01.21 世界情報偵察領域2019年發展回顧與2020年展望

2019年,世界戰略環境與戰略威脅日趨多樣化,“多域作戰”、“馬賽克戰”等新一代作戰理念正發展成熟,將顛覆作戰傳統,以跨域、分佈、協同、智能、無人、高速為特徵的下一代戰爭模式已呼之欲出。這些都對情報界及情報監視偵察(ISR)系統快速收集、處理、評估、分析數據的能力提出了挑戰。為此,美國等世界軍事強國高度重視在太空、網絡空間、大數據、人工智能等新興領域尋求顛覆性技術創新,以支持獲取自身的戰略競爭信息優勢。情報偵察領域進入新一輪高速發展期。

一、2019年發展回顧

01、美國發布《機器增強情報戰略》

世界情報偵察領域2019年發展回顧與2020年展望


2019年1月16日,美國國家情報總監辦公室(ODNI)正式發佈《AIM倡議:機器增強情報戰略》,旨在通過集中開發和快速採用AAA(人工智能、自動化和增強)技術,使用“機器增強情報”(Augmenting Intelligence usingMachines,AIM)戰略來指導美國情報界各機構開展人工智能相關工作,從而確保情報界的戰略競爭信息優勢。

《AIM倡議》是整個情報界的戰略,該文件提供了將AIM納入情報界基線的總體目標,還描述了情報界將如何整合AIM能力,解決情報界在法律、政策、文化、技術和架構方面的關鍵挑戰。

《AIM倡議》作為引領美國整個情報界人工智能發展的綱領性文件,旗幟鮮明地提出了情報偵察領域需要利用AAA技術來增強情報工作效率,增強任務能力,增強情報界的決策能力;闡釋了人工智能技術對情報界的重大意義和開展相關工作的指導原則;並針對長中短近期需求,明確了四個發展重點:①創建數字基礎、數據和科技情報,②採用商業和開源的AAA解決方案,③發展人工智能保證和多模式人工智能,④開展基礎研究。

02、美國發布2019年版《國家情報戰略》

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2019年1月22日,美國國家情報總監辦公室(ODNI)發佈了2019年版《國家情報戰略》文件(National Intelligence Strategy,簡稱NIS)。該戰略文件自2005年以來每四到五年發佈一次,旨在闡明美國情報界的主要任務,明確17個情報機構的具體職責。2019年《國家情報戰略》為第四版,旨在通過推動情報界更加一體化、靈活、有彈性和創新,將作為美國情報界未來四年工作的頂層指導文件。

新版《戰略》強調情報活動的整合和協調、鼓勵和支持創新、重視利用合作伙伴的能力,更好地整合了反情報和安全,使情報界更加集中地應對網絡威脅,並在隱私、公民自由和透明度方面設定了明確的方向。《戰略》確定了美國情報界的願景、使命和指導原則,設定了七大任務目標和七大能力目標,並詳細列出了實現這些目標的具體措施。

03、美國國防情報局構建下一代情報數據存儲系統

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2019年8月19日,美國防情報局(DIA)宣佈在2020年開始構建下一代情報環境——機器輔助的快速存儲分析系統(MARS),以替代DIA基於20世紀90年代技術構建的現代化綜合數據庫(MIDB)。

這種利用雲計算、機器學習和人工智能等技術優勢構建的新一代情報數據庫將使許多目前由人工完成的任務實現自動化,使分析人員能夠以更加動態的方式與數據和信息交互,可提供預警提示,並生成決策所需的情報。按照設想,MARS將是美軍所有國防情報的公共存儲數據庫,用戶可以使用不同的應用程序以獲取所需信息,大幅降低分析人員從多個數據庫篩選信息的時間。MARS的最終目標是幫助重新設計基礎設施、情報、任務數據、太空和網絡空間的數據環境,而不僅僅是用一個更現代化的數據庫替代一個老式數據庫。

04、F-35成功演示多域作戰的非傳統ISR能力

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2019年9月,美國洛克希德•馬丁公司在名為“自在”項目(Project Riot)的多域作戰演示中,利用一架F-35戰機機載傳感器探測到遠程導彈發射,並將信息通過U-2傳輸給地面防空指揮官,幫助其迅速針對威脅作出決策,使“數據到決策”時間從數分鐘縮短到數秒。

