信息化战争的制高点—制电磁权

1信息化战争的制高点—制电磁权【内容提要】随着新军事变革的不断推进，战争形态由机械化向信息化演变的速度越来越快，复杂的战场电磁环境，正是战争形态演变的产物，并将随着信息化战争的发展而发展。电磁频谱是未来战争中无处不在的战略资源，是可与火力、信息化、机械化相提并论的新型战斗力。信息化条件下的联合作战，关键是夺取“制信息权”。制信息权主要就表现为敌我双方电磁领域的对抗，其核心是战场电磁频谱的使用权和控制权。孙子曰：先为不可胜，而待敌之可胜。面对“第五维战场”日渐激烈的角逐，面对军事强国咄咄逼人的电磁攻击优势，能否保护好己方电子设备的安全运转，并有效发挥功能已成为争夺制电磁权进而达成制信息权的关键。【关键词】信息化战争电磁制电磁权近年发生的几场局部战争中，交战双方武器系统虽然“形”掌控在各自手中，但是其“神”——它们所发射的电磁波，却共处于同一个空间，任何一方对电磁波的牵动，都可改变整个战场的胜负局面。可以说，电磁空间这个无形战场上的竞争，正从传统的保障“配角”摇身变为信息化作战的“主角”。一、制电磁权的含义和夺取手段制电磁权，如同制空权、制海权，是指在一定的时空范围内对电磁频谱的控制权。电子战依托的电磁空间是信息存在和依附的最重要、最核心的载体，是现代战争中信息获取、传递和利用的最主要媒介，是战争双方控制与反控制的焦点。夺取了制电磁权，就为最终夺取制信息权创造了有利条件，夺取了制电磁权就意味着己方能自由使用电磁频谱，不受对方的电磁威胁；同时剥夺了对方自由使用电磁频谱的权利。制电磁权有其时空性。在总体上处于相对劣势的一方，并不是一筹莫展，若科学指挥，合理集中力量，能在某一时域或地域内，夺取局部的制电磁权。制电磁权的夺权是靠电子对抗来实现的。电子对抗（ECM—Electroniccountermeasures），美国及北约国家称为“电子战”，俄罗斯称为“电子斗争”。电子对抗技术主要是指以专用电子设备、仪器和电子打击武器系统降低或破坏敌方电子设备的工作效能。同时保护己方电子设备效能的正常发挥。电子对抗的基本手段是电子侦察与反侦察，电子干扰与反干扰，反辐射摧毁与反摧毁。西方军事强国在科索沃战争、伊拉克战争中利用电磁脉冲武器上演的一幕幕“电磁珍珠港事件”给世人敲响了警钟，电磁脉冲武器已成为21世纪的大规模电子破坏性武器；西方某些专家甚至将其称为“21世纪的原子弹”。“无网不在”的现代信息社会，将经济、军事等各个领域的每一个部门都转化2成网络上的一个个节点，数字化的网络快车在提供便捷快速服务的同时，也把这种电磁平台的“软肋”展露无遗。西方一些军事强国秘密研发的专门瞄准电子设备的电磁脉冲武器，轻则可破坏一个城市的供电或金融系统、瘫痪一个战场的指挥控制网络，重则甚至威胁到一个国家的综合安全。透过科索沃战争和伊拉克战争的硝烟，石墨炸弹造成的贝尔格莱德的大停电，微波炸弹造成的巴格达电视转播信号的消失都给世人留下了极其深刻的印象。二、抢占信息化战争的制高点必须打造坚固的电磁防御之盾众所周知，任何电子设备都要在一定的电磁环境下才能正常工作，实验证明，在电磁脉冲辐射超过其阈值时，该电子设备将失去功能。战时，各种电子设备将处于十分恶劣的电磁环境中，一旦其屏蔽和加固条件受到破坏，就将面临严重后果。就目前电子设备的防护现状来说，越是数字化、信息化程度高的基础设施、设备越容易受到攻击。电磁战争中的“防御”主要包括两方面：（一）武器正常应用的积极一面。就是所谓的电磁兼容，避免武器本身因为自身的电磁干扰带来武器应用的实际问题（内因）。（二）武器被动应用的消极一面也算是主动对抗外界电磁干扰的基本应用能力（外因）。