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中華民國榮民,中華戰略學會資深研究員,曾任海軍中權軍艦艦長,美國海軍戰爭學院績優畢業,英國赫爾大學政治學博士,目前在大學執教國際關係等政治學入門課程。勤於媒體針砭時政與探論國際現勢,亦經常接受媒體電訪;偶爾出席政論節目,評論政軍議題。
最近媒體報導美國電子情報偵蒐機以及海洋偵巡機,在中國大陸周邊海空域活動頻繁,認為此種徵候顯現出雙方不無可能發生軍事衝突;不過平心而論,全球各國對於情報蒐集來說,確實是項持續不斷之軍事活動。不過對於掌握信號情報或是通信情報來說,就機動性、活動範圍以及偵蒐效果評斷,空中儎臺遠比地面監聽站臺、海上偵蒐儎臺或是衛星截收平臺更具優勢。因此在信號情報與通信情報面向上,整個情報與反情報攻防重心,都是針對機動靈活之空中偵蒐儎臺。
就信號情報與通信情報攻防守勢作為來說,除消極性之發射管制、展頻變頻、切換掃描模式與加密防護等技術手法外,更有主動性之信號欺騙、偽冒與擾亂作為。自從義大利科學家馬可尼(Guglielmo Marconi)以無線電將人類帶入電波通信時代,而德國科學家胡世梅耶(Christian Hülsmeyer)開啟雷達運用之先河後,在電子與通信頻譜上之乙太空間(ether space)內,很快就成為人類鬥爭戰場。
各國運用空中情報偵蒐機針對各個信號發射源,截收並掌握其信號諸元與各項特徵,再加上精準測定信號源發射位置,以便列入敵方電子作戰序列(EOB:Electronic Order of Battle)情報檔,對比其他動態情報資訊與其他敵方基本作戰序列資料,就可以充分推估與掌握敵方駐防位置,以及其所使用之武器系統以及偵搜裝備。
在此首先必須指出,原則上空中信號情報偵蒐作業儎臺,僅能針對發射源蒐集各項信號情報特徵,並且運用特定空中運動軌跡,進行信號發射源定位作業;但是對於接收天線所在位置,以及目標對象統合電子偵搜裝備所獲資訊之作業中心位置,由於無發射信號因此確實是難以透過截收之信號加以掌握。
其次就反制信號情報截收作業來說,「隱真示偽」為基本指導原則,「真中帶假,假中藏真」為進階手法;同時此項反制作業必須從兩個面向來下功夫:雷達科技工藝以及反制戰術。
基本上空中信號情報偵蒐作業主要目標是針對共用發射與接收天線之單基地雷達,此因此種信號發射源最為普遍,亦是目前大多數武器系統與監偵體系所採用之感測器與追蹤器型式。但絕大部分軍事計劃作為人員都未曾思考到,在雷達工藝研發初期,其實受限於機動儎臺無法提供大功率電源供應,以便支持雷達發射機運作,因此多半都是雙基地雷達(Bistatic Radar),甚至為求定位精準,亦有採用多基地雷達(Multistatic Radar)作業模式,由單一發射陣地搭配多個接收陣地或儎臺,以便偵蒐效率與精準度。
但是大自然物理特性往往會與人類最初期待背道而馳,雙基地雷達與多基地雷達必須透過大量計算才能解答出目標定位結果,同時還可能因為多重接收定位而產生虛假目標,必須加以剔除。所以當美國海軍發展出發射接收切換雙工器(deplexer),讓雷達發射與接收信號得以共用天線後,就讓計算負荷嚴重作業複雜之雙基地雷達與多基地雷達暫時沉寂退出雷達科技工藝主流,致使許多軍事專業與國防產業都將資源專注於投入發展單基地雷達,讓雙基地雷達與多基地雷達被打入冷宮多年。
