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杏彩体育:猎敌:2035年战场上的传感器

发布时间:2024-11-22 05:33:17
来源:杏彩体育APP下载 作者:杏彩体育官网入口

  美军《军事评论》(双月刊2021-1/2)刊登了2020年度该刊“杜普伊杯”获奖征文“猎敌:2035年战场上的传感器”。该文着眼当前大国战略竞争的趋势,探讨了2035年前传感器技术的可能演进,认为美军太空优势受到挑战,将限制图像情报传感器的作用,转而依赖信号情报等领域传感器,为此应全面调整美国陆军转型框架。

  一是传统空天基情报优势受到挑战。随着现代化远程地空导弹和反卫星武器的发展,在未来美国与俄罗斯和中国的高端冲突中,美军空基和天基图像情报能力将受到限制,地面超视距作战变得越来越常态化,“先敌看见”转变为“先敌探测”,在图像情报之外,开发信号情报(SIGINT)、计量与特征情报(MASINT)、人力情报(HUMINT),以及开源情报(OSINT)传感器的价值显著上升。

  二是电子情报传感器将得到广泛运用。未来战争中,美国陆军将广泛运用电子情报传感器来发现敌军,增强部队从敌军电子信号和辐射中搜集信息或数据的能力。通过传感器组网,地面侦察节点将链接一系列太空、空中和地面传感器,直接向陆力网提供目标数据。

  三是量子探测技术将提升通信情报水平。通信情报主要从无线电传输、广播、电话通话、短信息和在线通信搜集信息。美陆军近期成功开发出基于原子“里德伯”(Rydberg)态的量子传感器,用于探测通信信号,可覆盖从0到100GHz的整个无线电频谱。计量与特征情报也将能够实时提供辐射源或信号发射器的信息。

  四是电子商务推进公共数据成为重要情报来源。从媒体、会议记录和公共数据等获取的开源情报具有高度可用性,但情报人员需要对超大容量的数据进行分类整理。随着电子商务的发展,网络空间已经扩大到维持我们日常生活的支柱部门,将刺激开源情报传感器的发展,使其能够更高效地快速扫描大量数据,搜集到有用的可执行信息。

  五是“与看不见的敌人战斗”需要更新作战概念。在大多数情况下,美国陆军将因掌握的图像情报有限而不得不“与看不见的敌人战斗”,因此必须发展作战概念和理论,在无法看到敌军的情况下,优化确定敌军位置并与之交战的能力,实现在分散作战的同时集中杀伤性效果。

  六是装备采购要适应遍布传感器的战场。为应对2035年遍布传感器的战场,美国陆军应在平时大量投资图像情报之外的传感器开发,为战时提供高效、廉价、能够广泛应用的各类传感器。同时,投资可再生能源、定向能武器、快速制造和自主学习能力,采用模块化设计和开放式体系架构,将提高战时的适应性。

  七是分散部署和作战需要形成任务指挥文化。任务指挥思想的实质是在理解指挥官意图的基础上,利用创造力和主动性来适应环境的变化,并完成任务。任务指挥文化的形成有赖于养成训练、领导能力和人事管理等多方面的合力。任务指挥需要整个指挥链中指挥官之间基于能力的信任。各级领导的能力、创造性和决断力对形成任务指挥的文化至关重要,而这则有赖于高效的人事管理。

  一是电磁频谱域已成为战场感知对抗的主要着力点。近年来,美军相继开发“电磁频谱作战”“作战云”“决策中心战”“认知电子战”等作战概念,本质是发挥电磁频谱域以虚控实的优势,链接、控制和融合跨域情报感知手段,开发系统自适应学习功能,强化战场环境实时感知能力,在高烈度战争中灵活自适应地开展全面对抗。

  二是数据安全已成为大数据时代的基石。随着数据挖掘、分析和计算技术的演进,在有限时间内难以整理的超大容量数据变得更易于被处理和利用,数亿人口行车路线、重要部门人员车内言行、城乡道路高清测绘等数据可以被一键获取、实时分析,数据安全对于的重要性日益上升。