此次演示成功實現了四大關鍵目標:①將F-35機載傳感器用於導彈防禦;②利用經現代化改造後U-2的多樣化有效載荷能力、模塊化設計和開放式架構,實現F-35與多域地面站之間的超視距通信;③建立了兩條新的數據路徑,在多個安全級將第五代機的傳感器數據安全傳輸給作戰人員,支持既有系統和第五代機系統的多域網絡;④使用空軍通用指揮控制接口和開放任務系統標準分發第五代機數據,加快實現能力部署和系統之間的無縫連接。

此次演示也印證了“馬賽克戰”概念不是要直接替換現有的ISR功能,而是要尋求新的混合應用現有ISR能力和新能力的方法,同時把新“發現”能力研究的重點調整到發現最關鍵目標。

05、美國太空發展局優先發展“天基傳感器層”

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2019年3月12日,美國國防部正式成立太空發展局(SDA),首個重點任務是與美國國家偵察辦公室(NRO)等機構合作,開發一種擴散的近地軌道傳感器和通信傳輸層,即“天基傳感器層”,作為防禦中俄高超聲速武器的必要舉措。預計“天基傳感器層”將在2020年代中後期投入使用。

此外,根據3月提交的預算草案,該局計劃2021~2025財年投資110億美元,用以部署軍用大型衛星星座:“國防太空架構”(NDSA)。其中監視層5年預算為2.32億美元,將部署超過200顆衛星與傳感器,對關鍵時敏目標進行實時跟蹤;感知層5年預算為4.51億美元,2023年開始部署6顆衛星,到2025年增至30多顆衛星,將提供近地軌道以遠直至地月空間的態勢感知能力。

06、美國空軍合併情監偵與網絡空間聯隊

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2019年10月11日,美國空軍正式成立首個信息戰部隊,被命名為第16航空隊,由負責網絡空間的第24航空隊和負責全球情報、監視和偵察的第25航空隊合併而成。新航空隊將集多種功能於一身,其包括情報、監視與偵察聯隊,網絡聯隊,氣象聯隊,以及各種偵察聯隊。

這次整合將更好地集成網絡、情報、監視與偵察作戰、電子戰和信息戰,並使空軍部隊的構成更加符合2018年《國防戰略》的優先任務要求,擴大空軍在電子戰和信息戰領域的競爭空間。此次成立第16航空隊,將加速實體空間與虛擬空間作戰相融合,加速網絡、電磁、信息等多域作戰要素融合,加速ISR與網點作戰行動融合。

07、美國陸軍擬通過“戰術情報目標瞄準接入節點”連通多域傳感器

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2019年12月,美國陸軍在馬里蘭州阿伯丁試驗場舉行“戰術情報目標瞄準接入節點”(TITAN)的工業日,尋求打造美國陸軍的“統一”地面站,連接來自所有域的情報、監視和偵察傳感器,並計劃在2020年中期的“歐洲防禦者20”多國演習期間測試TITAN戰術空間技術的初始原型。

TITAN系統是一種可擴展的遠征情報地面站系統,有別於傳統的地面站只是從衛星上獲取數據,該系統將利用空間和高空、空中和地面層傳感器直接向陸軍火力網提供目標數據。TITAN採用模塊化開發方式。首個原型致力於空間傳感器數據獲取,將連接軍事、情報界和商業的衛星。TITAN空間原型組件預計將於2022財年首次亮相。後續迭代系統將整合空中和高空傳感器。為了管理大量數據,TITAN將使用人工智能和機器學習技術。

08、商業公司首次為美國國家偵察局提供射頻信號定位能力

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初創企業鷹眼360公司(Hawkeye 360)的電磁頻譜監測衛星是全球第一個基於無線電信號測繪技術的商業低軌道星座系統,可為海事態勢感知、應急響應和頻譜分析應用提供新的解決方案。2018年12月,該公司發射了首顆3顆探路者射頻定位衛星(Hawk A,B,C);2019年2月,完成衛星調試,能夠準確測定射頻(RF)信號源位置;4月,推出了首款射頻信號定位產品RFGeo;12月10日,被批准可額外再發射並運行15顆低軌道衛星用於繪製射頻地圖,此外該許可證還允許鷹眼360公司在15年內發射多達80顆衛星,以維持由15顆在軌運行衛星組成的星座;12月11日,該公司獲得美國國家偵察局(NRO)合同,用於提供商業射頻信號定位能力。

與地基電磁頻譜監測設備相比,鷹眼360衛星在監測範圍、定位精度均實現了數量級的提升,有效彌補了現有監測體系在廣域頻譜監測、精確輻射源定位等方面的短板,通過更為高效、精確的感知,為電磁頻譜使用規劃提供全面支撐,為電磁頻譜管理執行提供高效保障,在社會經濟、國家安全等諸多方面,具備廣闊應用前景。

