远望智库技术预警中心 书香慧言
编者按：近日，美智库战略与国际研究中心（CSIS）ON THE RADAR栏目发布了一篇介绍美军态势感知能力的研究报告。报告由CSIS助理研究员里斯·麦考密克（Rhys Mccormick）撰写。报告详细介绍了美军在陆、海、空、天、网等作战域的态势感知能力，以及核指控与早期预警雷达等，并针对中俄在态势感知领域给美国带来的挑战，提出美军未来维持战略态势感知优势应采取的措施。主要内容如下：
一、美国战略态势感知能力的发展历史
美国现有态势感知能力很大程度上可追溯到冷战时期的美苏军备竞赛。在整个冷战期间，美国的战略态势感知能力是随着苏联挑战的变化也不断发展，最初主要是监督和评估苏联的核开发计划。随着苏联实现对美国的核均势，美国的军事原则从艾森豪威尔时期的“大规模报复”转变为肯尼迪时期的“灵活应对”。因此，对苏联核力量实施预警、监视和侦察成为美国的优先事项。到20世纪70年代中期，美国的战略态势感知能力再次出现调整，因为常规军力平衡及美苏核均势的转变迫使美国开发出“利用技术优势抵消苏军数量优势的方法”。在美时任国防部长哈罗德·布朗和负责研究与工程的副国防部长比尔·佩里领导的领导下，美国开始集中发展三种能力，分别是指挥、控制、通信和情报，防御压制（隐身）以及精确制导。通过体系融合，上述三种能力形成了一种察打一体的体系，从而使来自多个传感器的战术情报汇总至一体化指挥和控制系统，并将融合后的数据推送至装备精确制导弹药的打击单元，以实现前所未有的精确打击。
冷战结束时，通过第二抵消战略而建立起来的察打综合体系在1991年的海湾战争中取得了成功，这进一步促使美军将指挥、控制、通信、情报、监视和侦察（C4ISR）能力融入日益网络化的高端传感器和发射器架构中。伊拉克战争及阿富汗战争期间，由于无人机（UAS）等先进技术创造了新的情监侦范式和需求，对C4ISR的能力需求只是有所增加。然而，近年来，美国国防部已将注意力转向中俄“反介入/区域拒止”能力的发展，从而给美国的战略态势感知提出了新的更高要求。
二、空中作战域的战略态势感知能力
（一）战略层面
美军拥有多架有人和无人情监侦飞机，担负一系列战略情报职能，从搜集信号情报（SIGINT），到监视弹道导弹发射，再到搜集来自新型先进传感器的雷达和图像情报。这些飞机大致可分为三类：大型有人侦察机、有人超高空侦察机及高空长航时无人机。
1、有人侦察机。美国空军拥有RC-135系列大型有人侦察机，用于搜集和传送重要情报，帮助军事筹划人员了解作战环境、探测弹道导弹发射。RC-135系列各型飞机的尺寸和形状与波音707商用客机大致相同，装备专用雷达、天线、数据链和其他电子组建，用于搜集和发送重要的测量与特征情报（MASINT）、电子情报（ELINT）及信号情报。与其他战略态势感知平台相比，RC-135型机为军事筹划人员提供了两大优势：一是虽然美国拥有天基系统，可搜集类似的情报，但与RC-135型机相比，这些天基平台受飞行轨道限制，而RC-135型机则可以针对突发危机进行快速部署和动态应用。二是除了飞行员和导航员外，RC-135上还有其他飞行机组人员，包括电子战军官、机载系统工程师以及情报/任务区专家。这些人员可以分析和分发搜集到的数据。
