賀文紅,王 達(dá),戚艷嘉
(1.海軍裝備部,北京 100036;2.中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一四研究所,北京 100101)
美國(guó)海域態(tài)勢(shì)感知力量主要由兩部分構(gòu)成:一是海上力量,包括各型水面、水下、空中平臺(tái)和裝備,以及民用和商用船舶;二是天基力量,包括各類(lèi)偵察衛(wèi)星,如海洋監(jiān)視衛(wèi)星、成像偵察衛(wèi)星和導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星等。
1)海上力量
美海軍海上力量海域態(tài)勢(shì)感知由低到高分3 個(gè)層級(jí):戰(zhàn)術(shù)/單元級(jí)、戰(zhàn)役/區(qū)域級(jí)、戰(zhàn)略/國(guó)家級(jí),最終目的是形成國(guó)家海上通用作戰(zhàn)圖(NM-COP)。
戰(zhàn)術(shù)級(jí)節(jié)點(diǎn)包括水面、水下和空中力量,作用是對(duì)水面、水下以及空中進(jìn)行監(jiān)視偵察,收集水面、水下和空中態(tài)勢(shì)信息,形成戰(zhàn)術(shù)級(jí)通用作戰(zhàn)圖。
戰(zhàn)役級(jí)節(jié)點(diǎn)主要是指海上作戰(zhàn)中心(MOC),其作用是收集、共享、融合、分析和分發(fā)情報(bào),并將來(lái)自各戰(zhàn)術(shù)/單元級(jí)節(jié)點(diǎn)的通用作戰(zhàn)圖進(jìn)行拼接融合,形成戰(zhàn)役級(jí)的通用作戰(zhàn)圖。
戰(zhàn)略級(jí)節(jié)點(diǎn)是指海軍情報(bào)局(ONI)、海岸警衛(wèi)隊(duì)信息協(xié)調(diào)中心(ICC),以及陸戰(zhàn)隊(duì)情報(bào)處(MCIA)共同組織構(gòu)成的國(guó)家海上情報(bào)中心(NMIC),其作用是對(duì)戰(zhàn)役級(jí)節(jié)點(diǎn)通用作戰(zhàn)圖進(jìn)行融合、分析、分發(fā)等。
2)天基力量
美海軍天基海域態(tài)勢(shì)感知節(jié)點(diǎn)主要包括海洋監(jiān)視衛(wèi)星,成像監(jiān)視衛(wèi)星,導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星等,這些衛(wèi)星的作用是從太空對(duì)海域態(tài)勢(shì)進(jìn)行監(jiān)視偵察,收集情報(bào),直傳或經(jīng)過(guò)通信衛(wèi)星,返回地面站或海上作戰(zhàn)平臺(tái),地面站對(duì)情報(bào)進(jìn)行分析處理,由國(guó)家偵察局(NRO)匯總。在國(guó)家情報(bào)總監(jiān)辦公室(ODNI)的協(xié)調(diào)下,天基力量獲取的情報(bào)可共享到海軍情報(bào)局,從而協(xié)助完善海上通用作戰(zhàn)圖[1-3]。
3)海域態(tài)勢(shì)感知工作機(jī)制
海上力量對(duì)海域進(jìn)行監(jiān)測(cè),形成局部通用作戰(zhàn)圖提交至各海上作戰(zhàn)中心,這些海上作戰(zhàn)中心是全球聯(lián)網(wǎng)的,可實(shí)現(xiàn)情報(bào)共享。海上作戰(zhàn)中心將信息融合匯總后,形成區(qū)域通用作戰(zhàn)圖,并提交海軍情報(bào)局。
天基力量收集的情報(bào)將交付給各自衛(wèi)星系統(tǒng)的地面站。由地面站分析梳理后經(jīng)由國(guó)家偵察局分發(fā)給海軍情報(bào)局。
海軍情報(bào)局對(duì)所獲的情報(bào)進(jìn)行融合分析,最終形成國(guó)家海上通用作戰(zhàn)圖,分發(fā)給全球聯(lián)網(wǎng)的海上作戰(zhàn)中心,進(jìn)而通過(guò)全球信息柵格分發(fā)給各司令部及相關(guān)職能部門(mén),其流程如圖1 所示。
1)水面力量