不過等到計算機工藝逐漸成熟,高速計算以及大量資料處理問題得以突破,再加上為破解隱形科技,以利偵獲隱形機艦,才讓雙基地雷達與多基地雷達重新獲得重視,同時亦讓不對外發射信號之被動式雷達得以登場,甚至還進一步發展出多輸入多輸出雷達(MIMO radar:Multiple-input multiple-output radar),更利於在電子對抗中隱藏本身發射信號特徵,以及針對雷達預警接收器(RWR:Radar Warning Receiver),避免打草驚蛇讓敵手得知遭致雷達偵測或是鎖定之低截收率雷達(LPIR:Low-probability-of-intercept radar)。
此外還因電子工藝與元件發展進度驚人,讓陣列天線電子控制掃描技術成熟,微波技術讓控制相位不再是難事,使得電子信號情報偵蒐在辨識信號特徵掌握信號發射源上遭遇極大困難,特別是整個電子作戰序列資料份量以指數性趨勢增加,無法再運用傳統紙本資料冊,以人工方式查閱對比,而必須運用計算機建立電子資料庫,將辨識信號特徵與判斷信號源作業,藉由計算機自動計算解答程式完成;但此種作業流程亦讓反制戰術獲得操作運用空間。
因此除在雷達科技工藝上下功夫,發展出各種能夠隱匿本身信號特徵,但又能夠發揮目標偵搜功能之新型雷達系統外,統合所有發射源,運用戰場管理作業系統,進行反制作業亦是重要面向。
反制電子信號偵蒐戰術基本上就不同發射源來說,區分成單點以及多點發射模式;而就相同雙基地或是多基地雷達系統來說,則是利用在不同雷達陣地之備份發射機,並且切換整個目標偵知計算程式,以單發射源或多發射源作業模式來混淆敵手空中電子信號情報偵蒐儎臺之作業。最後為搭配前述組合,各個發射源尚可運用齊射、輪射、獨射以及間射等工作模式,讓對手無法進行定位作業。
比方說是當敵手空中電子信號情報偵蒐儎臺採取空中之字形航線運動(zigzag)時,從該航線畫出垂線就是偵蒐作業目標軸,其目的在於針對特定信號源進行定位作業,利用不同時間點,從該機所在位置與目標信號源所構成多個切線,所形成之匯聚點位置,就應當是該信號源所在之地理位置。而反制戰術就是利用信號特徵完全相同,但地理位置有所差異之發射源交替輪流發射,讓空中儎臺定位解算無法獲得結果。
另個反制戰術就是運用單點多源與間射模式,來混淆敵手空中電子信號情報偵蒐儎臺信號特徵辨識作業;使用位於相同雷達陣地之不同發射源,以不規則隨機間斷切換或是重疊模式發射信號,增加對手辨識與確認信號特徵難度,此亦為反制信號偵蒐儎臺常用模式。不過若是切換或是間斷隨機規律不夠雜亂,還是會被對方加以區分辨識,分別確認出不同信號源之信號特徵。
除前述所列各種不同作業模式加以組合運用外,利用假信號發射源,或是在敵手空中電子信號情報偵蒐儎臺接近時,從常用波道切換至訓練波道繼續作業,當時戰狀況時再轉換至作戰波道,其能避免對手掌握工作頻率加以干擾,幾乎已經各方面對他國信號情報偵蒐作業必要作業程序。以狡兔三窟手法,廣設多個發射陣地與接收站臺,在目前科技工藝已經突破遠距信號傳輸技術瓶頸前提下,絕對不成問題。剩下來就是此等備用陣地是否仍然可以維持正常作業水準,只要戰場管理作業系統能量夠高,突破其實亦不是問題。
在情報偵蒐與反制擂臺上,永遠會是道高一尺魔高一丈不斷循環,儘管雷達工藝隨著科技發展逐步翻新,但攻防手法反制戰術還是項不能忽視與偏廢之面向;畢竟戰爭是靠人在作戰,絕對不是單憑武器裝備就會決定戰場勝敗!
作者張競先生間介:中華民國榮民,曾任海軍中權軍艦艦長,美國海軍戰爭學院績優畢業,英國赫爾大學政治學博士,目前在大學執教國際關係等政治學入門課程。勤於媒體針砭時政與探論國際現勢,亦經常接受媒體電訪;偶爾出席政論節目,評論政軍議題。著述文稿課題廣泛,獲得讀者極多迴響。
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