À mesure que la forme de la guerre évolue, que l'environnement opérationnel change et que de nouvelles technologies progressent, le spectre électromagnétique — autrefois un support essentiel pour l'acquisition et la transmission d'informations sur le champ de bataille — est progressivement apparu comme un nouveau type de domaine opérationnel, après les domaines traditionnels de la terre, de la mer, de l'air, de l'espace et du cyberespace. En tant que nouveau concept opérationnel pour la saisie de la domination électromagnétique sur le champ de bataille et le contrôle efficace du spectre électromagnétique, la guerre du spectre électromagnétique a suscité une attention généralisée et des recherches approfondies.

Certains points de vue soutiennent que la guerre du spectre électromagnétique est une extension de la guerre électronique. Certains experts ont étendu l'offensive et la défense électroniques traditionnelles à la « guerre électronique + contrôle du spectre électromagnétique », l'élevant au rang de forme de guerre globale dans le domaine du spectre électromagnétique.

Ces dernières années, afin de prendre l'avantage dans la guerre du spectre électromagnétique, les principales puissances militaires du monde entier ont continuellement fait progresser le développement et l'application de technologies du spectre électromagnétique telles que la radio cognitive, l'intelligence artificielle (IA), l'agilité en fréquence, la sélection adaptative de fréquences et l'accès dynamique au spectre.

Le concept de « guerre du spectre électromagnétique » a été proposé pour la première fois par l'armée américaine dans son rapport de 2015 Winning the Airwaves: Regaining U.S. Dominance in the Electromagnetic Spectrum. Cependant, les opérations militaires dans le domaine du spectre électromagnétique ont une longue histoire, remontant aux premiers jours de l'invention et de l'application des stations de radio — il y a plus d'un siècle.

Au cours des 100 dernières années, sous l'impulsion du développement des technologies émergentes, les méthodes de guerre du spectre électromagnétique ont subi d'énormes changements, qui peuvent être résumés en quatre phases clés :

Peu de temps après l'invention des stations de radio, des activités adverses dans le domaine du spectre électromagnétique ont émergé. Pendant la guerre russo-japonaise de 1905, les Japonais ont délibérément utilisé des stations de radio pour brouiller les communications radio russes. Cette première forme de contre-mesures électroniques a été appliquée plus tard pendant la Première Guerre mondiale. En 1930, les systèmes de détection et de télémétrie radio (radar) ont commencé à être déployés sur le champ de bataille, utilisant les ondes radio réfléchies par de grandes cibles telles que les navires de guerre et les avions pour déterminer la position des cibles.

La guerre du spectre électromagnétique dans cette phase était principalement caractérisée par deux approches concurrentes : l'utilisation active de réseaux radio actifs pour coordonner les mouvements des troupes et guider les tirs, et l'utilisation d'équipements de radiogoniométrie passifs pour localiser ou surveiller les transmissions radio ennemies. Cela a formé une rivalité entre les moyens « actifs » (représentés par les communications radio) et les moyens « passifs » (représentés par la reconnaissance des communications).

Avec les progrès des technologies des missiles, de l'aviation et de l'aérospatiale, le brouillage électronique, la tromperie électronique et d'autres contre-mesures actives ont été de plus en plus appliqués sur les avions et les navires de guerre. Alors que les combattants interceptaient et exploitaient les transmissions d'informations du spectre électromagnétique ennemi, ils avaient également un besoin urgent de bloquer ces transmissions. Des contre-mesures actives — y compris des capteurs actifs à longue portée, des systèmes de contre-mesures d'autodéfense actives à courte portée et des systèmes de contre-mesures infrarouges actives — ont été entièrement développées pour répondre aux demandes croissantes du champ de bataille.

Cette phase a commencé à la fin de la guerre froide, en se concentrant sur l'utilisation de la technologie furtive pour réduire la section efficace radar (RCS) des plateformes, et en employant des capteurs passifs ainsi que des capteurs avec des formes d'onde et une puissance réglables pour minimiser le rayonnement du signal électromagnétique des plateformes furtives. Depuis les années 1980, l'armée américaine a successivement développé des plateformes furtives telles que l'avion d'attaque furtif F-117 Nighthawk, le bombardier B-2 Spirit et le chasseur F-22. La Russie et d'autres pays ont également intensifié la recherche sur les plateformes à faible détectabilité, les capteurs avancés, les réseaux de communication et les contre-mesures ciblant les capacités de « furtivité » et de « réseau à faible puissance ».