美海軍幾乎所有主戰(zhàn)水面艦艇都有強(qiáng)大的情報(bào)監(jiān)視偵察(ISR)能力,主要ISR 設(shè)備包括雷達(dá)、光電、電子支援偵察和聲吶。
面對(duì)不斷增長(zhǎng)的作戰(zhàn)需求,美海軍在艦載情報(bào)監(jiān)視偵察上特別注重彈道導(dǎo)彈中段防御,以及瀕海地區(qū)的防空與反潛監(jiān)視偵察裝備的研制。彈道導(dǎo)彈中段防御方面啟動(dòng)了大功率有源相控陣?yán)走_(dá)的研制,目前在“提康德羅加”級(jí)巡洋艦上部署了AN/SPY-1A/B 雷達(dá),在“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦上部署了AN/SPY-1D雷達(dá);瀕海地區(qū)的防空方面,研制了新一代有源相控陣?yán)走_(dá),已經(jīng)在DDG-1000 驅(qū)逐艦上部署了AN/SPY-3雷達(dá),在“福特”號(hào)航母上部署了AN/SPY-3 和AN/SPY-4 雙波段雷達(dá),正在研制對(duì)空搜索雷達(dá)(ESAR)和防空反導(dǎo)雷達(dá)(AMDR)。瀕海地區(qū)的反潛方面則一直在致力于UQQ-2 SURTASS 雙線(xiàn)拖曳陣監(jiān)視聲吶的研制,將部署在美海軍所有級(jí)別的SURTASS 海洋監(jiān)視船上。
另外,美國(guó)海基X 波段雷達(dá)(SBX)是美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(BMDS)地基中段防御(GMD)的重要組成部分,可全球機(jī)動(dòng),負(fù)責(zé)探測(cè)、跟蹤、識(shí)別彈道導(dǎo)彈,并將來(lái)襲導(dǎo)彈相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)往指揮中心以及位于阿拉斯加和加利福尼亞的防空部隊(duì),防空部隊(duì)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)射攔截導(dǎo)彈。同時(shí),作為美國(guó)?;邔訉?dǎo)彈防御系統(tǒng)的組成部分,為?;爸嫠苟堋毕到y(tǒng)提供目標(biāo)早期預(yù)警以及攔截效果分析。
圖 2 海基X 波段雷達(dá)Fig.2 Sea-based X-band radar
2)水下力量
美海軍當(dāng)前的水下監(jiān)視偵察節(jié)點(diǎn),主要由裝備在潛艇、水下無(wú)人航行器(UUV)的探測(cè)系統(tǒng)以及海底水聽(tīng)器陣組成。
艇載探測(cè)系統(tǒng)是指潛艇裝備的各型傳感器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所組成的潛艇外部狀態(tài)感知系統(tǒng),主要組成包括外部的水聲、雷達(dá)、光電等傳感器和內(nèi)部的數(shù)據(jù)計(jì)算、處理系統(tǒng),主要功能是對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行搜索、識(shí)別、跟蹤、定位、攻擊,對(duì)海面、空中目標(biāo)進(jìn)行搜索、敵我識(shí)別、預(yù)警和攻擊等。無(wú)論在水面還是在水下,這些傳感器都能為潛艇提供實(shí)時(shí)的戰(zhàn)術(shù)環(huán)境信息和目標(biāo)動(dòng)向。其中水聲探測(cè)在艇載探測(cè)系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位,是艇載探測(cè)系統(tǒng)的核心。目前美海軍主要部署AN/BQQ-10 艇載綜合聲吶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視偵察能力。
水下無(wú)人航行器方面,美海軍先后提出了近期水雷偵察系統(tǒng)(NMRS)和遠(yuǎn)期水雷偵察系統(tǒng)(LMRS)等研制計(jì)劃。2018 年,NMRS 作為攻擊型核潛艇的制式裝備正式服役。此外,美海軍在2011 年開(kāi)始利用“刀魚(yú)”無(wú)人潛航器構(gòu)建制式反水雷能力,可在復(fù)雜環(huán)境下對(duì)沉底雷和錨雷進(jìn)行可靠性探測(cè)并分類(lèi),該項(xiàng)目于2017 年完成綜合評(píng)估工作,未來(lái)將成為美海軍水面艦艇重要反水雷裝備。
