美国电磁频谱管理体系对我国的启示

美国电磁频谱管理体系对我国的启示

磁轴是战场信息传输的主要支撑，也是各种作战武器系统的重要支柱。空军作为高技术军种,武器装备数量大,信息化程度高,对电磁频谱的依赖性强。美国空军对电磁频谱高度重视,建立了完善的管理体制、完备的法规体系、灵活的处置机制和详实的操作程序。面对复杂的电磁环境和紧迫的军事斗争任务,研究美国空军电磁频谱管理现状,对于推进我空军频谱管控能力生成,确保空战场电磁频谱资源有序利用具有重要意义。1美国主要设备的使用频率特点是频率低下1.1武器装备任务广泛美国空军的主要任务是通过空中和太空中的武力保护美国及其利益,主要依托无人驾驶飞机、战斗机、轰炸机、预警机、空中加油机、运输机、直升机等有人驾驶飞机,空基巡航导弹,洲际弹道导弹、卫星等武器装备达成任务,装备种类繁多,数量庞大。电磁频谱主要应用于通信、导航、预警、制导等方面,频率范围广泛分布在0~40GHz甚至更高频段。1.2美：全球多个其他国家防卫美空军用频装备有着极高的机动性,尤其是飞机、导弹等装备,短时间内需在较大区域内提供频谱保障。与美军其他军种一样,美空军部署地域也极为广阔,除美国本土及其领地外,还在全球多个其他国家驻防,如德国拉姆施泰因空军基地、意大利阿维亚诺空军基地、韩国的乌山和群山空军基地、日本的三泽、横田和冲绳嘉手纳空军基地等。由于各国所处的无电线区域不同,其频谱用途划分也不尽相同,因此这些部队在使用用频装备时须与东道国进行的频率协调工作也较大。2美国联邦对磁机的频谱管理2.1从司法、作战角度分析,建立以纵向的频率管理为目标的监狱管理系统,在司法方面的应用目前美国空军的频谱管理按照空军指令《通信与信息———电磁频谱管理》执行。美军实行作战指挥与行政领导分离的军事领导体制。建立在该体制下的电磁频谱管理体系基本分为两条线,一是行政管理线:由国防部和军种频管机构负责,目标是通过预测未来需求,在国际、国家频谱划分中维护国防利益,实行严格的装备频谱认证制度等,获取和规划频谱资源;二是作战指挥线:由参联会和联合作战指挥部频管机构负责,目标是通过频率计划和频率协调等方法,在联合军事行动中合理使用频谱资源,避免相互干扰。作战整合和信息主官办公室的空军部部长,是负责电磁频谱管理的高级空军长官。作战整合和信息主官办公室为支持和保障空军任务行动,制定频谱管理政策,而整个频率管理过程的具体实施则由空军频谱管理局控制。空军一级司令部负责落实空军有关的频谱管理和政策、训练和程序;积极参与通信和信息规划,帮助协调和获取频率支持以满足一级司令部的任务需求;保证频谱管理人员是负责指挥、控制、通信和计算机的计划参谋中的现役人员。2.2功率干扰解决标准针对各类用频装备,美空军通过制定频谱认证、频率指配、用频协调等一系列规定,科学地对用频各个环节进行掌控。(1)频谱认证频谱认证制度是装备所历经的第一道电磁频谱管理环节。除激活爆炸装置的电子引信、工作在800MHz频段租赁信道上的机载无线电电话系统电台等免于频谱认证的装备外,所有无线电发射装备必须通过美国军事通信电子委员会的检验和核查,才能进行采办或频率指配。免于频谱认证,仅仅限于在美国本土及其领地内,若是将装备用于其他地区,则在采办前就必须进行认证。因此,空军机构在开发、采办或更改用频装备时,必须尽可能遵循国际、国家、军队以及东道国的电磁兼容性标准。(2)频率指配所有的无线电发射装备只有在获得频率指配后才能使用。频率指配分为常规指配、临时指配、试验指配、分组指配四类。常规频率是未指明时段但需接受定期检查的频率指配。临时指配是指明时段的频率指配,有效期通常在90天到5年之间,临时指配中还有一种短期临时指配,空军用户可在训练、意外事故、短期培训等紧急需要的情况下申请不超过90天的短期临时指配。试验指配是为常规指配选择合适的特定工作频率进行的。分组指配的对象仅是陆地站。多种频率指配方式的使用大大提高了有限频谱资源的利用率。(3)用频协调规范的用频协调流程提升了频谱的共享复用性,当空军需要使用由另一个联邦部门或机构管理的频率时,空军必须在向联邦政府提交频率申请前与相应的部门进行频率协调。如空军在陆军、海军永久性军事基地上的频率需求,在提交频率申请前要与相应的陆军、海军频率协调员进行协调;在距美加边界或美墨边界一定距离的用频需求,联邦政府在指配频率前需与加拿大或墨西哥协调所提议的频率需求。