2016 年國(guó)外衛(wèi)星軍事應(yīng)用裝備和技術(shù)發(fā)展綜述

● 文 | 裝備學(xué)院 方秀花 尹志忠 劉旭蓉 王謙 李蕓

2016 年國(guó)外衛(wèi)星軍事應(yīng)用裝備和技術(shù)發(fā)展綜述

● 文 | 裝備學(xué)院 方秀花 尹志忠 劉旭蓉 王謙 李蕓

2016年，世界各國(guó)在天基信息獲取、傳輸、時(shí)空基準(zhǔn)這三大領(lǐng)域主要呈現(xiàn)三大趨勢(shì)，一是注重探索涉及軍事的新設(shè)想、新設(shè)備、新技術(shù)，尤其是在對(duì)抗環(huán)境下能夠生存的設(shè)備和技術(shù)；二是強(qiáng)調(diào)加快新設(shè)備、新技術(shù)向軍隊(duì)部署的速度；三是充分發(fā)揮軍民融合的優(yōu)勢(shì)，積極探索增進(jìn)與商業(yè)機(jī)構(gòu)合作的途徑。另外，美國(guó)在信息獲取領(lǐng)域，加強(qiáng)了與其他國(guó)家尤其是盟國(guó)（如韓國(guó)、日本）軍事情報(bào)信息共享。

一、信息獲取領(lǐng)域

2016年，美國(guó)全面鋪開(kāi)信息收集、情報(bào)分析、情報(bào)預(yù)測(cè)和安全運(yùn)行環(huán)境建設(shè)等方面的工作，其軍事情報(bào)計(jì)劃預(yù)算從2010財(cái)年（270億美元）至2015財(cái)年逐步縮減（165億美元），但2016財(cái)年又有所回升（177億美元）。涉及地面應(yīng)用的相關(guān)工作有：新型應(yīng)用系統(tǒng)和創(chuàng)新性應(yīng)用技術(shù)或概念的前瞻性探索、研發(fā)、可行性演示驗(yàn)證；以邊研發(fā)邊應(yīng)用的方式繼續(xù)推進(jìn)往年在建系統(tǒng)，如“班組X核心技術(shù)”（SXCT）、“分布式通用地面系統(tǒng)”（DCGS）等項(xiàng)目。俄羅斯工作重點(diǎn)是恢復(fù)情報(bào)收集和服務(wù)能力的同時(shí)提高水平，近年來(lái)其加強(qiáng)了意在控制北極地區(qū)的軍事舉措，其中包括加強(qiáng)監(jiān)視、觀測(cè)北極地區(qū)的星座建設(shè)以及地面信息、情報(bào)基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施建設(shè)，俄羅斯已建成能將所有地球遙感信息資源整合到統(tǒng)一地理信息空間的“地球遙感地理分布信息系統(tǒng)”。

1.研發(fā)新型數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)、工具

（1）DARPA開(kāi)發(fā)可用于大數(shù)據(jù)的圖表處理器

2016年8月，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）對(duì)外發(fā)布了“分層識(shí)別驗(yàn)證利用”（HIVE）項(xiàng)目招標(biāo)書。該項(xiàng)目的目標(biāo)是為圖形分析法研制處理效率比標(biāo)準(zhǔn)處理器高1000倍的圖形分析處理器、軟件工具。圖形分析法有助于分析師理解復(fù)雜類型數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)事件間聯(lián)系，從而得出有關(guān)問(wèn)題的全貌圖。圖形分析處理器可以分析處理來(lái)自多種傳感器、社會(huì)媒體及其他科學(xué)資料等大量不同類型的數(shù)據(jù)。

（2）IARPA大力開(kāi)發(fā)新型情報(bào)工具

2016年7月，美國(guó)情報(bào)高級(jí)研究計(jì)劃局（IARPA）發(fā)布了一份廣泛機(jī)構(gòu)公告，針對(duì)情報(bào)收集、分析、處理、分發(fā)、預(yù)測(cè)、安全運(yùn)行這幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)で笙嚓P(guān)建議。IARPA希望開(kāi)發(fā)新型傳感器和傳輸技術(shù)以更加精準(zhǔn)地獲取、分發(fā)所需信息，從而改進(jìn)情報(bào)數(shù)據(jù)的利用。IARPA重點(diǎn)關(guān)注：多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，其可改進(jìn)信息質(zhì)量、提高可靠性和實(shí)用性；情報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)，隨著基于云計(jì)算信息平臺(tái)及相關(guān)算法的出現(xiàn)，開(kāi)展預(yù)測(cè)性情報(bào)研究正成為情報(bào)圈的熱點(diǎn)話題；安全運(yùn)行技術(shù)，IARPA十分關(guān)注在敵對(duì)或其他不利環(huán)境中仍可以高效運(yùn)行的集成電路。