2、超高空有人侦察机。美军只有一种有人超高空侦察平台，即U-2（绰号：蛟龙夫人）。作为有人多用途飞机，U-2的飞行高度可达70,000英尺以上，可提供雷达和高光谱图像、信号情报或测量与特征情报（MASINT）。根据任务配置，U-2可以搭载用于雷达图像采集的高级合成孔径雷达系统-2（ASARS-2）、Senior Glass电子情报组件、高级光电侦察系统（SYERS-2），或捕获广角图像的光学条形相机。虽然U-2飞行高度达70,000英尺，但仍然容易遭到敌防空系统的攻击。
3、高空长航时无人机。除有人侦察机外，美军还拥有高空长航时无人侦察机，如RQ-4“全球鹰”和RQ-180。其中，RQ-4“全球鹰”是一种多任务高空长航时无人平台，可配置提供图像和信号情报，以及收集移动目标的指示性（MTI）数据。RQ-4“全球鹰”能够提供与U-2类似的高空监视能力，而且可进行34小时以上的持续监视。然而，与U-2型机一样，RQ-4也很容易遭到敌防空系统的攻击。RQ-180“哨兵”是一种保密的、低可视性无人机平台，旨在作为“全球打击的赋能者”在冲突或“拒止”空域作战。尽管RQ-180的技术参数是保密的，但它很可能具备主动和被动电子监视与电子攻击能力。此外，鉴于RQ-180的前身RQ-170据称执行了对巴基斯坦、朝鲜及伊朗的核计划监视任务，RQ-180型机很可能也具备探测核活动的能力。RQ-180的航时可能达到24小时，航程达1,200海里，但是否具有空中加油能力不得而知。
（二）战役层面
1、战区战场管理。美国拥有多种有人空中预警与控制（AEW＆C）能力，可帮助探测和跟踪敌方飞机和地面目标，协调战区空中作战，并担负地面部队的数据中继。美国空军的E-8预警机可探测和跟踪200英里外的敌机。机上空中战斗管理人员负责协调战区空中作战。美国海军的E-2“鹰眼”为航母打击大队执行类似任务。E-8“联合星”提供地面移动目标指示器（GMTI）数据，以支持战区地面作战。最后，战场空中通信节点（BACN）有效载荷搭载在有人和无人平台上，可以实现超视距数据中继，以及地面部队与其他机载平台间的通信。
2、战区情监侦任务。美国利用多种飞机执行战区情监侦任务，这些飞机有助于提升海上及陆上作战域的战略态势感知。虽然F-22、F-35及B-21等许多战斗机和轰炸机不是主要的情监侦平台，但这些飞机因装有先进的传感器和雷达而日益成为重要的情报搜集平台。
过去20年，无人机平台广泛执行对地监视与侦察任务，因为阿富汗战争和伊拉克战争的作战环境比较宽松，而且无人机比有人机更有优势。这些平台主要是中空长航时（MALE）无人机，装备有传感器和精确制导弹药。美军现役的两大中空长航时无人机平台主要是空军的MQ-9“收割者”（Reaper）及陆军的MQ-1C“灰鹰”。其中，MQ-9通常被用作战区级情监侦资产，由位于内华达州克里奇空军基地的人员进行操控；而MQ-1C“灰鹰”则更多地用作战术性资产，因为它可在现地进行操控。陆军现已实现MQ-1C“灰鹰”无人机和AH-64“阿帕奇”攻击直升机之间的协同作战。此外，几种轻型或人工抛投的无人机可作为MQ-9及MQ-1C的力量补充。如，RQ-70“影子”和RQ-11“渡鸦”（Raven）及陆军的有人驾驶涡轮螺旋桨飞机RC-12“护栏”等主要用于搜集信号情报。
