美军以AI压缩电磁频谱审批周期对我频谱管控的启示与对策
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电磁频谱作为多维战场的无形纽带,已成为现代战争作战域和战略博弈新高地。2025年6月,美国防创新小组发布“频谱打击”挑战赛公告,征集高成熟度频谱管理软件,通过人工智能和“一站式”管理将频谱审批周期从90天以上压缩至5天以内,并计划率先在装甲旅战斗队级别开展应用验证。
一、美“频谱打击”核心特点与技术内涵
美此次“频谱打击”挑战赛并非孤立的竞赛活动,而是其长期推进电磁频谱作战能力建设的关键一环。自2020年《联合电磁频谱作战条令》(JP 3-85)确立电磁频谱为独立作战域以来,通过机构重组、技术革新与战术迭代持续推进体系化转型。2025年颁布的《联合电磁频谱作战手册》(CJCSM 3320.01D)进一步构建了覆盖规划、执行、评估三阶段闭环的电磁频谱作战标准化。
其一,智能审批驱动流程重构。美空军频谱管理指南规定的频谱认证和分配处理时间长达九个月,即便在军种层面获批的认证申请,在联邦层面仍需三个月审批。国家电信与信息管理局年均处理频率分配申请接近10万件,频谱管理数据库之间缺乏标准化衔接,跨机构协调高度依赖人工干预,这使得频谱管理成为制约部队战备水平的“阿喀琉斯之踵”。
“频谱打击”挑战赛要求软件系统利用人工智能代理自动解析频谱认证、联合频谱申请、临时授权许可等,建立“已批准频谱活动常备库”,实现已知常规活动的“一键式”提交。开发团队需构建可在国防部和联邦合作伙伴之间跨机构访问的“一站式”仪表板,通过可视化的地理空间电磁环境展示和智能代理管理,实现频谱协调请求的自动化处理。
其二,精确建模支撑动态优化。 美军深刻认识到,频谱管理的科学性高度依赖电磁传播模型的精度。帕里顿实验室开发的OSCAR系统便是一个代表性案例,该系统借助先进的射频传播模型和高效优化算法,实现多任务射频冲突的自动化检测与解决,并为频谱管理人员提供集成化门户。其分布式射频传感器网络融合数字信号处理与机器学习技术,实现信号检测、特征提取和地理定位,可实时对异常或未授权频谱使用进行告警,并将这一能力从规划阶段延展至任务执行全过程,提供闭环的频谱监测和电磁作战环境可视化。
此类技术将物理建模与人工智能深度融合,使电磁频谱管理从被动响应走向主动预测,为动态频谱接入策略的实时调整提供科学依据。
其三,流程提速驱动实战化转型。美提出将频谱审批周期从90天压缩至5天,要求技术成熟度达到TRL-7及以上,并通过三轮筛选将高成熟度软件从现场演示推向快速采购。在“持续电磁接触”成为战场常态的当下,频谱优势已被美军明确视为生存的必要条件。若频谱申请与分配仍需数月时间逐级批复,联合全域指挥控制所依赖的动态频谱机动便无从谈起。加速频谱审批流程,实质上是为提升电磁作战响应速度扫清制度性障碍。
值得关注的是,该挑战赛并非孤例。DARPA此前投入1.2亿美元构建“斗兽场”电磁环境模拟器并举办AI通信竞赛,陆军推进射频数据导频计划以实现在拥挤电磁环境中的“频谱主导”,空军研究实验室发起射频频谱共享挑战赛以优化频谱利用,L3Harris公司在“护身军刀2025”演习中验证了名为DiSCO的下一代电磁频谱作战架构。
二、美频谱管理战略逻辑与深层动因
深入考察美军“频谱打击”挑战赛及其背后的系统工程,发现其推进频谱管理战略逻辑,包含着军事需求牵引、技术融合驱动和制度供给保障三个相互关联的层面。
从军事需求角度看,无人系统与多频段无线电设备的爆炸式增长正以前所未有的速度压缩电磁频谱资源。美军现有频谱管理流程无法跟上需求增长,迫使其主动寻求新一代频谱管理技术的引入。在联合全域指挥控制的整体框架下,频谱已不再是单纯的资源分配问题,而是一种在电磁环境中实现机动作战能力。谁能在电磁频谱中实现快速机动和行动自由,谁就能在多域联合作战中掌握主动权。
从技术融合角度看,美军正在推动“规、管、控、评”的智能化频谱管理。在规划层面,OSCAR系统覆盖从规划到任务执行全流程;在管理层面,“频谱打击”挑战赛聚焦审批流程的自动化再造;在控制层面,陆军电子战规划管理工具集成了上百种电子战装备参数模型,支持全流程推演;在评估层面,分布式传感器网络和机器学习算法支撑着频谱利用率。技术模块集成与互操作,依赖于微服务架构和标准化的应用程序接口,这意味着美军正试图构建一个高度柔性的技术生态,使各军种和联邦机构之间的频谱管理从“烟囱式系统”走向真正的一体化协同。
从制度供给角度看,美军推进频谱管理智能化以创新的采购机制作为制度保障。“频谱打击”挑战赛采用200万美元奖金池的竞赛性采购模式,通过多轮筛选与现场演示降低技术引入风险,缩短从实验室到战场的转化周期。同时,CJCSM 3320.01D手册的颁布为电磁频谱作战建立了可操作的标准规则,将频谱感知、电磁攻击、电磁防护、频谱管理等六项任务纳入联合电磁频谱作战的统一框架,使技术赋能与制度供给形成合力。
