方興未艾的美軍軍事影像監控系統

20世紀90年代，美軍精確打擊作戰發生了重大變革，美國空軍的全時情監視、偵察（ISR）成為聯合作戰的前提條件。經過21世紀頭10年的快速發展，美國空軍情報、監視、偵察能力不斷提高，并且面臨著更大的作戰需求。

預警機時代的喜與憂

全時情報、監視、偵察是現代作戰的關鍵環節。冷戰時期，蘇聯軍事變革發展緩慢，美軍即使用衛星間斷的拍照或使用較老式的U-2偵察機就能很好完成跟蹤監視任務。今天，美軍面臨的威脅向小型化、多樣化、靈活化發展，戰區指揮官和各級戰術指揮官需要持續不間斷地監視特定地區甚至是某一個人。

海灣戰爭期間，還處在試驗機階段的E-8“聯合星”預警機就已經參戰，飛行出擊49次，總計500飛行小時，多次指揮美軍摧毀伊拉克地面部隊：“伊拉克自由”行動第2周，一架E-8“聯合星”預警機精確定位了伊拉克部隊機動路線：美軍在阿富汗戰爭中也頻繁使用了E-8“聯合星”預警機。雖然伊拉克戰爭已經結束，阿富汗戰爭也接近尾聲，但是美軍對ISR的作戰需求卻在與日俱增。ISR地位的快速上升要求美軍必須加速現代化進程，確保未來ISR作戰能力得到相應提升。

現代指揮決策往往是復雜而昂貴的。2013財年，美國空軍計劃為ISR系統建設專項投資71億美元，但是這些經費主要用途將不再是購買新裝備，而是努力對ISR力量進行重組，應對潛在作戰對手的反介入/區域拒止威脅。美軍已經將MQ-9“死神”（“捕食者”B）無人機的采購數量從48架下調至24架，2011年停產了MQ-1“捕食者”無人機。為了節約軍費，美國空軍還把部分MC-12“自由”情報監視/偵察機移交空軍預備役部隊。

目前，美軍ISR飛機上裝滿了大大小小的視頻傳感器，ISR飛機每天飛行1500小時，2/3是在采集視頻信息，但是覆蓋的卻是戰場空間非常小的區域。然而，“捕食者”、“死神”無人機和MC-12系列在低威脅空域依然極具價值，美國空軍正在著手升級這些平臺的ISR傳感器包，增加單架飛機一次監視的目標數量，全方位提高作戰效能。

廣域影像監視傳感器

“內華達之嶺”公司（SierraNevada）開發的“戈耳貢之眼”（GorgonStare）傳感器系統是一種新型廣域運動圖像（WAMI）集成系統。“戈耳貢之眼”系統由安裝在通用原子公司MQ-9“死神”無人機上的多達12臺攝像頭組成，晝間和夜間的監視作戰中分別使用在同一吊艙中的5個光電攝像頭和4個紅外攝像頭提供圖像，可同時跟蹤10個地面目標：此外還將使用1個獨立的處理器吊艙，通過每架無人機提供多達50路視頻信號，用以解決“死神”無人機短缺的問題。

自治實時地面持續監視成像系統（ARGUS-IS，“百眼巨人”）是美國國防部高級研究計劃署（DARPA）研發的另一種廣域運動圖像集成系統。該系統裝備18億像素的相機，攝像機由4個陣列組成，每個陣列由92個5百萬像素的傳感器組成，幀率達到30幀/秒，在40平方千米范圍可保持15厘米清晰度。“百眼巨人”裝備到A-160“蜂鳥”無人直升機上之后，在6000米高空查看地面車輛及行人影像將更加清晰可辨。另外，A-160“蜂鳥”無人直升機起飛方式非常靈活，可以垂直起降，連續飛行12小時無需加油，可同時跟蹤65個地面目標。該系統具備轉變成民用技術的潛力，可以提供實時可看的衛星地圖，未來有可能用于實時交通情況監測。

目前，美國空軍正在研究監視信息自動處理技術，簡化當前仍然十分繁瑣的情報分析處理程序。蘭德公司2012年的一份研究報告指出，如此多的廣域運動圖像需要大量的人工進行處理、利用和傳遞（PED），美國空軍必須突出信息處理的對互操作性，防止出現人力耗盡的局面。按目前ISR系統的處理模式和提供的圖像數量計算，到2015年，美國空軍將需要11.7萬名專業圖像分析人員，占空軍現役兵力的1/3，而使用如此多的兵力分析圖像顯然是不可能的。