美国拥有多种有人及无人平台，执行海上巡逻和侦察任务。其中，高空长航时MQ-4“人鱼海神”（Triton）是美国海上侦察与巡逻资产的中坚力量，因为该机可连续飞行24小时，且具备多种情报侦察能力。MQ-4不仅可以执行广域海上监视任务（BAMS），而且还可以探测、识别和跟踪水面舰艇，并通过其多功能主动传感器雷达及电光/红外多光谱目标锁定系统，获取高分辨率图像及全动态视频。利用MQ-4C提供持续的广域侦察，MQ-8“火力侦察兵”（Fire Scout）无人机及P-8“波塞冬”巡逻机等平台可提供更精确的情报、监视与侦察。MQ-8是一种短程无人直升机，能够在舰船和陆上起降，可用于执行实时情监侦目标获取任务。P-8是一种有人多用途海上巡逻与侦察平台。作为世界上首屈一指的反潜飞机，该机配备了多种武器，可投放声纳浮标，并配备了多种集成的多功能雷达系统，可定位、跟踪和摧毁敌方潜艇。尽管P-8没有像其前身P-3“猎户座”那样装备磁异常探测（MAD）传感器，但海军正致力于开发一种配备MAD、可与P-8协同作战的无人机。
3、无人机“蜂群”。美国正采取多种措施着力发展“蜂群”作战能力，即小型无人机（数量从几个到数千个）联网在一起并共享信息，以形成“蜂群”的集体大脑。然后，“蜂群”集体大脑可自主控制和指挥“蜂群”中的个体无人机，共同完成“蜂群”任务。如果一个或几个无人机被摧毁或作战能力下降，那么集体大脑可填补失效无人机的位置并重新进行任务定位，以确保“蜂群”持续存在。这种自主操作和适应能力使无人机“蜂群”非常适合执行多种C4ISR任务，包括但不限于情报、监视、目标捕获及对敌侦察、欺骗和干扰敌方电子战能力，甚至发动动能攻击。
目前，在发展“蜂群”作战能力方面，美国主要聚焦两个方面。一方面，发展空射一次性微型无人机。该机大小与手掌相当。例如，2016年10月，由美国防部战略能力办公室牵头的一次性空投微型无人机项目，成功实现了103架“山鹑”（Perdix）微型无人机的组网。另一方面，发展可重复使用的机载发射无人机，即国防高级研究计划局（DARPA）的“精灵”（Gremlins）无人机项目。该项目旨在开发一款名为“精灵”的小型无人机，可从军用飞机发射，作为“蜂群”完成任务，然后通过C-130或其他运输机回收。经过24小时整备后，“精灵”无人机可再次使用，并可携带一系列重达150磅的先进传感器。截至2019年1月，DARPA的“精灵”无人机项目仍处于研发阶段，年底前将进行全面技术展示。
4、电子战。尽管美国拥有广泛的空中态势感知能力，但其干扰对手态势感知的电子战能力却严重不足，尤其是针对中、俄这种实力相当的竞争对手。目前美国的空中电子战能力仅限于EA-18G“咆哮者”、EC-130H“罗盘呼叫”和F-16 CM Block 50“野鼬”。这三种飞机共同担负压制敌防空火力任务（SEAD），通过干扰敌方雷达和通信，并利用高速反辐射导弹（HARM）将目标摧毁。EA-18G主要用于探测和拦截敌方雷达，并装备了两枚AGM-88高速反辐射导弹；EC-130H主要负责干扰敌方通信；F-16 CM则是在敌方雷达和通信被摧毁后，发射高速反辐射导弹。未来，F-35凭借其下一代隐形涂层及最小的雷达反射截面，将取代F-16 CM执行压制敌防空火力任务。
三、海上作战域的战略态势感知能力
（一）水下作战
美国海军的多用途核动力攻击潜艇使美国与潜在竞争对手中俄相比具有非对称优势。中俄海军装备的是柴电及核动力两种类型的潜艇，而美军的潜艇则完全是核动力的，其速度和航程优于柴电潜艇。此外，美国的多用途核动力攻击潜艇装备了多种先进传感器，如大孔径舰艏声纳，可确保其执行猎杀敌方潜艇的任务。除具备反水面舰艇的作战能力外，多用途核动力攻击潜艇还可遂行多种其他任务，包括隐蔽情监侦、投送特战力量、对陆上目标实施隐蔽打击、反水面战以及反水雷战。美国目前装备三种不同类型的攻击潜艇，分别为“弗吉尼亚”级、3艘“海狼”级，以及数量有限的老旧“洛杉矶”级潜艇。