(報(bào)告出品方/作者:華安證券,鄭小霞,鄧承佯)
1、信息化:戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)演變的有力催化引領(lǐng)
信息指音訊、消息、通訊系統(tǒng)傳輸和處理的對(duì)象,泛指人類社會(huì)傳播的一切內(nèi) 容,是有價(jià)值的一種客觀存在。信息是除物質(zhì)、能量之外存在于客觀世界的第三要 素。信息反映的是事物或者事件確定的狀態(tài),具有客觀性、普遍性等特點(diǎn),由于獲 取信息滿足了人們消除不確定性的需求,因此信息具有價(jià)值,而價(jià)值的大小取決于 信息的質(zhì)量,這就要求信息具有一定的質(zhì)量屬性。信息技術(shù)是研究信息的產(chǎn)生、獲取、變換、傳輸、存儲(chǔ)和利用的工程技術(shù)。 《信息技術(shù)詞典》中將之定義為:信息技術(shù)主要指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、和現(xiàn)代通 信手段獲取信息、傳遞信息、存儲(chǔ)信息、處理信息、顯示信息和分配信息的相關(guān)技 術(shù)。信息技術(shù)是新興的技術(shù)群,主要包含基礎(chǔ)信息技術(shù)、主體信息技術(shù)及應(yīng)用信息技術(shù)等三個(gè)層面。
1.1、信息化:信源、信宿和信道是信息技術(shù)三要素
信息技術(shù)發(fā)展經(jīng)過(guò)了五次革命,分別是語(yǔ)言的形成、文字的產(chǎn)生與應(yīng)用、造紙 與印刷術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用、電話電報(bào)的發(fā)明與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用與 發(fā)展。《論信息技術(shù)革命的結(jié)構(gòu)及本質(zhì)》對(duì)五次信息技術(shù)發(fā)展革命進(jìn)行過(guò)梳理,語(yǔ) 言的產(chǎn)生標(biāo)志著人類的信息技術(shù)從無(wú)到有的革命性變革;文字的發(fā)明讓人類文明得 以穩(wěn)定延續(xù)和傳承;造紙術(shù)和印刷術(shù)的發(fā)明是人們利用器具拓寬信息傳播和存儲(chǔ)的 能力的最有力表現(xiàn),并且這兩種技術(shù)的結(jié)合讓社會(huì)大量生產(chǎn)出書(shū)籍,讓一部分信息 變成文化而固定流傳;受益于電力技術(shù),利用電子信息技術(shù)而產(chǎn)生的電報(bào)、電視、 讓信息的不受時(shí)空限制而實(shí)現(xiàn)傳播形式的多樣化和即時(shí)化;計(jì)算機(jī)將信息數(shù)字化 處理,從而可以被機(jī)器設(shè)備識(shí)別和計(jì)算,并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)高速傳播,是電子信息技術(shù) 在現(xiàn)代取得最輝煌的技術(shù)成就。
《論信息技術(shù)革命的結(jié)構(gòu)及本質(zhì)》一文還指出,每次信息技術(shù)革命都始終包含 著四種不同的要素——物質(zhì)世界、人、人類社會(huì)和具體的信息技術(shù)種類。物質(zhì)世界 為每一次信息技術(shù)革命提供了直接的材料,表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面:一方面信息技術(shù) 是以信息作為原料的技術(shù)手段,人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和改造自然界的過(guò)程中,自然界所產(chǎn)生 的信息直接成為信息技術(shù)的一部分信源;另一方面自然界為信息技術(shù)提供了信息技 術(shù)本身所需要的物質(zhì)載體,這些物質(zhì)載體使得信息可以通過(guò)它們得以顯現(xiàn)。物質(zhì)世 界是人和人類社會(huì)所賴以生存的基礎(chǔ),人對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)和改造活動(dòng)離不開(kāi)對(duì)物 質(zhì)世界客觀規(guī)律的反映。信息作為人能動(dòng)反映的物質(zhì)世界規(guī)律的結(jié)果,需要通過(guò)具 體信息技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)。
1.2、國(guó)防信息化:信息化在武器裝備中的實(shí)際應(yīng)用
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革推動(dòng)下, 人工智能、量子信息、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等前沿科技加速應(yīng)用于軍事領(lǐng)域, 國(guó)際軍事競(jìng)爭(zhēng)格局正在發(fā)生歷史性變化。對(duì)信息技術(shù)的日益依賴以及信息本身日益 增長(zhǎng)的價(jià)值,使得信息成為有價(jià)值的作戰(zhàn)武器和雙方爭(zhēng)奪的重點(diǎn),也使得信息在戰(zhàn) 爭(zhēng)中的作用和行為方式發(fā)生了重大的改變。當(dāng)前,創(chuàng)新發(fā)展信息化武器裝備不僅已 成為世界各軍事強(qiáng)國(guó)推進(jìn)新軍事變革的基本內(nèi)容,而且成為各國(guó)建設(shè)信息化軍隊(duì)的 重要物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。
信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的目的就是通過(guò)對(duì)信息資源的有效運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)全維主宰,達(dá)到最終 的軍事目標(biāo)。信息優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在主導(dǎo)機(jī)動(dòng)能力、精 確交戰(zhàn)能力、集中后勤能力以及防護(hù)能力。信息優(yōu)勢(shì)必然會(huì)創(chuàng)造有利條件以有利于 軍事力量的運(yùn)用,信息優(yōu)勢(shì)是軍事行動(dòng)的前提條件。以信息技術(shù)為核心的軍事高新技術(shù)日新月異,武器裝備遠(yuǎn)程精確化、智能化、 隱身化、無(wú)人化趨勢(shì)更加明顯,戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)加速向信息化戰(zhàn)爭(zhēng)演變,智能化戰(zhàn)爭(zhēng)初現(xiàn)端倪。傳統(tǒng)的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)按照其戰(zhàn)斗力生成模式中主戰(zhàn)武器裝備特征等關(guān)鍵要素,可劃 分為冷兵器戰(zhàn)爭(zhēng)、熱兵器戰(zhàn)爭(zhēng)、機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)和信息化戰(zhàn)爭(zhēng)等四個(gè)階段。
信息技術(shù)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的快速應(yīng)用帶來(lái)武器裝備現(xiàn)代化的同時(shí),也推動(dòng)戰(zhàn)斗力生成 模式將從以單平臺(tái)武器打擊為基本形態(tài)的加和模式發(fā)展為以導(dǎo)彈武器打擊鏈為基本 形態(tài)的倍增模式和以電磁武器打擊鏈、信息武器打擊鏈為基本形態(tài)的指增模式。對(duì) 比單平臺(tái)機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)和信息系統(tǒng)支持下機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)可以看出,由于信息系統(tǒng)支持下 的導(dǎo)彈武器形成了傳感器到射手的閉環(huán)打擊鏈,使得殺傷時(shí)間由小時(shí)級(jí)縮短到了分 鐘級(jí),從而使作戰(zhàn)綜合效能得到了百倍的提升。相對(duì)于導(dǎo)彈武器打擊鏈,電磁武器 打擊鏈由于整個(gè)打擊過(guò)程都在電磁場(chǎng)內(nèi)以光速完成,閉環(huán)鏈中省去了跟蹤、評(píng)估等 環(huán)節(jié),最大速度和殺傷時(shí)效得到了極大提高。
同時(shí),完成一次攻擊的成本以消耗電 能為主,因此設(shè)其約為 1 美元的量級(jí),這樣電磁武器打擊鏈的綜合效能提升到約為 單平臺(tái)武器打擊的1014-1015倍。另一方面,根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家雷內(nèi)托姆的突變論 思想,高度優(yōu)化的設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)敏感性,當(dāng)出現(xiàn)不可避免的缺陷時(shí),會(huì)出現(xiàn)突然而 全面的塌陷。因此,網(wǎng)絡(luò)信息體系難以避開(kāi)一毀俱焚的脆弱關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),使得信 息武器打擊鏈在殺傷規(guī)模方面具備體系級(jí)的殺傷效果,其綜合作戰(zhàn)效能達(dá)到單平臺(tái) 機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)的1015-1016倍??梢?jiàn),對(duì)于同階戰(zhàn)爭(zhēng),作戰(zhàn)效能具有量變累積效應(yīng),戰(zhàn) 斗力基本單元的增加會(huì)以加和或倍增的形式不同程度地增加戰(zhàn)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于不同 階段的戰(zhàn)爭(zhēng),其作戰(zhàn)效能具有質(zhì)變效應(yīng),這種質(zhì)變是無(wú)法通過(guò)基本戰(zhàn)斗力單元的數(shù) 量增加來(lái)彌補(bǔ)的。
2、技術(shù)角度:構(gòu)建軍事信息化體系的基石
軍事信息系統(tǒng)在特殊時(shí)期用于作戰(zhàn)指揮、武 器控制、綜合保障,平時(shí)還可以用于軍事訓(xùn)練、部隊(duì)管理、作戰(zhàn)模擬、戰(zhàn)備值班和 反恐、維穩(wěn)、搶險(xiǎn)救災(zāi)等突發(fā)事件的處置,其功能和作用具體體現(xiàn)在對(duì)上述任務(wù)的 信息獲取、處理、傳遞、利用及信息對(duì)抗等信息服務(wù)方面。
2.1、信息獲取技術(shù):信息作戰(zhàn)的眼睛
信息獲取技術(shù)是指能夠?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行測(cè)量、存儲(chǔ)、感知和采集的技術(shù),特別 是直接獲取重要信息的技術(shù)。信息獲取在信息作 戰(zhàn)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在偵察監(jiān)視、定位引導(dǎo)及火控制導(dǎo)三方面。按照獲取過(guò)程所利 用的媒介可分為光電信息獲取技術(shù)、雷達(dá)信息獲取技術(shù)、聲波信息獲取技術(shù)等。隨 著信息獲取技術(shù)的發(fā)展,信息獲取在深度、廣度、速度、隱蔽性等方面均實(shí)現(xiàn)了質(zhì) 的飛躍,信息獲取技術(shù)已成為信息作戰(zhàn)的主體技術(shù)之一。
2.1.1、電磁波與信號(hào):信息在信息系統(tǒng)中的載體
電子信息的產(chǎn)生、傳播、探測(cè)、處理、對(duì)抗等行為,從根本上都是對(duì)電磁波和 信號(hào)進(jìn)行操作。電磁波可分為兩類:無(wú)線電波和光波。無(wú)線電波波長(zhǎng)在 0.75mm-100km 之間,按波長(zhǎng)可劃分為超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、短 波、超短波(米級(jí))和微波(分米級(jí)、厘米級(jí)、毫米級(jí))幾個(gè)波段。按頻 率則可劃分為與波段對(duì)應(yīng)的甚低頻(VLF)、低頻(LF)、中頻(MF)、高頻 (HF)、甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)、超高頻(SHF)和極高頻(EHF) 等頻段。
電磁波的輻射與接收方面,在無(wú)線電波頻段,輻射和接收電磁波的裝置是天線, 天線是整個(gè)無(wú)線信息系統(tǒng)的重要組件。其原理可 簡(jiǎn)單概述:發(fā)射信號(hào)在傳輸線中以導(dǎo)行電磁波的形式傳輸給發(fā)射天線,發(fā)射天線把 導(dǎo)行電磁波轉(zhuǎn)化為向空間傳播的電磁波,在距離發(fā)射天線足夠遠(yuǎn)的地方,電磁波近 似為局部的平面電磁波,該局部平面電磁波照射到接收天線上,電磁波被接收下來(lái) 并轉(zhuǎn)化為導(dǎo)行電磁波,最后經(jīng)傳輸?shù)竭_(dá)接收機(jī)。
電磁波的傳輸方面,電波既能在真空中傳播,也能在介質(zhì)中傳播。電波在從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射、折射、 繞射和散射現(xiàn)象,同時(shí)速度也要發(fā)生變化,不同介質(zhì)對(duì)一定頻率的電波還具有吸收 作用。因此,電波在傳播過(guò)程中,能量的擴(kuò)散和介質(zhì)的吸收都會(huì)導(dǎo)致電波逐漸減弱。電磁波傳播環(huán)境:無(wú)線電波從發(fā)射到接收必定經(jīng)歷一定空間,按照垂直高 度近地空間可分為對(duì)流層、平流層、電離層和磁層。電磁波傳播方式:明確傳播環(huán)境后,根據(jù)介質(zhì)及不同介質(zhì)界面對(duì)電磁波傳 播產(chǎn)生的主要影響,可分為地波傳播、天波傳播、視距傳播、散射傳播。
2.1.2、光電信息獲取技術(shù):光電裝備的核心技術(shù)
光電信息獲取技術(shù)是以光波為介質(zhì),通過(guò)對(duì)目標(biāo)反射或者輻射的可見(jiàn)光、紅外 線或者紫外線能量的感測(cè),將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),從而獲取目標(biāo)信息的技術(shù)。光電信息獲取技術(shù)以高于微波頻率的光波為信號(hào)與 能量載體,具有極高的時(shí)間、空間和頻率分辨力,特強(qiáng)的抗電磁干擾能力,獨(dú)有的 夜視功能及良好的環(huán)境適應(yīng)性,在各領(lǐng)域均發(fā)揮重要的作用。目前,光電信息獲取 技術(shù)包括可見(jiàn)光信息獲取技術(shù)、紅外信息獲取技術(shù)、紫外信息獲取技術(shù)、激光信息 獲取技術(shù)、多光譜信息獲取技術(shù)、微光夜視技術(shù)等。
2.1.3、聲波信息獲取技術(shù):聲吶裝置應(yīng)用最廣泛
聲波信息獲取技術(shù)是以聲學(xué)原理為基礎(chǔ),根據(jù)被探測(cè)目標(biāo)在聲波傳播介質(zhì)中發(fā) 出的聲頻振動(dòng)。按聲波傳輸介質(zhì)的不同,聲學(xué) 信息獲取技術(shù)分為聲探測(cè)技術(shù)和水聲探測(cè)技術(shù)兩大類。聲探測(cè)技術(shù)是利用聲音在大 氣中傳播的物理特性而獲取目標(biāo)信息的技術(shù),水聲探測(cè)技術(shù)則利用聲音在水中傳播 的物理特性來(lái)獲取信息的技術(shù)。 按照探測(cè)方式的不同,聲學(xué)探測(cè)可分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式,其中被動(dòng)式聲學(xué) 探測(cè)技術(shù)由于較高的隱蔽性受到了極大的重視。按照安放方式可分為岸基聲吶、船 殼聲吶、拖曳線列陣聲吶、聲吶浮標(biāo)及吊放聲吶。
主動(dòng)聲吶又稱有源聲吶,通過(guò)水聲換能器及其組成的陣列,將探測(cè)電信號(hào) 轉(zhuǎn)換為一定頻率的聲波,形成水下聲信號(hào),一旦該信號(hào)遇到目標(biāo),則形成 反射回波,聲吶則將其接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)過(guò)處理就可發(fā)現(xiàn)水下目標(biāo) 的存在并進(jìn)行定位。主動(dòng)聲吶大多采用脈沖波體制,其主要優(yōu)點(diǎn)在于可以 探測(cè)靜止無(wú)聲的目標(biāo),同時(shí)可以測(cè)定目標(biāo)的方位和距離。被動(dòng)聲吶又稱無(wú)源聲吶或者噪聲聲吶,其本身不發(fā)射聲波,依靠接收目標(biāo) 輻射的聲波作為目標(biāo)檢測(cè)和對(duì)之估值的基礎(chǔ)。目標(biāo)輻射的聲波一般是目標(biāo) 自身發(fā)出的噪聲,包括螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲、流體動(dòng)力噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械震動(dòng) 引起的輻射噪聲或者目標(biāo)聲吶的輻射聲波。被動(dòng)聲吶通過(guò)換能器基陣接收 后利用空域、時(shí)域、頻域信號(hào)處理,提取并檢測(cè)有用信號(hào)分析估算信源的 性質(zhì)和類型,其主要優(yōu)點(diǎn)在于隱蔽性好。
