军事评论

天气预报的斗争。 二十一世纪的空间,气象和战争

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天气预报的斗争。 二十一世纪的空间,气象和战争

在防御对象的位置区域传导辐射背景的重要性。 路透社的照片



根据美国专家的观点,二十一世纪的战斗将在四维空间进行。 成功需要立即访问关键信息。 空间信息系统与系统的整合 武器使用民用航天器(KA)来解决军事任务,反之亦然(两用航天器),基于小型航天器创造航天器的方向,高度机动(移动)发射航天器的方法越来越多地用于组织和进行战争。

获取有关影响任务完成的天气状况的操作信息,特别是在以网络为中心的战争中,是获得成功的关键。 这些信息必须准确,随时公开,使用适当的软件易于使用。

在这方面,综合气象数据库的开发和业务使用变得越来越重要。 通过永久连接(光纤电缆,同轴电缆,电话连接),微波和通过卫星或无线电直接传输数据,通过与信息流相连的交互式端口提供对此信息的访问。

交互式端口将包括通用计算机,个人计算机以及手腕或机器安装(在驾驶舱, 战车(船舶,陆运)微处理器接收器,能够直接从卫星接收信息。

结构要素

综合气象数据库应包括气象观测,预报,气候信息,气象评论和警告信息。 以下是信息流中可供消费者使用的可能数据库的示例:1)来自现有单站的天气数据和来自地面和空中气象站的分布式数据库; 2)全球云量,云集群的图像,包括云层最高点和最低点的信息; 3)有关特定区域的雷电放电和多普勒雷达的信息; 4)不同频率的全球频率传播预测; 5)陆地或海洋表面特定区域的环境条件; 6)全球最重要的兴趣点的个人天气预报和天气预报; 7)指向或分发全球气候信息; 8)表面和空气层中特定时期各种气象参数预测的全球分布基础; 9)预测结冰,湍流,火山灰和带有降水的风向等危害; 10)分布了不同大气层中风区观测和预报的基础。 数据库还可以包括预先准备的材料 - 天气图,数据的图形表示,气象学家的简单评论,或用于特殊气象计划的特殊处理数据。

使用此数据有几种可能性。 在战斗条件下,安装在机器上的手腕或接收器可以直接从信息流接收天气数据,用预定的“辅助程序”将它们输入微处理器,并在几秒钟内给出关于天气状况对正在执行的任务的影响的信息。 从微处理器接收的信息可以涉及特定的天气条件,包括云图像的直接传输和关于高层大气的信息或现成的预报。

仪器也可以通过卫星直接接收和发送信息。 这将使士兵通过直接请求所需数据来接收气象信息。 例如,它还可以通过直接数据传输将当前的天气观测结果反馈到一般信息流中。

这些能力的发展需要修改和改变美国国家(军事)和民用气象信息结构四个主要领域的运作范例:1数据收集; 2)数据库概括和数据传播; 3)分析和预测; 4)最终天气数据的分布。 预计开发新功能和改变目前运行的气象模式的成本将大幅增加,需要军事,商业和民用气象中心的综合努力。

至关重要的是美国能够在战时和和平时期不断接收,处理和分发从地面站和卫星站收到的大量全球气象观测资料。 在2020之后,气象数据收集的时间和空间水平无法满足军事和民用结构对气象信息的要求。 因此,应尽一切努力提高气象领域的能力,特别是在空间卫星的帮助下。

气象学的可能性

应在信息流的各个点进行天气数据和天气预报的分析。 这些应该是集中的国家天气预报中心。 这些中心从信息流中获得由信息处理中心发布的分布式气象观测数据库。 然后,根据对这些数据的分析,制作天气和气候预报,以及军事和民用结构的分布式数据库。 通过2020,国家分析和预报气象中心可能是美国大陆司令部军事和民用利益的双用途中心。

信息流的发展是气象数据分布中最重要的因素之一。 通常,信息流被表示为“巨大的客户端 - 服务器网络和相等的高速线性通信(LAN)节点的连接,能够通过其干线每秒传输千兆位和太比特的数据。” 从综合气象数据库转向一般信息流的主要过程是信息处理中心和分析预报中心的“目标服务器,有组织的计算机网络,客户端PC和软件系统”。 当接收天气数据时,交互式端口和软件形式的系统节点的连接对于消费者来说是至关重要的。

