第二节 侦察监视系统

第二节 侦察监视系统

随着信息技术的发展,侦察与监视得到了极大推进,并从单纯的情报保障位置提升为信息作战的一个重要组成部分。今天的战场上,如果一方没有强大的侦察与监视系统提供足够的情报信息,其统帅和指挥员将寸步难行,更严重的将可能导致战争的失败。所以,侦察监视系统正受到各国军队的越来越高的重视。

一、侦察监视系统及其发展特点

(一)侦察监视与现代侦察系统

侦察是军队为获取敌情、地形和有关作战的其他情报、信息而采取的行动,是军队作战行动的重要保障。现代条件下作战,战场情况变化急剧,战斗样式转换迅速,伪装、欺骗能力不断提高,使情报、信息的获取比以前更加困难,对情报的时效性、准确性和连续性要求更高,从而也刺激了侦察监视技术的迅速发展。高新技术进入侦察领域,使侦察发生了根本变化,构成了航天、航空、地(水)面、水下侦察一体化,白昼、黑夜全天候,陆、海、空战场全方位的现代侦察系统。

现代侦察系统按侦察所要求达到的军事目的可分为战略侦察和战术侦察;按侦察设备所在空间可分为地(水)面侦察、航空侦察、航天侦察、水下侦察;按侦察系统获取信息的途径可分为微波侦察、光学侦察、声学侦察等。

(二)现代侦察监视系统的发展特点

1.系统整体效能更加突出

一是为了识别伪装和提高侦察情报的可信度,一般使用多种侦察器材同时侦察同一地区,从而取长补短,相互印证。二是各种侦察设备相互配合,相互利用,如为了快速传递地面侦察设备和飞机侦察到的情报,一般都利用卫星中继,通过卫星及时将情报传输至统帅部门。三是在同一侦察装备上安装多种遥感器材,提高综合探测能力。如卫星和飞机一般都装备有微波、毫米波、红外和可见光等多种遥感器。

2.实时、近实时侦察能力得到显著提高

信息化战争作战空间扩大,军队的机动力、突击力空前提高,战场情况急剧多变,战斗样式转换迅速,要求获取、传递和判断处理情报数据所用的时间达到最少,即做到“实时”侦察。为此,世界先进国家军队特别注重研制和发展实时或近实时侦察系统,提高侦察系统的迅速获取情报、快速传递情报、快速处理情报的能力。

3.侦察与打击系统密切配合

现代武器系统,十分注重情报侦察与火力打击系统的紧密结合,即在飞机、坦克、舰艇、自行火炮等兵器上同时装备有各种先进的侦察器材,做到能及时发现目标、及时打击目标,实现侦察—决策—打击系统的一体化,极大地提高了武器系统的作战能力。

4.侦察监视系统的生存能力大大提高

高技术条件下作战,敌火力兵器射程远、精度高,侦察系统特别是航空侦察和地面侦察生存能力受到严重威胁,目前世界先进国家特别注重侦察系统生存能力的提高。如在提高侦察机生存能力方面采取的主要方法有,一是发展高空高速或超低空侦察飞机;二是装备侧视雷达进行远距离侦察;三是发展无人驾驶飞机;四是加强电子对抗能力;五是发展隐形技术。

5.智能侦察监视系统的发展前景看好

所谓智能侦察监视系统,即能自动识别战场环境、自主运行、自动获取情报、自动传递情报、自动处理情报的自动化侦察系统,典型的有无人驾驶侦察飞机和无人驾驶侦察坦克。如美国研制成功的“霍夫曼”无人驾驶侦察坦克,能行驶128千米,在时速64千米的情况下,能自我识别道路,区分人造与天然地物,绕过障碍物,绘制地形图,识别目标,将搜集到的情况报告指挥部,并且具有对敌火力系统自动还击能力。

二、现代侦察系统的主要技术手段

(一)可见光侦察

根据目标在可见光波段的物理特征实施侦察。研制的侦察器材有:各种光学观察器材,如望远镜、潜望镜、指挥观察仪、测距仪等;照相侦察器材;电视侦察器材;微光夜视侦察器材;激光侦察器材等。

