陸軍戰(zhàn)術部隊用天體系能力研究

程彬，冀翔林

（1.北方信息控制集團有限公司，南京211153；2.北方自動控制技術研究所，太原030006）

陸軍戰(zhàn)術部隊用天體系能力研究

程彬1，冀翔林2

（1.北方信息控制集團有限公司，南京211153；2.北方自動控制技術研究所，太原030006）

以未來信息化戰(zhàn)場聯(lián)合作戰(zhàn)為背景，強調(diào)天基資源在陸軍戰(zhàn)術部隊作戰(zhàn)體系中的重要地位，深入分析美國陸軍天基資源運用現(xiàn)狀和能力形成途徑，從陸軍裝備轉型建設實際需求出發(fā)，研究陸軍用天（基）體系架構，闡述體系能力特征。

陸軍戰(zhàn)術部隊，天基資源，用天體系，能力特征

0　引言

未來戰(zhàn)場是信息化的戰(zhàn)場，是突破了軍兵種界限和空間限制的聯(lián)合作戰(zhàn)，是網(wǎng)絡化作戰(zhàn)，是空、天、地一體化作戰(zhàn)。陸軍為適應新的戰(zhàn)場形勢需具備全譜戰(zhàn)場感知、全域機動作戰(zhàn)、遠程精確打擊能力，為此也在積極尋求轉型，吸納新的科學技術成果，變革傳統(tǒng)作戰(zhàn)模式，研制具有強信息基因的作戰(zhàn)裝備，構建新型作戰(zhàn)體系，形成適應未來聯(lián)合作戰(zhàn)需求的體系作戰(zhàn)能力。而航天裝備經(jīng)過近年的飛速發(fā)展逐步形成了覆蓋戰(zhàn)略、戰(zhàn)役甚至戰(zhàn)術層級的航天裝備體系，也為陸軍將天基資源納入未來作戰(zhàn)體系創(chuàng)造了條件，“陸軍用天”成為轉型后新型陸軍的顯著特征。

1　美陸軍天基應用現(xiàn)狀

美國陸軍非常重視空間資源應用，系統(tǒng)頂層設計規(guī)劃方面從1995年發(fā)布《陸軍空間政策》到2005年修訂發(fā)布《空間力量對陸軍作戰(zhàn)的支持》，再到2006年發(fā)布《2015-2024年美國陸軍概念能力計劃之空間作戰(zhàn)》，長期以來逐步明確美陸軍對空間資源的能力需求，詳細規(guī)范空間系統(tǒng)對陸軍各種戰(zhàn)術級行動的支持和陸軍部隊如何使用空間系統(tǒng)，其作用在伊拉克戰(zhàn)爭中得到直接體現(xiàn)，該次戰(zhàn)爭被視為空間系統(tǒng)對戰(zhàn)役戰(zhàn)術行動支持最為直接也最為徹底的一次。

理念先進的頂層規(guī)劃帶動了美國陸軍天基信息裝備的發(fā)展，目前美國陸軍已擁有世界上一流的天基信息裝備體系，其70%以上的通信、80%以上的情報、偵察與監(jiān)視、90%以上的精確武器制導、幾乎100%的氣象預報都依賴天基信息裝備。據(jù)有關資料分析，憑借強大的信息系統(tǒng)，美軍完成一個“發(fā)現(xiàn)-定位-瞄準-攻擊-評估”打擊鏈所需的時間，海灣戰(zhàn)爭是100min，科索沃戰(zhàn)爭是40min，阿富汗戰(zhàn)爭是平均在30min以內(nèi)，這種不斷升級的超級戰(zhàn)術能力形成的一個關鍵因素就是天基平臺的廣泛應用?？梢娞旎畔⒀b備的應用全面提升了美國陸軍的偵察態(tài)勢感知能力、精確火力打擊能力、立體通信保障能力，具體表現(xiàn)如下。