要解决的主要任务是改进对大气和地球表面的远程观测,尤其是特定区域的放大图像技术,以进行更彻底的研究和测量(从卫星获取图像的相关设备)。

根据美国专家的说法,当2020处于美国联邦预算削减和快速发展的计算机技术的条件下时,军事和国家气象中心可能会联合起来 - 这将是现有运营模式的重大变化。 如果军事和联邦气象服务合并,至少在美国大陆司令部的人员将由具有准军事地位的公务员组成 - 在和平时期,他们将作为平民执行军事任务。或不可预见的情况或灾难,以及在演习期间 - 作为军事人员。 这种秩序已经存在于许多北约国家(特别是英国和德国)。 这使您可以节省维护中心的成本,减少服务人员的数量,改进技术支持,并提供更准确的预测。 但是,将继续需要军事人员来支持前沿部队的行动。

目前,美国军方正在制定和实施军事气象卫星计划(国防气象卫星计划 - DMSP),该计划规定在低极地同步轨道上发射两颗卫星。 美国国家海洋和大气管理局开发并实施了极地轨道环境卫星(POES)低轨道卫星计划(地球静止轨道环境卫星卫星计划(GOES))和卫星发射计划。 这些程序用于编制天气报告,天气图,全球和当地预报,为期一天至两周,并允许收集有关云层状况,大气参数和近地空间的数据。 美国宇航局在极地轨道(LANDSAT)中使用极轨多光谱卫星。

军方和国家海洋和大气管理局正在将卫星发射到极地轨道,其中许多提供相同的数据。 其使用的不同之处在于军事卫星执行战略任务,国家管理卫星用于编制天气预报模型。 这些和其他人都在大约相同的节点时间开始。 因此,卫星观测的同步是不均匀的,并且通常存在几个小时的间隙,这降低了所获得的数据的战术价值和预测的准确性。 Landsat卫星发射到其他轨道,主要测量通常不与气象轨道相关的特定区域的地球表面。

现在天气探测器每天发射两次。 军事和民用卫星对高层大气的远程测量通常可以在特定的预定区域每天进行两次。 如有必要,4-6卫星的集成功能平均可提供高达大气层的4测量。 这种更频繁的测量可以为预测模型提供更准确的大气结构图。 预测的准确性也将显着提高,因为模型中使用的数据将具有从4到6小时的法定时效,而不是现有的12小时。

为了显着提高气象信息结构的效率,有必要开发具有更高分辨率,增强的多光谱功能,传输图像并同时与来自极地轨道中的地球静止卫星的30分钟图像相关联的地球静止卫星。 极地卫星的轨道在中纬度和更高的位置重叠,因此,提供了对这些纬度中特定区域的更频繁的测量。 在赤道地区,这种情况不会发生 - 赤道云的数据比高纬度地区的云数据提前几个小时过时。 根据地球同步数据更新云数据可以提高赤道云描述的准确性,从而可以提高赤道地区预报的准确性。

在安全烧伤下

美国和其他太空大国不断在地球轨道上拥有地球静止气象卫星。 这些30分钟传输了云层卫星图像,已被证明对军事和民用的短期预报有效。 传输图像的缺点是当卫星离开物体时其分辨率降低,图像的整体低分辨率,由于地球肢体造成的失真,难以将这些数据与来自极轨道卫星的数据结合在一起。 在21世纪,任务是提高地球静止卫星上的照相和视频设备的分辨率,扩展多光谱设备的能力,并开发将接收的数据引入信息流中传输的分布式数据的一般区域的技术。

