1 聯(lián)合指揮、控制與通信(C3I)體制
為支援"沙漠盾牌"和"沙漠風(fēng)暴"行動而建立的通信網(wǎng)絡(luò)是有史以來最大的一個。靈活機(jī)動和反應(yīng)敏捷的C3I系統(tǒng)在創(chuàng)紀(jì)錄的短時間內(nèi)安裝起來,并保持了98%的非凡的戰(zhàn)備率。它提供了與國家指揮當(dāng)局、支援基地、中央總部、其他聯(lián)軍部隊(duì)和基層部隊(duì)的聯(lián)系,這一切并非易事。
"在海灣地區(qū)的90天中,我們所進(jìn)行的電子通信聯(lián)絡(luò)工作比在歐洲40年還要多。"——聯(lián)合參謀部通信電子部詹姆斯·卡西蒂中將
不僅聯(lián)軍各部隊(duì)的設(shè)備不同,美軍各部隊(duì)之間的設(shè)備也有區(qū)別。但最終,幾代設(shè)備和許多不同的指揮與參謀系統(tǒng)協(xié)作融洽。在作戰(zhàn)高峰期,這個系統(tǒng)一天保持70多萬次電話呼叫和15.2萬次電文傳遞。另外,它每天管理3.5萬多個頻率,以確保無線電通信網(wǎng)絡(luò)不受其他用戶干擾。
8月8日,為支援美軍的快速部署,中央總部部署了第一個由通信設(shè)備和人員組成的應(yīng)急小分隊(duì),為戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)和位于麥克迪爾空軍基地的中央總部司令部之間建立了重要聯(lián)系。最初的通信系統(tǒng)包括一個超高頻多信道衛(wèi)星終端、幾部特高頻單信道戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星終端和其他輔助終端設(shè)備。負(fù)責(zé)提供保密話音、傳真和國防交換網(wǎng)、自動數(shù)字網(wǎng)以及全球軍事指揮與控制系統(tǒng),并與最先部署的指揮部門(包括聯(lián)合通信支援分隊(duì))連通。(聯(lián)合通信支援分隊(duì)隸屬于參謀長聯(lián)席會議主席,為聯(lián)合特遣部隊(duì)與特種作戰(zhàn)司令部提供戰(zhàn)術(shù)通信。)與此同時,第18空降軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)第1陸戰(zhàn)遠(yuǎn)征部隊(duì)和空軍第9航空隊(duì)的通信設(shè)備開始到達(dá)并迅速連通。
聯(lián)合通信支援分隊(duì)l962年創(chuàng)建時屬美國打擊司令部管轄,后改為隸屬參謀長聯(lián)席會議主席,其作用是為參謀長聯(lián)席會議主席指揮下的所有聯(lián)合司令部和特種司令部的應(yīng)急作戰(zhàn)和聯(lián)合演習(xí)提供重要的指揮、控制與通信支援。為了完成全球快速部署任務(wù),它24小時內(nèi)能部署一支應(yīng)急通信支援小隊(duì),整個聯(lián)合通信支援分隊(duì)可在對小時內(nèi)部署完畢。
能快速部署的聯(lián)合通信支援分隊(duì)在初期部署中為中央總部和中央總部特種作戰(zhàn)司令部提供了主要通信。其設(shè)備包括特高頻和超高頻衛(wèi)星通信電臺、視距雷達(dá)、高頻無線電以及線路和信息交換設(shè)備。在"沙漠盾牌"和"沙漠風(fēng)暴"行動中,聯(lián)合通信支援分隊(duì)的通信系統(tǒng)為中央總部本部提供了連續(xù)的信息傳輸和交換支援,使其同所轄部隊(duì)和國家指揮當(dāng)局保持通信聯(lián)系。聯(lián)合通信支援分隊(duì)在1月中旬完成最后的設(shè)備部署,負(fù)責(zé)支援中央總部備用指揮所的通信聯(lián)系,并為英軍部隊(duì)提供地面機(jī)動國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
沙特國家的電話部門幫助了早期部署的通信先遣部隊(duì)。西南亞現(xiàn)有的國防通信系統(tǒng)設(shè)備非常有限。雖然沙特的電信系統(tǒng)是現(xiàn)代化的,而且可靠,但它的通信容量和通信范圍不能支援大規(guī)模軍隊(duì)作戰(zhàn)的需要,可利用的國際電話線路也只能滿足整個需求量的一小部分。
