劉 剛

(海軍裝備部 航空訂貨部，北京100841)

1 引 言

電磁頻譜管理是實現(xiàn)電磁協(xié)同的保證，是取得戰(zhàn)爭勝利的保證。美軍認(rèn)為“電磁頻譜是軍事活動不可或缺的資源，對軍隊來說，電磁頻譜的不足就意味著軍隊總體作戰(zhàn)效能的降低、軍隊有效執(zhí)行其任務(wù)的能力受到巨大影響，喪失頻譜就如失去其他資源一樣，代價是巨大的”。因此，加強電磁頻譜管理在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中極其重要。

第一，加強戰(zhàn)場頻譜管理是做好高技術(shù)戰(zhàn)爭準(zhǔn)備的重要內(nèi)容。英阿馬島戰(zhàn)爭期間，“謝菲爾德”號巡洋艦上的雷達(dá)探測設(shè)備與衛(wèi)星通信設(shè)備由于電磁兼容設(shè)計不合理導(dǎo)致不能同時使用，最終導(dǎo)致巡洋艦被擊沉。因此，從某種意義上說，戰(zhàn)爭準(zhǔn)備期間的戰(zhàn)場頻譜管理也是戰(zhàn)場建設(shè)計劃不可缺少的一環(huán)。

第二，加強戰(zhàn)場頻譜管理是確保各種指揮作戰(zhàn)系統(tǒng)順暢的關(guān)鍵因素。高技術(shù)戰(zhàn)爭中，軍隊對各種指揮系統(tǒng)的依賴性越來越強，這些系統(tǒng)包括指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視和偵察等各種電子設(shè)備，它們對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的進(jìn)程有著直接的影響。由于電磁信號的開放性，武器裝備之間極易相互干擾，從而將嚴(yán)重影響武器效能的發(fā)揮。例如，海灣戰(zhàn)爭開始時，美軍司令部就獲得了聯(lián)合部隊裝備用頻數(shù)據(jù)、相關(guān)地區(qū)電磁環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過建立協(xié)調(diào)機制來解決互擾問題，保證武器裝備的能力達(dá)到有效發(fā)揮。而由于沙特軍方?jīng)]有設(shè)立頻譜管理機構(gòu)，無法對各系統(tǒng)的使用頻率進(jìn)行有效管理和協(xié)調(diào)，因此各種頻率干擾頻頻出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了各系統(tǒng)的正常運行。因此，從某種意義上說，高效的戰(zhàn)場頻譜管理為美軍贏得戰(zhàn)爭奠定了堅實基礎(chǔ)。

第三，加強戰(zhàn)場頻譜管理是奪取高技術(shù)戰(zhàn)爭制電磁權(quán)的有力保證［1］。現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中，沒有制電磁權(quán)，就很難掌握制空權(quán)、制海權(quán)，就將喪失戰(zhàn)場主動權(quán)。因此，制電磁權(quán)已成為高技術(shù)戰(zhàn)場上雙方必爭的“制高點”。伊拉克戰(zhàn)爭伊始，美軍憑借先進(jìn)的戰(zhàn)場電磁頻譜管理理念，始終掌握著作戰(zhàn)區(qū)的電磁頻譜控制權(quán)，持續(xù)保持著對伊拉克部隊的電磁頻譜優(yōu)勢，最終取得了戰(zhàn)爭勝利。綜上所述，如果能更加有效地實施電磁頻譜管理和控制，將更有利于奪取電磁權(quán)。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭實踐證明，有效地監(jiān)測、管理和運用戰(zhàn)場電磁頻譜可使之成為作戰(zhàn)力量倍增器。因此，戰(zhàn)場頻譜的規(guī)劃管理是否有效將直接關(guān)系到作戰(zhàn)指揮的順暢、武器效能的發(fā)揮以及信息作戰(zhàn)的成敗。本文將對美軍戰(zhàn)場頻譜管理進(jìn)行總結(jié)和分析，以期為相應(yīng)研究提供參考。