除了对地静止气象卫星的主要分组外,Litesat气象卫星发射到扩展的地球静止轨道和椭圆轨道,应该很容易通过选定的目标悬挂在战区的军事指挥部。

值得注意的是,即使在和平时期,也无法从外国地球同步气象卫星访问该地区的数据。 因此,印度一度拒绝实时访问其Insat对地静止天气卫星的数据。 这些数据对于在“沙漠之盾”和“沙漠风暴”行动期间进行天气预报可能非常有帮助。 然后,欧洲太空研究局将其气象卫星之一Meteosat移至东部,以更好地覆盖西南亚地区,从而使海湾行动受益。 这极大地帮助了气象数据的编辑,但是,由于视角的原因,所获得的西南亚地区图像仍然存在明显的变形(特别是地球半球的四边形变形)。 三枚军事卫星阻挡了战区,传输了每六个小时更新一次的高分辨率图像。 根据根据从太空获得的数据编制的天气预报,编制了计划的飞行表,并在必要时进行了调整 航空。 这满足了战区司令部的需求,但是,对地静止气象卫星“ Lightat”将极大地帮助获得该地区的即时预报。

总的来说,军事空间手段对多国部队在波斯湾地区冲突中的行动产生了如此强烈的影响,甚至有助于制定其战斗用途的新战术方法。 据专家介绍,波斯湾战争是“太空时代的第一次战争”或“我们时代的第一次太空战争”。

在使用空间信息方面更令人印象深刻的是在南斯拉夫使用空间资产。 导弹和​​炸弹袭击的计划,其行为结果的控制,行动在其各个阶段的地形,大地测量和气象支持都是利用空间手段的数据进行的。 为了协调异构侦察资产的行动,以及优化所收到的信息,在欧洲北约指挥官下建立了一个使用空间资产的特别单位。 大约有二十多个移动特遣部队被派往战区,为战术航空和海上战术指挥官提供空间信息。 他们被称为太空支援团体(GKP)。

美国军事专家注意到,在阿富汗的反恐行动“持久自由”期间,卫星系统对解决侦察,通信,无线电导航和气象任务作出了重大贡献。 特别是,在规划和开展行动(特别是发动空袭)时,对从国家环境监测系统POES的航天器获得的数据的使用给予了很多关注。 特别是,收到的关于太阳活动变化的警告使得有可能迅速提请专家注意通信,侦察和导航卫星的正确运作,这最终对导弹和炸弹袭击以及部队指挥和控制的有效性产生积极影响。 对于海军分组的气象支持,安装在Quicksat NASA卫星上的设备也用于确定海面上风的速度和方向。

然而,仍然需要扩大可能性并在卫星数据传输领域以及接收,总结和处理数据领域创造新的技术发展。 需要具有大量存储器的高速计算机来每小时处理数万亿字节的接收信息。 在处理过程中,数据应转换为包含若干变量的分布式数据的合成区域,以便进一步转移到信息流。

应为军事和民用的新预测模型和特殊模板创建,以便快速引入分布式数据库和开发最终产品。 随着接收数据的频率和覆盖范围的增加,预测模型的准确性也应该增加。 通过获得在更快的计算机上处​​理的更多数据,可以扩展现有的光谱预测模型。 预计将使用一种新的建模和预测技术,特别是使用针对大气非线性特性开发的高维非线性交互方法。

用于监测大气层低层和高层大气层的全球地面站网络已在运行,并在联合国世界气象组织(WMO)的控制之下,但需要技术更新和减少维护人员。 美国空军使用自动气象站网络,这是一个全球高速网络,用于收集全世界的天气数据并向军事和民用组织分发天气信息。 为了满足21世纪接收和处理数据的高速参数,有必要在一般信息系统中更新或潜在重组该网络。

在战时,可能会禁止访问世界上部分地区的天气数据。 地面和高层大气的观测对敌对行动极为重要,因此有必要保持从无法进入的地区获取数据的可能性。 其中一个项目建议通过空中,火箭或步行将微小型气象传感器传输到这些区域,以便连续测量地面数据并将其传输到通信卫星,以便通过直接无线电通信向消费者或直接进入信息流进行收集和分发。 这些传感器还可以提供通过特定区域中的卫星感测大气上层的地形的链接。 极轨气象卫星或Litesat地球静止气象卫星可以从地面传感器接收信号,然后生成垂直大气剖面。 传感数据可以通过无线电直接传输到作战区域或者进入通用网络,以收集信息流中循环的数据。

