Naarmate de vorm van oorlogvoering evolueert, verandert de operationele omgeving en vorderen nieuwe technologieën. Het elektromagnetische spectrum—ooit een cruciale drager voor het verwerven en verzenden van informatie op het slagveld—is geleidelijk aan naar voren gekomen als een nieuw operationeel domein, na de traditionele domeinen van land, zee, lucht, ruimte en cyberspace. Als een nieuw operationeel concept voor het grijpen van elektromagnetische dominantie op het slagveld en het effectief beheersen van het elektromagnetische spectrum, heeft elektromagnetische spectrumoorlogvoering brede aandacht en diepgaand onderzoek gekregen.

Sommige opvattingen stellen dat elektromagnetische spectrumoorlogvoering een uitbreiding is van elektronische oorlogvoering. Bepaalde experts hebben traditionele elektronische aanval en verdediging uitgebreid tot "elektronische oorlogvoering + elektromagnetische spectrumcontrole", waardoor het is verheven tot een uitgebreide vorm van oorlogvoering in het elektromagnetische spectrumdomein.

De afgelopen jaren hebben grote militaire machten wereldwijd, om een voorsprong te verwerven in elektromagnetische spectrumoorlogvoering, de ontwikkeling en toepassing van elektromagnetische spectrumtechnologieën zoals cognitieve radio, kunstmatige intelligentie (AI), frequentiebehendigheid, adaptieve frequentieselectie en dynamische spectrumtoegang continu bevorderd.

Het concept van "elektromagnetische spectrumoorlogvoering" werd voor het eerst voorgesteld door het Amerikaanse leger in zijn rapport uit 2015 "Winning the Airwaves: Regaining U.S. Dominance in the Electromagnetic Spectrum". Militaire operaties in het elektromagnetische spectrumdomein hebben echter een lange geschiedenis, die teruggaat tot de begindagen van de uitvinding en toepassing van radiostations—meer dan een eeuw geleden.

In de afgelopen 100+ jaar, gedreven door de ontwikkeling van opkomende technologieën, hebben de methoden van elektromagnetische spectrumoorlogvoering enorme veranderingen ondergaan, die kunnen worden samengevat in vier belangrijke fasen:

Kort na de uitvinding van radiostations ontstonden er vijandige activiteiten in het elektromagnetische spectrumdomein. Tijdens de Russisch-Japanse oorlog van 1905 gebruikten de Japanners opzettelijk radiostations om Russische radiocommunicatie te storen. Deze vroege vorm van elektronische tegenmaatregelen werd verder toegepast in de Eerste Wereldoorlog. In 1930 werden Radio Detection and Ranging (radar) systemen op het slagveld ingezet, waarbij radiogolven die werden gereflecteerd door grote doelen zoals oorlogsschepen en vliegtuigen werden gebruikt om doelposities te bepalen.

Elektromagnetische spectrumoorlogvoering in deze fase werd voornamelijk gekenmerkt door twee concurrerende benaderingen: het actieve gebruik van actieve radionetwerken om troepenbewegingen te coördineren en vuuraanvallen te begeleiden, en het gebruik van passieve richtingzoekende apparatuur om vijandelijke radio-uitzendingen te lokaliseren of te monitoren. Dit vormde een rivaliteit tussen "actieve" middelen (vertegenwoordigd door radiocommunicatie) en "passieve" middelen (vertegenwoordigd door communicatieverkenning).

Met de vooruitgang in de technologieën van raketten, luchtvaart en ruimtevaart werden elektronische jamming, elektronische misleiding en andere actieve tegenmaatregelen steeds vaker toegepast op vliegtuigen en oorlogsschepen. Terwijl strijders vijandelijke elektromagnetische spectruminformatie-uitzendingen onderschepten en exploiteerden, hadden ze ook een dringende behoefte om dergelijke uitzendingen te blokkeren. Actieve tegenmaatregelen—waaronder langeafstandsactieve sensoren, kortafstandsactieve zelfverdedigingstegenmaatregelsystemen en actieve infraroodtegenmaatregelsystemen—werden volledig ontwikkeld om te voldoen aan de groeiende eisen van het slagveld.

Deze fase begon in de late Koude Oorlog, met de focus op het gebruik van stealth-technologie om de radar cross-section (RCS) van platforms te verminderen, en het inzetten van passieve sensoren en sensoren met instelbare golfvormen en vermogen om de elektromagnetische signaalstraling van stealth-platforms te minimaliseren. Sinds de jaren 80 heeft het Amerikaanse leger achtereenvolgens stealth-platforms ontwikkeld zoals de F-117 Nighthawk stealth-aanvalsvliegtuig, de B-2 Spirit bommenwerper en de F-22 gevechtsvliegtuig. Rusland en andere landen hebben ook de onderzoeksactiviteiten naar platforms met lage detecteerbaarheid, geavanceerde sensoren, communicatienetwerken en tegenmaatregelen gericht op "stealth" en "laagvermogennetwerk"-mogelijkheden opgevoerd.

