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【重磅发布】世界情报侦察领域2020年度十大进展

 冯仙森 2021-02-12
2020年,随着全球战略环境演变,新兴技术和作战需求正推动情报侦察领域进入新一轮高速发展期。一方面,面向未来大国竞争,太空、海洋等作战域的感知成为情报侦察领域的新焦点;另一方面,人工智能、机器学习、大数据、高性能计算、云计算等新兴技术趋于成熟,加速了算法战、云作战等作战概念的发展,牵引着情报处理能力的全面提升。


一、美陆军未来司令部发布《情报概念2028》



图1  美陆军未来司令部《情报概念2028》

2020年9月,美国陆军未来司令部发布《情报概念2028》。该文件立足于美国新兴威胁变化和军事战略调整,面向陆军未来全域作战框架下的情报建设目标,围绕当前陆军情报领域的主要能力缺口,重新规划了情报发展建设的主要思路和途径,是指导陆军未来十到十五年情报发展的引领性文件。该文件认为,情报现代化首要工作就是对旅级战斗队以上的组织结构进行调整,并提出了通过“战术目标瞄准访问节点”(TITAN)、“多域感知系统”(MDSS)、“地面层系统”(TLS)、替代“陆军分布式通用地面系统”(DCGS-A)的情报分析接口等四种装备解决方案来弥补纵深感知的能力缺口。该文件在美国陆军《情报职能概念(2017)》基础上作了调整和完善,两份文件共同构成陆军未来情报概念转型的理论基础,将对陆军获取情报跨域优势产生深远影响。


二、美陆军“战术目标瞄准访问节点”原型系统成功完成演习




图2  美陆军“战术目标瞄准访问节点”系统示意图

2020年9月,美国陆军“战术目标瞄准访问节点”(TITAN)原型系统在“融合计划2020”演习中成功接收、处理了来自低轨侦察卫星的目标数据,并将瞄准信息传递给了火控单元,将侦察打击时间从15分钟缩短到不到1分钟。作为美国陆军情监侦特别工作组的四个现代化优先事项之一,TITAN天基处理系统原型计划于2022财年形成初始作战能力,将替代多型地面系统,为美国陆军战术部队提供智能情报处理能力,将陆军连接到未来的联合全域战场。

TITAN是一种“机动、模块化、可扩展的远征情报地面站”,是陆军全域作战的关键使能器,项目旨在整合各种地面战役和战术情报处理站,更好地提供来自全域情报监视与侦察传感器的“深度感知”信息。TITAN不是仅仅像传统地面站那样从卫星获取数据,而是连接太空、空中和地面的各种情报传感器,可直接向陆军远程精确火力(LRPF)网络提供目标数据。作为美国陆军正在开发的一款新型地面情报处理系统,不仅具备传感器任务控制能力,还具备多源情报汇集与处理能力,是美陆军联合全域作战情监侦体系的关键组成部分。



三、美军“敏捷秃鹰”智能情报吊舱完成无人机载飞行验证




图3  “敏捷秃鹰”系统构成
2020年9月,美国国防部宣布,“敏捷秃鹰”吊舱完成在MQ-9“死神”察打一体无人机上的演示验证。“敏捷秃鹰”是美国空军研究实验室开发的一种高性能嵌入式计算吊舱解决方案,可实时高效地处理海量情监侦数据,增强无人机情报数据获取效率及态势感知能力,提高无人机的整体作战能力。
“敏捷秃鹰”吊舱计算系统采用开放式架构,机箱插装商用现货的单板计算机、图形处理器、现场可编程门阵列、固态存储设备等硬件,能处理动态影像、红外图像、音频、合成孔径雷达图像等。开放式的系统架构使“敏捷秃鹫”吊舱能进行快速技术升级和功能扩展。本次试验中,采用了神经形态计算系统,运行DARPA“行家”计划开发的机器学习算法,实现了无人机光电、红外传感器和合成孔径雷达探测数据的就地处理,最大运算速度超过7.5万亿次/秒,最大功耗500瓦。
“敏捷秃鹰”吊舱将人工智能技术应用到更靠近传感器平台的位置,无人机搜集到的原始情报数据不需要像过去一样传输到地面站进行处理以获取行动数据,打击链条得以缩短,适应了打击高价值、时敏目标的未来作战需求。