三、频谱管控现状审视与学习要点
近年来,各国频谱管理电磁兼容检测实验室的建成、频谱管理数字仿真平台的搭建,以及军地电磁频谱协调机制的不断完善,频谱管控体系建设有序推进。对照美以AI全面重塑频谱管理流程的前沿实践,我频谱管控体系不能忽视研究。
一是频谱审批效率提升。以人工为主的频谱管控,在和平时期的日常管理发挥了较大作用,但在高强度、快节奏的联合作战条件下,需要满足响应速度与灵活性。
二是频谱规划能力提升。频谱规划与分配静态管理,缺乏与战场态势实时联动的动态管控能力。美实时感知复杂电磁环境、自动识别用频冲突、动态调配频谱资源等,从SPECTRUM XXI静态规划系统到动态频谱访问技术的协同演进,以及部署分布式传感器网络实现“实时射频特征分析、干扰检测、异常识别”的能力,是技术学习的关键。
三是频谱通用标准提升。目前在频谱管理领域的标准化程度制约着军兵种的协同效能。许多国家的不同军种和不同层次的频谱管理机构之间在数据格式、审批流程、技术标准上缺乏统一规范。军地频谱协调尽管已有制度安排,但在实践中的沟通效率和冲突消解能力仍有待提升。兰德公司在评估美国空军频谱管理时发现,企业内部数据库不产生自动化延迟报告、技术和工作流程缺乏标准化等问题恰恰是需要警惕和解决的深层次矛盾。
四是频谱AI能力提升。频谱管理的智能化高度依赖于高质量、大规模的真实频谱使用数据。美军DARPA“斗兽场”竞赛中训练数据不足会直接限制AI能力的发挥。特别关注数据的系统采集、标注、积累和共享方面基础设施建设。
四、学习频谱管控的对策建议
(一)确立“频谱即战斗力”的战略理念。从战略高度重新认识电磁频谱在信息化智能化战争中的作用。电磁空间已成未来战场新疆域,频谱管控能力的强弱直接关系到战场综合制权的归属。将频谱管控体系建设纳入军队现代化建设整体规划,在顶层设计中明确将频谱管理从传统的资源保障功能提升为联合作战能力的关键支撑。借鉴美军从静态频谱分配向动态频谱机动的范式转型思路,以智能化、无人化为方向,推动频谱管控的更新迭代。
(二)构建智能化频谱审批平台。以“频谱打击”挑战赛所展示的技术路径为参照,依托人工智能和自动化技术,建设具有频谱申请“一键式”提交、智能合规校验、自动冲突消解功能的智能化频谱审批平台。包含“已批准频谱活动常备库”,简化常规活动的重复审批流程。制定频谱审批流程优化的时间表与路线图,借鉴美军将审批周期从数月压缩至数日的先进经验,将频谱申请审批流程与作战指挥系统对接。
(三)加强电磁频谱精细化建模。着眼复杂电磁环境下的实际作战需求,建立基于物理规律的高可信电磁传播与频谱建模能力,综合考虑地形、大气、功率等多重因素对频谱传播的影响。依托前沿的电磁计算模型和机器学习技术,开发适合装备特点和战场环境的电磁频谱规划与冲突消解模型。加快频谱监测传感器网络的部署,在全军重点方向和关键区域构建分布式、智能化的频谱态势感知体系,实现对电磁环境的实时、精确掌控,为频谱管控的智能决策提供可靠数据基础。
(四)深化军地一体化协同共创。电磁频谱资源的共享性决定了军用频谱管理无法脱离民用频谱管理的整体框架。进一步整合军地频谱管理资源,推动频谱管理法规、标准、技术的军地衔接。针对5G/6G时代军民频谱共用日益频繁的趋势,建立常态化的军地频率协调机制,借鉴BBN公司“智能频谱管理器”在雷达与5G网络共存方面的经验,开发军民频谱协同使用的技术和管理方案。同时,完善频谱管理的法律法规等,为军用频谱管理提供系统性的法治保障。
(五)构建频谱数据库与AI支撑体系。 建立的频谱管理数据库,统一数据标准,系统采集和积累各类用频设备特征、频谱分配历史、电磁环境监测等关键数据,为AI模型的训练和持续优化提供高质量数据基础。依托频谱管理电磁兼容检测实验室等科研平台,加强与地方高校和科研机构的协同创新,重点突破电磁频谱大模型、认知电子战、频谱动态共享等前瞻性技术。
(六)创新频谱人才培养与采购机制。频谱管理需要既精通电磁频谱技术、又熟悉人工智能算法的复合型人才。在相关院校和专业培训体系中增设智能化频谱管理课程,建立覆盖频谱管理人员的常态化技术培训机制。在装备和技术采购方面,可借鉴美军竞赛性采购与快速转化经验,探索创新激励机制,加速先进技术的实战化部署。此外,应重视频谱管理人员队伍的专业化建设,适当增加专业人员的编制数量和职业发展通道,确保频谱管理人才“引得进、留得住、用得好”。
参考文献
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(本文为开源文献,由军融国动智库研究人员编译/写,仅代表个人观点)
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