方兴未艾的美军军事影像监控系统

20世纪90年代，美军精确打击作战发生了重大变革，美国空军的全时情监视、侦察（ISR）成为联合作战的前提条件。经过21世纪头10年的快速发展，美国空军情报、监视、侦察能力不断提高，并且面临着更大的作战需求。

预警机时代的喜与忧

全时情报、监视、侦察是现代作战的关键环节。冷战时期，苏联军事变革发展缓慢，美军即使用卫星间断的拍照或使用较老式的U-2侦察机就能很好完成跟踪监视任务。今天，美军面临的威胁向小型化、多样化、灵活化发展，战区指挥官和各级战术指挥官需要持续不间断地监视特定地区甚至是某一个人。

海湾战争期间，还处在试验机阶段的E-8“联合星”预警机就已经参战，飞行出击49次，总计500飞行小时，多次指挥美军摧毁伊拉克地面部队：“伊拉克自由”行动第2周，一架E-8“联合星”预警机精确定位了伊拉克部队机动路线：美军在阿富汗战争中也频繁使用了E-8“联合星”预警机。虽然伊拉克战争已经结束，阿富汗战争也接近尾声，但是美军对ISR的作战需求却在与日俱增。ISR地位的快速上升要求美军必须加速现代化进程，确保未来ISR作战能力得到相应提升。

现代指挥决策往往是复杂而昂贵的。2013财年，美国空军计划为ISR系统建设专项投资71亿美元，但是这些经费主要用途将不再是购买新装备，而是努力对ISR力量进行重组，应对潜在作战对手的反介入/区域拒止威胁。美军已经将MQ-9“死神”（“捕食者”B）无人机的采购数量从48架下调至24架，2011年停产了MQ-1“捕食者”无人机。为了节约军费，美国空军还把部分MC-12“自由”情报监视/侦察机移交空军预备役部队。

目前，美军ISR飞机上装满了大大小小的视频传感器，ISR飞机每天飞行1500小时，2/3是在采集视频信息，但是覆盖的却是战场空间非常小的区域。然而，“捕食者”、“死神”无人机和MC-12系列在低威胁空域依然极具价值，美国空军正在着手升级这些平台的ISR传感器包，增加单架飞机一次监视的目标数量，全方位提高作战效能。

广域影像监视传感器

“内华达之岭”公司（SierraNevada）开发的“戈耳贡之眼”（GorgonStare）传感器系统是一种新型广域运动图像（WAMI）集成系统。“戈耳贡之眼”系统由安装在通用原子公司MQ-9“死神”无人机上的多达12台摄像头组成，昼间和夜间的监视作战中分别使用在同一吊舱中的5个光电摄像头和4个红外摄像头提供图像，可同时跟踪10个地面目标：此外还将使用1个独立的处理器吊舱，通过每架无人机提供多达50路视频信号，用以解决“死神”无人机短缺的问题。

自治实时地面持续监视成像系统（ARGUS-IS，“百眼巨人”）是美国国防部高级研究计划署（DARPA）研发的另一种广域运动图像集成系统。该系统装备18亿像素的相机，摄像机由4个阵列组成，每个阵列由92个5百万像素的传感器组成，帧率达到30帧/秒，在40平方千米范围可保持15厘米清晰度。“百眼巨人”装备到A-160“蜂鸟”无人直升机上之后，在6000米高空查看地面车辆及行人影像将更加清晰可辨。另外，A-160“蜂鸟”无人直升机起飞方式非常灵活，可以垂直起降，连续飞行12小时无需加油，可同时跟踪65个地面目标。该系统具备转变成民用技术的潜力，可以提供实时可看的卫星地图，未来有可能用于实时交通情况监测。

目前，美国空军正在研究监视信息自动处理技术，简化当前仍然十分繁琐的情报分析处理程序。兰德公司2012年的一份研究报告指出，如此多的广域运动图像需要大量的人工进行处理、利用和传递（PED），美国空军必须突出信息处理的对互操作性，防止出现人力耗尽的局面。按目前ISR系统的处理模式和提供的图像数量计算，到2015年，美国空军将需要11.7万名专业图像分析人员，占空军现役兵力的1/3，而使用如此多的兵力分析图像显然是不可能的。