Deze fase begon in 2015 met de voorstelling van het nieuwe operationele concept van "laag-nul vermogen" elektromagnetische spectrumoorlogvoering. Het maakt voornamelijk gebruik van passieve werkingsmodi of low probability of interception (LPI)/low probability of detection (LPD) technologieën om de kans op zelfdetectie te verminderen, de effectiviteit van zijn eigen detectiemogelijkheden te maximaliseren, vijandelijke detectiemogelijkheden te verwarren of te onderdrukken, en vriendelijke penetratie- en aanvalsmogelijkheden te verbeteren. De ontwikkeling en toepassing van nieuwe technologieën—zoals passieve sensoren, elektronische counter-countermeasures (ECCM) en anti-jamming en anti-vernietigings draadloze communicatienetwerken—hebben ondersteuning geboden voor het verbeteren van "laag-nul vermogen" netwerkmogelijkheden.

Zo kan digitale radiofrequentiegeheugen (DRFM) jamming-technologie ontvangen signalen digitaliseren, ze lichtjes wijzigen en vervolgens valse signalen naar vijandelijke sensoren verzenden. De toepassing van deze technologie heeft de ontwikkeling van radar tegenmaatregelen gestimuleerd.

De snelle ontwikkeling van technologie is de interne drijvende kracht achter de evolutie van elektromagnetische spectrumoorlogvoering. Rapporten geven aan dat landen als Rusland, de Verenigde Staten en Israël actief innovaties nastreven in elektromagnetische spectrumtechnologie en continu de militaire toepassing van elektromagnetische spectrumoorlogvoeringsapparatuur met netwerk-, informatiegebaseerde, intelligente en adaptieve mogelijkheden verbeteren.

Momenteel vertrouwen de elektromagnetische spectrumoorlogvoeringsmogelijkheden van Rusland voornamelijk op elektronische oorlogvoeringssystemen, die worden gebruikt in militaire operaties zoals elektromagnetische onderdrukking, elektromagnetische jamming en verkenning op het slagveld. Het "Krasukha" elektronische oorlogvoeringssysteem is een typisch voorbeeld van Russische elektromagnetische spectrumoorlogvoeringsapparatuur, met varianten zoals de Krasukha, Krasukha-2 en Krasukha-4. Dit zijn zeer mobiele platforms met multifunctionele mogelijkheden zoals elektronische onderdrukking, elektromagnetische jamming en elektromagnetische bescherming, die in staat zijn om real-time elektromagnetische effecten te leveren en tegelijkertijd snel aanvallen te ontwijken. In januari van dit jaar nam het Russische Ministerie van Defensie officieel de Su-57 stealth multi-role gevechtsvliegtuig in gebruik. Uitgerust met low-detectability technologie, een active electronically scanned array (AESA) geïntegreerd multifunctioneel radarsysteem, optische sensorsystemen en radioverkenning- en tegenmaatregele systemen, kan de Su-57 vijanden detecteren en jamming uitvoeren zonder zijn radar te activeren of zichzelf bloot te stellen.

De afgelopen jaren heeft het Amerikaanse leger onderzoek gedaan naar technologieën zoals cognitieve elektronische oorlogvoering, AI, AESA, adaptieve radar tegenmaatregelen en dynamische spectrumtoegang. Het heeft mogelijkheden verworven, waaronder elektronische oorlogvoeringsplanning en -beheer, multifunctionele elektronische oorlogvoering, defensieve elektronische aanval, elektromagnetische commando en controle, en elektronische verkenning vanuit de lucht. Het Amerikaanse leger benadrukt ook de integratie van elektronische oorlogvoeringssystemen en spectrumbeheertools om gezamenlijke elektromagnetische spectrumoperaties te bereiken op basis van elektronische oorlogvoering en spectrumbeheer.

Naarmate wapens en uitrusting steeds afhankelijker worden van het elektromagnetische spectrum, is spectrumbeheer een steeds complexer maar cruciaal element geworden in elektromagnetische spectrumoorlogvoering. Om de efficiëntie van spectrumbeheer te verbeteren, heeft het Amerikaanse leger hardware- of softwaremodules toegevoegd aan traditionele radiostations om dynamische spectrumtoegangsmogelijkheden mogelijk te maken. Daarnaast heeft het Amerikaanse leger in projecten zoals het Next-Generation Wireless Communications Program diepgaand onderzoek gedaan naar de toepassing van dynamische spectrumtoegangstechnologie, waarmee apparatuur automatisch en snel frequenties kan aanpassen door flexibele selectie van digitale spectrumstrategieën, waardoor autonoom en ordelijk spectrumgebruik wordt bereikt.