對(duì)于水下監(jiān)視偵察節(jié)點(diǎn)的未來(lái)發(fā)展,美海軍特別強(qiáng)調(diào)在瀕海地區(qū)的反潛與監(jiān)視能力,并提出了水下網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)設(shè)想。體現(xiàn)在升級(jí)艇載聲吶裝備、潛望鏡和電子偵察裝備,研制新型UUV,以及部署多型海底水聽(tīng)器陣并將這些裝備綜合集成為一體化的水下網(wǎng)絡(luò)。2013 年10 月,近海戰(zhàn)斗艦項(xiàng)目執(zhí)行辦公室成功完成近海持續(xù)水下監(jiān)視系統(tǒng)(PLUS)的海上測(cè)試,該系統(tǒng)由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組件(多個(gè)UUV)、固定節(jié)點(diǎn)組件(海底聲、磁探測(cè)陣)和母船/岸基處理器組成,旨在應(yīng)對(duì)近海環(huán)境中的安靜型常規(guī)潛艇,覆蓋范圍可達(dá)到185×185 km。
3)空中力量
美海軍現(xiàn)役機(jī)載平臺(tái)監(jiān)視偵察節(jié)點(diǎn)包括EP-3E 電子偵察機(jī)、E-2D“鷹眼”預(yù)警機(jī)、P-8A 反潛巡邏機(jī)、S-3“北歐海盜”反潛機(jī)、MH-60S“騎士鷹”直升機(jī),以及MQ-4C 無(wú)人機(jī)、MQ-8B“火力偵察兵”垂直起降戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)(VTUAV)等海軍專(zhuān)用空中監(jiān)視偵察平臺(tái),也包括F/A-18 攻擊機(jī)、F-35 戰(zhàn)斗機(jī)等“兼職”監(jiān)視偵察平臺(tái)。此外,戰(zhàn)時(shí)還可根據(jù)需要借用其他軍種的監(jiān)視偵察空中平臺(tái)。
此外,美海軍還在進(jìn)一步改進(jìn)其監(jiān)視偵察情報(bào)處理節(jié)點(diǎn),研制了基于聯(lián)合作戰(zhàn)思想的海軍分布式通用地面系統(tǒng)DCGS-N,并逐步建立以DCGS-N 為核心的情報(bào)處理系統(tǒng),形成一體化監(jiān)視偵察能力。機(jī)載平臺(tái)監(jiān)視偵察節(jié)點(diǎn)所獲取的信息通常是直接送往各艦指揮控制系統(tǒng),DCGS-N 系統(tǒng)的終端、處理設(shè)備以及服務(wù)器被集成到艦艇指控設(shè)備。美海軍目前主要應(yīng)用DCGSN 中的海軍聯(lián)合部隊(duì)圖像處理子系統(tǒng)(JSIPS-N)和戰(zhàn)斗群被動(dòng)視距擴(kuò)展子系統(tǒng)(BGPHES)處理機(jī)載監(jiān)視偵察情報(bào)信息。JSIPS-N 用于接收和處理機(jī)載監(jiān)視偵察節(jié)點(diǎn)獲取的圖像情報(bào),BGPHES 用于接收和處理機(jī)載監(jiān)視偵察節(jié)點(diǎn)獲取的電子信號(hào)情報(bào)。值得注意的是,由于JSIPS-N 是按聯(lián)合作戰(zhàn)思想開(kāi)發(fā)的,該系統(tǒng)還能接收其他軍種空中監(jiān)視偵察節(jié)點(diǎn)傳送的圖像情報(bào)。
1)海上作戰(zhàn)中心
海上作戰(zhàn)中心[5]建立在海軍各司令部總部和艦隊(duì)總部,全球聯(lián)網(wǎng),其主要職責(zé)是為海軍部隊(duì)指揮官(NCC)或聯(lián)合部隊(duì)海軍指揮官(JFMCC)提供一支功能完備的參謀力量及指揮控制系統(tǒng),并組織開(kāi)展聯(lián)合海上作戰(zhàn)籌劃、監(jiān)督與執(zhí)行。
2)海上作戰(zhàn)中心情報(bào)中心
