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美天军“黑色天空”演习解析及发展认识

2024-04-07吕久明彭辉琼

航天电子对抗 2024年1期
关键词:演练黑色频谱

吕久明,彭辉琼,李 远

(中国酒泉卫星发射中心,甘肃 酒泉 732750)

0 引言

电磁空间、网络空间、认知领域等“非接触式”链接陆、海、空、天等实体空间,是实施跨域作战的“神经中枢”,成为大国博弈的“赌注”[1]。美军为进一步巩固其电磁频谱优势,提出了电磁频谱战概念,将电子战和电磁频谱管理结合起来,实现电磁频谱管理和电子战的紧耦合,突出了战场电磁频谱控制。2022 年9 月19 日,开展了首次“黑色太空”演习,使用真实和虚拟仿真系统对模拟太空目标开展电磁效应攻防操作,练习进攻性和防御性电磁行动,演练和改进太空电磁作战战术、战法和程序,演练改进指挥控制关系,增强太空域电磁频谱管控能力,进而夺控太空域制权。本文主要梳理了3 次“黑色天空”演习的情况,分析其要素构成并给出了几点发展认知。

1 “黑色天空”演习概况

2021 年8 月23 日,美天军太空训练与战备司令部在彼得森天军基地成立,主司教育培训、作战训练、试验鉴定和理论发展等职能,致力于提升美天军人员能力水平,提升太空作战能力。在多次举办的“施里弗”“太空旗”“全球哨兵”“太空雷霆”等太空作战演习演训品牌基础上[2],美太空训练与战备司令部启动全新“天空”系列太空攻防作战演习,推出了“黑色天空”“红色天空”“蓝色天空”3 个太空作战战术演练“套装”,分别聚焦太空电磁战、轨道战和太空网络战,提升太空作战指挥决策和行动控制技能。

随着太空科技的快速发展,电磁频谱和太空等领域能力已成为联合作战的关键,能够有效保障联合作战部队的决策指挥和行动控制[3]。美天军第1 德尔塔队第392 战斗训练中队指挥官斯科特·中谷表示,电子战是多域作战中不可或缺的一部分,在复杂的作战环境中需要在不同兵种的部队之间进行团队合作;并应继续关注在电磁频谱作战中与其他军种和盟友进行整合、沟通和协调,保障在对抗、降级和作战受限环境中的作战能力[4]。“黑色天空”演习从“太空旗”的电子战演变而来,由太空训练和战备司令部牵头组织,目前主要演练GPS 和通信信号的干扰和防御措施,以加强太空电磁频谱保护,特别关注受控环境的选择,确保不会对太空资产产生影响。表1 给出了3 次“黑色天空”演习的基本情况。

表1 “黑色天空”演习基本情况

尽管已成功进行了3 次演习,但美太空作战司令部表示希望采办自己的卫星,为地面作战部队提供“靶标”,用于训练演习[5]。当前,美军绝大部分卫星都掌握在美国空军手中,美天军和空军在资源分配问题上仍争议不断,但空军管辖的卫星及配套系统转隶至美天军已是大势所趋。

1) 首次“黑色天空”演习主要情况

2022 年9 月19—23 日,首次“黑色天空”演习场景想定美欧洲司令部在空中、地面以及网络空间的多域战行动中的威胁情景,通过实兵和模拟训练对多个模拟目标进行电磁效果分层实施,同时还演练作战指挥规划和执行等综合作战过程,细化多种战术行动以及指挥控制关系。演习范围横跨加利福尼亚州和科罗拉多州,并延伸至3.5 万千米同步轨道,保障天军能够在安全环境中操控电磁频谱作战装备系统,又能有效捕获模拟卫星,开展卫星干扰训练。

2) 第二次“黑色天空”演习主要情况

2023 年3 月23 日,美天军举办了为期两周的第二次“黑色天空”演习。此次演习是一次现场模拟演习,演练太空联合电磁战火力的指挥和控制,包括真人操作真实系统的训练活动。