2 戰(zhàn)場頻譜管理概述

2.1 基本概念

頻譜管理(Spectrum Management，SM)［2］是通過確定一些規(guī)定、規(guī)則和程序以確保無線電頻譜這種稀缺資源被用戶合理地分享，保證有限的頻譜資源能夠被合理地利用，確保各種無線電業(yè)務(wù)能夠無沖突地開展。頻譜管理包含按照國家法律、國際協(xié)定和管理規(guī)章規(guī)劃、分配、指派、利用和控制無線頻率有關(guān)的所有活動。

戰(zhàn)場頻譜管理［2－3］(Battlefield Spectrum Management，BSM)是指在特定的軍事作戰(zhàn)行動中通過行政、管理或技術(shù)的手段和規(guī)程對軍事頻譜資源實施有效管控。其核心任務(wù)是:對頻率進(jìn)行統(tǒng)一分配和指配，監(jiān)督和管理無線電設(shè)備是否遵照預(yù)先的規(guī)定進(jìn)行頻率的使用;對戰(zhàn)場電磁環(huán)境實施有效和準(zhǔn)確的監(jiān)測;必要時實施戰(zhàn)場無線電管控，協(xié)調(diào)各部門的業(yè)務(wù)關(guān)系，解決己方用頻裝備的互擾問題等。

2.2 戰(zhàn)場頻譜管理的典型流程

實施空中聯(lián)合作戰(zhàn)中頻譜管理的目標(biāo)是為無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、遙感測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、定向能武器系統(tǒng)等用頻裝備提供有效和安全的頻譜接入手段，充分發(fā)揮用頻裝備的作戰(zhàn)效能。因此可以說戰(zhàn)場電磁頻譜管理參與空中聯(lián)合作戰(zhàn)的全過程，在一定程度上決定著戰(zhàn)爭的勝負(fù)。圖1是空中聯(lián)合作戰(zhàn)頻譜管理的典型實施流程［3］，主要包括4 個實現(xiàn)環(huán)節(jié)，即頻譜信息獲取、頻譜分析決策、頻譜管理控制及頻譜應(yīng)用服務(wù)。

圖1 戰(zhàn)場頻譜管理典型實施流程Fig.1 The typical process of battlefield spectrum management

(1)頻譜信息獲取

實施戰(zhàn)場頻譜管理的首要手段是構(gòu)建全方位、分布式、立體化的頻譜監(jiān)測體系，對戰(zhàn)場中各用頻裝備的頻率使用情況實施有效監(jiān)測，對戰(zhàn)場頻譜態(tài)勢進(jìn)行準(zhǔn)確分析和評估，對指導(dǎo)戰(zhàn)場裝備用頻的頻譜監(jiān)測計劃和使用計劃進(jìn)行制定。

頻譜監(jiān)測計劃包括對電磁頻譜監(jiān)測力量的協(xié)調(diào)、管理和應(yīng)用的計劃，其內(nèi)容必須和頻譜使用計劃保持一致。

