2023年世界军事装备发展研究——情报监视侦察篇

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2024.01.04北京

2023年世界情报监视侦察装备发展研究

远望智库武器装备发展研究中心张雷

2023年世界战火不断,各国在军事装备领域持续投资,争夺未来战场主动权异常激烈。作为杀伤链的重要一环,先进的情报侦察监视(ISR)能力被认为是决策、行动的前提和基础,也是当今世界军事科技创新中最活跃的部分。本文将从天基、空基、陆基、海基及新兴技术五大领域,分类阐述2023年世界情报监视侦察装备发展情况。

(一)卡佩拉公司将加速部署高分辨率SAR卫星星座

美知名太空企业卡佩拉公司2023年1月宣布将加快研制和生产新一代分辨率更高、数据回传速度更快的Acadia系列合成孔径雷达(SAR)卫星,地面分辨率从最高0.50米提高到0.31米,精修图像分辨率从最高0.30米提高到0.21米,主要向美国国家侦察办公室等政府机构提供卫星图像。

Acadia系列SAR卫星概念图

(二)俄罗斯宣布将发展新型遥感卫星系统

2023年2月,俄罗斯国防部长宣布将建立一个全天候遥感卫星系统。卫星将配备合成孔径雷达“Katsatka-R”,可在轨观察地球表面足球大小的物体。

(三)美国太空发展局将为其新型太空架构发展火控系统

“火控在轨支援”项目概念图

(四)Umbra公司为美国空军展示天基地面动目标指示能力

2023年8月,美国空军授予雷达成像卫星商业运营商Umbra一份价值125万美元的合同,以展示天基雷达跟踪地面移动目标的能力。Umbra公司将用其六颗高分辨率SAR卫星组成的星座展示双稳态雷达成像技术,在图片中高效识别机动目标。

(五)美国本影公司发布分辨率最高的商用合成孔径雷达系统

2023年8月,美国雷达卫星创企本影公司宣布成功生成一幅16厘米分辨率的合成孔径雷达(SAR)图像,这是有史以来发布的分辨率最高的商用雷达卫星图像。

(六)印度创企计划2024年发射全球首颗多传感器卫星

印度GalaxEye公司8月宣布计划于2024年发射名为“德里什蒂任务”的卫星,即全球首颗多传感器卫星。该卫星将集成两类传感器:合成孔径雷达(SAR)和光学传感器,有望改变对地观测,实现昼夜不间断的监测能力。

二、空基系统:新平台、新载荷持续涌现

作为世界侦察监视领域的最主要构成力量,空基ISR装备的更新换代是2023年各国国防建设最活跃的部分之一:一方面持续开发新型侦察机、伪卫星无人机等新平台;一方面通过雷达、光电载荷的革新,强化整体空基探测整体效能。

(一)以色列推出新一代有源电扫阵列SAR/GMTI侦察系统

6月,以色列航宇工业(IAI)公司宣布其已开发出新一代ELM-2060PES有源电扫阵列(AESA)合成孔径雷达/地面动目标指示(SAR/GMTI)吊舱,具备先进的雷达模式,可用于高分辨率目标分类及地面固定和移动目标的精确地理定位,为作战用户提供高质量的行动情报。

ELM-2060PES雷达示意图

(二)美国在F-16战斗机上集成MS-110多光谱机载侦察系统

RTX公司柯林斯宇航公司于7月完成MS-110多光谱机载侦察系统飞行测试,将提高情报分析人员从各种目标集中提取重要信息的能力,可与F-15和F-16等战术飞机平台及MQ-9等中空长航时无人机兼容。

(三)英国BAE首次成功完成高空伪卫星无人飞行系统平流层飞行

英国BAE系统公司7月在美国新墨西哥州白沙导弹靶场成功完成高空伪卫星(HAPS)无人飞行系统(UAS)PHASA-35平流层飞行试验。PHASA-35翼展35米,有效载荷15公斤,采用先进复合材料、能源管理、太阳能电池和光伏阵列等一系列世界领先技术。

