作戰概念

由俄烏戰爭觀察俄軍電子戰能力
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2022.12.29
作者
中共政軍與作戰概念研究所 舒孝煌 副研究員

關鍵字: 電子戰、俄烏戰爭、衛星導航
(本評析內容及建議,屬作者意見,不代表財團法人國防安全研究院立場)


一、俄電子戰發展情況


俄羅斯一向重視電子戰發展,根據美國研究,俄已發展各種規模和能力的陸基電子戰系統,其中多數是車載式,可機動部署,分別具備不同功能,包括可在較長距離內干擾無線電通訊、GPS和雷達,曾在中東用於對付美軍及其盟友。俄羅斯的Krasukha-2移動電子戰系統只是俄羅斯人服役的多種類型中的一種,據報導可以干擾雷達和通訊系統的擴展範圍。[1]

俄羅斯能夠在戰術、作戰和戰略層級上整合網路空間和電子戰能力。在戰略和作戰層級上,俄羅斯共編組5個電子戰旅,在西部軍區編組兩個電子戰旅。這種分配僅來自俄羅斯地面部隊(RGF),不包括俄羅斯海軍和空軍的電戰部隊。地面部隊作戰和戰略部隊試圖在各層級混淆和欺騙敵對部隊的軍事決策者。這是透過將網路空間和資訊戰能力相結合,同時還通過將防空能力整合為反介入∕區域拒止戰略的一部分來完成,以保護作戰資產並防止進入衝突地區。每個電子戰旅均包括4個電子戰營,可以完成作戰和戰略任務,或支持較小的地面部隊單位,例如師或更低的部隊。[2]

在戰術層面,電戰旅有一個電戰連,一個無人機(UAS)連和一個情報支持排。在電戰連中,有12個車載電戰平台和15個便攜式平台干擾器,配備大約一百名人員。每個車載干擾器都有不同的功能,電戰連為旅長提供一系列通信、雷達和其他干擾功能。每個電戰連都可以通過電子方式定位目標;阻塞和破壞高頻、超高頻和特高頻通信;干擾、破壞或欺騙GPS,包括模仿GPS位置∕定時,以及對無人機通用數據鏈路的其他干擾,這可能會危害或劫持大多數的無人機。它們可干擾地面、機載和海事雷達,干擾範圍達300公里,並引入虛假目標。電戰系統還可以干擾載人和無人平台的各種飛機導航系統。有些系統可以擊敗飛彈和火砲中的近程引信,或者干擾S、X和Ku波段雷達,其中包括美軍火砲定位和防空系統雷達、機載平台(如機載預警和控制系統)以及雷達導引飛彈。

俄羅斯軍隊在電子戰方面有著悠久的歷史,無論是破壞及中和感測器及通訊系統,還是將訊號情報與火砲系統搭配運用。在俄羅斯入侵喬治亞的初始階段,俄羅斯空軍遭喬治亞防空系統擊毀五架飛機,直到地面部隊部署地面干擾機。

2014年,俄羅斯支持的烏克蘭分離主義分子從俄羅斯電子戰中受益,成功地破壞烏克蘭軍用無人機和近距離的烏克蘭火砲彈藥,地面部隊作戰距離在1公里至30公里之間,對烏克蘭空中系統的範圍則可達240公里。[3] 烏克蘭的軍事通訊也被俄軍結合干擾和電戰支持的混合式電戰系統嚴重干擾,這些系統也可協助保護電戰及火砲單元,並用於定位及標定敵方目標。[4] 在敘利亞,俄羅斯人部署了Krasukha-4干擾系統,成功干擾美國通訊和感測器。根據美國特戰司令部前司令湯馬斯(Raymond Thomas)將軍所說,敘利亞已成為「世界上最具侵略性的電磁環境」。

二、俄軍對GPS系統的干擾


衛星導航在現代戰爭中極為重要,除協助空中、海上及地面載具精確導航外,也提供精準武器準確擊中目標,同時對部隊指揮管制也極為重要。中共、北韓、俄羅斯都在進行GPS干擾計畫,同時也利用民用GPS訊號協助執行軍事行動。

