美军目标检测定位技术发展研究

王小天　张宝良

摘 要：研究了美军目标检测定位技术发展概况，包括材料和核心器件的发展、目标智能识别的发展、自动目标跟踪定位技术发展、分析美军目标检测定位技术发展特点和趋势，总结其经验，包括突出实际需求引领建设，注重军民结合形成合力，面向未来战场引领装备建设等。

关键词：美军；目标；定位

火力突击已经演化到了精确打击时代，“发现即摧毁”要求在作战中必须能够快速对目标进行检测、定位。随着信息技术的不断发展，信息处理能力迅速增强，目标检测与定位技术获得了快速发展。目标检测与定位技术在精确制导武器系统、探测系统、侦察系统等诸多领域得到了广泛应用，提高了军事装备的信息化水平，武器系统的打击精度和生存能力，作战效能和应用能力。

美国在海湾战争以来发生的历次高技术局部战争中，充分发挥了其情报信息系统的优势，使得战场对其形成单向透明，其先进的目标检测、定位技术为其快速赢得战争的主动权发挥了重要作用。因此，需要对美军的相关技术进行研究和探讨，以资借鉴。

1 美军目标检测与定位技术发展

目标定位、检测和跟踪技术是美军重要的情报基础技术之一，美军综合运用多种技术手段，在陆、海、空、天多个维度上，对目标进行侦察与监视，获得目标的位置、运动轨迹等信息，对目标实施跟踪，有效的支援各类战术行动。

在材料和核心器件方面，尖端技术在不断应用、融合，全方位拓展侦查手段。为应对战争中化学和生物战剂的威胁，美军将信息工程技术和生物技术融合在一起，运用微生物遇到化学战剂对光纤产生影响的研发出用于检测生物战剂的光纤传感器。SiOnyx公司拥有“黑硅”半导体工艺开发技术，美海军正寻求与其合作以获得更廉价、可靠性更高的传感器。

在目标智能识别技术方面，美军通过运用各种技术手段，取长补短，面向作战。美军将无线电通信识别系统广泛用于战争，但由于无线电信号发散性大、容易被敌方干扰，尤其是在电子信号密集的作战武器群中，美军便采用毫米波通信完成上述情况的敌我识别。对于重要性较高的目标，采用激光技术实施可靠、精确的定位。

在自动目标跟踪定位方面，采用先进的通讯技术手段、充分运用电子地图，是的目标在地图上实时显示、达到可视化要求，在跟踪重点目标时，要求多跟踪系统联网，以便更准确的定位目标。

2 美军目标检测武器装备发展

当前，美军的装备发展就是面向战场需要，形成了产品线，信火一体特色明显。

在空间目标探测装备方面，随着美军对制天权认识的深化，如何控制太空已成为美军重点研究的领域，而这是建立在监视太空的基础之上进行的。2010年3月，美国防部在向国会递交的《空间态势审查中期报告》中明确了将要达到对空间目标全天候、无死角的监控。为达到此目标，美军一是对原有陆基ISR设备进行升级。二是加强天基ISR设备的研发，进一步提高信息获取能力，例如美国国防高级研究计划局主导）空间监视望远镜（Space Surveillance Telescope，SST）项目。该系统将建在新墨西哥州的白沙导弹靶场。空间监视望远镜将能够对一个广阔的区域进行快速搜索，并对外层空间内的小尺寸目标进行探测、追踪和特征描述，且能力将得到极大提高。

在机载光电侦察装备方面，主要有AN/ASQ-228“先进瞄准前视红外”吊舱、AN/AQQ-28 LTTENING 先进瞄准吊舱、AN/AAQ-33“狙击手”光电吊舱、AN/AAS-52（MTS-A）吊舱、“全球鹰”无人机综合传感系统等，美军在发展该技术时充分考虑侦查平台的隐身性能，不断加强抗电磁干扰能力，提高空间、时间和频率分辨力，满足作战要求。

精确打击装备方面，美军不断提高目标探测的分辨率，美第一代间谍卫星到第五代“KH-12”对目标分辨率从30m提高到0.1～0.05m。分辨率的提高，大大增加了精确打击的效力。同时大力发展机载有源相控阵雷达和红外传感器，AESA雷达相比传统机械雷达具有更远的探测距离，更高的分辨率，APG-80雷达装有1000个T/R模块，每个T/R模块按20W计算，单个模块效率为45%计算，其发射功率可达18kW，估计合成孔径面积为1.9m，探测距离在140～160km范围内。运用先进的复合材料、灵巧弹药先进技术演示（ATD）和制导、导航、控制技术等最新的科技成果远程制导弹药（ERGM）和XM982远程灵巧炮弹项目，应用在炮射观察弹（ALOR）这一新型装备，大大缩短了从杀伤到毁伤评估的反应时间。