2.1.4、無(wú)線電信息獲取:雷達(dá)是重要的裝備之一
雷達(dá)原意為無(wú)線電探測(cè)與測(cè)距,即利用無(wú)線電來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo),并測(cè)量目標(biāo)在空間 的位置。雷達(dá)的基本工作過(guò)程是通過(guò)發(fā)射電磁波,接收空間中此電磁波的回波信號(hào),并 對(duì)接收到的信號(hào)加以處理和分析,從其中提取有用信息。當(dāng)目標(biāo)體積小于雷達(dá)分辨 單元的時(shí)候,目標(biāo)可以被視作一個(gè)點(diǎn),此時(shí)可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行角度和距離的測(cè)定,而 當(dāng)目標(biāo)的體積大于雷達(dá)的分辨單元?jiǎng)t可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行形狀等特征的測(cè)定。
2.1.5、地面?zhèn)鞲衅鳎簭浹a(bǔ)雷達(dá)/光學(xué)偵察系統(tǒng)不足
地面?zhèn)鞲衅髂軌蛴行浹a(bǔ)雷達(dá)和光學(xué)偵察系統(tǒng)的不足。地面?zhèn)鞲衅鱾刹煜到y(tǒng)由感測(cè)地面振動(dòng)、磁信號(hào)變化,紅外和壓力信號(hào)變化的 傳感器,無(wú)線電接收機(jī),送受話機(jī)等組成。傳感器對(duì)人的探測(cè)距離為 50 米,對(duì)車 可達(dá) 500 米,可采用人工、空投或炮射方式將傳感器布置到離戰(zhàn)斗前沿 40~70 千米 地區(qū),其偵察數(shù)據(jù)則通過(guò)數(shù)據(jù)中繼設(shè)備傳送。地面中繼設(shè)備的傳輸距離為15千米, 機(jī)載中繼設(shè)備則可延長(zhǎng)到 100 千米。利用地面?zhèn)鞲衅鱾刹煜到y(tǒng)可以提供發(fā)現(xiàn)敵方目 標(biāo)的時(shí)間、地點(diǎn)、種類、行進(jìn)速度和方向等重要的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào),既可用來(lái)監(jiān)視道路、橋梁、渡口和重要軍工設(shè)施,也可用來(lái)監(jiān)視障礙區(qū)、布雷區(qū)、空降區(qū)和部隊(duì)可能的 集結(jié)區(qū)。
2.1.6、導(dǎo)航定位技術(shù):導(dǎo)航技術(shù)為關(guān)鍵支撐技術(shù)
導(dǎo)航技術(shù)最初只應(yīng)用于軍隊(duì)任務(wù)中,但隨著社會(huì)進(jìn)步和制造成本的降低,導(dǎo)航 技術(shù)向民用領(lǐng)域逐步開(kāi)放,目前已廣泛地融入到日常生活中,大到火箭發(fā)射、高鐵 運(yùn)行、飛機(jī)航行,小到共享單車、智能手機(jī)、物流運(yùn)輸,生活中的方方面面都離不 開(kāi)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用。
導(dǎo)航技術(shù)根據(jù)其導(dǎo)航信息獲取原理的不同,可分為無(wú)線電導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、天 文導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、地形輔助導(dǎo)航、綜合導(dǎo)航與組合導(dǎo)航,以及專門(mén)用于飛機(jī)等飛 行器進(jìn)行著陸的著陸系統(tǒng)等。如果運(yùn)動(dòng)體導(dǎo)航定位的數(shù)據(jù)僅僅只依靠裝在運(yùn)動(dòng)體自 身上的導(dǎo)航設(shè)備就能獲取,采用推算原理工作,稱自備式導(dǎo)航,或自主式導(dǎo)航,如 慣性導(dǎo)航。假若要靠接收地面導(dǎo)航臺(tái)或空中衛(wèi)星等所發(fā)播的導(dǎo)航信息,才能定出運(yùn) 動(dòng)體位置的為他備式導(dǎo)航,無(wú)線電導(dǎo)航和衛(wèi)星導(dǎo)航等為典型的他備式導(dǎo)航。對(duì)于能 夠完成一定導(dǎo)航定位任務(wù)的所有設(shè)備組合的總稱就叫導(dǎo)航系統(tǒng),例如無(wú)線電導(dǎo)航系 統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、天文導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、組合導(dǎo)航系統(tǒng)、綜合導(dǎo)航系統(tǒng)、 地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng),以及著陸引導(dǎo)與港口導(dǎo)航系統(tǒng)等。
陀螺儀和加速度計(jì)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中不可缺少的核心測(cè)量器件,現(xiàn)代高精度的 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)所采用的陀螺儀和加速度計(jì)提出了很高的要求。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常 由慣性測(cè)量裝置、計(jì)算機(jī)、控制顯示器等組成。慣性測(cè)量裝置包括加速度計(jì)和陀螺 儀,又稱慣性導(dǎo)航組合。3 個(gè)自由度陀螺儀用來(lái)測(cè)量飛行器的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng);3 個(gè)加 速度計(jì)用來(lái)測(cè)量飛行器的 3 個(gè)平移運(yùn)動(dòng)的加速度。計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)得的加速度信號(hào)計(jì) 算出飛行器的速度和位置數(shù)據(jù)。控制顯示器顯示各種導(dǎo)航參數(shù),實(shí)現(xiàn)功能。
平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)有物理平臺(tái),陀螺和加速度計(jì)安裝在物理平臺(tái)上,陀螺感測(cè)平 臺(tái)與坐標(biāo)系之間的偏差,同時(shí)通過(guò)修正回路使陀螺按照要求進(jìn)動(dòng),使平臺(tái)能夠跟蹤 慣性坐標(biāo)系或當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系。根據(jù)建立坐標(biāo)系的不同,平臺(tái)式慣導(dǎo)可分為空間穩(wěn) 定平臺(tái)式慣導(dǎo)和當(dāng)?shù)厮绞綉T導(dǎo)兩類。空間穩(wěn)定平臺(tái)式慣導(dǎo)的臺(tái)體相對(duì)慣性空間穩(wěn) 定,用以建立慣性坐標(biāo)系,地球自轉(zhuǎn)、重力加速度等影響由導(dǎo)航計(jì)算機(jī)加以補(bǔ)償, 這種系統(tǒng)多用于運(yùn)載火箭的主動(dòng)段和一些航天器上。當(dāng)?shù)厮绞綉T導(dǎo)的特點(diǎn)是臺(tái)體 上的兩個(gè)加速度計(jì)輸入軸所構(gòu)成的基準(zhǔn)平面能夠始終跟蹤載體所在點(diǎn)的水平面,因 此加速度計(jì)不受重力加速度的影響,這種系統(tǒng)多用于沿地球表面運(yùn)動(dòng)的載體,如飛 機(jī)、船舶等。
捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是將加速度計(jì)和陀螺儀直接安裝在載體上,在計(jì)算機(jī)中實(shí) 時(shí)計(jì)算姿態(tài)矩陣,即計(jì)算出載體坐 標(biāo)系與導(dǎo)航坐標(biāo)系之間的關(guān)系,從而把載體坐 標(biāo)系的加速度計(jì)信息轉(zhuǎn)換為導(dǎo)航坐標(biāo)系下 的信息,然后進(jìn)行導(dǎo)航計(jì)算。由于其具 有可靠性高、功能強(qiáng)、重量輕、成本低、精度高 以及使用靈活等優(yōu)點(diǎn),使得 SINS 已經(jīng)成為當(dāng)今慣性導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的主流。捷聯(lián)慣性測(cè)量組件是慣導(dǎo)系統(tǒng)的核心組件, IMU 的輸出信息的精度在很大程度上決定了系統(tǒng)的精度。
組合導(dǎo)航,組合導(dǎo)航按照數(shù)據(jù)融合層次深淺的不同,一般可分為松耦合、 緊耦合、深耦合三種耦合方式。組合導(dǎo)航最核心的技術(shù)在于如何將不同系 統(tǒng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)以最優(yōu)的濾波算法進(jìn)行有機(jī)融合,對(duì)不同類型傳感器采集后 的導(dǎo)航信息進(jìn)行綜合處理。通過(guò)濾波技術(shù)把衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航兩者組合 在一起,充分發(fā)揮兩者各自優(yōu)勢(shì)。衛(wèi)星導(dǎo)航的高精度可以彌補(bǔ)慣性導(dǎo)航誤 差迅速發(fā)散的問(wèn)題,慣性導(dǎo)航的自主性也可以填補(bǔ)衛(wèi)星導(dǎo)航易受干擾、穩(wěn) 定性差等不足。尤其在衛(wèi)星信號(hào)被遮擋導(dǎo)致接收機(jī)無(wú)法定位的情況下,慣 性導(dǎo)航能夠繼續(xù)輸出定位結(jié)果,直至信號(hào)恢復(fù)。在無(wú)法接收衛(wèi)星信號(hào)和低 信噪比等環(huán)境下,組合導(dǎo)航可以提供比單獨(dú)任何一種系統(tǒng)更精確的導(dǎo)航結(jié) 果。
2.2、信息傳輸技術(shù):信息作戰(zhàn)的神經(jīng)
通信的方式是指通信雙方之間的工作方式或信號(hào)傳輸方式。信號(hào)在信道中傳輸, 一般有單工通信、半雙工通信、全雙工通信、串行通信及并行通信。對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,按照消息傳送的方向和時(shí)間的關(guān)系,可分為單工通信、 半雙工通信與全雙工通信。單工通信是指消息在任意時(shí)刻只能單方向傳輸 的一種通信方式,半雙工通信是指通信雙方雖然都能進(jìn)行收或發(fā)信息,但 不能同時(shí)進(jìn)行收或發(fā)的通信方式,全雙工通信是指雙方可同時(shí)都進(jìn)行雙向 消息傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?duì)于數(shù)字通信,按照數(shù)字信號(hào)碼元的排列方式的不同,可分為串行通信及 并行通信。串行通信是指將代表信息的數(shù)字信號(hào)或者數(shù)據(jù)信號(hào)按時(shí)間順序 一個(gè)接一個(gè)的在信道中傳輸?shù)姆绞?,并行通信是指代表信息的?shù)字信號(hào)序 列按照某一規(guī)則分成兩路或者兩路以上同時(shí)在信道中傳輸。
2.2.1、光纖傳輸技術(shù):滿足速度及數(shù)據(jù)量大要求
光纖傳輸技術(shù)是指將要傳送的語(yǔ)音、圖像和數(shù)據(jù)信號(hào)燈調(diào)制在光載波上,以光 纖作為傳輸介質(zhì)的通信技術(shù)。根據(jù)《關(guān)于光纖傳輸通信及設(shè)備的研究》,光纖通信 技術(shù)的工作原理是:先將需要傳輸?shù)男畔⒔?jīng)過(guò)發(fā)送端轉(zhuǎn)變成的電信號(hào),利用激光器 將調(diào)制好的電信號(hào)通過(guò)激光束發(fā)送出去。光的強(qiáng)度會(huì)根據(jù)電信號(hào)的頻率而不斷發(fā)生 變化,將信息傳送到接收端,再通過(guò)檢測(cè)器把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),最后利用解調(diào) 的手段把電信號(hào)中的信息復(fù)原。
光纖通信系統(tǒng)按照傳輸信號(hào)的類型可分為光纖模擬信號(hào)通信系統(tǒng)和光纖數(shù)字通信系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)的基本組成包括光發(fā)信機(jī)、光收信機(jī)、光纖或光纜、中繼器 以及光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件。這些設(shè)備共同組成了光纖通信息系統(tǒng)當(dāng)中的 數(shù)據(jù)源、光發(fā)送端和光學(xué)信道,光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成及主要設(shè)備對(duì)于光通訊人員來(lái) 說(shuō)極為重要。光發(fā)信機(jī):光發(fā)信機(jī)的實(shí)質(zhì)是光端機(jī),它的作用是實(shí)現(xiàn)光的轉(zhuǎn)換過(guò)程。一 臺(tái)光發(fā)信機(jī)由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器共同構(gòu)成,在實(shí)際工作中把從光源中 得到的光波通過(guò)電端機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,轉(zhuǎn)換成已調(diào)光波,再 利用光纖或者光纜將已經(jīng)耦合好的已調(diào)光波傳輸出去。我們?cè)谌粘K佑| 的電子通信設(shè)備就是電端機(jī)。
光收信機(jī):光收信機(jī)由光放大器和光檢測(cè)器兩個(gè)重要元件構(gòu)成,在光纖通 信中起到轉(zhuǎn)換光電信號(hào)的作用。在實(shí)際工作中通過(guò)光檢測(cè)器將來(lái)自光纖或 者光纜的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),然后再放大這些電信號(hào),直到達(dá)到能夠被 接收器識(shí)別的電平,最終送到電端機(jī)中。光纖或光纜:光纖和光纜是連接各種光纖通信系統(tǒng)設(shè)備的媒介,是構(gòu)成光 傳輸通道的重要組成。在實(shí)際工作中會(huì)將已經(jīng)調(diào)制好的光信號(hào)從發(fā)信端耦 合到接收端去,在這個(gè)過(guò)程中,負(fù)責(zé)保護(hù)信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸,完成信息傳 遞。
中繼器:中繼器是光纖傳輸過(guò)程中的信號(hào)補(bǔ)償工具,負(fù)責(zé)補(bǔ)償光信號(hào)在傳 輸過(guò)程中因?yàn)閭鬏斁嚯x或者其他原因而造成的信號(hào)衰減,除此之外,中繼 器還負(fù)責(zé)對(duì)波形失真的脈沖近行政性。中繼器的主要元件為判決再生電路, 同時(shí)具備光源和光檢測(cè)器,能夠隨時(shí)分析光纖中的電信號(hào)。 光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件:光纖和光纜的長(zhǎng)度并非可以無(wú)限延長(zhǎng), 受到施工條件或者拉制工藝的限制,很多情況下需要額外連接其他的光纖。 也存在一條光纖線路需要對(duì)多根光纖進(jìn)行連接的情況,所以光纖連接器、 耦合器這些無(wú)源器件也就應(yīng)運(yùn)而生。
伴隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,對(duì)于信息傳輸速度的要求越來(lái)越高,光纖技術(shù)最 為一種新型的高速傳遞信息的手段已經(jīng)得到了各領(lǐng)域的重視和應(yīng)用。如在以多微機(jī) 為主的電梯系統(tǒng)中,對(duì)數(shù)據(jù)的處理準(zhǔn)確性、完整性、傳輸效率和數(shù)量都有很高的要 求,光纖技術(shù)完全滿足了多微機(jī)電梯系統(tǒng)的處理要求,不僅對(duì)并聯(lián)群控性能有所幫 助,還減少了電梯控制系統(tǒng)的延遲,提高了反應(yīng)速度。例如,電梯系統(tǒng)的光纖傳輸通信裝置就是由光纖、光源以及光電接收器共同組成。
2.2.2、無(wú)線傳輸技術(shù):滿足靈活性及成本低要求