在向西南亞快速部署作戰(zhàn)部隊(duì)的同時,還部署了美國陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)與空軍建制內(nèi)的戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng),將各軍種與其下級司令部連接成聯(lián)合話音和信息交換網(wǎng)。由于空運(yùn)能力有限而需求量又大,首批部隊(duì)只攜帶了最少量的基本通信設(shè)備(通常是單信道特高頻衛(wèi)星通信設(shè)備),并通過保密電話設(shè)備利用當(dāng)?shù)厣虡I(yè)電話系統(tǒng)。如果敵對行動立即開始,這樣的通信支援不能適應(yīng)作戰(zhàn)指揮的需要。但是隨著更多的通信設(shè)備經(jīng)過空中和地面運(yùn)輸?shù)綉?zhàn)區(qū)內(nèi),通信網(wǎng)絡(luò)有了進(jìn)一步的擴(kuò)展。重型對流展散射和無線電設(shè)備(提供大量的戰(zhàn)區(qū)間通信)運(yùn)抵后,改進(jìn)了多路傳輸性能,增加了聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
到11月,作戰(zhàn)責(zé)任區(qū)域的戰(zhàn)略連通能力(有線、電話中繼線和無線電通信線路)比歐洲的還要強(qiáng)。在"沙漠風(fēng)暴"行動開始時,衛(wèi)星和地面通信線路網(wǎng)絡(luò)向美國和歐洲的國際交換網(wǎng)交換節(jié)點(diǎn)提供了324條國防交換網(wǎng)話音中繼線,向美國本土和歐洲自動數(shù)字網(wǎng)提供了3O條自動數(shù)字網(wǎng)線路,支持了286個通信中心。國防數(shù)據(jù)網(wǎng)已展開到戰(zhàn)術(shù)部隊(duì)一級,提供了高速分組交換數(shù)據(jù)通信。在高峰期,聯(lián)合通信網(wǎng)包括118個地面機(jī)動衛(wèi)星終端,12個商業(yè)衛(wèi)星終端,61個聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信(TRI-TRC)話音交換機(jī)和20個聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信報(bào)文交換機(jī)。(這是聯(lián)合開發(fā)的TRI-TAC設(shè)備首次在實(shí)戰(zhàn)中應(yīng)用)。
國防部通信系統(tǒng)包括:
a.自動數(shù)字網(wǎng)絡(luò):傳輸記錄和報(bào)文的主要長途網(wǎng),其兩大主要通信用戶是一般任務(wù)用戶和專門情報(bào)用戶。
b.國防通信系統(tǒng):支援國防部的骨干長途通信系統(tǒng)。
c.國防數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò):為滿足國防部數(shù)據(jù)通信要求而設(shè)立的全球數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)絡(luò),它由4個不同保密級別的獨(dú)立數(shù)據(jù)網(wǎng)組成。
d.國防衛(wèi)星通信系統(tǒng):軍用寬頻帶多信道超高頻衛(wèi)星通信系統(tǒng),是國防衛(wèi)星通信的骨干,支援極為重要的國防部和非國防部用戶,提供保密的全球長途通信服務(wù)。
e.國防交換網(wǎng):為全球范圍內(nèi)的終端之間、長途、普通用戶和專用電話、數(shù)據(jù)和音頻服務(wù)提供交換網(wǎng),它代替自動電話網(wǎng)。
f.聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信計(jì)劃:研制并裝備戰(zhàn)術(shù)多路通信和交換設(shè)備的聯(lián)合軍種計(jì)劃。
g.超高頻衛(wèi)星通信:為戰(zhàn)術(shù)用戶提供所需的單信道連通的軍用超高頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
h.全球軍事指揮與控制系統(tǒng):向國家最高指揮當(dāng)局、參謀長聯(lián)席會議主席及聯(lián)合司令部和特種司令部指揮官提供計(jì)劃、指揮和控制全球美軍的手段。
2 聯(lián)軍指揮與控制通信
美軍和沙特的通信管理人員密切協(xié)作,為沙特和伊斯蘭部隊(duì)的指揮控制制定計(jì)劃并建立永久的通信設(shè)施。從8月份開始,中央總部通信參謀人員幫助沙特購買了100多套保密的高頻無線電臺,這些無線電臺是將東部和北部省份的命令傳送至前線的有效的通信系統(tǒng)。另外,美國提供了其他的加密系統(tǒng),對現(xiàn)有的不保密的無線電臺和電話加密。地面戰(zhàn)開始之前,中央總部陸軍聯(lián)絡(luò)小組立即用美國通信設(shè)備增強(qiáng)了沙特的通信能力,進(jìn)一步改善了整個通信系統(tǒng)的兼容能力。美軍增援的系統(tǒng)是沙特部隊(duì)最可靠的指揮與控制系統(tǒng)。