海上作戰(zhàn)中心設(shè)有情報(bào)中心,由海上情報(bào)行動(dòng)中心和情報(bào)支援分隊(duì)2 支情報(bào)力量組成。
海上情報(bào)行動(dòng)中心主要負(fù)責(zé)開(kāi)展全天候的情報(bào)行動(dòng),其職能是獲取、維持、共享與情報(bào)相關(guān)的態(tài)勢(shì)感知,其手段是規(guī)劃、實(shí)施、收集、分析、分發(fā)可靠和及時(shí)的情報(bào),為通用作戰(zhàn)圖提供敵方形勢(shì)報(bào)告和預(yù)先分析。
情報(bào)支援分隊(duì)是發(fā)布聯(lián)合條令的組織,其主要職責(zé):一是為艦隊(duì)提供指示和預(yù)警,并具有接收、處理、初步分析、時(shí)敏性情報(bào)快速分發(fā)等功能;二是充當(dāng)指揮官通用作戰(zhàn)圖的數(shù)據(jù)管理者;三是負(fù)責(zé)監(jiān)督情報(bào)收集工作,為指揮官的情報(bào)、監(jiān)視與偵察平臺(tái)分配任務(wù);四是準(zhǔn)備和提交簡(jiǎn)報(bào),為作戰(zhàn)行動(dòng)提供支持;五是全天候執(zhí)行情報(bào)分發(fā)計(jì)劃,形式定期情報(bào)報(bào)告、敵方目標(biāo)偵察報(bào)告等。
3)海上作戰(zhàn)中心外部關(guān)系
海上作戰(zhàn)中心與多個(gè)作戰(zhàn)司令部存在密切聯(lián)絡(luò),形成的通用作戰(zhàn)圖對(duì)作戰(zhàn)司令部的行動(dòng)起著重要支撐作用。同時(shí),海上作戰(zhàn)中心還與移民與海關(guān)執(zhí)法機(jī)構(gòu)(ICE)、邊境海關(guān)(CBP)、運(yùn)輸交通安全管理局(TSA)等美國(guó)政府機(jī)構(gòu)以及海岸警衛(wèi)隊(duì)的聯(lián)合海港作戰(zhàn)中心(JHOC)、海上情報(bào)融合中心(MIFC)等多個(gè)海域態(tài)勢(shì)感知機(jī)構(gòu)保持著密切聯(lián)絡(luò),共同促進(jìn)海域態(tài)勢(shì)感知信息共享[6],如圖3 所示。
圖 3 海域態(tài)勢(shì)感知戰(zhàn)役級(jí)節(jié)點(diǎn)Fig.3 Operational maritime domain awareness
在戰(zhàn)略/國(guó)家級(jí)層面,由美海軍情報(bào)局、海岸警衛(wèi)隊(duì)信息協(xié)調(diào)中心和陸戰(zhàn)隊(duì)情報(bào)處構(gòu)成國(guó)家海上情報(bào)中心,作為海域態(tài)勢(shì)感知的戰(zhàn)略級(jí)節(jié)點(diǎn)。
國(guó)家海上情報(bào)中心位于馬里蘭州休特蘭,是海軍情報(bào)局的總部和神經(jīng)中樞。該中心負(fù)責(zé)收集分析來(lái)自各戰(zhàn)役級(jí)節(jié)點(diǎn)的海域態(tài)勢(shì)感知情報(bào)信息,并將多個(gè)戰(zhàn)役級(jí)通用作戰(zhàn)圖整合成一張更大的戰(zhàn)略級(jí)通用作戰(zhàn)圖,如圖4 所示。該機(jī)構(gòu)內(nèi)部的尼米茲作戰(zhàn)情報(bào)中心全面負(fù)責(zé)所有的全球海上情報(bào)整合,向所有的艦隊(duì)/部隊(duì)提供及時(shí)、相關(guān)和預(yù)測(cè)性情報(bào)。
圖 4 海域態(tài)勢(shì)感知戰(zhàn)略級(jí)節(jié)點(diǎn)Fig.4 Strategic maritime domain awareness
在匯總戰(zhàn)役級(jí)節(jié)點(diǎn)信息后,海軍情報(bào)局進(jìn)行融合分析,形成國(guó)家海上通用作戰(zhàn)圖。國(guó)家海上通用作戰(zhàn)圖通過(guò)全球信息柵格的形式分發(fā)給各司令部與各艦隊(duì)的海上作戰(zhàn)中心,海上作戰(zhàn)中心進(jìn)而將國(guó)家海上通用作戰(zhàn)圖利用全球信息柵格分發(fā)給各司令部及相關(guān)職能部門(mén)[6]。
