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美军目标毁伤效果评估研究doc

归档日期:06-28       文本归类:毁伤目标能力      文章编辑:爱尚语录

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  美军目标毁伤效果评估研究 马志军 贾希胜 胡起伟 摘要:海湾战争中,美军的目标毁伤效果(BDA)系统充分暴露出了其缺陷:评估速度慢、评估准确性差。它严重的影响了美军的各项军事行动,阻碍了战争的进程,引起了美军及其它各国军事专家的重视。海湾战争后,美军成立了专门的机构进行BDA分析研究。论文简要回顾了BDA发展的进程,重点论述了海湾战争后,美军在BDA评估机构、评估模型及评估技术等几个方面的研究现状,分析了当前美军目标毁伤效果评估中存在的问题,并预测了BDA研究未来的发展趋势。 关键词:目标毁伤效果评估 信息侦察 评估机构 评估模型 1 引言 目标毁伤效果评估是指对敌方目标实施火力打击后,对目标的毁伤效果进行的综合评估。海湾战争后,美国参谋长联席会议对目标毁伤效果评估评估(Battle Damage Assessment,简称BDA)做了如下定义[1]: 及时、准确的评估因运用军事力量(包括致命的和非致命的)而造成的预定敌方目标的毁伤效果。目标毁伤效果评估可用于各种武器系统(包括空中,陆上,海上,和一些特殊的武器系统)。 目标毁伤效果评估起始于第一次世界大战,当美空军轰炸机执行完轰炸任务后,他们几乎没有反馈任何有关目标的毁伤信息。但空军的决 策者和指挥官们需要知道轰炸的效果,以便制定下一步的作战计划,所以他们开始向执行轰炸任务的飞机机组人员索取轰炸任务报告,以及轰炸过程中拍摄到的目标毁伤照片。目标毁伤效果评估从此诞生,美军称其为BDA。 第二次世界大战中,美军的目标毁伤效果评估不断发展,开发了各种侦察技术与图像处理技术用于目标毁伤信息的收集与处理。到越南战争时,其分析技术逐渐趋于成熟,并不断开发各种分析程序,以满足不同层次战斗的需要。 但美军目标毁伤效果评估技术的发展却一直落后于其武器装备发展的脚步。海湾战争中,由于高新技术武器的运用,使得落后的信息收集、处理技术及评估程序难以及时、准确的对目标毁伤信息进行收集、分析及处理,从而难以满足战场指挥官对目标毁伤效果评估的需求、制约了美军及其盟军的各项军事行动。由于海湾战争时间太短,各种新的评估技术、评估程序及评估的组织机构还没来得及走向成熟,海湾战争就很快结束了。海湾战争后美军意识到其BDA分析存在的缺陷,所以成立了专门的机构进行BDA分析研究,并不断调整其BDA分析组织机构。 2 目标毁伤效果评估现状 海湾战争后,美军根据其目标毁伤效果评估系统在海湾战争中暴露出的各种问题,对其目标毁伤效果评估机构进行了新的调整,开发了各种新的评估技术、评估方法及模型。 2.1 目标毁伤效果评估组织机构 海湾战争后,美军对其目标毁伤效果评估的组织管理进行了调整,成立了专门的机构负责目标毁伤信息的收集处理及目标毁伤效果评估工作。其评估机构如图1所示。1. 目标毁伤效果评估工作组(BDA Working Group)[1] 为了对BDA工作进行统一规划,美军事目标情报委员会(MTIC)从各联合司令部、各军种、联合参谋部情报局和相关国家机关抽调部分代表,创立了目标毁伤效果评估工作组(BDA Working Group),专门研究联合BDA分析的原则、程序,对BDA术语进行标准化,分析建立共享BDA信息数据库的需求,研究BDA分析所需的体系结构支持,评价BDA的训练需求等。 2. 国家军事联合情报中心(NMJIC)目标选择与目标毁伤效果评估小组[1] 美军联合参谋部情报部门通过负责目标选择的副主任,以跨机构合作方式,成立国家军事联合情报中心目标选择和目标毁伤效果评估小组,协调全国目标毁伤效果评估能力和相关力量的工作。