從天基戰(zhàn)略偵察向天基戰(zhàn)術(shù)偵察的發(fā)展

蔣盤林

（通信信息控制和安全技術(shù)重點實驗室，浙江 嘉興314033）

0 引言

天基情報偵察是一個國家戰(zhàn)略情報偵察能力的基礎(chǔ)。目前在天基情報偵察技術(shù)方面的大部分研究主要集中在改進和提高其戰(zhàn)略情報偵察能力上，許多技術(shù)障礙使天基情報偵察資源還無法直接為戰(zhàn)術(shù)用戶提供服務(wù)。但在網(wǎng)絡(luò)中心化的現(xiàn)代化戰(zhàn)場上以及網(wǎng)絡(luò)使能的聯(lián)合與協(xié)同作戰(zhàn)模式中，已經(jīng)開始越來越多地接入了天基情報偵察資源，而天基情報資源的有效利用則極大地提高了作戰(zhàn)部隊和各類武器裝備的作戰(zhàn)效能、效率和能力，特別是在天基情報資源直接接入戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場提供及時的情報服務(wù)時，它在戰(zhàn)斗空間的時間域、空間域所發(fā)揮的作用使戰(zhàn)斗力得到了成倍或翻番地增長。

本文首先簡要介紹了美國天基情報偵察的發(fā)展情況，探討了未來數(shù)字化戰(zhàn)場對天基情報偵察能力的迫切需求，最后敘述了從天基戰(zhàn)略情報偵察向天基戰(zhàn)術(shù)情報偵察的可能發(fā)展途徑。

1 國外天基情報偵察技術(shù)發(fā)展簡況

1.1 戰(zhàn)略情報偵察的誕生

為了能夠?qū)χT如1949年前蘇聯(lián)第一枚原子彈爆炸、1950年北朝鮮對南朝鮮發(fā)動突然襲擊等這類世界性突發(fā)事件作出及時響應(yīng)，美國大力發(fā)展高空飛行偵察技術(shù)。從第一代改造B-47B轟炸機的RB-47E 戰(zhàn)略情報偵察飛機、U-2專用高空偵察飛機和SR-71先進遠程空中偵察飛機，直至最終脫離大氣層進入太空的偵察衛(wèi)星，美國只用了十余年時間。

1.2 “科羅娜（CORONA）”計劃［1］

在研制和試驗U-2飛機的早期階段，美國空軍就開始研究利用衛(wèi)星來實施戰(zhàn)略情報偵察的途徑。為應(yīng)對前蘇聯(lián)于1957年10月成功發(fā)射Sputnik-1衛(wèi)星的局面，1958年年初美國發(fā)布了一個實驗衛(wèi)星計劃，代號為“發(fā)現(xiàn)者（Discoverer）”，計劃將一系列性能優(yōu)良的科學實驗載荷送入軌道。但是，整個“發(fā)現(xiàn)者”計劃是一個精心設(shè)計的隱秘CORONA 計劃，實際上是開發(fā)美國第一顆成像偵察衛(wèi)星。

CORONA 衛(wèi)星設(shè)計用“雷神”中程彈道導彈發(fā)射。洛克希德公司負責系統(tǒng)總體和工程技術(shù)，通用電氣公司負責制造回收艙，Itek公司贏得先進相機的開發(fā)合同。

美國中央情報局和空軍聯(lián)合審查了CORONA 計劃，決定將發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量從開始的10顆增加到12顆，后來又增加到20顆。由于初期的發(fā)射發(fā)生了一系列故障，直至1960年8月18日發(fā)射“發(fā)現(xiàn)者XIV”衛(wèi)星才真正獲得了成功。對此衛(wèi)星搭載的一架照相機所獲得的圖像膠片回收分析后發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星對前蘇聯(lián)國土的覆蓋面積要比所有U-2飛機飛行偵察的總面積還大。CORONA 計劃一直執(zhí)行到1972年，共進行了145次衛(wèi)星發(fā)射。

1.3 美國國家偵察局（NRO）與國外典型情報偵察衛(wèi)星及其技術(shù)特點

1961年，美國制定了國家偵察計劃，“統(tǒng)管隱蔽或非隱蔽的所有衛(wèi)星偵察與空中偵察計劃”，并設(shè)立了國家偵察局（NRO）負責計劃的審核與執(zhí)行。其將CORONA 計劃統(tǒng)一到海軍的Gallactic 輻射和背景（GRAB）計劃中進行控制，而GRAB衛(wèi)星是美國真正的第一顆發(fā)射成功的偵察衛(wèi)星。