3) 第三次“黑色天空”演习主要情况

2023 年9 月下旬,第三次“黑色天空”演习以太空电磁战作战为重点,演练防御无人机系统面临的威胁,并改进跨军种协作。由空军第26 武器中队提供遥控飞机作为演练无人机,并设置分阶段威胁场景,首次召集陆军参加“黑色天空”演习。陆军第1 太空旅参与处理来自各种传感器的情报数据,突出了跨军种协作和作战规划。

“黑色天空”演习提供了协调和指挥多军种单位的机会,由联合太空作战中心对来自多个军种的不同单位实施指挥和控制,检验天军的电磁作战指挥综合能力,验证联合太空作战中心的太空电磁战业务综合支持能力,评估多域作战满足情况。

2 “黑色天空”演习要素分析

“黑色天空”演习主要演练美太空联合电磁战的实装操作和指挥控制,开展作战流程演练,实践已有的系统、流程、规则等,细化太空联合电磁战中多种战术行动以及指挥控制关系,熟悉太空电磁战的作战节奏,提升作战人员的太空电磁作战认知和敏捷机动等意识[6]。

2.1 演习目的

1) 孵化太空电磁战斗管理能力

未来,美军将频谱管理、电磁战斗管理、信号情报等电磁频谱内的活动统一考虑。目前,美陆军和海军已经开发了适用于其军种的电磁战斗管理系统,可对地面、海上等频谱活动进行指控,美空军尚未开发适用于自身的电磁战斗管理系统。考虑到天军管理着通信、导航、监视、预警等信息类卫星,同时还要在地面对卫星、导弹等进行侦察监视与干扰,存在不同于其他各军种的电磁频谱需求,因此也需要发展符合自身需求的电磁战斗管理能力,以统筹通信、情报、频谱管理、电磁战、指控等活动。

2) 推进太空电磁战指控要素与其他装备的集成和同步

在全域作战中,一方面,太空电磁战指控需要与其他指控元素进行集成和同步,实现太空域电磁战与全域火力的集成与同步,能够与空军“罗盘呼叫”等各军种的电磁战能力协同,联合制定战斗计划,以实现联合指挥官的目标,同时美天军电磁战人员接受联合电磁频谱作战单元指挥官/联合部队指挥官的统一指挥;另一方面,联合部队也需要天军通信卫星、侦察卫星等带来的电磁频谱能力支持,以实现联合全域指挥控制。

3) 完善固化太空电磁作战运行机制

为应对复杂电磁环境,美国防部不断更新盟友电磁作战协同机制,为联合电磁频谱作战指挥官提供态势感知、决策支持和指挥控制能力,支撑全域作战。紧前完善太空电磁作战运行条令和作战流程,确保将获取到的电磁频谱信息传递给联合作战单元/联合部队,供指挥官分析决策,不断提高太空联合电磁战斗能力。

2.2 演习形式

“黑色天空”演习混合采用“实况火力”和“构造”训练方式,从商业公司租赁卫星以充当目标,调用天军干扰系统开展真实状态下的卫星干扰;调用模拟仿真系统,开展卫星干扰现场模拟演练。“黑色太空”演习形式主要有:一是实装实操,“黑色天空”演习采用实际人员操作真实系统的“真实型”训练演习方法,即利用实际的电子干扰装备。通过实际的指挥控制系统,干扰实际的通信卫星。二是虚装实操,采用实际人员操作模拟系统的“虚拟型”训练和模拟人员操作模拟系统的“构造型”训练的训练演习方法。

2.3 参演力量

“黑色天空”演习人员以天军人员和负责太空事务的空军国民警卫队人员等为主,具体包括:天军第1德尔塔队第392 战斗训练中队,第11 德尔塔队第25 太空靶场中队,第3 德尔塔队第4 和第16 电子战中队,第5 德尔塔队,佛罗里达州空中国民警卫队第114 太空控制中队、加利福尼亚州空中国民警卫队第216 太空控制中队、空军后备队第380 太空控制中队的电子战人员,以及来自美国太空司令部联合太空作战中心的联合人员。第5 德尔塔队为太空司令部联合太空作战中心提供大部分兵力和指控架构,同时担负联合太空作战中心职能[8],承担调用美天军、空军、陆军、海军等,以及来自澳大利亚、加拿大和英国的参演人员。参演力量主要信息如表2 所示。

