劉 偉,尹志忠,鄒 波
(1.裝備學(xué)院 a.研究生管理大隊(duì);b.訓(xùn)練部,北京 101416;2.中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心 西昌指控站,四川 西昌 615000)
早在20 世紀(jì)60 年代美國(guó)前總統(tǒng)肯尼迪就聲稱“誰(shuí)控制了宇宙,誰(shuí)就控制了地球;誰(shuí)控制了空間,誰(shuí)就控制了戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)?!睅资甑臍v次戰(zhàn)爭(zhēng)表明,太空已成為影響戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的新的制高點(diǎn)。尤其是自第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)以來(lái),以美國(guó)為代表的軍事強(qiáng)國(guó)在歷次軍事行動(dòng)中都無(wú)一例外地依賴于空間能力,使用大量的衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)施戰(zhàn)場(chǎng)信息支援。近年來(lái),為滿足世界新軍事變革和信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的需要,在衛(wèi)星系統(tǒng)迅猛發(fā)展的同時(shí),世界各軍事大國(guó)大力加強(qiáng)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)研究與應(yīng)用裝備的研發(fā),衛(wèi)星應(yīng)用裝備體系不斷完善,性能不斷提高,作戰(zhàn)應(yīng)用不斷深入,在武器裝備建設(shè)與發(fā)展中的地位和作用進(jìn)一步凸現(xiàn)。
衛(wèi)星應(yīng)用裝備是指利用衛(wèi)星信息發(fā)揮或增強(qiáng)作戰(zhàn)效能的武器裝備的統(tǒng)稱[1]。衛(wèi)星應(yīng)用裝備是全面提高武器裝備信息化水平的決定性因素,是實(shí)現(xiàn)航天力量與各種軍事力量相融合的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是衛(wèi)星信息支援保障能力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)斗力的必要條件,是提高主戰(zhàn)武器裝備特別是“殺手锏”武器裝備效能的有效途徑,是奪取戰(zhàn)場(chǎng)信息優(yōu)勢(shì)的核心能力,在諸軍兵種一體化聯(lián)合作戰(zhàn)中具有不可或缺的地位和極其重要的作用[2]。因此,衛(wèi)星應(yīng)用裝備既是衛(wèi)星系統(tǒng)信息支援保障能力向作戰(zhàn)能力轉(zhuǎn)化的“轉(zhuǎn)換器”,更是提升諸軍兵種作戰(zhàn)效能的“倍增器”。
目前,主要軍事強(qiáng)國(guó)都擁有了本國(guó)的衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星應(yīng)用裝備,而美國(guó)代表了世界發(fā)展的最高水平,其衛(wèi)星應(yīng)用裝備建設(shè)處于世界領(lǐng)先地位。在美國(guó)最近發(fā)動(dòng)的幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中,衛(wèi)星應(yīng)用裝備都得到了充分的使用,在很大程度上改變了戰(zhàn)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì),提高了部隊(duì)的信息化作戰(zhàn)能力。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,美軍的衛(wèi)星應(yīng)用裝備從無(wú)到有、從弱到強(qiáng),已經(jīng)形成門類齊全、功能強(qiáng)大,為諸軍兵種提供全維感知的偵察監(jiān)視、實(shí)時(shí)高效的指揮通信、精確精準(zhǔn)的導(dǎo)航定位、及時(shí)主動(dòng)的預(yù)警防御以及詳細(xì)準(zhǔn)確的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等信息支持的衛(wèi)星應(yīng)用裝備體系。按照功能劃分,衛(wèi)星應(yīng)用裝備可分為衛(wèi)星綜合應(yīng)用裝備、通信衛(wèi)星應(yīng)用裝備、導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用裝備、信息獲取衛(wèi)星應(yīng)用裝備等。美軍的衛(wèi)星應(yīng)用裝備體系組成如圖1 所示。
圖1 美軍衛(wèi)星應(yīng)用裝備體系組成