特别值得一提的是，高度机密的卡特号潜艇（SSN-23）。作为“海狼”级的最后一艘潜艇，其艇身比其他两艘“海狼”级潜艇加长了100英尺，以便安装多任务平台，确保其执行各种任务，包括情监侦任务。据报道，卡特号潜艇于2010年向朝鲜上空投放了监视用无人机。该潜艇还有能力窃听海底光缆通信。美国海军装备有限数量的无人潜航器，主要担负反水雷任务。目前在研的两款无人潜航器分别是大直径无人潜航器（LDUUV）和超大无人潜航器（XLUUV）。这两大项目现仍处于早期开发阶段，预计到2020年代中期投入生产。入役后，LDUUV和XLUUV将专门担负情监侦和反水雷战，但任务范畴还有望进一步拓展。
（二）水面战
美国在水面战态势感知方面的优势不仅仅是因为某一种平台或雷达系统，而是因为航母打击大队的协同作战能力（CEC）/海军综合防空火控系统（NIFC-CA），能够融合整个舰队多个传感器的数据（包括海军航空兵的数据），形成单一、实时、多元态势图。CEC/NIFC-CA的真正优势在于能够指挥舰队中的任何攻击单元根据通用合成态势图实施火力发射，无论攻击单元的雷达是否能够看到目标。这拓展了航母打击大队的雷达探测范围，增强了单个舰艇对敌方电子攻击的防御能力，并提高了整个舰队的打击准确性及态势感知能力。
四、太空作战域的战略态势感知能力
自从苏联于1957年发射第一颗人造卫星（Sputnik）并开启了太空竞赛以来，太空在美国建立全球战略态势感知方面始终发挥着关键作用。最初，美国发展太空能力主要是为了应对苏联的核挑战，其主要任务包括：搜集苏军情报、预警导弹发射，并提供富有弹性的战略通信。随着科技的进步，卫星开始承担越来越多的任务，如，高分辨率光学成像，雷达成像，搜集电子情报，定位、导航和授时（PNT），以及包括数据中继在内的战术通信。今天，美国在太空领域享有比中俄等战略竞争对手相当大的优势，特别是在商业领域的技术成熟度方面。截至2018年11月，美国（包括政府及美国海外公司）运营的卫星数量（830颗）比中俄的总和还要多（中国280颗，俄罗斯149颗）。然而近年来，美国的战略竞争对手（尤其是中国），在提升太空军事能力方面取得了长足进步。从军事卫星方面看，美国拥有的卫星数量（167颗）仍然超过中国（100颗）和俄罗斯（93颗），但差异并不像所有卫星总数那么明显。此外，冷战结束后，由于在太空领域没有战略竞争对手，美国开始注重开发少量精密系统，而这些系统越来越容易受到破坏和攻击，这如同将“太多的鸡蛋放在太少的篮子里”。
（一）遥感与观测
美国在太空领域拥有强大的遥感与观测能力，特别是在弹道导弹探测方面。国防支援计划（DSP）、天基红外系统（SBIRS）和太空跟踪与监视系统（STSS）可对发射体飞行全程（助推段、中间段、末段）实施探测和跟踪。首先，国防支援计划（DSP）是最早实施的一个项目，于20世纪60年代开始研发，主要用于跟踪中苏两国的弹道导弹发射。1991年海湾战争期间，它被用于跟踪伊拉克“飞毛腿”导弹发射。其次，天基红外系统（SBIRS）是国防支援计划的后续计划，遂行与国防支援计划相同的任务，但探测能力进一步提升。该系统可同时对广域和特定狭小区域实施监视，而国防支援计划只能执行一种任务。除主要担负导弹探测任务外，天基红外系统的红外摄像机还可用于帮助创建“飞机、导弹及其他军事硬件电磁及红外特征目录。”此外，全球定位卫星（GPS）也被升级用来检测核爆炸。最后，其他的遥感与观测能力包括：搜集环境数据用于军事天气预报；通过跟踪、识别和测量地球轨道上在轨航行器及和太空碎片来保持太空态势感知；跟踪和侦测国外海上资产；能够看透云层和土壤的光学与雷达精密成像。此外，国家侦察办公室还秘密运营着许多用于搜集信号情报、地理空间情报、通信中继与侦察的卫星，甚至已开发出“隐形”卫星。