四、DARPA“海洋物联网”提升海上分布式态势感知能力




图4  “海洋物联网”项目概念图
2020年7月, DARPA授予美国帕洛(PARC)科技公司“海洋物联网”第二阶段开发合同,将大幅扩大浮标部署规模,开展基于云计算的浮标大数据分析。“海洋物联网”项目是针对海上战场态势感知能力所设立的重要研发项目,由海上浮标、卫星通信系统和基于云的数据分析系统组成,通过利用机器学习、云计算、大数据等技术,提升海上态势感知能力。
“海洋物联网”将开发大量浮标,这些浮标由生物安全材料制成,配备水上和水下传感器,通过太阳能电池板和/或碱性电池为传感器和搭载的电子设备提供电力。该项目采用基于云计算的软件和分析技术,用于处理浮标的报告数据,可以动态显示浮动的位置、自身状况和任务性能,处理海洋和气象模型的环境数据,还可以自动检测、跟踪和识别附近的船只,并确定海洋活动一些新指标。“海洋物联网”提供的高分辨率海洋观测信息可以提高对海洋生态的认知,提供重要的海上军事情报信息,对于实施海上联合、分布式作战具有重要意义。


五、美国会研究服务处提出面向大国竞争的情报监视侦察体系设计方案




图5  美国会研究服务处设计的ISR体系
2020年6月4日,美国国会研究服务处(CRS)发布题为《大国竞争下的情报、监视和侦察(ISR)设计》(以下简称《ISR设计》)报告,探讨美军在大国竞争下如何设计并实施新型ISR体系,以确保其信息主导地位。
报告在渲染“中俄威胁论”的基础上指出,情监侦已成为大国竞争下确保美军保持主导地位的关键因素,是美军下一步的强化重点,美军ISR体系需要转变为能在高度竞争环境中击败同等对手的自动化密集型体系。该报告指明了美军军事现代化重点领域,提出了美各军种建立新型侦察手段的策略,展示了正在研发的一些新型装备和概念。报告指出,为了应对未来大国竞争,美国国防部ISR体系需要:访问所有域的数据;快速理解数据;安全地将数据传送给武器、武器系统和指挥官;确保人员能够在“灰色地带”和高对抗环境中以超过敌人的速度执行任务。为此,需要聚焦于数据、人机协同、云技术等重点领域,以确保情报、监视与侦察能够快速交付优质决策和对目标的洞察力,支援作战规划、作战与评估。


六、美国航天侦察首次集成商业合成孔径雷达卫星能力



图6 美国卡佩拉公司的合成孔径雷达卫星

2020年8月31日,美国卡佩拉公司(Capella Space)成功发射Capella-2合成孔径雷达(SAR)成像卫星,成为美国第一家并且是唯一一家研发并且发射雷达卫星的商业公司。11月12日,卡佩拉公司通过地球静止轨道(GEO)的Inmarsat-4 L波段星座向Capella-2发送了任务指令,使该公司成为全球第一家利用地球同步轨道卫星进行实时任务分配的商用合成孔径雷达卫星公司,可助力政府客户更好地将卫星图像与战区行动相结合。12月,卡佩拉公司公布了其新型合成孔径雷达卫星图像,该图像分辨率为0.5米,是目前世界上分辨率最高的商用合成孔径雷达图像,也是目前美国监管机构允许市场上合成孔径雷达的最高分辨率。

该公司已经与多家军方机构签订了合同,将为他们提供合成孔径雷达图像服务,包括美国空军、美国海军、美国国家侦察局以及美国地理空间情报局。继广泛使用商业高分辨率光电成像卫星之后,美军将首次获得商业公司提供的全天候侦察能力,标志着美军近年来极力打造的“国家 商用”航天侦察体系已基本成型,将进一步扩大美军在联合全域作战中的信息优势。