国家军事联合情报中心目标选择与目标毁伤效果评估小组主要向总统、国防部长、参谋长联席会议主席、联合参谋部以及各作战司令部提供重点的国家级目标情报。3. 目标毁伤效果评估办公室(J-2T-1B)[1] [3] 为具体管理协调各部门目标毁伤效果评估工作,美军各联合司令部都成立了目标毁伤效果评估办公室(BDA office),通常由联合情报中心(JIC)或联合分析中心(JAC)担任,负责指导并协调各作战司令部目标毁伤效果评估工作。 4.目标毁伤效果评估小组[1] [3] 各作战司令部的情报部门通常单独设置一个目标毁伤效果评估小组,负责具体的目标毁伤效果评估工作;联合司令部通常选择其下属的一个作战司令部作为主要的目标毁伤效果评估机构,主要负责第二阶段和第三阶段的目标功能及目标系统毁伤效果评估。其它司令部或支持性机构为其提供信息及情报支持。 5. 作战部队战场BDA小组 各作战部队的战场BDA小组主要负责为相应的作战司令部提供战场上有关目标的情报信息,并与作战司令部、各支持性机构及国家级情报信息机构相协调负责第一阶段的目标物理毁伤效果评估。 表一 目标毁伤效果评估阶段目标毁伤效果评估阶段评估任务与结果信息资源 阶段 1 最初阶段(物理毁伤评估)初始报告 (粗略的)最初的物理毁伤评估提供必要的再次打击- 全体机组人员的报告- 前线的观察员- 武器系统 (飞机上的阶段 2 补充阶段(功能毁伤评估)- 物理毁伤评估- 功能毁伤- 目标恢复能力的评估- 初步的目标系统评估- 所有信息资源阶段 3 (目标系统- 全面的目标系统评估-所有信息资源及专家2.2 目标毁伤效果评估流程[1] [2] [3] 目前美军目标毁伤效果评估采用“三段式”方法:物理毁伤评估、功能毁伤评估及目标系统毁伤评估。三个阶段不断深入,逐渐细化。三个评估阶段拥有不同的评估信息及评估任务,如表一所示。 阶段1:主要是根据视觉的或报告的一些目标毁伤信息,做出的对目标物理毁伤的评估,这些评估多是定性的。它主要由各作战部队完成,作战司令部、联合司令部、国家军事联合情报中心(NMJIC)等机构为各作战部队提供情报信息支持,其评估结果呈报有关各级机构,其信息流向如图1所示。 阶段2:物理毁伤效果评估几个小时或几天之后,在物理毁伤效果评估的基础之上,根据更为详细的目标毁伤信息对目标的功能进行评估。功能毁伤效果评估主要由各作战司令部的BDA小组负责。各作战部队、联合司令部、国家军事联合情报中心(NMJIC)等机构为其提供情报信息支持。 阶段3:在一定的作战阶段,各作战司令部的BDA小组根据战斗冲突的实际,战斗的节奏,和必要的情报信息,对相关的目标系统进行大范围的评估。其它各机构为其提供信息及情报支持。 2.3 评估模型 为促进目标毁伤效果评估的发展,美军相关研究机构和人员对目标毁伤效果评估模型进行了深入研究,并提出了多种毁伤效果评估模型与方法。 1)目标毁伤效果评估贝叶斯网络决策模型[4] 1999年美空军的丹尼尔上校(Daniel.W.F. )提出目标毁伤效果评估贝叶斯网络(Bayesian belief network)决策模型。该模型可用于战时实时的目标毁伤效果评估,它可以综合战前的各种预测信息,战场上收集到的各种目标毁伤信息及专家的经验对目标的毁伤效果做出综合评估,因而提高了目标毁伤效果评估的准确性。同时它可以不必等待侦察卫星收集到的目标毁伤信息就可以对目标的毁伤效果做出相对准确的评估,从而提高了目标毁伤效果评估速度。 2)目标毁伤评估概率模型[5] 美海军研究生院的Donald P.G和Patricia A.J共同提出的一种目标毁伤评估概率模型。他们认为不同的目标毁伤效果评估正确率将影响目标毁伤结果,即目标毁伤效果评估正确率高,评估结论可信,所做出的打击决策正确,最终的毁伤概率就比较高;反之毁伤率较低。 