表2 天军主要参演力量情况

由此可见,该演习建立了跨越多个天军基地的联合团队,涉及天军训练、电子战、指挥控制人员,负责太空事务的空军国民警卫队、空军后备队人员,以及联合太空作战中心空军、陆军、海军和盟军人员,呈现了太空电磁战联合演习;在演练层级上,集中于联合太空作战中心和国家太空防御中心等中层架构。

2.4 参演装备

“黑色天空”演习旨在演练太空电磁战的指挥和控制,仅调用美天军第3 德尔塔队的“反卫星通信系统”(CCS),并从私人公司租用了商业卫星作为训练演习靶标,在模拟实战情况下进行卫星干扰行动。

美军CCS 系统作为用于干扰通信卫星的电子战系统,其第一代产品于2004 年交付部队。2020 年3月,美天军接收了该系统的新版本CSS Block 10.2,工作频段覆盖C、X、Ku 频段,可执行多种定制化的任务,具备初始作战能力,是其“首套进攻性武器系统”。作为可机动部署系统,也可抵近部署,打造小范围的“卫星通信屏蔽罩”,干扰下行链路和地面接收终端。

美军CCS 地基反卫星通信系统只能在处于目标卫星波束范围内,才能够实施有效干扰。而低轨非同步轨道卫星与地球表面存在相对运动,因此地基干扰系统很难确保长时间处于卫星波束范围内。因此,该系统易于干扰同步轨道通信卫星。从演习范围看,主要针对同步轨道通信卫星进行干扰指控演练。

3 发展认识

太空作战演习既能迭代检验作战编成、装备性能、战法合理性、作战流程等,又能演练在对抗激烈、能力降级、作战受限的太空域中的作战技能、战术、技术和程序,打磨作战人员的作战技能、解决问题和应对潜在冲突的作战文化,为未来太空作战建立威慑效应和作战优势。

1) 提升美天军太空作战能力

为增强竞争优势,防止敌国利用非常规手段制造冲突以实现其政治目标,美天军制定了科学的太空力量建设方案,以增强太空作战能力、支持作战指挥官,应对大国竞争。美军认为,美国需要一支能够威慑冲突的太空力量,如果威慑失败,战争将扩展到太空或直接在太空爆发。在军事行动中,强大、可持续的太空能力是现代作战的力量倍增器,弹性、安全、敏捷的军事太空力量可在和平竞争中获得持续优势,在冲突或战争中获得决定性优势。美天军需及时预测并响应太空域竞争所带来的挑战,以更快速度为美军提供必要的韧性太空能力,应对日益增长的威胁。

2) 实化美太空作战能力快速迭代理念

借助于“黑色天空”演习活动,美天军努力提高其数字模拟能力,为太空作战人员提供更集中的职业培训,了解需求并为开发服务测试和培训范围的新功能创造动力。太空部队正在创建一个国家太空测试和训练中心,提供真实世界和模拟的基础设施,以改进太空部队练习战术的方式以及探索太空部队如何开发和部署新能力。美天军正在争取更多的经费投入,提供更高保真度的数字能力,提高太空环境复制能力,使训练演习场景更加逼真,增强太空装备模拟和作战人员“沉浸感”。利用空军的数字能力,并与工业界合作,搜寻满足天军需求的商业产品,使太空部队拥有更多可用的虚拟培训工具。由此,开展太空部队“现场”在轨测试卫星舰队的需求论证,帮助训练太空部队使用航天器执行基本操作,明确发展方向。目前,太空训练和战备司令部正在与SpaceX 公司沟通,寻求通过采购“星链”星座卫星,同步论证地面系统的采办模式,探索与空军学院的合作伙伴关系,教授学员设计、建造、测试和操作航天器。

