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

        2017-12-15 15:43:13裝備學(xué)院方秀花尹志忠劉旭蓉王謙李蕓
        衛(wèi)星應(yīng)用 2017年1期
        關(guān)鍵詞:北極情報商業(yè)

        ● 文 | 裝備學(xué)院 方秀花 尹志忠 劉旭蓉 王謙 李蕓

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

        一、信息獲取領(lǐng)域

        2016年,美國全面鋪開信息收集、情報分析、情報預(yù)測和安全運行環(huán)境建設(shè)等方面的工作,其軍事情報計劃預(yù)算從2010財年(270億美元)至2015財年逐步縮減(165億美元),但2016財年又有所回升(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)、可行性演示驗證;以邊研發(fā)邊應(yīng)用的方式繼續(xù)推進往年在建系統(tǒng),如“班組X核心技術(shù)”(SXCT)、“分布式通用地面系統(tǒng)”(DCGS)等項目。俄羅斯工作重點是恢復(fù)情報收集和服務(wù)能力的同時提高水平,近年來其加強了意在控制北極地區(qū)的軍事舉措,其中包括加強監(jiān)視、觀測北極地區(qū)的星座建設(shè)以及地面信息、情報基礎(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開發(fā)可用于大數(shù)據(jù)的圖表處理器

        2016年8月,美國國防高級研究計劃局(DARPA)對外發(fā)布了“分層識別驗證利用”(HIVE)項目招標(biāo)書。該項目的目標(biāo)是為圖形分析法研制處理效率比標(biāo)準處理器高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)問題的全貌圖。圖形分析處理器可以分析處理來自多種傳感器、社會媒體及其他科學(xué)資料等大量不同類型的數(shù)據(jù)。

        (2)IARPA大力開發(fā)新型情報工具

        2016年7月,美國情報高級研究計劃局(IARPA)發(fā)布了一份廣泛機構(gòu)公告,針對情報收集、分析、處理、分發(fā)、預(yù)測、安全運行這幾個技術(shù)領(lǐng)域?qū)で笙嚓P(guān)建議。IARPA希望開發(fā)新型傳感器和傳輸技術(shù)以更加精準地獲取、分發(fā)所需信息,從而改進情報數(shù)據(jù)的利用。IARPA重點關(guān)注:多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),其可改進信息質(zhì)量、提高可靠性和實用性;情報預(yù)測技術(shù),隨著基于云計算信息平臺及相關(guān)算法的出現(xiàn),開展預(yù)測性情報研究正成為情報圈的熱點話題;安全運行技術(shù),IARPA十分關(guān)注在敵對或其他不利環(huán)境中仍可以高效運行的集成電路。

        2.研制新型應(yīng)用系統(tǒng)

        (1)專為政府設(shè)計的衛(wèi)星影像移動應(yīng)用程序——SpyMeSatGov

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

        (2)NRO正在開發(fā)新型通用型地面系統(tǒng)

        2016年5月,美國國家偵察局(NRO)主任在2016年地理空間情報研討會上表示,NRO正在開發(fā)下一代通用型地面控制系統(tǒng),即“未來地面架構(gòu)”(FGA),F(xiàn)GA將可對數(shù)據(jù)進行加密,通過統(tǒng)一的平臺操控所有偵察及其他對地觀測衛(wèi)星、接收并有效快速地分發(fā)數(shù)據(jù)。FGA可自動重定向衛(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,進而預(yù)測目標(biāo)的下一步行動,而不僅僅是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

        (3)DARPA“班組X核心技術(shù)”項目進入第二階段

        DARPA于2016年9月授予洛馬公司價值1060萬美元的合同,啟動該項目的第二階段工作,主要目標(biāo)是為小型班組指揮官提供戰(zhàn)場態(tài)勢感知信息。美國陸軍、海軍和海軍陸戰(zhàn)隊都表示對未來SXCT的能力感興趣。DARPA也鼓勵小企業(yè)、科研院所以及首次被選為政府承包商的機構(gòu)參與“提議日”活動,并提交建議書。

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

        在2015年12月7-9日召開的“北極的現(xiàn)在與未來”國際論壇上,俄羅斯航天國家集團表示,為加強北極地區(qū)的天基對地觀測與信息傳輸服務(wù),俄羅斯未來將重點推進以下工作:①建立運行于大橢圓軌道的“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.增進與商業(yè)機構(gòu)的合作

        (1)美國空軍考慮購買商業(yè)氣象數(shù)據(jù)作為補充

        2016年,美國空軍在制定長期氣象衛(wèi)星戰(zhàn)略時,考慮利用商業(yè)氣象數(shù)據(jù)彌補氣象預(yù)報能力缺口。美國空軍一些機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)和國會議員都一致主張應(yīng)當(dāng)購買商業(yè)氣象數(shù)據(jù)。2015年12月,美國空軍在聯(lián)邦商業(yè)機會(FBO)網(wǎng)站發(fā)布了信息征詢書(RFI),表示其將利用現(xiàn)有或者已計劃的天基氣象能力,首次嘗試利用有效的商業(yè)氣象數(shù)據(jù)。在征詢書中,空軍對一系列問題進行了探討,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)的計劃。

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

        2016年6月,法國海軍和空客防務(wù)與航天公司(ADS)、Telespazio法國公司的聯(lián)合體簽訂了一份為期4年的三體船2號(Trimaran 2)合同,兩家公司將為法國海軍提供基于衛(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號是三體船1號的后續(xù)項目。根據(jù)2號合同,海區(qū)指揮官可以使用由光學(xué)、雷達成像和自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)提供的監(jiān)視服務(wù),以提高其本國海上任務(wù)的效率。

        (3)美國NGA、NRO將聯(lián)合進行商業(yè)圖像采購和分析

        2016年7月,美國國家地理空間情報局(NGA)和國家偵察局(NRO)宣布聯(lián)合成立商業(yè)地理空間情報機構(gòu)(CGA)。CGA將作為NGA、NRO與商業(yè)地理空間情報商之間的聯(lián)絡(luò)方,為2家情報機構(gòu)購買、分析商業(yè)衛(wèi)星圖像,并負責(zé)采購評估、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(尤以美國最為活躍)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研究。軍民融合在該領(lǐng)域也得到充分體現(xiàn),各國軍方積極從商業(yè)公司采購產(chǎn)品與服務(wù)。另外,為某些武器平臺升級了衛(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,使射頻信號對準衛(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)星這個方向,各個超材料元件釋放出的波會互相加強并朝衛(wèi)星所在的方向擴散,其他方向釋放出的波則會相互抵消。

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

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