兰德公司建议研发自动目标识别系统，在必要的时候提醒分析人员对图像进行目视分析，研发相应软件智能分析地面上的目标是恐怖份子还是难民，从多频谱的视频信息中提取作战需要的关键信息，提高战场监视和动态目标跟踪效率。目前美军对太平洋或波斯湾的监视行动，还是基于广阔战场空间之中的较小区域的监视能力，而非按照全时广域监视的要求设计，因此需要引进比“食肉动物”或“死神”无人机更具生存力和持续力的监视平台。

雷达成像ISR系统

雷达传感器是全时全天候图像获取和跟踪定位的另一个关键要素。E-8“联合星”战场监视机装备“联合监视目标攻击雷达系统”（JSTARS），机载最强大的视频传感器，具备超强的广域监视和目标攻击指挥能力。E-8C机长46.6米，机高12.9米，翼展44.4米，装配4台JT3D型涡扇发动机，最大起飞重量152.4吨，实用升限12600米，最大飞行速度0.84马赫，续航时间11小时。机身下挂载一个12米长的雷达吊舱，舱内的AN/APY-3多模式侧视相控阵l波段电子扫描合成孔径雷达，可以发现机身任意一侧50000平方千米地面上各种目标，然后引导和指挥作战飞机和地面部队发起攻击。

广域监视和地面移动目标指示（GMTI）雷达是美军研制的另一种高级雷达成像传感器。2009年，挂载GMTI吊舱的“全球鹰Block40”无人机装备美军部队，2010年，韩国要求引进E-8“联合星”监视朝鲜军队机动。广域监视对于美军在中、低强度冲突中的特定战场环境作用更为明显。2011年利比亚战争中，美军部署E-8“联合星”区分定位反政府武装和卡扎菲的政府军，在政府军调动初期向美军发出预警。美军非洲司令部司令官卡特·F·哈姆陆军上将高度赞扬了“联合星”的情报能力。

上世纪90年代末，美军开始研究将GMTI等空中雷达监视系统向空间武器平台转移，2002年，国防部启动了天基雷达建设项目，但是由于经费和技术问题终止。21世纪初，美国空军还利用波音767研发了ISR作战平台——E-10预警机，用来替代E-3AWACS、E-8“联合星”和RC-135电子侦察机。2003年5月，美军开始E-10预警机研发工作，诺斯罗普·格鲁曼、波音和雷神公司赢得2.15亿美元的订单，用于初始系统和新型样机研发。2007年，美军由于经费和技术问题暂停了E-10预警机项目。经费是这两大项目夭折的主要原因，不成熟的技术与各军种不同的作战概念之间的矛盾也直接导致了项目流产。

不断出台的升级改造方案

虽然空间装备现在并还将在情报领域发挥极其重要的作用，但是过去10年空中作战平台也在不断展现着超强的ISR作战能力，升级改造空中ISR装备成为美军的首选方案。2010年，美国空军提出了升级GMTI系统、研发新型无人或有人飞机、飞船等长期解决方案。基础方案是升级改造17架E-8“联合星”战场监视机，追加22架“全球鹰Block40”无人机，在MQ-9“死神”无人机上加挂GMTI吊舱，甚至在某些飞船上加挂吊舱。

美军也有人提出了另一种改革方案，认为最佳选择是退役E-8“联合星”预警机，“全球鹰Block40”无人机同样加挂GMTI吊舱，选择一种新型民用机型，像海湾战争期间那样加挂上新型雷达传感器。但是在预算制约之下，空军今年把“全球鹰Block40”无人机的采购量从22架削减到11架，基于民用飞机的系统同样负担不起，因为实在没有预算空间重新选择一款民用飞机研发成为加装雷达的作战平台。