衛(wèi)星綜合應(yīng)用裝備是指由使用2 類或2 類以上衛(wèi)星系統(tǒng)的信息、以指揮和控制為核心功能的軍事信息系統(tǒng)之系統(tǒng)。衛(wèi)星綜合應(yīng)用裝備由各級(jí)指揮控制節(jié)點(diǎn)使用,通過(guò)由衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)鏈、計(jì)算機(jī)以及地面通信基礎(chǔ)設(shè)施等組成的網(wǎng)絡(luò)互連,構(gòu)成一個(gè)可以互操作和相互通信的整體。由于美軍所有的C4ISR 系統(tǒng)都大量依賴衛(wèi)星系統(tǒng)的信息能力,所以,可以認(rèn)為,美軍的綜合衛(wèi)星應(yīng)用裝備就是其各級(jí)C2 節(jié)點(diǎn)使用的C4ISR 系統(tǒng),即美軍的各級(jí)指揮控制系統(tǒng)。
美軍此類衛(wèi)星應(yīng)用裝備主要有:“全球指揮控制系統(tǒng)”(GCCS)、“21 世紀(jì)部隊(duì)旅及旅以下戰(zhàn)斗指揮系統(tǒng)”(FBCB2)、“分布式通用地面站系統(tǒng)”(DCGS),此外美軍正在研制試驗(yàn)美國(guó)陸軍“未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)”(FCS)、“戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)”(WIN-T)以及“聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無(wú)線電系統(tǒng)”(JTRS)等。
通信衛(wèi)星應(yīng)用裝備是指部署在地球表面和空中、通過(guò)通信衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行信息傳輸?shù)难b備,通信衛(wèi)星應(yīng)用裝備包括地球站以及各種通信終端。通信衛(wèi)星應(yīng)用裝備往往通過(guò)與其他通信裝備、基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成巨大的通信網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)這一巨大的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了通信衛(wèi)星應(yīng)用裝備體系。
美軍的通信類衛(wèi)星應(yīng)用裝備主要有:“增強(qiáng)型有效帶寬調(diào)制解調(diào)器”(EBEM)、“銥”星近空作戰(zhàn)支援應(yīng)用系統(tǒng)、第三代商業(yè)蜂窩技術(shù)建造“移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)”(MUOS)、美海軍多波段衛(wèi)星通信終端(NMT)、美國(guó)陸軍正在裝備一種便攜式衛(wèi)星廣播管理及上行鏈路系統(tǒng)——“戰(zhàn)區(qū)信息注入”系統(tǒng)(TIPS)以及“作戰(zhàn)軍種支援”甚小孔徑終端(VSAT)系統(tǒng)等。
導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用裝備是指接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)并經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,給作戰(zhàn)單元和武器裝備提供授時(shí)、導(dǎo)航和定位信息從而倍增戰(zhàn)斗力的裝備。按照導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用裝備的不同應(yīng)用方式,可分為導(dǎo)航定位終端和嵌入式導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用裝備。隨著技術(shù)水平的不斷提高,嵌入式導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用裝備應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,如嵌入到各種C4ISR系統(tǒng)、軍用地圖、運(yùn)載器、單兵以及精確制導(dǎo)導(dǎo)彈中等,已經(jīng)成為一種主流的應(yīng)用方式。所有這些導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用裝備通過(guò)作戰(zhàn)中所行使的功能相互關(guān)聯(lián)而構(gòu)成了導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用裝備體系。
