美軍目標檢測定位技術發展研究

王小天　張寶良

摘 要：研究了美軍目標檢測定位技術發展概況，包括材料和核心器件的發展、目標智能識別的發展、自動目標跟蹤定位技術發展、分析美軍目標檢測定位技術發展特點和趨勢，總結其經驗，包括突出實際需求引領建設，注重軍民結合形成合力，面向未來戰場引領裝備建設等。

關鍵詞：美軍；目標；定位

火力突擊已經演化到了精確打擊時代，“發現即摧毀”要求在作戰中必須能夠快速對目標進行檢測、定位。隨著信息技術的不斷發展，信息處理能力迅速增強，目標檢測與定位技術獲得了快速發展。目標檢測與定位技術在精確制導武器系統、探測系統、偵察系統等諸多領域得到了廣泛應用，提高了軍事裝備的信息化水平，武器系統的打擊精度和生存能力，作戰效能和應用能力。

美國在海灣戰爭以來發生的歷次高技術局部戰爭中，充分發揮了其情報信息系統的優勢，使得戰場對其形成單向透明，其先進的目標檢測、定位技術為其快速贏得戰爭的主動權發揮了重要作用。因此，需要對美軍的相關技術進行研究和探討，以資借鑒。

1 美軍目標檢測與定位技術發展

目標定位、檢測和跟蹤技術是美軍重要的情報基礎技術之一，美軍綜合運用多種技術手段，在陸、海、空、天多個維度上，對目標進行偵察與監視，獲得目標的位置、運動軌跡等信息，對目標實施跟蹤，有效的支援各類戰術行動。

在材料和核心器件方面，尖端技術在不斷應用、融合，全方位拓展偵查手段。為應對戰爭中化學和生物戰劑的威脅，美軍將信息工程技術和生物技術融合在一起，運用微生物遇到化學戰劑對光纖產生影響的研發出用于檢測生物戰劑的光纖傳感器。SiOnyx公司擁有“黑硅”半導體工藝開發技術，美海軍正尋求與其合作以獲得更廉價、可靠性更高的傳感器。

在目標智能識別技術方面，美軍通過運用各種技術手段，取長補短，面向作戰。美軍將無線電通信識別系統廣泛用于戰爭，但由于無線電信號發散性大、容易被敵方干擾，尤其是在電子信號密集的作戰武器群中，美軍便采用毫米波通信完成上述情況的敵我識別。對于重要性較高的目標，采用激光技術實施可靠、精確的定位。

在自動目標跟蹤定位方面，采用先進的通訊技術手段、充分運用電子地圖，是的目標在地圖上實時顯示、達到可視化要求，在跟蹤重點目標時，要求多跟蹤系統聯網，以便更準確的定位目標。

2 美軍目標檢測武器裝備發展

當前，美軍的裝備發展就是面向戰場需要，形成了產品線，信火一體特色明顯。

在空間目標探測裝備方面，隨著美軍對制天權認識的深化，如何控制太空已成為美軍重點研究的領域，而這是建立在監視太空的基礎之上進行的。2010年3月，美國防部在向國會遞交的《空間態勢審查中期報告》中明確了將要達到對空間目標全天候、無死角的監控。為達到此目標，美軍一是對原有陸基ISR設備進行升級。二是加強天基ISR設備的研發，進一步提高信息獲取能力，例如美國國防高級研究計劃局主導）空間監視望遠鏡（Space Surveillance Telescope，SST）項目。該系統將建在新墨西哥州的白沙導彈靶場。空間監視望遠鏡將能夠對一個廣闊的區域進行快速搜索，并對外層空間內的小尺寸目標進行探測、追蹤和特征描述，且能力將得到極大提高。

在機載光電偵察裝備方面，主要有AN/ASQ-228“先進瞄準前視紅外”吊艙、AN/AQQ-28 LTTENING 先進瞄準吊艙、AN/AAQ-33“狙擊手”光電吊艙、AN/AAS-52（MTS-A）吊艙、“全球鷹”無人機綜合傳感系統等，美軍在發展該技術時充分考慮偵查平臺的隱身性能，不斷加強抗電磁干擾能力，提高空間、時間和頻率分辨力，滿足作戰要求。

精確打擊裝備方面，美軍不斷提高目標探測的分辨率，美第一代間諜衛星到第五代“KH-12”對目標分辨率從30m提高到0.1～0.05m。分辨率的提高，大大增加了精確打擊的效力。同時大力發展機載有源相控陣雷達和紅外傳感器，AESA雷達相比傳統機械雷達具有更遠的探測距離，更高的分辨率，APG-80雷達裝有1000個T/R模塊，每個T/R模塊按20W計算，單個模塊效率為45%計算，其發射功率可達18kW，估計合成孔徑面積為1.9m，探測距離在140～160km范圍內。運用先進的復合材料、靈巧彈藥先進技術演示（ATD）和制導、導航、控制技術等最新的科技成果遠程制導彈藥（ERGM）和XM982遠程靈巧炮彈項目，應用在炮射觀察彈（ALOR）這一新型裝備，大大縮短了從殺傷到毀傷評估的反應時間。