頻率使用計劃包括空軍聯(lián)合作戰(zhàn)中各用頻裝備或系統(tǒng)指配的頻率、用頻時間、保護(hù)頻率等內(nèi)容。

(2)頻譜分析決策

戰(zhàn)場頻譜分析決策主要用于進(jìn)行任務(wù)前(戰(zhàn)役籌劃)的頻譜規(guī)劃、用頻籌劃以及電子干擾協(xié)同等。

頻譜規(guī)劃［4］主要基于頻率使用的各種規(guī)定、無線電通信設(shè)備的頻率特性、電磁頻譜監(jiān)測獲得的戰(zhàn)場電磁環(huán)境數(shù)據(jù)以及實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)等信息，對整個區(qū)域內(nèi)各種指揮通信、導(dǎo)航定位、雷達(dá)探測、電子對抗、測控制導(dǎo)、情報偵察等用頻裝備的工作頻率、工作波道進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和調(diào)整，對整個區(qū)域內(nèi)頻譜資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，對生成的用頻參數(shù)進(jìn)行干擾分析，避免同一區(qū)域內(nèi)裝備之間產(chǎn)生的用頻沖突和干擾。用頻籌劃主要基于特定任務(wù)需求，根據(jù)任務(wù)規(guī)劃實施流程，基于當(dāng)前的可用信息和任務(wù)想定，對用頻裝備的用頻需求進(jìn)行規(guī)劃、分析和決策，并生成任務(wù)用頻籌劃方案報告，以最大范圍消除己方用頻裝備之間的沖突和干擾，合理利用戰(zhàn)區(qū)電磁頻譜空間，保障任務(wù)順利實施。電子干擾協(xié)同是為了在作戰(zhàn)行動的不同階段保障己方通信與非通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，以及其對友軍和敵軍行動至關(guān)重要的設(shè)備不受己方電子戰(zhàn)行動影響，或?qū)⒂绊懡档阶畹拖薅?，而采取的頻譜管控措施，時時掌握戰(zhàn)場主動。

(3)頻譜管理控制

頻譜管理控制主要是通過技術(shù)手段對戰(zhàn)場頻譜資源進(jìn)行動態(tài)分配。一般而言，可以按照網(wǎng)絡(luò)/平臺優(yōu)先級、主用/備用設(shè)備、用頻時間、用頻地點、抗干擾需求等原則進(jìn)行分配。在進(jìn)行戰(zhàn)場頻率分配時，在工作頻段上盡量分散分配頻率往往比單純增加可用頻率數(shù)量更加有效。例如，在230～288 MHz頻段上分布50 個頻率比在340～350 MHz頻段上分布200 個頻率更有效。相對而言，敵人的干擾機能夠覆蓋整個230～288 MHz頻段的可能性較小，但是其可以很容易阻塞整個340～350 MHz頻段，從而使整個頻段受擾。

動態(tài)頻譜分配要求能夠精確預(yù)測戰(zhàn)場所有用頻裝備在時域、頻域、空域等方面的頻譜使用情況，從而根據(jù)頻譜使用情況動態(tài)調(diào)整并分配頻譜資源。在戰(zhàn)場中，盡管用頻裝備的部署位置相對固定，但各用頻裝備對頻譜資源的使用在不同時刻是不同的，而且敵方的電磁干擾和民用無線電設(shè)備的使用使得戰(zhàn)場電磁頻譜環(huán)境在不斷變化之中。提前獲取戰(zhàn)場電磁環(huán)境信息，通過準(zhǔn)確而有效的頻率預(yù)測手段確定戰(zhàn)區(qū)內(nèi)可用的電磁頻譜資源，并通過監(jiān)測手段掌握戰(zhàn)區(qū)內(nèi)電磁頻譜實時情況，將為準(zhǔn)確的頻率指配提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)動態(tài)頻譜分配。

(4)頻譜應(yīng)用服務(wù)

電磁頻譜應(yīng)用服務(wù)為戰(zhàn)場各類導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星定位裝備、通信裝備、電子戰(zhàn)裝備、雷達(dá)裝備等提供有效的頻譜接入手段，保證各用頻裝備之間不會因為頻率使用而相互干擾，從而影響武器裝備的作戰(zhàn)效能;同時還可以根據(jù)敵方頻譜使用情況，對裝備用頻進(jìn)行有效調(diào)整，為各類裝備提供頻譜資源按需接入的頻譜應(yīng)用服務(wù)。

3 美軍戰(zhàn)場頻譜管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

3.1 頻譜21(Spectrum XXI)

頻譜21(Spectrum XXI)［5］最早是由美國國防部開發(fā)的，旨在發(fā)展軍事戰(zhàn)術(shù)環(huán)境下迅速指配無干擾頻率的能力。頻譜21 是聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)國防部頻譜管理系統(tǒng)，能為指戰(zhàn)員提供用頻設(shè)備頻譜沖突消解能力，提升頻譜管理流程和業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行效率，該系統(tǒng)曾在阿富汗戰(zhàn)爭中使用。

頻譜21 是一個客服端/服務(wù)器的軟件系統(tǒng)，通過廣域網(wǎng)來連接，用核心信息系統(tǒng)處理所有的自動頻譜管理需求來提供頻率管理功能。通過大量的工具和綜合數(shù)據(jù)庫，頻譜21 提供一種完全無紙化處理流程，改善頻譜效率和兼容性。

