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摘要:
信息化作战“风卷残云”,全信息化战争时代已来临。从海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争、阿富汗战争。对制信息权的掌控,使战场变得单项透明,优势一方摧枯拉朽般的精确打击、摧毁,而劣势一方的机械化部队因信息渠道瘫痪,只能愣在原地挨打。即便在和平时期,以各种网络为载体对信息的争夺,使得“网络疆土”、“网络安全”、“网聚能力”成为国家存亡攸关的大事。
信息化武器主导信息化战场。信息化作战平台主要指利用信息化技术和计算机技术是作战平台的控制、制导、打击等功能融为一体,形成自动化、精确化和一体化的各种武器装备系统。电子信息技术成本与装备总造价的比例,舰艇为25%-30%,导弹达到50%,军用飞机为50%以上,战略轰炸机和隐形飞机超过60%,空间武器则达到75%,西方国家所有信息化武器装备的电子技术成本比例超过了50%。精确制导武器已经成为决定战场打击效能的主要力量。在海湾战争中,多国部队的信息化弹药在其总弹药量中占比只有7%-8%,但是却摧毁了80%-90%的战略战役目标。在科索沃战争中,信息化弹药在总弹药量中的比例已经达到了98%,而机械化弹药仅占2%。
开战即决战!“三大信息化系统”的决战。未来的信息化战场是由“战场认知系统”、“信息传输系统”、“指挥控制系统”三大系统组成。要想在战场上掌握制信息权,就必须在这三大系统中展开输死攻防较量。
对抗!“电子对抗”、“网络对抗”、“水声对抗”。通过“电子侦察”、“电子进攻”、“电子防御”等手段摧毁敌方电子设备,让敌方的设备瘫痪。“网络攻击”,世界最成功的网络攻击——“超级工厂病毒(Stuxnet)在2010年底入侵伊朗核电站,纳坦兹铀浓缩工厂数千台离心机因被病毒攻击导致故障“停工”,让伊朗的核计划倒退好几年,其网络攻击效果不亚于一场战争。“水声对抗”是水面舰艇和水下潜艇的存活之本。
信息化战争怎么打?信息化战争强调短时间内各种作战力量的快速集成,作战空间多维一体,精准打击敌人的关键节点、直击敌人的要害,瘫痪敌军的作战体系,速战、速决、速胜。
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引子:全信息化战争时代已来临
人类战争在经历过徒手作战、冷兵器战争、热兵器战争、机械化战争之后,正在全面进入信息化战争阶段。信息化已成为未来战争的基本特征……
我国国防建设在这一发展趋势下,在信息化武器、信息化系统、信息化对抗等方面奋起直追是历史提出的要求。
(一)关键假设
(1)人类科技不断发展,最发达科技优先运用于战争
(2)信息化不对称导致的非对称战争长期存在
(3)资源是稀缺的
(4)国家的利益向海洋和太空拓展
(二)信息化战争印象:风卷残云
1、海湾战争
美军中央总部每天指挥协调28个国家70多万军队的作战行动,成千上万条指令、行动准则、通信频率、飞行数据、加油空域、军队集结地、编队护航、协同动作等信息在指挥系统中穿梭。
每天仅颁布的“空袭任务程序”就长达700页,有效地协调指挥了分属12个国家的40多种机型平均每天2000多架次的空袭作战任务。如此复杂的作战指令由一个一体化的指挥信息系统处理、传输和控制。
——那一刻,信息成为表达军事意志、统筹军事行动、融合作战力量的“倍增器”,不仅重新定义了战场的交战法则,而且改变了力量运用的规律。
2、科索沃战争
南联盟空军只有2次像样的战斗起飞,南联盟空军副司令甚至亲自驾驶米格-29升空作战,但随即被北约空军的中远程空空导弹无情的击落。信息系统被完全切断,导致南联盟地面部队和空军的完全瘫痪,除了副司令彰显个人的英勇无畏精神之外,对战争夺取胜利并没有丝毫帮助。
——那一刻,信息化战争所编制的无缝链接的作战体系,让机械化战争松散的战线对抗体系无用武之地。
3、数字珍珠港
10年前,美军海军军事学院举行了一场代号“数字珍珠港”的网络袭击演习。目的是测试美国在敌军发动针对电信系统、互联网系统、金融系统、电力系统和能源系统的攻击时,美军的应变及防护能力。
在演习过程中,敌军攻击行动造成电话全部失灵、证券市场股票狂跌不止、交通系统全部瘫痪、军队指挥机构的网络数据库被彻底摧毁、战场指挥官们甚至不知道通过无线电收到的作战指令是真是假……
——那一刻,信息化将人类对战争的理解带到了一个全新的领域。“网络疆土”、“网络安全”、“网聚能力”成为国家存亡攸关的大事。
一、信息化武器主导的信息化战场
(一)信息化战场和机械化战场有哪些区别
1、战场较量方式发生了巨变
