城市战刺激对精确传感器的需求

帮助部队识别城市小区内近距离敌人的新式传感器：眼球R1监视系统

　　城市战刺激对精确传感器的需求

　　以色列军队和在伊拉克和阿富汗作战的美国部队一直饱受难以发现城市建筑物内武装分子之苦。指挥官使用了多种能执行监视任务的无人机，但无法“透”过墙面发现里面的敌人。结果，针对武装叛乱分子的空中打击却造成无辜民众的伤亡。

　　以色列的公司正在集中开发移动监视和侦查技术能为士兵提供“快速、可行动的信息”。

以色列退役空军上尉，现任以色列ODF光电产品技术公司的副总裁丹尼.纳狄说，这种新技术“能给作战分队自我收集所需情报的能力。”

　　以色列军队几十年来一直在建筑物林立的地区作战，认为城市监视是其军队面临的主要问题之一。丹尼.纳狄说：“认为多数战斗将在城市中展开这一概念在以色列很容易理解。”

　　高科技提高战场透明度

　　ODF光电产品公司开发的技术利用光学原理增强城市环境中的监视能力。目的是确保使用者能有360度的视野，因为在非对称作战中，被暴露的士兵会遭受来自各个方向的攻击。

　　ODF公司以生产眼球R1监视系统而著称，该系统包括一个装有尖端照相机系统的硬球面，还有一个无线显示装置。

　　这种耐用的眼球可以扔到墙外、扔到街上、扔进地道、房屋或任何感兴趣的地方。一旦它击中地面，就会拍摄到周围地区360度的视频图像并能将图像传给手持小型显示装置的操作员。它还有音频和能昼夜使用的传感器。

　　ODF公司2006年从美国的雷明顿技术公司接到了价值1000万美元的眼球传感器生产合同，该公司与它签约 成为ODF在美国的代理商。

　　雷明顿技术公司是雷明顿军火公司的子公司，位于北卡罗来纳州的麦迪逊。从以色列公司购买了这项技术后，雷明顿公司将眼球系统卖给了美国执法机构。该公司还向美国陆军出售了300套。最近这些系统被运往中东。

　　尽管以色列公司负责人不愿谈论美国军方的具体用途，但他解释了以色列军队正在使用的一种方法。“在以色列，我们白天将眼球系统用于地道中。”以色列必须应对黎巴嫩的真主党和巴勒斯坦的民兵组织——哈马斯开凿的地道。真主党2006年向以色列发动火箭袭击时就是利用的地道。

　　根据以色列国家新闻社Arutz Sheva的报道以色列国防军还发现了从哈马斯控制的加沙地带通往以色列的地道，这些地道可以被用来对以色列的民用或军事目标实施攻击。

　　2007年，ODF公司发布了新的监视产品系列，包括被称作“eye drive”的小型机器人和一种被称为全方位系统的传感器平台。眼驱动“eye drive”系统比眼球系统要稍微高级一些。它是四轮遥控操作机器人，在任何气候条件下可以扔到墙外或任何地面上。眼驱动系统顶端平板上可以携载眼球系统并部署到任何感兴趣的地方。这种机器人计划今年1月交付以色列和以色列军队使用。

　　全方位系统——2007年中首次引进——是一种传感器平台，它被放进装在车辆顶部的强化杆内，为车内的人员提供360度全方位视野，使士兵无需下车就能观察周围的情况。

　　装在圆柱体内的5架照相机组成的系统向车辆内的电脑传送视频图像。有轻型和重型两种系统。轻型系统主要用于执法，而重型系统主要用于坦克、装甲车和任何需要在恶劣环境下生存的平台。

　　ODF公司目前正在于美国国防部的技术支持工作组和国防高级研究计划局合作开发新型传感器。

　　技术支持工作组认为军队需要看到它们周围的世界，因此希望于ODF公司合作以满足它们的需要。美国陆军特种作战部队计划使用这类新型传感器以增强数据处理能力和分辨率。

　　另一家以色列防务公司——Rafael先进防务系统公司也在集中力量开发情报收集技术。该公司负责西欧的销售经理称目前他们主要想解决伊拉克和阿富汗面临的难题。具体地说，该公司正在开发发现简易爆炸装置的新方法。

