從天基戰略偵察向天基戰術偵察的發展

蔣盤林

（通信信息控制和安全技術重點實驗室，浙江 嘉興314033）

0 引言

天基情報偵察是一個國家戰略情報偵察能力的基礎。目前在天基情報偵察技術方面的大部分研究主要集中在改進和提高其戰略情報偵察能力上，許多技術障礙使天基情報偵察資源還無法直接為戰術用戶提供服務。但在網絡中心化的現代化戰場上以及網絡使能的聯合與協同作戰模式中，已經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部隊和各類武器裝備的作戰效能、效率和能力，特別是在天基情報資源直接接入戰術戰場提供及時的情報服務時，它在戰斗空間的時間域、空間域所發揮的作用使戰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展情況，探討了未來數字化戰場對天基情報偵察能力的迫切需求，最后敘述了從天基戰略情報偵察向天基戰術情報偵察的可能發展途徑。

1 國外天基情報偵察技術發展簡況

1.1 戰略情報偵察的誕生

為了能夠對諸如1949年前蘇聯第一枚原子彈爆炸、1950年北朝鮮對南朝鮮發動突然襲擊等這類世界性突發事件作出及時響應，美國大力發展高空飛行偵察技術。從第一代改造B-47B轟炸機的RB-47E 戰略情報偵察飛機、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星來實施戰略情報偵察的途徑。為應對前蘇聯于1957年10月成功發射Sputnik-1衛星的局面，1958年年初美國發布了一個實驗衛星計劃，代號為“發現者（Discoverer）”，計劃將一系列性能優良的科學實驗載荷送入軌道。但是，整個“發現者”計劃是一個精心設計的隱秘CORONA 計劃，實際上是開發美國第一顆成像偵察衛星。

CORONA 衛星設計用“雷神”中程彈道導彈發射。洛克希德公司負責系統總體和工程技術，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合同。

美國中央情報局和空軍聯合審查了CORONA 計劃，決定將發射衛星數量從開始的10顆增加到12顆，后來又增加到20顆。由于初期的發射發生了一系列故障，直至1960年8月18日發射“發現者XIV”衛星才真正獲得了成功。對此衛星搭載的一架照相機所獲得的圖像膠片回收分析后發現，衛星對前蘇聯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 計劃一直執行到1972年，共進行了145次衛星發射。

1.3 美國國家偵察局（NRO）與國外典型情報偵察衛星及其技術特點

1961年，美國制定了國家偵察計劃，“統管隱蔽或非隱蔽的所有衛星偵察與空中偵察計劃”，并設立了國家偵察局（NRO）負責計劃的審核與執行。其將CORONA 計劃統一到海軍的Gallactic 輻射和背景（GRAB）計劃中進行控制，而GRAB衛星是美國真正的第一顆發射成功的偵察衛星。

美國國家偵察局成立50 多年來，在發展天基情報偵察系統中起到了至關重要的作用。膠片罐回收衛星已經用近實時的光電成像衛星來替代，信號情報收集裝置已經突破了許多瓶頸技術，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略情報，而是包括了監測國際恐怖分子、毒品卡特爾、大規模殺傷性武器擴散以及輔助性的自然災害監測等各領域情報，天基情報偵察已經從強大的戰略情報偵察能力向戰術應用層面發展。就數字化戰場而言，天基情報偵察所獲得的情報或信息應該既能為軍事、政治、外交、經濟等高層指揮決策提供戰略情報信息，還應能為戰區級甚至戰術級軍事行動提供有效、準確與準實時的實際戰場全譜戰斗空間態勢感知與目標標定的情報信息。據報道，SIGINT 偵察衛星系統可能是在阿拉伯—以色列戰爭中被首次用于支援作戰行動，當時，SIGINT 偵察衛星系統被用來監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 衛星通過監視與偵收前蘇聯戰斗設施與導彈部隊指揮中心之間的編碼無線電信號，發現了前蘇聯的軌道式機動導彈設施（SS-124洲際彈道導彈）及其具體位置；二是SIGINT 衛星通過監視與偵收無線電通信話音信號，獲知前蘇聯在西伯利亞Abalakovo（阿巴拉科夫）建造雷達站的事實，并隨之由一顆KH-9照相偵察衛星瞄準該設施進行監視；三是1986年發生的切爾諾貝利核電站災難性事故，所發布的第一條消息也是通過分析SIGINT 衛星偵察系統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導彈預警衛星記錄的地球紅外背景圖像、軍民用DMSP 和NOAA 氣象衛星的氣象圖像確認了這場災難。在這場災難發生后的第三天，美國調用了一顆KH-11光電監視衛星拍攝到了一幅已經變為廢墟的核反應堆的照片［2］。正是因為天基情報偵察在現代化戰爭中的作用越來越顯著，世界上許多國家也加入了開發、發射與利用各類情報偵察衛星的行列。表1簡要地歸納了國外典型情報偵察衛星及其技術特點。

表1 國外典型情報偵察衛星及其技術特點一覽表［3］

2 與戰場直接相連的戰術天基情報偵察體系結構

天基情報偵察技術取得了革命性的進步，已經有可能、有能力將這些技術成果應用于戰術層面，以滿足戰場各級指揮官對實時戰斗空間態勢感知、威脅目標監視與跟蹤、戰場環境變化、作戰行動進程等情報信息的迫切需求。