頻譜21 包含的主要功能有頻率指配、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)管理、地形數(shù)據(jù)管理、干擾分析、干擾報告、工程工具、頻譜認(rèn)證系統(tǒng)、分配規(guī)劃生成器、聯(lián)合限制頻率表、電子戰(zhàn)沖突消解。在使用頻譜21 工具時，需要將所有裝備的用頻指配和限制使用的頻譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入同一個數(shù)據(jù)庫中。在數(shù)據(jù)導(dǎo)入之后，該工具可以輔助確定頻率指配是否存在沖突。如果發(fā)生用頻沖突，下級司令部或者作戰(zhàn)部隊可以通過更改指配頻率、采用空間隔離措施、安排分時使用或使用其他一些技術(shù)手段來解決。對于采用上述手段不能解決的頻率沖突，將協(xié)調(diào)更高層的指揮官來根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)確定不重要的一方通過犧牲頻譜使用來解決。

盡管頻譜21 能夠通過大量的工具和綜合數(shù)據(jù)庫解決大量用頻裝備的互擾問題，但是其基于集中化頻譜管理數(shù)據(jù)庫的設(shè)計配置時間長且運行慢，并且僅支持對靜態(tài)裝備進(jìn)行用頻指配。

3.2 聯(lián)合頻譜管理規(guī)劃工具(CJSMPT)

聯(lián)盟/聯(lián)合頻譜管理規(guī)劃工具(CJSMPT)［5］是由美國陸軍通信/電子研發(fā)設(shè)計中心(CERDEC)從2005年開始為美國陸軍開發(fā)的。CJSMPT 是“全球電磁頻譜信息系統(tǒng)(GEMSIS)”計劃的一部分。CJSMPT 架構(gòu)如圖2所示，由4 個主要的組成部分協(xié)同完成頻譜管理規(guī)劃和沖突消解的流程:

(1)頻譜管理是核心控制模塊，主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的流轉(zhuǎn)運行，同時負(fù)責(zé)沖突消解核心算法的執(zhí)行;

(2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲋饕?fù)責(zé)對預(yù)期的分配結(jié)果進(jìn)行評估和計算，以判斷是否存在沖突;

(3)可視化組件主要將電子戰(zhàn)、通信效果等通過圖表、動畫等可視化手段予以展現(xiàn);

(4)頻譜知識庫包含任務(wù)仿真用的關(guān)鍵腳本數(shù)據(jù)(武裝結(jié)構(gòu)、輻射特性、頻譜使用等)。

圖2 CJMPT 組成架構(gòu)Fig.2 The architecture of CJMPT

在作戰(zhàn)任務(wù)的早期規(guī)劃階段，CJSMPT 向頻譜管理者提供分布式形成頻譜需求、請求頻率以及預(yù)分配的能力。此外，CJSMPT 還提供頻譜沖突發(fā)生前對其識別并解決的能力，并通知頻譜管理者對作戰(zhàn)造成的相關(guān)影響。CJSMPT 還可用輔助作戰(zhàn)人員解決執(zhí)行任務(wù)階段的頻譜沖突，動態(tài)改變關(guān)鍵的指控鏈路配置。在“后部署階段”，CJSMPT 將分析參與海外作戰(zhàn)的全部部隊提交的“經(jīng)驗教訓(xùn)”，并在未來任務(wù)的規(guī)劃和實施中加以考慮。CJSMPT 還可以對潛在用頻沖突進(jìn)行判斷，能計算出沖突消解措施，并可以隨著作戰(zhàn)進(jìn)程的進(jìn)行而不斷優(yōu)化頻譜資源的使用?？傊?，CJSMPT 能夠為整個網(wǎng)絡(luò)或單個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進(jìn)行頻譜資源管理和規(guī)劃。

