無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)電磁頻譜管控問(wèn)題研究

無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)已經(jīng)成為新型作戰(zhàn)樣式，在近幾場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中得到廣泛運(yùn)用，并發(fā)揮著更加重要的作用。無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)用頻需求大、電磁頻譜兼容要求高、電磁對(duì)抗激烈且靈活多變，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)電磁頻譜管控問(wèn)題日益突出。因此，必須加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控問(wèn)題的研究。

無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控存在的主要問(wèn)題

缺乏統(tǒng)一的無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控體制機(jī)制

在無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)中，缺乏對(duì)頻譜資源的有效統(tǒng)籌管控，不僅導(dǎo)致頻譜資源的浪費(fèi)和沖突，還會(huì)影響無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的順利進(jìn)行。一是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控機(jī)構(gòu)不健全。尚未建立專門的無(wú)人機(jī)集群頻譜管控機(jī)構(gòu)，沒(méi)有納入頻譜管控系統(tǒng)，缺乏專業(yè)的無(wú)人機(jī)集群頻譜管理人員，在無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)常出現(xiàn)頻譜領(lǐng)域重使用、輕管控的現(xiàn)象，難以對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜進(jìn)行科學(xué)的管理和使用，難以在無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)提供有效的用頻對(duì)策措施。二是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控未能統(tǒng)一籌劃。由于缺乏專門的頻譜管控機(jī)構(gòu)，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜的統(tǒng)籌規(guī)劃上側(cè)重戰(zhàn)前頻譜規(guī)劃，戰(zhàn)中頻譜使用和協(xié)調(diào)情況處于盲區(qū)，對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜使用情況、可用資源掌握不清楚，難以實(shí)時(shí)調(diào)整，嚴(yán)重制約電磁頻譜效能發(fā)揮。三是難以對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜進(jìn)行全時(shí)全域監(jiān)測(cè)。無(wú)人機(jī)集群頻譜監(jiān)測(cè)主要依托偵察載荷，受無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)偵察載荷性能的影響，在頻率監(jiān)測(cè)范圍和空間覆蓋范圍上還很受限，監(jiān)測(cè)范圍小、監(jiān)測(cè)覆蓋面少、監(jiān)測(cè)頻段窄、監(jiān)測(cè)裝備數(shù)量龐大、受環(huán)境影響大等問(wèn)題仍比較突出，難以對(duì)電磁環(huán)境做到有效監(jiān)測(cè)。

頻譜資源規(guī)劃調(diào)控難以滿足無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)需求

隨著無(wú)人機(jī)集群的大量應(yīng)用，頻譜資源的需求急劇增加，而頻譜資源的有限性使得供需矛盾日益突出。一是頻譜資源規(guī)劃不合理，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜使用受限。當(dāng)前雷達(dá)、通信、導(dǎo)航等使用頻譜資源的裝備都有著明確的頻譜劃分，留給無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜使用范圍有限。而大量無(wú)人機(jī)裝備投入戰(zhàn)場(chǎng)，且用頻涉及遙控遙測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸，機(jī)間通信、敵我識(shí)別、導(dǎo)航定位等多種用頻載荷，因此有限的頻譜資源難以滿足無(wú)人機(jī)集群用頻裝備需求。二是頻譜調(diào)控速度跟不上，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜使用效果不佳。無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)，往往出現(xiàn)受到對(duì)方通信干擾、反偵察干擾、導(dǎo)航干擾以及己方自擾互擾等情況，需要迅速根據(jù)受干擾的種類、樣式以及頻段等情況進(jìn)行變頻操作，當(dāng)前依靠人工開展頻譜資源調(diào)控的方式難以滿足無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜調(diào)控速度要求，也難以有效發(fā)揮頻譜在無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)中的效用。三是頻譜數(shù)據(jù)處理能力弱，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜態(tài)勢(shì)模糊。當(dāng)前，戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì)情報(bào)數(shù)據(jù)大多處于“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、事后分析”狀態(tài)，而無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)具有用頻涉及業(yè)務(wù)多、頻譜環(huán)境變化快、類型多樣、數(shù)量龐大等特點(diǎn)，需要對(duì)大量的頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)、正確、科學(xué)地處理，傳統(tǒng)的頻譜數(shù)據(jù)處理和態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)的方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì)處理需求。