通過使用保密電話機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)及國家和商用衛(wèi)星資源改善了聯(lián)軍的C3系統(tǒng),通過交換聯(lián)絡(luò)組克服了語言和技術(shù)障礙。聯(lián)軍還要求允許使用一些政策規(guī)定之外的設(shè)備。由于使用各種各樣的設(shè)備,這就意味著通信體制由于一些附加要求必然是臨時湊合起來的。例如,需要一種互相兼容的聯(lián)軍保密話音系統(tǒng)。但是,滿足這一要求的系統(tǒng)建成以后,由于它可能是在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上建立的,因此還需要作許多修改和更新。
戰(zhàn)爭中的光電子技術(shù)
高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭反映了信息化時代的基本特點(diǎn).光電子技術(shù)在高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中扮演著十分重要的角色,包括高分辨率的信息獲取、特大容量的信息傳輸、超高密度的信息存儲、特快速度的信息處理、輕小省電的平板顯示,不僅使指揮控制更加靈活準(zhǔn)確,作戰(zhàn)周期大大縮短,而且也直接用于武器控制,提高武器的打擊精度和促進(jìn)武器的智能化、無人化.由于光電子技術(shù)在戰(zhàn)場的廣泛使用,光電對抗在戰(zhàn)爭中的作用日益增強(qiáng)。
一、高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭的特點(diǎn)
歸納起來,高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭大致有以下一些特點(diǎn):
。ǎ保┱麄戰(zhàn)場(以及處于“后方”的指揮系統(tǒng)、后勤供應(yīng)系統(tǒng))形成一個緊密聯(lián)系的有機(jī)整體,分布于陸地、海洋、空中、天上(衛(wèi)星、飛船)的各種武器平臺互相聯(lián)系,互相呼應(yīng),互相支援配合.作戰(zhàn)雙方的對抗是體系同體系的對抗.
(2)作戰(zhàn)雙方運(yùn)用一切偵察手段,力求增加戰(zhàn)場“透明度”,反隱身的斗爭不斷升級.
。ǎ常┲笓]系統(tǒng)、后勤供應(yīng)系統(tǒng)、各種武器平臺,乃至單兵對信息的依賴極大地增加,因而,信息量和信息流猛增,對信息的獲取、傳輸、處理、存儲、分發(fā)和顯示的要求愈來愈高,戰(zhàn)場數(shù)字化和部隊(duì)裝備數(shù)字化成為必然趨勢.
。ǎ矗┬袆樱ㄗ鲬(zhàn))周期,即從偵察到判斷,到?jīng)Q策,到行動(作戰(zhàn))的這個周期大大縮短.例如,在第二次世界大戰(zhàn)期間,這個周期約為1個月,到越南戰(zhàn)爭時期就縮短為1周,海灣戰(zhàn)爭時期縮短為1天,預(yù)期到21世紀(jì)初的某個時候?qū)⒖s短到1個小時.行動(作戰(zhàn))周期的大幅度壓縮,起決定作用的因素是信息技術(shù)的發(fā)達(dá),它在行動周期的每一個環(huán)節(jié)中都起很大作用.
。ǎ担┚_打擊成為主要作戰(zhàn)方式.美國空軍估計(jì),在第二次世界大戰(zhàn)中,大約需要9000枚炸彈才能摧毀一個目標(biāo);越戰(zhàn)期間,摧毀一個目標(biāo)的炸彈數(shù)降至大約300枚;而在“沙漠風(fēng)暴”行動(即海灣戰(zhàn)爭)中,只需兩枚.實(shí)現(xiàn)精確打擊,除了基于信息技術(shù)的精確制導(dǎo)技術(shù)之外,還需要先進(jìn)的情報(bào)偵察、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等其他信息技術(shù)作為技術(shù)支撐.
。ǎ叮┪淦髌脚_的智能化程度不斷提高,特別是對目標(biāo)的識別能力增強(qiáng).近年來,無人化的武器平臺發(fā)展很快,如無人偵察機(jī)在波黑戰(zhàn)爭中起了很大作用.發(fā)達(dá)國家正在大力研制各種無人機(jī)、無人偵察車和無人潛艇等無人化武器平臺.
。ǎ罚╇娮訉乖趹(zhàn)爭中的作用愈益突出,無論是進(jìn)攻還是防御,電子對抗都成為必不可少的作戰(zhàn)手段.光電對抗作為電子對抗的重要組成部分,引起各國軍方高度重視,正在迅速發(fā)展.