(四)以色列开始试飞全球最先进的“奥龙”ISR飞机

以色列国防部和以色列航宇工业(IAI)公司8月启动了“奥龙”情报、监视与侦察(ISR)飞机的试飞活动。以色列声称,“奥龙”是全球最先进的ISR飞机,该型飞机是一种联合多域、多传感器解决方案,将为以色列国防军提供应对远近威胁的颠覆性能力,可在各种天气和能见度条件下远距离精确实时跟踪大面积覆盖范围内的多个目标,并针对各种威胁做出果断及时的响应。

(五)印度将研发“内特拉”MkIII预警机

9月,印度国防研究与发展组织(DRDO)宣布正在积极推进印度机载预警与控制系统(AWACS)项目。“内特拉”MkIII项目旨在开发一款采用圆盘旋转天线罩并配备先进AESA雷达系统的预警机,从而提供360°覆盖,探测、跟踪和识别500千米范围内的低空飞机,并实现与更远距离先进目标交战的能力。

(六)美国DARPA开发紧凑型雷达系统

美国国防高级研究计划局(DARPA)9月授予Metron公司一份价值210万美元的合同,为其“超线性处理”(BLiP)项目提供紧凑型雷达系统。根据合同,Metron公司计划将试验新型、非线性和迭代的信号处理方法,以构建

(七)法国Elistair公司推出Khronos“系留式”无人机

Khronos“系留式”无人机

(八)无人机载ViDAR传感器成功演示基于人工智能的视觉检测和测距能力

澳大利亚Sentient视觉公司的视觉检测和测距(ViDAR)传感器2023年11月在EdgeAutonomy公司的VXE30无人机上完成了基于人工智能的现场演示。ViDAR传感器由Sentient视觉公司开发,利用人工智能、计算机视觉和机器学习与光电/红外传感器集成,可被动检测人眼难以发现或传统雷达难以识别的物体。ViDAR传感器具备紧凑、轻量、低功耗特点,能安装在小型无人机上,可应用于情监侦(ISR)、海上巡逻、边境保护以及搜索救援任务中。ViDAR传感器的系统能力已在海况6(定义为海浪高达4-6m)条件下得到验证。

三、陆基系统:陆军新条令、新概念牵引陆基ISR能力发展

各国高度重视陆军ISR能力建设,纷纷更新/发布新条令、新战略,将情报监视侦察作为陆军杀伤链的重要一环。基于上述需求,新平台、新载荷、新战法层出不穷,将极大丰富陆军指挥官战场选项,高效获取战场态势。

(一)美陆军更新FM2-0《情报》条令

(二)英国陆军公布“侦察-打击”未来战争新战略

英国陆军9月推出了一种“战斗并赢得未来战争”的新战略,名为“陆地作战概念”,以指导该国武装部队如何应对未来的安全威胁。英军高层指出,英国陆军将进一步使用“侦察打击”方法,将监视能力和炮兵打击结合起来。凭借新型陆地作战理念,陆军将采取新的生存方式,有效隐藏部队,同时有效追捕敌方火炮系统、监视资产和后勤链。此外,英国地面部队也将需求提高信息战能力的速度、范围和复杂性,以获得战术优势。

(三)希腊防务公司展示新型战场互联光电解决方案

EFA集团旗下希腊TheonSensors公司在2023年9月英国国际防务装备展(DSEI)上展出多款新型装备,并将其有机整合为新型战场互联光电解决方案。第一款装备为TalosMR,是一款中程多传感器光电/红外装备,可基于陀螺仪稳定平台实施观测和监视,配备日间/微光相机、冷却中波红外相机、激光测距仪并可选配激光笔和短波红外相机。第二款装备是一种便携式图像融合和增强现实(AR)系统。TheonSensors公司将利用有线和无线方式把上述装备连接到战斗管理系统(BMS)中,形成高效态势感知能力,从而向士兵提供战场互联光电解决方案,进而推动打造增强现实模块化设备生态,强化作战能力。