無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)用頻自擾互擾問(wèn)題嚴(yán)重

在無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)中，由于大量電子設(shè)備的同時(shí)運(yùn)作和頻譜資源的有限性，自擾互擾現(xiàn)象尤為突出，嚴(yán)重影響了無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)效能和通信質(zhì)量。一是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)平臺(tái)用頻自擾。無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)平臺(tái)載荷搭載靈活，但如果同一架無(wú)人機(jī)同時(shí)搭載電子偵察、電子干擾載荷，且載荷之間、載荷與通信、導(dǎo)航模塊之間用頻存在重Hz1N7x90zlSDTOQH2Dnnww==復(fù)，則極易引起無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)平臺(tái)用頻自擾問(wèn)題。二是無(wú)人機(jī)集群內(nèi)部載荷用頻互擾。無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)，相鄰無(wú)人機(jī)之間相隔距離近、部署密集，用頻載荷使用數(shù)量少則幾十部多則數(shù)百部，容易產(chǎn)生相互間的電磁互擾現(xiàn)象。此外，部分用頻載荷頻段重疊，機(jī)間通信、遙控遙測(cè)、有源干擾、反輻射打擊等載荷用頻難以在頻段分布上做到嚴(yán)格隔離開來(lái)，也將產(chǎn)生嚴(yán)重的同頻干擾。三是無(wú)人機(jī)集群與友鄰作戰(zhàn)力量之間用頻裝備互擾?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)強(qiáng)調(diào)制信息權(quán)的奪取，電子對(duì)抗逐步向?qū)掝l譜、大功率、多體制發(fā)展，但友鄰單位的電子對(duì)抗行動(dòng)會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的遙控遙測(cè)、電子偵察、反輻射摧毀、電子干擾等行動(dòng)產(chǎn)生較大影響，削弱無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)效能。四是無(wú)人機(jī)集群遭受民用用頻設(shè)備干擾。當(dāng)前社會(huì)面上頻譜資源亂象叢生，頻譜資源使用成本低，無(wú)人機(jī)非法飛行現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，黑廣播、偽基站違法犯罪行為屢禁不止，頻譜資源被非法占用，對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜正常使用造成影響。

問(wèn)題原因分析

無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，頻譜管控措施不力

近年來(lái)，科技發(fā)展迅速，各種先進(jìn)技術(shù)正逐步加速融入無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)運(yùn)用中去，但因此也導(dǎo)致以下幾個(gè)方面問(wèn)題。一是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控組織體制建設(shè)跟不上。技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)電磁頻譜戰(zhàn)、電磁頻譜技術(shù)快速融入無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)，豐富了無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)樣式，但配套的頻譜管控機(jī)構(gòu)和指揮機(jī)構(gòu)卻遲遲難以完善，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管理缺乏牽頭單位負(fù)責(zé)，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜資源使用缺乏科學(xué)的統(tǒng)籌規(guī)劃與協(xié)調(diào)。二是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜法規(guī)體系建設(shè)不完善。無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)是近幾年技術(shù)發(fā)展催生的軍事結(jié)晶，當(dāng)前關(guān)于無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)電磁頻譜管理的相關(guān)法規(guī)多停留在電子對(duì)抗頻譜管理層面，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管理法規(guī)存在針對(duì)性不強(qiáng)、滯后于實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用情況、更新跟不上技術(shù)發(fā)展等問(wèn)題，導(dǎo)致在進(jìn)行無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管理時(shí)出現(xiàn)“無(wú)法可依、有法難依”的現(xiàn)象。三是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控方式單一。目前電磁用頻規(guī)劃和管控主要以人工方式進(jìn)行，缺乏自動(dòng)化、智能化管控手段，中等規(guī)模的空戰(zhàn)會(huì)投入大量用頻裝備，頻點(diǎn)數(shù)量多，管控工作量極大，難以根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)變化對(duì)電磁頻譜實(shí)行有效、主動(dòng)調(diào)整和動(dòng)態(tài)管控。