3) 推进美太空电磁战装备技术创新

美天军电子战能力集中在第3 德尔塔队。目前,第3 德尔塔队拥有超过600 名人员。第3 德尔塔队由第3 战斗训练中队(前身为第721 作战支援中队)、第4电磁战中队(原第4 太空控制中队)、第5 电磁战中队和第16 电磁战中队等四个作战单位组成。主要演习装备为CCS 地基反卫星通信系统,美天军正在积极开发下一代CCS 平台,L3 哈里斯公司已经开始研发名为“牧场”的下一代系统,即CCS Block 10.3 系统,新系统将显著缩小物理尺寸,且扩展了系统功能。“牧场”系统与CSS Block 10.2 系统之间并不是替代关系,而是共同部署、相互补台,以提供更多的附加功能,可通过软件更新增加针对卫星的新能力。除了研发下一代CCS 系统,美天军将在2025 年2 月前完成部署在科罗拉多州彼得森天军基地、加利福尼亚州范登堡天军基地、佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站以及海外的16部CCS Block 10.2 的性能升级。美天军仍在推进“赏金猎人2.0”地基电子战系统升级,以提供电磁干扰监视、检测、表征和地理定位,监控己方通信卫星链路中所遭受的干扰,并对干扰源进行精确定位。该系统已于2011 年部署运行,美军一直对该系统持续改进,以提升工作效率和有效性。此外,美天军开发了基于商业现货的通信环境多波段评估(MACE)系统,具有与“赏金猎人”类似的能力,但性能更好、更灵活。

4) 加快美天军网电对抗能力提升

“黑色天空”演习开启了“天空”系列演习序幕,重点围绕着卫星电子干扰开展训练演习,对天军演习的深度发展有特殊的意义。此前,美天军在美空军“旗帜”系列演习下进行演练,在经过长达两年的建设以后,美天军开始推进一系列“太空旗”太空作战演习。作为“天空”系列专项演习的组成部分,后续还将推出“红色天空”轨道战实兵演习和“蓝色天空”网络战实兵演习。虽然美天军继续参与空军“旗帜”演习,适时开展“太空旗”演习,但希望通过“天空”系列演习,满足自身特定的战术和指控训练需求,提升太空轨道战和网电对抗能力。“天空”系列演习的模式虽参考了美空军“旗帜”系列演习,但在演练内容上更加聚焦于天军具体的作战样式,在演练层级上集中于联合太空作战中心和国家太空防御中心等中层架构。

5) 确保太空电磁频谱领域优势地位

“黑色天空”演习的侧重点还在于演练美军联合太空电磁战的指控,细化联合电磁战中多种战术行动及指挥控制关系,探索太空电磁战的作战节奏和进程,发展电磁战斗管理系统,提升太空电磁频谱战斗能力,谋取太空电磁频谱作战优势。美军认为,联合部队要在任何冲突中取胜,必须赢得电磁频谱优势的战斗,电磁作战环境的理解对于联合部队实现作战中的电磁频谱自由至关重要。为了获得作战自由,必须实施具备电磁战斗管理能力的电磁频谱集成作战,实现在频谱中的动态调配和自主机动,能够预见并考虑当前和未来未知的电磁频谱机动行为,争夺太空电磁频谱优势。

4 结束语

太空和电磁频谱已成为大国博弈竞争的重要作战域,也是具备战略威慑能力与战术进攻能力的新型作战力量[10]。电磁战与太空作战的融合发展正推动传统威慑理论发生变化,不断强化太空机动和布势,时至今日,美国已开展了“施里弗”“全球哨兵”“太空旗”“太空雷霆”“天空”等不等层级的太空作战训练演习,彰显太空攻击能力和作战决心,传递明确的威慑信息,彰显了其理论体系、力量体系和全域打击的实力。■

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