美海軍天基態(tài)勢(shì)感知由衛(wèi)星及其地面設(shè)施組成。衛(wèi)星包括軍用和民用兩類(lèi),其軍用衛(wèi)星主要涉及合成孔徑衛(wèi)星(SAR)、射頻監(jiān)測(cè)衛(wèi)星、光電衛(wèi)星等,民用衛(wèi)星主要是指搭載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)的衛(wèi)星,如圖5 所示。
1)光電衛(wèi)星
光電成像偵察衛(wèi)星配可見(jiàn)光、紅外等遙感設(shè)備,可晝夜對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)或攝影以獲取圖像。通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行分析,可獲得軍事目標(biāo)的屬性和地理位置等信息。
圖 5 海域態(tài)勢(shì)感知天基力量總體示意Fig.5 Space-based power for maritime domain awareness
① “鎖眼”衛(wèi)星
目前,美國(guó)使用的光電成像偵察衛(wèi)星為“鎖眼-12”(KH-12)。該衛(wèi)星屬于普查兼詳查型衛(wèi)星,高分辨率CCD 相機(jī)可拍攝分辨率達(dá)0.1 m 的詳查圖像,可捕獲武器裝備的細(xì)節(jié),而紅外與多譜段掃描儀能在夜間進(jìn)行監(jiān)視。
KH-12 衛(wèi)星的情報(bào)傳輸和處理鏈路涉及多個(gè)通信系統(tǒng),各通信系統(tǒng)協(xié)同工作。在通信條件允許的情況下,所獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)可直接被傳送到華盛頓附近的貝爾沃堡地面站,而后經(jīng)國(guó)防部中央圖像辦公室等部門(mén)的專(zhuān)家分析研判后形成情報(bào),再通過(guò)加密線(xiàn)路分發(fā)給指揮官。當(dāng)KH-12 衛(wèi)星遠(yuǎn)離本土或經(jīng)過(guò)缺少地面接收站的位置時(shí),可經(jīng)由“衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)”(SDS)、“軍事星”(MILSTAR)或“跟蹤和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)衛(wèi)星系統(tǒng)”(TDRSS)中繼傳輸,此時(shí)KH-12 衛(wèi)星獲取的數(shù)據(jù)送輸?shù)桨咨车孛嬲?,白沙地面站通過(guò)通信衛(wèi)星或固定線(xiàn)路將圖像傳送到貝爾沃堡,最終形成情報(bào)[7]。
② “國(guó)防支援計(jì)劃”衛(wèi)星系統(tǒng)
“國(guó)防支援計(jì)劃”衛(wèi)星(DSP)系統(tǒng)是北美預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,該系統(tǒng)主要探測(cè)導(dǎo)彈尾焰的紅外輻射,實(shí)時(shí)檢測(cè)和報(bào)告戰(zhàn)略/戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈發(fā)射。此外,還可探測(cè)空間發(fā)射和核爆炸,為美國(guó)指揮機(jī)構(gòu)和作戰(zhàn)司令部提供導(dǎo)彈發(fā)射早期預(yù)警信息。
圖 6 KH-12 衛(wèi)星情報(bào)分發(fā)流程Fig.6 Intelligence distribution process of KH-12 satellite
DSP 衛(wèi)星為普查型衛(wèi)星,平時(shí)執(zhí)行全天候、全天時(shí)監(jiān)視任務(wù),探測(cè)到威脅目標(biāo)發(fā)射尾焰中的紅外輻射后,將有關(guān)信息直接或通過(guò)通信衛(wèi)星傳送到海外地面站或美國(guó)本土地面站。信息經(jīng)初步處理后通過(guò)國(guó)防衛(wèi)星通信系統(tǒng)(DSCS)和太平洋海底電纜傳輸?shù)较难由杰娛禄?。夏延山指揮中心具有信息搜集處理能力,從夏延山發(fā)布的信息,是美國(guó)總統(tǒng)和國(guó)防部長(zhǎng)做出決斷的最后依據(jù),是情報(bào)執(zhí)行階段的最高級(jí)機(jī)構(gòu)。