这些难题都表明了一个问题：尽管雷达成像对于广域监视非常重要，但是作战指挥官的需求与当前的研发计划并不成正比。2012年3月，美国南方司令部司令官道格拉斯·M·福里瑟上将公开表示了对ISR的作战需求：“我和其他人一样，需要更多的ISR支援”。GMTI和合成孔径雷达采取雷达回波收集信息，是惟一的全天候情报来源，但是不适合大规模作战条件下的广域监视需求。未来的GMTI监视必须覆盖整个战场空间，作战部队能够通过便携式电话终端接收ISR系统传递的情报信息。

美国海军的BAMS任务

美国海军也在升级主战ISR飞机，启动了2个最大的陆上基地项目，美国海军部也已订购了185架新型广域监视飞机，计划采购117架P-8“海神”反潜巡逻机，68架MQ-4改进型“全球鹰”无人机担负海上广域监视（BAMS）任务。P-8“海神”反潜巡逻机计划在2013年形成作战能力，MQ-4BAMS无人机2010年9月投产，将在2015年形成作战能力。

当然，海军型ISR飞机主要担负海上巡逻和反潜任务，海上广域监视只是P-8“海神”反潜巡逻机的辅助功能，根据海军空中系统司令部需要，配属航母打击群等战术级使用者，执行作战情报支援任务。海军作战部长乔纳森·w·格林纳特上将称赞了BAMS在波斯湾和霍尔木兹海峡的表现，认为美国海军在任何海峡的作战都需要BAMS-D提供的侦察情报保障。

海军P-8“海神”反潜巡逻机和MQ-4“全球鹰”无人机将向全球信息栅格（GIG）传递信息，支援其他一系列情报节点，可以单独或与其他装备配合执行海外或国内战略打击任务。雷达成像能力能够满足国内情报需求和战场指挥员的作战需求，但是在目前海军计划中，海上联合部队的指挥官更青睐新型P-8和BAMS。相对而言，空军面对的ISR挑战强烈得多，正在寻求不同的解决方案。

隐形战斗机的ISR功能

空军的全时监控能力面临许多难题，但是对于飞行员而言，ISR的任务范围将在未来空战中不断扩大。因此，高生存性的隐形ISR平台成为重要的选择，洛克希德·马丁公司的RQ-170“哨兵”无人机已经进入美军视野。美国空军的F-22和F-35也具备强大的非传统ISR任务能力，在阿富汗和伊拉克战争，使用最先进的战斗机执行ISR任务已经成为一种“时尚”。

在非传统情报/监视/侦察（NTISR）任务方面，美军拥有ISR能力的战斗机，等候地面指挥员的任务召唤。马里科·费奥里托少将2006年曾任联合作战中心情报管理办公室副主任，他认为与其浪费这些资源，不如用先进装备填补传统ISR的作战空白。战斗机装备有源相控阵雷达（AESA）等先进传感器之后，就能担负复杂的ISR作战任务。F-35“闪电Ⅱ”就预留了2个ISR吊舱接口，可以连接有源电子扫描阵雷达和分布式孔径系统（DAS），使用光电和红外热敏传感器提供360度的侦察能力。

对于F-35而言，分布式孔径系统除了具有导航和支援的辅助功能，还能探测和追踪弹道导弹发射。有源电子扫描阵雷达的内部雷达信号报收能力超强，装备了成像、信号等多种应用软件。空军的隐形战斗机也将担负大量的ISR任务，在拒止空域实施全时监控。

空军的ISR全时监控将超越空中和空间维度，向赛博空间发展，赛博空间情报能力已经进入美军未来发展蓝图。赛博空间对于ISR的贡献分为2部分，一是情报搜集，赛博ISR作为其他情报搜集方式的补充：同时，赛博系统也是情报处理的中坚力量。未来，ISR将成为网络中心战的一部分，需要更多关注和投资赛博领域的ISR行动，这意味着改善数据库工具和入口，授权用户可以从云构架系统调用形象化的数据，通过指定的法则向用户提供情报信息。