蘭德公司建議研發自動目標識別系統，在必要的時候提醒分析人員對圖像進行目視分析，研發相應軟件智能分析地面上的目標是恐怖份子還是難民，從多頻譜的視頻信息中提取作戰需要的關鍵信息，提高戰場監視和動態目標跟蹤效率。目前美軍對太平洋或波斯灣的監視行動，還是基于廣闊戰場空間之中的較小區域的監視能力，而非按照全時廣域監視的要求設計，因此需要引進比“食肉動物”或“死神”無人機更具生存力和持續力的監視平臺。

雷達成像ISR系統

雷達傳感器是全時全天候圖像獲取和跟蹤定位的另一個關鍵要素。E-8“聯合星”戰場監視機裝備“聯合監視目標攻擊雷達系統”（JSTARS），機載最強大的視頻傳感器，具備超強的廣域監視和目標攻擊指揮能力。E-8C機長46.6米，機高12.9米，翼展44.4米，裝配4臺JT3D型渦扇發動機，最大起飛重量152.4噸，實用升限12600米，最大飛行速度0.84馬赫，續航時間11小時。機身下掛載一個12米長的雷達吊艙，艙內的AN/APY-3多模式側視相控陣l波段電子掃描合成孔徑雷達，可以發現機身任意一側50000平方千米地面上各種目標，然后引導和指揮作戰飛機和地面部隊發起攻擊。

廣域監視和地面移動目標指示（GMTI）雷達是美軍研制的另一種高級雷達成像傳感器。2009年，掛載GMTI吊艙的“全球鷹Block40”無人機裝備美軍部隊，2010年，韓國要求引進E-8“聯合星”監視朝鮮軍隊機動。廣域監視對于美軍在中、低強度沖突中的特定戰場環境作用更為明顯。2011年利比亞戰爭中，美軍部署E-8“聯合星”區分定位反政府武裝和卡扎菲的政府軍，在政府軍調動初期向美軍發出預警。美軍非洲司令部司令官卡特·F·哈姆陸軍上將高度贊揚了“聯合星”的情報能力。

上世紀90年代末，美軍開始研究將GMTI等空中雷達監視系統向空間武器平臺轉移，2002年，國防部啟動了天基雷達建設項目，但是由于經費和技術問題終止。21世紀初，美國空軍還利用波音767研發了ISR作戰平臺——E-10預警機，用來替代E-3AWACS、E-8“聯合星”和RC-135電子偵察機。2003年5月，美軍開始E-10預警機研發工作，諾斯羅普·格魯曼、波音和雷神公司贏得2.15億美元的訂單，用于初始系統和新型樣機研發。2007年，美軍由于經費和技術問題暫停了E-10預警機項目。經費是這兩大項目夭折的主要原因，不成熟的技術與各軍種不同的作戰概念之間的矛盾也直接導致了項目流產。

不斷出臺的升級改造方案

雖然空間裝備現在并還將在情報領域發揮極其重要的作用，但是過去10年空中作戰平臺也在不斷展現著超強的ISR作戰能力，升級改造空中ISR裝備成為美軍的首選方案。2010年，美國空軍提出了升級GMTI系統、研發新型無人或有人飛機、飛船等長期解決方案。基礎方案是升級改造17架E-8“聯合星”戰場監視機，追加22架“全球鷹Block40”無人機，在MQ-9“死神”無人機上加掛GMTI吊艙，甚至在某些飛船上加掛吊艙。

美軍也有人提出了另一種改革方案，認為最佳選擇是退役E-8“聯合星”預警機，“全球鷹Block40”無人機同樣加掛GMTI吊艙，選擇一種新型民用機型，像海灣戰爭期間那樣加掛上新型雷達傳感器。但是在預算制約之下，空軍今年把“全球鷹Block40”無人機的采購量從22架削減到11架，基于民用飛機的系統同樣負擔不起，因為實在沒有預算空間重新選擇一款民用飛機研發成為加裝雷達的作戰平臺。