　　Rafael公司的研究人员已经研究在可能埋藏简易爆炸装置的道路进行定位爆破的方法。公司已经发明了处理各种类型的简易爆炸装置的几项对策，因为这些装置的制造和触发方式多种多样。一些反简易爆炸装置技术已经在伊拉克和阿富汗得到应用。

　　Rafael公司还为开发了一种单兵移动火力探测系统来准确定位敌人的炮火。Spotlite-M就是该公司Spotlite敌军炮火电光探测系统系列产品中的一种。它使用先进的图像处理和照相系统以及电光传感器探测轻武器、枪榴弹和反坦克导弹等武器的发射。该公司还生产肩射破门武器，部队用它进入可以的建筑物。

　　美国陆军最近授予了Rafael公司5200万美元的合同生产一种被称为Simon的移动破门炸弹。它也被叫做GREM（手榴弹、步枪、进入炸弹），它能从多种步枪发射，可以洞开20米以外的大门。

　　该炸弹与该公司被称为Matador的大型的破门弹不同的是，Simon弹毁坏性小，使“附带损害最小化”。它的弹头是圆顶型，爆炸产生的 冲击波能冲开大门。该公司目前正集中为在阿富汗和伊拉克的部队生产城市战武器。该公司相信这只是一个开始，因为全球城市战将越来越多地发生，至少在未来10年内。

　　小型空中悬停无人机需求上升

　　有专家说，小型悬停无人机的市场将继续增长，很可能会以牺牲大型无人机为代价。小型“导管风扇式”无人机——重量小于50磅——因为其体积小和比固定翼无人机有优势近年来越来越引起人们的关注。

　　导管风扇式”无人机与固定翼无人机不同，它能像直升机一样飞行，但螺旋桨在导管内。导管风扇式”无人机“在起飞和悬停方面具有典型的优势，而且也比庞大的固定翼无人机容易运输。

　　悬停特点对伊拉克的美军搜索路边炸弹很重要。陆军护卫队一直在使用被称为RQ-16A的微型无人机在部队前面飞行扫描路面。目前陆军共有40多架这样的微型无人机（MAV），它们是美国霍尼韦尔公司生产的。美国国防高级研究计划局最初签订了50架微型无人机的合同，陆军现在飞行的无人机就是根据这一合同购买的，但目前正计划购买更多的这种无人机。

　　无人机迅速受到其他军种的欢迎。海军1月份意外宣布订购185套两个飞行器的MAV系统，共370架无人机。6月份这些无人机将运往在伊拉克和阿富汗的爆炸物处理部队。

　　技术缩短了城市作战中的击杀链

　　在城市与最优先目标交战的机会经常是出乎意料之外稍纵即逝的。快速处理目标态势演变信息、现场决策并瞬间作出反应的能力意味着能否杀死或俘获恐怖分子、摧毁非法武器以及防止伤亡发生，可谓失之毫厘，差之千里。

　　现代运动战中“从传感器到射手”的周期因为目标的侦测、识别和交战的处理过程缩短而缩短。交战进程是依靠先进技术的时敏行动。缩短目标定位周期的努力一直没有间断，但效果甚微。然而近来在传感器、数据传输和一体化数字技术取得的进展使得击杀链缩短，射手能更快地射杀目标，效果也大大增加。

　　击杀链缩短的事例从以色列正在进行的打击加沙地带和约旦河西岸的恐怖分子的战斗以及美国军队在伊拉克和阿富汗的作战行动中可见一斑。但全球的军队正在增加或升级作战、监视和侦查能力。实时监视麻烦地区并及时作出反应的能力成为非对称作战的一个关键部分。

　　实施这些能力要求有很广的能集成各种类型的有人和无人情报、监视和侦查行动的网络。它们包括各种资源，如持续时间很长的传感器、卫星图像、无人机、装在天线和无人气球上的成像仪、雷达和徒步士兵等等。

以色列空军无人机在加沙地带巡航搜寻目标。

　　击杀链回路的闭合靠的是与这些传感器网络进行无线连接的阻击手。当一个目标出现并经指挥层次的情报小队核实后，指挥官可以命令阻击手将之清除，在几分钟内关闭传感器与射手之间的回路。