Cette phase a commencé en 2015 avec la proposition du nouveau concept opérationnel de guerre du spectre électromagnétique « faible-zéro puissance ». Elle utilise principalement des modes de fonctionnement passifs ou des technologies de faible probabilité d'interception (LPI)/faible probabilité de détection (LPD) pour réduire la probabilité d'autodétection, maximiser l'efficacité de ses propres capacités de détection, confondre ou supprimer les capacités de détection ennemies et améliorer les capacités de pénétration et d'attaque amicales. Le développement et l'application de nouvelles technologies — telles que les capteurs passifs, les contre-contre-mesures électroniques (ECCM) et les réseaux de communication sans fil antibrouillage et antidestruction — ont fourni un soutien pour l'amélioration des capacités de réseau « faible-zéro puissance ».

Par exemple, la technologie de mémoire de fréquence radio numérique (DRFM) peut numériser les signaux reçus, les modifier légèrement, puis transmettre de faux signaux aux capteurs ennemis. L'application de cette technologie a stimulé le développement des contre-mesures radar.

Le développement rapide de la technologie est la force motrice interne de l'évolution de la guerre du spectre électromagnétique. Des rapports indiquent que des pays tels que la Russie, les États-Unis et Israël poursuivent activement des innovations dans la technologie du spectre électromagnétique et améliorent continuellement l'application militaire des équipements de guerre du spectre électromagnétique avec des capacités en réseau, basées sur l'information, intelligentes et adaptatives.

Actuellement, les capacités de guerre du spectre électromagnétique de la Russie reposent principalement sur les systèmes de guerre électronique, qui sont utilisés dans des opérations militaires telles que la suppression électromagnétique, le brouillage électromagnétique et la reconnaissance sur le champ de bataille. Le système de guerre électronique « Krasukha » est un exemple typique d'équipement de guerre du spectre électromagnétique russe, avec des variantes telles que le Krasukha, le Krasukha-2 et le Krasukha-4. Ce sont des plateformes hautement mobiles avec des capacités multifonctionnelles telles que la suppression électronique, le brouillage électromagnétique et la protection électromagnétique, capables de produire des effets électromagnétiques en temps réel tout en esquivant rapidement les attaques. En janvier de cette année, le ministère russe de la Défense a officiellement mis en service le chasseur multirôle furtif Su-57. Équipé d'une technologie à faible détectabilité, d'un système radar multifonctionnel intégré à réseau à balayage électronique actif (AESA), de systèmes de capteurs optiques et de systèmes de reconnaissance et de contre-mesures radio, le Su-57 peut détecter les ennemis et effectuer un brouillage sans activer son radar ni s'exposer.

Ces dernières années, l'armée américaine a mené des recherches sur des technologies telles que la guerre électronique cognitive, l'IA, l'AESA, les contre-mesures radar adaptatives et l'accès dynamique au spectre. Elle a maîtrisé des capacités telles que la planification et la gestion de la guerre électronique, la guerre électronique multifonctionnelle, l'attaque électronique défensive, le commandement et le contrôle électromagnétiques et la reconnaissance électronique aéroportée. L'armée américaine met également l'accent sur l'intégration des systèmes de guerre électronique et des outils de gestion du spectre pour mener des opérations conjointes du spectre électromagnétique basées sur la guerre électronique et la gestion du spectre.

À mesure que les armes et les équipements deviennent de plus en plus dépendants du spectre électromagnétique, la gestion du spectre est devenue un élément de plus en plus complexe mais essentiel de la guerre du spectre électromagnétique. Pour améliorer l'efficacité de la gestion du spectre, l'armée américaine a ajouté des modules matériels ou logiciels aux stations de radio traditionnelles afin d'activer les capacités d'accès dynamique au spectre. De plus, dans des projets tels que le programme de communications sans fil de nouvelle génération, l'armée américaine a mené des recherches approfondies sur l'application de la technologie d'accès dynamique au spectre, qui permet aux équipements d'ajuster automatiquement et rapidement les fréquences grâce à une sélection flexible de stratégies de spectre numérique, réalisant ainsi une utilisation autonome et ordonnée du spectre.