在GPS 應(yīng)用裝備領(lǐng)域,目前,高精度抗干擾的GPS 接收機(jī)、應(yīng)用GPS 技術(shù)的精確制導(dǎo)武器、目標(biāo)搜索與救援裝備、精確投送后勤給養(yǎng)和武器設(shè)備的研制,以及提高現(xiàn)有GPS 系統(tǒng)定位精度等是主要發(fā)展方向。美軍這類的裝備主要有:“國(guó)防先進(jìn)GPS 接收機(jī)”(DAGR)、“新型抗干擾GPS 接收機(jī)”(G-Star)、“自主導(dǎo)航系統(tǒng)”(ANS)、兩棲作戰(zhàn)平臺(tái)“差分GPS移動(dòng)地圖顯示系統(tǒng)”、“GPS 增強(qiáng)戰(zhàn)區(qū)支援”計(jì)劃(GETS)、利用GPS 輔助慣性系統(tǒng)改進(jìn)現(xiàn)役制導(dǎo)彈藥、安裝“夏爾巴人”(Sherpa)制導(dǎo)控制裝置的聯(lián)合精確空投系統(tǒng)(JPADS)等。
信息獲取衛(wèi)星應(yīng)用裝備是指接收、處理、分發(fā)和應(yīng)用源自偵察監(jiān)視衛(wèi)星(成像偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星和執(zhí)行偵察監(jiān)視任務(wù)的商業(yè)成像衛(wèi)星)系統(tǒng)、預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星系統(tǒng)以及陸地和海洋探測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)采集信息的軍用信息裝備。這些裝備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連、構(gòu)成具有互操作能力的有機(jī)整體就稱為信息獲取衛(wèi)星應(yīng)用裝備。
信息獲取衛(wèi)星應(yīng)用裝備主要有偵察監(jiān)視功能的“戰(zhàn)術(shù)利用系統(tǒng)”(TES)、“先進(jìn)電子處理和分發(fā)系統(tǒng)”(AEPDS)以及“鷹眼地面站”(Eagle Vision);預(yù)警防護(hù)功能的“戰(zhàn)區(qū)攻擊和發(fā)射預(yù)報(bào)”(ALERT)和“聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)地面站”(JTAGS);提供戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的“數(shù)字地形保障系統(tǒng)”(DTSS)、“綜合氣象系統(tǒng)”(IMETS),“現(xiàn)代化影像提取系統(tǒng)”(MIES)等。
3.1.1 “21 世紀(jì)部隊(duì)旅及旅以下戰(zhàn)斗指揮系統(tǒng)”( FBCB2)
在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,F(xiàn)BCB2 首次投入實(shí)戰(zhàn),為作戰(zhàn)部隊(duì)提供了其他任何系統(tǒng)難以比擬的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力,對(duì)作戰(zhàn)指揮起到了非常積極的作用。主要體現(xiàn)在:①高度的態(tài)勢(shì)感知能力,任何師級(jí)指揮人員只需2 min 就能清楚地知道下級(jí)指揮員的位置或者前線部隊(duì)正在做什么,而以前是15 min,源于伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)的情況顯示,使用這些系統(tǒng)的地面部隊(duì)能更快速地機(jī)動(dòng)。指揮員能把80%的注意力集中在敵軍身上,20%的注意力集中在己方部隊(duì)的位置與指揮控制上,而過(guò)去與此完全相反;②可靠的信息傳輸及導(dǎo)航能力,F(xiàn)BCB2 可以與陸軍的高層戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)相連,允許作戰(zhàn)人員用E-mail 向戰(zhàn)地指揮官發(fā)送大量信息,以幫助其對(duì)部隊(duì)進(jìn)行重新部署。FBCB2 系統(tǒng)與武器平臺(tái)上的GPS 相配合,將大量數(shù)據(jù)瞬間傳遞給偵察機(jī)、特種部隊(duì)及中央情報(bào)局的特工人員,由他們對(duì)搜集到的信息進(jìn)行綜合處理;③有效的防護(hù)能力,雖然FBCB2 并不是一個(gè)敵我識(shí)別系統(tǒng),但它在避免友軍誤傷方而幫了美英聯(lián)軍的大忙。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍死亡人數(shù)為146人,在戰(zhàn)斗中被打死的占24%,其中15%是友軍誤射所致,而在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,F(xiàn)BCB2 不負(fù)眾望,凡安裝了該系統(tǒng)的部隊(duì)幾乎沒有出現(xiàn)過(guò)誤傷事故。
3.1.2 陸軍分布式通用地面系統(tǒng)( DCGS-A)