　　传感器-射手循环中的主要要素是武装无人机。最好的例证是有争议的General Atomics公司生产的RQ-1捕食者无人机。它专门用于监视，原先装备有激光指示器引导其他飞机发射武器。但最终捕食者无人机本身挂载上洛克希德-马丁公司生产的地狱火导弹。

　　2006年，以色列在一次野外演习中对信息收集、精确打击和缩短传感器-射手循环等合成能力进行了营规模的试验。试验中动用了Rafael公司生产的 SkyLite B长航时迷你无人机和Spike-LR多用途导弹以及Tycoon战术C4ISR系统。

　　SkyLite B经过第二次黎巴嫩战争的考验，是一种由人携带的无人机，能昼夜进行长时间的隐性侦查。Spike-LR导弹为电光制导。Tycoon系统是互动式的经过野外验证的便于操作的工具，它能为不同部队之间提供共用简易的语言并帮助关闭监视与攻击部队之间的传感器-射手循环以及能增强火力管理效率。

　　在演示期间，Spike小组分散在一个地区。SkyLite B无人机捕获一个目标，提取它的坐标并将它们传输给Tycoon战术C4ISR系统。该系统又将之传送到Spike指挥发射装单位。Spike操作员锁定目标然后模拟发射导弹。

AH-64 阿帕奇武装直升机是以色列反武装叛乱的主力军

　　发射后，SkyLite B无人机通过Tycoon系统从Spike操作员接收到目标的坐标，当目标被摧毁后实施战斗损坏评估。

　　加速击杀链的另一种方法是使用无人机执行“猎人-杀手”任务。这些行动时城市地区制空权的新概念基础。实施这些任务要依靠装备有传感器和武器的无人机同时进行监视和干涉。无人机特别适合这个角色，因为它们能覆盖很广的区域进行长时间的航行。

　　无人机和武装战斗无人机还能在精确打击目标的同时自行发射致命的武器，因此减少——或者消除——附带损伤。捕食者无人机或以色列/诺思罗普-格鲁曼公司的猎人无人机飞行高度在10，000-16，000英尺，装备有电光或合成孔径雷达，挂载地狱火导弹或诺思罗普-格鲁曼公司的"蝰蛇打击"(激光制导武器。

　　许多无人机供应商正在使其无人机平台武器化。在欧洲，法国的Sperwer B无人机从萨基姆公司的经过作战检验的Sperwer无人机演变而来，经过升级后能挂载两枚Spike-LR 导弹。Elbit系统公司的Hermes 450 无人机和以色列飞机工业公司/ Malat 的“苍鹭”无人机（两者都在以色列空军服役）能挂载大重量的有效载荷，尽管官方还没有公布有关细节。

　　专家认为在不远的将来，大量各种体积的无人机降作为单兵执行持久的巡逻，击杀恐怖分子，摧毁移动火箭发射架，武器试验室和军火库，对可疑活动发出警告。

　　技术发展缩短了击杀链同时也在影响军事条令。陆军数字化计划就是以色列新的联合反恐/武装叛乱作战条令。该计划将各个指挥层次的传感器与射手相连接，使用无人机将实时信息传输给单兵。去年它以经在反武装叛乱行动中实施，大大减少了敌对行动。

　　在行动中，在联合C4ISR系统中心工作的每个分部各负其责进行任务准备。

　　以色列安全局通过它的管道提供实时情报，空军通过无人机和其他机载平台核实情报，以色列国防军野外情报部门从前沿观察站提供升级的作战资源。

　　情报核实和升级后，战场指挥官在短时间内决定实施任务的最佳计划。C4ISR指挥中心对整个任务实施监控，随后向指挥官进行简报。

　　在讲解以色列新的传感器-射手战术时，以色列退役的空军将军谢夫指出了飞机员在攻击目标之前面临的最紧迫的进程。“飞行人员手中握有强大的武器。这使他们克制和自我控制。”他说他们必须考虑的问题是“像移动车辆这样的目标处于’干净‘的（低附带损伤）区域吗？几秒钟后投放炸弹或导弹时，目标仍处于合适的环境吗？应该现在就投放武器，不让目标逃脱而对以色列发动攻击？”许多恐怖的目标都是小而移动的。作为目标的恐怖分子的生命是短暂的，只限于几个环境。这个空间成为飞行员决策和执行的窗口。它与一般战争中的决定明显不同。