③天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)
“天基紅外”衛(wèi)星系統(tǒng)(SBIRS)是未來(lái)幾十年美國(guó)防部導(dǎo)彈防御預(yù)警系統(tǒng)的重要天基監(jiān)視組成部分,將替代DSP 衛(wèi)星系統(tǒng)。SBIRS 為詳查型衛(wèi)星,為美國(guó)提供強(qiáng)大的導(dǎo)彈預(yù)警、防御,戰(zhàn)斗空間特征及技術(shù)情報(bào)能力。系統(tǒng)能夠探測(cè)戰(zhàn)略/短程彈道導(dǎo)彈發(fā)射并可確定飛行軌跡,提供導(dǎo)彈命中位置信息,發(fā)送給攔截系統(tǒng)。
當(dāng)導(dǎo)彈發(fā)射時(shí),“天基紅外”系統(tǒng)檢測(cè)和跟蹤來(lái)自導(dǎo)彈尾焰的紅外輻射,星載系統(tǒng)處理并且傳送數(shù)據(jù)到地面站,最終被轉(zhuǎn)發(fā)到任務(wù)控制站。任務(wù)控制站接收數(shù)據(jù),并進(jìn)一步處理,同時(shí)生成導(dǎo)彈發(fā)射報(bào)告,經(jīng)空軍太空司令部審查后,發(fā)布到全球戰(zhàn)略,戰(zhàn)術(shù)情報(bào)機(jī)構(gòu)。
④空間跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)
“空間跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)”(STSS)是SBIRS 低軌道部分的演化項(xiàng)目,由24~30 顆衛(wèi)星組成,部署于低地球軌道,高度在1 500 km。
STSS 為詳查型衛(wèi)星,其利用長(zhǎng)/短波紅外傳感器追蹤導(dǎo)彈全飛行階段,能夠彌補(bǔ)高軌預(yù)警衛(wèi)星和地面預(yù)警雷達(dá)對(duì)自由段彈道導(dǎo)彈的檢測(cè)空隙。整個(gè)低軌道衛(wèi)星星座利用衛(wèi)星內(nèi)部的交叉鏈路連接在一起,每對(duì)衛(wèi)星通過(guò)60GHz 的衛(wèi)星間鏈路進(jìn)行相互通信。當(dāng)?shù)? 顆衛(wèi)星所跟蹤的導(dǎo)彈離開(kāi)它的視線(xiàn)后,其可將目標(biāo)的位置信息傳送給第2 顆衛(wèi)星,第2 顆衛(wèi)星繼續(xù)跟蹤目標(biāo),將有關(guān)引導(dǎo)信息傳送到反導(dǎo)部隊(duì),直至目標(biāo)被摧毀或無(wú)法再探測(cè)到為止。
圖 7 “天基紅外系統(tǒng)”衛(wèi)星(SBIRS)系統(tǒng)Fig.7 SBIRS system
圖 8 “空間跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)”(STSS)Fig.8 STSS system
探測(cè)時(shí),寬視場(chǎng)短波紅外捕獲掃描折射望遠(yuǎn)鏡和短波紅外焦面陣列配合掃描南北半球,探測(cè)導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)噴出的尾焰,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,將所獲信息傳送到窄視場(chǎng)多波段跟蹤傳感器。窄視場(chǎng)多波段跟蹤傳感器利用望遠(yuǎn)鏡將導(dǎo)彈的發(fā)射畫(huà)面拉近并放大,跟蹤沿彈道中段和末段飛行的彈頭,從而為美國(guó)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)提供高精度的目標(biāo)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射的全過(guò)程跟蹤。