3 裝備發展趨勢

3.1 傳感器技術水平發展迅速

傳感器的體積越來越小，探測裝備的隱蔽性能越來越好；微傳感器技術發展迅速利用新的物理現象、化學反應、生物效應作為傳感器原理，探測精度在不斷提高；利用新材料。利用新的加工技術，使得傳感器的可靠性不斷加強。半導體中的一些加工技術，如：氧化、光刻、沉積、平面電子工藝、腐蝕及蒸鍍、濺射薄膜等，都已經引進傳感器制造中來，產生了各種新型傳感器，在紅外光、可見光、熱能、聲測等多種手段的探測中發揮著越來越重要的作用。美軍MQ-1和MQ-9無人機加裝了高清傳感器，從720p標準的高清光電傳感器升級1080p標準傳感器，提高了偵查能力。

3.2 裝備運行趨于無人化

裝備的運行時間受人員活動限制，很難達到持續監視的目的。在目標檢測、定位和跟蹤技術的發展順應規律，不斷走向無人化。在最新的水下監視系統中，操作員的活動范圍僅限于操作控制臺，在遠離選定的偵察位置處，進行遙視、偵察。有效的突破了對人員時間、空間的限制，在人員難以到達的區域實施有效的偵察。而高空持續監視系統，能夠24小時連續不斷的的偵察，飛行器能夠在空中停留數月。

3.3 系統結構不斷優化

目標檢測定位系統是一個非常復雜的信息系統，包含偵察平臺、信息傳遞、情報處理等要素，涵蓋了計算機技術、數據庫技術、可視化技術等先進技術。在工作期間，需要處理海量的數據，生成批量的情報產品。系統的復雜程度可想而知。首先，美軍在目標定位檢測系統發展中，不斷減少非關鍵節點，縮短了信息處理時間，使傳感器獲得的戰場情報迅速轉化成戰場態勢，使整個戰場盡收眼底，為此，美國國防部專門規劃了“靈巧傳感器網絡”項目，計劃在未來戰場“布滿”注入電視攝像機、激光雷達、熱成像雷達以及多波段熱成像儀等先進傳感器，并通過分析，借助系統網絡快速轉化為具有可視化圖像的作戰環境態勢。其次，完善信息處理流程，避免了指令沖突帶來的工作失誤；對系統各要素隨時調整，避免不足或者冗余，于2007財年研制的炮射觀察彈，將偵察與火力進行了結合，在打擊的同時完成偵察任務。在系統的優化使得效率有了很大提高，不斷滿足對時效性要求越來越高的現代戰爭。再次，系統延伸至精導武器，為武器安裝數據鏈，使精導武器能夠不斷跟蹤“時間敏感目標”，利用做新的坐標信息改變武器的進攻方向，以便適時展開攻擊。

4 對我軍的啟示

4.1 突出未來的需求，引領技術發展和裝備建設

海灣戰爭之后，美軍依據信息作戰需求改革部隊體制、調整部隊裝備研發。停止了“科曼奇”武裝直升機、“十字軍戰士”自行火炮等“不適應信息戰場”的重型武器裝備建設項目。而將要就重型武器裝備的人力和經費轉移到信息化建設上來，在各種偵察探測技術手段方面，有了快速的發展，情報保障水平不斷提高。這些發展方向的調整，突出適應未來戰場的需求，為未來戰爭奠定了物質基礎。

4.2 面向戰場的實際，提高目標技術運用效率

美軍在建設成像目標檢測系統中充分引入系統思維、系統籌劃、系統發展軌道。把整個成像目標檢測的方法建設成為一個無縫連接的“大系統”，并使構成系統的各個要素結合成一個有機整體，大大縮短了目標檢測周期。

4.3 倡導軍民融合，形成目標技術發展的合力

美軍在圖像檢測方面的建設很程度的上得益于高品質的社會信息環境。美國20世紀70、80年代步入信息社會階段，其人才和資源高度集中，屢次用于戰爭準備和作戰實踐，為美軍情報建設提供了充足的物理、人力基礎條件。有資料顯示，美軍目前有80%的通信業務依靠商業衛星提供服務；有數十萬臺軍用計算機通過商業網絡進行交鏈和運行；美國社會直接或間接為軍方服務的科學家達78萬人，占全美科學家總數的82%。

參考文獻

[1]童煒.美軍空間態勢感知能力建設初探[J].國際研究參考，2014，（2）：36-42.

[2]段云.“空海一體戰”安全威脅及美軍機載光電載荷系統的發展[J].電光系統，2013，（2）：7-9.

（作者單位：火箭軍指揮學院）