無(wú)線通信是利用電波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通 信方式。無(wú)線傳輸和有線傳輸是對(duì)應(yīng)的。隨著無(wú)線技術(shù)的日益發(fā)展,無(wú)線傳輸技術(shù) 應(yīng)用越來(lái)越被各行各業(yè)所接受。無(wú)線圖像傳輸作為一個(gè)特殊使用方式也逐漸被廣大 用戶看好。其安裝方便、靈活性強(qiáng)、性價(jià)比高等特性使得更多行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)采用 無(wú)線傳輸方式,建立被監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心之間的連接。
無(wú)線通信系統(tǒng)由三個(gè)部分組成發(fā)信設(shè)備、收信設(shè)備和傳輸介質(zhì)。發(fā)信設(shè)備的作 用是將原始的信源轉(zhuǎn)換成能夠在特定的傳輸介質(zhì)上進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào),它的處理過(guò)程 主要是放大、濾波、調(diào)制和編碼等。傳輸介質(zhì)就是信道,信道中常常會(huì)伴有干擾和 噪聲,而這些會(huì)影響通信的質(zhì)量。收信設(shè)備是針對(duì)發(fā)信設(shè)備而言的,它同收信設(shè)備 的功能相逆,通過(guò)譯碼、解調(diào)、變換、放大等將收到的信號(hào)還原成原來(lái)的信息并送 到接收端。
2.2.3、通信抗干擾技術(shù):推動(dòng)無(wú)線高效高質(zhì)發(fā)展
抗干擾通信,指在密集、復(fù)雜多變的電磁干擾和有針對(duì)性的通信干擾環(huán)境中, 采取各種電子抗干擾措施以保持通信暢通的通信。隨著科技的發(fā)展和無(wú)線領(lǐng)域的不斷拓展,抗干擾技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用,能夠從正確的角度來(lái)思考,并且在各類問(wèn)題的 解決過(guò)程中告別了傳統(tǒng)的思路和方法??垢蓴_技術(shù)的影響因素非常多。技術(shù)人員的 因素是最為重要的,當(dāng)前技術(shù)團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)出匱乏的特點(diǎn),雖然在抗干擾的功能上不斷 的增加,但是還沒(méi)有完全解決干擾的問(wèn)題,干擾的現(xiàn)象依然是大量存在的,設(shè)備因 素也是重要的組成部分。
2.3、信息處理技術(shù):信息作戰(zhàn)的大腦
獲取信息并對(duì)它進(jìn)行加工處理,使之成為有用信息并發(fā)布出去的過(guò)程,稱為信 息處理。在信息作戰(zhàn)領(lǐng)域,信息處理技術(shù)的主體——計(jì)算機(jī)技術(shù)和作為信息處理工 具的電子計(jì)算機(jī),是信息作戰(zhàn)指揮員和指揮控制機(jī)構(gòu)的外腦,是信息作戰(zhàn)系統(tǒng) 的核心。其組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),將各種信息系統(tǒng)、信息武器系統(tǒng)、數(shù)字化部隊(duì)相連, 使信息的獲取、傳遞、處理、輔助決策、指揮控制、顯示和對(duì)抗實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,它 可為信息作戰(zhàn)指揮員及其指揮控制機(jī)構(gòu)提供經(jīng)處理的必要、適時(shí)、準(zhǔn)確和相關(guān)的情 報(bào)信息,使其在透明的信息化戰(zhàn)場(chǎng)指揮部隊(duì)和控制武器系統(tǒng)遂行信息作戰(zhàn)任務(wù), 協(xié)調(diào)諸軍兵種聯(lián)合作戰(zhàn),以?shī)Z取信息作戰(zhàn)的勝利。這表明信息處理技術(shù)已成為信息 作戰(zhàn)的重要支柱。信息處理技術(shù)的應(yīng)用程度,已成為信息作戰(zhàn)運(yùn)用高新技術(shù)程度的 一個(gè)重要標(biāo)志。
2.3.1、數(shù)據(jù)庫(kù)/數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù):致力信息存儲(chǔ)管理
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是指依托于計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)及軟件平臺(tái)所開(kāi)發(fā)出的一種專門(mén) 針對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理的技術(shù)。該技術(shù)并不是簡(jiǎn)單地將各類數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)于硬盤(pán)上, 而是可以通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)分析模型來(lái)分類存儲(chǔ)管理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),形成便于操作、層 次結(jié)構(gòu)清晰的管理平臺(tái),并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的處理、分析和備份保護(hù)等,還可 以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的云管理和共享,便于在各種場(chǎng)景下進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的管理和 應(yīng)用。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用有效解決了數(shù)據(jù)信息科學(xué)、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)的問(wèn) 題,并借助數(shù)據(jù)信息的備份恢復(fù)、安全監(jiān)測(cè)、訪問(wèn)認(rèn)證技術(shù)來(lái)保障數(shù)據(jù)信息的安全。 當(dāng)前,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)還處于持續(xù)改進(jìn)、提升的過(guò)程中,通過(guò)擴(kuò)大容量和規(guī)模、 增加數(shù)據(jù)模式來(lái)解決更為復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)信息處理需求。
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已被推廣應(yīng)用于信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及管理,為保證信息安全性 和準(zhǔn)確性,需要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)此,首先確定所需儲(chǔ)存的信息數(shù) 據(jù),其次應(yīng)用表格的方式進(jìn)行分類處理,將所有數(shù)據(jù)劃分為 3 種類型,最后進(jìn)行有 序存儲(chǔ),最大限度地降低數(shù)據(jù)冗余度。為了能夠準(zhǔn)確描述出系統(tǒng)中的關(guān)鍵信息數(shù)據(jù), 需要提高對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建的重視度,保證在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)劃創(chuàng)建完成后,高 效處理數(shù)據(jù)對(duì)象關(guān)系組成問(wèn)題。
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),是在數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)大量存在的情況下,為了進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)資源、為 了決策需要而產(chǎn)生的。數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)在信息技術(shù)領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用,我們社會(huì)生活 的各個(gè)部門(mén),幾乎都有各種各樣的數(shù)據(jù)庫(kù)保存著與我們的生活息息相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。 作為數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)分支,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)概念的提出,相對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)從時(shí)間上就近得多。 美國(guó)著名信息工程專家 WilliamInmON 博士在 90 年代初提出了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)概念的一個(gè) 表述,認(rèn)為:一個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)通常是一個(gè)面向主題的、集成的、隨時(shí)間變化的、但 信息本身相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)集合,它用于對(duì)管理決策過(guò)程的支持。
2.3.2、信息識(shí)別技術(shù):圖像識(shí)別類技術(shù)發(fā)展迅猛
信息識(shí)別技術(shù)在光機(jī)電一體化領(lǐng)域中的應(yīng)用也稱自動(dòng)識(shí)別技術(shù),是數(shù)據(jù)自動(dòng)采 集、自動(dòng)輸入和自動(dòng)識(shí)別的基礎(chǔ),是計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理的重要技術(shù)保障。自動(dòng)識(shí) 別技術(shù)就是應(yīng)用一定的識(shí)別裝置,通過(guò)被識(shí)別物品和識(shí)別裝置之間的接近活動(dòng),自 動(dòng)地獲取被識(shí)別物品的相關(guān)信息,并提供給后臺(tái)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)將計(jì)算機(jī)、光、電、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融為一體,與 互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)物品的跟蹤與信息的共享,從 而給物體賦予智能,實(shí)現(xiàn)人與物體以及物體與物體之間的溝通和對(duì)話。自動(dòng)識(shí)別技 術(shù)主要包括針對(duì)物(無(wú)生命)的識(shí)別和針對(duì)人(有生命)的識(shí)別兩類。而針對(duì) 物的識(shí)別技術(shù)包括:條形碼、智能卡技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)等;針對(duì)人的識(shí)別技術(shù)包 括:聲音識(shí)別技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)等。
語(yǔ)音識(shí)別技術(shù),也被稱為自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別,其目標(biāo)是將人類的語(yǔ)音中的詞匯 內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的輸入,例如按鍵、二進(jìn)制編碼或者字符序列。與 說(shuō)話人識(shí)別及說(shuō)話人確認(rèn)不同,后者嘗試識(shí)別或確認(rèn)發(fā)出語(yǔ)音的說(shuō)話人而 非其中所包含的詞匯內(nèi)容。 語(yǔ)音識(shí)別模型結(jié)構(gòu)主要由聲學(xué)模型、語(yǔ)言模型、詞典、特征提取、和解碼器五 個(gè)模塊共同組成。
由于人類語(yǔ)音是模擬信號(hào),想要被計(jì)算機(jī)錄入則需要事先使用采 樣量化技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息,其次通過(guò)語(yǔ)音預(yù)處理從原始嘈雜信號(hào)中提取出干 凈的語(yǔ)音信號(hào),以便于后續(xù)的語(yǔ)音特征提取。語(yǔ)音特征提取的目的是將預(yù)處理后的 語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為聲學(xué)模型訓(xùn)練可以利用的特征向量,在提取過(guò)程中,語(yǔ)音從時(shí)域空間轉(zhuǎn) 換到頻域空間。聲學(xué)模型經(jīng)過(guò)語(yǔ)音數(shù)據(jù)集訓(xùn)練后,把聲音信號(hào)識(shí)別成音素等聲學(xué)單 元并給出相應(yīng)的概率。語(yǔ)言模型是在大量語(yǔ)言文件上進(jìn)行訓(xùn)練,并根據(jù)語(yǔ)法、詞法 知識(shí)對(duì)初步識(shí)別結(jié)果再做篩選,進(jìn)而選出符合語(yǔ)法規(guī)則的部分作為最終的語(yǔ)音識(shí)別 結(jié)果。
圖像識(shí)別技術(shù)是人工智能的一個(gè)重要領(lǐng)域,是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處 理、分析和理解,以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)像的技術(shù)。圖像識(shí)別原 理主要是需處理具有一定復(fù)雜性的信息,處理技術(shù)并不是隨意出現(xiàn)在計(jì)算 機(jī)中,主要是根據(jù)一些研究人員的實(shí)踐,結(jié)合計(jì)算機(jī)程序?qū)ο嚓P(guān)內(nèi)容模擬 并予以實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)與人類對(duì)圖像識(shí)別的基本原理基本類似, 在人類感覺(jué)及視覺(jué)等方面只是計(jì)算機(jī)不會(huì)受到任何因素的影響。人類不只 是結(jié)合儲(chǔ)存在腦海中的圖像記憶進(jìn)行識(shí)別,而是利用圖像特征對(duì)其分類, 再利用各類別特征識(shí)別出圖片。計(jì)算機(jī)也采用同樣的圖像識(shí)別原理,采用 對(duì)圖像重要特征的分類和提取,并有效排除無(wú)用的多余特征,進(jìn)而使圖像 識(shí)別得以實(shí)現(xiàn)。有時(shí)計(jì)算機(jī)對(duì)上述特征的提取比較明顯,有時(shí)就比較普通, 這將對(duì)計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別的效率產(chǎn)生較大影響。
紅外圖像處理和紅外目標(biāo)識(shí)別方法一直是模式識(shí)別和圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)比較重要的研究課題,該研究在空中目標(biāo)識(shí)別、跟蹤、導(dǎo)航與監(jiān)測(cè)、軍用監(jiān)控系統(tǒng)中的 飛機(jī)識(shí)別等方面有著廣泛應(yīng)用。根據(jù)《基于紅外圖像和特征融合的飛機(jī)目標(biāo)識(shí)別方 法》一文,由于紅外目標(biāo)圖像具有較高的探測(cè)靈敏度、較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的 空間分辨力,所以由紅外圖像能探測(cè)并識(shí)別出遠(yuǎn)程空中的飛行目標(biāo)。特別是當(dāng)前紅 外成像制導(dǎo)具有導(dǎo)引精度高、靈敏度高、作用距離遠(yuǎn)、隱蔽性好等特點(diǎn),使得該項(xiàng) 研究成為當(dāng)今精確制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展和研究的熱點(diǎn)。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中紅外成像技術(shù)的迅 速發(fā)展,對(duì)空中飛機(jī)目標(biāo)識(shí)別的要求也越來(lái)越高。如何快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)、分割和 識(shí)別出紅外目標(biāo)是紅外圖像處理的基礎(chǔ)和前提。
