信息化战争中侦察监视系统的应用
现代侦察监视系统主要由航天侦察、航空侦察、地(水)面侦察、水下侦察等分系统组成,在近期局部战争和信息化战争特别是在海湾战争和伊拉克战争中得到了广泛应用。
(一)航天侦察
航天探测与侦察是指利用航天器在太空中飞行时对地球表面所进行的各种侦察。航天侦察系统主要由照相侦察卫星、导弹预警卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星、核爆炸探测卫星和航天飞机、宇宙飞船等组成。航天侦察系统通常执行战略侦察任务,必要时也可执行战术侦察任务。
1.航天侦察的特点
航天侦察有以下优点:
①侦察面积大
如照相侦察卫星能在150~200千米的近地点将40 000平方千米的地区拍摄在一张照片上。导弹预警卫星能在距离地面35 786千米的同步轨道上连续监视整个地球表面的五分之二地区,电子侦察卫星可侦收半径2 000~3 000千米地区内的无线电信号。
②飞行速度快
侦察卫星的飞行速度达到7.9千米/秒,每90分钟就可绕地球一圈,并且可以定期或连续监视某一个地区。
③侦察效果好
照相侦察卫星在大气层外飞行,发动机停止工作,不会产生振动,拍摄的照片质量好。若采用多光谱照相,还能识别伪装。导弹预警卫星利用大气层吸收了某些波长的红外辐射的特征,挡住了地面上炼钢炉、森林火灾等红外辐射,只接受飞出大气层的导弹尾焰的红外辐射,因而可以准确地对导弹实施探测和跟踪,预报弹道导弹的飞行轨迹。
④侦察“合法”化
国际宇航联合会在20世纪80年代曾经作出约定,太空与地球大气层的分界点是地球表面以上100千米,以下为大气层,属于各个国家的领空;以上的空间就是我们所说的太空,太空属于国际公有而不属于任何国家的领空范围。侦察卫星的正常飞行高度都要在100千米以上,所以,航天侦察是目前唯一“合法”“安全”的侦察手段(目前反卫星兵器还没有完全达到实战的水平)。
但是,航天侦察也有一些难以克服的缺点,比如由于卫星绕地球飞行是有规律的,在现代条件下很多国家都具备了对太空卫星飞行轨迹进行探测和计算的能力,其运行规律完全可以掌握,所以军队的行动是可以避开太空卫星探测的;还有就是其识别伪装的能力差,因为其拍摄照片的距离太远,很难像地面探测那样识别伪装;再有就是需要处理的信息量特别大,其处理难度也就很大,对其情报信息的及时性造成不小的影响。
2.航天侦察兵器及其运用
航天探测器材种类非常繁多,几乎所有用于地面探测的器材都可以改造之后用于航天侦察,更有一些航天探测所特有的器材,如:
①照相侦察卫星
照相侦察卫星是在卫星上安装各种类型的相机,拍摄地面目标获取情报的一种侦察卫星。按其使用波长的不同,有可见光照相、红外照相、多光谱照相和微波照相等。
可见光照相侦察卫星具有照片清晰、易于判读等优点,但它受天气影响较大,为了弥补不足,一般照相侦察卫星还同时装备红外、多光谱和微波照相设备,可以实施夜间侦察,具有识别伪装的能力,特别是微波照相还具有一定的穿透地表层、森林和冰层的能力。
目前照相侦察卫星已发展到第六代,典型的以美国“锁眼12”(KH-12)为代表。“锁眼12”照相侦察卫星带有先进的光电遥感器,尤其是采用热成像和自适应电子技术,进一步提高了夜间侦察能力和情报信息的准确性,地面分辨率可达0.1米,同时还具有变轨能力,可下降到120千米的轨道机动飞行,还可利用航天器在太空加注燃料。中国民用高分辨率卫星的代表有“高分二号”“吉林一号”等,其分辨率可达到10.5米。
知识链接:
地面分辨率是衡量遥感图像(或影像)能有差别地区分开两个相邻地物的最小距离的能力。超过分辨率的限度,相邻两物体在图像(影像)上即表现为一个单一的目标。通常用单位长度内所能分辨出来的黑白相间的线对数(线对/毫米)来表示分辨率的大小。对于扫描图像,通常以像元的大小来表示其分辨率(即能分辨的最小面积)。分辨率数值在地面上的实际距离,称为地面分辨率。分辨率是评价图像(影像)质量的重要指标,成像系统及所用感光材料的分辨本领、光照条件,以及被摄地物的形态等因素都能直接影响图像的分辨率。
②电子侦察卫星
电子侦察卫星是探测和搜索无线电信号和雷达信号的监听卫星,又称电磁探测卫星,在这种卫星上装有侦察接收机和磁带记录器,当卫星飞经敌方上空时,将各种频率的无线电信号和雷达信号记录在磁带上或贮存在计算机里,在飞经本国地面站上空时,再回放将所侦察的情报发送回地面站,以测定雷达位置、信号特征,窃听和记录敌军事通信信号,确定电台位置等。目前世界上只有美国、前苏联发射和使用了电子侦察卫星。早在海湾战争中,美军就有9颗电子侦察卫星在轨道上工作,其中有最新一代的大型电子侦察卫星“大酒瓶”2颗,这些卫星能窃听伊军各指挥部甚至小分队之间的无线电通话。
③导弹预警卫星
导弹预警卫星是部署在地球同步轨道上、装有红外敏感元件、能早期发现敌发射导弹或其他飞行器并及时发出警报的卫星。其主要任务是:战时,预报敌导弹发射情报,或发射反导导弹实施拦截;平时,监视其他国家导弹和空间飞行器的发射试验,兼顾核爆炸探测任务。只要部署3颗这样的卫星,就能探测到除两极以外地球上任何地方发射并飞出大气层的导弹,并自动把信息传递给地面站。(https://www.daowen.com)
导弹预警卫星在美军内部称为“国防支援计划”(DPS)卫星,自工作以来已观测到苏、美、法及我国所进行的1 000多次导弹发射。海湾战争中,美“爱国者”导弹能成功拦截“飞毛腿”导弹,主要归功于导弹预警卫星的及时发现。
④海洋监视卫星
海洋监视卫星是用来探测海上舰船和潜艇并对其进行跟踪和监视的军事卫星。其轨道较高,并多采用几颗组网的侦察体制。如美国“白云”系列海洋监视卫星由母子卫星组成,每组4颗。母星入轨后弹出3颗子星,形成一个星座。此卫星系统主要用于侦察水上和水下潜艇,监听舰只的雷达信号,确定舰只位置,跟踪舰只活动,监视舰艇发射的巡航导弹和潜射导弹。美国现部署了4组16颗“白云”系列卫星,形成了完整的海洋监视体系。
(二)航空侦察
航空侦察是指利用航空飞行器(飞机、直升机、悬空气球等)在空中飞行或悬停时所进行的探测与侦察。航空侦察系统主要包括有人驾驶飞机、无人驾驶遥控飞机、气球和飞艇等。
1.航空侦察的特点
航空侦察的主要优点有:
①能发挥人的主观能动性,灵活选择侦察地区和目标,减少无用的数据和资料;
②成本低,使用方便,可避免人员伤亡;
③飞行高度低,侦察效果好。
然而,航空侦察也具有易受各种防空火力的攻击;和平时期飞越别国领空进行侦察活动,会引起外交纠纷;无人机操作、维护、控制难度大,且易受干扰等不足之处。
2.航空侦察兵器及其运用
①有人驾驶侦察机
有人驾驶侦察机是空中侦察的主力,它可以携带可见光航空相机、红外航空相机、侧视成像雷达、电视摄像机、电子侦察设备等。