俄烏戰爭中,俄羅斯也運用GPS干擾及網路攻擊等反太空手段,不過俄羅斯攻擊的不是衛星本身,而是系統的地面終端站。俄羅斯有許多系統可用於干擾當地GPS接收器,可能會影響無人機、精準導引武器及飛彈的導引系統,不過俄羅斯尚不具備干擾GPS衛星的能力。俄軍電子戰平台是 Tirada-2,在2019年投入使用,可對通訊衛星進行上行鏈路干擾。另一種系統 Bylina-MM 則設計用於抑制某些通訊衛星的機載轉發器。另2種雷達干擾機Karushka-2 和 Karushka-4,則可能干擾雷達偵察衛星。[5]

俄羅斯早在2014年併吞克里米亞時,即干擾烏克蘭接收干擾GPS訊號,甚至在北約演習時試圖干擾演習。GPS訊號由Navstar星系傳輸,對GPS訊號的干擾,要透過大量天線,以無線電噪訊來阻擋特定訊號,不過其功效會受地形阻礙。俄羅斯也設法阻止星鏈(Starlink)的傳輸,不過馬斯克(Elon Musk)表示可透過軟體更新來繞過干擾。[6]

俄羅斯曾在2021年聲稱,其最新的反衛星飛彈技術,可能會炸毀32枚GPS衛星。俄曾在該年11月15日對一枚退役的Tselina-D衛星進行測試。這枚衛星是前蘇聯時代的監視衛星,運行高度約574公里,其解體產生約1,500塊碎片,甚至威脅到國際太空站(ISS)的安全,並迫使國際太空站採取緊急程序避免碰撞。美國太空司令部司令迪金森(James Dickinson)指俄故意無視所有國家太空領域的安全、穩定及長期可持續性,其測試顯示俄繼續發展對所有國家構成威脅的反太空武器,並破壞戰略穩定。[7]

戰事爆發後,2月24日,波羅的海、烏克蘭周邊國家、芬蘭東部、黑海及東地中海的衛星導航系統遭欺騙及干擾的情況加劇,歐盟航空安全署(EASA)指出,民航機在飛行航線上都發現,在某些情況下,因無法執行安全降落程序,必須重新設定航線或更改目的地。俄羅斯並增加部署手持式GPS干擾器,以及道路移動式干擾器,並可能運用太空干擾器,另外也運用其強大的網路駭客對抗GPS及歐洲伽利略(Galileo)系統的地面站。專家認為,美國應該加速建立備用GPS系統,並運用多種技術來補充GPS,其中有些技術包括低軌道衛星,或地面廣播電台的訊號。另外應加速GPS BlockIII衛星的發射進度,它可提供更佳精度、抗干擾能力,以及民用系統的連接性,可為歐洲盟邦提供關鍵援助。[8]

三、俄烏戰爭中俄軍電子戰運用情況


英國皇家三軍研究所(Royal United Services Institute, RUSI)一份對俄烏戰事的初步評估報告認為,部隊必需爭取「制精確權」(the right to precision),精準武器可增加擊殺效果,且減少部隊的後勤負擔,從而提高生存性。但精準武器很容易被電子戰手段擊敗。用於保護、攻擊、定向的電子戰手段,是現在多兵種聯合作戰的關鍵因素。[9]

俄軍裝備相當先進,然而經常發生作戰能力及部隊互相干擾甚至攻擊友軍之情況,電子戰和其他作戰單元很少不發生衝突,而敵我識別能力亦不充分,使得原本應互相成為戰力加乘器的作戰單元,必須分開運用。

由於開戰之時,俄軍作戰計畫發生嚴重錯誤,加上2014年俄軍侵烏之後,烏克蘭儘可能強化其空防能力,入侵後數天俄軍發現烏克蘭空防系統仍能運作。俄軍後來改變戰術,以反輻射飛彈等對烏進行防空制壓,並系統性部署電子戰部隊。烏克蘭發現其空對空及對地通訊常被干擾,導航系統被壓制,俄軍戰機也增加對干擾莢艙的運用,加上防空系統被制壓,而近距離的空中支援,以及攻擊型無人機在許多作戰區域也無法使用。俄空軍作戰能力的快速改善,部分原因是這些單位在俄國空域內飛行,未受入侵部隊陷入混亂所影響。