2.3.3、信息融合技術(shù):滿足高勝率和成本低要求
信息融合技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)按時(shí)序獲得的若干傳感器的觀測(cè)信息在一定 準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合處理,以完成所需的決策和估計(jì)任務(wù)而進(jìn)行的信息處理 過(guò)程。按照這一定義,多傳感器系統(tǒng)是信息融合的硬件基礎(chǔ),多源信息是信息融合 的加工對(duì)象,協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理是信息融合的核心。從軍事角度講,信息融合可 以理解為對(duì)來(lái)自多源的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)、關(guān)聯(lián)、相關(guān)、估計(jì)和綜合等多級(jí)多方 面的處理,以得到精確的狀態(tài)和類別判定以及進(jìn)行快速完整的態(tài)勢(shì)和威脅估計(jì)。信 息融合可以分為三個(gè)級(jí)別:數(shù)據(jù)級(jí)信息融合、特征級(jí)數(shù)據(jù)融合和決策級(jí)信息融合。 數(shù)據(jù)級(jí)信息融合,在原始數(shù)據(jù)層上進(jìn)行的融合,即各種傳感器對(duì)原始信息 未作很多預(yù)處理之前就進(jìn)行的信息綜合分析,主要應(yīng)用于圖像融合。
特征級(jí)信息融合,特征級(jí)融合屬于中間層次,它對(duì)來(lái)自傳感器的原始信息 進(jìn)行特征提取,然后對(duì)特征信息進(jìn)行綜合分析和處理。特征級(jí)融合可劃分 為兩類:目標(biāo)狀態(tài)信息融合和目標(biāo)特性融合。特征級(jí)目標(biāo)狀態(tài)信息融合主 要用于多傳感器目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域。決策級(jí)信息融合,決策級(jí)融合是一種高層次融合,其結(jié)果為指揮控制決策 提供依據(jù)。因此,決策級(jí)融合必須從具體決策問(wèn)題的需求出發(fā),充分利用 特征融合所提取的測(cè)量對(duì)象的各類特征信息,采用適當(dāng)?shù)娜诤霞夹g(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 決策級(jí)融合是三級(jí)融合的最終結(jié)果,直接針對(duì)具體決策目標(biāo),融合結(jié)果直 接影響決策水平。但是,決策級(jí)融合首先要對(duì)原傳感器信息進(jìn)行預(yù)處理以 獲得各自的判定結(jié)果,所以預(yù)處理代價(jià)高。
2.4、信息安全技術(shù):信息作戰(zhàn)的盔甲
信息安全,ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)的定義為:為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立和采用的 技術(shù)、管理上的安全保護(hù),為的是保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)不因偶然和惡意的 原因而遭到破壞、更改和泄露。
2.4.1、軍事密碼技術(shù):無(wú)形戰(zhàn)場(chǎng)上的智慧較量
密碼被譽(yù)為信息安全的守護(hù)神。如《解放軍報(bào)》2015 年 1 月 22 日第 007 版 新聞提及,到了現(xiàn)代,隨著信息技術(shù)的空前發(fā)展,密碼學(xué)也迎來(lái)了它的輝煌時(shí)期, 相繼誕生了序列密碼、分組密碼、公鑰密碼等多種體制,加密與破譯成為 信息保密傳輸與情報(bào)獲取激烈對(duì)抗領(lǐng)域,雙方斗智斗勇,循環(huán)進(jìn)行著魔高一尺道 高一丈的較量,其范疇已不僅僅限于傳統(tǒng)意義上的保密通信,而是將應(yīng)用領(lǐng) 域擴(kuò)展至政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、外交、商業(yè)、金融等各個(gè)領(lǐng)域,成為維護(hù)國(guó)家安全、 保守國(guó)家秘密、奪取戰(zhàn)爭(zhēng)勝利和謀求商業(yè)利益的重要手段。密碼體制從原理上可分 為兩大類,即對(duì)稱密碼體制和非對(duì)稱密碼體制。
從區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)上看,是指一種由成員集體維護(hù)穩(wěn)定、以密碼學(xué)保證數(shù)據(jù)信 息安全、用共識(shí)算法保障系統(tǒng)一致性的分布式去中心化賬本。狹義區(qū)塊鏈?zhǔn)前凑諘r(shí) 間順序,將數(shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并以密碼學(xué)方式保 證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。廣義區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)驗(yàn) 證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù),利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法生成和更新數(shù)據(jù),利用密碼學(xué)的方式保證 數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約,編程和操作數(shù)據(jù) 的全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。
2.4.2、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù):奪取軍事信息優(yōu)勢(shì)手段
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)指保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件、軟件、數(shù)據(jù)及其服務(wù)的安全而采取的信息 安全技術(shù)。20 世紀(jì) 60 年代以后,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展和普及,網(wǎng)絡(luò)與信息 安全的重要性日益突出。人們普遍認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題是由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在漏洞, 可以通過(guò)改進(jìn)系統(tǒng)細(xì)節(jié)和復(fù)雜協(xié)議設(shè)計(jì)等補(bǔ)救措施構(gòu)建安全系統(tǒng)。90 年代后期,人 們逐漸認(rèn)識(shí)到僅靠被動(dòng)防御技術(shù),不能保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全,需要采用主動(dòng)防御技 術(shù),及時(shí)檢測(cè)入侵發(fā)生,作出響應(yīng)。隨著網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)攻擊和入 侵不可避免,且很難及時(shí)檢測(cè)和報(bào)警,網(wǎng)絡(luò)容侵、容災(zāi)技術(shù)出現(xiàn),使網(wǎng)絡(luò)在受到攻 擊和破壞后仍能恢復(fù)預(yù)定功能。在信息化條件下,網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)將成為信息作戰(zhàn)的主要樣 式,網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)將成為獲取信息優(yōu)勢(shì)的新技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)作為奪取軍事信息 優(yōu)勢(shì)的手段,將有很大發(fā)展空間。
2.4.2、電子對(duì)抗技術(shù):爭(zhēng)奪制電磁權(quán)焦點(diǎn)
電子對(duì)抗又被稱之為電子戰(zhàn),主要任務(wù)是將敵對(duì)方的電子設(shè)備進(jìn)行破壞干擾,削弱對(duì)方的勢(shì)力,保障己方的電子設(shè)備儀器可以發(fā)揮最大的效能,并高效化的展開(kāi) 軍事指揮行動(dòng)。電子對(duì)抗戰(zhàn)主要是通過(guò)電子對(duì)抗的偵察和反偵察手段,電子干擾和 反干擾手段,電子的進(jìn)攻和防御手段進(jìn)行對(duì)抗。電子對(duì)抗儀器主要是通過(guò)雷達(dá),無(wú) 線電通訊,光電對(duì)抗,網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗,導(dǎo)航和制導(dǎo)對(duì)抗等進(jìn)行的,電子對(duì)抗的方式可以 應(yīng)用在空軍、海軍、陸軍、潛水作戰(zhàn)等方面,是現(xiàn)代化主要的軍事作戰(zhàn)對(duì)抗手段, 隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的不斷覆蓋,跟蹤定位作戰(zhàn)不斷運(yùn)用到導(dǎo)彈方面。隨著電子指揮 控制可以精準(zhǔn)化的打擊目標(biāo),電子對(duì)抗在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中擔(dān)任著不可替代的重要作用。
基本原理方面,以雷達(dá)對(duì)抗為例,雷達(dá)對(duì)抗是與雷達(dá)緊密聯(lián)系在一起的。雷達(dá) 為了獲取目標(biāo)信息,必須首先將高功率的電磁波能量照射到目標(biāo)上;由于目標(biāo)的電 磁散射特性,將對(duì)照射能量產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)制和散射,雷達(dá)接收到目標(biāo)調(diào)制后的一部 分微弱的散射信號(hào),再根據(jù)收發(fā)信號(hào)的調(diào)制的相對(duì)關(guān)系,解調(diào)出目標(biāo)信息。雷達(dá)對(duì) 抗設(shè)備中的偵察設(shè)備接收雷達(dá)發(fā)射的直達(dá)信號(hào),測(cè)量該雷達(dá)的方向、頻率和其它調(diào) 制參數(shù),然后根據(jù)已經(jīng)掌握的雷達(dá)信號(hào)先驗(yàn)信息和先驗(yàn)知識(shí),判斷該雷達(dá)的功能、 工作狀態(tài)和威脅程度等,并將各種信號(hào)處理的結(jié)果提供給干擾機(jī)和其它有關(guān)設(shè)備。 由此可見(jiàn),實(shí)現(xiàn)雷達(dá)偵察的基本條件是:雷達(dá)向空間發(fā)射信號(hào)、偵察接收機(jī)收到足 夠強(qiáng)的雷達(dá)信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)的調(diào)制方式和調(diào)制參數(shù)位于偵察機(jī)信號(hào)檢測(cè)的能力和范 圍之內(nèi)。
以雷達(dá)干擾為例,為了削弱和破壞敵方探測(cè)和通信網(wǎng)絡(luò),爭(zhēng)奪戰(zhàn)場(chǎng)的制電磁 權(quán),電子對(duì)抗的能力是必不可少的,而雷達(dá)干擾技術(shù)是電子對(duì)抗環(huán)節(jié)中重要的一 環(huán)。通常情況下戰(zhàn)場(chǎng)上一方將首先偵察獲得敵方電磁頻譜參數(shù),然后使用各種相應(yīng) 的技術(shù)手段使其不能正常工作。在這種情況下,受干擾方的雷達(dá)探測(cè)或通信系統(tǒng)由 于受到干擾和限制,將使其信息獲取能力大幅降低,成為戰(zhàn)場(chǎng)上的聾子和瞎 子,從而降低干擾方自身的受威脅程度。雷達(dá)電子干擾的分類方法有多種:按照 干擾的作用機(jī)理可分為壓制干擾和欺騙干擾,按照干擾的空間幾何位置可以分為自 衛(wèi)干擾和支援干擾,按照干擾能量的來(lái)源,可以分為有源干擾和無(wú)源干擾。
3、應(yīng)用角度:多領(lǐng)域市場(chǎng)空間規(guī)模超百億
軍事信息系統(tǒng)是綜合了指揮、控制、通信、偵察、監(jiān)視、情報(bào)、后勤、保障等 眾多系統(tǒng)的大型的復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)。在《軍事信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》書(shū)中指出,軍事 信息系統(tǒng)的概念有多種認(rèn)識(shí),但學(xué)術(shù)上對(duì)于軍事信息系統(tǒng)的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)基本一致,主 要包含三方面:第一,能夠涵蓋軍事信息的整個(gè)流程;第二,是包含相對(duì)獨(dú)立的綜 合電子信息系統(tǒng)和嵌入式信息系統(tǒng);第三,人機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)。綜合來(lái)看,軍事信息 系統(tǒng)主要包含指揮信息系統(tǒng)、作戰(zhàn)信息系統(tǒng)和日常業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)。
3.1、軍費(fèi)穩(wěn)定增長(zhǎng),政策催動(dòng)國(guó)防信息建設(shè)
我們認(rèn)為有三點(diǎn)原因支撐國(guó)防化行業(yè)發(fā)展: 軍費(fèi)是軍工行業(yè)發(fā)展源頭,2022年增速雖有所提升,但我國(guó)國(guó)防預(yù)算支出 占比 GDP 相較其他國(guó)家仍較小,未來(lái)有持續(xù)提升的空間。
中國(guó)國(guó)防費(fèi)按用途劃分,主要由人員生活費(fèi)、訓(xùn)練維持費(fèi)和裝備費(fèi)構(gòu)成。人員生 活費(fèi)用于軍官、文職干部、士兵和聘用的非現(xiàn)役人員,以及軍隊(duì)供養(yǎng)的離退休干部工 資、津貼、伙食、被裝、保險(xiǎn)、福利、撫恤等。訓(xùn)練維持費(fèi)用于部隊(duì)訓(xùn)練、院校教育、工程設(shè)施建設(shè)維護(hù)以及其他日常消耗性支出。裝備費(fèi)用于武器裝備的研究、試驗(yàn)、采 購(gòu)、維修、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等。國(guó)防費(fèi)的保障范圍包括現(xiàn)役部隊(duì)、預(yù)備役部隊(duì)、民兵等。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)信息化的要求日益提高,國(guó)防信息化建設(shè)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家 綜合戰(zhàn)力水平的重要指標(biāo)之一。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù),美國(guó)陸軍的信息化裝備 程度已達(dá)到 50%以上,美國(guó)海軍、空軍的信息化裝備程度已達(dá)到 70%以上,已初步 建成了符合現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)、戰(zhàn)術(shù)要求的信息化國(guó)防體系。在此環(huán)境下,我國(guó)正加快推進(jìn) 國(guó)防信息化進(jìn)程,近年來(lái)國(guó)家高度重視軍工信息化建設(shè),不斷出臺(tái)政策推動(dòng)行業(yè)發(fā) 展。2016 年《軍隊(duì)建設(shè)發(fā)展十三五規(guī)劃綱要》提出,到 2020 年要構(gòu)建能夠打 贏信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的現(xiàn)代軍事力量體系;2021 年十四五規(guī)劃指出,要加快機(jī)械化信 息化智能化融合發(fā)展,全面加強(qiáng)練兵備戰(zhàn),提高捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)、安全、發(fā)展利益的 戰(zhàn)略能力,確保 2027 年實(shí)現(xiàn)建軍百年奮斗目標(biāo)。