3 装备发展趋势

3.1 传感器技术水平发展迅速

传感器的体积越来越小，探测装备的隐蔽性能越来越好；微传感器技术发展迅速利用新的物理现象、化学反应、生物效应作为传感器原理，探测精度在不断提高；利用新材料。利用新的加工技术，使得传感器的可靠性不断加强。半导体中的一些加工技术，如：氧化、光刻、沉积、平面电子工艺、腐蚀及蒸镀、溅射薄膜等，都已经引进传感器制造中来，产生了各种新型传感器，在红外光、可见光、热能、声测等多种手段的探测中发挥着越来越重要的作用。美军MQ-1和MQ-9无人机加装了高清传感器，从720p标准的高清光电传感器升级1080p标准传感器，提高了侦查能力。

3.2 装备运行趋于无人化

装备的运行时间受人员活动限制，很难达到持续监视的目的。在目标检测、定位和跟踪技术的发展顺应规律，不断走向无人化。在最新的水下监视系统中，操作员的活动范围仅限于操作控制台，在远离选定的侦察位置处，进行遥视、侦察。有效的突破了对人员时间、空间的限制，在人员难以到达的区域实施有效的侦察。而高空持续监视系统，能够24小时连续不断的的侦察，飞行器能够在空中停留数月。

3.3 系统结构不断优化

目标检测定位系统是一个非常复杂的信息系统，包含侦察平台、信息传递、情报处理等要素，涵盖了计算机技术、数据库技术、可视化技术等先进技术。在工作期间，需要处理海量的数据，生成批量的情报产品。系统的复杂程度可想而知。首先，美军在目标定位检测系统发展中，不断减少非关键节点，缩短了信息处理时间，使传感器获得的战场情报迅速转化成战场态势，使整个战场尽收眼底，为此，美国国防部专门规划了“灵巧传感器网络”项目，计划在未来战场“布满”注入电视摄像机、激光雷达、热成像雷达以及多波段热成像仪等先进传感器，并通过分析，借助系统网络快速转化为具有可视化图像的作战环境态势。其次，完善信息处理流程，避免了指令冲突带来的工作失误；对系统各要素随时调整，避免不足或者冗余，于2007财年研制的炮射观察弹，将侦察与火力进行了结合，在打击的同时完成侦察任务。在系统的优化使得效率有了很大提高，不断满足对时效性要求越来越高的现代战争。再次，系统延伸至精导武器，为武器安装数据链，使精导武器能够不断跟踪“时间敏感目标”，利用做新的坐标信息改变武器的进攻方向，以便适时展开攻击。

4 对我军的启示

4.1 突出未来的需求，引领技术发展和装备建设

海湾战争之后，美军依据信息作战需求改革部队体制、调整部队装备研发。停止了“科曼奇”武装直升机、“十字军战士”自行火炮等“不适应信息战场”的重型武器装备建设项目。而将要就重型武器装备的人力和经费转移到信息化建设上来，在各种侦察探测技术手段方面，有了快速的发展，情报保障水平不断提高。这些发展方向的调整，突出适应未来战场的需求，为未来战争奠定了物质基础。

4.2 面向战场的实际，提高目标技术运用效率

美军在建设成像目标检测系统中充分引入系统思维、系统筹划、系统发展轨道。把整个成像目标检测的方法建设成为一个无缝连接的“大系统”，并使构成系统的各个要素结合成一个有机整体，大大缩短了目标检测周期。

4.3 倡导军民融合，形成目标技术发展的合力

美军在图像检测方面的建设很程度的上得益于高品质的社会信息环境。美国20世纪70、80年代步入信息社会阶段，其人才和资源高度集中，屡次用于战争准备和作战实践，为美军情报建设提供了充足的物理、人力基础条件。有资料显示，美军目前有80%的通信业务依靠商业卫星提供服务；有数十万台军用计算机通过商业网络进行交链和运行；美国社会直接或间接为军方服务的科学家达78万人，占全美科学家总数的82%。

参考文献

[1]童炜.美军空间态势感知能力建设初探[J].国际研究参考，2014，（2）：36-42.

[2]段云.“空海一体战”安全威胁及美军机载光电载荷系统的发展[J].电光系统，2013，（2）：7-9.

（作者单位：火箭军指挥学院）