一件武器的优劣关键在于自身抗电磁干扰和自身电磁兼容的能力的统一体，也就是内、外因共同优化之后的综合体。可以预见，在未来信息化战争，战场电磁环境将极为复杂，如果不能正确采取应对措施，势必导致战场感知迷茫、指挥协同紊乱、用频装备效能下降，从而影响作战进程甚至战争成败。在未来信息化条件下作战，对待复杂电磁环境，既不能等闲视之，也不能盲目躲避，只有准确把握其本质特征，科学分析其对信息作战的影响，才能抢占未来战争的制高点。越是尖端的武器，其抗电磁干扰和自身电磁兼容的任务就越繁重，毕竟在这一类武器里面太多的微电子元器件的大量使用，这就给电磁战争带来了诸多的攻击漏洞。不要说普通工业控制计算机，就算是已经加固的军用计算机也未必能在电磁环境下发挥效力，这就说明提升武器装备的综合电磁能力至关重要。未来的电磁环境，或者说干扰源，主要包括高压静电、雷电、核电磁脉冲、超宽带电磁脉冲、连续波等强电磁环境，这些电磁环境可以在实验室内构建成各种模拟的电磁环境，用来实现对武器的测试。包括中国在内的世界各国都对电磁环境防护的研究早已开展多年，新研制的军用电子设备、计算机、通讯系统等都加强了对电磁武器的防护能力，但很多其他新型装备仍不能避免存在电磁漏洞。“魔高一尺道高一丈”，如今却是“道高一尺魔高一丈”，不少发达国家针对对手的武器存在的电磁漏洞大做特做文章，利用其电磁漏洞让这类武器在战场上全部失效，做到“不战而屈人之兵”的神话。3这确实对于我国这些没有经历过战争洗礼的新式武器提出了很紧迫的课题和艰巨任务，毕竟即使在优秀的电磁环境试验室也无法模拟出全部战场下的恶劣电磁环境。美国、前苏联早在上个世纪60年代就开始研究武器系统受电磁危害的问题，从早期的射频对军械的危害研究逐渐扩展为现在的武器装备电磁环境效应研究，在概念和研究范围上不断更新和扩展。早在1979年美国总统卡特发布的第59号指令中，就强调核电磁脉冲对美国的严重威胁，要求国防部在开发每一种武器时，必须考虑电磁脉冲防护能力。1986年，美军完成了电子元器件易损性与加固测试计划；进入20世纪90年代后，美军已经把各种电磁危害源的作用归纳为武器系统在现代战争中遇到的电磁环境效应问题，并于1993年完成了“强电磁干扰和高功率微波辐射下集成电路防护方法”的研究。目前对电磁脉冲的防护能力已列入其军标和国标中。俄罗斯也在1993年完成了电磁脉冲对微电子电路的效应实验和防护技术研究，他们的武器系统一般都有抗静电和抗电磁脉冲的技术指标。在试验对象上，美军从电子元器件，到F-16战斗机和B-52轰炸机等大型武器装备都进行了整机电磁脉冲模拟实验，建立了武器装备电磁脉冲效应实验数据库。即使是陆军使用的常规武器装备，他们也进行电磁环境效应考核试验，如雷达等电子装备部件和弹药包装袋都有抗静电和防电磁危害的功能。俄军的某些炮弹和导弹等武器装备，也有抗静电、抗电磁脉冲的技术指标。在对手电磁防护的盾牌尚未铸就之前，电磁打击必然拥有致命的威胁。目前少数国家军队拥有的电磁打击优势在信息化战场上造成了不对称的局面，以至于大多数国家和军队的基础设施和信息化装备的软肋完全暴露在潜在敌手的打击下。这种现状如不及时改变，我军未来战争中的制胜就可能变成一句空话！三、抢占信息化战争的制高点必须磨砺锋利的电磁攻击之剑我国必须跟踪世界军事强国，开发具有创新性和实战价值的电磁脉冲武器，作为打赢“电磁战争”的进攻手段之一，这一类电磁武器优势明显，主要有三点：(一)电磁武器比其他武器更具优势电磁武器发射的能量以输出点为顶点呈锥形向外延伸，在传输过程中不受大气、云雾等影响，能量损失少，并且其作用目标是其有效空间内的所有电子设备，其对于精确定位技术的依赖性不高，因此，远比以往电子战中的精确制导炸弹、反辐射导弹或者常规炸弹有优势。