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军事测绘与现代信息化战争
王明孝 李明奎
来源:中国测绘报  <2007-08-28 12:29:10>
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    近年来,计算机和信息技术的应用逐步深入到各个领域,经济全球化趋势日益明显,突发事件和局部战争不断,从而迅速改变了军事测绘保障的传统模式。军事测绘保障在内容、对象和范围上发生了重大变革,实时性、全球性、动态性的特点进一步增强。无疑,军事测绘保障已成为军队信息化建设的重要基础。

    一体化联合作战的基础
    军事测绘主要包括军事大地测量与导航定位、军事摄影测量与遥感、军事地图制图与地理信息系统、军事海洋测绘、军事工程测量以及军事测绘保障等。随着现代科学技术的飞速发展及其在军事领域的广泛应用,战争的基本形态发生了重大变化,诸军兵种在多维广阔的战场空间内联合作战的样式、规模、武器装备和组织指挥等对军事测绘提出了越来越高的要求,测绘保障将更多地直接参与现代化作战指挥和决策,已成为高技术指挥控制系统和武器装备的重要组成部分,并为信息化战场提供实时、准确、统一的地理空间信息,成为夺取战场决策优势,保障一体化联合作战胜利的基础。
    在现代战争中,信息优势的争夺日趋白热化,航天、卫星技术的快速发展和太空资源争夺的日益激烈,未来战争将由原来的陆海空进入太空领域,随之而来军事测绘保障范围的立体扩展也日益突出。同时陆、海、空、天的战争一体化发展,也正在改变传统的陆地测绘和海洋测绘分头管理的格局,正向统一的测绘保障体系迅速变革。

    提供高新武器装备 精确打击平台
    高新武器装备平台的测绘保障当前主要体现在提高打击精度和加强制导能力上。随着高新技术在现代战争和测绘领域的广泛应用,测绘技术与装备逐步实现网络化、一体化、信息化、数字化和小型化。现代高技术战争是以信息战为主要手段,多种手段相结合的。夺取制信息权是关键,精确打击武器对军事测绘有很强的依赖性,其威力的发挥在很大程度上取决于目标测量精度的高低。差分GPS定位与导航,地面小卫星的出现正是提高命中精度的有效措施,包含了大量的测绘新技术。
    各种航空航天装备的大量投入使用,促使当今战争的空间范围空前扩大,精确打击武器的数量增加、精度提高。这极大地依赖于对打击目标和自身位置的精确定位及对所处地理环境的认知。地形因素对战争胜负的影响不仅没有减弱,反而增强了。过去对地理信息是粗放、平面和抽象的认知和利用,现在则更加强调精细、多维和形象的认知和利用。同时,军事测绘产品的保密性、精确性、快速(实时)性又是非军事测绘力量所无法胜任的。所以,作为获取地理信息的军事测绘工作,其作用与地位无可辩驳地加强和提高了。
    军事测绘保障不仅是各种高新技术武器装备使用时不可缺少的保障,而且已经成为高新武器装备的重要组成部分。从飞艇、航天器到部队、战车乃至单兵的定位、导航,敌我位置和打击目标的精确三维位置信息,无一不需要军事测绘的快速保障为支撑。特别是远程精确制导武器的使用,从目标采集、射击诸元装定到制导、寻的,更离不开军事测绘的实时定位导航、统一的高程和参考基准、引力场的建立和目标图像匹配识别等全过程、全方位的保障。军事测绘数字化信息保障已与远程精确制导武器融为一体,成为武器系统的有机组成部分。