3)陆军目标毁伤评估系统 美国陆军的盖伦?迪克森上校(Glenn Dickenson)开发的陆军目标毁伤效果评估系统,可以实现目标毁伤评估过程自动化,并可以为将自动化的目标毁伤效果评估能力结合到“全部信息来源分析系统”(ASAS)中奠定基础。 该自动化系统可以对部队的现有兵力进行计算,从而大大减少了目标毁伤效果评估小组的工作量,使小组成员可以专注于控制数据质量,并确保战斗部队及时报告所需信息;同时它还可将计算结果与文字处理文档相连,并转化为超文本标识语言(HML)发布在网络上,供作战部队访问,随时了解敌军兵力情况。 2.4 评估手册 目前美军目标毁伤效果评估还没有形成一套独立而完善的标准体系,但在部分条令中已对其有所涉及。 1.《军事行动的联合情报支援》(JP2-01) 美军联合参谋部1996年发布的《军事行动的联合情报支援》(JP2-01)规定“联合司令部所属的联合情报中心(JIC)为满足各地区作战指挥官及其下级指挥官的作战情报需要,负责提供包括目标毁伤评估在内的目标情报支持”。 2.《目标确定联合条令》(JP3-60) 美军联合参谋部2002年发布的《目标确定联合条令》(JP3-60)继续充实了目标毁伤评估的相关理论,明确了目标毁伤评估在联合目标选择与打击工作中所处的阶段和地位,及其包含的内容,并规定“各级情报部门(J-2)在为所有的作战行动提供情报收集、分析和目标毁伤评估方面负有主要职责”。 3.《为目标选择与打击提供情报支持的联合战术、技术和方法》(JP 2-01.1) 美军联合参谋部2003年1月发布的《为目标选择与打击提供情报支持的联合战术、技术和方法》(JP 2-01.1)从战术、技术和方法上详细地阐述了目标毁伤效果评估的目标、方法、职责分工、报告样式及相关培训等问题,同时也使情报部门更好地理解了目标毁伤评估对作战评估和联合目标工作的重要性。 4.《目标毁伤评估快速指南》 美国防情报局制订,主要用于为目标毁伤效果评估用户提供行动指南。 5.《目标毁伤评估参考手册》 美国防情报局制订,主要用于为目标毁伤效果评估用户建立通用的知识基础。 2.5 目标毁伤信息收集技术 目标毁伤信息的收集是目标毁伤效果评估的基础。多手段、多平台、全方位的侦察信息以及由武器系统所提供的大量实时、准确的战场情报,对目标毁伤效果评估起着重要作用。美军目标毁伤效果评估信息主要通过侦察卫星、战略侦察机、无人机、主战平台配备的侦察设备以及弹载侦察系统等来获取。 (一)天基侦察装备 在高技术条件下,空间已成为维护国家安全和利益至关重要的“战略要地”。卫星已成为战场态势感知和毁伤效果评估的主力装备。美军用于目标毁伤效果评估的卫星主要是照相侦察卫星和电子侦察卫星。其中照相侦察卫星可分为光学成像卫星和雷达成像卫星。 (二)空基侦察装备 有人/无人侦察机以及主战平台上配备的侦察设备也是获取信号情报、图像情报、测量与特征情报、视频信号等情报的重要来源。与侦察卫星相比侦察机可以更机动灵活的提供有关目标的毁伤信息,为目标毁伤效果评估提供不可或缺的情报支持。 (三)地面侦察 地面侦察是一种传统的侦察方式,它是在陆地上进行的侦察。地面侦察监视手段很多,除了常见的光学侦察(如望远镜、潜望镜、侦察经纬仪、测距机、地面远程摄影机等)外,主要还包括无线电通信侦察、雷达侦察、地面传感器侦察等。 (四)水下侦察 水下侦察是利用水下侦察设备来探测水下的各种目标。侦察设备包括水声探测设备(如声纳、水下噪声测量仪、声线轨迹仪、声速仪、波浪仪等)和非声探测设备(如磁探仪、红外线探测仪、低能见度电视、废气探测仪、探潜雷达等)。水声探测设备是水下侦察的主要设备。 除了上述四种毁伤侦察方式外,还包括特种部队侦察、谍报等侦察方式。 3 存在问题 虽然目前美军已对其目标毁伤效果评估进行了深入的研究,在其实际评估过程中也运用了一定的方法和技术来保障目标毁伤效果评估的客观性和准确性,但美军的目标毁伤效果评估在相关的技术手段、评估模型及评估训练等方面仍存在着不少问题。 