另外,在早期作戰階段,因烏克蘭仍運用俄式裝備,尚未收到西方援助的大量武器,俄軍擁有武器彈藥的數量優勢,射程優於烏軍砲兵,電子戰也限制精確打擊的效果。在俄軍重新集中軍力在頓巴斯地區後,俄軍大量部署電戰單位,這些單位有效破壞該區域的導航,也指揮對烏軍戰機及無人機發起火砲或電子攻擊。俄烏雙方都廣泛運用無人機,特別是在烏東戰事轉變成火砲對決後,快速獲得目標的重要性大增,而戰線接近使人力偵察變得不可行,無人機在偵蒐上便發揮重大效果。除便宜的商用消費型無人機外,雙方也都使用大型長航時無人機,不過雙方數量都很少,因此只好在最有利情況才能投入使用。直到7月,烏克蘭90%的無人機都被摧毀。其中4軸消費型無人機的使用壽命為3架次,大型無人機如TB2的使用壽命為6架次,而且經常失敗。部分原因是遭俄電子戰干擾使其失控,或造成感測器失靈,或打擊烏軍地面控制站。

四、俄軍電戰系統未發揮最大作用


挫敗敵方精準打擊至為重要,這可透過阻止敵人發現目標精確位置,或干擾精確打擊機制來實現。在戰事初期,烏軍精準武器數量仍少時,俄軍電子戰有效阻止其發揮作用,而且俄軍較依賴無導引武器進行飽和攻擊,因此這對烏軍影響更大。不過俄軍的綜合式電戰系統亦有缺點,而且也對友軍部隊產生與對烏幾乎相同的廣泛影響,俄軍仍無法解決自己也被干擾的問題,其作戰計畫的弱點,多少也因誤擊友軍問題而擴大。例如俄軍開始干擾通訊,但其Leer-3車載式電戰系統,以海鷹10(Orlan-10)無人機作為干擾訊號發射源,用於干擾GSM通訊,卻無法與電戰效應同步,結果使俄軍本身的無人機使用也變得困難。[10] 而俄軍雖可干擾導航系統,但對精準武器系統本身的干擾則很少有效。

俄軍通訊也受到烏克蘭電子戰干擾、本身通訊設備欠缺,以及運用烏克蘭當地手機等通訊設備,導致烏軍能竊聽及監控大量俄軍戰術通訊。而烏軍對俄軍的欺騙手段也發揮廣泛效果,包括誘使俄軍耗費彈藥打擊假目標、同時其火力反而暴露部署位置,也欺騙俄軍的戰損評估,這使得俄空軍遭受損失,因為誤以為烏軍防空能力已遭制壓。另外,俄巡洋艦「莫斯科號」被反艦飛彈擊中時,沒有跡象顯示其雷達正操作中,然而該艦應該是黑海艦隊的防空節點;在檢視被擊落的俄軍飛機殘骸時,也常發現其雷達電門處於關閉位置,這顯示其人員可能過度自信、訓練不足或是對任務缺乏瞭解。

俄軍戰機的Khibiny電戰莢艙,可自動偵測雷達並加以干擾,但它同樣也會干擾俄機自己的雷達,使得飛行員不得不在開啟干擾和確保雷達運作之間做出選擇,通常飛行員會奉命優先考慮雷達運作。若俄軍能先對人員進行訓練,並考慮對不同電磁頻譜進行管理,或許能避免系統互相衝突或通訊設備缺乏相容性的問題。因此在實際作戰時,導致大量混亂及相互干擾,也造成能讓敵軍突穿的縫隙。

五、掌握電磁頻譜優勢為現代戰場生存必要條件


俄、烏雙方均在戰場上運用電子戰,定位、干擾及阻斷對手的武器、無人機的操作及GPS訊號,以及對方的通訊。俄羅斯在烏克蘭戰場使用電戰干擾日益增加,因為其發現對烏克蘭通訊基礎設施的網路及實體攻擊影響有限。烏克蘭也同樣運用俄系電戰技術。在通訊方面,烏軍大量運用美國L3Harris通訊系統,因其較為安全,而「星鏈」系統也不受俄羅斯電子戰影響,俄軍可以定位星鏈的終端機,但破譯其網路通訊非常困難。不過烏克蘭並不能完全保護己方通訊不受俄軍電戰侵害。[11] 這場衝突已揭示未來戰場樣貌,掌握太空、網路、電磁頻譜空間,可快速破壞敵人制電磁權,獲致戰場優勢,或至少阻撓敵方,從而破壞其獲得戰場主導權的能力。

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