第一,机械化战争是以陆海空单元作战、单一军兵种、单一作战领域进行的单元式战场较量。而信息化战争是以“战场认知系统”、“信息传输系统”、“指挥控制系统”、“战场打击系统”、“支援保障系统”构成的作战体系之间的整体较量。
第二,机械化战争的作战目标是以兵团会战、火力交织为主,歼灭敌人的有生作战力量和重兵集团,从而夺取占领权和兵力数量上的优势权。而信息化战争是以破坏、瘫痪敌人的战场认知系统、信息传输系统、指挥控制系统为主要作战目标,将敌人“打瞎”、“打聋”、“打瘫”,从而夺取信息获取、处理和利用的控制权。
第三,机械化战争的作战形式主要以宽正面、大纵深的阵地攻防战、立体攻防战、运动战为主。而信息化作战主要以联合指挥、联合作战为主要形式。
第四,机械化战争主要以战线直接接触,将宏观战役和微观战斗结合在一起进行阵地攻防战。而信息化战争是以“空天一体”、“空地一体”、“空海一体”的信息化攻击为主,进行大规模战略空隙、远程精确制导“点穴”式打击等非接触式作战方式。
这些都充分反映了战争形态正在发生着质变,标志着现代战争已经进入信息化战争的成熟阶段。
2、信息化改变了战争的决胜方式
机械化战争时代,主要是提升了战场的机动速度、战场打击的精度和战场防护的强度,以二战时期德国的“闪电战”为代表。
而信息化战争更多的是深刻体现人脑的智力活动产生的摧毁效能。例如各种信息化武器装备的战场探测预警、情报侦察、精确制导、火力打击、作战指挥、控制、通信联络等能力。其各种信息的综合处理,支配和主导着信息化战场上的全部作战活动,对战争制胜起到巨大作用。
从海湾战争开始,这种现象开始尤为明显。在海湾战争中,多国部队参战的大型主战兵器只有1万多件,而参战的“附属保障兵器”——计算机,却达到4万-5万台。是主战兵器数量的5倍,因此,可以把海湾战争的胜利比喻成“硅片武器”对“钢片武器”的胜利,其中深刻体现的就是信息化对战争的决定性制胜作用。
(二)信息化武器装备成为战斗主宰
信息技术对武器装备性能的提高、使用、操纵、指挥等起主导作用。信息化武器装备系统具有信息探测、传输、处理、控制、制导、对抗等功能。
目前,电子信息技术成本与装备总造价的比例,舰艇为25%-30%,导弹达到50%,军用飞机为50%以上,战略轰炸机和隐形飞机超过60%,空间武器则达到75%,西方国家所有信息化武器装备的电子技术成本比例超过了50%。
图:信息化武器装备的电子化程度
今后,随着武器装备信息化进程的不断推进,最终将实现武器系统智能化和作战体系一体化。
1、信息化弹药
信息化弹药主要指精确制导武器,是现代战场打击和摧毁敌军目标的主导力量。
在海湾战争中,多国部队的信息化弹药在其总弹药量中占比只有7%-8%,但是却摧毁了80%-90%的战略战役目标。在科索沃战争中,信息化弹药在总弹药量中的比例已经达到了98%,而机械化弹药只占2%。可见,信息化弹药已经成为决定战场打击效能的主要力量。
信息化弹药彻底改变了机械化战争时期主要依靠“地毯式”轰炸和高密度打击的方式,将作战效能提高了5倍以上。
比如1991年海湾战争时期,美军使用的还是以激光制导炸弹为主的精确打击武器。激光制导炸弹仅占总投弹量的8%,但是摧毁的目标却占伊拉克被摧毁的战略目标和战术目标总量的40%多。
再比如1999年科索沃战争时期,为了克服激光制导炸弹容易受到环境影响的弱点,美军使用了联合直接攻击弹药、联合防区外武器、“战斧”巡航导弹、常规空射巡航导弹、GBU-37钻地弹等等安装有GPS卫星导航与地理坐标复合制导装置的新型精确制导武器。这些精确制导弹药虽然只占投射量的35%,但是摧毁的目标数量却占南联盟被摧毁目标总数的74%。
2、信息化作战平台
信息化作战平台主要指利用信息化技术和计算机技术是作战平台的控制、制导、打击等功能融为一体,形成自动化、精确化和一体化的各种武器装备系统。
主要包括太空中战场的各种侦查、预警、通信卫星。空战场的第三代以上战斗机、各种预警机、电子战飞机、反潜巡逻机等。海战场上的各种高技术战舰等。陆战场的高科技坦克、装甲战车等。
从信息化战争实践来看,信息化作战平台已经成为现代战争的“主力军”,在战场上发挥了机械化武器不能替代的主导作用。
二、“三大信息化系统”的决战
未来的信息化战场是由“战场认知系统”、“信息传输系统”、“指挥控制系统”三大系统组成。要想在战场上掌握制信息权,就必须在这三大系统中展开输死攻防较量。从而将对手“打瞎”“打聋”“打残”。
(一)战场认知系统:现代化军队的眼睛
“知己知彼,百战不殆”是历来战争制胜的法宝。其中“知”是关键,认识了解战场、充分掌握敌方情况、制定正确作战决心、实施正确作战指挥都是以“知”为必要条件。
在机械化战争中,由于缺乏高技术侦查、监视和探测手段,对战场的认识和掌握只能停留在知其大概的层面。随着科学技术的迅猛发展,未来信息化战场上,通过“战场认知系统”,可以实现战场的“全向透明”。