無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)樣式靈活，頻譜保障難度增大

戰(zhàn)爭(zhēng)從機(jī)械化時(shí)代進(jìn)入到信息化時(shí)代，甚至智能化時(shí)代，作戰(zhàn)樣式發(fā)生急劇變化，同樣引起無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)對(duì)頻譜的需求劇增。一是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)通信數(shù)據(jù)劇增占用頻譜帶寬變大。無(wú)人機(jī)集群數(shù)十架無(wú)人機(jī)之間、無(wú)人機(jī)集群與指揮機(jī)構(gòu)之間的通信只能采用無(wú)線通信方式，需要快速、準(zhǔn)確地傳輸大量的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息、敵對(duì)雙方部署信息、友鄰信息，以及無(wú)人機(jī)集群航路規(guī)劃等信息，這需要足夠的頻譜帶寬保證信息傳輸質(zhì)量。二是多種多樣的無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)樣式對(duì)頻譜保障要求高。無(wú)人機(jī)集群多種多樣的作戰(zhàn)樣式對(duì)頻譜的種類和譜寬有著不同的要求。如“全球鷹”配備的敵我識(shí)別器信號(hào)頻率為1030/1090MHz，LINK-16數(shù)據(jù)鏈的頻率為960/1215MHz，飛行記錄傳導(dǎo)系統(tǒng)的頻率為1530/1559MHz和2300/2400MHz。可見(jiàn)，無(wú)人機(jī)集群用頻載荷多、占用頻帶寬，頻譜保障難度極大。三是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)靈活多變對(duì)頻譜動(dòng)態(tài)變化要求高。在無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)中多種作戰(zhàn)方式相互轉(zhuǎn)換，而且無(wú)人機(jī)集群內(nèi)不同分群同時(shí)執(zhí)行著多個(gè)不同的任務(wù)，對(duì)頻譜資源的占用也不同，從通信、偵察到干擾、再到反輻射打擊，作戰(zhàn)行動(dòng)樣式快速變換，導(dǎo)致頻譜的使用也跟著作出相應(yīng)的調(diào)整。這要求頻譜管控具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)能力。

無(wú)人機(jī)集群頻譜協(xié)同管控不暢，引發(fā)自擾互擾頻繁

溝通協(xié)調(diào)不暢往往會(huì)導(dǎo)致頻譜資源使用情況不透明，進(jìn)而引發(fā)頻譜的隨意使用，造成不同用頻裝備之間的干擾。一是導(dǎo)致無(wú)人機(jī)集群內(nèi)部頻譜資源分配不合理。無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)需要在戰(zhàn)前、戰(zhàn)中對(duì)不同作戰(zhàn)分群（通信、偵察、干擾等）的用頻進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，涉及固定頻率、捷變頻率、備用頻率等之間在時(shí)間、空間上的配合，一旦溝通協(xié)調(diào)不好，極易引發(fā)無(wú)人機(jī)集群用頻的自擾。二是導(dǎo)致友鄰之間頻譜重疊使用。當(dāng)與其他用頻單位協(xié)同作戰(zhàn)時(shí)，雖然在戰(zhàn)前會(huì)相互通報(bào)用頻情況，但由于頻譜對(duì)抗分秒必爭(zhēng)，在作戰(zhàn)期間常常難以及時(shí)溝通協(xié)調(diào)用頻情況，尤其是電子對(duì)抗部隊(duì)用頻變化快、功率大、覆蓋范圍廣，極易引發(fā)用頻的重疊和互擾。三是導(dǎo)致軍民兩地用頻互擾。雖然當(dāng)前社會(huì)層面對(duì)民間用頻有一定的管理，但非法用頻情況常有發(fā)生，且軍民用頻管理部門之間溝通協(xié)調(diào)程序復(fù)雜、落實(shí)速度慢，難以做到對(duì)頻譜的及時(shí)協(xié)調(diào)使用，對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)用頻產(chǎn)生一定的影響。

解決無(wú)人機(jī)集群頻譜管控問(wèn)題的對(duì)策措施

健全完善無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管理體系

無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)電磁頻譜管理問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)納入軍隊(duì)電磁頻譜管理體系，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃和管理。一是健全無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控機(jī)構(gòu)。結(jié)合無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜需求，設(shè)置無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管理席位，充實(shí)頻譜管理人員，對(duì)作戰(zhàn)頻譜的使用進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和監(jiān)測(cè)調(diào)度，完成與各級(jí)、各部門之間的頻譜溝通協(xié)調(diào)工作，推動(dòng)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜效能的發(fā)揮。二是充實(shí)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控力量。結(jié)合無(wú)人機(jī)群作戰(zhàn)任務(wù)頻譜需求，編組頻譜綜合管控席位、頻譜檢測(cè)席位、用頻裝備監(jiān)測(cè)席位、頻譜管理技術(shù)保障席位等，配備相應(yīng)的頻譜管控設(shè)備，推動(dòng)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜資源使用的正規(guī)化。三是完善無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控法規(guī)體系。明確作戰(zhàn)頻譜的使用權(quán)限和批準(zhǔn)權(quán)限，制定作戰(zhàn)頻譜使用規(guī)范，明確無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜使用時(shí)機(jī)、規(guī)則、方法及要求，為無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜的管理和使用提供指導(dǎo)。此外，要根據(jù)實(shí)際作戰(zhàn)情況及時(shí)對(duì)相關(guān)法規(guī)進(jìn)行更新，保障頻譜使用效能。四是加強(qiáng)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管理人才培養(yǎng)。圍繞無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控、頻譜監(jiān)測(cè)檢測(cè)、頻譜協(xié)調(diào)等專業(yè)方向，組織無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)指揮員、頻譜管理人員和裝備使用人員培訓(xùn)，提高指戰(zhàn)員依法依規(guī)用頻意識(shí)和用頻保障能力。