09、DARPA推出“弧形紅外成像儀焦陣列”(FOCII)項目

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2019年8月,DARPA啟動“弧形紅外成像儀焦陣列”(FOCII)項目,旨在開發和演示驗證用於將現有的最先進大格式、高性能紅外焦平面彎曲到小曲率半徑(ROC)以最大化性能的技術,以及將較小格式的焦平面陣列彎曲到極端的小曲率半徑,在保持出色性能的同時,實現最小的外形尺寸。

該項目將推動採用紅外焦平面陣列成像的高性能國防裝備系統向小型化發展。FOCII項目力求開發兩種弧形長波和中波紅外焦平面陣列以應對這一挑戰。①當前最先進的70毫米曲率半徑、2000×2000像素、55毫米對角線的低溫冷卻探測器,不需要對底層陣列設計過程進行任何改動;②採用結構化設計的12.5毫米曲率半徑、2000×2000像素、35毫米對角線的低溫冷卻傳感器。

10、印度積極構建天基情報偵察體系

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2019年,印度為維護自身在印太地區的戰略利益,不斷加碼天基偵察的投入。4月1日,印度空間研究組織(ISRO)發射了印度首顆電子偵察衛星“電磁智能衛星”(EMISAT),用於探測敵方雷達並收集通信情報;5月22日和12月11日,IRSO分別發射了前兩顆“雷達成像衛星”,即首星“RISAT-2B”及次星“RISAT-2BR1”,這兩顆衛星會定期從印度及其巴基斯坦領土上空過頂,可供軍事和情報部門使用;11月27日,IRSO發射了地球觀測衛星“Cartosat -3”,其高分辨率成像能力可幫助印度軍方定位部隊,並探測邊界沿線敵方軍事裝備的調動情況。

可以看出,印度正在迅速加強其天基情報監視偵察體系的構建,以便通過自主設計的衛星網絡監測鄰國。

二、2020年展望

人工智能技術將推動情報偵察發生顛覆性變化。《AIM倡議:機器增強情報戰略》作為引領美國整個情報界人工智能發展的綱領性文件,將指導美國情報界更好地藉助人工智能來處理工作。同時,推進將可實用的人工智能能力整合到軍事力量中,引入人工智能技術必將指數級地倍增下一代ISR體系的情報處理能力,解決傳感器數據和情報信息處理瓶頸,並提升情報預測的效能,支撐複雜對抗環境下聯合作戰的快速決策環,並確保戰略競爭信息優勢。

情報偵察體系趨於分佈、協同、智能、跨域機動。未來戰爭的作戰環境必然呈現“高強度對抗”特徵,作戰部隊將在分散、不連續、間歇和有限的情報環境下進行復雜多域的連續作戰。單一功能的情報偵察系統裝備的生存力和作戰性能面臨嚴重挑戰,採用分佈式協同概念和人工智能技術,融合戰場空間所有作戰平臺感知能力及感知數據的多域綜合智能感知情報偵察體系才能滿足未來戰爭對近實時、高精度、可執行情報的需求,支撐對敵方整個作戰目標體系的多域感知識別。

情報偵察與網絡空間趨於融合發展。2019年美國空軍正式整合了負責網絡空間的第24航空隊和負責全球情報、監視和偵察的第25航空隊,其他軍兵種也相繼推出了整合情報偵察與網絡作戰、電子戰的實際措施。未來,情報偵察與網絡空間領域融合發展已是大勢所趨。在網空作戰,需要的不僅是來自網空的ISR支持;任何情報渠道都能為網空行動提供有關鍵情報價值的信息。同時,“來自網空的ISR”也有助於達到傳統ISR的重要目的,即在適當的時候為適當的決策者獲取適當的信息,特別是預測性情報。情報偵察在於為決策者投送及時、相關、可操作的情報,蒐集情報信息的地點和方式對終極目標而言相對無關緊要。最重要的是從最終分析中獲得的有用情報本身,而不是獲取情報的方式或領域。

更加關注成體系發揮衛星群的偵察性能。一是完善軍用偵察衛星體系,逐步完成星座佈網,可全方位更有效地監視地球上任何地區的變化,大幅提升天基偵察監視能力;二是引入快速發展的商用衛星群能力,美國國家偵察局將利用卡佩拉空間(Capella Space)公司及鷹眼360(Hawkeye 360)公司等商業公司的近實時衛星合成孔徑雷達圖像以及射頻信號定位能力,研究在空間情報體系中應用新型的商用衛星群偵察能力,構建“包含國家及商用能力的綜合天基體系”。


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