2022 年 10 月,《高舉中國(guó)特色社會(huì)主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化 國(guó)家而團(tuán)結(jié)奮斗》報(bào)告中指出,如期實(shí)現(xiàn)建軍一百年奮斗目標(biāo),加快把人民軍隊(duì) 建成世界一流軍隊(duì),是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的戰(zhàn)略要求。必須貫徹新時(shí)代 黨的強(qiáng)軍思想,貫徹新時(shí)代軍事戰(zhàn)略方針,堅(jiān)持黨對(duì)人民軍隊(duì)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo),堅(jiān)持政 治建軍、改革強(qiáng)軍、科技強(qiáng)軍、人才強(qiáng)軍、依法治軍,堅(jiān)持邊斗爭(zhēng)、邊備戰(zhàn)、邊建 設(shè),堅(jiān)持機(jī)械化信息化智能化融合發(fā)展,加快軍事理論現(xiàn)代化、軍隊(duì)組織形態(tài)現(xiàn)代 化、軍事人員現(xiàn)代化、武器裝備現(xiàn)代化,提高捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)、安全、發(fā)展利益戰(zhàn)略 能力,有效履行新時(shí)代人民軍隊(duì)使命任務(wù)。
國(guó)防信息化行業(yè)是推動(dòng)國(guó)防現(xiàn)代化全方位轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)國(guó)防軍事從傳統(tǒng)人力 規(guī)模型向質(zhì)量效能型和科技密集型轉(zhuǎn)變的主要推動(dòng)力量。近年來(lái),國(guó)家先后頒布一 系列鼓勵(lì)性政策,支持優(yōu)勢(shì)民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入國(guó)防信息化相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈條,在資質(zhì)許可范 圍內(nèi)提供信息化軟件、硬件或配套服務(wù)。政策的出臺(tái),一方面再次強(qiáng)調(diào)了國(guó)防信息 化建設(shè)的重要程度,另一方面也為民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入國(guó)防信息化市場(chǎng)提供了歷史性機(jī)遇, 為國(guó)防信息化行業(yè)的發(fā)展?fàn)I造了優(yōu)良的政策環(huán)境。
3.2、衛(wèi)星:持續(xù)關(guān)注衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)及導(dǎo)航發(fā)展
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。應(yīng)用衛(wèi)星研制生產(chǎn)已形成系列化,正在從試驗(yàn)應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型轉(zhuǎn)變,衛(wèi)星應(yīng)用已成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和政府決策的 重要支撐。衛(wèi)星及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈總體分為四個(gè)環(huán)節(jié):1)電器元件材料等衛(wèi)星火箭配 套廠商;2)衛(wèi)星研制商、發(fā)射服務(wù)提供商以及地面設(shè)備制造商;3)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商與衛(wèi)星 應(yīng)用服務(wù)提供商;4)終端用戶(政府、企事業(yè)單位、個(gè)人)。按照用途不同,衛(wèi)星可分為科學(xué)研究、技術(shù)試驗(yàn)和應(yīng)用衛(wèi)星,其中應(yīng)用衛(wèi)星包 括通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等。按照軌道類型分為低軌道衛(wèi)星 (LEO)、中軌道衛(wèi)星(MEO)、地球同步軌道衛(wèi)星(GEO)、大橢圓軌道衛(wèi)星;目前我 國(guó)大部分衛(wèi)星基于低軌道和同步軌道。
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈分為衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)四個(gè)部分。 其中,衛(wèi)星制造分為衛(wèi)星平臺(tái)和衛(wèi)星載荷;衛(wèi)星發(fā)射包括火箭制造和發(fā)射服務(wù);地 面設(shè)備包括固定地面站、移動(dòng)站和用戶終端;衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)包含衛(wèi)星移動(dòng)通信服 務(wù)、寬帶廣播服務(wù)和衛(wèi)星固定服務(wù)。全球市場(chǎng)來(lái)看,根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù),2021 年全球發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量為 1336 顆,同 比增長(zhǎng) 4.3%;星鏈數(shù)量為 783 顆,同比下降 6%。從 2021 年 1-9 月全球在軌衛(wèi)星按 用途分布來(lái)看,通信衛(wèi)星數(shù)目最多,占比為 63%。根據(jù)客戶來(lái)看,商用衛(wèi)星數(shù)量最 多,占比 71%。根據(jù) UCS 數(shù)據(jù),2021 年全球在軌衛(wèi)星數(shù)量 4852 顆,其中,中國(guó)在軌衛(wèi)星數(shù)量 為 499 個(gè),占所有在軌衛(wèi)星比重的 10.28%,為世界第二大在軌有效衛(wèi)星的擁有國(guó); 而美國(guó)在軌衛(wèi)星數(shù)量為 2944 個(gè),是中國(guó)的 5.9 倍。未來(lái)中國(guó)航天產(chǎn)業(yè)仍存在較大的 提升空間。
2013-2021 年,全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入保持逐年增長(zhǎng)。從增長(zhǎng)速率上來(lái)看,2013- 2015 年,全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入增速快速下降,到 2015-2018 年,收入增速趨于穩(wěn)定, 保持在 3%左右。2019-2021 年增速受多方面影響有所停滯,2021 年衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)占全球 航天業(yè)務(wù)的 72%,收入為 2790 億美元,比 2021 年增長(zhǎng) 3%。
全球市場(chǎng)來(lái)看,根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù),2021 年 9 月底中國(guó)共計(jì)發(fā)射 42 顆遙感衛(wèi) 星,但通信衛(wèi)星只有 7 顆,導(dǎo)航衛(wèi)星更是沒(méi)有。從中國(guó)目前在軌衛(wèi)星分布來(lái)看, 2021 年 1-9 月中國(guó)遙感衛(wèi)星數(shù)目最多占比為 53%。通信和導(dǎo)航衛(wèi)星分別只占有 13% 和10%。根據(jù)客戶來(lái)看,我國(guó)較多由政府和軍方主導(dǎo)。政府衛(wèi)星占比最高,為38%; 其次為軍用衛(wèi)星,占比29%。此外近年來(lái)隨著商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)展,其占比也達(dá)到了28%。市場(chǎng)近年來(lái)雖然增速有所放緩,但中國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)步提升的 趨勢(shì)。2021 年中國(guó)遙感衛(wèi)星市場(chǎng)規(guī)模約為 88.3 億元,同比增長(zhǎng) 7.9%;衛(wèi)星通信市 場(chǎng)規(guī)模約為 792 億元,同比增長(zhǎng) 9.6%;衛(wèi)星應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模為 4422 億元,同比增長(zhǎng) 10.6%。
3.3、雷達(dá):重點(diǎn)關(guān)注相控陣?yán)走_(dá)及相關(guān)組件
軍用雷達(dá)是利用電磁波探測(cè)目標(biāo)的軍用電子裝備,雷達(dá)發(fā)射的電磁波照射目標(biāo)并接收其回波,由此來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定位置、運(yùn)動(dòng)方向和速度及其它特性,并且能適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)上惡劣的環(huán)境、能全天候使用等特點(diǎn)。雷達(dá)系統(tǒng)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、信號(hào)處理機(jī)、數(shù)據(jù)處理機(jī)和顯示器等若干分系統(tǒng)構(gòu)成,因此可分為上游原材料/元器件,中游分系統(tǒng),下游整機(jī)廠。
有源相控陣?yán)走_(dá)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、衛(wèi)星等裝備上,成為目前雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)。根據(jù)鋮昌科技招股說(shuō)明書(shū),現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求雷達(dá) 技術(shù)具備抗偵查、抗干擾、抗隱身的能力,為了滿足這些新要求,雷達(dá)技術(shù)在探測(cè) 器的構(gòu)型、觀測(cè)視角覆蓋和信號(hào)空間維度三個(gè)技術(shù)方向發(fā)展,形成三種主流技術(shù)體 制:相控陣、合成孔徑和脈沖多普勒。
相控陣?yán)走_(dá)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)控制各輻射單元 的相位,改變波束的指向進(jìn)行掃描的雷達(dá),具有快速而精確的波束切換及指向能力, 使雷達(dá)能夠在極短時(shí)間內(nèi)完成全空域掃描。相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)輻射天線單元都配裝 有一個(gè)發(fā)射/接收組件,每一個(gè)組件包含獨(dú)立的功率放大器芯片、低噪聲放大器芯 片、幅相控制芯片等,使其都能自己產(chǎn)生、接收電磁波,得到精確可預(yù)測(cè)的輻射方 向圖和波束指向,在頻寬、信號(hào)處理和冗余設(shè)計(jì)上都比傳統(tǒng)無(wú)源及機(jī)械掃描雷達(dá)具 有較大的優(yōu)勢(shì),因此在探測(cè)、遙感、通信、導(dǎo)航、電子對(duì)抗等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
當(dāng)前,國(guó)外機(jī)載火控雷達(dá)主要由美國(guó)、俄羅斯和歐洲形成三足鼎立的格局, 但是各自又形成了自己的發(fā)展特色。根據(jù)預(yù)測(cè)國(guó)際報(bào)告,雷達(dá)產(chǎn)品的產(chǎn)值及其在市 場(chǎng)份額中所占比例排名前 5 位的公司依次是:雷神公司、諾斯羅普·格魯曼公司、 MEADS 國(guó)際公司、羅克韋爾·柯林斯公司和洛克希德·馬丁公司。5 家公司合計(jì)市 場(chǎng)規(guī)模約為 237 億美元,約占市場(chǎng)總額的 46.5%。
在有源相控陣天線的成本中,T/R 組件的成本占有重要比重,有源相控陣天線 的材料成本,射頻芯片占有重要比重。所謂有源相控陣天線,就是在每個(gè)天線單元 通道中設(shè)置固態(tài)發(fā)射/接收組件,其典型的特征就是在每個(gè)天線單元發(fā)射通道中集 成了功率放大器和在每個(gè)天線單元接收通道中集成了低噪聲放大器。典型的有源相 控陣天線主要包括天線陣面、T/R 組件、饋電網(wǎng)絡(luò)、波控器、電源(含信號(hào)調(diào)制器)、 以及結(jié)構(gòu)件(含散熱裝置)等。天線陣面主要包括輻射單元、金屬基板、射頻接插件 等。T/R 組件包括 T/R 腔體、PCB 板或 LTCC 板、軟基片、功率放大器、低噪聲放大 器、移相器、串并轉(zhuǎn)換、濾波器,溫度補(bǔ)償、射頻接插件、以及低頻接插件等。對(duì) 于成本組成而言,不同體制、不同規(guī)模、不同頻率、不同輸出功率的有源相控陣天 線的成本組成是有變化的。
市場(chǎng)空間方面,由于有源相控陣火控雷達(dá)信號(hào)的發(fā)射和接收是由上千個(gè) T/R 組 件完成,相互之間存在冗余,因此少數(shù)單元失效對(duì)系統(tǒng)性能影響不大。試驗(yàn)表明, 有源相控陣天線中有 10%的單元失效時(shí),對(duì)雷達(dá)總體性能無(wú)顯著影響,不需維修。 30%的輻射器失效時(shí),系統(tǒng)增益降低 3dB,但系統(tǒng)仍可維持基本工作性能。一般情 況下,有源相控陣體制雷達(dá)的任務(wù)可靠性(MTBF 指標(biāo)達(dá) 500h)是無(wú)源相控陣和機(jī)械 掃描體制雷達(dá)可靠性(MTBF 指標(biāo)一般為 200h)的 2~3 倍。
3.4、光纖線纜:軍事有線通信重要組成部分
軍用線纜主要是通過(guò)絕緣、輻照、成纜等工藝來(lái)制作完成,涉及的工藝門(mén)類非 常廣泛,包括有色金屬的熔煉和壓力加工,塑料、橡膠、油漆等化工技術(shù),纖維材 料的繞包、編織等紡織技術(shù),金屬材料的繞包及金屬帶材的縱包、焊接等金屬成形 加工工藝等。
從光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈情況來(lái)看,光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈的主要環(huán)節(jié)為光纖預(yù)制棒—光纖 —光纜,其中光棒被業(yè)界譽(yù)為光纖產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠,是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中利潤(rùn)最 高的部分,毛利率約 50%,同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)難度高,工藝復(fù)雜。光纖光纜下游應(yīng) 用較廣主要包括 5G 領(lǐng)域(運(yùn)營(yíng)商集采)、數(shù)通領(lǐng)域、海洋海纜、軍事通信領(lǐng)域,以 及電力等其他領(lǐng)域。
市場(chǎng)規(guī)模方面,國(guó)際市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Markets and Markets 發(fā)布的研究報(bào)告稱, 2021 年全球軍用和航天光纜市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到 12 億美元,到 2026 年這一數(shù)據(jù)將 增至 15 億美元,期間年復(fù)合增長(zhǎng)率為 5.1%。從我國(guó)光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量來(lái)看,我國(guó) 光纜產(chǎn)量整體調(diào)節(jié)彈性較大。2021 年我國(guó)光纖光纜產(chǎn)量受疫情影響,2022 年行業(yè) 產(chǎn)量回升,2022 年上半年,國(guó)內(nèi)光纜產(chǎn)量累計(jì)值達(dá)到 1.65 億芯千米,光纜產(chǎn)量累 計(jì)增長(zhǎng) 9.7%。新思界產(chǎn)業(yè)研究員認(rèn)為,當(dāng)前,我國(guó)軍隊(duì)正處于加緊完成信息化建設(shè) 的歷史任務(wù)階段,我國(guó)對(duì)軍事通信領(lǐng)域強(qiáng)有力的支持性產(chǎn)業(yè)政策,將為行業(yè)的未來(lái) 發(fā)展提供有力保障,預(yù)計(jì) 2023 年軍用光纜的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 5.46 億元。
3.5、軍工通信:軍事C4ISR系統(tǒng)的神經(jīng)中樞