2.1 戰術天基情報偵察的基本要求

對于各級作戰指揮官和作戰部隊而言，最迫切需要和關注的核心作戰能力就是快速地了解和理解全譜戰斗空間環境、生成預想作戰行動方案、準確及時作出作戰行動決策并比敵方更快地實施行動的信息優勢能力和決策優勢能力，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，要實現這樣的目標顯然還存在著一些能力短板，如對戰役或戰術戰場上高威脅機動目標或目標群的超視距探測與預警、監視與跟蹤、目標標定與精確交戰等情報信息的獲取、分發與共享，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，可與戰場直接連接的戰術天基情報偵察應能提供下列主要基本信息：

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

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

3）對戰場環境變化與作戰行動進程實時監視的情報信息，以便為作戰計劃的修訂、臨機決策、作戰效果評估等提供依據。

信息技術和通信技術等的飛速發展支持了戰術戰場對天基情報偵察信息的上述基本需求。無論是導彈發射預警還是信號情報偵收，無論是威脅目標的發現還是監視、跟蹤與定位，或者是戰斗空間全譜態勢感知，天基情報偵察系統現在都已經有足夠的能力為前線作戰指揮官和部隊提供具有決策質量的情報信息支援。舉例來說，在伊拉克戰爭期間，美軍前線指揮官第一次直接從雷達成像衛星接收作戰目標圖像，而成像偵察衛星也第一次具備了能夠穿透云層和黑暗的成像能力。

2.2 戰術天基情報偵察體系結構

為了使天基情報偵察真正實現與戰術戰場相連接的目標，使其所獲得的各類情報信息能夠直接用于支援作戰活動，就必須首先保證在戰術戰場作戰指揮決策OODA 環路中的每個階段都能通過天基傳感器的網絡使能協同情報偵察，無縫地接入和共享實時、精確的天基情報偵察信息，使得己方戰術指揮官和作戰人員能夠比敵人更快決策和先行行動，不僅僅能夠同傳統目標交戰，而且還能同短暫和瞬時出現的目標有效交戰。只要天基情報偵察系統能建立一個與上述戰術使用要求相適應的體系結構，就完全能夠實現直接支援戰術戰場的目標。OODA 環路與天基情報偵察系統的鏈接關系及所設想的一種直接支援戰術應用的典型戰術天基情報偵察體系結構如圖1～2所示。

圖1 OODA 環路與天基情報偵察系統的鏈接關系

圖2 一種直接支援戰術應用的典型戰術天基情報偵察體系結構

從圖1中可以看到，可用于直接支援戰術戰場作戰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、戰場態勢信息、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 環路的各個階段插入提示，用于為戰場情報準備、作戰計劃制定、作戰圖像生成、作戰指揮決策、威脅目標指示與精確交戰引導，以及戰斗效果評估等提供支撐。

圖2所示的是一種直接支援戰術應用的典型戰術天基情報偵察體系結構，其給出了三條有效的戰術應用途徑，①將天基情報偵察信息直接提供給前線作戰部隊／作戰人員或作戰平臺，引導其實施有效的作戰行動；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圖像，并進而向各作戰單元，如武裝攻擊直升機等，分派具體的作戰任務，引導其對敵方的重要威脅目標實施攻擊；③經由地面作戰指揮中心分發給戰場上相應的作戰單元，或分派其它戰術作戰臺，如戰場查擾打一體無人機等，對天基情報偵察系統獲得的威脅目標預警或告警信息進行核實并對之進行精確目標標定，或指令前線作戰部隊實施及時、有效的作戰行動。

2.3 戰術天基情報偵察發展項目實例

進入二十一世紀以來，美國加快了開發戰術天基情報偵察系統的步伐，其中最為引人關注的項目就是它在作戰響應空間計劃中的“戰術衛星-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（指的是從向衛星分派戰術偵察任務至為戰術用戶提供有用情報信息的時間）內為戰場上的作戰部隊／作戰人員提供所需要的戰術情報支援。其任務載荷——超譜傳感器掃描感興趣地域，所收集到的數據，人們將之稱為“超立方體”，經星上處理后（通過譜匹配濾波器）獲得目標物體的位置與類別屬性信息，然后再經由天地鏈路系統或UHF鏈路近實時地發送給戰術用戶。在UHF鏈路中傳輸的是文本消息（通常是目標提示報告）和戰術綜合消息，前者包括所檢測到的物體類別及其位置信息；而經由S波段天地鏈路系統傳輸的信息則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 衛星通信載荷下行傳輸戰術情報信息時，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，以備經由大帶寬通用數據鏈下行傳輸給地面站。“戰術衛星-3”系統的體系結構及直接支援戰術作戰行動作戰視圖如圖3～4所示。

圖3 “戰術衛星-3”系統體系結構

圖4 “戰術衛星-3”系統直接支援戰術行動的作戰視圖

3 結束語

衛星有效載荷硬件的現代化，使得天基情報偵察系統能夠執行的偵察任務得到很大擴展，現在已經有能力直接支援戰區和戰術作戰行動。第三代SIGINT衛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、防空設施、反彈道導彈部隊和導彈部隊發出的作戰行動方式等特征信號，而天基SAR雷達成像偵察衛星或光電成像偵察衛星的地面分辨率已經高達1m以上，再加上增強的星上處理能力， 使得這些衛星所獲得的情報信息能夠轉換成具有決策質量和引導精確打擊或交戰的戰術應用信息。天基情報偵察非但始終在提供戰略情報信息中起著至關重要的作用，而且已經開始在直接支援戰區和戰術戰場作戰行動中發揮著不可替代的作用。■

［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.