二、高技術(shù)局部戰(zhàn)爭對光電子技術(shù)的需求
1、信息獲取由于戰(zhàn)爭涉及的地域廣闊,情況復(fù)雜而且瞬息萬變,對信息獲取提出了很高的要求.這些要求可以概括為“三全”、“兩高”和“一實(shí)”,即全球、全天時、全天候、高分辨率、高識別力和實(shí)時.作戰(zhàn)雙方,誰獲取的信息更全面、更準(zhǔn)確、更及時,誰就在戰(zhàn)爭中處于主動地位.
有的軍事家預(yù)言,由于大家都擁有相當(dāng)先進(jìn)的信息獲取手段,因而在激戰(zhàn)之中,一方只要比另一方早5分鐘判明戰(zhàn)場情況,就可以打敗對方.信息獲取主要靠3類傳感器:雷達(dá)、光電子和聲學(xué).它們有各自的優(yōu)缺點(diǎn),適于不同用途、不同對象,有時需將兩種傳感器結(jié)合起來使用,取長補(bǔ)短.
光電傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)都來源于工作波長短(頻率高).其主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,包括角分辨率、距離分辨率和光譜分辨率,特別是能夠獲取高分辨率的圖像信息;主要缺點(diǎn)是大氣傳輸衰減較大(同微波雷達(dá)相比),因而在地面和中低空應(yīng)用時作用距離較近,在惡劣天氣時則很難發(fā)揮作用.
常用的光電傳感器有:CCD相機(jī)、紅外(點(diǎn)目標(biāo))探測器、紅外成像儀(又稱熱像儀)、多光譜相機(jī)(從可見光到紅外,按光譜分為若干通道)、紫外探測器、激光測距儀、激光雷達(dá)、激光陀螺、光纖陀螺、光纖水聽器和其他光纖傳感器.
2、信息傳輸和處理情報(bào)偵察、部隊(duì)的指揮與控制以及后勤供應(yīng)都有大量信息要傳輸和處理,高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中的通信量劇增.美國國防部關(guān)于海灣戰(zhàn)爭致國會的最后報(bào)告中稱:“在海灣地區(qū)的90天中,我們所進(jìn)行的電子通信聯(lián)絡(luò)工作比在歐洲40年還要多”.
組成美國國防部通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)有:自動數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、國防通信系統(tǒng)、國防數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)、國防交換網(wǎng)、超高頻衛(wèi)星通信和全球軍事指揮與控制系統(tǒng).衛(wèi)星通信和光纖通信是這些通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的主干線.
除特大容量信息傳輸外,高技術(shù)局部戰(zhàn)爭還需要超高密度存儲、超快速信息處理和優(yōu)質(zhì)信息顯示.光盤和全息存儲、光信息并行處理和平板顯示器等光電子技術(shù)正好適應(yīng)這些要求.
3、信息融合和分發(fā)從多種途徑獲取的大量信息,包括數(shù)據(jù)庫中已有的信息(如數(shù)字地圖、以前獲取的同一地區(qū)或同一目標(biāo)的信息等),需要進(jìn)行融合,去粗取精,去偽存真,從大量紛繁的信息中挑出或突顯出最關(guān)心的某些信息.
例如,從一個地區(qū)的地圖中找出新建筑物、飛機(jī)或車輛的增減,導(dǎo)彈發(fā)射井和發(fā)射架,部隊(duì)配置和調(diào)動情況等等.經(jīng)過融合的信息可以消除大量雜亂而無用的背景,突出重要目標(biāo)或事件,便于迅速、準(zhǔn)確地了解和判斷情況.
信息融合之后還要分發(fā)給有關(guān)部門和人員.分發(fā)工作要視不同對象進(jìn)行篩選,并要保證及時(或適時)地送達(dá)需要那些信息的部門或人員.當(dāng)一個武器平臺上有兩個以上的傳感器時,往往就在這個武器平臺上進(jìn)行一次信息融合.
4、武器的控制各種火炮常用雷達(dá)和光電子技術(shù)進(jìn)行火力控制(簡稱火控),即為火炮提供目標(biāo)的空間坐標(biāo)和運(yùn)動速度等參數(shù),以提高火炮的命中率,特別是首發(fā)命中率.自從美國在越南戰(zhàn)場上使用了專門對付炮瞄雷達(dá)的反輻射導(dǎo)彈后,光電火控系統(tǒng)受到特別重視并迅速發(fā)展.