強(qiáng)化智能化頻譜管控手段運(yùn)用

借助智能化手段開展無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控工作，是提升頻譜使用效能和應(yīng)對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的關(guān)鍵舉措。一是建立智能化無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管理系統(tǒng)。結(jié)合無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜需求，構(gòu)建頻譜感知模塊、頻譜決策模塊、頻譜應(yīng)用評(píng)估模塊、頻譜服務(wù)模塊等，利用AI算法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能頻譜感知、頻譜監(jiān)測(cè)以及自適應(yīng)分配，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜使用體系化。二是強(qiáng)化智能化頻譜監(jiān)測(cè)手段運(yùn)用。部署無(wú)人機(jī)頻譜監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜地形和戰(zhàn)場(chǎng)盲區(qū)的頻譜監(jiān)測(cè)覆蓋。利用軟件定義無(wú)線電技術(shù)（SDR），開發(fā)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)智能頻譜監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜的實(shí)時(shí)、高精度監(jiān)測(cè)。利用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建頻譜數(shù)據(jù)庫(kù)和云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)頻譜數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)與處理。三是智能分析處理無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜數(shù)據(jù)。利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜數(shù)據(jù)的自動(dòng)融合、識(shí)別和分類，識(shí)別潛在的頻譜干擾和沖突，并對(duì)頻譜資源進(jìn)行優(yōu)化分配，根據(jù)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)需求和頻譜使用情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整頻譜資源分配方案，使頻譜資源利用效能最大化。四是智能輔助無(wú)人機(jī)集群頻譜規(guī)劃使用。目前的頻譜管理普遍采用固定頻譜分配方式，大部分分配好的頻譜利用率在15%-85%不等，并沒(méi)有被充分利用。建立無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)智能頻譜信息資源庫(kù)，將戰(zhàn)場(chǎng)頻譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、頻譜保障情況進(jìn)行分類歸檔，幫助指揮員快速實(shí)現(xiàn)頻譜的動(dòng)態(tài)分配和頻譜的沖突消解，制定無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜保障方案，提高無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜保障能力。

完善無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜管控共享機(jī)制

建立無(wú)人機(jī)集群內(nèi)部、與友鄰部隊(duì)，以及軍地之間頻譜共享是消除無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜自擾互擾問(wèn)題的有力舉措。一是建立健全無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜共享法規(guī)機(jī)制。根據(jù)現(xiàn)行軍地聯(lián)合無(wú)線電管理工作的法規(guī)，針對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)頻譜共享行為，對(duì)頻譜數(shù)據(jù)共享制定政策性要求和法律規(guī)范，區(qū)分職責(zé)和任務(wù)分工，明確共享內(nèi)容、時(shí)間要求、協(xié)調(diào)機(jī)制等，在確保各方用頻合理需求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)共享頻譜資源合理利用，促進(jìn)頻譜資源利用效益最大化。二是統(tǒng)一頻譜管理政策和標(biāo)準(zhǔn)。制定頻譜數(shù)據(jù)共享的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范，明確頻譜分配和管理原則，確保頻譜數(shù)據(jù)的兼容性和互操作性，為頻譜數(shù)據(jù)在各方之間的協(xié)調(diào)使用提供清晰的使用指導(dǎo)。三是建立頻譜共享信息平臺(tái)?；谌S地理信息，利用人工智能技術(shù)智能融合處理軍地頻譜管理數(shù)據(jù)，為授權(quán)用戶提供頻譜數(shù)據(jù)、電磁態(tài)勢(shì)、工具模型等個(gè)性化服務(wù)，促進(jìn)不同系統(tǒng)之間頻譜信息實(shí)時(shí)共享和協(xié)同作戰(zhàn)效能發(fā)揮。

無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)電磁頻譜管控問(wèn)題的研究，不僅是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要一環(huán)，更是對(duì)軍事科技發(fā)展的深刻挑戰(zhàn)。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的重要作戰(zhàn)方式，而電磁頻譜管控則是保障無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵所在。