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第4章 未来军事与信息化战争(3)

现代战争的全维对抗总是在三类对抗战场空间中进行的,这就是常说的物理空间、信息空间和感知空间。现代物理空间既包括机械化时代的传统物理空间,又包括信息物理空间(诸如摧毁/偷窃计算机、信息设施、通信节点和线路及与作战对抗直接相关的各种信息库、数据库等)。这种战场对抗空间可称为“硬”对抗战场空间,为达成“硬”对抗作战目的所使用的各种武器称为“硬杀伤”型信息化高新技术武器。它们主要包括动能武器、弹道导弹、巡航导弹、精确制导炸弹、精确制导鱼雷、精确制导水雷、反辐射武器、激光武器、高功率微波武器、离子束武器、电磁脉冲武器、生物炸弹、气象武器、纳米武器、地震武器、新生化武器、基因武器、临近空间武器、太阳武器以及各种信息化作战综合武器平台(如电子化飞机、舰艇、潜艇、坦克、直升机、无人机、导弹防御系统等)

二、信息战中的武器样子

可以断言,今后世界上一旦发生较大规模的战争,都将是一场“七维”一体化的高技术战争。因此,快速发展信息化武器装备体系,充分发挥空天一体信息作战力量的决定性作用,将是现代战争发展的必然趋势。

信息化武器装备体系是指由多个互相联系、互相制约的信息化武器装备系统所构成的复杂有机整体。通常,多个零部件构成单件武器装备,多种武器装备构成武器装备系统,而多个武器装备系统才可构成武器装备体系。

三、信息战中

信息化武器装备的技术支撑体系,是指支持信息化战争的武器装备及其系统的研究、设计、制造、试验、使用、训练、维护和训练技术的总和。运用高新技术成果创造的软、硬物质手段和有关知识、技能进行现代战争,是信息化战争的显着特征。在信息化武器装备的技术支撑体系中,不仅包括现代战争实践中应用的髙技术,而且包括可能用于未来信息化作战的技术,以及尚处于研究、试验阶段对未来信息化战争具有重要价值的技术。

这些技术大致可分为四类,即基础技术、主体技术、综合技术和新型技术四大部分。

(1)基础技术是支撑信息化武器装备的技术基础,也是从物理上实现信息化作战最基本的技术和根基。它主要包括信息化武器装备元器件制造技术和应用技术,具体由生化技术、微电子技术、光电子技术、电真空技术、柔性制造技术和纳米技术等构成。

(2)主体技术是支撑信息化武器装备的技术主体,也是从功能上实现信息化作战的综合集成技技术等;控制决策技术包括计算术和核心。它主要包括实现信息获取、传递处理与控制功能的技术,具体由信息获取技术、信息传递技术、信息处理技术及其控制决策技术等构成。其中,信息获取技术主要包括侦察与监视、定位与引导、火控与制导;信息传递技术包括军用卫星通信技术、移动通信技术、光纤通信技术、数据链通信技术等;信息处理技术包括计算(机)技术、存储技术、人机界面技术、数据库技术、数据挖掘技术、数据融合技术和辅助决策机辅助决策技术、信息控制技术和人工智能技术。

(3)综合技术是支撑信息化作战的综合应用技术,也是解决作战应用中各种问题的技术,它主要包括体系结构技术、系统集成技术、计算机软件技术、网络通联技术、数据链技术、网络对抗技术、隐身技术和系统建模与仿真技术等。

(4)新型技术主要指新型能源技术、新材料技术和新信息技术。新能源技术主要包括定向能技术、电磁发射技术、新燃料技术、电磁输能技术、太阳能技术、核能技术等;新材料技术主要包括复合材料、隐身材料、特种材料技术等;特别值得关注的新信息技术是数字化地球技术、数字化士兵技术和全球栅格技术等。

决定武器装备发展的因素是多方面的,但主要是武罨装备的信息化程度、机动化水平及生存能力,而提升它们的主要关键技术可以归纳为:

(1)先进总体设计与实现技术;(2)目标探测、识别与隐身技术;(3)惯性导航及组合导航技术;(4)精确制导与复合/融合制导技术;(5)现代测控与KKV技术;(6)现代数据分析与信息融合技术;(7)计算机网络与“数据链”通信技术;(8)复杂战场环境与信息对抗技术;(9)指挥控制与综合电子信息技术;(10)地面、海上及空天试验技术;(11)系统建模与仿真技术;(12)计算机与计算科学技术;(13)无人机系统技术等。

四、未来信息战中的装备发展

1.总体发展趋势

在军事高技术的推动下,当今武器装备的发展呈现出前所未有的新特点,这就是充分利用以信息技术为核心的高新技术成果,在实现军事技术整体跃升的基础上,重点实现武器装备的信息化、智能化、一体化和无人化。