美國國家偵察局成立50 多年來，在發(fā)展天基情報偵察系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。膠片罐回收衛(wèi)星已經(jīng)用近實時的光電成像衛(wèi)星來替代，信號情報收集裝置已經(jīng)突破了許多瓶頸技術(shù)，至今已幾乎擴展到整個電磁頻譜域。情報收集不僅限于核裁軍及防止突然襲擊方面的戰(zhàn)略情報，而是包括了監(jiān)測國際恐怖分子、毒品卡特爾、大規(guī)模殺傷性武器擴散以及輔助性的自然災(zāi)害監(jiān)測等各領(lǐng)域情報，天基情報偵察已經(jīng)從強大的戰(zhàn)略情報偵察能力向戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用層面發(fā)展。就數(shù)字化戰(zhàn)場而言，天基情報偵察所獲得的情報或信息應(yīng)該既能為軍事、政治、外交、經(jīng)濟等高層指揮決策提供戰(zhàn)略情報信息，還應(yīng)能為戰(zhàn)區(qū)級甚至戰(zhàn)術(shù)級軍事行動提供有效、準確與準實時的實際戰(zhàn)場全譜戰(zhàn)斗空間態(tài)勢感知與目標標定的情報信息。據(jù)報道，SIGINT 偵察衛(wèi)星系統(tǒng)可能是在阿拉伯—以色列戰(zhàn)爭中被首次用于支援作戰(zhàn)行動，當時，SIGINT 偵察衛(wèi)星系統(tǒng)被用來監(jiān)視阿拉伯防空雷達的工作、阿拉伯國家參謀人員同指揮部之間的通話以及偵收其它無線電通信，其中包括空中飛行中阿拉伯駕駛員們的談話。下面列舉幾個實例說明天基情報偵察的重要作用。一是在二十世紀八十年代中公開報道的美國SIGINT 衛(wèi)星通過監(jiān)視與偵收前蘇聯(lián)戰(zhàn)斗設(shè)施與導彈部隊指揮中心之間的編碼無線電信號，發(fā)現(xiàn)了前蘇聯(lián)的軌道式機動導彈設(shè)施（SS-124洲際彈道導彈）及其具體位置；二是SIGINT 衛(wèi)星通過監(jiān)視與偵收無線電通信話音信號，獲知前蘇聯(lián)在西伯利亞Abalakovo（阿巴拉科夫）建造雷達站的事實，并隨之由一顆KH-9照相偵察衛(wèi)星瞄準該設(shè)施進行監(jiān)視；三是1986年發(fā)生的切爾諾貝利核電站災(zāi)難性事故，所發(fā)布的第一條消息也是通過分析SIGINT 衛(wèi)星偵察系統(tǒng)偵收到的基輔與莫斯科之間的通話獲得的，后來則通過分析一顆IMEWS導彈預(yù)警衛(wèi)星記錄的地球紅外背景圖像、軍民用DMSP 和NOAA 氣象衛(wèi)星的氣象圖像確認了這場災(zāi)難。在這場災(zāi)難發(fā)生后的第三天，美國調(diào)用了一顆KH-11光電監(jiān)視衛(wèi)星拍攝到了一幅已經(jīng)變?yōu)閺U墟的核反應(yīng)堆的照片［2］。正是因為天基情報偵察在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中的作用越來越顯著，世界上許多國家也加入了開發(fā)、發(fā)射與利用各類情報偵察衛(wèi)星的行列。表1簡要地歸納了國外典型情報偵察衛(wèi)星及其技術(shù)特點。

表1 國外典型情報偵察衛(wèi)星及其技術(shù)特點一覽表［3］

2 與戰(zhàn)場直接相連的戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察體系結(jié)構(gòu)

天基情報偵察技術(shù)取得了革命性的進步，已經(jīng)有可能、有能力將這些技術(shù)成果應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)層面，以滿足戰(zhàn)場各級指揮官對實時戰(zhàn)斗空間態(tài)勢感知、威脅目標監(jiān)視與跟蹤、戰(zhàn)場環(huán)境變化、作戰(zhàn)行動進程等情報信息的迫切需求。

2.1 戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察的基本要求

對于各級作戰(zhàn)指揮官和作戰(zhàn)部隊而言，最迫切需要和關(guān)注的核心作戰(zhàn)能力就是快速地了解和理解全譜戰(zhàn)斗空間環(huán)境、生成預(yù)想作戰(zhàn)行動方案、準確及時作出作戰(zhàn)行動決策并比敵方更快地實施行動的信息優(yōu)勢能力和決策優(yōu)勢能力，達成“先知、先覺、先行與制勝”的目標。受地面和空中平臺使用條件和實際能力的限制，要實現(xiàn)這樣的目標顯然還存在著一些能力短板，如對戰(zhàn)役或戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場上高威脅機動目標或目標群的超視距探測與預(yù)警、監(jiān)視與跟蹤、目標標定與精確交戰(zhàn)等情報信息的獲取、分發(fā)與共享，都需要天基情報偵察資源的直接支援，特別是在各級指揮官OODA 決策環(huán)路的各個階段，都需要來自天基情報偵察資源不同情報信息的支援。歸納起來看，可與戰(zhàn)場直接連接的戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察應(yīng)能提供下列主要基本信息：