(二)红外侦察

红外线位于可见光和微波之间(0.76~1 000微米),是一种“不可见的光”,但是可用专门设备转换成人眼看得见的图像或数据。红外侦察设备主要分为成像红外探测器和不成像红外探测器两种。常见的成像红外探测器主要有红外照相机、红外夜视仪、热成像夜视仪等,不成像红外探测器只感受热源的存在方位,不形成目标的热图像,其侦察设备主要有红外预警探测器等。如导弹预警卫星就是利用红外探测器来探测敌方导弹的发射,以实现早期预警,为防御和反击赢得足够的时间。

(三)雷达探测

雷达是英文缩写的译音,原意为“无线电定位”,即利用物体对无线电波的反射特性来发现目标和测定目标的位置(距离、高度、方位角)。飞机、导弹、卫星、舰船、车辆等都是雷达可以探测的目标。

雷达的工作波长范围是10米~1毫米(相应的频率为30兆赫~30万兆赫)。通常将工作波长10米~1米的雷达称为超短波雷达,1米以下的雷达统称为微波雷达。

雷达探测有许多优点:发射功率大,探测距离远,如远程警戒雷达可发现数千千米以外的目标;工作波长长,几乎不受昼夜时节和天气条件的限制,能全天候使用;测定目标的精度高,并能自动搜索与跟踪目标;按照预先编好的密码,并通过一定的附属设备,可以识别敌我;随着雷达技术的发展,不仅对空中和海上目标有很强的探测能力,能显示目标的批次和航迹,而且对地面目标也具备较强的探测能力。雷达的主要缺点是易受电磁干扰。

(四)电子侦察

电子侦察主要分为两大类,一类是无线电探测,主要用于侦察敌方电台通信内容,并确定敌电台的大致位置。另一类是微波探测,专门侦察敌方雷达信号,根据对方雷达的使用频率、功率等参数,来判定对方雷达的性能和位置,为己方飞机和导弹突破敌人防空网提供情报,经及为实施电子干扰与摧毁这些雷达提供根据。

(五)多光谱侦察

多光谱侦察是把目标发射和反射的各种波长的电磁波划分成若干窄的波段,在同一时间内,用几台仪器分别在各个不同光谱带上对同一目标进行照相或扫描,将所得的图像或信号进行合成加工处理,分析比较,就可从物体光谱和辐射能量的差异上区分目标。其主要特点是能识别伪装。在多光谱侦察获得的“假彩色合成图像”上,生长旺盛的活体植物呈现红色,伪装用的砍伐植物呈现灰蓝色,涂有绿漆的金属物体呈现黑色,这样就能把真假目标很明显地区分出来。多光谱侦察设备主要有多光谱照相机、多光谱电视和多光谱扫描器等。

(六)声学侦察

根据声音在不同媒质中的传输特点,利用声电变换器件和电子放大器件,来拾取声音、进行声音放大或远距离传输,从而测定声源方位、探测目标参数。声学侦察器材主要有炮兵声测仪、声呐等。

三、信息化战争中侦察监视系统的应用

现代侦察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广泛应用。

(一)航天侦察

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平方千米的地区拍在一张照片上。预警卫星能在离地面36 000千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/秒以上,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作惯性飞行,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。预警卫星利用大气层吸收某些波长的红外辐射的特征挡住地面上炼钢炉、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。因为国际上一般认为,100千米以上的空间不属于领空范围,属于国际公有。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达到实战的水平)。

但航天侦察也有一些难以克服的缺点,比如运行规律可以掌握,识别伪装能力差、信息处理难度大等。

2.航天侦察兵器及其运用

(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四类。

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五代、第六代,分别以美国的“锁眼-11”、“锁眼-12”为代表。“锁眼-12”照相侦察卫星带有更先进的光电遥感器,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,还可利用航天飞机在太空加注燃料。

(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储存在计算机里,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

这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。

美国的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。美军现部署了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;前苏联的米-25侦察机,实用升限达30 000米。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。

(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驾驶侦察机更多的优点:一是成本低,一架无人侦察机仅50~100万美元,而一架SR-71约为2 400万美元;二是可减少人员伤亡,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。

(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。预警机通常由载机及监视雷达、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。

(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、战场探测雷达、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。