文|军林天下
35年以来，美军各军兵种武器系统快速发展，但是陆军军用照相机却从未进行过重大改进。近期，美国陆军准备升级KTM红外传感器（kineto-tracking mounts），研发新一代先进靶场跟踪系统（ARTIS）系统的相关细节。KTM红外传感器由安装在“炮塔”上的多个照相机和炮塔下的处理器机箱组成，看起来像电影《星球大战》里的R2-D2天象仪，并配以专用的指挥操控车，车内安装有大量监测设备。根据陆军仿真、训练与测试计划执行办公室（PEO STRI）仪器仪表、目标和威胁模拟器项目（PM ITTS）主管夏莱娜·多诺文上校介绍，美军目前的KTM系统已经相对落后，缺乏远距离探测能力，需要运用大量人力进行跟踪和校准。KTM系统由于已经服役近30年，为获得可靠的数据，美国陆军开始研发其他的光学跟踪定位系统。
美军光学跟踪系统想像图
在先进靶场跟踪系统项目（ARTIS）之下，PM ITTS模拟器与国防部试验资源管理中心（TRMC）和中央试验与评价投资项目（CTEIP）合作，正在对新型光学跟踪系统进行市场调研，ARTIS研发时间表要求在2013年中期研发出样机（RFP），2014年中期签订采购合同，2017年开始列装部队。虽然目前还不能准确评估研发成本，但是女上校透露陆军将采购30-50部新型跟踪系统，其他3个军种的采购数量可能会更多。
ARTIS系统将替代目前美军的大部分跟踪系统和传感器，包括KTM红外传感器、高速电影经纬仪、发射弹道经纬仪和远程目标海拔测量系统，小型光学跟踪系统部署更便捷，可以快速测量地面数据，尺寸较大的型号可以跟踪飞机、无人机、弹道导弹，能够整合全谱传感器的光学和红外数据。ARTIS系统还可以整合当前的激光、微波、粒子束等定向能武器，提高武器的精确程度。美军计划用数码照相机取代胶片照相机，使ARTIS系统具备快速处理能力，减小人员处理工作量。远程跟踪能力可以实现作战地区监测的无人化。美军将根据用户对光学跟踪系统的不同需求，研发不同型号的ARTIS系统，装备到新墨西哥州白沙（White Sands）导弹靶场、亚利桑那州尤马（Yuma）试验场和阿拉巴马州红石（Redstone）试验场。
“戈耳戈凝视”（Gorgon Stare）传感器系统是由内华达之岭公司开发的一种新型广域运动图像（WAMI）集成系统，由安装在通用原子公司MQ－9“死神”无人机上的多达12台摄像头组成，昼间和夜间的监视作战中分别使用在同一吊舱中的5个光电摄像头和4个红外摄像头提供图像。“戈耳戈凝视”性能引人叹服，可同时跟踪10个地面目标；此外还将使用1个独立的处理器吊舱，通过每架无人机提供多达50路视频信号，用以解决“死神”无人机短缺的问题。
“阿尔戈斯”自治实时地面持续监视成像系统（ARGUS-IS）是美国国防部高级研究计划署（DARPA）研发的另一种广域运动图像集成系统。该系统装备4个阵列的摄像机，每个阵列由 92 个 5 百万像素镜头组成，帧率达到每秒30帧，在 40 平方公里范围可保持 15 cm的清晰度。A－160“蜂鸟”无人驾驶直升机加挂“阿尔戈斯”吊舱之后，可在6000米高空查看地面车辆及行人影像将更加清晰可辨。另外，A－160“蜂鸟”无人驾驶直升机起飞方式非常灵活，可以垂直起降，连续飞行 12 小时无需加油，可同时跟踪 65 个地面目标。该系统具备转变成民用技术的潜力，可以提供实时可看的卫星地图，未来有可能用于实时交通情况监测。
目前，美国空军正在研究监视信息自动处理技术，简化当前仍然十分繁琐的情报分析处理程序。兰德公司2012年的一份研究报告指出，如此多的广域运动图像需要大量的人工进行处理、利用和传递（PED），美国空军必须突出信息处理的对互操作性，防止出现人力耗尽的局面。按目前ISR系统的处理模式和提供的图像数量计算，到2015年，美国空军将需要11.7万名专业图像分析人员，占空军现役兵力的三分之一，而使用如此多的兵力分析图像显然是不可能的。
兰德公司建议研发自动目标识别系统，在必要的时候提醒分析人员对图像进行目视分析，研发相应软件智能分析地面上的目标是恐怖份子还是难民，从多频谱的视频信息中提取作战需要的关键信息，提高战场监视和动态目标跟踪效率。目前美军对太平洋或波斯湾的监视行动，还是基于广阔战场空间之中的较小区域的监视能力，而非按照全时广域监视的要求设计，因此需要引进比“食肉动物”或“死神”无人机更具生存力和持续力的监视平台。
天气状况良好的情况下，“食肉动物”或“死神”无人机在特定空域拍出清晰的视频特写镜头，但是作战对手已经了解了美军的监视方式，一般选择夜间或多云条件下行动以避免被探测。基于雷达声像技术的ISR飞机具备超强的全天候监视能力，能够在任何条件下捕捉目标信息，可以很好解决这一问题。
雷达传感器是全时全天候图像获取和跟踪定位的另一个关键要素。E－8“联合星”预警机装备“联合监视目标攻击雷达系统”（JSTARS），机载最强大的视频传感器具备，具备超强的广域监视和目标攻击指挥能力。E－8C机长46.6米，机高12.9米，翼展44.4米，装配4台JT－3D型涡扇发动机，最大起飞重量152.4吨，实用升限12600米，最大飞行速度0.84马赫，续航时间11小时。机身下挂载一个12米长的雷达吊舱，舱内的AN/APY－3多模式侧视相控阵I波段电子扫描合成孔径雷达，可以发现机身任意一侧1.9万平方英里范围内的各种地面目标，引导和指挥作战飞机和地面部队发起攻击。
广域监视和地面移动目标指示（GMTI）雷达是美军研制的另一种先进雷达成像传感器。2009年，挂载GMTI吊舱的“全球鹰Block40”无人机装备美军部队，韩国曾经要求引进E－8“联合星”预警机监视朝鲜军队机动。广域监视对于美军在中、低强度冲突中的特定战场环境作用更为明显。实战中，美军部署E－8“联合星”预警机，区分定位反政府武装和卡扎菲的政府军，在政府军调动初期向美军发出预警。美军非洲司令部司令官卡特·F·哈姆陆军上将高度赞扬了“联合星”的情报能力。
90年代末，美军开始将GMTI等空中雷达监视系统向空间武器平台转移，2002年，国防部启动了天基雷达研发项目，但是由于预算和技术问题终止。21世纪初，美国空军还利用波音767研发了ISR作战平台——E－10预警机，用来替代E－3 AWACS预警机、E－8“联合星”预警机和RC－135“铆接”电子侦察机。2003年5月，美军开始E－10预警机研发工作，诺思罗普-格鲁曼、波音和雷神公司赢得2.15亿美元的订单，用于初始系统和新型样机研发。2007年，美军由于经费和技术问题暂停了E－10预警机项目。虽然预算削减是这两大项目夭折的主要原因，但是不成熟的技术与各军种不同的作战概念之间的矛盾也直接导致了项目流产。