七、美陆军启动下一代地面信号情报侦察系统研发




图7  美陆军“地面层系统”作战概念图
2020年4月和5月,美国陆军分别授出两份“地面层系统”(TLS)第一阶段原型设计合同,该系统有望在2022财年首次装备部队。TLS是美国陆军2020财年预算中新启动的下一代基于战术车辆的系统,用于替代“预言家”系统,融合了信号情报、电子战和网络攻防功能,将成为美国陆军第一个综合多功能地面信号情报平台。未来将发展TLS-增程型、TLS-大型、TLS 小型、TLS-手持型等多种型号,成为军、师、旅及陆军军种组成司令部各级重要的情报资产。
TLS是美国陆军几十年来继“预言家”之后首次开发的集侦察和软杀伤为一体的新一代地面信号情报系统,将对美国陆军乃至整个联合作战的影响。一是TLS项目的启动标志着美军从装备层面开始加速信号情报与网络空间的融合;二是TLS系统在完成信号情报侦察后,可选择电子战手段或网络攻击手段实施精确作战,有望创新出察打一体侦察装备的新作战概念与任务;三是TLS不仅可以为陆军地面部队提供多域作战能力,其模块化的开放体系架构使得更多的应用成为可能,将进一步推动“多域作战”从概念走向现实。


八、DARPA启动“空域快速战术执行全感知”项目




图8  DARPA“空域快速战术执行全感知”项目概念图
2020年4月7日,DARPA宣布与美国陆军和空军合作开展“空域快速战术执行全感知”(ASTARTE)项目,目标是在高度拥挤的未来战场上及时了解空域情况,消除友军之间的空域活动冲突,以在陆、海、空之间建立无缝连接,从而实现高效的空域作战。ASTARTE项目不仅将为友军提供持续更新的、实时的四维作战空间动态图像,还可利用其传感器网络探测和绘制敌方位置图,增强“反介入/区域拒止”(A2/AD)环境中的态势感知,从而快速对抗敌军,提高作战行动效率。
ASTARTE项目开发的技术将成为美军解决联合全域作战中复杂空域冲突的重要手段,对“马赛克战”及相关项目的顺利推进都具有极其重要的意义,对在高度拥挤的未来战场上实现高效的空域作战至关重要。



九、DARPA非视线成像技术研究取得全面突破




图9  非视线成像技术原理
2020年1月,在DARPA“利用主动光场革命性加强可见性”(REVEAL)项目支持下,美国斯坦福大学、普林斯顿大学、莱斯大学等联合研究团队利用深度卷积神经网络解决了非视线相关成像中噪声相位检测问题,实现了对被遮挡物体的高分辨率实时成像。非视线成像是利用经由其他物体漫散射的目标物体“间接信息”,复现被遮挡目标物体的形貌。REVEAL项目研究的非视线成像技术可分为飞行时间测量、光场强度测量、相关性测量3类。此次试验成功,标志着该项目在全部三条技术路线上均取得突破性成就,验证了对被遮挡物体成像的原理可行性。DARPA将继续资助该项目研发,优化成像方法,积累关键技术,推动技术向实用演进。


十、DARPA“罗盘”项目展示智能化情报分析决策能力




图10 DARPA“罗盘”项目概念图

2020年3月,DARPA“罗盘”项目开展原型系统测试,测试了雷声公司、系统技术研究公司和洛克希德·马丁先进技术实验室提供的三种原型系统,展示了利用人工智能提升情报分析决策效果的能力。

“罗盘”项目全称“通过主动态势想定规划来实现情报收集和监测”(COMPASS),旨在开发一种应对“灰区”威胁的决策支持系统,帮助战区级联合作战司令部指挥官识别对手真正意图、进行正确高效决策。主要包括三个技术领域:一是判断“灰区”对手意图,通过长期观察竞争对手在复杂环境中的行为表现来识别其真实战略和终极目标;二是评估对手可能采取的行动(包括行动参与者、时机、对战术策略的依赖性等)并提供应对行动策略;三是构建体系架构,以集成辅助决策结果,并让作战人员能够评估决策空间、给出主动探查建议、监测决策流程、给出调整建议。目前,DARPA正与美军印度-太平洋司令部情报、作战、规划和政策部门展开进一步合作,将使用真实数据对系统进行更多测试。未来成果将向美国陆军训练与条令司令部(TRADOC)、美军特种作战指挥部(SOCOM)以及太平洋司令部、欧洲司令部、中央司令部等战区司令部进行技术转移以开展后续研发应用。该项目所提供的快速决策支持能力将帮助美军作战指挥官更有效地应对“灰区”行动威胁,支持美军在“灰区”的联合作战行动。






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