3.3 SSC 頻譜感知、管理與規(guī)劃系統(tǒng)

Shared Spectrum Company(SSC)公司于2011年提出了一種頻譜感知、管理與規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)，如圖3所示。SSC 頻譜感知、管理與規(guī)劃系統(tǒng)在現(xiàn)有頻譜管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過增加分布頻譜感知網(wǎng)絡(luò)和JTRS 電臺的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃管理器來滿足動態(tài)頻譜管理的需求。頻管員可對分布頻譜感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，將多個站點監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，與規(guī)則集和沖突報告一起進(jìn)行沖突評估。還可結(jié)合頻譜21 等系統(tǒng)對傳統(tǒng)電臺頻率加載。新興的JTRS 電臺配備了頻譜感知模塊和動態(tài)頻譜分配功能，依靠其自身的感知能力和JTRS 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃管理器可實現(xiàn)JTRS 電臺的動態(tài)頻譜使用。

圖3 SSC 頻譜感知、管理與規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)Fig.3 The architecture of SSC

嚴(yán)格來說，SSC 公司并非提供了一種新的頻譜管理系統(tǒng)，而是提出了采用分布頻譜感知網(wǎng)絡(luò)和JTRS 電臺并兼容遺留電臺的管理方案。

4 頻譜管理技術(shù)發(fā)展方向

資料分析表明，頻譜管理在空中聯(lián)合作戰(zhàn)中占據(jù)十分重要的地位，戰(zhàn)場頻譜管理裝備與技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)四個方面的特點和趨勢。

4.1 頻譜感知協(xié)作化

傳統(tǒng)的頻譜感知一般要么基于單點監(jiān)測，要么是多點不同時刻的監(jiān)測，要么是多點之間的位置關(guān)系不具有代表性，而監(jiān)測結(jié)果大多僅僅以頻譜占用度為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算，缺乏對可用頻譜數(shù)據(jù)的進(jìn)一步挖掘。

目前認(rèn)知無線電技術(shù)［6－7］為實現(xiàn)頻譜感知數(shù)據(jù)的進(jìn)一步挖掘和分析提供了技術(shù)基礎(chǔ)。該技術(shù)通過部署分布頻譜感知網(wǎng)絡(luò)和對分布頻譜感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能控制來增強頻譜感知能力，將多個站點監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，并采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對時間相關(guān)性、頻率相關(guān)性、空間相關(guān)性進(jìn)行充分挖掘，對信道空閑持續(xù)時間、頻率利用率、異常信號進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和分析，并對感知數(shù)據(jù)中的異常情況、頻譜利用率進(jìn)行智能挖掘和分析。

認(rèn)知無線電技術(shù)的發(fā)展將提高協(xié)作頻譜態(tài)勢感知能力，對頻譜數(shù)據(jù)的挖掘更加深入，最終實現(xiàn)戰(zhàn)場頻譜的分布感知、協(xié)同分析，可以為頻譜管理提供更為精準(zhǔn)的頻譜數(shù)據(jù)。

4.2 頻譜規(guī)劃智能化

頻譜規(guī)劃是一個多維優(yōu)化的難題，將覆蓋空間、時間、頻率、調(diào)制編碼及其他維度。圖論為頻譜規(guī)劃問題提供了一個有用的模型，可以采用著色問題解決頻譜規(guī)劃問題。圖像著色問題是確定使任意相鄰兩個節(jié)點顏色都不同的最少所需的顏色集，滿足此條件的著色被認(rèn)為有效，因此圖像著色問題就是尋找滿足有效著色的最小顏色集，每種顏色即對應(yīng)規(guī)劃的頻率值。

目前，多數(shù)研究使用窮舉搜索法和順序分配法來解決圖著色問題，并可以通過在遍歷過程中應(yīng)用限界函數(shù)估算出的目標(biāo)值來不斷調(diào)整搜索方向，減小搜索范圍，從而更快地找到問題的解。然而，此種算法盡管可以很好地解決小規(guī)模數(shù)量的靜態(tài)組合優(yōu)化問題，但對復(fù)雜性較高的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)往往難以發(fā)揮作用。隨著人工智能算法的不斷發(fā)展，現(xiàn)在越來越多地使用模擬自然界的進(jìn)化型算法［8－10］(蟻群算法、遺傳算法、禁忌搜索法、模擬退火法等)來解決頻率規(guī)劃問題，人工智能方法具有概念簡單直觀、收斂快等特點。另外，還可以在這些方法中融入頻譜規(guī)劃的規(guī)則［9］，例如:

(1)分配規(guī)則:使用高頻前優(yōu)先使用低頻或分配頻率時保持最大間隔或分配頻率時保證最大頻譜利用率等;

(2)節(jié)點優(yōu)先規(guī)則:如果有權(quán)衡的需求，指揮官可能會愿意犧牲某些網(wǎng)絡(luò)性能以保證關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的性能;

(3)帶寬規(guī)則:當(dāng)更大帶寬的網(wǎng)絡(luò)要求更多的資源時，可以優(yōu)先分配需求資源的節(jié)點或者網(wǎng)絡(luò);

(4)頻率鎖定規(guī)則:限定某些網(wǎng)絡(luò)頻率(如在聯(lián)合限制頻率列表中的頻率)在整個算法運行中不被更改。

這些頻譜規(guī)劃不僅可以單獨使用，而且可以在智能算法執(zhí)行中賦予不同的權(quán)重，從而得到滿足要求頻譜規(guī)劃方案。智能技術(shù)的發(fā)展將不僅顯著提高頻譜規(guī)劃的效率，而且通過給不同頻譜規(guī)劃規(guī)則賦予不同權(quán)重，極大地提高頻譜規(guī)劃的靈活性和適應(yīng)性。

4.3 頻譜管理網(wǎng)絡(luò)化

美國國防部提出了網(wǎng)絡(luò)中心頻譜管理戰(zhàn)略。網(wǎng)絡(luò)中心頻譜管理是為了描述在網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)境下的頻譜使用及管理的目標(biāo)能力而建立的新概念。網(wǎng)絡(luò)中心靠全連通性和互操作性的環(huán)境來實現(xiàn)戰(zhàn)場全維共享，這些都依賴于高度集成的無線架構(gòu)和頻譜技術(shù)來構(gòu)建戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)。

在這種背景下，用頻系統(tǒng)可在網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)境中一有需要即可接入頻譜，頻譜態(tài)勢感知可使得作戰(zhàn)單元最大化地使用頻譜來尋求戰(zhàn)場機會，同時根據(jù)預(yù)先設(shè)置避讓策略避免干擾其他用戶。因此，頻譜管理將從集中式管理向網(wǎng)絡(luò)化分布式管理，實現(xiàn)頻譜動態(tài)接入和按需分配發(fā)展;并且在網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)境下，用頻裝備可以通過實時數(shù)據(jù)交互知道彼此的用頻情況，結(jié)合頻譜感知數(shù)據(jù)，可以通過彼此協(xié)作更改頻率利用方式或者對頻率進(jìn)行分時共享，最終達(dá)到最大限度利用頻譜并且避免干擾其他用戶的目的。

4.4 頻譜管控動態(tài)化

目前在作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃的初始階段，美軍聯(lián)合頻率管理辦公室對作戰(zhàn)區(qū)域的電磁環(huán)境進(jìn)行評估，依據(jù)當(dāng)前可用信息來對電磁環(huán)境進(jìn)行想定和預(yù)測，并對所有裝備的用頻進(jìn)行規(guī)劃。當(dāng)進(jìn)入作戰(zhàn)階段，隨著部隊重新部署和指控、情報、武器系統(tǒng)和其他用頻設(shè)備的重新排列，這種環(huán)境將持續(xù)改變。當(dāng)電磁環(huán)境不斷發(fā)生變化，預(yù)先基于想定的頻譜管理計劃將不再適用，因此需要對頻譜管理計劃進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

頻譜管理應(yīng)該從基于作戰(zhàn)計劃的靜態(tài)規(guī)劃向基于地理位置的、政策的自適應(yīng)戰(zhàn)術(shù)調(diào)整和基于實際電磁環(huán)境的實時動態(tài)管控發(fā)展，此時，需要根據(jù)裝備效能下降報告、態(tài)勢變化等對頻譜管理計劃進(jìn)行有效性評估，生成干擾解決方案，并基于新的電磁環(huán)境更新指配以及限制頻率表，輔助頻管參謀完成沖突消解［11－12］，實施頻譜動態(tài)管控。圖4顯示了沖突消解的執(zhí)行過程。