光電火控系統(tǒng)一般為電視跟蹤或紅外跟蹤加激光測距.在精確制導(dǎo)武器中,光電精確制導(dǎo)占有重要位置.最早使用的光電精確制導(dǎo)武器是50年代后期出現(xiàn)的紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈.海灣戰(zhàn)爭中大量使用了紅外和電視制導(dǎo)炸彈、激光制導(dǎo)炸彈.從戰(zhàn)區(qū)外發(fā)射、低空飛行的巡航導(dǎo)彈也使用了激光測高和障礙回避光雷達(dá)等光電子技術(shù).
各種武器平臺和許多導(dǎo)彈都需要精確的導(dǎo)航,常用的是GPS和慣性導(dǎo)航.激光陀螺和光纖陀螺由于沒有運(yùn)動的機(jī)械部件,因而體積小、重量輕、耗電省而且起動快、壽命長,已逐步進(jìn)入武器和武器平臺,成為新一代慣性導(dǎo)航的核心部件.近炸引信是保證武器戰(zhàn)斗部有效摧毀目標(biāo)的關(guān)鍵部件.紅外引信和激光引信抗干擾性強(qiáng),已經(jīng)廣泛應(yīng)用.
5、光電對抗由于戰(zhàn)場上大量使用各種光電傳感器,不同檔次的激光武器已經(jīng)或即將投入使用,因而光電對抗在高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中具有十分重要的地位.光電對抗主要有以下幾種:
。保┘す飧婢c防護(hù).一個軍事目標(biāo)一旦被敵方發(fā)射的激光照射,無論是被激光測距機(jī)照射還是被激光制導(dǎo)的目標(biāo)指示器照射,就意味著馬上會被炮彈、導(dǎo)彈或炸彈命中.因此,激光告警成為保存自己的必不可少的裝備.激光告警器應(yīng)能區(qū)分照射激光的威脅等級和照射的方向,以便立即作出反應(yīng).人眼和光電傳感器很易受到激光傷害.
盡管國際上正在醞釀像禁止化學(xué)和生物武器那樣禁止激光致盲武器,提出了一個條約草案,但它只禁止生產(chǎn)專門用于致盲的激光武器,不能根本解決激光致盲問題。
美國在海灣戰(zhàn)爭中就運(yùn)去了兩部裝有“魚”激光致盲武器的布雷德利戰(zhàn)車,海灣戰(zhàn)爭后又生產(chǎn)了若干臺.因此,對人眼和光電傳感器的激光防護(hù)已成為現(xiàn)實(shí)的緊迫任務(wù).對付固定波長的激光可以用防護(hù)鏡,而對付可變波長的激光尚無良策.
。玻┘t外干擾.空空導(dǎo)彈和地空導(dǎo)彈多采用紅外制導(dǎo)技術(shù).作戰(zhàn)飛機(jī)為了自身的生存,必須對來襲的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈進(jìn)行干擾.辦法之一就是投放紅外干擾彈,發(fā)射強(qiáng)的紅外輻射,將來襲導(dǎo)彈引開.拋撒適當(dāng)尺寸的箔條可以進(jìn)行無源干擾.
3)反光學(xué)觀瞄.光學(xué)和光電觀瞄儀器的光學(xué)系統(tǒng)有所謂“貓眼效應(yīng)”,容易被激光探測出來.即用激光掃描時,其視場中如果有光學(xué)系統(tǒng),就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射.一旦發(fā)現(xiàn)它,就可以對其發(fā)射強(qiáng)的激光,將光學(xué)系統(tǒng)后面的光電探測器或人眼燒壞.
。矗┓垂怆娋_制導(dǎo)武器和衛(wèi)星.光電精確制導(dǎo)武器的制導(dǎo)頭是最脆弱的部分.只要選擇的波長正好在它的響應(yīng)波長范圍內(nèi),就可以用較強(qiáng)的激光使其光電探測器飽和而暫時失效;若功率再大,就會使光電探測器永久失效.
美國軍方1997年10月進(jìn)行了激光反衛(wèi)星的試驗(yàn).所用激光器為連續(xù)波氟化氘化學(xué)激光器,被照射衛(wèi)星為軌道高425km的MSRI-3衛(wèi)星,據(jù)說僅有30W(另一說法為200W)功率就使衛(wèi)星上的光電傳感器飽和.如何有效地干擾和破壞軍事衛(wèi)星以及如何有效地防止激光對衛(wèi)星的干擾破壞,已成為軍事科技研究面臨的一個重大課題。