在突发情况下,一些政府部门可以使用已指配给空军部门的频率或邻近的频率,空军单位应在突发事件中尽可能配合,为政府部门提供频率共享。(4)干扰解决美空军2005年6月20日颁布了《空军频谱干扰解决方案》修订版,明晰了空军频谱干扰解决的管理职责和程序,为电磁干扰问题的调查和报告提供了指南。当有干扰时,首先要辨别干扰源是来自敌方、中立方、盟军还是自然界?当明确电磁干扰来自于国防部内其它用户时,应尽可能在本单位解决干扰问题,如本单位无法解决,应通过指挥频率管理渠道请求援助。若干扰疑似来自非国防部用户时,首先通过指挥频率管理渠道请求援助,经调查判定确实不是空军设备引起的电磁干扰,则空军频谱管理局将与联邦通信委员会和其他政府机构共同协调解决。来自敌方的可疑电磁干扰可根据动机的不同,区分为敌意和非敌意电磁干扰。尚未辨明之前,所有干扰事件都应作为非敌意的电磁干扰来对待,直至被证实是敌方所为为止。2.3全球信息栅格系统美国空军的军事行动具有全球性,其频谱管理涉及部门多、地域广、数据量庞大,必须应用科学设计的系统才能实现频谱的有序管理。图1所示为美国空军的频谱信息系统关系图。美国空军现主要使用的系统有频谱21系统和频谱认证系统等,其中频谱认证系统可单独使用,也可用作频谱21系统的客户端软件。正在完善中的全球电磁频谱信息系统功能在包涵了频谱21系统、频谱认证系统及其他一些系统功能的基础上,还将完全集成到全球信息栅格系统中,提供网络为中心的一体化频谱应用,功能更为强大和全面。(1)频谱21系统频谱21系统是美军频谱管理系统的联合标准,用于在全球范围内创建、修改、更新和删除永久性或临时性频率指配或提议。美国空军所有的用频信息和部分东道国的频率指配信息也包含在频谱21系统数据库中。所有美军频谱管理人员通过“频谱21系统”协调频率指配,为美军在全球范围内的所有频率指配提供实时展示。同时,作为干扰解决工具,数据库支持干扰分析以确定谁可能引起干扰,电子战防冲突程序可以确定干扰行为会不会干扰友邻部队或东道国的频率指配。在遂行作战任务时,空军还有专门的用频辅助工具来进行频率的分配指配,以保证在用频装备附近区域内实现最小程度的自扰互扰和最大效率的频率复用。(2)频谱认证系统频谱认证系统是联合频谱中心维护的一个数据库,作为中心档案库为美军所有频谱认证系统数据提供服务。(3)全球电磁频谱信息系统全球电磁频谱信息系统是2006年夏国防频谱组织组建后提出的一个长远战略目标,其基础是美军未来频谱管理的理念———为所有频谱管理和工程开发一个专用的体系结构。该系统将规范频谱管理程序,为所有频谱管理程序的运行及用频装备采办提供支持,将把频谱管理从目前预先规划的、静态的分配战略转型为自动的且自适应的频谱应用。3基础建设的现状我电磁频谱管理工作起步较晚,方法手段亟待完善,其中基础数据库建设、生产研制阶段用频审核、专业力量建设等几个方面的现状更是急需扭转。美空军高效、严密的电磁频谱管理流程为我工作的开展提供了不少启示。3.1高效的频管系统设计准确、完备、共享性强的军事用频数据库、本土商业用频数据库、东道国用频情况数据库等基础数据库为美空军实时的频率划分、高效的用频协调、科学的频管系统设计提供了保障。我们亦要通过对已配发装备开展深入细致的用频普查、对新研装备做好用频参数检测和登记、对重要地域布设频谱监测设施进行全时监测等手段,采集积累频谱数据,建设完善的频谱资源信息、用频装备信息、用频台站信息、电磁环境信息等基础数据库,为频管其他各项工作的开展提供依据。3.2使用地域不确定美空军部队全球部署,为减小部队与东道国间频率协调的难度,在装备最初的采办、设计阶段就考虑东道国能够提供的可用频谱。我部队部署地域亦十分广阔,且主战装备机动性极强,走出国门执行专机保障、联合演习、联合搜救的任务越来越多,最终使用地域不确定。然而,不少装备在研制生产时未能通过频管部门进行频率申请、报批,缺乏统一用频规划,以致使用中用频矛盾突出。应通过行政、技术等手段加强在装备的研制、采办阶段的频率科学规划,并为新系统设计比在我国本土更宽的工作频率,以满足在不同的国家按需使用,从源头上解决武器装备间电磁兼容性差、部分装备带外辐射严重超标、使用中频率协调难度大等问题。3.3提升队伍整