這些難題都表明了一個問題：盡管雷達成像對于廣域監視非常重要，但是作戰指揮官的需求與當前的研發計劃并不成正比。2012年3月，美國南方司令部司令官道格拉斯·M·福里瑟上將公開表示了對ISR的作戰需求：“我和其他人一樣，需要更多的ISR支援”。GMTI和合成孔徑雷達采取雷達回波收集信息，是惟一的全天候情報來源，但是不適合大規模作戰條件下的廣域監視需求。未來的GMTI監視必須覆蓋整個戰場空間，作戰部隊能夠通過便攜式電話終端接收ISR系統傳遞的情報信息。

美國海軍的BAMS任務

美國海軍也在升級主戰ISR飛機，啟動了2個最大的陸上基地項目，美國海軍部也已訂購了185架新型廣域監視飛機，計劃采購117架P-8“海神”反潛巡邏機，68架MQ-4改進型“全球鷹”無人機擔負海上廣域監視（BAMS）任務。P-8“海神”反潛巡邏機計劃在2013年形成作戰能力，MQ-4BAMS無人機2010年9月投產，將在2015年形成作戰能力。

當然，海軍型ISR飛機主要擔負海上巡邏和反潛任務，海上廣域監視只是P-8“海神”反潛巡邏機的輔助功能，根據海軍空中系統司令部需要，配屬航母打擊群等戰術級使用者，執行作戰情報支援任務。海軍作戰部長喬納森·w·格林納特上將稱贊了BAMS在波斯灣和霍爾木茲海峽的表現，認為美國海軍在任何海峽的作戰都需要BAMS-D提供的偵察情報保障。

海軍P-8“海神”反潛巡邏機和MQ-4“全球鷹”無人機將向全球信息柵格（GIG）傳遞信息，支援其他一系列情報節點，可以單獨或與其他裝備配合執行海外或國內戰略打擊任務。雷達成像能力能夠滿足國內情報需求和戰場指揮員的作戰需求，但是在目前海軍計劃中，海上聯合部隊的指揮官更青睞新型P-8和BAMS。相對而言，空軍面對的ISR挑戰強烈得多，正在尋求不同的解決方案。

隱形戰斗機的ISR功能

空軍的全時監控能力面臨許多難題，但是對于飛行員而言，ISR的任務范圍將在未來空戰中不斷擴大。因此，高生存性的隱形ISR平臺成為重要的選擇，洛克希德·馬丁公司的RQ-170“哨兵”無人機已經進入美軍視野。美國空軍的F-22和F-35也具備強大的非傳統ISR任務能力，在阿富汗和伊拉克戰爭，使用最先進的戰斗機執行ISR任務已經成為一種“時尚”。

在非傳統情報/監視/偵察（NTISR）任務方面，美軍擁有ISR能力的戰斗機，等候地面指揮員的任務召喚。馬里科·費奧里托少將2006年曾任聯合作戰中心情報管理辦公室副主任，他認為與其浪費這些資源，不如用先進裝備填補傳統ISR的作戰空白。戰斗機裝備有源相控陣雷達（AESA）等先進傳感器之后，就能擔負復雜的ISR作戰任務。F-35“閃電Ⅱ”就預留了2個ISR吊艙接口，可以連接有源電子掃描陣雷達和分布式孔徑系統（DAS），使用光電和紅外熱敏傳感器提供360度的偵察能力。

對于F-35而言，分布式孔徑系統除了具有導航和支援的輔助功能，還能探測和追蹤彈道導彈發射。有源電子掃描陣雷達的內部雷達信號報收能力超強，裝備了成像、信號等多種應用軟件。空軍的隱形戰斗機也將擔負大量的ISR任務，在拒止空域實施全時監控。

空軍的ISR全時監控將超越空中和空間維度，向賽博空間發展，賽博空間情報能力已經進入美軍未來發展藍圖。賽博空間對于ISR的貢獻分為2部分，一是情報搜集，賽博ISR作為其他情報搜集方式的補充：同時，賽博系統也是情報處理的中堅力量。未來，ISR將成為網絡中心戰的一部分，需要更多關注和投資賽博領域的ISR行動，這意味著改善數據庫工具和入口，授權用戶可以從云構架系統調用形象化的數據，通過指定的法則向用戶提供情報信息。