  三是基于能力的信任是实现分布式作战的核心。高素质军官是德国任务指挥思想发源的土壤。在高烈度战场上的分布式作战中,拥有创造性和决断力的指挥官群体,才能实现在没有持续监督和指导的情况下,根据上级意图高效地执行作战方案。

  未来15年,传感器技术将得到飞跃式发展,为了有效利用传感器技术创新,美国陆军必须及时做出全面调整。本文在《军事评论》2020年度“杜普伊杯”专题征文竞赛中获得第三名。

  通过过去一年的研究,我们已经了解到一些关于未来国家或大国之间的高端战争。首先,毫不奇怪,这将是场高烈度战争,……遍布传感器,无处藏身。就像通常所讲的那样,“一旦被发现就会被命中”。无论是被精确或非精确弹药命中,你都将丧生。

  跨不同情报领域的传感器帮助军队发现并最终摧毁他们的对手。在《军事技术变化预测2020-2040》(布鲁金斯学会出版社,2018年)中,未来学家迈克尔·奥汉龙认为“传感器是提供关于目标、地形与气象、平民人口、关键基础设施和己方部队信息的军事技术。”

  到2035年,传感器技术和军事事务的变化将使战斗空间的杀伤性呈指数级增长,这取决于作战人员发现和歼灭敌军的速度。在《技术变革与未来战争》(布鲁金斯学会出版社,2000年)一书中,迈克尔·奥汉龙也类似地设想了未来的战场空间,“信息网格和数据的实时处理与传播,可以无缝集成传感器、运输工具和武器,产生令人印象深刻的新型军事能力。”

  因此,根据传感器技术和军事事务的预期变化,到2035年,美国陆军应该适应传感器发现敌军的方法,调整作战理论、组织编制、训练、装备、领导培养、人事、设施和政策(DOTMLPF-P)的转型框架,在发现敌军的同时避免被敌军发现。这种调整将确保美国陆军直到2035年前,能够最有效地利用传感器技术和军事的发展。

  下文在与实力相当或相近对手的常规冲突背景下,探讨了2035年前传感器的演进方式。提出了关于美国陆军应该转变DOTMLPF-P,以充分利用传感器的见解。

  在2035年的战场空间中,图像情报(IMINT)传感器将受到严格限制,美国陆军将更严重地依赖其他情报领域的传感器,以帮助部队在避免被发现的同时,确定敌军位置。这些其他情报领域包括信号情报(SIGINT,包括电子情报[ELINT]和通信情报[COMINT])、计量与特征情报(MASINT)、人力情报(HUMINT),以及开源情报(OSINT)。

  在未来冲突中,利用2035年前导弹、雷达和定向能技术的进步,美国的竞争对手(中国和俄罗斯)将在航空航天领域对抗美国的图像情报收集工作。美国已经预见到,在与类似俄罗斯和中国这样同侪对手的未来高端冲突中,太空将是一个竞争激烈的环境,这就是美国建设太空军的原因。

  下面的例子强调了这样一种可能性,即到2035年像中国这样的同侪对手将显著增强其当前的能力,在航空航天领域挑战美国,进而剥夺美国陆军用于发现对手的图像情报(IMINT)。中国已经展示出限制美国空基和天基图像情报(IMINT)的能力。关于对美国空基图像情报(IMINT)传感器的限制,兰德(RAND)公司在2016年就曾评估,中国的“现代化战略地空导弹(射程超过100公里)占人民解放军空军(PLAAF)总库存的30%;然而,由于自主生产的红旗(HQ)-9和即将采购最先进的俄罗斯地空导弹(SA-21),这个百分比预计还将会上升。”