3.1 相关技术有待改进 (一)目标毁伤信息收集手段各有缺陷 (1) 军事侦察卫星是美军主要的目标毁伤信息来源,美军许多重要的侦察信息都是依靠军事侦察卫星获取。但军事侦察卫星要受卫星过境时间限制,为了对被打击目标进行侦察,决策者必须将对目标的攻击时间定为与卫星能够覆盖整个战场的时间相同步,这样常常会错失良好的战机。同时当敌军计算好卫星过境时间时,敌军常常会在此时刻做好充分的战斗准备及重要目标的隐蔽。 (2) 无人侦察飞机(UAVs)是另一个重要的BDA分析信息源,它相对侦察卫星来说更为机动灵活。但大多数无人侦察机录像清晰度低。如“掠夺者”无人侦察机拍摄的图像只能供第一阶段的目标物理毁伤效果评估,而不足以用于第二和第三个阶段BDA的分析。 (3) GPS的运用给目标毁伤信息收集带来了巨大挑战。海湾战争后,在恶劣的气候及战场条件下,军事人员往往采用GPS制导炸弹对目标进行攻击,炸弹可以准确的击中目标内部的要害部位,而在目标表面留下很少损伤痕迹,这使得利用电子光学成像方式收集目标毁伤信息的途径变得非常困难。 (二) 目标毁伤信息的传输过程复杂、传输速度慢 美军目标毁伤效果评估信息从一个系统传输到另一个系统,都要求使用保密网,为了保证信息传递的畅通,美军在“盟军行动”中使用了多条信道来发送作战和情报数据,这反而使目标毁伤效果评估过程变得更加复杂。虽然充足的信道有助于确保数据的接收,但在传输数据时,需要经过多个互不相连的系统,这样既增加了工作时间,也增加了错误数据和错误分类数据从一个系统传输到其他系统的概率。而且每个盟友有不同的权限使用美军生成的保密数据,使目标毁伤效果评估过程变得更为复杂。同时,由于手工信息处理的局限性,使得信息传输速度非常慢,从而使BDA信息的传输不断被担搁下来。 3.2 缺乏科学的BDA分析方法与评估模型 目前美军的目标毁伤效果评估主要根据侦察到的情报信息,依靠专家的主观判断得出,较少使用定量分析方法,这在一定程度上影响了目标毁伤效果评估结果的客观性和可靠性。其主要原因:一是由于缺乏科学合理的评估模型及分析方法;二是缺乏对弹药效能描述及对整个目标系统影响的量化研究手段;面对各种新型目标或以新方式攻击的目标,目标毁伤效果评估人员难以提供及时、准确、客观的目标毁伤效果评估信息,以满足作战需求。 3.3 BDA评估人员缺乏训练 目前美军的目标毁伤效果评估人员训练主要是依靠演习,专业培训比较少。目标毁伤效果评估小组成员,包括情报人员、图像分析人员和操作人员都缺乏专业训练,他们无法熟知有效进行目标毁伤效果评估所需的策略、技术与程序,难以熟练使用美军联合行动中的目标毁伤效果评估设备。尤其图像分析人员对资源的利用、图像信息的分析处理、各种分析设备的使用缺乏学习和训练。从而导致目标毁伤效果评估的准确性及评估速度都难以满足战场需求。 4 目标毁伤效果评估发展趋势 4.1 加强BDA信息收集技术研究 BDA信息收集是目标毁伤效果评估的基础,准确可靠的BDA信息对快速准确的目标的毁伤效果评估具有极其重要的意义。吸取了海湾战争中的教训后,美军决定将加强信息侦察队伍的建设及信息侦察技术的研究。目前美军常用的信息收集技术包括侦察卫星、有人或无人驾驶侦察机以及各种类型的侦察传感器等。 侦察卫星侦察是美军主要的侦察手段,2003年10月,美国《洛杉矶时报》报道,美国防部官员称,将对研制新一代侦察卫星绝密计划即“未来影像构造”计划进行重大调整,以解决有关技术问题。据美航天领域的分析家推测,在未来20年,“未来影像构造”计划大概耗资250亿美元,至少需要5000名工程师参与。为保持其太空战略优势、夺取制信息权,美军加快了新一代侦察卫星的研制,以重组太空侦察网,力图实现未来战场的透明。 有人或无人驾驶侦察机是美军重要的侦察手段,是侦察卫星的重要的和必要的补充。