就可以用多臺威力不大的大炮給對方造成極大的破壞效果,同時對方難以追溯到具體的攻擊平臺。
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