Con l'evoluzione della forma di guerra, l'ambiente operativo cambia e le nuove tecnologie progrediscono, lo spettro elettromagnetico - un tempo vettore critico per l'acquisizione e la trasmissione di informazioni sul campo di battaglia - è gradualmente emerso come un nuovo tipo di dominio operativo, a seguito dei domini tradizionali di terra, mare, aria, spazio e cyberspazio. Come un nuovo concetto operativo per la conquista del dominio elettromagnetico sul campo di battaglia e il controllo efficace dello spettro elettromagnetico, la guerra dello spettro elettromagnetico ha raccolto ampia attenzione e ricerca approfondita.

Alcune opinioni sostengono che la guerra dello spettro elettromagnetico sia un'estensione della guerra elettronica. Alcuni esperti hanno esteso l'offesa e la difesa elettronica tradizionale in "guerra elettronica + controllo dello spettro elettromagnetico", elevandola a una forma completa di guerra nel dominio dello spettro elettromagnetico.

Negli ultimi anni, per ottenere un vantaggio nella guerra dello spettro elettromagnetico, le principali potenze militari di tutto il mondo hanno continuamente promosso lo sviluppo e l'applicazione di tecnologie dello spettro elettromagnetico come la radio cognitiva, l'intelligenza artificiale (IA), l'agilità di frequenza, la selezione di frequenza adattiva e l'accesso dinamico allo spettro.

Il concetto di "guerra dello spettro elettromagnetico" è stato proposto per la prima volta dai militari statunitensi nel suo rapporto del 2015 Vincere le onde radio: riconquistare il dominio statunitense nello spettro elettromagnetico. Tuttavia, le operazioni militari nel dominio dello spettro elettromagnetico hanno una lunga storia, che risale ai primi giorni dell'invenzione e dell'applicazione delle stazioni radio - oltre un secolo fa.

Negli ultimi 100 e più anni, guidati dallo sviluppo di tecnologie emergenti, i metodi di guerra dello spettro elettromagnetico hanno subito enormi cambiamenti, che possono essere riassunti in quattro fasi chiave:

Poco dopo l'invenzione delle stazioni radio, emersero attività avversarie nel dominio dello spettro elettromagnetico. Durante la guerra russo-giapponese del 1905, i giapponesi usarono deliberatamente le stazioni radio per disturbare le comunicazioni radio russe. Questa prima forma di contromisure elettroniche fu ulteriormente applicata nella prima guerra mondiale. Nel 1930, i sistemi di rilevamento e telemetria radio (radar) iniziarono a essere schierati sul campo di battaglia, utilizzando le onde radio riflesse da grandi bersagli come navi da guerra e aerei per determinare le posizioni dei bersagli.

La guerra dello spettro elettromagnetico in questa fase era principalmente caratterizzata da due approcci in competizione: l'uso attivo di reti radio attive per coordinare i movimenti delle truppe e guidare gli attacchi di fuoco, e l'uso di apparecchiature di rilevamento della direzione passiva per localizzare o monitorare le trasmissioni radio nemiche. Ciò formò una rivalità tra mezzi "attivi" (rappresentati dalle comunicazioni radio) e mezzi "passivi" (rappresentati dal riconoscimento delle comunicazioni).

Con i progressi nelle tecnologie missilistiche, aeronautiche e aerospaziali, il disturbo elettronico, l'inganno elettronico e altre contromisure attive furono sempre più applicate su aerei e navi da guerra. Mentre i combattenti intercettavano e sfruttavano le trasmissioni di informazioni sullo spettro elettromagnetico nemiche, avevano anche un urgente bisogno di bloccare tali trasmissioni. Le contromisure attive - inclusi sensori attivi a lungo raggio, sistemi di contromisure di autodifesa attivi a corto raggio e sistemi di contromisure a infrarossi attivi - furono completamente sviluppate per soddisfare le crescenti esigenze del campo di battaglia.

Questa fase iniziò alla fine della Guerra Fredda, concentrandosi sull'utilizzo della tecnologia stealth per ridurre la sezione radar (RCS) delle piattaforme e sull'impiego di sensori passivi e sensori con forme d'onda e potenza regolabili per ridurre al minimo l'irradiazione del segnale elettromagnetico delle piattaforme stealth. Dagli anni '80, i militari statunitensi hanno sviluppato successivamente piattaforme stealth come l'aereo d'attacco stealth F-117 Nighthawk, il bombardiere B-2 Spirit e il caccia F-22. La Russia e altri paesi hanno anche intensificato la ricerca su piattaforme a bassa rilevabilità, sensori avanzati, reti di comunicazione e contromisure mirate alle capacità "stealth" e "reti a bassa potenza".