Israël heeft ook zwaar geïnvesteerd in de ontwikkeling van elektromagnetische spectrumoorlogvoeringsmogelijkheden. Onderzoekers hebben de communicatie- en controlesystemen van F-35I gevechtsvliegtuigen geüpgraded met de nieuwste elektronische oorlogvoeringstechnologie, ze uitgerust met zelfontwikkelde lucht-lucht en lucht-grond precisiegeleide wapens, en geavanceerde elektronische inlichtingen systemen geïnstalleerd—waardoor de oorspronkelijke targeting-, detectie- en jammingmogelijkheden van het vliegtuig aanzienlijk zijn verbeterd.

Naarmate oorlogvoering evolueert naar informatisering en intelligentie, blijven grote militaire machten wereldwijd technologische innovaties nastreven in het elektromagnetische spectrumdomein. Volgende generatie elektromagnetische spectrumoorlogvoeringssystemen zullen preciezer, intelligenter en wendbaarder worden, ter ondersteuning van capaciteitssprongen in elektromagnetische spectrumoperaties zoals elektromagnetische sensing, vroegtijdige waarschuwing en detectie, navigatie en positionering, elektronische tegenmaatregelen en spectrumcontrole.

In elektromagnetische spectrumdomeinoperaties zal de geïntegreerde werking van verschillende spectrumbeheer- en -gebruikssystemen in een ad-hocnetwerk en autonome frequentieselectiemodus de uitwisseling van elektromagnetische spectrumsensing-informatie vergemakkelijken en efficiënte samenwerking in elektromagnetische ruimtespectrumoperaties mogelijk maken. De operationele effectiviteit van een dergelijk systeem zal die van individuele systemen die onafhankelijk opereren, ver overtreffen.

De afgelopen jaren hebben onbemande gevechtszwermen veel aandacht getrokken, en de "Gremlin" elektronische oorlogvoeringsdroneszwerm is een typisch elektromagnetisch spectrumoorlogvoeringssysteem met netwerkgebaseerde autonome spectrumsamenwerking. Vanuit een technisch perspectief is de "Gremlin" een onbemand gevechtscluster bestaande uit een groot aantal kleine, goedkope, heterogene drones met enkele functies. Door belangrijke technologieën te overwinnen zoals AI, cognitieve elektronische oorlogvoering precisie sensing en samenwerking, adaptief elektronisch oorlogvoeringsgedrag leren en adaptieve radar tegenmaatregelen, wordt verwacht dat het in de toekomst luchtlancering, luchtberging, gedistribueerde luchtoperaties en multi-platform samenwerking zal bereiken—het voltooien van gevechtsmissies door efficiënte groepssamenwerking.

In het militaire elektromagnetische spectrumdomein blijven nieuwe concepten zoals cognitieve radio en cognitieve elektronische oorlogvoering opduiken. Cognitieve elektronische oorlogvoering richt zich onder meer op het ontwikkelen van sleuteltechnologieën zoals dreigingsdetectie op basis van doelsignalen, cognitieve jammingstrategie-optimalisatie en real-time evaluatie van jammingeffecten. Door real-time uitwisseling van elektromagnetische spectrumsensing-informatie maakt het efficiënte en flexibele cognitieve tegenmaatregelenmogelijkheden van elektromagnetische spectrumoorlogvoeringssystemen mogelijk.

Cognitieve radio is een intelligente draadloze communicatietechnologie gebaseerd op software-defined radio (SDR) platforms. Door SDR, geavanceerde sensoren en autonoom machinaal leren te integreren, kan het evolueren van eenvoudige spectrumsensing of -aanpassing naar intelligente cognitieve radiocommunicatiemogelijkheden—waardoor het gebruik van spectrumbronnen wordt verbeterd en de operationele effectiviteit van apparatuur wordt verhoogd.

In wezen verwijst "cognitie" naar intelligentie, en cognitieve technologieën zullen elektromagnetische spectrumoperaties stimuleren in de richting van dynamische, autonome en intelligente ontwikkeling.

Toekomstige elektromagnetische spectrumoorlogvoeringssystemen moeten zich aanpassen aan complexe elektromagnetische omgevingen met intense confrontatie, en spectrumgebruikparameters zoals frequentie, straalrichting en vermogensniveau tijdig aanpassen om operationele vrijheid in het elektromagnetische spectrumdomein te bereiken en zo elektromagnetische dominantie te grijpen en te behouden. Door het concept van "tactische wendbaarheid" te introduceren en wendbare spectrumoperatiecontroletechnologie te ontwikkelen, kan de efficiëntie van dynamisch spectrumbeheer worden verbeterd, waardoor autonoom en ordelijk spectrumgebruik mogelijk wordt om elektromagnetische spectrumdomeinoperaties efficiënt te dienen.

Voor het verbeteren van elektronische tegenmaatregelenmogelijkheden maakt tactische wendbaarheid niet alleen wendbare tegenmaatregelen tegen vijandelijke sensoren of communicatiesystemen mogelijk, maar vermindert ook de detectiekans van vijandelijke passieve sensoren. In de toekomst kunnen gerelateerde technologieën worden toegepast op raketten en kleine onbemande luchtvaartuigen (UAV's) om de elektromagnetische spectrummobiliteit te verbeteren.