寬帶移動(dòng)通信行業(yè)主要可劃分為公網(wǎng)和專網(wǎng)兩大領(lǐng)域。在我國(guó),公網(wǎng)領(lǐng)域的系 統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商主要是中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通,設(shè)備供應(yīng)商主要是華為、中興為 首的一系列供應(yīng)商。而在專網(wǎng)領(lǐng)域,各個(gè)行業(yè)的用戶通常直接向設(shè)備供應(yīng)商采購(gòu)。
軍工通信系統(tǒng)在構(gòu)成上與其他民用通信系統(tǒng)大致相同,分為終端設(shè)備、傳輸設(shè) 備、交換設(shè)備和通信協(xié)議四個(gè)組成部分。其中,終端設(shè)備主要負(fù)責(zé)在通信兩端將信 息和信號(hào)相互轉(zhuǎn)化。傳輸設(shè)備主要負(fù)責(zé)傳輸信號(hào),連接各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),包括各種媒 體和設(shè)備。交換設(shè)備主要負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)鏈路,包括其匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配等功能。通 信協(xié)議是指一種規(guī)則,制定了與網(wǎng)絡(luò)信息交換相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定。 按通信業(yè)務(wù)劃分,軍工通信系統(tǒng)可分為話音通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通 信系統(tǒng)等。按傳輸媒介劃分,軍工通信可分為有線通信系統(tǒng)和無(wú)線通信系統(tǒng)兩大類。 其中,有線通信是以傳輸線纜作為傳輸媒介,包括電纜通信、光纖通信等;無(wú)線通 信是無(wú)線電波在自由空間傳播信息,包括微波通信、衛(wèi)星通信等。按應(yīng)用范圍劃分, 軍工通信可分為戰(zhàn)略通信、戰(zhàn)役通信和戰(zhàn)術(shù)通信。
軍工通信系統(tǒng)是軍事 C4ISR 系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,分布于整個(gè) C4ISR 系統(tǒng)中,承擔(dān) 著命令交接、信息傳輸?shù)墓δ?,是軍事系統(tǒng)保持有效運(yùn)作的基礎(chǔ)支撐。C4ISR(軍 事指揮控制通信專網(wǎng))系統(tǒng)是國(guó)防信息化的應(yīng)用載體。C4ISR 系統(tǒng)是指從基礎(chǔ)的指 揮與控制(Command & Control)出發(fā),囊括通信(Communicaitons)、計(jì)算機(jī) ( Computers )、 情 報(bào) ( Intelligence )、 監(jiān) 視 ( Surveillance )、 偵 查 ( Reconnaissance)等要素的全維度軍事信息系統(tǒng)框架。C4ISR 系統(tǒng)不僅是對(duì)軍事信息管理的理論概括,也對(duì)應(yīng)著現(xiàn)實(shí)的軟硬件解決方案。C4ISR 系統(tǒng)能及時(shí)準(zhǔn)確獲 取戰(zhàn)場(chǎng)信息, 分析處理后將指令經(jīng)由可靠安全的軍工通信網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)到具體作戰(zhàn)單 元,從而形成完整的信息閉環(huán)。
伴隨現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的不斷演化,在復(fù)雜地形、惡劣環(huán)境 以及廣闊區(qū)域內(nèi)保持通信的有效性愈發(fā)重要,軍工通信系統(tǒng)的建設(shè)升級(jí)將貫穿現(xiàn)代 國(guó)防體系始終。美軍自上世紀(jì) 90 年代開(kāi)始實(shí)施 C4ISR建設(shè),目前美國(guó)已建成全球最 先進(jìn)的 C4ISR,能滿足美國(guó)軍方各種通信的需求。美國(guó)陸軍信息化裝備已占 50%, 海軍、空軍信息化裝備占 70%;2020 年前后美國(guó)主戰(zhàn)武器裝備將實(shí)現(xiàn)完全信息化。 由于技術(shù)進(jìn)步和正在轉(zhuǎn)型的軍事條令的驅(qū)動(dòng),歐洲軍事通信工業(yè)得以迅猛發(fā)展,包 括軟件無(wú)線電臺(tái)、數(shù)據(jù)鏈、班級(jí)電臺(tái)、用于近距離致遠(yuǎn)的空-地鏈路和衛(wèi)星通信等 領(lǐng)域。近年來(lái),俄、日、印等周邊國(guó)家以及歐洲各國(guó)在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)思想的指導(dǎo)下, 充分利用先進(jìn)信息技術(shù)推動(dòng)軍事電子信息裝備的發(fā)展。
根據(jù)中金企信研究數(shù)據(jù),2020 年全球 C4ISR 系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)為 1,019 億美元, 預(yù)計(jì)到 2027 年將達(dá)到 1,185 億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 2.20%。其中 2020 年,美 國(guó) C4ISR 系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)為 276 億美元,中國(guó) C4ISR 系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)為 174 億 美元。預(yù)計(jì)到 2027 年,中國(guó) C4ISR 系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 231 億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng) 率為 4.10%。
市場(chǎng)規(guī)模方面,據(jù) Leadleo Research 數(shù)據(jù),2020 年我國(guó)公共安全領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī) ?;?qū)?shí)現(xiàn) 70.6 億元,占總市場(chǎng)規(guī)模比重達(dá) 57%;其次為公共事業(yè)領(lǐng)域,包括了交 通運(yùn)輸、能源、水利、林業(yè)等,市場(chǎng)規(guī)模 37.9 億元,占總市場(chǎng)規(guī)模比重達(dá) 31%;工 商業(yè)主要包括了物業(yè)、服務(wù)業(yè)、建筑、物流、制造業(yè)等,市場(chǎng)規(guī)模 14.9 億元,占 總市場(chǎng)規(guī)模比重達(dá) 12%。受益于國(guó)家對(duì)政府與公共安全的重視,以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來(lái)的大型活動(dòng)增加,我國(guó)專網(wǎng)通信市場(chǎng)近年來(lái)一直保持較快增長(zhǎng)。2016 年我 國(guó)專網(wǎng)通信市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 162 億元,到 2020 年市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至 344 億元,增長(zhǎng)率為 13.9%。前瞻估計(jì) 2021 年我國(guó)專網(wǎng)通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),2021 年市 場(chǎng)規(guī)模約為 387 億元。
受益于國(guó)家對(duì)政府與公共安全的重視,以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來(lái)的大型活動(dòng) 增加,我國(guó)專網(wǎng)通信市場(chǎng)近年來(lái)一直保持較快增長(zhǎng),2016 年我國(guó)專網(wǎng)通信市場(chǎng)規(guī)模 達(dá)到 162 億元,到 2020 年市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至 344 億元,增長(zhǎng)率為 13.9%。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā) 展帶動(dòng)專網(wǎng)通信需求的擴(kuò)大和升級(jí)。未來(lái)幾年我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍將處于大規(guī)模建 設(shè)、升級(jí)期,這將帶動(dòng)配套的專業(yè)無(wú)線通信設(shè)備需求快速增長(zhǎng)。專業(yè)無(wú)線通信產(chǎn)品 是各國(guó)公共安全部門(mén)實(shí)現(xiàn)有效指揮調(diào)度的必備裝備,交通運(yùn)輸、能源、林業(yè)、水利 等公用事業(yè)部門(mén)為了提高生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率和保障生產(chǎn)安全,也普遍有配套專業(yè)無(wú)線通 信設(shè)備的需求。前瞻估計(jì)未來(lái)五年我國(guó)專網(wǎng)通信行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將保持增長(zhǎng),到 2026 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 667 億元。
3.6、軍工電子:國(guó)防信息化建設(shè)的基礎(chǔ)支撐
電子元器件制造業(yè)是整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐,我國(guó)電子元器件行業(yè)總產(chǎn) 值約占電子信息產(chǎn)業(yè)的五分之一,已成為支撐我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 軍工電子元器件大致劃分為兩個(gè)大類:一類為無(wú)源器件,另一類為有源器件。無(wú)源 器件主要包括阻容感(重點(diǎn)產(chǎn)品如 MLCC、鉭電容)、連接器、繼電器、被動(dòng)射頻元 件等。有源器件主要包括模擬電路、數(shù)字電路和分立器件,其中,集成電路主要包 括存儲(chǔ)芯片、GPU、DSP、IGBT、FPGA、ASIC、SOC、SIP、MEMS(重點(diǎn)產(chǎn)品如紅外 MEMS 芯片、振動(dòng)/溫度/壓力 MEMS 芯片等)、微波毫米波射頻芯片、T/R 組件、基帶 芯片等。
軍工電子是國(guó)防科技工業(yè)的重要基石,是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)集群,電子信息 技術(shù)、部組件及裝備同時(shí)也服務(wù)于航空、航天、兵器和船舶等其他產(chǎn)業(yè)集群,為主 戰(zhàn)裝備飛機(jī)、衛(wèi)星、艦船和車輛由機(jī)械化向信息化轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支持和武器裝備的 配套性支持,是我國(guó)軍隊(duì)實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)一體化、武器裝備信息化、信息裝備武器 化、信息基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。
當(dāng)前,以信息化為核心的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)于電子設(shè)備的需求逐年增加。選用高可靠 性的元器件是實(shí)現(xiàn)武器裝備信息化的必要條件,所以電子元器件選型的重要性就日 益凸顯出來(lái)。以航空裝備為例,在機(jī)載航電設(shè)備中,應(yīng)用的元器件數(shù)量和種類眾多, 因此保證機(jī)載航電設(shè)備的任務(wù)可靠性,就必須先保證電子元器件的固有和應(yīng)用可靠 性,而有效的選取電子元器件,可以提升武器裝備的可靠性水平。據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)數(shù) 據(jù)分析,近 50%的電子元器件失效并非源于固有可靠性不高,而是元器件選型不當(dāng) 造成,故保證軍用電子產(chǎn)品的可靠性應(yīng)嚴(yán)格把控元器件的選型。根據(jù)國(guó)內(nèi)不完全統(tǒng) 計(jì),直升機(jī)外場(chǎng)保障中有近 30%的故障是由電子元器件故障引起的,其中 40%是由 電子元器件選用不合理造成的,電子元器件故障給直升機(jī)使用造成了嚴(yán)重影響。
軍用電子元器件的科研生產(chǎn)水平是國(guó)家軍事基礎(chǔ)工業(yè)綜合實(shí)力的體現(xiàn),軍用電 子元器件的質(zhì)量與可靠性水平是反映新一代武器裝備技術(shù)性能的重要標(biāo)志。軍用電 子元器件標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)體系是科學(xué)指導(dǎo)和規(guī)范軍用電子元器件科研、生產(chǎn)使用各個(gè)環(huán) 節(jié)質(zhì)量和可靠性工作的重要技術(shù)基礎(chǔ)。 研制方面,軍用電子元器件研制項(xiàng)目的整個(gè)研發(fā)周期約為 2.5 年,其中設(shè)計(jì)周 期約為 9~15 個(gè)月,評(píng)價(jià)周期約為 8 個(gè)月。使用方面,元器件使用全過(guò)程包括選擇、采購(gòu)、監(jiān)制、驗(yàn)收、篩選(拷機(jī))、破 壞性物理分析(DPA)、保管、使用、電氣裝配 、通電調(diào)試、靜電防護(hù)和失效分析等。
在整個(gè)研制及使用過(guò)程中,考慮到電子元器件數(shù)量繁多,總結(jié)來(lái)看,主要從標(biāo) 準(zhǔn)設(shè)立、質(zhì)量控制兩大角度全面保障電子元器件可靠性,因而上游廠商需要付出極 大的時(shí)間成本及技術(shù)成本來(lái)全面參與,一旦形成穩(wěn)定的供貨關(guān)系,新廠商難以撼動(dòng) 其地位。
軍用電子元器件國(guó)軍標(biāo)體系通過(guò)近 40 年的建設(shè),已成為軍用電子元器件質(zhì)量 控制與可靠性保障的主體平臺(tái),形成了覆蓋元器件各個(gè)專業(yè)門(mén)類的標(biāo)準(zhǔn)體系,有力 支撐了軍用電子元器件科研生產(chǎn)和整機(jī)裝備配套建設(shè)。目前現(xiàn)行有效的電子元器件 國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)有近千項(xiàng),包括管理標(biāo)準(zhǔn)、通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等。每年支撐裝發(fā)及海陸空等各軍兵種各類元器件產(chǎn)品 研制任務(wù)數(shù)千項(xiàng),覆蓋新品、型譜、貫標(biāo)、核高基、質(zhì)量增長(zhǎng)等所有元器件產(chǎn)品研 制任務(wù)和專項(xiàng)工程,貫穿協(xié)議約定、鑒定依據(jù)和驗(yàn)收評(píng)價(jià)等各環(huán)節(jié),提必及可靠 性、言必談標(biāo)準(zhǔn)是軍用電子元器件領(lǐng)域的各類節(jié)點(diǎn)檢查、審查驗(yàn)收的基本要求, 軍用電子元器件標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善,已成為軍用電子元器件質(zhì)量控制與可靠性保障 的主體平臺(tái),有力支撐了軍用電子元器件科研生產(chǎn)和整機(jī)裝備配套建設(shè)。
選型方面,為保證軍用電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師對(duì)元器件正確選型,首先應(yīng)參照《電子 元器件質(zhì)量保證大綱》和型號(hào)元器件質(zhì)量保證大綱的要求,針對(duì)軍用裝備的任 務(wù)需求、技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境適應(yīng)性要求等,擬定相應(yīng)的元器件選型依據(jù),從而在型號(hào) 研制階段依。據(jù)大綱開(kāi)展元器件選型評(píng)審及指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐中的選型工作。 元器件選型的原則,應(yīng)面向型號(hào)產(chǎn)品的使用要求,選用功能、性能、質(zhì)量等級(jí) 和技術(shù)指標(biāo)均適應(yīng)的元器件,而非一味追求高性能、高品質(zhì)和高質(zhì)量等級(jí)的元器件; 應(yīng)盡量?jī)?yōu)選型號(hào)總體單位指定的元器件優(yōu)選目錄中的國(guó)產(chǎn)元器件,避免因外部因素 造成裝備自主保障不利,也要避免使用最新研制成功,但未經(jīng)技術(shù)鑒定合格的元器 件;應(yīng)優(yōu)選正規(guī)供應(yīng)渠道的標(biāo)準(zhǔn)元器件,即高可靠性、質(zhì)量穩(wěn)定和非淘汰的元器件。