1）提供戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場戰(zhàn)斗空間態(tài)勢感知情報信息，特別是對戰(zhàn)場邊緣、縱深地域敵方作戰(zhàn)力量（包括部隊和武器系統(tǒng)／平臺）部署及機動情況、新出現(xiàn)威脅目標等的情報信息。

2）對威脅目標的超視距監(jiān)視與跟蹤情報信息，特別是對地面機動目標及時間敏感／關(guān)鍵目標的超視距發(fā)現(xiàn)、預(yù)警、監(jiān)視、目標標定與運動軌跡等情報信息，這些信息應(yīng)能隨時、按需插入提示，并在特定應(yīng)用場合同武器系統(tǒng)／平臺直接鉸鏈，引導火力精確打擊，用以提升作戰(zhàn)計劃制定、作戰(zhàn)指揮決策和／或攔截交戰(zhàn)的速度、精度和效率。

3）對戰(zhàn)場環(huán)境變化與作戰(zhàn)行動進程實時監(jiān)視的情報信息，以便為作戰(zhàn)計劃的修訂、臨機決策、作戰(zhàn)效果評估等提供依據(jù)。

信息技術(shù)和通信技術(shù)等的飛速發(fā)展支持了戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場對天基情報偵察信息的上述基本需求。無論是導彈發(fā)射預(yù)警還是信號情報偵收，無論是威脅目標的發(fā)現(xiàn)還是監(jiān)視、跟蹤與定位，或者是戰(zhàn)斗空間全譜態(tài)勢感知，天基情報偵察系統(tǒng)現(xiàn)在都已經(jīng)有足夠的能力為前線作戰(zhàn)指揮官和部隊提供具有決策質(zhì)量的情報信息支援。舉例來說，在伊拉克戰(zhàn)爭期間，美軍前線指揮官第一次直接從雷達成像衛(wèi)星接收作戰(zhàn)目標圖像，而成像偵察衛(wèi)星也第一次具備了能夠穿透云層和黑暗的成像能力。

2.2 戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察體系結(jié)構(gòu)

為了使天基情報偵察真正實現(xiàn)與戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場相連接的目標，使其所獲得的各類情報信息能夠直接用于支援作戰(zhàn)活動，就必須首先保證在戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場作戰(zhàn)指揮決策OODA 環(huán)路中的每個階段都能通過天基傳感器的網(wǎng)絡(luò)使能協(xié)同情報偵察，無縫地接入和共享實時、精確的天基情報偵察信息，使得己方戰(zhàn)術(shù)指揮官和作戰(zhàn)人員能夠比敵人更快決策和先行行動，不僅僅能夠同傳統(tǒng)目標交戰(zhàn)，而且還能同短暫和瞬時出現(xiàn)的目標有效交戰(zhàn)。只要天基情報偵察系統(tǒng)能建立一個與上述戰(zhàn)術(shù)使用要求相適應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)，就完全能夠?qū)崿F(xiàn)直接支援戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場的目標。OODA 環(huán)路與天基情報偵察系統(tǒng)的鏈接關(guān)系及所設(shè)想的一種直接支援戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的典型戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察體系結(jié)構(gòu)如圖1～2所示。

圖1 OODA 環(huán)路與天基情報偵察系統(tǒng)的鏈接關(guān)系

圖2 一種直接支援戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的典型戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察體系結(jié)構(gòu)

從圖1中可以看到，可用于直接支援戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場作戰(zhàn)行動的天基情報偵察信息主要包括通信情報信息、信號情報信息、電子偵察情報信息、戰(zhàn)場態(tài)勢信息、地形／地域／目標圖像、威脅目標方位／地理位置／航跡信息等等，它們都能夠在OODA 環(huán)路的各個階段插入提示，用于為戰(zhàn)場情報準備、作戰(zhàn)計劃制定、作戰(zhàn)圖像生成、作戰(zhàn)指揮決策、威脅目標指示與精確交戰(zhàn)引導，以及戰(zhàn)斗效果評估等提供支撐。