此外,还需要全球接入多普勒雷达和雷电探测系统等特殊监视系统。 获得的信息在很大程度上可以作为强风暴环境下的快速决策,并伴有闪电放电的危险。 这些信息可能对飞行员,燃料库和弹药的操作员以及民用住区有用。

近视技术

美国有三种数据分发系统。 这些系统包括空军自动气象分配系统,海军海洋海洋数据分配系统和全球空军气象中心的拨号接入系统。 自动空军系统是新一代计算机系统和通信系统,用于将全球空军气象中心与全球空军气象站直接连接。 全球空军中心可以在空军基地的气象站发送当前和预报天气状况的分布式数据库,供他们自己分析并在计算机上显示。

海军和空军中心使用小型消费者计算机与计算机海洋学中心的军事集中式通用计算机之间的电话线 舰队 和空军全球气象中心。 从全球卫星数据库(由全球空军气象中心开发,也符合海军利益)获得的处理后的分布式数据,气象信息的图形模式以及卫星云覆盖图像的区域,应消费者的要求从中央数据库发送出去。 当对全球天气数据的访问受到限制或无法访问时,这可以大大改善军事行动期间的天气数据提供。

事实证明,海军的海军海洋数据分布系统在沙漠盾牌和沙漠风暴行动中是有效的。 拨打空军数据库的系统已经过现场测试 来自全球空军气象中心的自动空军气象数据分布系统,海洋海洋学数据分布系统和海洋海洋学数据系统的数据可用作一般信息流中的综合气象数据库,特别是如果它们可以通过卫星直接广播传输到全世界在世界上是微型微处理器和接收器。

美国宇航局,美国国家海洋和大气管理局,美国地质调查局,欧洲空间研究管理局,日本和其他国家正在进行深入研究,以创建卫星观测地球为一体的综合系统。 该系统包括对水文循环,生物地球化学循环和气候过程等基本过程的观测。 目前的气象卫星和Landsat计划是正在建立的地球观测系统的前身。 该计划将提供在15年内从卫星进行观测的机会。 这一持续时间将通过增加工具和平台的冗余以及更换和维护轨道卫星来实现。

卫星配备有传感器,用于远程研究大气层,地球表面和外层空间。 地球观测系统为科学家和研究人员提供了进入地球系统科学领域研究的综合全球数据库。 虽然该系统不是用于从Landsat卫星的日常操作中获取和使用天气数据或图像,但其概念非常接近于国防部,国家海洋和大气管理局以及NASA已经在这里讨论过的卫星结合概念。

获取信息流可能导致放弃对气象学家的实际观察。 然而,在进行预测时,没有任何东西可以取代人类的直觉,也不能基于个人计算机的使用来陈述个性化的计算服务。 在21世纪,信息流中的交互式图形和其他数据的访问与个人微处理器相结合,将提供直接,及时,自动和易于使用的气象数据传输。 在战斗条件下,从世界任何地方获得几乎即时访问全球气象信息将在引导敌人制定和执行决策方面发挥决定性作用。

正如美国在阿富汗的行动经验所显示的那样,一个明显的缺点是缺乏针对战术用户的雷达和光电侦察系统,这在某些情况下导致用户不及时地接收到气象数据。 在这方面,空间支助小组的作用正在增加,为了有效运作,将需要专门的移动点来接收和处理卫星信息并以便利的形式向消费者发布。 毫无疑问,太空资产的潜在能力与其在军事上的实际应用之间存在差距。 PCG的创建是缩小这一差距的最有希望的领域之一。

另一个重要方向是使用“智能”高信息小型设备将空间信息带到较低级别的部队指挥和控制,直至士兵。 在美国,士兵现代化计划(SMP)计划自1993以来一直在运行。 作为SMP的一部分,不仅为特殊的个人作战武器系统而且为士兵的装备开发变体。 这些发展基于以网络为中心的战争概念。