战场认知系统,主要是指用于搜集各种军事情报信息,供军事指挥员及时了解战场态势的军事情报信息获取的系统。由分布在地面、海上、空中、外太空的各种预警侦察设备和系统组成,包括侦察卫星、预警卫星、侦察飞机、电子侦察船、雷达、声纳等组成。
战场认知系统的全方位、立体化、全天时、全天候探测能力和高速自动化数据处理能力,对于夺取战场信息优势、赢得战场主动权至关重要。
1991年海湾战争期间,美国和多国部队依靠由23颗侦察卫星、100多架侦察和预警机、39个地面监听站和大量战场电视监视系统等组成的战场认知系统,基本实现了战场的“单向透明”,伊拉克军队的一举一动都完全暴露在美军和多国部队的掌控之下。
1999年的科索沃战争,北约军队利用由10余颗侦察卫星、50多架各类型有人侦查机和200多架无人侦察机组成的战场认知系统,进行战场目标侦察、信号侦搜和战场损伤评估等,为北约的远程精确打击和空袭提供了有力保障。
为了适应现代化战争对军事信息情报时效性、准确性越来越高的需求,战场认知系统将会向综合化、网络化、一体化、智能化的方向发展。
美国,俄罗斯等军事大国都在积极发展光学、红外、微波等多种技术手段,由太空、空中、陆上、海洋多种侦察装备组成的全频段、全空域的立体预警侦察系统。
未来的战场认知系统不但具备更强的全空域监视、快速反应和精细的目标识别能力,而且对超低空目标、高空目标、隐身目标、运动目标、伪装目标、地下目标等具备更高的探测和分辨能力。
(二)信息传输系统:现代化军队的神经
信息化战场改变了以前分散、割裂的结构特点,而是强调联合指挥,陆、海、空、天、电一体化作战。那么实现联合作战的关键因素,就是战场的“神经系统”——战场信息系统。
战场信息系统主要是由军事通信系统和其他传输系统构成。包括计算机、多媒体通信、数字信号处理、开放体系、网络架构、信息安全、信息采集、互联互通等。现代通信技术的飞速发展,彻底改变了战场面貌。悬于苍穹的通信卫星、覆盖全球的移动通信、数字通信及光纤通信等,把现代化战争带入了网络时代。
战场信息系统作为“神经”,把陆、海、空、天、电五个维度有机结合在一起,使得兵力机动、火力打击、预警通信、指挥控制等作战行动达成高度一致,决策、指挥和通信实时化,成为发挥军队战斗力整体效能的“聚合剂”和“倍增器”。
1991年的海湾战争中,美军只能了解战区内15%的重大情况。而在2003年的伊拉克战争中,由于美军广泛使用其link 16数据链技术,将各军种的指挥控制系统进行了有机连接,是战场网络信息的传递更加快捷高效。指挥官可以利用数字化地图和战况显示系统,在大屏幕前观察战场动态;士兵可以利用卫星电话、手持GPS接收机等卫星终端设备,实时掌握友邻部队及支援部队的方位,甚至可以和高空的飞行员直接取得联系,引导战斗机实施火力支援和精准打击。
目前美军正在致力于“全球信息栅格”(GIG)系统的建设,试图通过它把美军的天基、空基、地基和海基的所有信息系统集成为一个全球网络,让陆、海、空军共享共用。用户只要插入自己的终端,信息就会以透明的方式传给他们在未来战争中,联合作战所必须的数据、应用软件和通信能力,实现信息和决策优势,以支持网络中心战。
2010年,美军作战部队间的数据传输率比1992年提高了1.5倍,而图像传输速率提高了5倍,可以进行实时的战场图像共享传输,有效的驱散了战争“迷雾”,是战场变得更加清晰透明。
(三)指挥控制系统:现代化军队的大脑
以计算机网络和各种软件系统为主导的战场指挥控制系统的出现,对人类大脑的思维和分析能力起到了革命性的扩展和升华,让指挥官的决策指挥达到了高度自动化、实时化和精确化,成为了名符其实的战场“大脑”。
目前最知名的战场指挥控制系统,主要以美军的C4ISR系统作为典型(C4ISR是指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察的英文单词的缩写。C4ISR系统是现代军队的神经中枢,是兵力的倍增器)。
指挥控制系统作为战场“大脑”,支配和主导着信息化战场所有决策、指挥活动。
(1)最佳战场调度
在陆、海、空、天一体化的信息化战场上,要让参加联合作战的各类作战力量、各个作战系统和谐有序的进行协同,并发挥出最大打击效能,同时使各种作战资源科学组合,得到最佳的资源配置,必须依靠战场指挥系统来进行调度。
(2)最佳战场指挥
信息化战场的作战区域广阔,作战方向多变,战场流动性大。有形战场和无形战场转换频率快,作战力量机动、集结、开进、展开异常迅速,必须要求以指挥控制系统为保障,从而确保各种作战行动有条不紊的进行,确保部队整体作战效能得到最大限度的发挥。