2.研制新型應(yīng)用系統(tǒng)

（1）專為政府設(shè)計(jì)的衛(wèi)星影像移動(dòng)應(yīng)用程序——SpyMeSatGov

2016年5月，美國(guó)Orbit Logic公司宣布，蘋果移動(dòng)應(yīng)用程序（iPhone APP）SpyMeSatGov現(xiàn)已在地理空間情報(bào)（Geoint）蘋果應(yīng)用商店中面向美國(guó)政府或授權(quán)用戶提供免費(fèi)下載（與面向公眾的SpyMeSat軟件不同）。SpyMeSatGov可接入EnhancedView商業(yè)衛(wèi)星影像檔案進(jìn)行按需訪問(wèn)，影像檔案的選擇和下載可在幾秒中完成，因此可提供實(shí)時(shí)情景關(guān)注。有了SpyMeSatGov，可以更加便捷地從移動(dòng)設(shè)備上獲取和使用衛(wèi)星影像。另外，它還能夠進(jìn)行同一地理位置的多影像評(píng)估，提供對(duì)該位置的損毀評(píng)估及變化監(jiān)測(cè)。

（2）NRO正在開(kāi)發(fā)新型通用型地面系統(tǒng)

2016年5月，美國(guó)國(guó)家偵察局（NRO）主任在2016年地理空間情報(bào)研討會(huì)上表示，NRO正在開(kāi)發(fā)下一代通用型地面控制系統(tǒng)，即“未來(lái)地面架構(gòu)”（FGA），F(xiàn)GA將可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)操控所有偵察及其他對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星、接收并有效快速地分發(fā)數(shù)據(jù)。FGA可自動(dòng)重定向衛(wèi)星，能夠充分利用商業(yè)資源，因此可獲取額外數(shù)據(jù)，有利于發(fā)現(xiàn)隱藏的不尋常信息，進(jìn)而預(yù)測(cè)目標(biāo)的下一步行動(dòng)，而不僅僅是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

（3）DARPA“班組X核心技術(shù)”項(xiàng)目進(jìn)入第二階段

DARPA于2016年9月授予洛馬公司價(jià)值1060萬(wàn)美元的合同，啟動(dòng)該項(xiàng)目的第二階段工作，主要目標(biāo)是為小型班組指揮官提供戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知信息。美國(guó)陸軍、海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)都表示對(duì)未來(lái)SXCT的能力感興趣。DARPA也鼓勵(lì)小企業(yè)、科研院所以及首次被選為政府承包商的機(jī)構(gòu)參與“提議日”活動(dòng)，并提交建議書。

（4）俄羅斯加強(qiáng)北極地區(qū)的天基對(duì)地觀測(cè)與信息傳輸服務(wù)設(shè)施建設(shè)

在2015年12月7－9日召開(kāi)的“北極的現(xiàn)在與未來(lái)”國(guó)際論壇上，俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)表示，為加強(qiáng)北極地區(qū)的天基對(duì)地觀測(cè)與信息傳輸服務(wù)，俄羅斯未來(lái)將重點(diǎn)推進(jìn)以下工作：①建立運(yùn)行于大橢圓軌道的“北極”水文氣象航天系統(tǒng)；②在北極地區(qū)建設(shè)并運(yùn)行處理、分發(fā)遙感數(shù)據(jù)的地面基礎(chǔ)設(shè)施；③利用運(yùn)行于極軌道的“信使”衛(wèi)星通信系統(tǒng)向北極用戶提供衛(wèi)星通信服務(wù)等。

