При рассмотрении технологий, имеющих отношение к познанию противника и его окружения, прослеживается четкая тенденция перехода от технологических разработок, которые ранее находились внутри нашего правительства, к тем, которые стимулируются коммерческим спросом. Например, информационные технологии, используемые разведывательными ведомствами США, отличаются такой сложностью, важностью и стоимостью, что их называют «национальными активами», и они разрабатываются и управляются крупными специализированными организациями. Но даже здесь коммерческие компании стремительно вторгаются на то, что некогда казалось недосягаемой рыночной позицией в системах наблюдения за Землей. Уже сейчас можно приобрести изображения интерферометрии с синтезированной апертурой из самых разных источников, а панхроматические визуальные изображения с разрешением в один метр вскоре будут доступны в свободной продаже по удивительно низкой цене. Действительно, единственным реальным барьером на пути этого бурно развивающегося рынка являются понятные опасения правительств по поводу предоставления столь широкого доступа к подобным технологиям. В таких областях, как шифрование и безопасность данных, коммерческие разработчики с большей вероятностью достигнут пределов правительственного одобрения, чем пределов технологических возможностей.
Учитывая неисчислимые миллиарды, вложенные в системы связи, даже самые современные американские военные системы связи часто выглядят блекло по сравнению с коммерческими системами. Хотя это уже давно характерно для развернутых систем, это начинает относиться даже к самым сложным программам научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, осуществляемым оборонными ведомствами.
В качестве примера можно рассмотреть инициированную недавно Агентством передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA) программу под названием «Осведомленность о поле боя и распространение данных» (BADD). В основе этой программы лежит сбор больших объемов данных в обширной базе данных, размещенной на коммерческих компьютерах и системах управления предприятием. Затем эта информация распространяется среди войск через коммерческую Глобальную широковещательную систему (GBS) на телевизионные приставки («set-top boxes») — вспомогательную технологию, разработанную в коммерческом секторе. Даже с учетом такого использования потенциала частной промышленности возникает реальный вопрос о том, сможет ли DARPA развернуть систему, которая успешно конкурировала бы с удивительно похожими коммерческими системами. Интернет-каналы, планируемые такими гигантами медиаиндустрии, как BSkyB, предложат многомегабитные интерактивные цифровые соединения данных с Сетью просто в качестве стимула для подписчиков подключиться к их полному сервису цифрового вещания (от 200 до 300 каналов цифрового видео и звука). Понимая, что в BADD заложено гораздо больше, чем здесь обсуждается вкратце, человек все равно невольно задается вопросом, не могло бы DARPA просто купить подписку и подключить ее к соответствующей коммерческой системе управления сетью. Более того, если даже хорошо финансируемым и агрессивным организациям по разработке технологий, таким как DARPA, трудно опережать коммерческие достижения, здесь можно извлечь фундаментальный урок, касающийся управления технологиями оборонного назначения.
Знания и разведка
«Разведка» состоит из пяти категорий знаний и понимания: руководство общества; культура и ценности; стратегическая, политическая, экономическая и физическая среда; военный потенциал и боевые составы; а также исчерпывающая информация о поле боя. Примеры технологий и системных подходов, представляющих потенциальный интерес в этих областях, рассматриваются ниже.
Понимание потенциальных противников, партнеров по коалиции и вовлеченных нейтральных стран подразумевает наличие инфраструктуры для приобретения глубоких знаний о культурах, ценностях руководства и других движущих факторах, которые позволяют нам, когда это необходимо и своевременно, «проникать в их сознание». Применимые технологии включают автоматические языковые переводчики, интерактивные и автономные компьютерные симуляции, продвинутые системы баз данных для организации и понимания данных и транзакций отдельных лиц и институтов, а также компьютеризированные системы обучения для подготовки и освоения этих навыков.