1.1天、空、地一體的偵察態(tài)勢感知能力

美國陸軍偵察體系由太空、高空、中低空及地面?zhèn)刹煅b備構成。在太空主要依靠偵察衛(wèi)星，高空部署高性能的持久巡航無人機，中低空以新一代有人駕駛的ISR飛機為主，無人機為輔，地面則為配置在陸軍各級作戰(zhàn)單元的偵察探測裝備。其中天基資源占有重要份額，且地面各級作戰(zhàn)單元均配置了相應的系統(tǒng)使其能夠快速高效地使用天基資源，在師旅節(jié)點配置AN/TSQ-219戰(zhàn)術開發(fā)系統(tǒng)（TES）獲取天基情報偵察與監(jiān)視能力。在旅以下則利用FBCB2系統(tǒng)實現(xiàn)衛(wèi)星綜合應用，該系統(tǒng)集衛(wèi)星導航、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星遙感等航天系統(tǒng)與地面、空中通信系統(tǒng)、圖像獲取系統(tǒng)集成的一體化系統(tǒng)，可將GPS數(shù)據(jù)、衛(wèi)星及空中偵察機獲取的信息、地面部隊獲取的信息進行融合，提供動中實時和近實時的作戰(zhàn)指揮信息和態(tài)勢感知信息，使戰(zhàn)場上官兵以三維方式實時觀察戰(zhàn)場的地形和形勢。美國陸軍共用8 000套FBCB2系統(tǒng)安裝在“布雷德利”戰(zhàn)車、“艾布拉姆斯”坦克和直升機平臺上。

據(jù)統(tǒng)計，美軍應用衛(wèi)星資源的指控系統(tǒng)占所裝備指控系統(tǒng)的比重超過45%，通過海灣戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭的對比，可以明顯看到應用衛(wèi)星資源后美軍態(tài)勢感知、指揮控制和作戰(zhàn)反應能力的提升。在伊拉克戰(zhàn)爭中美軍師級部隊能夠有效偵察并控制的范圍200 km～230 km，偵察精度可達到米級，而在海灣戰(zhàn)爭中，同一師級部隊只能控制30 km縱深。

1.2基于高精度定位導航衛(wèi)星的精確火力打擊能力

美國陸軍裝備了多種GPS精確制導彈藥。通過采用高抗干擾能力的GPS/INS復合制導系統(tǒng)，命中率高，圓概率誤差在3m以內(nèi)，在新一代GPS投入使用后由于其定位精度和授時精度分別達到0.3m和1 ns，其制導精度可提升到1m的量級。

美軍現(xiàn)已形成比較完善的智能化彈藥衛(wèi)星導航與制導技術裝備體系，涵蓋領域包括戰(zhàn)術導彈、制導炮彈、制導火箭、制導炸彈等，如制導火箭彈GMLRS精度達到5（GPS/INS）/m，制導火炮M982“神劍”1a-2精度達到5（GPS/INS）/m等，GPS制導技術的應用使美陸軍野戰(zhàn)炮兵精確火力的使用級別從過去的戰(zhàn)略戰(zhàn)役級降低到戰(zhàn)術級。

1.3天地一體的通信保障能力

美國在陸戰(zhàn)網(wǎng)（LandWarNet）中，通過綜合利用高度軌道衛(wèi)星星座組成的空間通信層、特高頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)（UHFSATCOM）、寬帶補網(wǎng)衛(wèi)星、極高頻衛(wèi)星和移動用戶目標系統(tǒng)（MUOS）衛(wèi)星網(wǎng)絡，以及未來的轉型通信衛(wèi)星（TCS），極大增強了戰(zhàn)場網(wǎng)絡的覆蓋范圍和通信速率，為全域范圍內(nèi)任何地方隨遇接入實施分布式、遠距離多點同步戰(zhàn)術行動提供了支撐。在陸軍模塊化部隊中，衛(wèi)星通信手段已經(jīng)可以保障到營直至單兵。其正在構建的作戰(zhàn)人員戰(zhàn)術信息網(wǎng)（WIN-T）利用Ku、Ka波段衛(wèi)星通信技術，更是成為美陸軍的骨干戰(zhàn)術網(wǎng)絡。

綜上所述，美國陸軍通過多年的頂層規(guī)劃已經(jīng)建立了完整的天基信息裝備體系。頂層設計使美國陸軍對衛(wèi)星資源的應用通過條令條例實現(xiàn)了規(guī)范化，具體且具有極強的可操作性，在條令、訓練、作戰(zhàn)和建設中得到很好體現(xiàn)。完備的天基信息裝備體系是美國陸軍部隊，特別是師旅以下作戰(zhàn)單位擁有了基于衛(wèi)星資源的“高集成化”的天基信息裝備，滿足地面部隊機動實時作戰(zhàn)和精確打擊要求。