(四)芬兰Patria公司推出多基地相干定位无源雷达

芬兰Patria公司9月宣布开发多基地相干定位(MUSCL)无源雷达,可探测20千米和40千米远的小型无人机、80千米远的直升机以及150千米远的战斗机,甚至可探测20千米外的炮弹,具备极佳的战场适应性。

(五)印度陆军将装备改进型国产武器定位雷达

印度陆军8月宣布装备SWATHI山地版雷达,以强化增强战场监视能力。该雷达重量轻、便于运输,可在山地环境中准确定位和跟踪敌人火炮方位,提供实时情报和战略优势。

(六)英国陆军在城市战演练中试验态势感知技术

英军城市演练中的无人作战车辆

四、海基系统:水面、水下ISR系统发展并重

(一)洛马公司将升级并维持用于攻击艇和导弹艇的光电潜艇成像系统

6月,美国海军向洛马公司授予合同,用于AN/BVY-1综合潜艇成像系统(ISIS)的部件和工程研制。该系统为洛杉矶、俄亥俄和弗吉尼亚级潜艇提供关键任务、全天候、视觉和电子搜索、数字图像管理、指示、警告和平台架构接口功能,并可能安装在当前和未来的弹道导弹潜艇上。根据该订单,洛克希德·马丁公司将在马纳萨斯、弗吉尼亚海滩和弗吉尼亚州阿灵顿进行生产工作,于2024年9月完工。

(二)美海军无人水面艇验证海域感知能力

6月30日,美国海军“伯灵顿”号远征快速运输舰(T-EPF10)成功发射“波浪滑翔者”无人水面艇,前往哥伦比亚参加“尤尼塔斯”(UNITAS)年度多国联合演习,以验证海域感知能力。该项目最终目标是将无人平台扩展应用于海军舰队,同时开发战术、技术和程序,以支持构建2030年的美国海军混编舰队。

(三)印度采用以色列多功能舰载雷达升级“维克兰特”号航母

7月,印度最新航母“维克兰特”号将于2023年底前配备尚未安装的主雷达系统——以色列艾尔塔系统公司的ELM-2248MF-STAR多功能雷达,可执行远程监视、跟踪和火控等任务,将进一步增强航母态势感知能力。

(四)美国海军寻求开发海底无人潜航器和传感器系统以强化态势感知能力

10月,美国海军宣布与ThayerMahan公司签订的合同,用于战术监视、水下作战以及海底作战项目的自主机动式海事系统,这将加强海军和海军陆战队在海底态势感知能力。

(五)美海军将开发下一代软件定义水面搜索雷达

11月,美国海军宣布将开发下一代水面搜索雷达(NGSR)项目,旨在开发一种新型由软件定义的水面搜索雷达系统。NGSR新型舰载雷达将采用最新的数字技术,以基于软件的架构为核心,不断扩展、增强和优化NGSR性能。NGSR的接收机和发射机在最大可能的范围内用软件实现。除电源等辅助设备外,大部分非处理器硬件用于A/D和D/A转换。其软件定义功能有望通过减少雷达专用硬件来提高可维护性。

五、新兴技术:新质射频和光电探测技术蓬勃发展

(一)新质射频技术

9月,美国空军研究实验室宣布将与L3Harris公司合作开展一个网络化传感器和信号处理项目,名为军事战术手段(MTM),旨在开发用于广域搜索的多模式电光、传感器和开发技术,以检测高价值目标并使用网络化武器系统快速摧毁或拒止这些目标。该项目是DARPA马赛克战争愿景的一部分,旨在创建快速、不可预测、灵活且适应性强的可快速重构的军事力量,以适应高度动态化的战场环境。