　　美国、欧洲和以色列开发之中的几个系统将传感器-射手概念用到极限，这些系统能同时控制很大的作战地区上空的众多的传感器和无人机以支持多种任务。系统成熟后，将与地区性指挥中心相集成支持情报收集任务，促进与时敏目标的快速交战。

　　其他特点，如自动目标跟踪，对可靠情报收集具有重要意义。现代化系统能将观察转变为情报。例如Pyramid Vision公司的TerraSight系统就被美军用来进行自动跟踪个体和群伙目标，以及为飞行员提供每个目标所去地点的精确的地理位置坐标。

　　图像监视数据可以进行实时利用也可以存储供分析。检查视频记录能让情报小组评估敌人可疑的运动样式。综合的数据能让他们定位并跟踪活动中心。通过观察活动的增加量，分析人员能估计出攻击何时开始。

　　在城市作战中，人工情报仍是最重要的情报收集方法。人工情报不一定要专业的情报人员。在某个区域行动的部队和巡逻兵都经过适当的训练都能提供很好的情报。美国陆军的每个士兵就是一个传感器的计划正在开发利用普通的士兵收集情报所必须的的技能。

　　人工情报也不要求情报员、特工和当地人之间进行直接的接触。因特网、手机、商用电话、照相机和文本信息都能替代无线发报机和密码。这些联合的技能有助于招募信息员。

　　陆军无人地面车辆

　　无人地面车辆(UGV)已经大批装备战场，美国陆军和陆战队至少有6000辆机器人在阿富汗和伊拉克使用。近年来这些小型遥控机器人车辆使得士兵能搜查可疑目标和炸弹。

　　去年6月，陆军开始部署首批武装无人地面车辆：三辆SWORDS机器人达到伊拉克，一个SWORDS机器人士兵身上所装备的武器，绝对能发挥好几个人类士兵的战斗力。SWORDS能装备5.56毫米口径的M249机枪，或是7.62毫米口径的M240机枪，一口气打上数百发子弹压制敌人，除此之外，机器人还能装备M16系列突击步枪，M202-A16毫米火箭弹发射器和6管40mm榴弹发射器。除了强大的武器之外，机器人还配备了4台照相机、夜视镜和变焦设备等光学侦察和瞄准设备。控制火箭和榴弹发射的命令通过一种新开发的远程火控系统进行。这种远程火控系统可让一位士兵通过一种40比特加密系统来控制多达5部不同的火力平台。

卡内基•梅隆大学与美国国防工业制造的Gladiator（角斗士），是一种可遥控，并具有自动侦察与搜索能力的无人地面车。它装备有烟雾施放器和枪榴弹发射器。

　　福斯特•米勒公司正在研制SWORDS的继任者——新型机器人被称作“模块化先进武装机器人技术系统”，简称MAARS。其除了装备有一挺机枪外，最主要的是，它拥有一颗强劲的“大脑”。

　　MAARS所配备的新型系统可使其避免向己方士兵开火。据悉，做作人员可为MAARS机器人设定允许开火和禁止开火的范围（MAARS上还配备有GPS卫星导航系统）。此外，该机器人上还安装有一套特殊的系统，能够避免其向美军阵地开火。

　　MAARS上的导航系统中还集成了传感器，这使其能够时刻将自己的位置显示在己方坦克、车辆和其他军事装备所配备的电子地图上。

　　除此之外，MAARS作战机器人还配备有一台可旋转的炮塔，使得其配备的机枪具有了更高的灵活性。

　　需要提醒的是，这种新型机器人所配备的机枪可以在短时间内被迅速卸下，并换装其他装备：例如安装清除爆炸物的装置，或是担架，以便输送伤员。另外，在城市战条件下，机器人所安装的履带还可被更换为车轮。