DCGS-A 旨在將情報(bào)分析人員與在海量數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的已處理通信攔截、圖像和雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接。駐阿美軍部隊(duì)和情報(bào)分析人員已經(jīng)使用該系統(tǒng),有效地解決了在高密度沖突期間,跟蹤部隊(duì)、坦克以及快速移動(dòng)部隊(duì)方陣的能力受限的問題。其在常規(guī)戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用非常突出。
3.1.3 全球指揮控制系統(tǒng)( GCCS)
美軍在伊戰(zhàn)前采用了最新版本的GCCS-J6.0 全球指揮和控制系統(tǒng),提高了情報(bào)能力,使通用作戰(zhàn)圖傳來(lái)的數(shù)據(jù)可以更好地同步。GCCS-J 聯(lián)合了所有軍兵種的指揮與控制系統(tǒng),并使無(wú)人機(jī)、地面和衛(wèi)星傳感器的數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)并傳遞到圖像與情報(bào)綜合系統(tǒng),幫助指揮官分析作戰(zhàn)情報(bào)數(shù)據(jù)、管理和生成目標(biāo)數(shù)據(jù)以及規(guī)劃任務(wù)。在美軍擊斃本·拉登行動(dòng)中,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬、副總統(tǒng)拜登、國(guó)務(wù)卿希拉里、國(guó)防部長(zhǎng)蓋茨等高官在白宮實(shí)時(shí)觀看了突襲作戰(zhàn)。這次奧巴馬觀看突襲行動(dòng),使用的就是全球指揮控制系統(tǒng)(GCCS)。
早在1995—1996 年的波黑戰(zhàn)爭(zhēng)期間,美軍利用“作戰(zhàn)軍種支援”甚小孔徑終端(VSAT)系統(tǒng)的雙向通信能力聯(lián)系著戰(zhàn)區(qū)50 個(gè)指揮部,他們通過(guò)VSAT 系統(tǒng)獲取信息,也可以向五角大樓發(fā)送信息。通過(guò)VSAT 系統(tǒng)向每個(gè)用戶傳送一幅圖像只需5 ~30 s,而在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間則需要一個(gè)多小時(shí)。正是通信衛(wèi)星應(yīng)用裝備的應(yīng)用,美軍對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)的“殺傷鏈”時(shí)間不斷縮短,從海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的80 ~101 min 到科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)的30 min ~45 min 再到對(duì)阿軍事打擊行動(dòng)的15 ~19 min,而在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中已縮短為10 min 左右。利用各類通信衛(wèi)星應(yīng)用裝備組成的通信網(wǎng)顯著提高了作戰(zhàn)規(guī)劃能力,使聯(lián)軍的作戰(zhàn)規(guī)劃由海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)的4 h 縮短到伊戰(zhàn)時(shí)的30 min。
經(jīng)過(guò)近幾次高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)和軍事行動(dòng),美軍GPS 應(yīng)用裝備已基本實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場(chǎng)普及,幾乎所有軍用飛機(jī)和坦克均加裝了GPS 設(shè)備。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,機(jī)載導(dǎo)航衛(wèi)星應(yīng)用裝備在引導(dǎo)B-52 轟炸機(jī)遂行遠(yuǎn)程空襲任務(wù)時(shí),使轟炸機(jī)在萬(wàn)米高空轟炸時(shí)誤差縮小到10 m 左右;通過(guò)GPS 制導(dǎo),彈藥在12 m范圍內(nèi)擊中預(yù)定目標(biāo)的幾率可提高到50%以上。在二次世界大戰(zhàn)期間,摧毀一個(gè)目標(biāo)平均要用648 枚炸彈,而現(xiàn)在只需用1 枚GPS 制導(dǎo)炸彈就能炸毀目標(biāo)。在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng),美軍投放了6542 枚GBU-31、32、53、37 直接攻擊彈藥、800 多枚戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈,其他衛(wèi)星制導(dǎo)武器還包括“風(fēng)力修正集束炸彈”、“聯(lián)合防區(qū)外彈藥”以及“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈、ACM-86“空射巡航導(dǎo)彈”等,衛(wèi)星制導(dǎo)武器在精確制導(dǎo)武器中的使用率高達(dá)80%;在2006 年的阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)上,聯(lián)合精確空投系統(tǒng)(JPADS)首次露面,聯(lián)合精確空投系統(tǒng)是高空、全天候、GPS制導(dǎo)系統(tǒng),增強(qiáng)了空投系統(tǒng)從飛機(jī)投放后的控制能力。