(3)最佳战场控制
信息化战场是高度自动化的,敌我双方不仅要比拼力量,更要比拼速度、比反应,对于获取情报、发现目标、定位、瞄准、攻击、评估打击效果这个“打击周期”来说,必须力争在最短的时间内完成,否则就会处于被动。
目前信息化程度超过70%的美军,其指挥控制系统的打击周期为:海湾战争时期100分钟,科索沃战争时期40分钟,阿富汗战争时期20分钟,伊拉克战争时期10分钟……基本已经实现了“发现即摧毁”的响应速度。这些就是依赖指挥控制系统飞速发展的结果。
现在,美军作为该系统的领跑者,继续强化整体性体系结构,让不同层次的系统和各军兵种系统一体化、预警探测系统和指挥控制系统一体化。预计到2030年,美军将实现C4ISR系统和武器系统的联网,建成C4KISR系统。
三、信息化战争的对抗与威慑
在信息化战争时代,以获取情报为核心的信息领域的对抗尤为重要,不但在战时充斥着各类信息对抗和摧毁,在和平时期,这种对抗也无处不在。其主要包括电子对抗、网络对抗、水声对抗三类。
(一)电子对抗
电子对抗是为了削弱、破坏敌方的电子设备,保护我方电子设备能够正常发挥效能而采取的各种措施和行动。一般包括无线电通信对抗、雷达对抗、制导对抗、引信对抗、光电对抗等。从外层空间对抗、空中对抗、地面和海面对抗到水下对抗。其核心是利用电磁频谱,力求实现战场信息的单向透明。
1、电子侦察
电子侦察是用专用的电子侦察装备,对敌人的雷达、无线电通信、导航、遥测遥控设备、武器制导系统、电子干扰设备、敌我识别装置以及光电设备等发出的无线电信号进行搜索、截获、识别、定位、和分析,从而确定这些设备的类型、用途、工作规律、所在位置和各种参数,进而获取敌军的编队、部署、武器配备、行动意图等军事情报,为我方部队提供电子报警、实施电子干扰、军事行动提供依据。
电子侦察装备,包括专用的地面侦察站、电子侦察机、电子侦察船、电子侦察卫星、作战飞机和舰艇装载或投放的侦察报警设备。
电子侦察又包括预先侦察和现场侦察。预先侦察属于战略侦察,是在和平时期进行的长期、定期侦察行动。专门获取地方电子设备和系统的全方位情报,为制定电子战计划、发展电子战装备提供依据,并为现场侦察提供情报。现场侦察属于战术性侦察,是在战役、战斗前夕和过程中,对战场电磁环境进行实时侦察。主要目的是引导干扰机施放干扰,及时向我方部队发出报警以采取规避行动,同时为摧毁敌方电磁辐射源提供目标位置信息,为采取电子进攻提供干扰源的辐射特性,为部队的战斗行动提供情报支持。
在信息化战场上,电磁信号密集而复杂,电子侦察要完成的信息处理量、精度和难度日益增大,必须把不同平台、种类、功能和用途的电子侦察设备有机的组成电子侦察网,形成全方位、多层次的电子侦察体系。
2、电子进攻
电子进攻是使用电磁能、定向能以及反辐射武器来攻击敌方人员、设施和装备,从而削弱、压制、破坏敌方战斗力。包括干扰设备(通信干扰、雷达干扰、引信干扰、制导干扰、光电干扰、计算机病毒、网络袭击等)、反辐射武器(反辐射导弹、反辐射炸弹、反辐射无人机等)、定向能武器(微波定向能武器、激光武器、粒子束武器等)、电子欺骗(电子伪装、模拟欺骗、冒充欺骗等)和隐身(无源隐身、有源隐身等)。
(1)主动性的电子进攻。主动发起电磁干扰敌军的雷达和指挥控制系统,利用反辐射导弹压制敌方防空系统,利用电子欺骗技术迷惑敌军的情报、监视和侦察系统,利用定向能武器使敌方的装备能力失效等。
(2)防御性的电子攻击。是利用电磁频谱来保护人员、设施、能力和设备免受攻击,包括自我防护和部队防护措施。例如使用自消耗武器(燃烧器、主动诱饵等)、干扰机、牵引诱饵、定向能红外对抗系统、防御无线电控制简易爆炸装置等。
3、电子防御
防止我方电子设备辐射的电磁信号和战术技术参数被敌方知悉、识别,消除或减弱敌方电子干扰对我方电子设备的有害影响,避免电子设备被敌方摧毁破坏,保障我方电子系统能够正常发挥效能而采取的综合保护措施。
电子防护不仅包括保护单个电子设备(ECCM),还包括扩采用电磁控制、电磁加固、电子战频谱管理和通信保密措施等。
(1)反敌电子侦察。防止我方电子设备的电磁辐射信号被敌方侦获,即使侦获也难以从中提取有用情报。包括:严格控制电磁辐射,必要时实施无线电静默;设置屏蔽频率;采取信号保密措施,适时转移阵地;辐射欺骗;采用低截获概率体制的电子设备。
(2)抗敌电子干扰。设法消除或削弱地方电子干扰对我方电子设备造成的影响。包括:提高电子设备本身的抗干扰能力,采用新频段;快速随机的跳变频;同时使用多个工作频率;增大电子设备的辐射功率;使用抗干扰能力强的天线;采用复杂信号形式和最佳接收技术;在计算机内安装防病毒卡等。
