战场图像情报侦察处理技术及其发展综述

战场图像情报侦察处理技术及其发展

战场图像情报是通过战场侦察传感器平台所获得的侦察图像及其相关的情报产品，它包括白光、微光、激光、红外的图像，各种平台的电视侦察图像，各种机载平台的合成孔径雷达（SAR）和逆合成孔径雷达的雷达图像以及由地面人工侦察所获得的人工图像情报。

一、战场图像情报的特点和主要获取手段

1.特点

战场图像情报属战术型情报，与卫星遥感图像等战略型图像情报相比，具有以下显著特点：

①情报周期（包括情报任务下达、收集、处理、分析和分发的时间）短，时效性强，更能满足现代作战对情报的需要。

②图像侦察具有持续侦察监视能力，可以完成全天时、全天候的图像实时侦察。

③能获得多角度、全方位的情报，其中地面的人工图像情报是空中侦察和卫星侦察图像无法替代的。地面图像情报和航空图像情报有机结合，可使图像情报更丰富，精度更高。

④战场C-4ISR系统使战场图像的获取、传递、处理、分发以及应用形成一个统一的网络，使图像情报与其他非图像情报集成于一体，便于指挥决策机构掌握瞬息万变的战场局势。

2.主要获取手段

获取战场图像情报的主要手段有光学观测、照相、激光、红外、电视、合成孔径雷达等。这些手段根据载体的不同又分为便携式、车载式、机载式和舰载式等。

地面照相侦察可记录各种目标、工事设施、交通情况及绘制军事地图等，主要用于搜索地面、海上和低空目标。战场电视侦察是获取视频图像情报的重要手段，具有直观、清晰、快速、实时传输等特点，能通过图像一目了然地观察到前沿敌方阵地地形、布设、武器装备、兵力部署、调动等情况。夜视侦察装备，如主动式红外夜视仪、微光夜视仪、红外成像仪等用于夜间观察。用于战场侦察的合成孔径雷达主要是获取战场图像和地面活动目标信息，可在夜间和恶劣的气候条件下探测、搜索、跟踪敌方运动中的人员、车辆、舰船等，具有探测距离远、覆盖面积大、测量速度快、全天候、全天时工作的特点。

二、美军目前使用的几种典型战场图像侦察装备

在阿富汗战场，美军利用C-4ISR系统将侦察卫星、有人/无人侦察机、地面特种部队结合在一起进行联合作战，将多源情报（包括图像情报）综合分析处理，缩短了目标搜索和打击时间，制止了敌方利

用情报搜集和使用两者之间的“时间差”，基本上实现了国防部在海湾战争后制定的“从传感器到射手的时间不能超过10分钟”的目标。在这场以信息技术为基础的作战中，战场实时情报的获取与处理起到了十分关键的作用。

1.无人机载侦察设备

美军在阿富汗战场上使用的无人侦察机有两种，一种是“捕食者”中空长航时无人机，另一种是“全球鹰”高空无人机。

“捕食者”无人侦察机上面装载光电、前视、红外和合成孔径雷达（SAR）等图像传感器，是美军现役的技术含量高、性能最好的远程无人侦察机，主要完成实时战场图像的侦察。该机1996年首次应用AN/ZPQ-1型合成孔径雷达，对地面固定和移动目标进行实时成像侦察。再加上配有先进的“天球”（Skyball）光电/红外侦察平台（在光电平台上装有高分辨率彩色电视摄像机、三代红外成像仪和激光测距/目标指示器），因而在无人机平台上首次真正实现了全天候的实时图像侦察，成为侦察卫星和有人侦察机的重要补充及增强手段，特别是在复杂地形和不良气象条件下，能侦察敌方纵深重要活动目标，并将侦察图像实时传回指挥所。

RQ-4A“全球鹰”高空无人侦察机上的核心是休斯飞机公司研制的集成侦察传感系统。它是一个由具有移动目标识别功能的合成孔径雷达、高分辨率的光电照相机、红外传感器等多种侦察仪器组成的

任务平台，采用的是“商用现成”(COTS)技术，能同时收集雷达和光电图像，通过集成的图像处理器进行实时处理。雷达和光电／红外传感器都有广域收集和点目标搜索模式。广域搜索模式时，24小时可搜索40000平方千米的区域。在点目标模式下，能在24小时内覆盖1900平方千米，并把目标定位在20米内。点目标模式下装在飞机两侧的合成孔径雷达能获得0.3米的分辨率的图像，此时SAR每小时能获得79幅图像。在广域搜索模式下能生成分辨率为1米的图像，每小时覆盖1842平方千米。

2.有人机载侦察设备

美军另一种获取图像情报的手段是利用各种有人侦察机，以填补航天侦察和长航时中高空无人侦察机的不足。空军有人侦察机的主力机种是U-2系列（目前约有35架，包括改进型U-2R和U-2U侦察机）、RC-135系列（目前主要使用的是S、U、V1、W、X等型号），机上装有可见光和红外侦察设备（SYERS）以及SAR雷达（ASARS-Ⅱ）。海军主要是P-3C反潜巡逻机，该机主要装载标准照相机、红外相机、逆合成孔径雷达。此外，陆军的EO-5侦察飞机、改进的C-130飞机以及装备了战术空中侦察舱（TARPS）系统的舰载F-14战斗机都用来完成战场图像情报的任务。

3.特种部队地面图像侦察系统

特种部队的主要任务之一是深入敌后，对重点目标实施侦察，引导打击。20世纪80年代末期针对特种部队地面图像侦察的需求，美国防部曾开展过“电子无胶卷摄影系统”的研究工作，目前已配备柯达公司研制的DCS465数字相机，分辨率达300万像素，经插值处理后可达到500万像素。在高分辨率镜头上集成了激光测距和激光指示构件，通过数字接口传入士兵计算机中，完成图像获取、目标位置测算、图像校正等一系列工作。通过数字图像传输系统中的窄带无线电传递高清晰度侦察影像，也可以通过单兵便携式卫星终端把图像情报传送到情报中心，直接对目标实施引导打击。

三、战场侦察图像的融合处理及关键技术

随着信息技术在侦察情报装备中的广泛应用，具有图像侦察获取能力的传感器种类和数量越来越多，图像情报的应用也越加广泛，因此图像处理技术成了战场情报综合处理的重要组成部分，并产生出巨大的军事效益。

由于战场图像侦察的数据源较多，数据量大，实时性要求较强，图像里面许多有用的信息，必须经过去伪存真、去粗取精的处理过程才能获得有用的信息，并形成有价值的情报产品，因此，多源图像情报的综合处理和融合显得非常重要。