来自卫星的天气数据对于每架战斗机以及情报,通信,指挥和控制以及导航数据都至关重要。 其设备中的一个组成部分将包括具有高带宽,抗噪声和安全性的空间通信设备,空间导航设备,其接口设备具有显示各种信息的各种手段,包括与计算机设备相关的综合全球气象信息。
作者:
原文出处:
http://nvo.ng.ru/
15 评论
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亲爱的读者,您必须对出版物发表评论 授权.
  1. mirag2
    mirag2 10二月2014 15:54
    +2
    又是在这里!
    现在该搬进去了-Infa现在是一切的关键,也要维持国家的稳定!
    有必要清理我们的信息领域(从媒体的意义上来说)-从该国前领导人被接纳时带来的麻烦中清除出来,这并不比了解战场上的天气重要!
  2. Z.A.M.
    Z.A.M. 10二月2014 15:56
    0
    是...
    我们想了解我们的成功,气象学...这样的文章...
    所以不行。 我们有 感觉
    很难(根据收音机)“预测”天气...准确地说,在2013年-他们预测(猜测)...
    1. aviamed90
      aviamed90 10二月2014 17:34
      +2
      以下是俄罗斯联邦水文气象研究中心主任R. Wilfand先生对俄罗斯气象状况的评价:
      ” ...
      SP”:-用您的话来说,我得出的结论是,分析的关键问题是源数据的数量和质量。 也就是说,观测网络的能力。 Roshydromet的网络如何满足高质量预测的需求?

      - 在苏联时期,我们的观测网络更大。 更好的是河流上的水文站网。 但是由于1990年代的社会变化,许多偏远地区人口稀少,因此不可能将观测站保留在那里。

      “ SP”:-您的观察站仅位于大型定居点吗?

      -正式地,有标准规定该区域应有一个观测站。 实际上,我们与相当大的定居点有联系。 俄罗斯北部和西伯利亚的广大领土人口稀少,没有地方可以存放设备。

      “ SP”:-也就是说,实际上,该国的广大地区都没有天气,因此那里没有天气预报吗?

      “那么,如果没有人,谁需要它?” 想象一下,今天要找到一个同意这种原始生活方式的人有多么困难-在北冰洋的一个岛上与4-6个隐士一起住六个月。 同时,他们将了解气象观测的价值,并且尽管每天都遇到困难,但还是定期进行测量并经常发布报告?

      “ SP”:-此前,俄罗斯没有自己的气象卫星,这影响了天气预报的能力。 今天的卫星信息情况如何?

      -如今,几乎所有拥有自己太空计划的国家/地区都拥有新一代的气象卫星观测元素:中国,德国,美国,日本。 但是,根据国际协议,我们绝对免费提供来自外国卫星的所有必要信息。 通常,全世界的气象界都完全免费共享信息。
      尽管如此,与外国卫星合作仍然限制了我们的能力。 例如,如果我们需要更详细地研究我们领土的一部分,我们就不能要求另一个国家将其卫星“悬挂”在该区域上-它可以完成他们的任务。 另外,在时间周期,数据更新频率上有严格的限制。 它也束缚双手。
      从1997年到2008年,俄罗斯在太空中没有一颗气象卫星。 现在情况正在改善。 今天我们有一个极地轨道和一个对地静止轨道 (能够悬停在地球的特定区域)卫星。 不幸的是,它们不能完全正常工作。 但是一般有用。 直到今年年底(2012年),第三颗卫星(也是极轨卫星)将被发射。 到2015年,太空轨道将进入轨道 至少有6颗卫星,其中4颗是对地静止的。 这将使我们能够按适当的时间间隔监视整个国家的领土,并根据需要同时更详细地研究几个地区。
      (站点“ svpressa.ru”,文章“ R. Vilfand:就天气预报的准确性而言,我们位于世界8-9位。是什么导致Roshydromet无法“猜测” 01.08.2012年XNUMX月XNUMX日的“该国的天气”,作者N. Chekhovsky)


      这是我们对美国人的回答。
  3. PDR-791
    PDR-791 10二月2014 16:43
    +2
    索契的雪被包裹并铺设在一个均匀的层中,并且有一个桶
    指甲。 在那之后,先生们,请在战壕里刮胡子 - 就像其他人一样。
    1. SRC P-15
      SRC P-15 10二月2014 18:35
      +3
      Quote:NDR-791
      。 之后,先生们,像在战trench中的其他所有人一样,后悔刮胡子。