（二）数据中继和通信
美国运营着多种军用通信卫星（MILSATCOM），通常分为三大类：宽带、受保护通信和窄带系统。其中，宽带系统通常支持更高的容量，窄带支持需要低数据速率的移动用户，受保护的系统更难以篡改，可防止并且能够经受核攻击。除了拥有自己的通信卫星外，美军还通过租赁铱星等商业卫星来增强其通信能力和容量。
1、宽带卫星通信系统。美国现有宽带军用通信卫星能力主要包括国防卫星通信系统（DSCS）、全球广播系统（GBS）和宽带全球卫星（WGS）系统。这三大系统互为补充，为地面部队、海上船员、决策者及国家合作伙伴提供全球高容量通信。2017年至2019年间发射的WGS8、WGS9和WGS10卫星，以及计划于2020年发射的WGS11和WGS12卫星将大幅增加宽带军用卫星通信的容量，因为这5颗卫星的带宽比现有在轨WGS卫星多45％。但需要指出的是，GBS和WGS都被认为特别容易受到天基干扰器的影响。
2、受保护卫星通信系统。先进极高频（AEHF）系统及其前身“军事星”（MILSTAR）卫星通信系统在一个集成架构中协同工作，为美国提供受保护、抗干扰的军用卫星通信服务。AEHF和MILSTAR卫星是交叉连接，无需地面中继站，从而降低了信号在地面遭拦截的风险。虽然这些卫星可以防止干扰及其他形式的电子攻击，但它们很容易受到中俄等国的动能攻击。
3、窄带卫星通信系统。美国目前运营两种窄带军用卫星通信系统，分别是特高频后续卫星系统（UFO）及移动用户目标系统（MUOS）。MUOS已经显示出巨大潜力，但是缺少兼容的终端且容易受到敌人的破坏。虽然这些卫星已经运行了一段时间，但地面上的部队缺乏与卫星连接的终端。此外，2015年海军司令部作战测试和评估部队在MUOS地面终端发现了1000多处网络漏洞，其中有一半“可能导致失泄密，或导致系统无法使用”。
此外，美国目前还运营着33颗GPS卫星，可为全球的美军提供定位、导航和授时数据。第一批GPS卫星于1978年发射，此后经过不断升级，容量和功能不断增加。目前进行的GPS升级工作——GPS Block IIIA重点关注添加GPS导航信号，共民间和军方使用，并通过提高加密程度和抗干扰能力来使美国GPS星座免受敌方干扰。尽管有这些新增功能，但目前的美国GPS星座仍然容易受到中俄的干扰和欺骗。
五、网络作战域的战略态势感知能力
对于美军筹划人员而言，最大的挑战之一就是，尽管美国拥有强大的情监侦能力，但它们所产生的数据超出了分析人员的分析能力。为解决这一问题，国防部在人工智能方面采取了多项措施，旨在通过快速处理大量卫星与图像原始数据缓存，来提升美国的信号和图像处理能力，进而识别感兴趣的对象。这些举措使用机器学习算法，通过迭代程序训练，识别关注目标的具体特征。尔后，人工智能算法可以比人工更快地甚至更加精确第搜索卫星和图像数据。美国研究人员能够训练人工智能程序，使其可以在42分钟内定位中国东南部的放空导弹基地，准确率可达90％，而新手图像分析人员完成这项工作将需要60小时。
美国在该领域开展了多个人工智能项目，包括Maven项目和一项保密的专注于跟踪朝鲜核导计划的试点计划。Maven项目专注于使用人工智能和机器学习来帮助情报分析人员从无人机生成的移动和静止图像中识别感兴趣的目标。虽然对朝试点项目保密的，但据信其重点是利用人工智能监测朝鲜核计划，分析朝移动导弹发射架的卫星图片，而这些目标都是分析人员难以实时定位和跟踪的。