Сбор достаточной и своевременной информации об окружающей среде имеет решающее значение для быстрого доминирования. Логистика, демография и инфраструктура являются широкими областями сбора наряду с географией, дорожными/железнодорожными/судоходными путями, объектами и коридорами коммунальных служб, производством, правительственными объектами, военными и военизированными объектами, демографией населения, экономическими и финансовыми узловыми точками (такими как нефтяные скважины или золотые прииски), а также крупными плотинами и мостами. Технологии, используемые для обеспечения осведомленности об окружающей среде, включают в себя традиционные средства, такие как спутники, которые могут быть дополнены инструментами динамического управления датчиками для оптимизации процедур наблюдения. Огромные объемы данных, хранящихся в компьютерных сетях мира, при их правильном использовании представляют собой еще один богатый источник информации. Инструменты интеллектуального анализа данных, такие как поисковые роботы, сборщики, брокеры и хранилища, извлекающие и организующие данные из публичных сетей, будут иметь важное значение для построения более полной картины потенциальных противников. Поскольку не все базы данных и хост-компьютеры содействуют этим методам, понадобятся инструменты наступательной информационной войны для получения конкретных сведений, жизненно важных для целей национальной безопасности.
После сбора данных они должны быть обработаны, распространены и сохранены для последующего доступа. Корпоративные системы хранения и извлечения данных, способные работать с терабайтами (1000 гигабайт) информации, уже стали обычным явлением. Поскольку люди не в состоянии осмыслить столь огромные объемы информации без посторонней помощи, важнейшими технологиями станут инструменты извлечения полезной информации из данных (фильтры, слияние, автоматическое распознавание целей, понимание изображений и т. д.). Наконец, обработанная информация будет малополезна, если ее своевременно не довести до нужных людей. «Интеллектуальное» распространение данных и широкополосная связь являются примерами важнейших технологий, появляющихся в этой сфере.
В дополнение к знаниям о регионах и местностях, где могут применяться силы США, важно поддерживать бдительность и актуальные знания о конкретных «горячих точках», а также обладать достаточной гибкостью в системе для быстрого переключения внимания на новые районы. Системы, решающие эту задачу, более чувствительную ко времени, будут включать легкие, быстро развертываемые спутники, высотные беспилотные летательные аппараты большой продолжительности полета, пилотируемые платформы и автономные датчики наземного базирования.
По мере развития кризиса и повышения вероятности ввода американских войск или других военных действий информационные потребности и количество потребителей информации резко возрастают. Информация, которую необходимо собирать и сопоставлять, включает в себя целеуказание, оценку боевого ущерба (BDA), погоду, рельеф местности, инфраструктуру, отслеживание специальных целей, логистику, положение и статус собственных войск, государственную принадлежность («свой-чужой») и статус материальных средств. Жизненно важно, чтобы достаточные сенсорные системы работали в любых погодных условиях и ночью для поддержания «темпа операций», требуемого быстрым доминированием.
Осведомленность о поле боя требует трех информационных технологий: сбора, слияния и распространения актуальной информации в реальном времени до стрелка. Быстрое доминирование требует беспрецедентного уровня сбора информации в реальном времени, который будет обеспечиваться такими сенсорными системами, как космические платформы, беспилотные летательные аппараты, автономные наземные датчики и передовые пилотируемые разведывательные платформы. Кроме того, будет вестись мониторинг всей инфосферы противника не только для получения классической информации, такой как оперативные команды, но и для определения эффекта шока, создаваемого операциями быстрого доминирования. Сбор данных из дружественных источников, таких как собственные войска, союзники и дружественные некомбатанты, также имеет критическое значение. Хотя операция «Буря в пустыне» показала ценность датчиков самоопределения местоположения, таких как GPS, жертвы от «дружественного огня» продемонстрировали, что еще многое предстоит сделать в плане предоставления каждому командиру и солдату достаточной информации для эффективных действий. Большая часть этой информации, такая как физиологический статус отдельных комбатантов, в настоящее время не собирается, а многое из того, что фиксируется датчиками, не распространяется должным образом.
Трудно переоценить важность распространения информации в рамках быстрого доминирования. Нанесение шока и трепета требует спектра ударов, которые противник не в состоянии постичь, однако наши собственные силы должны действовать эффективно и даже агрессивно в среде, которая легко может привести к серьезным информационным узким местам и перегрузке. Коммерческие технологии станут ключевым фактором для разработки США структуры эффективного распространения информации. Коммерческие технологии связи, такие как глобальные спутники вещания и протоколы, подобные лежащим в основе Интернета, уже использовались американскими военными в качестве временных решений при масштабных развертываниях.