(1)信息化是利用信息技术特别是计算机技术、微电子技术、新型软件技术及其他高技术手段,使预警、情报侦察、火力打击,作战指挥控制、通信联络、战场管理等领域的信息采集、传输、处理和显示实现网络化、自动化和实时化。

(2)智能化是利用计算机技术和人工智能技术,使武器装备系统具有人脑的部分功能,不仅能利用自身的探测和信息处理装置自主地对目标进行分析、识别、筛选和分配,而且能自主地分析判断目标的威胁程度,并选择最佳的时机实施攻击。

(3)—体化是利用信息化技术手段,通过综合电子信息系统,将战场上多军兵种的类武器系统、作战平台和保障系统综合成为一体化的武器装备体系。这种装备体系是联合作战体系的重要组成部分,它以信息网络为基础,集战场观测、战场机动、指挥控制、火力打击、力量集结与部署、勤务保障等作战功能为一体,使多种作战行动能够高度协调甚至实时同步。

现代武器装备系统具有集成化、系统化,即强调利用信息网络技术将多种武器装备进行系统集成和结构优化,从而形成主战武器与支援保障装备、“硬杀伤”武器与“软杀伤”武器、进攻性武器与防御性武器合理配置的多系统组成的大系统,使多种作战能力合理集成,形成一个有机整体,挺高综合作战能力。

现代战场力量的一体化包括两层含义,一是作战职能一体化,二是力量运用的一体化。前者由武器系统代替单独武器装备的作战职能;后者则通过各级C4ISR系统把整个战场作战力量联为一体,紧密配合,协调行动。

(4)无人化。从20世纪90年代起,无人机系统在世界范围获得高度重视和广泛应用,无人机技术及系统已由传统的战场监视和侦察领域迅速向通信中继、电子战、信息战和武器式攻击等领域扩展。目前,美军已将无人机系统作为“网络中心战”中的关键部分和重要节点,并在多次高技术局部战争的作战中使用,成为强有力的“杀手锏”武器。随着信息化作战和高技术战场的发展,可以预料,强劲崛起的无人化武器(包括无人作战飞机和各种机器人等)同其他精确打击武器装备相结合,必将实现未来“七维”一体化、无人化作战,展现出真正意义上崭新的无人化战场。

2.对抗体系发展趋势信息化武器装备体系与体系对抗是极其重要的方面,其发展已呈现如下主要方面:

(1)作用范围不断扩大。作用范围系指装备体系在空间或战场上的作用范围,如太空战、信息作战和联合作战的出现,使这种体系覆盖的范围不断扩大。

(2)规模逐渐缩减。国际格局和社会发展趋势决定着当前与今后一个时期,发展经济和维和是发展的主题,因此武器装备规模呈缩减的趋势。当然,这种缩减是在高技术前提下实行的。

(3)武器装备型号在精简。

精简有两个原因:(1)武器装备性能迅速提高,不再需要很多的种类和型号;(2)武器装备研制、发展、使用、训练、管理等费用大幅增加,有限的经费只能支撑不多的武器装备种类及型号。

(4)技术含量不断提高。军事高技术(如航天、信息、计算机、生物等技术)的迅猛发展为研制新型高技术含量的武器装备创造了可行性条件,并蕴藏着极大的发展潜力。

(5)经费投人越来越大。新型武器装备对高技术的依附性不断增加是造成经费投入越来越高的主要原因。

(6)信息化武器装备体系将成为实施一体化联合作战的物质基础和主体。以信息技术为主要特征的高技术应用于武器装备体系,推动着战争形态由机械化战争向信息化战争加快转变。一体化联合作战成为主要作战样式,网络中心战取代平台中心战成为一种崭新的作战模式,计算机和通信网络是参战的陆、海、空、天部队联成一体实施联合作战的桥梁和纽带。所有这些因素将促使信息化装备武器体系成为实施一体化联合作战的物质基础和主体军事力量。

(第四节)未来信息化武器

一电磁冲武器

透过科索沃战争和伊拉克战争的硝烟,贝尔格莱德由于石墨炸弹而造成的大停电,巴格达电视转播信号由于微波炸弹的使用而消失……这一切的一切,都在人们心中留下了难以磨灭的印记。面对“第五维战场”——电磁空间日渐激烈的角逐,面对电磁脉冲武器强大的攻击优势,在未来战争中如何保护己方电子设备安全运转并有效发挥功能,已成为夺取制电磁权进而达成制信息权的关键。