　　“PackBot侦察员”自动控制系统是由一个便携式机器人上的加固型奔腾处理器提供强大的处理能力。 GPS接收器，一个电子指南针，全方位传感器和温度传感器--使得“PackBot侦察员”能感应周围的环境。它还能提供先进的电子设备接口。例 如，每个接口可连接以太网，USB，电源及两通道的视频。 “PackBot侦察员”软件架构能提供多模式的操作方式，由电视控制到全自动控制。其协助模式能使操作者集中精力于完成任务而不是机器人本身。例如，“PackBot侦察员”智能电源管理系统能持续地自我监控电池的状态以保证能长时间的工作。其数据和视频处理全数字化的架构，有利于快速的任务分析。

　　美军PackBot侦察员

　　制造炸弹拆除机器人PackBot的Irobot公司计划近年引进Warrior X700, 它比PackBot 要大，美国iRobot公司推出一种新型军用机器人，并将其定型为Warrior X700，该机器人不久将能够实现“四分钟一英里”的行走速度。

　　Warrior X700机器人重250磅，它可携带重500磅的有效载荷，同时它的手臂还能够举起重150磅的载荷，该机器人的行走速度为10英里（约16090米）/小时。该机器人将能够操控机枪、40毫米高爆弹或由澳大利亚金属风暴公司研制的多管机枪（射速达16发/秒）。据悉，Warrior X700机器人是能够进入到建筑物中的最大车辆，因此它将可广泛应用于城区作战环境。该机器人是一种多任务平台，它还能够用于部署武器系统；执行再补给任务；为受控部队运送弹药或水；防护周边安全；以及建筑物清障。

　　Warrior X700炸弹拆除机器人

　　多用途通用/后勤装备”(MULE)机器人体积与 Humvee战车相差无几, 它的6个车轮装都分别安装在关节臂上，能轻松越过其他小车无法超越的障碍。MULE在6年内将走上战场，它根据传感器和GPS提供的坐标前进。如果发现目标，它就会计算出自己的火力发射方案等待遥控的人工操作员扣动扳机。

　　MULE/ARV-A(L)是FCS车族中一种2.5吨级的无人地面车辆(UGV)。该车允许士兵利用相关技术执行那些乏味、肮脏和危险的任务。它还为将来能够通过螺旋式发展的方式进行改进留有余地，并拥有一个能够充分利用快速发展技术的开放式结构。MULE是FCS“系统之系统”的关键组成部分。

　　MULE/ARV-A(L)采用独特且先进的6×6摇臂式独立悬挂系统，机动性较高。配用轮毂内置式电机驱动每个车轮，该悬挂系统使车辆在复杂地形上行驶的机动性远远高于那些配用传统悬挂系统车辆的机动性。该车的攀垂直墙高至少1米，因此机动性和安全跟随徒步士兵通过崎岖地形、战场及城区的能力较高。该技术也可使车辆的越壕宽度达到1米，侧倾坡度大于40%，涉水深大于0.5米，同时还可调整有效载荷重量的变化和重心的位置。

　　美国陆军共订购了1700多辆计划装备15个旅，使人对机器人的比例达到29：1。最早于2014年开始作战部署 ，一半将装备武器，其余用于扫雷和牵引。其运载能力： 1800 – 2000磅 ，武器为四枚反坦克标枪导弹、一架 车载M420机枪。

　　运输型MULE配置可提供空间和有效载荷能力来载运设备和2个徒步士兵班组，以达成其支持未来部队士兵的设计目的。ARV-A(L)型MULE将配用瞄准线火炮和反坦克武器。该车可迅速地重创徒步士兵。防地雷型MULE可探测并排除地雷，同时在雷场标出清楚的通路，极大地提高了安全性和士兵的机动性。FCS LSI于2003年选择MULE进入SDD阶段，并最终进入生产阶段。预计，SDD阶段将至少花费2.9亿美元。

　　事实上，MULE还不能投入战斗，它出生还不到一年，其原样车是陆军无人机面车辆计划中的一个产品。目前正在试验阶段。没有装载任何武器，也没有外部传感器。

　　译自：《国防》杂志2008年3月刊

　　作者：布莱尼 瓦格纳

　　编译：知远/严美