Простой передачи нужной информации в нужное время будет недостаточно для операций, обеспечивающих быстрое доминирование. Информацию необходимо будет объединять для создания дисплеев на основе знаний. Технологии, которые будут иметь важное значение в этой области, выходят за рамки используемых в настоящее время алгоритмов слияния данных и должны в значительной степени опираться на технологии в таких областях, как генерация компьютерных изображений, виртуальная реальность и продвинутое моделирование.
Стремительность
В технологическом смысле стремительность включает в себя скорость оперативного планирования, определения надлежащих действий, развертывания и применения, и все это направлено на минимизацию времени отклика. Три фактора в совокупности делают военное планирование сегодня гораздо более сложным, чем в эпоху холодной войны. Во-первых, на ранней стадии существует большая неопределенность в отношении места конфликта, того, кем может быть противник и с кем можно будет вступить в союз. во-вторых, для планирования обычно остается очень мало времени: военным иногда отводится всего несколько недель или дней до отправки войск на непредвиденную задачу. В-третьих, планировщику доступно значительно больше информации, что является одновременно и благословением, и проклятием. Несколько технологий, частично определяющих интеллектуальное динамическое планирование, облегчат командиру планирование быстрого доминирования:
Модельно-ориентированное планирование
Машинный интеллект
Динамическое планирование на основе обратной связи и новой информации
Избирательно автоматизированные средства помощи в принятии решений (ассистенты командиров)
Встроенная репетиция и подготовка
Блеск в исполнении
Невозможно институционализировать блеск. Тем не менее можно задать стандарт. Упомянутое выше динамическое планирование является частью возможностей для этой характеристики, как и рассматриваемые ниже системы и технологии.
Технологии, критически важные для достижения блеска при быстром доминировании
Чтобы шок наносился с минимальным сопутствующим ущербом, ключевые ценные цели должны быть нейтрализованы или уничтожены, а противник должен почувствовать себя абсолютно беспомощным и неспособным помыслить об осмысленном ответе. Кроме того, замешательство противника должно быть полным, усиливая общее впечатление собственной несостоятельности. Что наиболее важно, стратегические цели, военные силы, руководство и ключевые ресурсы общества должны быть обнаружены, отслежены и взяты на прицел. Это потребует значительных сенсорных, вычислительных технологий и технологий связи. Назначенные цели должны быть уничтожены быстро и наверняка. Наконец, статус и положение дружественных сил должны быть известны в любой момент времени, а поддерживающая их логистика должна быть достаточно гибкой для обеспечения быстрого перемещения, реконфигурации и децентрализации расположения.
Ниже обсуждаются несколько технологий, которые могут в этом помочь, разделенные на следующие подразделы: датчики, вычислительные системы, связь и системная интеграция.
Технологии датчиков
Технологии датчиков делятся на четыре области: активные, пассивные, встроенные и обработка.
Активные датчики: безусловно, важнейшим из излучающих энергию датчиков является радиолокатор. Обладая одной из лучших всепогодных способностей среди всех типов датчиков, роль и возможности радара неуклонно росли со времен Второй мировой войны. Радиолокационные системы используются для раннего предупреждения, противовоздушной обороны, управления средствами воздушного нападения, управления воздушным движением, обороны военно-морского флота, обнаружения и отслеживания движущихся наземных целей, целеуказания для ракет, терминального наведения ракет, разработки данных о рельефе местности и прогнозирования погоды. Для быстрого доминирования радары и другие активные датчики должны работать с низкой вероятностью перехвата. Особенно в случае систем с малой заметностью это создаст уникальную проблему для военных систем, где нельзя ожидать большого объема «притока технологий» из коммерческого сектора. Жизненно важно уметь обнаруживать противника в любых условиях и средах. Датчики должны проникать сквозь листву и стены и обнаруживать такие угрозы, как подземные и подводные мины.