Israël a également beaucoup investi dans le développement des capacités de guerre du spectre électromagnétique. Les chercheurs ont mis à niveau les systèmes de communication et de contrôle des chasseurs F-35I avec la dernière technologie de guerre électronique, les ont équipés d'armes air-air et air-sol à guidage de précision développées en interne et ont installé des systèmes de renseignement électronique avancés — améliorant considérablement les capacités originales de ciblage, de détection et de brouillage de l'avion.

À mesure que la guerre évolue vers l'informatisation et l'intelligence, les principales puissances militaires du monde entier continuent de rechercher des innovations technologiques dans le domaine du spectre électromagnétique. Les systèmes de guerre du spectre électromagnétique de nouvelle génération deviendront plus précis, intelligents et agiles, soutenant des sauts de capacité dans les opérations du spectre électromagnétique telles que la détection électromagnétique, l'alerte précoce et la détection, la navigation et le positionnement, les contre-mesures électroniques et le contrôle du spectre.

Dans les opérations du domaine du spectre électromagnétique, le fonctionnement intégré de divers systèmes de gestion et d'utilisation du spectre dans un réseau ad hoc et un mode de sélection de fréquence autonome facilitera le partage des informations de détection du spectre électromagnétique et permettra une collaboration efficace dans les opérations du spectre de l'espace électromagnétique. L'efficacité opérationnelle d'un tel système dépassera de loin celle des systèmes individuels fonctionnant indépendamment.

Ces dernières années, les essaims de combat sans pilote ont attiré une attention généralisée, et l'essaim de drones de guerre électronique « Gremlin » est un système de guerre du spectre électromagnétique typique doté d'une collaboration autonome en réseau du spectre. D'un point de vue technique, le « Gremlin » est un groupe de combat sans pilote composé d'un grand nombre de petits drones hétérogènes à faible coût et à fonctions uniques. En surmontant les technologies clés telles que l'IA, la détection et la collaboration de précision de la guerre électronique cognitive, l'apprentissage du comportement de la guerre électronique adaptative et les contre-mesures radar adaptatives, il devrait permettre le lancement aérien, la récupération aérienne, les opérations aériennes distribuées et la collaboration multiplateforme à l'avenir — accomplissant des missions de combat grâce à une coopération efficace en groupe.

Dans le domaine militaire du spectre électromagnétique, de nouveaux concepts tels que la radio cognitive et la guerre électronique cognitive continuent d'émerger. Parmi eux, la guerre électronique cognitive se concentre sur le développement de technologies clés telles que la détection des menaces basée sur les signaux cibles, l'optimisation de la stratégie de brouillage basée sur la cognition et l'évaluation en temps réel des effets de brouillage. Grâce au partage en temps réel des informations de détection du spectre électromagnétique, elle permet des capacités de contre-mesures cognitives efficaces et flexibles des systèmes de guerre du spectre électromagnétique.

La radio cognitive est une technologie de communication sans fil intelligente basée sur des plateformes radio définies par logiciel (SDR). En intégrant des SDR, des capteurs avancés et l'apprentissage automatique autonome, elle peut évoluer de la simple détection ou adaptation du spectre vers des capacités de communication radio cognitives intelligentes — améliorant ainsi l'utilisation des ressources du spectre et améliorant l'efficacité opérationnelle des équipements.

Essentiellement, la « cognition » fait référence à l'intelligence, et les technologies cognitives orienteront les opérations du spectre électromagnétique vers un développement dynamique, autonome et intelligent.

Les futurs systèmes de guerre du spectre électromagnétique doivent s'adapter à des environnements électromagnétiques complexes avec une confrontation intense, en ajustant en temps opportun les paramètres d'utilisation du spectre tels que la fréquence, la direction du faisceau et le niveau de puissance afin d'atteindre la liberté opérationnelle dans le domaine du spectre électromagnétique et ainsi de saisir et de maintenir la domination électromagnétique. En introduisant le concept d'« agilité tactique » et en développant la technologie de contrôle agile des opérations du spectre, l'efficacité de la gestion dynamique du spectre peut être améliorée, permettant une utilisation autonome et ordonnée du spectre pour servir efficacement les opérations du domaine du spectre électromagnétique.

Pour améliorer les capacités de contre-mesures électroniques, l'agilité tactique permet non seulement des contre-mesures agiles contre les capteurs ou les systèmes de communication ennemis, mais réduit également la probabilité de détection des capteurs passifs ennemis. À l'avenir, les technologies connexes peuvent être appliquées aux missiles et aux petits véhicules aériens sans pilote (UAV) pour améliorer la mobilité du spectre électromagnétique.