(3)防敌火力摧毁。防止敌军的反辐射导弹和其他火力对我方电子设备的摧毁和破坏。包括:发射诱饵信号进行欺骗;远置发射天线;快速转移阵地,对地面重要电子设备采取构筑地下工事、加固措施和技术伪装等。
美军历来非常重视电磁频谱的管理,特别是战术频谱管理系统。他们利用这些频谱管理系统,随时可探测电离层变化和传输条件,来确定最佳可用频率,确保通信畅通。
在伊拉克战争中,美军正是凭借其完善的频谱管理机制和强大的频谱管理能力,每天处理几万个频率,确保了美英联军不同体质的电子设备间相互兼容,让2万部电台构成的无线电网络正常运转,为赢得最终的战场胜利提供了重要保障。
在信息化战争中,一方面,电子战目的是阻止敌军的电磁频谱优势,确保己方不受阻碍地进入信息环境的电磁频谱部分,既可以被用来支援军事行动,包括各种级别的控制、探测、阻遏、欺骗、瓦解、削弱、防护和摧毁等,也可以通过感化敌军的首脑和民众来进一步影响作战。
另一方面,由于作战双方使用的无线电设备种类、数量迅速增加,功率增大,加上作战区域内的民用电磁设备、自然界的辐射源产生的大量电磁能量,对无线电正常工作构成了巨大的威胁,不仅直接影响着战场信息的获取、传输、交换和处理,而且会严重影响和制约战场感知、指挥控制、武器装备效能,威胁到部队的战场生存。
因此,电子对抗在未来的信息化战场上会扮演越来越重要的角色。
(二)网络对抗
网络技术的飞速发展,计算机网、电信网、电视网、电力网等各种重要网络的融合,人类的生活和网络紧紧联系在了一起。因而就催生了网络战,“网络空间不过是主权国家使用武力或对使用武力进行支援的另一种环境”。“攻方”想从网络中抢夺资源的欲望越来越强,“守方”保护自己的网络利益的紧迫感也越来越强。网络攻防在和平时期也无处不在。美国国防部的《国防战略报告》中,明确把网络空间和陆、海、空、天、电磁定义为同等重要的、需要美国维持决定性优势的第六大空间。
1、病毒攻击
计算机病毒是编制或插入计算机程序中的一段程序代码。用来破坏计算机功能或毁坏数据,影响计算机正常使用,并且和生物病毒一样能够自我复制。
计算机病毒可分为“定时炸弹型、暗杀型、强制隔离型、复制型、间谍型、矫令型”6种类型。
目前,各种各样的计算机病毒,即使是像早期的“蠕虫”病毒,虽然传播和入侵能力较弱,但也能在网络中长期存在,这说明了防范计算机病毒在网上传播的艰难性。
病毒可以长期存储在磁盘甚至计算机外设中,也可以在网络中传播,具有繁殖能力强、传染途径广、潜伏期长、破坏力强等特征,并且能够杀伤网络系统的核心设备,起到其他武器难以发挥的独特作用。
在平时就把具有毁灭性的的计算机病毒武器通过网络或贸易等方式,置入敌国的网络系统和武器系统之中,在战时将其激活,就能毁掉敌方指挥、控制计算机系统中的有效数据,导致其完全瘫痪。
世界上最成功的网络攻击——“超级工厂病毒(Stuxnet)”攻击。2010年底,正是伊朗核电站准备进入运营的关键时期,然而就在国际原子能机构向理事会公布有关伊朗的和活动评估报告前夕,伊朗纳坦兹铀浓缩工厂数千台离心机因技术故障“停工”。西方情报部门称,伊朗核设施遭到计算机蠕虫病毒的破坏,如果当时强行按照伊朗方面规定的紧迫时间表启动布什尔核电站,那么有可能发生类似切尔诺贝利式的核泄漏事故。
“超级工厂病毒”是美国和以色列情报官员在以色列绝密的迪莫纳核设施内联合研发的,是世界上首个专门针对工业控制系统编写的破坏性病毒,能够利用对Windows系统和西门子SIMATIC WinCC系统的7个漏洞进行攻击。特别是针对西门子公司的SIMATIC WinCC监控与数据采集(SCADA)系统进行攻击。病毒在迪莫纳进行了两年的研发,随后被植入伊朗的核项目。该病毒攻击造成分解同位素的离心机出现故障,事后美国国务卿希拉里也表示,“超级工厂病毒”让伊朗的核项目倒退了好几年。这是全球第一种投入实战的“网络武器”,“超级工厂病毒”采取了多种先进技术,具有极强的隐身能力和破坏力。就效果而言,此次病毒攻击不亚于一场战争。
2、黑客攻击
黑客攻击是有计划、有目的地组织计算机网络专家或熟练技术人员,对地方战场上的作战指挥网络系统进行侦查、破坏的斗争方式。通过穿透“防火墙”进入敌人核心信息系统,修改、窃取其数据库关键资料,截取地方指挥控制权,或把我方网络趁机插入敌方网络,输入破坏程序或海量信息,来阻塞、控制、改变敌方网络中某一输出(输入)借口的信息传输,破坏其指挥中枢和武器系统,从而达到夺取和保持网络控制权的目的。攻击者会造成整个系统瘫痪、间歇停机、随机数据差错、大批量的盗窃信息、盗用服务、进行非法监视和收集情报、引入虚假电文和提取数据进行欺诈等等。
3、结构破坏
以各种手段打击敌方计算机网络的系统节点,破坏其拓扑结构,使其信息流程受阻,进而导致其作战体系瘫痪。