Существует множество других важных классов активных датчиков, три из которых — это активные гидроакустические средства, лидары и детекторы магнитных аномалий. Широкополосная подводная активная гидроакустика способна решить такие насущные задачи, как противолодочная борьба на мелководье и обнаружение мин (как зарытых, так и покрытых илом). Практическое применение лидаров — относительно недавняя разработка, ставшая возможной благодаря достижениям в области лазеров, управления питанием и технологий обработки данных. Лидар может использоваться для управления огнем, наведения оружия, проникновения сквозь листву (растительность полупрозрачна в ближнем инфракрасном диапазоне) и визуализации/распознавания целей. Лидар напрямую обнаруживает форму и колебания формы, такие как вибрация и движение, и доказал свою устойчивость к имитации. Детекторы магнитных аномалий будут и далее находить применение в сфере противоминной и противолодочной борьбы, а также при проверке на наличие оружия на контрольно-пропускных пунктах и в других местах.
Электронные излучения сами по себе являются уязвимостью только тогда, когда они создают сигнатуру, полезную для противника. Способность излучать энергию, но менее заметными способами, должна стать привлекательным направлением для исследований на будущее. Согласованное применение множества сенсорных платформ, некоторые из которых могут быть полностью пассивными, в сочетании с излучающими датчиками представляет собой потенциально крупную область для исследований.
Пассивные датчики: среди типов пассивных датчиков важнейшим для сил США является передний инфракрасный обзор (FLIR). Технология FLIR позволила США «владеть ночью», что было наглядно продемонстрировано в операции «Буря в пустыне». Некоторые из значительных технологических достижений, осуществляемых в этой области, включают датчики с несколькими длинами волн, очень большие фокальные плоскости и растущую производительность неохлаждаемых датчиков. В частности, в области неохлаждаемых датчиков ведутся коммерческие разработки, которые обещают радикально снизить стоимость эффективных инфракрасных датчиков.
Другие заслуживающие внимания технологии пассивных датчиков включают гиперспектральный сбор и обработку в видимом/ближнем инфракрасном диапазоне, а также недорогие разбрасываемые автономные наземные датчики (акустические, сейсмические, «горячих точек» и др.). Гиперспектральная визуализация позволяет проводить поиск целей в частотной области, в отличие от пространственной области, как это принято сегодня. Это обеспечивает новый мощный инструмент для систем автоматического распознавания целей (ATR), полезно для борьбы с малозаметными целями (LO) и имеет особое значение для средств дистанционного получения изображений.
Автономные наземные датчики позволяют непрерывно контролировать критически важные районы. Например, фактическая зона операций для ракет «Скад» в операции «Буря в пустыне» была относительно небольшой, но современным на тот момент сенсорным системам было очень трудно вести за ней наблюдение. Технологии, разрабатываемые в области микроэлектромеханических систем, в частности, сулят перспективы создания эффективных и недорогих сенсорных полей.
Встроенные датчики: мониторинг положения и статуса «своих» и дружественных сил и средств имеет не меньшее значение, чем отслеживание противника. GPS предоставила войскам в операции «Буря в пустыне» колоссальное преимущество. Эту способность необходимо распространить на отдельного солдата, а также отслеживать статус всех критически важных материальных средств и личного состава.
Обработка сигналов датчиков: наконец, сигналы от современных датчиков имеют ограниченную пользу без надлежащей обработки и предоставления пользователю. Эта область будет развиваться дальше в разделе, посвященном вычислительным технологиям. К технологиям, которые исторически группируются с сенсорными системами, относятся автоматическое распознавание целей, встроенное слияние и корреляция данных с нескольких датчиков, а также дисплеи.
Вычислительные технологии
Возможности интегральной схемы (ИС) и, в частности, микропроцессора продолжают неуклонно расти. Безусловно, в какой-то момент должны быть достигнуты физические пределы, но каждый надвигающийся барьер до сих пор преодолевался благодаря технологическим инновациям. Тем не менее, если темпы усовершенствования интегральных схем несколько замедлятся, разрабатываемые ускоренными темпами технологии программного обеспечения и сетей позволят концепции быстрого доминирования обретать все большую полезность.