  关于对天基图像情报(IMINT)传感器的限制,在2019年9月,美国太空司令部及空军太空司令部的司令约翰·雷蒙德将军,在米切尔研究所的讲话中曾宣称,中国正在开发定向能武器——可能是旨在致盲美国卫星的激光武器。此外,中国已经通过其广泛宣传的2007年1月举行的反卫星试验,展示出反卫星导弹的能力。中国还在开发光学望远镜和雷达,除了在太空中跟踪天体之外,还可以提供导弹预警。安全世界基金会(SWF)在2020年的报告《全球反太空能力:开源评估》中称,“中国正在开发一种复杂的地基光学望远镜和雷达,用于探测、跟踪和描述天体特征信号,这将作为其空间态势感知(SSA)功能的一部分。”

  随着远程火力射程和精度的提升,上述关于2035年图像情报(IMINT)面临挑战的预期将进一步加剧。这样的进步将使地面超视距作战变得越来越常态化。反图像情报(IMINT)侦察和远程火力的预期进展,将使陆军发现和拦截敌力的工作变得更加复杂,“先敌看见、先敌发射”的理论将转变为“先敌探测、先敌发射”。换句线年的战场上,美国陆军将利用其他情报领域的传感器迅速发现对手。这就证明了某些对于其他情报领域传感器的开发是有价值的。

  到2035年,美国陆军的图像情报(IMINT)搜集能力将受到同侪对手的严峻挑战,将迫使其主要依赖于信号情报领域的传感器发现敌军。信号情报(SIGINT)传感器将帮助美国陆军搜集雷达和武器系统等设备产生的电子信号,以及无线电、电话等通信信号,确定对手位置。这两类信号情报传感器将对在2035年发现敌军至关重要。

  电子情报。电子情报(ELINT)是信号情报的一种。根据电子情报(ELINT)研究员理查德·伯纳德(Richard L. Bernard)的说法,“电子情报(ELINT)是主要来自语音或文本之外电子信号的信息。”根据这一定义,电子情报传感器可以支持对敌军信号结构、发射特征、作战节点、发射极函数(emitter functions)和武器系统相关部件的探测、识别和分析。这些部件包括雷达、信标、和导航信号。

  到2035年,同侪对手的竞争和对美国获取图像情报(IMINT)的拒止,将迫使陆军广泛运用电子情报传感器来发现敌军,同时确保部队躲避对手将部署的类似传感器。在与其他传感器组网之后,电子情报(ELINT)传感器将增强部队从敌军电子信号和辐射中搜集信息或数据的能力,从而支持陆军在2035年的战场空间中发现对手,并保持全面的态势感知。

  尽管在2035年之前,外层空间的活动可能会降低天基电子情报(ELINT)传感器的性能,但陆军仍然能够迅速地发现敌军,并通过使用先进的(远程)地面传感器来维持态势感知,例如其“泰坦”战术情报目标侦察节点(TITAN)设想的那样。泰坦(TITAN)是陆军计划的模块化、远征情报地面站,它将链接一系列的太空、空中和地面传感器,直接向陆力网提供目标数据。

  通信情报。通信情报(COMINT)可以从上文定义的电子情报(ELINT)中提取,被定义为主要来自包含语音或文本的电子信号的信息。从这个意义上说,通信情报(COMINT)包括从无线电传输、广播、电话通话、短信息和在线通信搜集到的信息。

  信号情报传感器当前的最新进展表明,陆军未来的信号情报(SIGINT)传感器将更加先进,能够迅速定位对手,对于通信情报(COMINT)传感器则更甚。例如,陆军科学家们在2018年开发出一种量子接收器,利用高度兴奋、敏感的“里德伯”(Rydberg)态原子来探测通信信号。在这一成果的基础上,美国陆军研究实验室于2020年3月宣布,其研究人员创造出一个量子传感器。据陆军研实验室称:

  量子传感器可以给官兵提供一种探测通信信号的方法,覆盖从0到100GHz的整个无线电频谱。利用传统的接收机系统,单个天线达到如此广泛的光谱覆盖范围是不可能的,要达到这个效果,需要多个系统的独立天线、放大器和其他组件。

  图示:玻璃蒸汽电池中的原子群受激光束刺激呈现“里德伯”(Rydberg)。