(二)电磁武器充分体现现代武器的高效率和人道主义精神电磁炸弹爆炸后其电磁辐射主要是造成电子设备和设施的毁伤，一般距离上不会危及人员安全，轻者造成烦躁不安、头痛、记忆力减退，重者造成肌肤烧伤、内部组织损伤，如白内障等，能扰乱人的大脑神经系统、使人暂时失去知觉，但无强烈副作用。（三）电磁武器是隐形武器的克星4除了造型上的独特设计之外，隐形武器的主要秘密在于靠吸波材料吸收电磁波，从而减少电磁波的反射和被发现的概率。普通雷达发射的电磁波因能量弱可以被吸波材料吸收，因此能达到隐身的效果，而电磁脉冲武器的脉冲能量密度大，瞬间就能使吸波材料的温度上升从而使其“原形毕露”。电磁脉冲武器分为三大类：核电磁脉冲武器、高功率微波炮和超宽带电磁辐射器。（一）核电磁脉冲武器核电磁脉冲武器是指以核武器爆炸产生的电磁脉冲辐射对敌方军事或民用目标实施打击的武器。早在20世纪70年代，前苏联和美国的专家对原有核武器的设计进行了改造，使核弹在爆炸时能将更多的核能量转换为电磁脉冲能量。1962年7月8日，美国在约翰斯顿岛上空400公里进行了1.4兆吨TNT当量的高空核试验，爆炸引起距离1300公里之外的夏威夷瓦胡岛30多条路灯同时发生故障；电力线路中许多断路器跳闸，数百个报警器响成一片，檀香山与威克岛之间的短波通信也一时中断；通信和指挥控制系统失灵，警戒雷达故障丛生，荧光屏出现无数回波和亮点。（二）高功率微波炮高功率微波炮是另一种电磁脉冲武器，它能产生GW量级的微波，就像探照灯和手电筒射出的光束一般，可瞬间击毁电子元器件。1977年，苏联克格勃曾利用高功率微波对美驻莫斯科大使馆进行照射，造成一个机房的电器设备短路起火，火情在使馆的机要房间蔓延开来，伪装成消防人员的克格勃特工则伺机安装窃听装置。（三）超宽带电磁辐射器超宽带电磁辐射器是近年研发的一种新型电磁脉冲武器，它就像雷公电母的兵刃，由于频带很宽，可瞬间大范围覆盖目标系统的响应频率，使跳频通信变得毫无意义，因此对电子设备有很大的威胁。这类武器的最大优点是体积小、操作方便，置于车辆、飞机和卫星上，可破坏敌方的电子信息系统、信号接收机或阻塞对方雷达。当然以上三类电磁脉冲武器仅仅是从工作机理上分类的，如果将该技术分别应用于不同的技术平台，也就会衍生出来更多的武器类型，如将高功率微波炮、超宽带电磁辐射器等安装在低轨道的军事卫星之上，该卫星就会具备攻击各个轨道卫星的能力，这种基于卫星平台的武器系统，势必会成为今后太空霸权争夺的主战场，也是美国继续谋求“星球大战计划”的重要体现之一。与西方发达国家军队相比，我军对电磁武器的攻防研究以及在复杂电磁环境下联合训练、作战电磁频谱的认识均起步较晚。如何科学筹划用频，实时管控用频，灵活组织电磁攻防，最大限度发挥作战频谱资源效能，是今后联合作战中亟待解决的难题。解决这个难题，仅靠某一部门、某一系统远远不够，必须整体联动，形成合力，突出重点，强力推进。相对于机械化战争的“物理战场”而言，“电磁战场”、“电磁空间”对信息化作战具有关乎成败的重要影响。因此，要牢固确立“制电磁权”的首位意识，从强化用频管频意识做起，切实像重视武器5装备那样重视频谱资源，树立“三军一体、多维一体、攻防一体”的电磁作战思想，把“电磁制胜”的理念贯彻落实到作战指挥的实际行动中，大力研发用于新型电磁作战的武器系统，解决好“攻、防”两大核心“矛盾”问题，赢得信息化战争。【参考文献】1、李元奎编著：《高技术与现代战争》，解放军出版社2002年版。2、张召忠编著：《打赢信息化战争》，世界知识出版社2004年版。