圖4 沖突消解流程Fig.4 The process of interference resolution

5 結(jié)束語

現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中敵我雙方在有限的頻譜資源上爭奪異常激烈，敵我雙方均集中在一定作戰(zhàn)區(qū)域和有限的頻譜范圍內(nèi)展開偵察、通信、識別和對抗。惡化的戰(zhàn)場電磁環(huán)境對頻譜規(guī)劃管理形成了重大挑戰(zhàn)，在信息化條件下的空地一體聯(lián)合作戰(zhàn)中，安全和高效地使用電磁頻譜資源對提升作戰(zhàn)的效能，甚至戰(zhàn)爭的成敗將產(chǎn)生重要影響。因此，加強戰(zhàn)場電磁頻譜管理是戰(zhàn)爭準(zhǔn)備工作的重要內(nèi)容之一，也是打贏未來高技術(shù)條件下戰(zhàn)爭的必要因素。

［1］ Joint Staff.Joint doctrine for electronic warfare［R］.Washington:Joint Staff，2000:22－28.

［2］ Sting J A，Portigal D L.Spectrum 101:An Introduction to Spectrum Management［R］.Virginia:MITRE Washington C3 Center Mclean，2004:65－79.

［3］ Joint Staff.Joint Operations In The Electromagnetic Battlespace［R］.Washington DC:Joint Staff，2000:37－68.

［4］ ANON.Department of Defense Dictionary of Military and Associated Terms［EB/OL］. ［2014－08－05］.http://www. dtic.mil/doct rine/jel/new_puba/jp1－02.pdf.

［5］ 霍元杰.戰(zhàn)場頻譜態(tài)勢感知及頻譜籌劃系統(tǒng)［J］. 電訊技術(shù)，2013，53(10):1265－1268.HUO Yuan－jie. Battlefield Electromagnetic Spectrum Situation Awareness and Planning Systems［J］.Telecommunication Engineering，2013，53(10):1265－1268.(in Chinese)

［6］ 尹斯星.認(rèn)知無線電中基于海量頻譜監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘的動態(tài)頻譜接入策略研究［D］.北京:北京郵電大學(xué)，2010.YIN Si－xing.Research on Dynamic Spectrum Access in Cognitive Radio Based on Massive Data Mining via Spectrum Monitoring［D］.Beijing:Beijing University of Posts and Telecommunications，2010.(in Chinese)

［7］ Li Y B，Yang R，Ye Fang，et al.Improved spectrum sharing algorithm based on feedback control information in cognitive radio networks［J］.Journal of Systems Engineering and Electronics，2013，18(3):124－129.

［8］ 王強，沙斐，王國棟.解決頻率指配問題的蟻群算法［J］.電波科學(xué)學(xué)報，2009，24(5):904－908.WANG Qiang，SHA Fei，WANG Guo－dong.Solved Frequency Assignment Problem Ants Algorithm［J］.Chinese Journal of Radio Science，2009，24 (5):904－ 908.(in Chinese)

［9］ 熊健，喻歆. 一種基于模因演算法的頻率分配新策略［J］.電訊技術(shù)，2012，52(5):748－754.XIONG Jian，YU Xin.A New Frequency Assignment Strategy Based on Memetic Algorithm［J］.Telecommunication Engineering，2012，52(5):748－754.(in Chinese)

［10］ WilliamH. Automated Spectrum Plan Advisor for On－The－Move Networks［C］//Proceedings of 2006 IEEE Military Communications Conference.Washington DC:IEEE，2006:23－25.

［11］ Joint Staff.Electronic Warfare［R］.Washington:Joint Staff，2007:32－35.

［12］ ANON.Joint Spectrum Interference Resolution(JSIR)Procedures［EB/OL］.［2014－09－05］.http://www.dic.mil.doctrine/jel/new_puba/jp6－01.pdf.