圖2所示的是一種直接支援戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的典型戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察體系結(jié)構(gòu)，其給出了三條有效的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用途徑，①將天基情報偵察信息直接提供給前線作戰(zhàn)部隊／作戰(zhàn)人員或作戰(zhàn)平臺，引導其實施有效的作戰(zhàn)行動；②通過較大型的地面接收站接收天基情報信息，并將之與其它來源的信息綜合與融合，以形成一幅通用作戰(zhàn)圖像，并進而向各作戰(zhàn)單元，如武裝攻擊直升機等，分派具體的作戰(zhàn)任務(wù)，引導其對敵方的重要威脅目標實施攻擊；③經(jīng)由地面作戰(zhàn)指揮中心分發(fā)給戰(zhàn)場上相應(yīng)的作戰(zhàn)單元，或分派其它戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)臺，如戰(zhàn)場查擾打一體無人機等，對天基情報偵察系統(tǒng)獲得的威脅目標預(yù)警或告警信息進行核實并對之進行精確目標標定，或指令前線作戰(zhàn)部隊實施及時、有效的作戰(zhàn)行動。

2.3 戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察發(fā)展項目實例

進入二十一世紀以來，美國加快了開發(fā)戰(zhàn)術(shù)天基情報偵察系統(tǒng)的步伐，其中最為引人關(guān)注的項目就是它在作戰(zhàn)響應(yīng)空間計劃中的“戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星-3”項目。該項目是美國正在進行的一系列進入并利用空間能力的演示驗證項目之一，其根本目的就是要驗證其星載超譜傳感器能否在不到10分鐘時間（指的是從向衛(wèi)星分派戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù)至為戰(zhàn)術(shù)用戶提供有用情報信息的時間）內(nèi)為戰(zhàn)場上的作戰(zhàn)部隊／作戰(zhàn)人員提供所需要的戰(zhàn)術(shù)情報支援。其任務(wù)載荷——超譜傳感器掃描感興趣地域，所收集到的數(shù)據(jù)，人們將之稱為“超立方體”，經(jīng)星上處理后（通過譜匹配濾波器）獲得目標物體的位置與類別屬性信息，然后再經(jīng)由天地鏈路系統(tǒng)或UHF鏈路近實時地發(fā)送給戰(zhàn)術(shù)用戶。在UHF鏈路中傳輸?shù)氖俏谋鞠ⅲㄍǔＪ悄繕颂崾緢蟾妫┖蛻?zhàn)術(shù)綜合消息，前者包括所檢測到的物體類別及其位置信息；而經(jīng)由S波段天地鏈路系統(tǒng)傳輸?shù)男畔t是與地圖相參照的高分辨率圖像，其分辨率大約為1m，而且這些圖像都已壓縮成JPEG 格式。當選用海軍UHF 衛(wèi)星通信載荷下行傳輸戰(zhàn)術(shù)情報信息時，則只有目標提示報告。這些超立方體、目標提示報告和綜合消息都存儲在星上，以備經(jīng)由大帶寬通用數(shù)據(jù)鏈下行傳輸給地面站?！皯?zhàn)術(shù)衛(wèi)星-3”系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及直接支援戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)行動作戰(zhàn)視圖如圖3～4所示。

圖3 “戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星-3”系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

圖4 “戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星-3”系統(tǒng)直接支援戰(zhàn)術(shù)行動的作戰(zhàn)視圖

3 結(jié)束語

衛(wèi)星有效載荷硬件的現(xiàn)代化，使得天基情報偵察系統(tǒng)能夠執(zhí)行的偵察任務(wù)得到很大擴展，現(xiàn)在已經(jīng)有能力直接支援戰(zhàn)區(qū)和戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)行動。第三代SIGINT衛(wèi)星的偵收工作頻率范圍覆蓋了100MHz～25GHz整個頻段的無線電通信、彈道導彈遙控遙測信號以及高層指揮機構(gòu)、防空設(shè)施、反彈道導彈部隊和導彈部隊發(fā)出的作戰(zhàn)行動方式等特征信號，而天基SAR雷達成像偵察衛(wèi)星或光電成像偵察衛(wèi)星的地面分辨率已經(jīng)高達1m以上，再加上增強的星上處理能力， 使得這些衛(wèi)星所獲得的情報信息能夠轉(zhuǎn)換成具有決策質(zhì)量和引導精確打擊或交戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用信息。天基情報偵察非但始終在提供戰(zhàn)略情報信息中起著至關(guān)重要的作用，而且已經(jīng)開始在直接支援戰(zhàn)區(qū)和戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場作戰(zhàn)行動中發(fā)揮著不可替代的作用?！?/p>

［1］Guerriero RA.Space-based reconnaissance：from a strate-gic past to a tactical future［R］.ADA525826，2002.

［2］Kirkham A，Perez E，Kriner K.TACSAT-3joint military utility assessment［J］.Army Space Journal，2009（Fall Edition）：32-37.

［3］Davis TM.Development of the tactical satellite 3 for responsive space missions［C］∥AIAA-4thResponsive Space Conference，2006.