這個(gè)系統(tǒng)增強(qiáng)了空軍與陸軍的協(xié)同作戰(zhàn)能力,使得飛機(jī)在高空和高速的條件下,投放貨物能夠更加精準(zhǔn),并且還能使不同的貨物到達(dá)不止一個(gè)空投區(qū)域,JPADS 軟件升級(jí)后已經(jīng)應(yīng)用于伊拉克戰(zhàn)場(chǎng),今后可以承擔(dān)向指定區(qū)域精確部署部隊(duì),向大面積區(qū)域投放救災(zāi)物資等任務(wù)。
早在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,“現(xiàn)代化影像提取系統(tǒng)”(MIES)通過(guò)圖像提取信息為美軍提供最初階段的預(yù)警和警示,并通過(guò)衛(wèi)星通信系統(tǒng)(SATCOM)和國(guó)防情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)(DDS)為關(guān)軍提供經(jīng)處理過(guò)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖像,為美軍提供戰(zhàn)場(chǎng)圖像支持。在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,戰(zhàn)術(shù)利用系統(tǒng)(TES)嵌入在軍、師級(jí)部隊(duì)的構(gòu)成中,為伊拉克自由行動(dòng)提供重要的接收到的或來(lái)自于天基和空中圖像、信號(hào)情報(bào)、藍(lán)軍部隊(duì)跟蹤和通信;利用前沿部署的"聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)地面站系統(tǒng)"(JTAGS)探測(cè)飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)射并發(fā)布警告的時(shí)間由海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)的5 ~6 min 縮短為2 ~4 min,提供了更多的反應(yīng)時(shí)間,提高了導(dǎo)彈攔截能力,而ALERT 系統(tǒng)更是在飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)射后約30 s 即可向戰(zhàn)區(qū)發(fā)出警報(bào)。美軍的第一支數(shù)字化師第4 機(jī)步師和“斯瑞克”旅都配備了“綜合氣象系統(tǒng)”(IMETS),為部隊(duì)提供了及時(shí)詳細(xì)的氣象信息,有效地保障了地面行動(dòng)的順利進(jìn)行。
通過(guò)研究美軍的衛(wèi)星應(yīng)用裝備及其作戰(zhàn)應(yīng)用,可以看出經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,美軍的衛(wèi)星應(yīng)用裝備已經(jīng)逐漸形成體系,功能不斷增強(qiáng),在近幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍的衛(wèi)星應(yīng)用裝備都發(fā)揮了巨大的作用,可以說(shuō)給戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。衛(wèi)星應(yīng)用裝備是美軍在一體化聯(lián)合作戰(zhàn)指揮體制中奪取指揮控制優(yōu)勢(shì)不可或缺的一環(huán),對(duì)于提升部隊(duì)作戰(zhàn)效能發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用,而且其重要性隨著天基電子信息裝備的深化應(yīng)用進(jìn)一步加強(qiáng),所以大力發(fā)展衛(wèi)星應(yīng)用裝備是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需求所決定的??傊?,衛(wèi)星應(yīng)用裝備是未來(lái)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的基礎(chǔ)之一,它對(duì)于軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力的增強(qiáng)作用會(huì)隨著科技的發(fā)展日漸重要,必須加強(qiáng)和重視衛(wèi)星應(yīng)用裝備的建設(shè)和發(fā)展。
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