(1)对敌计算机网络系统中的关键节点进行压制干扰或实体摧毁,即所谓的“节点去除”。比如防空系统的预警雷达,通信系统的枢纽等,从而切断其“信息链”,导致敌方计算机网络无法正常运转,“这种拓扑结构使得它对有计划攻击时的节点去除非常脆弱,去除关键节点会使网络迅速崩溃”。
(2)破坏敌方计算机网络赖以运行的能源设施。使敌方网络断“能”,通过运用强大的物理能量干扰、压制或嵌入对方的信息网络乃至高功率微波武器、强脉冲武器等直接摧毁敌方的信息系统;或通过运用探测物理能量的手段对计算机辐射信号进行采集、分析、获取秘密信息。
如高能电磁脉冲武器,爆炸时可以发出能量高达数百万瓦的电磁脉冲,且频域宽,从极低频到超高频,因此可破坏大范围内一切正在使用的军用和民用电子、信息、通信系统,摧毁可能被敌人用来发射导弹的电子控制设备,瘫痪敌人重要地区的电力输送网、通信网、电视网等,破坏其正常的生产和生活,给民众带来巨大的心理压力。
4、系统防护
采取一切保护手段和行动,来阻止来自地方的网络入侵,保护我方网络的信息安全,确保网络信息的可靠性、完整性和可用性。其核心要素包括:威胁告警相应,信息抗毁保护,毁伤效果评估,实现阻断瘫痪。
(1)软防护。包含入侵检测系统、病毒防护系统、安全应用系统、访问控制系统、安全审计系统、代理应用系统、安全应用系统、数据加密系统等。
(2)硬防护。包含主体设备鉴别、硬件防火墙、电磁屏蔽设施等。
随着网络技术飞速发展,使得网络对抗的地位和作用不断提升,敌对双方在作战指挥、武器控制、战斗保障、后勤支援、军事训练、情报侦察、作战管理等各方面,都要充分运用网络技术来进行一系列的网络侦察、网络进攻、网络防御和网络支援行动。当前的网络对抗已发展成为通过网络攻击,摧毁他国通信、电力、金融、作战指挥等关键系统的重要战争力量。因此,系统防护是一项极其重要又具有综合系统性的工程。
美军从2006年起,每两年就举行一次“网络风暴”演习,主要是检验美国网络安全和应急能力。2010年举行的“网络风暴3”演习,模拟了一场针对美国关键基础设施的大规模网络攻击,目的在于检验美国重要部门在遭遇大规模网络袭击时的协同应对能力。演习参与者有数千人,分别来自国土安全部、商务部、国防部、能源部、司法部、交通部和财政部等7个内个政府部门,金融、化学、通信、水坝、防务、信息技术、核能、交通和水资源行业,11个州60家私营企业,同时还有澳大利亚、加拿大、法国、德国、匈牙利、意大利、英国、日本等国际合作伙伴。
网络攻防对抗已经改变了人们的心智模型,它可以通过刺探计算机网络,篡改信息,来动摇指挥官对要采取的军事行动是否正确的信心。
(三)水声对抗
随着潜艇、鱼雷、水雷等水下武器装备的迅猛发展,水下空间成为信息化战争的重要战场。由于水介质本身的特性,电磁波不适合在水里传播,取而代之的是声波。所以围绕声学探测与反探测的斗争,逐渐形成水声对抗这一信息对抗领域,其目的是让敌人的声纳探测和水声制导武器的效能降低或消失,来保护我方舰艇的安全,提高战场生存能力。
(1)软对抗。通过潜艇自身的降噪技术,降低潜艇的目标强度,从而实现隐身。
(2)硬对抗。主动采用各种诱饵、干扰器和气幕弹,使敌方鱼雷或吊放声纳跟踪假目标或
干扰器自导系统使之偏航,甚至将其摧毁,从而达到保存自己消灭敌人的目的。
1、隐身降噪
声纳是利用舰船自身发出的声波或者反射的声波来探测和识别目标的,因此,降低潜艇在水中的噪声是水声对抗的主要手段之一。潜艇噪声主要来自螺旋桨噪声、船体流体噪声和机械噪声,这些噪声一旦被反潜声呐或者声波自导鱼雷发现,潜艇就是去了隐蔽性,暴露在危险中。因此,西方军事大国纷纷研制低转速大功率的低噪声螺旋桨,并采取阻尼技术,增设隔声罩,改变各种流水孔形状来降低噪声。另外一种水声隐身技术是研制吸声波材料敷在潜艇外壳,减少反射,降低目标强度,从而增加了潜艇的隐身性能。
2、水文条件利用
根据声波在海水中的传播特性,利用海洋水文条件,合理选择潜艇的航速、航向、深度,可有效降低反潜兵力的探测效果,取得机动、规避的主动权。作为潜艇指挥员,如果能够了解产生声影区的条件和熟悉活动海区的水温梯度分布情况,并善于利用这些条件,就能大大提高潜艇活动的隐蔽性以及提高自身水声设备的探测效果。
作为水声搜潜设备,为了利用声波在水中传播的新途径,提高发现潜艇的距离,大量使用了拖曳变深声纳,它不仅可以充分利用海洋水文条件,而且还可以工作在“跃温层”以下,以便发现“跃温层”以下的潜艇。
3、水声干扰
水声干扰分为认为干扰和自然干扰。
认为干扰,就是有目的地对水声设备进行干扰。自然干扰,主要是指深海中的潮汐、波浪和地震等引起的海洋噪声的干扰。信息战中最常用的人为干扰,就是为了破坏敌方水声观察设备和声波制导武器的正常工作,使其水声观察设备迷盲,声波制导武器失控。
四、信息化战争该怎么打?