2　我軍天基應用需求

我國陸軍作戰(zhàn)裝備經(jīng)過長期發(fā)展，武器裝備、指揮裝備功能性能逐步完善，信息化水平穩(wěn)步提升。特別是隨著新一代信息系統(tǒng)裝備部隊，使我軍信息化建設邁上了一個新臺階。但是對天基資源的使用衛(wèi)星通信和定位導航兩個專業(yè)領域應用為主，其應用方式多為終端設備并沒有形成成體系運用衛(wèi)星資源的能力，仍無法滿足未來陸軍遂行全譜廣域、快速機動作戰(zhàn)的需求。主要表現(xiàn)在：

（1）戰(zhàn)場偵察以參謀現(xiàn)地勘察人工作業(yè)和地面?zhèn)刹煅b備聯(lián)合運用為主要形式，大縱深戰(zhàn)場偵察與態(tài)勢感知能力不足。

戰(zhàn)場偵察仍是戰(zhàn)場信息獲取的主要手段，現(xiàn)有戰(zhàn)場偵察在戰(zhàn)前偵察參謀人員依托偵察設備進行現(xiàn)地勘察，將獲取的偵察信息依托信息系統(tǒng)偵察計劃管理軟件完成信息的采集和處理，戰(zhàn)時則主要依托警戒雷達、目標搜索雷達等裝備捕獲實時空中、地面目標信息，并通過系統(tǒng)情報網(wǎng)上報給情報處理車進行情報的融合處理、威脅度的計算，然后分配給武器平臺實施打擊，由于雷達探測能力的局限，在發(fā)現(xiàn)目標后留給武器系統(tǒng)反應的時間非常有限，只有在目標進入武器偵測和打擊范圍后才能進行動作，更不具備武器平臺之間的協(xié)同動作條件。戰(zhàn)場態(tài)勢感知方面，對瞬時變化的戰(zhàn)場環(huán)境缺乏實時的監(jiān)控與反應能力和戰(zhàn)術部隊與支援部隊對戰(zhàn)場態(tài)勢理解的一致性的能力，顯示和處理手段以二維矢量地圖為主。

初中的學習內(nèi)容以及學習要求與高中相比是有很大的區(qū)別的，初中主要以形象思維為主，而作為高中數(shù)學的起始課，“集合”是一個抽象的內(nèi)容，要基于學生的認知基礎和特征組織教學.“講述+練習”的方式難以達到這個要求，相反，會給剛剛接觸高中數(shù)學的學生當頭一棒，危害的不僅僅是本節(jié)課的學習，更是對學生未來學習的傷害.

（2）武器平臺仍以近距離具有目標偵校功能的地面裝備為主，遠程精確打擊能力不足。

現(xiàn)有武器平臺特別是壓制武器對目標的偵測主要依靠地面?zhèn)尚＠走_和前觀偵察，探測距離近和落點測量均采用預估方法，基本無法精確到目標點，主要分析到面，彈藥方面則智能化程度不足?，F(xiàn)有目標偵察手段已難以滿足遠距離目標信息的偵察探測，即使引入無人機偵察，也僅能提供某一方向線區(qū)域目標偵察信息，無法提供作戰(zhàn)全域的完整信息。

（3）戰(zhàn)場通信系統(tǒng)以地面通信電臺組網(wǎng)為主，其網(wǎng)絡覆蓋范圍和通信速率已逐漸不能滿足作戰(zhàn)需求。

目前陸軍通信系統(tǒng)為戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)和兵種專網(wǎng)共用形式，主要傳統(tǒng)頻段進行窄帶通信，短波通信距離較遠，但受環(huán)境干擾大且容量有限；同樣衛(wèi)星通信沒有成為通信系統(tǒng)的核心節(jié)點，也是作為應急通信手段在使用。通信系統(tǒng)體系結構為平面樹狀結構，需要中間節(jié)點設備進行中繼轉發(fā)控制，存在通信盲點和網(wǎng)絡覆蓋范圍不足的問題，同時隨著各類命令、計劃、情報、態(tài)勢、測繪等戰(zhàn)場信息的增加，以及圖像視頻業(yè)務需求的拓展，對于通信速率和帶寬的要求也在不斷提高。

3　陸軍用天體系

陸軍天基應用體系以陸軍地面裝備為骨干，以天基資源為支撐，形成面向陸軍戰(zhàn)術應用的“用天”支撐環(huán)境，使陸軍形成全域機動、精確打擊、大縱深感知和立體通信保障等能力，建立貫穿陸軍戰(zhàn)術部隊偵-指-打-評全過程的新一代陸軍戰(zhàn)術信息系統(tǒng)體系，即陸軍戰(zhàn)術部隊用天體系，該體系由天基層、空基層和陸基層構成。