篩選方面,元器件篩選試驗(yàn)是指通過(guò)特定的試驗(yàn)剔除生產(chǎn)不合格或存在缺陷的 早期失效電子產(chǎn)品而進(jìn)行的試驗(yàn),以保證元器件的可靠性。元器件篩選包括一次篩 選、二次篩選和升級(jí)篩選。 一次篩選是指生產(chǎn)單位在交付前,按元器件的產(chǎn)品詳規(guī)進(jìn)行初次篩選。二次篩 選是指主機(jī)研制單位在元器件裝配前為滿足可靠性的要求,在一次篩選的基礎(chǔ)上進(jìn) 行的復(fù)檢及驗(yàn)證。在美國(guó)等西方國(guó)家沒(méi)有二次篩選要求,元器件采購(gòu)后就可以在型 號(hào)上應(yīng)用。
在我國(guó)軍工產(chǎn)品使用的元器件均要求進(jìn)行二次篩選,原因在于我國(guó)元器件的生 產(chǎn)與研制水平尚處于初級(jí)階段,和國(guó)外的同類型產(chǎn)品還存在一定的差距,一次篩選 的試驗(yàn)設(shè)計(jì)不能完全覆蓋型號(hào)研制的環(huán)境應(yīng)力需求。二次篩選的通用要求參照 GJB 7243-2011《軍用電子元器件篩選技術(shù)要求》或主機(jī)研制單位按其設(shè)計(jì)需求在國(guó)家 軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上進(jìn)行裁剪。
DPA 試驗(yàn)方面,DPA 是通過(guò)對(duì)電子元器件進(jìn)行合理抽樣,對(duì)樣品實(shí)施非破壞性 和破壞性檢驗(yàn)及分析后,判斷該批次的電子產(chǎn)品是否滿足用戶的質(zhì)量和設(shè)計(jì)需求, 使用戶在設(shè)計(jì)使用前全面掌握元器件的質(zhì)量狀態(tài),確保裝機(jī)的元器件有較高的可靠 性。DPA 起源于二戰(zhàn)后的美國(guó),主要通過(guò)對(duì)元器件樣品進(jìn)行解剖,來(lái)驗(yàn)證元器件的 設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、材料和制造質(zhì)量能否符合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括: GJB 4027A-2006《軍用電子元器件破壞性物理分析方法》、GJB 128A-1997《半導(dǎo)體 分立器件試驗(yàn)方法》、GJB 360A-1996《電子及電氣元件試驗(yàn)方法》和 GJB 548A1996《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》。
可靠性檢測(cè)服務(wù)是軍用電子元器件產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié),獨(dú)立的檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要 是承接二篩業(yè)務(wù),電子元器件制造廠商根據(jù)自身經(jīng)營(yíng)需要也會(huì)將部分內(nèi)部測(cè)試業(yè)務(wù) 對(duì)外委托檢測(cè)。軍用電子元器件已成為發(fā)展現(xiàn)代電子信息化武器裝備的必備元件。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,全球正經(jīng)歷機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)向信息化軍事形態(tài)的轉(zhuǎn) 變,而這場(chǎng)變革的核心和本質(zhì)就是信息化。實(shí)現(xiàn)武器裝備信息化的必要條件是擁有 高水平、高可靠性的軍用電子元器件。隨著各個(gè)國(guó)家經(jīng)費(fèi)投入、裝備平臺(tái)建設(shè)及編 制改革的推進(jìn),未來(lái)軍工電子信息化投入規(guī)模將持續(xù)增加。根據(jù)觀研天下數(shù)據(jù), 2021 年全球軍用電子元器件可靠性檢測(cè)服務(wù)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到 689.45 億美元左 右, 2021 年我國(guó)軍用電子元器件可靠性檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至 646.7 億元。
近年來(lái),我國(guó)也出臺(tái)了《認(rèn)證認(rèn)可檢驗(yàn)檢測(cè)信息化十三五建設(shè)任務(wù)與行動(dòng) 計(jì)劃》等政策和指導(dǎo)意見(jiàn),為檢驗(yàn)檢測(cè)行業(yè)創(chuàng)新服務(wù)模式、增強(qiáng)服務(wù)能力提供了必 要的政策支持。根據(jù)觀研天下數(shù)據(jù),目前,我國(guó)軍工檢測(cè)行業(yè)正處于快速發(fā)展階段, 呈現(xiàn)機(jī)構(gòu)眾多、單個(gè)機(jī)構(gòu)規(guī)模較小的競(jìng)爭(zhēng)格局。未來(lái),隨著更多中小機(jī)構(gòu)入局,軍 用電子元器件可靠性檢測(cè)服務(wù)行業(yè)檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)數(shù)量將持續(xù)增加,預(yù)計(jì)在 2029 年 增長(zhǎng)至 7.86 萬(wàn)家。此外,我國(guó)軍用電子元器件可靠性檢測(cè)服務(wù)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)?;?qū)?持續(xù)擴(kuò)大,我國(guó)軍用電子元器件可靠性檢測(cè)服務(wù)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在 2029 年預(yù)計(jì)達(dá)到 923.90 億元。
3.7、無(wú)人機(jī):信息化在武器裝備的綜合體現(xiàn)
無(wú)人機(jī)是不攜載操作人員、由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、可重復(fù)使用、利用空氣動(dòng)力承載飛行、 可攜帶有效載荷、在遠(yuǎn)程控制或自主規(guī)劃的情況下完成指定任務(wù)的航空器。根據(jù)北 京航空航天大學(xué)出版社出版的《無(wú)人機(jī)系統(tǒng)概論》,典型的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)由飛行平臺(tái)、 動(dòng)力裝置、航電系統(tǒng)、任務(wù)載荷系統(tǒng)、地面系統(tǒng)、綜合保障系統(tǒng)等組成。
隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,無(wú)人機(jī)系統(tǒng)形成了種類繁多、用途廣泛、特點(diǎn)鮮 明的分類特征,致使其在尺寸、質(zhì)量、航程、航時(shí)、飛行高度、飛行速度、性能和 特征以及任務(wù)等多方面都有較大差異。通常,無(wú)人機(jī)可按用途、飛行平臺(tái)構(gòu)造、大 小、飛行性能、續(xù)航時(shí)間等方法進(jìn)行分類。
無(wú)人機(jī)的發(fā)展最早可以追溯到 1917 年,當(dāng)時(shí)英國(guó)皇家航空研究院將空氣動(dòng)力 學(xué)、輕型發(fā)動(dòng)機(jī)和無(wú)線電三者結(jié)合起來(lái),研制出世界上第一架無(wú)人駕駛飛機(jī)。此后, 全球軍用無(wú)人機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:20 世紀(jì) 20-60 年代,無(wú)人機(jī)主要 作為靶機(jī)使用,是無(wú)人機(jī)發(fā)展的起步階段;20 世紀(jì) 60-80 年代,無(wú)人偵察機(jī)及電子 類無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上嶄露頭角,無(wú)人機(jī)開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段;從 20 世紀(jì) 90 年代起,無(wú) 人機(jī)在現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中得到了全面應(yīng)用,無(wú)人機(jī)正處于迅猛崛起和蓬勃發(fā)展 階段。
我國(guó)軍用無(wú)人機(jī)起步于 1964 年,1980 年代開(kāi)始批量使用無(wú)人機(jī),最初主要作 為防空系統(tǒng)的靶機(jī)和干擾誘餌等。到 2000 年后,我國(guó)相關(guān)科研院所、高等院校積 極合作,開(kāi)發(fā)出了多型的無(wú)人機(jī)設(shè)備,除了 2002 年在珠海航展上亮相的 WZ-2000 型 無(wú)人偵察機(jī)引起世界轟動(dòng)外,近幾年也開(kāi)發(fā)出了中國(guó)版的捕食者——彩虹-4 號(hào)、 彩虹-5 號(hào)無(wú)人機(jī)和翼龍型無(wú)人機(jī),還有酷似全球鷹的翔龍型無(wú), 而利劍隱身無(wú)人攻擊機(jī)在 2019 年國(guó)慶閱兵時(shí)正式亮相,并更名為攻擊 11。
我國(guó)研制無(wú)人機(jī)已有五十多年的歷史,國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)的研究發(fā)展在總體設(shè)計(jì)、飛 行控制、組合導(dǎo)航、中繼數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)、傳感器技術(shù)、圖像傳輸、信息對(duì)抗與反對(duì) 抗、發(fā)射回收、生產(chǎn)制造和部隊(duì)使用等諸多技術(shù)領(lǐng)域積累了一定的經(jīng)驗(yàn),具備一定 的技術(shù)基礎(chǔ)。 但在軍用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域,我軍無(wú)人機(jī)裝備同發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定差距,還不能 完全適應(yīng)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的要求。國(guó)內(nèi)己有的無(wú)人機(jī)任務(wù)系統(tǒng)載重都不大,尚難滿足電 子對(duì)抗、預(yù)警、偵察等大型任務(wù)系統(tǒng)的要求,平臺(tái)技術(shù)難以滿足無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)的高 隱身、高機(jī)動(dòng)能力的要求,在氣動(dòng)力、發(fā)動(dòng)機(jī)、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和高精度導(dǎo)航等方面基礎(chǔ) 技術(shù)薄弱。
無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游為無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)及關(guān)鍵原材料的生產(chǎn),其中關(guān)鍵原材料有 金屬材料和復(fù)合材料兩大類,包括鈦合金、鋁合金、陶瓷基等特殊材料。中游無(wú)人 機(jī)整機(jī)制造包括飛行系統(tǒng)、地面系統(tǒng)、任務(wù)載荷系統(tǒng)三個(gè)方面,是無(wú)人機(jī)制造的核心部分。飛行系統(tǒng)包含動(dòng)力系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和機(jī)體制造等, 是無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)和返場(chǎng)回收等整個(gè)飛行過(guò)程的核心系統(tǒng)。 無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈下游是無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景,無(wú)人機(jī)可應(yīng)用于軍用偵察、軍用攻擊、航 空拍攝、燈光表演、農(nóng)林植保、災(zāi)難救援、物流運(yùn)輸、電力巡檢等領(lǐng)域。
無(wú)人機(jī)作為新時(shí)代極具代表性的科技產(chǎn)品,市場(chǎng)價(jià)值及其應(yīng)用前景是有目共睹 的。隨著無(wú)人機(jī)工業(yè)應(yīng)用及個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域的不斷滲透,近年來(lái)全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng) 飛速發(fā)展,2021 年全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 1605.48 億元,較 2020 年增加了 612.08 億元,同比增長(zhǎng) 61.61%。而隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,未來(lái)將繼續(xù)保持增長(zhǎng),預(yù)計(jì) 2024 年全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 4157.27 億元。
近年來(lái)我國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展,2021 年中國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 869.12 億元,較 2020 年增加了 270.08 億元,同比增長(zhǎng) 45.09%,中國(guó)民用無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?,預(yù)計(jì) 2024 年中國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 2075.58 億元。其 中,工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模的比例逐年攀升,2021 年中國(guó) 工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模的 55.01%,較 2015 年的 19.31%增 長(zhǎng)了 35.70%。預(yù)計(jì) 2024 年中國(guó)工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模的 比例將達(dá)到 72.65%,而消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模的比例剛好 相反,2021 年中國(guó)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模的 44.99%,較 2015 年的 80.69%減少了 35.70%,預(yù)計(jì) 2024 年中國(guó)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占民用無(wú) 人機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模的比例約為 27.35%。
3.8、仿真訓(xùn)練:現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的超前智能較量
軍事仿真技術(shù)的工具是計(jì)算機(jī)和專用物理設(shè)備,其基礎(chǔ)是計(jì)算技術(shù)、軍事運(yùn)籌 方法、相似原理和控制論,它是一種在軍事作戰(zhàn)及保障領(lǐng)域,對(duì)實(shí)際的或者設(shè)想的 系統(tǒng)利用系統(tǒng)模型進(jìn)行試驗(yàn)研究的綜合技術(shù)。根據(jù)《軍事仿真技術(shù)的價(jià)值分析及發(fā) 展展望》一文,在軍事裝備領(lǐng)域,軍事仿真技術(shù)已經(jīng)成為武器裝備研制與試驗(yàn)中的 先導(dǎo)技術(shù)、校驗(yàn)技術(shù)和分析技術(shù)。1930 年左右美國(guó)陸、海軍航空隊(duì)就使用了林克式 儀表飛行模擬訓(xùn)練器,當(dāng)時(shí)其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)于每年節(jié)約 1.3 億美元,而且少犧牲 524 名飛行員。在 20 世紀(jì) 80 年代對(duì)于導(dǎo)彈研制,由于采用仿真就有了減少飛行試 驗(yàn)數(shù)量 30%~40%、節(jié)約研制經(jīng)費(fèi) 10%~40%和縮短周期 30%~40%的效果,極大地減 少了裝備研發(fā)成本。