2)合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星
合成孔徑雷達(dá)(SAR)偵察衛(wèi)星具備穿透地表層、森林和冰層的能力,能克服云霧雨雪與黑夜等天氣條件的限制,配合光學(xué)成像偵察衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)的偵察。
目前,美國(guó)雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星以“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星(Lacrosse)為代表,該型衛(wèi)星為普查型衛(wèi)星,是美國(guó)21 世紀(jì)初雷達(dá)成像偵察的主要手段。該衛(wèi)星能夠跟蹤艦船活動(dòng),監(jiān)視機(jī)動(dòng)式彈道導(dǎo)彈動(dòng)向,還可發(fā)現(xiàn)藏于隱蔽處的設(shè)施以及偽裝的武器裝備。
“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星在捕獲圖像信息后,通過(guò)大型拋物面跟蹤天線(xiàn),經(jīng)中繼衛(wèi)星傳送到美國(guó)白沙地面站,再經(jīng)國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星傳輸?shù)截悹栁直さ孛嬲綶8]。
3)射頻監(jiān)測(cè)衛(wèi)星
海洋監(jiān)視衛(wèi)星主要用于監(jiān)視和探測(cè)艦船、潛艇海上活動(dòng),能夠?qū)崟r(shí)或近實(shí)時(shí)地偵收、竊聽(tīng)艦載雷達(dá)信號(hào)和無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的偵察衛(wèi)星。
美海洋監(jiān)視衛(wèi)星以“白云”衛(wèi)星為代表,該型衛(wèi)星為詳查型衛(wèi)星,能夠偵測(cè)海洋上大范圍的艦船雷達(dá)與無(wú)線(xiàn)電信號(hào),確定艦隊(duì)的規(guī)模和動(dòng)向。該星座由1 顆主衛(wèi)星和3 顆子衛(wèi)星組成。主衛(wèi)星搭載了紅外掃描儀和毫米波輻射儀,子衛(wèi)星上搭載的射頻天線(xiàn)在空間中呈直角三角形排列,用于截獲對(duì)方雷達(dá)波。,根據(jù)雷達(dá)波到達(dá)各衛(wèi)星的時(shí)間差和雷達(dá)波的特征參數(shù),利用三角測(cè)量技術(shù),可獲取艦艇的位置、方向或速度等信息。為了接收衛(wèi)星截獲的雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù),美海軍建設(shè)了世界范圍的地面接收站,主要分布于美國(guó)馬里蘭州的布洛索姆角、緬因州的溫特港,英國(guó)蘇格蘭的埃德塞爾,以及關(guān)島、迪戈加西亞島、阿達(dá)克島等地。此外,自1990 年初開(kāi)始,為提高信息的實(shí)時(shí)性,在機(jī)動(dòng)的艦艇上也安裝了接收處理站[9]。
船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)由岸基(基站)設(shè)施和艦載設(shè)備共同組成,是一種新型的數(shù)字助航系統(tǒng)。AIS 主要作用是將船舶標(biāo)識(shí)信息、位置信息、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等重要數(shù)據(jù),通過(guò)VHF 數(shù)據(jù)鏈路,廣播給周邊船舶,以實(shí)現(xiàn)對(duì)本海區(qū)船舶的識(shí)別與監(jiān)視。根據(jù)國(guó)際海事組織要求,300 總噸以上的國(guó)際航行船舶和500 總噸及以上的非國(guó)際航行船舶以及所有客船被要求配備船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