      我坐在战bottom的尽头
      我脸色苍白
      我湿了屁股
      细雨! 笑
      1. PDR-791
        PDR-791 10二月2014 19:05
        +1
        差不多
        底部是湿的,
        虱子在上面
        妈妈不写真话。
  4. konvalval
    konvalval 10二月2014 17:20
    +3
    最重要的是房子的天气。
  5. matRoss
    matRoss 10二月2014 17:52
    0
    对于精确武器的使用,天气预报肯定很重要。 但要为每个战斗机装载有关明天下雨的信息是多余的。 这个营指挥官知道最大值就足够了。 然后他们会气馁))类型 - 咩咩,今天太阳照亮了,我没有时间擦我的太阳镜 笑
  6. 斯蒂芬诺夫·弗拉基米尔·谢尔盖维奇
    0
    不错的文章。
  7. polkovnik manuch
    polkovnik manuch 10二月2014 18:06
    +1
    我们几乎像每个人一样,在没有对手干预的情况下完全击败了气象服务,在苏联,在光荣的哈尔科夫市,我们甚至训练了军事气象学家,我们现在已经意识到了,并试图恢复我们的失地。所有这些我们都不必赞美老人们,他们说他们觉得自己很聪明。在我80年代的日子里,每位值班的航海家都在岸上提供了天气预报,岸上有多少固定的气象站。
  8. PDR-791
    PDR-791 10二月2014 18:24
    0
    - 那么,如果那里没有人,谁需要他? 想象一下今天找到一个同意这种原始生活方式的人是多么困难 - 生活在4-6的陪伴下,在北冰洋的一个岛上居住了半年。

    维尔凡德先生说得有点不诚实。 在86中,我的朋友们在婚礼结束后立刻离开了气象站的Selkup并在那里工作到92。 进一步你知道。
    有多少人在营地工作,在额外的教育中,现在他们都是50,他们在这里
    没有人需要 充其量是6000上的看门人。 所以没有找到威尔凡德先生,甚至没有
    试过,为什么? 主要的钢锯更锋利,但在zomboyaschik闪耀。
  9. APASUS
    APASUS 10二月2014 22:10
    +1
    我越来越相信这个笑话的真实性。
    “有必要将60吨钉子钉入太空,整个战争将一口气结束。”美国人是他们的小玩意儿,JPS和受控机器人只是不知道该怎么办?
    对他们而言,计算尺是石器时代!
    1. PDR-791
      PDR-791 10二月2014 23:41
      +1
      这不是一个真正的玩笑,尽管你只能击落低轨道物体。
      如:提供低功耗通信,操作照片 - 视频智能......
      还有JPS,欧洲铱(我不知道还剩多少),GLONASS-这些都是它们的对地静止轨道,请谨记所有注意-进入火柴盒或EMP。 没错,没有那么多,所以发生so沟的机会很大。 而且以牺牲统治者为代价,你是徒劳的。 在“暴风雨”过后,他们意识到他们已经提前放弃了一把撬棍和一把大锤,并且他们又在教纸制地形图。 不要小看发誓的朋友。
  10. den12370
    den12370 11二月2014 01:03
    0
    气象学家在沃罗涅日接受过培训,我什至没有听说过哈尔科夫,也没有一个人见过。在Mozhaisk学院,他们派出了几个气象学家小组,从事卫星图像研究和敖德萨平民研究
  11. 克拉夫
    克拉夫 11二月2014 02:34
    +1
    但是即使在联盟的领导下,气象台站的很大一部分也是自动的(尤其是在难以到达的地方),最近有丑闻说带有同位素动力的自动气象台从北方消失了(这也是大惊小怪的原因)。北冰洋沿岸有很多这样的电池:
  12. 公爵
    公爵 11二月2014 03:49
    0
    俄罗斯极地站正在返回,这对气象学家来说是一个很大的帮助。