美國(guó)國(guó)防部高度重視仿真技術(shù)的發(fā)展,美國(guó)一直將建模與仿真列為重要的國(guó)防 關(guān)鍵技術(shù)。1992 年公布了國(guó)防建模與仿真倡議,并成立了國(guó)防建模與仿真辦公 室,負(fù)責(zé)倡議的實(shí)施:1992 年 7 月美國(guó)防部公布了國(guó)防科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)略,綜合仿 真環(huán)境被列為保持美國(guó)軍事優(yōu)勢(shì)的七大推動(dòng)技術(shù)之一;1995 年 10 月,美國(guó)防部 公布了建模與仿真主計(jì)劃,提出了美國(guó)防部建模與仿真的六個(gè)主目標(biāo);
1997 年 度的美國(guó)國(guó)防技術(shù)領(lǐng)域計(jì)劃,將建模與仿真列為有助于能極大提高軍事能 力的四大支柱(戰(zhàn)備、現(xiàn)代化、部隊(duì)結(jié)構(gòu)、持續(xù)能力)的一項(xiàng)重要技術(shù),并計(jì)劃從 1996 年至 2001 年投資 5.4 億美元、年均投資 0.9 億美元。同時(shí)美國(guó)國(guó)防科學(xué)局 (Defense Science Board)認(rèn)為建立集成的綜合仿真環(huán)境和仿真系統(tǒng),必須解決 五個(gè)層次的使能技術(shù),(enabling technologies)(即應(yīng)能解決實(shí)現(xiàn)的技術(shù)):
基礎(chǔ)技術(shù):包括光纖通訊、集成電路、軟件工具、人的行為模型、環(huán)境模型等; 元、部件級(jí)技術(shù):包括內(nèi)存、顯示、局域網(wǎng)、微處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系 統(tǒng),數(shù)/模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,建模與仿真構(gòu)造工具,測(cè)試設(shè)備等; 系統(tǒng)級(jí)技術(shù):包括微機(jī)系統(tǒng),人一機(jī)界面,遠(yuǎn)距離通訊/廣域網(wǎng)、計(jì)算 機(jī)圖象生成; 應(yīng)用級(jí)技術(shù):包括制造過(guò)程仿真、工程設(shè)計(jì)建模與仿真,含人仿真系統(tǒng), 隨機(jī)作戰(zhàn)仿真等; 集成綜合環(huán)境和建模與仿真工程:包括原型機(jī)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)與制造,訓(xùn) 練與備戰(zhàn),測(cè)試與評(píng)估。
同樣,歐洲對(duì)于仿真的研究歷來(lái)也十分重視。北大西洋公約組織(NATO)于 1992 年 9 月成立了 DIS 工作組。同年歐洲學(xué)術(shù)界的二百個(gè)成員成立了歐洲仿真特殊 興趣組,并于次年組建了仿真未來(lái):新概念、工具和應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作組。制 定了仿真基礎(chǔ)研究和開(kāi)發(fā)為第一優(yōu)先主題。尤其是并行和分布式仿真這樣的基礎(chǔ)技 術(shù),圍繞這個(gè)主題將就仿真互操作性展開(kāi)行動(dòng)計(jì)劃。并對(duì)應(yīng)于美國(guó) DIS 工作 組成立一些對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行跟蹤研究。
軍用計(jì)算機(jī)仿真(軟件)企業(yè)可以通過(guò)提供技術(shù)開(kāi)發(fā)、銷售軟件產(chǎn)品、提供技 術(shù)服務(wù)等方式實(shí)現(xiàn)盈利。對(duì)于技術(shù)開(kāi)發(fā)類合同,制造商可以利用自身核心技術(shù),由 技術(shù)人員為客戶提供定制化開(kāi)發(fā),收取技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用;對(duì)于軟件產(chǎn)品銷售類合同, 制造商通過(guò)自主研發(fā)形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件產(chǎn)品,并銷售給客戶以獲取產(chǎn)品 銷售收入;對(duì)于技術(shù)服務(wù)類合同,行業(yè)可以根據(jù)客戶需求提供軟件技術(shù)方案及軟件產(chǎn)品使用相關(guān)培訓(xùn)等服務(wù)以實(shí)現(xiàn)服務(wù)收入。 2019 年我國(guó)軍用計(jì)算機(jī)仿真(軟件)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模 106.47 億元,其中,軍用 計(jì)算機(jī)仿真基礎(chǔ)軟件(工具平臺(tái))規(guī)模 18.16 億元;軍用仿真業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件(軟件 系統(tǒng))規(guī)模 44.96 億元;軍用軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)及服務(wù)規(guī)模 43.35 億元。
3.9、網(wǎng)絡(luò)安全:制網(wǎng)權(quán)將成為戰(zhàn)爭(zhēng)關(guān)鍵制權(quán)
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和信息化應(yīng)用的不斷深入,信息技術(shù)、產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)已 經(jīng)融入社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的方方面面,但同時(shí)信息安全問(wèn)題也越來(lái)越突出。信息安全是 指信息系統(tǒng)的硬件、軟件及系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù),不會(huì)由于偶然的或者惡意的原 因而遭到未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)、泄露、破壞、修改、審閱、檢查、記錄或銷毀,確保信 息系統(tǒng)連續(xù)可靠地運(yùn)行,保證信息服務(wù)不中斷。信息安全行業(yè)主要為各類用戶通過(guò) 公共和專用網(wǎng)絡(luò)傳遞、存儲(chǔ)、處理各種語(yǔ)音、傳真、數(shù)據(jù)、視訊等信息時(shí)的信息安 全提供服務(wù),即確保通信系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)中各類信息的保密性、完整性、真實(shí)性和 可靠性。
網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)鏈涉及范圍廣泛,主要包括上游基層技術(shù)、中游網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品和 服務(wù)、下游多領(lǐng)域應(yīng)用。上游基層技術(shù)包括工控機(jī)、服務(wù)器、集成電路等,中游網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品與服務(wù)主要分為硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品與安全服務(wù)。下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛, 通信、金融、醫(yī)療等是網(wǎng)絡(luò)安全治理的幾大關(guān)鍵領(lǐng)域。
隨著軍隊(duì)的組織架構(gòu)日趨完善,各種類型的安全設(shè)備、安全數(shù)據(jù)越來(lái)越多,傳 統(tǒng)的分析能力明顯不足。為應(yīng)對(duì)以高級(jí)持續(xù)威脅(APT)為代表的新型安全威脅, 安全防護(hù)系統(tǒng)需要儲(chǔ)存和分析更多的安全信息并且更加快速地做出判定和響應(yīng)。 參照美國(guó),步入信息時(shí)代以來(lái),美國(guó)歷任總統(tǒng)都在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域進(jìn)行了一系列 的部署。自里根和老布什政府開(kāi)始,美國(guó)相關(guān)部門(mén)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到美國(guó)在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域可能 面臨的風(fēng)險(xiǎn)以及加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防御的重要性。
克林頓政府明確了網(wǎng)絡(luò)安全在國(guó)家安 全戰(zhàn)略中的地位和意義,對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)等問(wèn)題做出了具體要求,實(shí)行防御 為主的國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全政策。9·11 事件之后,小布什政府將網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略上 升為國(guó)家安全戰(zhàn)略,建立了網(wǎng)絡(luò)安全框架,在更全面地開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)防御工作的同時(shí), 開(kāi)始部署網(wǎng)絡(luò)空間攻擊性行動(dòng),其網(wǎng)絡(luò)安全政策呈現(xiàn)出攻防結(jié)合的特點(diǎn)。奧巴馬政 府更是建立了涵蓋立法、機(jī)構(gòu)設(shè)置、技術(shù)發(fā)展及國(guó)際合作等各方面的較為完善的國(guó) 家網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)略體系。特朗普政府在網(wǎng)絡(luò)安全方面秉持了以實(shí)力求和平的原則, 以提高網(wǎng)絡(luò)攻擊能力、加強(qiáng)對(duì)潛在對(duì)手的威懾來(lái)維持美國(guó)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。
分層威懾是美國(guó)網(wǎng)絡(luò)威懾理論與政策發(fā)展的新動(dòng)向。分層威懾主張整 合所有威懾手段和工具,將政府、國(guó)內(nèi)私人行為體以及國(guó)際盟友均納入網(wǎng)絡(luò)威懾體 系,形成各層級(jí)綜合應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)威脅的網(wǎng)絡(luò),從而塑造和影響對(duì)手決策。分層威懾 與以往網(wǎng)絡(luò)威懾的不同之處在于,它更強(qiáng)調(diào)預(yù)先發(fā)現(xiàn)、跟蹤和打擊對(duì)手,將防線推 進(jìn)到攻擊源頭,從而在敵人面前獲得主動(dòng)權(quán);同時(shí)注重聯(lián)合盟友和伙伴,在共同利 益和價(jià)值觀的基礎(chǔ)上創(chuàng)建和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)則,并利用外交、軍事、經(jīng)濟(jì)等所有國(guó)家工 具迫使對(duì)手重新評(píng)估攻擊的利弊,從而實(shí)現(xiàn)由威懾性的勸阻。分層威懾的提 出顯示出美國(guó)網(wǎng)絡(luò)空間政策較以往更加強(qiáng)硬,網(wǎng)絡(luò)空間軍事化趨勢(shì)更加明顯。
其中,國(guó)防部在2020年獲得96億美元的網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)算,占其部門(mén)總預(yù)算的 1.34%, 經(jīng)費(fèi)和占比都達(dá)到近年來(lái)最高水平。其在安全防御、攻擊和研發(fā)三個(gè)方面投入分別 為 54 億美元、37 億美元和 5 億美元,占比分別為 56.3%、38.5%和 5.2%,在強(qiáng)化防 御的同時(shí)突出攻擊能力建設(shè)。
根據(jù) iiMedia Research(艾媒咨詢)數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息安全市場(chǎng)規(guī)模自 2017 年以來(lái)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),平均增幅達(dá)到 22.5%。2021 年,中國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息安全 市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 926.8 億元。艾媒咨詢分析師認(rèn)為,在系列政策的刺激與技術(shù)不 斷進(jìn)步的影響下,未來(lái)中國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息安全市場(chǎng)規(guī)模增幅將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計(jì)2023年 市場(chǎng)規(guī)模將突破 1400 億元。國(guó)外咨詢機(jī)構(gòu) Mordor Intelligence 發(fā)布《防務(wù)網(wǎng)絡(luò)安 全市場(chǎng):發(fā)展,趨勢(shì),新冠疫情沖擊和展望(2021-2026)》,該報(bào)告在對(duì)全球防務(wù) 網(wǎng)絡(luò)安全市場(chǎng)進(jìn)行綜合概述的基礎(chǔ)上,提出軍隊(duì)、政府部門(mén)以及防務(wù)企業(yè)均對(duì)網(wǎng)絡(luò) 安全有巨大需求,未來(lái)防務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全市場(chǎng)前景廣闊,預(yù)計(jì) 2026 年全球防務(wù)網(wǎng)絡(luò)安 全市場(chǎng)可望達(dá)到 285.3 億美元,2021-2026 年間的年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)約為 10.51%。
從技術(shù)角度來(lái)看,信息安全是對(duì)信息與信息系統(tǒng)固有屬性的攻擊與保護(hù)的過(guò)程。 它圍繞著信息系統(tǒng)、信息自身及信息利用的保密性、真實(shí)性、完整性、可靠性、可 用性、不可否認(rèn)性、可控性這七個(gè)核心安全屬性,具體反映在物理安全、運(yùn)行安全、 數(shù)據(jù)安全、內(nèi)容安全、信息內(nèi)容對(duì)抗等五個(gè)層面上。全球競(jìng)爭(zhēng)格局上看,2010-2021 年 8 月,全球網(wǎng)絡(luò)安全專利申請(qǐng)人 CR10 呈現(xiàn)波 動(dòng)下降態(tài)勢(shì),由 2010 年的 15.16%下降至 2021 年 8 月的 7.88%。整體來(lái)看,全球網(wǎng) 絡(luò)安全專利申請(qǐng)人集中度不高,且集中度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。從專利角度來(lái)看,2010- 2017 年,美國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全專利申請(qǐng)數(shù)量遙遙領(lǐng)先,但在 2018 年被中國(guó)反超。2018 年, 中國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全專利申請(qǐng)量為 6647 項(xiàng),美國(guó)為 6096 項(xiàng)。2020 年,中國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全專利 申請(qǐng)量為 10101 項(xiàng),美國(guó)下降至 4877 項(xiàng),兩國(guó)差距逐漸拉開(kāi)。
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