实际上,美军的高空无人驾驶侦察机就像低轨道的、直接侦察战场的卫星,如美国空军参谋长John Jumper将军所说的,“无人驾驶侦察机可以为战场提供持续的战场信息”。美国国防部远景研究计划代办处(DARPA)也已经密秘的进行了无人驾驶侦察机的各种实验和研究,并为无人驾驶侦察机提供了能够在高危险地区收集BDA信息的能力。 机载传感器和弹载传感器用于战场BDA信息侦察也逐渐得到广泛应用,并在特定作战环境中发挥着重要作用。美国国防部高级研究计划署(DARPA)正在研究一种新的运算规则,它可以使机载合成孔径雷达(SAR)根据从目标上收集到的目标几何形状的变化、目标的生成物及目标上洞穴的变形等信息,自动的进行信息的处理,并确定武器的效能。当目标没有造成灾难性的物理毁伤时,利用这种合成孔径雷达(SAR)对目标进行侦察更有意义。 弹载传感器:由于目前的精确制导武器并不通过传感器对目标的攻击进行侦察和指导对目标的攻击,研究人员正在研究将传感器装配在弹药上用来收集目标BDA信息。这样传感器会不断的将目标信息传回飞机,直到弹药爆炸为止。 信息收集技术的改进必将带来目标毁伤信息收集及目标毁伤效果评估的迅猛发展。 4.2 改进BDA信息传输及信息处理 优化评估组织机构及评估流程:影响BDA数据信息传输及处理的因素很多,不合理的评估组织机构及评估流程可以人为的使数据传输复杂化。对BDA信息分析的优先权常常会阻碍BDA数据信息的分析及获取,所以,优化目标毁伤效果评估机构及评估流程对提高数据传输及数据处理效率有重要意义。 建立共享的BDA信息数据库:为提高盟军或其它军种对目标毁伤信息的共享,以及方便对BDA数据信息的传输与处理,可以建立一个共享数据库来执行分布式的BDA分析处理。通过这个系统,分析人员可以发布BDA信息,并更新共享数据库以反映他们的分析。其它的分析人员和军事行动人员在任何时刻,需要确定当前目标运行状况时,都可以通过一个普通的操作系统,进入数据库系统获取当前的目标信息。 通过建立一个快速的、分布式处理系统,使用一个共享的数据库,分析人员可以明显缩短从多个分散的信息源综合数据信息的过程,并可以进行联合BDA分析。 4.3 完善评估模型与评估方法 有了目标毁伤信息,并不等于就知道了目标毁伤的结果及目标的毁伤程度,它需要对目标毁伤信息进行适当的处理,并利用适合的评估模型或评估方法对目标毁伤信息进行分析处理,从而得出准确的评估结果。目前美军以及大多数国家还主要根据收集到的各种目标毁伤信息,依靠专家的主观判断,确定目标的毁伤效果。这种评估方法主观性强,缺少定量分析。今后,目标毁伤效果评估方法研究,将会成为一个新的研究重点。海湾战争后,美军已经建立了专门的机构进行目标毁伤效果评估研究,并已经建立了多种评估模型,如1999年美国空军的丹尼尔上校(Daniel.W.F. )提出的基于贝叶斯网络(Bayesian belief network)的目标毁伤效果评估模型。美国海军研究生院的Donald P.G和Patricia A.J共同提出的目标毁伤评估概率模型。美国陆军的盖伦?迪克森上校(Glenn Dickenson)开发的目标毁伤效果评估系统等。 4.4 健全BDA训练机制 美军在海湾战争中的一个重要教训就是缺乏目标毁伤效果评估人员,且现有目标毁伤效果评估人员缺乏专业训练。为了应对空前繁重的目标毁伤效果评估任务,他们不得不临时招集部分非专业人员辅助进行目标毁伤效果评估工作,由于评估人员缺乏训练,他们大多不能够使用各种现代化的评估设备及图像分析仪器,因此工作效率低下,严重的阻碍了BDA信息的分析处理及情报信息的传输。 因此,建立高效实际的BDA训练基地,设立专门的BDA训练课程,培养专门的BDA分析人才,应作为平时进行BDA准备的重要工作。 参考文献: [1]John T. 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