特別策劃
作者：曹晨 段大江
今年一季度，國內多家媒體先後報導了來自韓聯社和韓國《中央日報》的消息，繼2011年3月4日以來，朝鮮多次發射幹擾全球衛星定位係統（GPS）的電波，試圖阻礙美韓聯合軍演。幹擾之後，首爾西北部地區使用GPS的手機和導航儀發生了時間顯示混亂、通話信號差等現象。韓國隨後表示，韓國軍隊的核電磁脈衝彈（EMP）的研發已經達到一定水平，若有必要可投入實戰部署。那麼，GPS為什麼會受到幹擾？核電磁脈衝彈到底有什麼樣的威力？二者與電子戰的關係又是如何呢？讓我們先走進新興的電子戰，然後在賽博戰中去看電子戰。
愈演愈烈的導航戰
關於GPS的幹擾，實際上是導航戰的一部分。導航戰指的是針對或利用導航係統所進行的對抗與反對抗、利用與反利用的鬥爭，它又是自海灣戰爭以後走向興盛的新興電子戰形式，在近期幾次局部戰爭中都占有一席之地。雖然導航設備有很多，但在軍事領域應用最廣泛的，還是慣性導航和以GPS為代表的衛星導航。由於慣性導航在工作時不需要利用其他任何外部資源，所以不能被幹擾和對抗，因此，導航戰主要是針對或利用GPS所進行的阻止、保護、利用或反利用。
GPS在戰爭中的作用，一是對飛機、輪船等作戰平台提供精確的導航信息，包括位置和時間信息，二是為火力提供精確的位置等製導信息，顯著提高火力的效率。在1991年的海灣戰爭中，GPS首次應用於實戰就獲得不菲戰績。當時多國部隊的地麵作戰部隊、飛機、艦艇和特種作戰部隊，配備了約5 500台GPS軍用接收機和10 000台GPS民用接收機，每天可以及時接收在軌運行的16顆GPS衛星發射的高精度三維導航信息，因而大大提高了部隊的機動、打擊和保障能力。在科索沃戰爭中，由於戰區惡劣的天氣和複雜的地形條件，使得應用其他製導方式的巡航導彈和靈巧炸彈的攻擊精度受到很大製約。於是，北約把大批巡航導彈和靈巧炸彈都改用了全天候、自主慣導/全球定位係統製導。例如B-2戰略隱身轟炸機本身就采用了GPS進行導航定位，而所攜帶的16枚製導炸彈由激光製導改為GPS製導後，使該機具備了夜間和全天候精確打擊能力；另外，F-15E和F-16作戰飛機使用的AGM-130遠程空地導彈、艦射“戰斧”式巡航導彈、空射AGM-86巡航導彈等，也都使用了GPS製導。如果沒有GPS，美軍精確製導武器就難以施展威力。
GPS的研製始於20世紀70年代，1995年7月，美國國防部宣布GPS係統完全研製完成。從設計的一開始，圍繞著定位精度的問題，便帶上了電子戰的色彩。美國人最初是想給社會提供2種不同的定位準確度（就是定位精度），分別稱為標準定位服務（SPS）和精密定位服務（PPS）。美國政府規定，SPS提供給民間用戶使用，PPS隻提供軍方和特許的用戶使用。
在兩種精度的服務中，使用了不同的碼元，根據其所采用的碼元類型，也可以稱為C/A碼和P碼。SPS使用的是C/A碼，碼長為1 023個碼元，即在每秒鍾內，各個碼元進行1 023次從數字0變為數字1或者從數字1變為數字0的變化，這1 023個碼元每秒各重複1 000次，即1.023兆赫茲， 或每一百萬分之一秒跳動一次。在PPS中，采用P碼，碼長非常長，碼速為10.23兆赫茲，即每千萬分之一秒跳動一次。由於GPS接收機通過對比碼元的跳動來計算從衛星到接收機的時間，然後再轉換成距離。顯而易見，P碼的時間精度高了10倍，距離精度也就高了10倍：現代信號處理技術計算碼元跳動的時間精度是碼寬的百分之一，一百萬分之一秒折合出來的距離是300米，它的百分之一就是3米，而P碼的精度是這個數值的十分之一，即0.3米。
1996年，美軍開始實施導航戰計劃，主要內容包括三個方麵：保護美國及其盟國對GPS的軍事應用；防止敵方利用GPS；保持民用無線電導航的和平利用。由於保護、防止和保持三個英文單詞的第一個字母都是P，因此，有時也把導航戰稱為3P計劃。
從根本上說，導航戰的基礎是GPS的信號太弱。GPS衛星隻有幾十瓦的發射功率，要傳播20 200千米的距離才能到達地球表麵的接收機，而信號功率的衰減與傳播距離的平方成反比，因此，抵達地球表麵的GPS信號極其微弱，相當於在15 000千米以外觀察25瓦的燈泡發出的光。反過來說，GPS的幹擾機的功率就能夠輕鬆做到比GPS信號強很多倍。實際上，遠在這次韓美軍演期間GPS被幹擾之前，在20世紀80年代末GPS投入使用後，便不斷有GPS民用用戶受到無意幹擾的報道，從而證實了GPS的這個弱點。
從技術上看，GPS軍用接收機所受到的主要威脅是壓製幹擾，也就是讓微弱的GPS信號淹沒在強大的幹擾信號中，不能被接收機所檢測。除了壓製幹擾外，也有欺騙幹擾，也就是指用地麵上、機載或氣球載的發射機，發射與GPS衛星相同或相似、然而更強一些的信號，使GPS用戶的接收機把這種信號誤以為是由衛星發出來的，導致接收機產生錯誤的導航信息。由於美國針對GPS的軍用和民用提供了兩種不同的服務，對軍用GPS信號采用了抗電子幹擾特別是欺騙幹擾的措施，而民用的GPS信號則是公開的，因此，導航戰計劃的第一條內容，主要是指發展對壓製幹擾的發現、定位和抵抗技術。由於美國對GPS軍用服務有一定的抗幹擾措施，因此，導航戰第二條主要是指敵對方隻能利用GPS民用接收機或部分利用軍用GPS服務與之對抗，“防止”主要指的是美軍及其盟國要在戰場區域或在美軍認為應該的時間和區域，讓民用接收機不能工作，所采取的方法之一就是對其進行幹擾。第三條是美國從其政治和經濟利益的考慮，要求不要因在一定區域阻止民用GPS的同時，使其他地方的民用GPS用戶也停止工作。