1.电磁能量的复杂集合体

在复杂多变的电磁环境中展开的信息化战争,其战场是各种电磁能量共同作用的集合体,这其中既包含自然电磁干扰源,也包含了强烈的人为干扰源。既有无意干扰源,又有有意干扰源。通过一张张无形的由电磁平台搭建起的诸军兵种的指挥控制系统的网,将上自统帅下至普通一兵,都牢牢地“黏结”在网络的各个“神经”节点上。武器系统实现了高度电子化和智能化,战场上的基本火力平台为精确制导弹药和信息化武器。各种军用电磁辐射体如雷达、通信、导航等辐射源的功率也越来越大,数量成倍增加,频谱也越来越宽,再加上电磁脉冲弹及超宽带、强电磁辐射干扰机的出现,使战场的电磁环境变得越来越复杂,而这种电磁环境效应对武器装备战斗效能的发挥和战场的生存能力有着直接的影响。电磁平台一旦遭到破坏,就如同巨人被施了定身法,瞬间变成“摆设”,其危害几乎达到毁灭性的程度。

透视20世纪90年代以来爆发的几场高技术条件下的局部战争可以发现,美军在每次战争前都首先派出多架电磁干扰飞机,对预定空袭区域进行定向强电磁干扰;利用“战斧”巡航导弹携带的高功率微波弹,以非核爆炸方式产生类似于高空核电磁脉冲的强电磁辐射,直接摧毁或损伤对方各种敏感电子部件,使对方的雷达、计算机系统等电子装备及其指挥系统失去功效。这既剪除了对手的“耳目”,又挑断了对手的“神经”,为随后的军事打击铺平了道路。

2.电磁脉冲武器能量巨大

依靠特定技术产生电磁脉冲的武器叫电磁脉冲武器,电磁脉冲武器在一定地区或目标周围空间能造成瞬间的强大破坏性电磁场,是一种能毁伤敌方电子设备的新概念武器。在西方,电磁脉冲武器被称为“第二原子弹”,被列人大规模电子破坏性武器。利用核爆炸或高能微波发生器产生的强大电磁脉冲是其杀伤原理,对敌方使用电磁脉冲武器,会使敌方电子设备中的晶体二极管、晶体管、集成电路、电阻、电容、滤波器等电子元器件受到严重损伤,造成电子设备失效或永久损坏。

虽然难以见到原子弹爆炸的景象,但几乎人人都可能看到“第二原子弹”爆炸的景象。这种爆炸如同自然界的雷电和静电现象,而与雷电和静电现象所不同之处就在于其产生的能量大小。

电磁脉冲武器具有十分巨大的威力,短时巨能(0.001秒发射能量可达1~10万伏/平方米)、杀伤面广以及投送方式多(导弹、飞机、火炮发射或人工携带)等特性,几乎能够使半径数十千米内的所有电子设备陷人瘫痪,其威力可见一斑。电磁脉冲武器还可以对付隐蔽在地下的电子系统,它可以通过暴露在地面上的天线等设备产生感应电流,然后这股电流就会一直钻进地下,直到破坏地下设备的核心电子系统。

电磁脉冲武器还是隐身武器的“克星”。除了造型上的独特设计之外,隐身武器的主要秘密在于靠吸波材料吸收电磁波,从而减少电磁波的反射和被发现的概率。而电磁脉冲武器的脉冲能量密度极大,瞬间就能使吸波材料的温度上升,从而对其造成破坏并使隐身武器“原形毕露”。

人类的下一次世界灾难很可能是由于电磁脉冲武器的出现和使用而导致的:一场电磁战争过后,各种计算机系统中的一切数据都将被抹去,所有电子控制设备、电力输送网、通信网和电气化机械都将陷人瘫痪状态,无法运行,初步估计人类的科技水平可能倒退回19世纪。

毫无疑问,从电磁脉冲武器的杀伤特性上看,对于在作战行动上越来越依赖于电子设备和信息化系统的美军来说,电磁脉冲武器无疑正巧击中了其“软肋”。

3.电磁脉冲武器家族

目前,世界上少数国家已经开发出的具有实战价值的电磁脉冲武器可分为四大类:核电磁脉冲武器,高功率微波炮,电磁脉冲弹和超宽带电磁辐射器。

核电磁脉冲武器是指利用核爆炸产生的高强度电磁脉将爆炸能转变成电磁能的强烈脉冲,一次释放能量达100兆焦,对电子设备威胁极大。电磁脉冲弹爆炸时释放出的大功率电磁脉冲,还能扰乱人的大脑神经系统,使人暂时失去知觉。

高功率微波炮是另一种电磁脉冲武器,它能产生吉瓦量级的微波,就像探照灯和手电筒射出的光束一般,可瞬间击毁电子元器件。在高功率微波武器开发方面,美国和俄罗斯居领先地位。除俄罗斯和美国外,英、法、德、日等国也都在进行高功率微波武器的研制和开发。

电磁脉冲弹是利用大功率微波束的能量,直接杀伤破坏目标或使目标丧失作战效能的武器。这种武器由飞机或导弹在空中发射并爆炸后,其强大的脉冲功率,可将敌方的电子灵敏元器件甚至整个电子设备烧毁。这种武器的破坏目标,通常不是某一种电子设备,而是对某一地区的几乎所有的电子设备进行破坏。如俄罗斯研制的电磁脉冲弹。

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