Questa fase è iniziata nel 2015 con la proposta del nuovo concetto operativo di guerra dello spettro elettromagnetico a "bassa potenza zero". Utilizza principalmente modalità operative passive o tecnologie a bassa probabilità di intercettazione (LPI) / bassa probabilità di rilevamento (LPD) per ridurre la probabilità di autodetezione, massimizzare l'efficacia delle proprie capacità di rilevamento, confondere o sopprimere le capacità di rilevamento nemiche e migliorare le capacità di penetrazione e attacco amichevoli. Lo sviluppo e l'applicazione di nuove tecnologie - come sensori passivi, contromisure elettroniche (ECCM) e reti di comunicazione wireless anti-jamming e anti-distruzione - hanno fornito supporto per il miglioramento delle capacità di rete a "bassa potenza zero".

Ad esempio, la tecnologia di memoria a radiofrequenza digitale (DRFM) può digitalizzare i segnali ricevuti, modificarli leggermente e quindi trasmettere falsi segnali ai sensori nemici. L'applicazione di questa tecnologia ha guidato lo sviluppo delle contromisure radar.

Il rapido sviluppo della tecnologia è la forza trainante interna dietro l'evoluzione della guerra dello spettro elettromagnetico. I rapporti indicano che paesi come Russia, Stati Uniti e Israele stanno attivamente perseguendo innovazioni nella tecnologia dello spettro elettromagnetico e migliorando continuamente l'applicazione militare delle apparecchiature di guerra dello spettro elettromagnetico con capacità di rete, basate sull'informazione, intelligenti e adattive.

Attualmente, le capacità di guerra dello spettro elettromagnetico della Russia si basano principalmente sui sistemi di guerra elettronica, che vengono utilizzati in operazioni militari come la soppressione elettromagnetica, il disturbo elettromagnetico e il riconoscimento sul campo di battaglia. Il sistema di guerra elettronica "Krasukha" è un esempio tipico di equipaggiamento russo per la guerra dello spettro elettromagnetico, con varianti tra cui Krasukha, Krasukha-2 e Krasukha-4. Si tratta di piattaforme altamente mobili con capacità multifunzionali come la soppressione elettronica, il disturbo elettromagnetico e la protezione elettromagnetica, in grado di fornire effetti elettromagnetici in tempo reale evitando rapidamente gli attacchi. Nel gennaio di quest'anno, il Ministero della Difesa russo ha ufficialmente commissionato il caccia multiruolo stealth Su-57. Dotato di tecnologia a bassa rilevabilità, un sistema radar multifunzionale integrato a matrice a scansione elettronica attiva (AESA), sistemi di sensori ottici e sistemi di ricognizione e contromisure radio, il Su-57 può rilevare i nemici e condurre disturbi senza attivare il suo radar o esporsi.

Negli ultimi anni, i militari statunitensi hanno condotto ricerche su tecnologie come la guerra elettronica cognitiva, l'IA, AESA, contromisure radar adattive e accesso dinamico allo spettro. Ha acquisito capacità tra cui pianificazione e gestione della guerra elettronica, guerra elettronica multifunzionale, attacco elettronico difensivo, comando e controllo elettromagnetico e ricognizione elettronica aerea. I militari statunitensi sottolineano anche l'integrazione dei sistemi di guerra elettronica e degli strumenti di gestione dello spettro per ottenere operazioni congiunte dello spettro elettromagnetico basate sulla guerra elettronica e sulla gestione dello spettro.

Poiché le armi e le attrezzature diventano sempre più dipendenti dallo spettro elettromagnetico, la gestione dello spettro è diventata un elemento sempre più complesso ma critico nella guerra dello spettro elettromagnetico. Per migliorare l'efficienza della gestione dello spettro, i militari statunitensi hanno aggiunto moduli hardware o software alle stazioni radio tradizionali per abilitare le capacità di accesso dinamico allo spettro. Inoltre, in progetti come il Next-Generation Wireless Communications Program, i militari statunitensi hanno condotto ricerche approfondite sull'applicazione della tecnologia di accesso dinamico allo spettro, che consente alle apparecchiature di regolare automaticamente e rapidamente le frequenze attraverso una selezione flessibile di strategie di spettro digitale, ottenendo un utilizzo autonomo e ordinato dello spettro.

Anche Israele ha investito pesantemente nello sviluppo delle capacità di guerra dello spettro elettromagnetico. I ricercatori hanno aggiornato i sistemi di comunicazione e controllo dei caccia F-35I con la più recente tecnologia di guerra elettronica, li hanno dotati di armi a guida di precisione aria-aria e aria-terra di produzione propria e hanno installato sistemi di intelligence elettronica avanzati, migliorando significativamente le capacità originali di puntamento, rilevamento e disturbo dell'aereo.