有人驾驶侦察机通常分为两类,一类是专门设计的,另一类是由各类飞机改装的。专门设计的侦察机一般生存力强、速度快、实用升限高、侦察容量大、精度高,有的还具有隐形特点。如美国SR-71侦察机,最大时速可达3 700千米,目前还没有比它更快的战斗机;前苏联的米格-25侦察机,实用升限达30 000米,连地空导弹都达不到这种高度。美军在海湾战争中还秘密地投入使用了一种TR-3A 隐形高空战术侦察机,该机采用了雷达隐形、红外隐形、光学隐形、声学隐形等多种隐形手段,对方很难发现其行踪。另外,美国的U-2高空侦察机,自20世纪50年代服役以来,直到2003年的伊拉克战争、2011年法美英联合空袭利比亚和2013年春天美国应对朝鲜进行核试验期间仍在使用。
②侦察直升机
侦察直升机能在狭小的场地起降,能紧靠指挥所部署,便于指挥员根据需要使用。能超低空飞行,有利于细致、准确观察。能悬停空中,便于从己方区域观察监视敌纵深阵地行动。因此,世界先进国家都十分重视发展侦察直升机。目前,国外先进的侦察直升机有美国的OH-6A、OH-58A,法国的小羚羊、云雀-2,前苏联的MU-2等。中国的武直-19(代号:黑旋风),也是具有世界领先水平的武装侦察直升机。
③无人驾驶侦察机
无人驾驶侦察机是20世纪60年代初发展起来的,近期局部战争表明,无人驾驶侦察机具有比有人侦察机更多的优点:一是成本低。一架无人侦察机仅50万~100万美元,而一架SR-71约为2 400万美元。二是减少人员伤亡。能用以完成危险性大、不宜使用有人机的侦察任务。三是体积小,发动机功率低,红外辐射小,不易被发现和击落。四是机动灵活,可在没有机场的地方起飞。五是携带的侦察器材多,有人机携带的侦察器材,无人机均能携带。但无人驾驶侦察飞机也有易受无线电干扰、维护操作复杂、受地形影响大等缺点,一般与有人机互补而不能完全取代。目前外军较先进的无人驾驶侦察机主要有美国的“苍鹰”,以色列的“侦察兵”“先锋”等。在海湾战争、科索沃战争和伊拉克战争中,美军出动了大量的无人驾驶飞机,担负侦察监视及充当诱饵等作用。中国的彩虹-3、彩虹-4和彩虹-5,也是具有世界领先水平的无人驾驶侦察机,不但能够用于侦察监视,而且可以用于作战。
④预警飞机
预警飞机是空中预警和控制飞机的简称,是空中侦察与监视系统的一个重要组成部分。预警机通常由机载及监视雷达、数据处理、数据显示与控制、敌我识别、通信导航和无源探测等7个电子系统组成,具有低空性能好、监视范围大、指挥控制能力强、生存能力强和灵活机动等特点,能够集预警和指挥、控制、通信功能于一体,起到活动雷达站和空中指挥中心的作用。
目前国外投入使用的预警机主要有美国的E-3A“哨兵”、E-2C“鹰眼”、E-8A 联合监视飞机,前苏联的图-126“苔藓”和伊尔-76“中坚”预警机等。E-2C是专门为美国海军研制的舰载预警机,主要用于舰队的远程警戒和空战的引导指挥。1982年,以色列在黎巴嫩和叙利亚进行的一场空战,借助E-2C预警机,创造了80∶0的战绩。目前台湾地区也购置了6架E-2T 预警机。我军也于近年研制成功并开始装备预警机,主要有空警-2 000,空警-3 000。
(三)地面侦察
地面侦察在侦察系统中占有相当重要的地位,高技术战场上仍然离不开地面侦察。新一代地面侦察系统主要由装甲侦察车、战场侦察雷达、战场侦察传感器、地面监听站、战场窃听器等组成。
(四)水下侦察
对水中潜艇的探测,目前最有效的方法仍是使用声呐探测。声呐按作用和原理分为主动声呐和被动声呐。主动声呐主动发射声波,遇到目标时产生反射信号(回声),被接收机接收并处理后,能在显示器上显示出目标的方位和大小,有的还能根据回声大小确定目标远近。这种声呐的优点是可以给潜艇定位,即使其停机也逃脱不掉。第二种是被动声呐,只接收目标发出的噪声,自身并不向外发射能量,当被测的潜艇停机时,就接收不到目标的信息而使其漏网。按声呐放置的位置,可分为舰载、机载和固定式三种。