    支起信息化战争的数字地理空间框架
    军事测绘传统上就是一种数据获取处理和图像制作(地图和影像)的技术,因此它是最早接受、融合计算机与信息技术的行业之一,自然成为最快、最好体现信息化、数据化成果的专业领域。就一些发达国家而言,测绘保障的地理空间信息内容主要包括:以全球地理坐标为基础的定位体系;以航空、航天遥感作支撑的地理空间数据库的建立与应用体系;以可视化技术支撑的电子地图体系;以虚拟现实技术为基础的战场环境仿真体系等。
    目前,定位系统在世界上已有数种。它们都是在传统的大地测量工作的基础上建立起来的,反过来又精化了大地测量成果,改造了传统大地测量方法,其基本作用是向各类用户和运动平台实时提供准确、连续的位置、速度和时间信息。卫星导航定位系统作为一个功能强大的时间和空间基准,已经成为太空战、远程作战、导弹战、电子战、信息战的重要技术,大幅度提高了部队的指挥控制、多军兵种协同作战和快速反应能力以及武器装备的打击精度和效能。
    地理空间数据库的建立,是现代军事测绘的中心工作,是数字化时代生产测绘产品(地图、影像、坐标数据、重力数据等)的基础建设。在信息化战争中,空间范围空前扩大,大量精确打击武器对目标与自身的精确定位提出了更高的要求。如果说过去对地理信息的认知和利用是粗放和平面的,现在则是精细和多维了。正如美军野战条令所指出,武器的更新、火力的加强、战斗力的立体化决不会使地理环境因素的重要性下降,而恰恰相反,在现代战争中地理因素越来越受到重视。在海湾战争和科索沃战争中,军事测绘在短期内为盟军提供了数千万份战场地理信息资料,对战争的顺利进行起到了不可估量的作用。在阿富汗战争中,美军针对战场气象条件复杂、地理环境恶劣的情况,运用了多种装备和手段获取所需要的地形情报,为在较短时间内取得军事胜利提供了有力的信息支援。
    电子地图系统是传统纸质地图的补充和强化。在应用数字制图技术生产纸质地图的同时,为用户提供可在屏幕上显示的电子地图(数据和软件),已是军事测绘的重要保障内容。电子地图可提供动态的、可改变内容和分辨率的生动图像,这一技术领域不断发展,小到手机、定位接收机,大到指挥部大屏幕态势图,都已实现了电子化。
    战场环境仿真系统是军事测绘在信息化时代提供的一种全新保障式样。它以空间数据库为基础,在虚拟现实技术支撑下,构成一个让指挥、参谋人员可以身临其境的虚拟战场,并将虚拟化的技术兵器、人员、设施融入其中,可以实现作战、训练的模拟,大大提高指挥、参谋人员战场认知的深度。虚拟战场也为各种武器的设计、检测、作战行动的验证提供试验平台,是传统地图上进行的态势标绘、战场分析和武器运用规划的重要发展与变革。先进的模拟仿真系统,可以实现网上演兵、网上对抗,大大减少战场伤亡和战争损耗。

    建立数字化战场与军事地理信息系统
    一提到战场,人们便会联想到战马嘶鸣、战车驰骋的战争环境。即使陆、海、空、天、电(电磁)、时(时间)等多维融合的现代战场,也给予人们一个有形的空间概念。然而,现代科学极大地扩展了人们的认知领域。当人类迈进了信息社会的门坎儿,数字成为信息的载体时,数字战场同数字地球一样,将向人们展示一个基于实际的虚拟环境。
    数字化战场是以数字通信系统为载体,以敌我双方态势、战场地理环境信息为信息源的系统,是把战场上的各种武器平台和各种部队(直至单兵)连接起来,其间建立一条数字式的指挥控制链,准确及时地提供所需信息,使之迅速方便地横向和纵向交流信息和共享信息,最终掌握信息态势,战胜敌人。其基本内容有:战场地理环境数字化,作战部队数字化,各种武器平台横向连通数字化,士兵装备数字化。战场数字化重点是战场信息的获取和提供。海湾战争期间,天上有多颗侦察卫星监视着战场的动态变化。侦察卫星获取的战场信息通过印度洋上空的通信卫星传递到澳大利亚的数据处理中心,经过处理后,再提供给前线的联军指挥部和作战分队使用。从战场信息的获取、处理到提供使用的全过程,仅需几分钟即可完成。
    当今,夺取信息权成为信息战争的中心内容和不战而屈人之兵的关键。事实证明,包括战场数字空间框架在内的多种融合信息已成为战斗力的“倍增器”。于是,基于数字空间框架的数字战场建设就成为信息战争的客观要求。提供战场数字空间框架是军事测绘的职能所在,也是其专业优势所在。因此,军事测绘在构建数字战场中大有用武之地。
    军事地理信息系统是数字战场建设的一部分,是数字空间信息的获取、处理、存储与应用系统,是军事地理科学与信息技术相结合的产物。目前军事地理信息系统分为三类:一是超媒体网络军事地理信息系统,二是构件式军事地理信息系统,三是开放式军事地理信息系统。这三种系统都是根据现代战争的需要和信息技术发展的现状开发出来的。海湾战争前,美军就开发出数字地形保障系统,并逐步配备到陆军师的地形分析分队。数字地形保障系统具有地形测量与计算,绘制地图,进行坡度、通视、交通、植被分析等多项功能。美军现有的军事地理信息系统性能更高,其中明尼苏达基地的系统最为先进,其数据层次多于75个。因此,在信息化战争中,及时开发出稳定的地理信息系统,保持信息优势,已成为实现21世纪国家安全目标的关键,军事地理信息系统在实施信息化战争的测绘保障方面具有重要作用。