六、早期预警雷达
美国拥有多种雷达，可与其天基资产协同提供导弹发射预警与跟踪。在遭受外国弹道导弹攻击时，国防支援计划（DSP）、天基红外系统（SBIRS）可探测到导弹发射，并将信息传递给各种陆基雷达系统。探测距离最远的陆基预警雷达是3部分别部署在加利福尼亚州比尔空军基地、丹麦格陵兰岛图勒空军基地及英国菲林代尔斯皇家空军基地的改进型早期预警雷达（UEWR）。该雷达的探测距离可达3000英里，主要任务是跟踪并分类目标，然后将信息传递给传感器及拦截弹。部署在阿拉斯加谢米亚岛、探测距离达2000英里的“丹麦眼镜蛇”雷达遂行与UEWR相同的任务，但也有区别。“丹麦眼镜蛇”雷达能够更精准地分类目标，因为它的工作频率高于UEWR。然而，“丹麦眼镜蛇”雷达的观测角度有限，因为只有一个阵面，UEWR则有多个阵面。这些远程早期预警雷达系统在发现导弹发射后，将信息传递给“萨德”系统的TPY-2 型X波段雷达及“伯克”级导弹驱逐舰上的AN/SPY-6雷达。这些雷达随后可引导美军拦截来袭弹道导弹。
七、核指挥与控制
在遭受核攻击时，美国有两种飞机，即E-4B和E-6“水星”，可确保国家指挥当局保持态势感知及指控能力。E-4B是美国总统、国防部长和参联会主席的国家紧急空中指挥所，能够抵抗核攻击及由此产生的电磁脉冲。此外，E-4B还可提供全球通信，包括与E-6飞机进行通信。E-6可完成“接管并行动”（TACAMO，俗称“塔卡木”）任务，以确保美国能够发动二次核打击。E-6接收来自“窥镜”（Looking Glass）备用指控系统的指令，并向幸存的核力量核实并转发紧急行动信息（EAM），以便发动第二轮攻击。该机可使用各种频率，以防对手实施干扰。
报告最后指出，美国的军事优势并非来自单一武器系统或平台，而是来自其能够将多种C4ISR能力整合在一起，从而将战略态势感知转化为动能和非动能火力。例如，海军的CEC / NFIC-CA能够将多个战略态势感知系统、传感器和平台整合到察打综合体系中。但军事能力不是在真空中发展起来的，正如美国的军事筹划人员认识到将多个系统、传感器和平台集成到察打综合体系的价值一样，竞争对手也认识到了这一点。特别是中俄已经开发出先进的“反介入/区域拒止”能力，可能会干扰、降低或破坏美国C4ISR的基本赋能能力。这迫使美军筹划人员重新审视过去30年近乎可靠的C4ISR能力。目前，美军无法再像以往那样在整个战区范围内建立战略态势感知优势，或许只能建立临时的C4ISR优势窗口。美军将利用这一优势窗口，瓦解敌人的“反介入/区域拒止”系统，并最终重建战区范围的战略态势感知优势，这需要美国在训练、条令及力量结构上做出根本性改变。目前，中俄等对手已经认识到美国战略态势感知优势的重要性，并致力于通过发展自身战略态势感知能力，以及可干扰、破坏美军相关能力的平台和系统来追赶美国。虽然美国仍然保有整体上的态势感知优势，特别是在水下作战及战区战场管理等关键领域，但中俄正在迅速赶上美国，甚至在某些领域已超越美国，如电子战和反太空作战。美国国防部面临的挑战是开发更具弹性的系统和更远探测距离的能力，以便干扰、降低和摧毁中俄的态势感知能力。
声明：本文来自战略前沿技术，版权归作者所有。文章内容仅代表作者独立观点，不代表安全内参立场，转载目的在于传递更多信息。如有侵权，请联系 anquanneican@163.com。