天基層由部署在主戰(zhàn)場的不同類型載荷衛(wèi)星資源組成，主要包括衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)、高分辨率觀測系統(tǒng)、戰(zhàn)略戰(zhàn)術通信衛(wèi)星系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星以及遙感探測衛(wèi)星等。特別是由偵查、探測、通信、定位導航等多種載荷組成的小衛(wèi)星星座則是支撐陸軍戰(zhàn)術部隊中小規(guī)模作戰(zhàn)行動的主要形式。

空基層則由以無人機作為主要平臺，構建臨近空間查打一體力量。

陸基層則由陸軍地面戰(zhàn)術部隊組成，其裝備由陸軍常規(guī)兵種偵察、指揮、打擊、突擊等地面裝備和增配的小衛(wèi)星機動發(fā)射站組成。其中小衛(wèi)星機動發(fā)射站為陸基層關鍵天基裝備，該發(fā)射站可根據(jù)陸軍戰(zhàn)術任務需求實現(xiàn)衛(wèi)星載荷的快速定制和組裝，快速完成發(fā)射任務規(guī)劃，能夠快速機動到作戰(zhàn)地域發(fā)射衛(wèi)星，在作戰(zhàn)地域上空快速部署具有偵察探測、導航定位及通信能力的小衛(wèi)星星座，將作戰(zhàn)地域偵察信息、定位信息、導航信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡實時傳送至地面各作戰(zhàn)裝備。地面作戰(zhàn)裝備具有衛(wèi)星通信網(wǎng)絡接入能力，實現(xiàn)跨地域互聯(lián)互通；定位導航設備則為裝備提供精確位置信息，從而形成戰(zhàn)場精確態(tài)勢；火力打擊平臺能夠通過氣象衛(wèi)星實時獲取戰(zhàn)場全彈道的氣象信息，為火力打擊提供高分辨率氣象通報，而加裝了衛(wèi)星制導模塊的智能化彈藥則具有了對敵目標的精確打擊能力；指揮裝備能夠獲取來自偵察探測衛(wèi)星的高分辨率戰(zhàn)場遙測圖片，且對衛(wèi)星重訪頻率進行按需設置，確保對作戰(zhàn)地域全縱深持續(xù)監(jiān)測能力，為指揮員提供戰(zhàn)場實時態(tài)勢，提升指揮決策水平。

圖1　陸軍戰(zhàn)術部隊用天體系圖

4　陸軍用天體系能力特征

4.1以戰(zhàn)術任務為中心的小衛(wèi)星星座部署能力

保障陸軍戰(zhàn)術部隊根據(jù)作戰(zhàn)任務對衛(wèi)星資源的機動部署，實現(xiàn)了陸軍對天基資源的按需運用，改變了過去被動式接收天基資源的模式。一方面可對在作戰(zhàn)地域上空已經(jīng)部署的衛(wèi)星資源進行任務規(guī)劃，確定軌道參數(shù)，調(diào)整衛(wèi)星運行姿態(tài)，以滿足陸軍戰(zhàn)術部隊對特定作戰(zhàn)地域天基信息的獲取需求，更重要的是對于沒有部署衛(wèi)星資源的地域還能通過機動平臺實施機動發(fā)射，實現(xiàn)對特定地域的偵察探測。由于具有了天基資源的任務規(guī)劃和機動部署能力，也就掌握了對衛(wèi)星資源運用的主動權，可是陸軍戰(zhàn)術部隊根據(jù)作戰(zhàn)任務需求設置衛(wèi)星的重訪頻率，做到天基資源靈活運用。

4.2多源天地信息高效采集與融合能力

由于具有了高分辨率探測衛(wèi)星、遙測衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星等不同類型載荷不同精度的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收能力，使陸軍戰(zhàn)術部隊能夠實時獲取不同級別的目標、態(tài)勢、毀傷、氣象等專業(yè)衛(wèi)星情報產(chǎn)品，擴展了信息獲取渠道。通過對接收到的來自天基、空基和地面的不同探測手段獲取的多源信息進行融合處理，可以生成高精度、高價值情報產(chǎn)品，為指揮決策和火力打擊提供基于作戰(zhàn)全過程的實時情報服務。