Con l'evoluzione della guerra verso l'informatizzazione e l'intelligenza, le principali potenze militari di tutto il mondo continuano a perseguire innovazioni tecnologiche nel dominio dello spettro elettromagnetico. I sistemi di guerra dello spettro elettromagnetico di prossima generazione diventeranno più precisi, intelligenti e agili, supportando i balzi di capacità nelle operazioni dello spettro elettromagnetico come il rilevamento elettromagnetico, l'allarme precoce e il rilevamento, la navigazione e il posizionamento, le contromisure elettroniche e il controllo dello spettro.

Nelle operazioni nel dominio dello spettro elettromagnetico, il funzionamento integrato di vari sistemi di gestione e utilizzo dello spettro in una rete ad hoc e in modalità di selezione automatica della frequenza faciliterà la condivisione delle informazioni di rilevamento dello spettro elettromagnetico e consentirà una collaborazione efficiente nelle operazioni dello spettro nello spazio elettromagnetico. L'efficacia operativa di un tale sistema supererà di gran lunga quella dei singoli sistemi che operano in modo indipendente.

Negli ultimi anni, gli sciami di combattimento senza equipaggio hanno attirato un'ampia attenzione e lo sciame di droni di guerra elettronica "Gremlin" è un tipico sistema di guerra dello spettro elettromagnetico con collaborazione autonoma di rete dello spettro. Da una prospettiva tecnica, il "Gremlin" è un cluster di combattimento senza equipaggio composto da un gran numero di droni piccoli, a basso costo ed eterogenei con singole funzioni. Superando le tecnologie chiave come l'IA, il rilevamento di precisione e la collaborazione della guerra elettronica cognitiva, l'apprendimento del comportamento della guerra elettronica adattiva e le contromisure radar adattive, si prevede che raggiungerà il lancio aereo, il recupero aereo, le operazioni aeree distribuite e la collaborazione multi-piattaforma in futuro, realizzando missioni di combattimento attraverso un'efficiente cooperazione di gruppo.

Nel dominio militare dello spettro elettromagnetico, continuano a emergere nuovi concetti come la radio cognitiva e la guerra elettronica cognitiva. Tra questi, la guerra elettronica cognitiva si concentra sullo sviluppo di tecnologie chiave come il rilevamento delle minacce basato sui segnali target, l'ottimizzazione della strategia di disturbo basata sulla cognizione e la valutazione in tempo reale degli effetti del disturbo. Attraverso la condivisione in tempo reale delle informazioni di rilevamento dello spettro elettromagnetico, consente capacità di contromisura cognitive efficienti e flessibili dei sistemi di guerra dello spettro elettromagnetico.

La radio cognitiva è una tecnologia di comunicazione wireless intelligente basata su piattaforme radio definite dal software (SDR). Integrando SDR, sensori avanzati e apprendimento automatico autonomo, può evolversi da un semplice rilevamento o adattamento dello spettro a capacità di comunicazione radio cognitiva intelligenti, migliorando così l'utilizzo delle risorse dello spettro e migliorando l'efficacia operativa delle apparecchiature.

In sostanza, la "cognizione" si riferisce all'intelligenza e le tecnologie cognitive guideranno le operazioni dello spettro elettromagnetico verso uno sviluppo dinamico, autonomo e intelligente.

I futuri sistemi di guerra dello spettro elettromagnetico devono adattarsi ad ambienti elettromagnetici complessi con un'intensa contrapposizione, regolando i parametri di utilizzo dello spettro come frequenza, direzione del fascio e livello di potenza in modo tempestivo per ottenere la libertà operativa nel dominio dello spettro elettromagnetico e quindi conquistare e mantenere il dominio elettromagnetico. Introducendo il concetto di "agilità tattica" e sviluppando la tecnologia di controllo agile delle operazioni dello spettro, l'efficienza della gestione dinamica dello spettro può essere migliorata, consentendo un utilizzo autonomo e ordinato dello spettro per servire in modo efficiente le operazioni nel dominio dello spettro elettromagnetico.

Per migliorare le capacità di contromisura elettronica, l'agilità tattica non solo consente contromisure agili contro i sensori o i sistemi di comunicazione nemici, ma riduce anche la probabilità di rilevamento dei sensori passivi nemici. In futuro, le tecnologie correlate possono essere applicate a missili e piccoli veicoli aerei senza equipaggio (UAV) per migliorare la mobilità dello spettro elettromagnetico.