BAE系统公司快速实验室(FASTLabs)12月获得美国海军研究局(ONR)低成本、高效、SWaP受限环境通用架构放大器(COALESCE)项目合同,将开发先进的氮化镓基单片微波集成电路(MMIC)和模块化电子器件,可支持美国海军的小型载荷,从而在主动电子战应用中实现更远的作用距离和更高的效率。

8月,美国国防高级计划研究局(DARPA)授予南加州大学合同,用于宽带频谱传感处理器重新配置(PROWESS)项目,旨在开发能在50纳秒内可重新配置自身高吞吐量流数据的处理器,可实现接收器处理管道的即时合成。

7月,法国国家科学院里昂高等师范学院研宣布开发出一款量子雷达,其性能显著优于当前所有基于经典方法的雷达,在目标发生发射时,可在热噪声环境中同时测量纠缠探测和闲置微波光子态。在初始评估中,该微波量子雷达与经典雷达相比,将雷达探测速度提高了20%。

9月,美国海军宣布向伊庇鲁斯公司和俄克拉荷马大学先进雷达研究中心(ARRC)拨款,希望能利用人工智能和数字孪生最佳实践,最大限度地提高相控阵的输出功率。该项目计划实施三年,涉及专用于雷达和微波的测量和表征高功率放大器,主要目标是大幅提升全固态数字阵列的输出功率,以扩展关键系统的工作距离。

(二)光电科学进展

雷神技术公司于2023年4月24日发布了RAIVEN革命性光电智能传感能力,能够利用“智能传感”能力使用人工智能、高光谱成像、光探测和测距,或激光雷达,使操作人员看到的距离和清晰度是传统光学成像的五倍,强化目标识别与决策能力。

RAIVEN光电智能传感器

韩国首尔光云大学、国立釜山大学2023年4月宣布研制出混合光学相控阵,无需衍射光栅,可灵活调整垂直视场,且功耗较低。未来有望在激光雷达等快速光束扫描设备中的应用。

英国赫瑞-瓦特大学和爱丁堡大学2023年宣布首次利用单光子激光雷达成像传感器实现水下实时三维场景重建。该技术可在光线不足和浑浊的水下环境中创建物体详细的三维图像。这种激光雷达水下成像技术可对水下环境进行更加详细和精确的监测,未来可作为无人潜航器载荷,在水下基础设施安全监测和水下探测领域得到广泛运用。

THE END
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7.盘点船舶领域的高校和科研院所建设海洋强国靠他们七○二所主要从事船舶及海洋工程领域的水动力学、结构力学及振动、噪声、抗冲击等相关技术的应用基础研究,以及高性能船舶与水下工程的研究设计与开发。许多科研成果已转化为产品或应用于船舶设计、建造和标准规范的编制中,为我国船舶和海洋工程事业及地方经济发展作出了重要贡献。地址:江苏省无锡市滨湖区山水东路222号https://www.zgsyb.com/news.html?aid=591850
8.通知第五届全国海洋技术大会分会场特邀报告人选及题目报告题目:海豚声学机理与仿生 4、余华 华南理工大学教授,博士生导师,国家移动超声探测工程技术研究中心水声通信技术部部长,发表论文90余篇,获软件著作权6项,教育部自然科学二等奖1项。主要从事无线通信、水声通信、海事通信物理层传输技术,空海地一体化网络,水下定位、水下探测、水声信号处理等领域的研究。 https://www.mbachina.com/html/%E6%B5%99%E5%A4%A7%E6%B5%B7%E6%B4%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2/202105/309730.html
9.大连海事大学2020年招聘科研助理岗位表2.参与水下机器人仿真实验; 3.参与水下机器人零部件加工、组装与调试。 1.了解水下机器人基本知识; 2.掌握制图和仿真软件。 联系人:徐敏义 电话:18941134769 邮箱:xuminyi@dlmu.edu.cn 19 轮机工程学院 科研助理 负责人:纪玉龙 项目(平台)名称:航运及港口可持续能源国际联合研究中心 1 1.完成实验室设备管理http://www.sdsgwy.com/article/html/2494013.html