當(dāng)船舶在近海時(shí),船載船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可通過(guò)VHF 數(shù)據(jù)鏈路將數(shù)據(jù)傳送給岸基基站。當(dāng)船舶在遠(yuǎn)海時(shí),需要通過(guò)船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)衛(wèi)星協(xié)助傳輸。船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)衛(wèi)星搭載船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)接收機(jī),可接收覆蓋區(qū)域內(nèi)的船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)信息并轉(zhuǎn)發(fā)給地面站,再經(jīng)地面站進(jìn)行加工、處理和應(yīng)用。當(dāng)覆蓋區(qū)域內(nèi)存在地面站時(shí),可將船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給地面站,否則信息將先存儲(chǔ)在衛(wèi)星中,等到覆蓋區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)地面站時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)。目前全球有8 顆支持衛(wèi)星和16 個(gè)網(wǎng)關(guān)地面站(GES),隨著衛(wèi)星組網(wǎng)、數(shù)據(jù)中繼等方式的發(fā)展,將極大提高船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)信息的轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)性[10]。
“鎖眼”衛(wèi)星、“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星、“白云”衛(wèi)星等偵察衛(wèi)星的情報(bào)傳輸?shù)较嚓P(guān)地面站后,由美國(guó)國(guó)家偵察局對(duì)地面站的情報(bào)進(jìn)行收集和匯總。
國(guó)家偵察局負(fù)責(zé)運(yùn)作全球范圍內(nèi)的地面站,用于收集并發(fā)布來(lái)自偵察衛(wèi)星的情報(bào)。經(jīng)過(guò)國(guó)家情報(bào)總監(jiān)辦公室的統(tǒng)籌,實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)的情報(bào)共享。當(dāng)前美國(guó)有16 個(gè)情報(bào)機(jī)構(gòu),為了整合美國(guó)16 個(gè)情報(bào)機(jī)構(gòu),美國(guó)通過(guò)國(guó)家情報(bào)總監(jiān)辦公室來(lái)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。經(jīng)過(guò)國(guó)家情報(bào)總監(jiān)辦公室的協(xié)調(diào),國(guó)家偵察局掌握的偵察衛(wèi)星數(shù)據(jù)可共享給海軍情報(bào)局,使得國(guó)家海上通用作戰(zhàn)圖更加詳細(xì)、全面。
圖 9 AIS 系統(tǒng)的基本原理Fig.9 Principal of AIS system
圖 10 衛(wèi)星數(shù)據(jù)流向示意Fig.10 Flow of satellite data
美海軍十分重視海域態(tài)勢(shì)感知能力建設(shè),目前已建成一套成熟的、體系化的海域態(tài)勢(shì)感知機(jī)制,包括水面、水下、空中,太空等多維感知力量。通過(guò)多層級(jí)情報(bào)傳輸,保證了情報(bào)數(shù)據(jù)快速、高效地傳輸?shù)礁邔?,便于及時(shí)決策。