和传统战争相比,信息化战争具有截然不同的制胜模式和机理。信息化战争强调的是短时间内各种作战力量的快速集成,作战空间多维一体,通过精准打击敌人的关键节点、直击敌人的要害,瘫痪敌军的作战体系,以达到速战、速决、速胜的目的。
(一)信息制胜
无线电发明以后,很快就被运用到战争中,并发挥了巨大的作用。
1904年日俄海战中,俄国军舰首次使用无线电干扰来保护自己、打击敌人,是战争史上首次发起最简单的电子战。
第二次世界大战中,双向无线电通话电台的应用让作战飞机之间的信息传递和战术协同迈进了一大步。在人类历史上,互相看不见的部队之间首次实现了远程即时通信,并在军事组织的各个层次上投入实际应用。
计算机的发明本身就是为了计算弹道导弹的轨道。而互联网的发明,是为了能在核战争时保障通信联络(互联网的前身是1969年资助建立的交换试验网ARPANET)。
栅格技术一经出现,其巨大的威力就在军事方面显著的体现出来。美军的全球信息栅格GIG(Globla Information Grid)使美军在2001年阿富汗发起攻击所需要的准备时间比1991年海湾战争时期整整缩短了一个数量级。
图:美军全球信息栅格(GIG)
以1991年的海湾战争为主要标志,信息化战争以一种近乎颠覆性的面貌出场,其作战效能所具有的巨大优势,让多国部队在对抗伊拉克的机械化部队中占据了压倒性优势。
就对信息的依赖程度而言,以前的任何战争形态都远远不及信息化战争。以融合了信息技术的空袭为例,其攻击精度可达1米,弹药发射距离可以在1000公里以外,从发现目标到实施攻击的时间可以缩短到3-7分钟。
信息化战争崛起之后,信息已演变成战斗力的主导力量,信息能力在战斗力生成过程中起着主导作用,正高度地、深刻地改变和重构着人、武器以及人与武器的存在和结合方式。从根本上改变了战斗力的生成机理,即由于信息平台的嵌入,形成基于传感器、数据链和信息系统的战场信息链式运动,彻底打破了作战要素之间的原本相对封闭、割裂、不成体系的状态,通过信息的渗透和融合,使战场能量释放、作战行动和力量协调编织成立体网络,从而让“能量”按照“精准”的方式释放。
根据西方军队测算,过去摧毁一个防护严密的目标需要轰炸机投掷900枚普通炸弹,一个普通目标也需要25枚,而改用精确制导炸弹摧毁同一目标,只需要1-2枚,信息化使得弹药的打击效能提升了几十倍甚至数百倍。
在未来战争中,对信息的争夺将发挥核心作用,会取代以往对地理位置的争夺。
(二)速度制胜
“兵贵神速”。在不同的战争形态下,对“速度”的理解和运用有着巨大的区别。
公元前5000年,用速度来衡量军队机动性指标就成为作战的核心要素之一。
公元前2500年,战马首次被引入苏美尔,并在公元前1700-1200年的战斗中发挥着主导作用。
公元前700年,战车的发明,使其成为部队作战的主要突击兵器。
……
机械化平台的出现,战机、战舰、坦克等作战平台的机动速度得到了巨幅提高,枪械、大炮发射速度的提升,是整个战场的活力机动和兵力机动速度发生了巨变。但由于各军兵种之间仍然是独立割裂的,其行动速度和作战节奏依然相对缓慢。
而信息化战争的出现,完全改变了这一形态。信息化作战不仅追求实体性要素的物理运动速度,还包括军事组织的演变速度,作战节奏异常迅速、作战行动无缝衔接、作战过程以分秒计算,毫厘之差就会导致胜负之别,速度成为左右战局的首要因素之一。
当前美军广泛应用的“联合战术信息分发系统”(JTIDS)就是典型代表。该系统集信息分发、导航定位、身份识别、格式化指令、信息传输等功能于一体,能够让各种平台组成的战术编队,编队成员有机的联结称一个整体,让各成员共享战场态势,清楚的制导敌、我、友军的身份、位置、状态。编队内的指控中心可以迅速的组织战术动作,占领有利位置、发动攻击,对敌人进行灵活的分割、包围,或组织相互支援和掩护。不同成员还可以通过自主协同、密切配合来改善态势、提升战术质量。将信息优势转化为行动优势。
以机动为例,传统作战中,机动主要是围绕建立力量接触以便实施攻防的行动,例如穿插、迂回、分割、包围等,因为主要作战兵器机动性能较差,机动范围有限。但在信息化战争中,速度得到了大幅提升,机动直接服务于打击,以火力机动为重点、兵力机动为补充。例如,2011年5月26日,美军所试验的新型“驭波者”超高音速导弹,能够以6000公里/小时的速度飞行,可以在1小时内对地球上任何一个目标实施精确打击。
美国过去对小国是“斩首”行动,今后对大国将实现“快速战略瘫痪”。正是由于各行动要素的先进,导致了传统战争中由于作战效能低下而必须通过扩大兵力和交战规模、靠时间积累成战斗力,“积小胜为大胜”的“大吃小”、“多胜少”的作战模式彻底失去主导地位,取而代之的是实时、联动的“快吃慢”信息化的速度作战模式。敏捷式的作战体系能够把传感器到射手之间的传递时间缩到最短。美国前国防部长拉姆斯菲尔德强调“阿富汗战争的经验表明,战斗效能主要来自于联合,以及军队各军兵种在战场上通信与协调的好坏程度。”
