軍事空間信息網絡技術淺析
學術交流
作者:李勇
【摘要】軍事空間信息網絡建設是軍隊信息化建設中的重要內容。本文對軍事空間信息網絡體係進行了詳細的研究,介紹了軍事空間信息網絡的技術組成,並對其技術發展和應用前景進行了展望。
【關鍵詞】軍事;空間信息;航天技術;信息化戰爭
1.前言
隨著信息時代的到來,信息化戰爭已經成為現代戰爭的主要作戰形態。在信息化戰爭中,如何及時準確地獲取、處理和分發戰場空間信息已經成為作戰雙方麵臨的主要問題。同時,航天技術的興起及其在軍事上的應用,使得戰場空間迅速從大氣層擴展到外層太空,拓展了軍事活動和國防戰略的領域,改變了現代戰爭的形態。陸、海、空、天、電一體化成為信息化戰爭的主要作戰形式。隨著空間軍事化和軍事空間化的發展,“天對地”、“地對天”和“天對天”的軍事對抗將成為現實。在未來信息化戰爭中,誰控製了空間、掌握了製天權,誰就可以居高臨下地控製整個戰場,牢牢掌握戰爭的主動權。因此,建立軍事空間信息網絡對於維護國家安全和統一具有及其重要的戰略意義。
目前,世界各國特別是一些發達國家都已經意識到奪取製天權的重要性,並且正在積極搶奪空間“製高點”,把空間能力集成到信息戰的總體框架中去。例如,美軍就充分利用其擁有的各種偵察平台,大量使用包括航天、航空、無人機及地麵偵察等多種傳感器,及時獲取戰場空間信息。據統計,在伊拉克戰爭中,美軍使用的衛星數量超過50顆,發射了6000多枚衛星製導導彈,美軍95%的偵察情報、90%的軍事通信、100%的導航定位和100%的氣象信息來自空間信息係統。這場戰爭是利用空間優勢實施精確打擊和有效壓製的一個典範,也使得世界各國加速了對軍事空間信息網絡的建設和研究。
2.軍事空間信息網絡體係結構
軍事空間信息網絡是在航天器技術、遙感技術、通信技術、空間信息技術以及計算機技術發展的基礎上,集空間航天器、地麵監測與處理以及終端用戶於一體的信息網絡,能夠實現對空間信息的獲取、傳遞、存儲、處理和分發,並為社會活動或軍事作戰指揮行動提供決策支持。這個網絡是一個“無縫”的空天一體化網絡,能使軍事上的“觀測、判斷、決策、行動”環路從串行向並行擴展,縮短了戰場指揮流程,在功能上主要由信息獲取、信息傳輸、信息處理、導航定位、網絡管理和安全防禦等係統組成。
軍事空間信息網絡主要是由軍用航天器和地麵支持係統構成的,它與各軍兵種信息係統聯合組成廣義的互聯網絡。它包括對地觀測的衛星網絡係統與地麵管理和處理係統兩部分。
衛星網中有遙感衛星、遙測衛星、定位衛星、通訊衛星。遙感衛星包括氣象衛星、雷達成像衛星、電子偵察衛星以及海洋目標監測衛星。通信衛星是目前國際上研究的熱點,用戶數目最多、網絡結構和管理技術最為複雜。
地麵係統包括衛星網絡管理係統和地麵處理係統兩個部分。衛星網絡管理係統主要完成衛星運行測製和星間通信任務,為衛星網絡提供管理和保障服務。地麵處理係統主要是接收各類信息,如遙感衛星獲取的地麵影像、地麵監測設備獲取的情報信息以及各實際作戰部隊反饋的信息,借助可視化技術將戰場信息以圖形、圖像或三維、甚至虛擬現實的方式顯示出來,同時運用數據挖掘技術,結合係統底層的專家庫和作戰模型庫,對戰場情況進行分析、判斷,為指揮員的決策提供依據,最後將指揮員的決策傳遞到各作戰部隊。在地麵處理係統中,主要有技術層、管理層、專家層和決策層這四個層次。
(1)技術層:技術層包括影像庫、圖形庫、屬性庫、數據庫、模型庫等。整個技術層有多個輸入輸出通道,輸入數據包括影像數據、矢量數據、定位數據、統計數據和決策支持數據等,輸出通道可以在高分辨率、大比例尺的三維立體影像中采用虛擬地理環境的方法。
(2)管理層:管理層主要是通過各種通信與網絡手段進行信息管理。各作戰終端可以通過通信網絡獲取我方和敵方整個軍事部署情況和上級的有關指令,進而為指揮決策提供信息保障。
(3)專家層:專家層是在地理信息係統和作戰態勢圖的基礎上,增加知識庫與邏輯庫組成,主要是建立作戰指揮決策係統,通過軍用監測衛星數據和全球定位數據獲取戰場動態並實時顯示。