3.增進(jìn)與商業(yè)機(jī)構(gòu)的合作

（1）美國(guó)空軍考慮購(gòu)買商業(yè)氣象數(shù)據(jù)作為補(bǔ)充

2016年，美國(guó)空軍在制定長(zhǎng)期氣象衛(wèi)星戰(zhàn)略時(shí)，考慮利用商業(yè)氣象數(shù)據(jù)彌補(bǔ)氣象預(yù)報(bào)能力缺口。美國(guó)空軍一些機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)和國(guó)會(huì)議員都一致主張應(yīng)當(dāng)購(gòu)買商業(yè)氣象數(shù)據(jù)。2015年12月，美國(guó)空軍在聯(lián)邦商業(yè)機(jī)會(huì)（FBO）網(wǎng)站發(fā)布了信息征詢書（RFI），表示其將利用現(xiàn)有或者已計(jì)劃的天基氣象能力，首次嘗試?yán)糜行У纳虡I(yè)氣象數(shù)據(jù)。在征詢書中，空軍對(duì)一系列問(wèn)題進(jìn)行了探討，如數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)可靠性、下行鏈路方式、成本和價(jià)格，以及怎樣獲取數(shù)據(jù)（每年或者每月）等。一些新興公司如PlanetiQ、GeoMetWatch、斯派爾（Spire）等公司，均提出了為政府用戶提供氣象數(shù)據(jù)的計(jì)劃。

（2）Airbus和Telespazio公司聯(lián)合為法國(guó)海軍提供基于衛(wèi)星的海上監(jiān)視服務(wù)

2016年6月，法國(guó)海軍和空客防務(wù)與航天公司（ADS）、Telespazio法國(guó)公司的聯(lián)合體簽訂了一份為期4年的三體船2號(hào)（Trimaran 2）合同，兩家公司將為法國(guó)海軍提供基于衛(wèi)星的海上監(jiān)視服務(wù)，合同期從2016年持續(xù)到2020年。三體船2號(hào)是三體船1號(hào)的后續(xù)項(xiàng)目。根據(jù)2號(hào)合同，海區(qū)指揮官可以使用由光學(xué)、雷達(dá)成像和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）數(shù)據(jù)提供的監(jiān)視服務(wù)，以提高其本國(guó)海上任務(wù)的效率。

（3）美國(guó)NGA、NRO將聯(lián)合進(jìn)行商業(yè)圖像采購(gòu)和分析

2016年7月，美國(guó)國(guó)家地理空間情報(bào)局（NGA）和國(guó)家偵察局（NRO）宣布聯(lián)合成立商業(yè)地理空間情報(bào)機(jī)構(gòu)（CGA）。CGA將作為NGA、NRO與商業(yè)地理空間情報(bào)商之間的聯(lián)絡(luò)方，為2家情報(bào)機(jī)構(gòu)購(gòu)買、分析商業(yè)衛(wèi)星圖像，并負(fù)責(zé)采購(gòu)評(píng)估、投資決策、與用戶溝通等工作。

二、信息傳輸領(lǐng)域

2016年，世界各航天大國(guó)（尤以美國(guó)最為活躍）圍繞新型基礎(chǔ)部件、應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用技術(shù)研發(fā)以及解決通信干擾等方面展開(kāi)研究。軍民融合在該領(lǐng)域也得到充分體現(xiàn)，各國(guó)軍方積極從商業(yè)公司采購(gòu)產(chǎn)品與服務(wù)。另外，為某些武器平臺(tái)升級(jí)了衛(wèi)星通信能力。

1.研發(fā)基礎(chǔ)部件

（1）Kymeta公司推出新型超材料衛(wèi)星通信天線

Kymeta公司推出新型超材料衛(wèi)星通信天線，該天線基于電磁超材料，能夠控制電磁波，使射頻信號(hào)對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。天線的核心是一塊包含數(shù)千塊電磁超材料元件的平滑電路板，每個(gè)元件的屬性可以由內(nèi)置于設(shè)備中的軟件改變。在朝向衛(wèi)星這個(gè)方向，各個(gè)超材料元件釋放出的波會(huì)互相加強(qiáng)并朝衛(wèi)星所在的方向擴(kuò)散，其他方向釋放出的波則會(huì)相互抵消。

（2）美國(guó)Pasternack公司推出精確射頻與微波波導(dǎo)彎頭