4.3天地一體通信保障能力

由于地面裝備集成了衛(wèi)星通信設備，使分散在戰(zhàn)場的作戰(zhàn)單元擁有了通信衛(wèi)星的接入能力，擺脫了復雜地形環(huán)境和變化的氣象環(huán)境對作戰(zhàn)行動影響，擁有了傳統(tǒng)通信電臺不具備的全天候、遠距離可靠通信能力，同時通過多網(wǎng)融合的通信組網(wǎng)控制設備與地面通信系統(tǒng)實現(xiàn)立體組網(wǎng)，保障作戰(zhàn)地域各類型作戰(zhàn)單元進行自組織網(wǎng)絡構建，滿足扁平化指揮網(wǎng)和高實時武器協(xié)同鏈的使用需求。

4.4全縱深戰(zhàn)場態(tài)勢實時感知能力

及時、全面、準確地掌握整體戰(zhàn)場態(tài)勢和其他相關信息并有效指揮諸軍兵種各種打擊力量，是奪取戰(zhàn)場主動權的關鍵。來自天基的高精度定位信息、高分辨率偵察探測信息，經(jīng)過多源融合處理后可以為指戰(zhàn)員提供覆蓋作戰(zhàn)地域全域的實時態(tài)勢，使指揮員對我方的部署、敵方的意圖、戰(zhàn)場環(huán)境的變化進行全過程掌握，對于作戰(zhàn)過程中的突發(fā)情況或敵意圖的變化情況可以及時預測和分析判斷，提升陸軍戰(zhàn)術指揮員自適應指揮控制能力。

4.5全方位精確打擊能力

天基資源對精確打擊能力提升是全方位的，主要表現(xiàn)在全彈道的氣象信息精確保障、復合式制導彈藥以及火力打擊平臺的姿態(tài)精確調(diào)整。

氣象衛(wèi)星能夠提供高分辨率的當前及未來氣象數(shù)據(jù)和天氣影響分析，生成精確的氣象預報產(chǎn)品，及時提供火炮彈道區(qū)和目標區(qū)從地表到彈道高限的氣象通報，為火力打擊提供全彈道氣象保障服務。

智能彈藥方面通過嵌入在引信中的高精度衛(wèi)星定位導航模塊，與慣導、陀螺等導航組件共同實現(xiàn)彈藥在制導階段特別是制導中段姿態(tài)、航向的實時調(diào)整，實現(xiàn)彈藥的智能導航功能。

在火力打擊平臺通過定位導航衛(wèi)星提供的高精度定位定向信息，可構建武器平臺姿態(tài)校正模型，實現(xiàn)武器平臺姿態(tài)的自主校正。

5　結論

由此可見，陸軍戰(zhàn)術部隊引入天基資源，構建以任務為中心新型用天體系，可以全方位提升陸軍偵、指、打、評體系作戰(zhàn)能力，是構建未來陸軍戰(zhàn)術部隊作戰(zhàn)體系的重要途徑。

［1］高小玲，劉作學，杜剛.現(xiàn)代軍事通信指揮基礎［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2010.

［2］王積鵬.指揮信息系統(tǒng)技術體制研究［M］.北京：兵器工業(yè)出版社，2014.

［3］祝彬，陳萱.基于天基信息系統(tǒng)的遠程精確打擊［J］.中國航天，2007，22（3）：27-30.

［4］蘇憲程，于小紅，劉震鑫.美國空間態(tài)勢感知分析［J］.裝備指揮技術學院學報，2010，21（2）：42-45.

［5］陳文清，方秀花.FBCB2的現(xiàn)狀及未來發(fā)展［J］.火力與指揮控制，2010，35（10）：1-3.

［6］劉永征，劉學斌.美國空軍態(tài)勢感知能力研究［J］.航天電子對抗，2009，25（3）：1-3.

Based on Space-based System Research about Arm y Tactical Forces

CHENGBin1，JIXiang-lin2
（1.The Northern Information Control Group，Nanjing 211153，China；2.North Automatic Control Technology Institute，Taiyuan 030006，China）

In the background of establishing the future information war with joint operations，and to emphasize the importance of space-based resources in the army tactical combat system，also to make in-depth analysis on the United States army way to form the usage of resources and capacity status，the army space-based architecture is studied from the actual needs of the army equipment transformation construction and the system capability characteristics is elaborated.

army tactical forces，space-based resources，aruchitecture ofsystem，ability to feature

E843

A

1002-0640（2016）09-0010-04

2015-06-05

2015-09-07

程彬（1970-），男，山西陽泉人，研究員級高工。研究方向：信息總體。