(三)精确制胜
“精确”已成为信息化战争最为鲜明的标签,是一体化联合作战制胜的重要“砝码”,是信息化战争的必争之地。
(1)全维透明的精确感知。信息战能够实现全方位、全天候、全时段、全频谱、高频度的精确战场感知,让指挥员可以借此迅速、全面、准确的掌握战场情况,并为武器控制系统获取精确的目标信息提供重要保证。
2010年4月,由北约发起的对利比亚的空袭中,综合运用了侦察卫星、预警机、侦察机和地面特种部队等,构建了立体侦察监控体系——美国U-2高空侦察机、“全球鹰”无人机、E-8C侦查指挥飞机,负责对利比亚政府军动向和重要目标实时侦察;RC-135侦察机和EP-3EII电子侦察机实施电子侦察,截获利比亚指挥员的重要通话信息;英国“狂风”战斗机携带“捕食者”侦察吊舱,负责进行战场打击效果评估。这些全维透明的战场感知系统,显著地提升了北约联合作战能力。
(2)高度共享的精确融合。将来自多传感器的信息进行协调优化和和综合处理,分析产生有价值的信息,以得出准确、可靠的结论。进而为决策指挥决策提供实时直观的战场态势显示。
在伊拉克战争和阿富汗战争中,美军的地面部队和空军飞行员能够共享来自战场的图像,以进行精确的空中打击。这种技术在几年前还非常罕见。但是到现在,95%以上的导弹和炸弹都是靠这种技术引导的。美国空军上校格雷格哈宾说:“过去用口头通知的方式需要花上45分钟来帮助飞行员确认敌人的位置,而现在,地面部队和飞行员可以同时看到敌人阵地的图像。通过战斗机或无人机上安装的传感器获取精确图像,可以立即传输给地面部队士兵使用的便携式电脑。地面部队只需要在电脑上标明打击目标,战斗机飞行员或无人机就可以锁定目标并立即实施打击。”
2005年4月,哈宾和25名海军陆战队队员在伊拉克安巴尔省遭到狙击手的火箭弹袭击,哈宾被火箭弹炸伤。哈宾通知美军飞机对距离他们只有30米远的敌方阵地实施空中打击。一架无人机发射了1枚“狱火”式导弹,击毙了这些狙击手,而哈宾等人所在的房屋却没有受到任何损伤。
1996年4月22日凌晨4点,俄罗斯空军预警机截获了车臣分裂主义头子杜达耶夫的手机通信信号,在全球定位系统的帮助下,准确地测出了杜达耶夫所在位置的坐标。几分钟后,俄罗斯空军飞机在距离目标40公里的地方发射了2枚反辐射导弹,将正在通话的杜达耶夫炸死。
20世纪90年代末,以色列空军开始频繁的使用“定点清除”战术,打击反以武装组织领导人,并接连获取成功。到2008年12月,以军实施“空中清除”26次,炸死17名敌方领导人。其中,以军飞机发射的导弹,多次从建筑物的窗口射入,8次击毁行驶中的车辆,攻击效果十分惊人。
(3)精确适时的战场投送能力。由于信息化作战范围大、跨度大,构建一个能够基于分发的快速响应的保障系统,形成强大的战场投送能力也必不可少。
例如,德军新型的“伞降者”货物空投系统,负责为驻阿富汗的北约国际安全援助部队提供保障,其系统内置控制设备,可通过GPS装置和伺服电机,将货物全自动、精确地空投至预定区域。着陆前,该系统配备的激光测高仪将控制一个机械系统展开,使整个伞降系统减速,防止空投的货物(如精密任务设备等)损坏。
再如,油料被视为现代战争的“血液”。信息化战争中,对快速推进的地面部队来说,运用直升机投送,来进行垂直保障是一种重要的方式。在伊拉克战争中,美军第3机械化步兵师的1个装甲团从伊拉克边境出发快速推进,设在科威特的后勤基地精确测定其位置,随后由运输直升机实施垂直保障,直接空投软体油料,使部队持续得到油料补充,保障了部队的持续推进。
五、A股的投资机遇梳理
在西方发达军事国家已经实现军队信息化的条件下,我国的军队信息化是历史发展的必然要求和必然趋势。
因考虑到军事保密性的因素,我们仅摘录美国国防部发布的《中国军力报告2013》中提及的中国军工信息化未来的方向作为投资参考。
(一)我国军工信息化建设方向(摘自中国军力报告2013)
1. 中国强调国防为首要任务,并指出计算机网络防御是和平时期的重中之重;
2. 信息作战被视为非传统型战争武器,必须在冲突的开始阶段建立信息作战策略,并在战争的所有阶段继续使用信息作战;
3. 信息作战是获取信息优势和控制电磁波谱的优先武器;
4. 信息作战可以使中国在信息作战中获胜,无需采取传统军事行动;
5. 中国未来的对手,特别是美国,已进入军事信息化时代。
信息作战活动包括采取行动获取和维持信息优势,对信息作战部队进行统一指挥,实施战争相关的信息侦查及攻击和防御信息作战的方法。中国人民解放军某军事手册指出,信息战包括登陆信息战、封锁信息战、火力攻击信息战、边境反击信息战、反登陆信息战及反空袭信息战。
可见,信息化作战成为解放军建设的重中之重。在我国军费持续高增长的大背景下,军工信息化的大方向是成长性最快也是最为明确的。
(二)为信息化国防建设做贡献的A股上市公司盘点
在军民融合的大背景下、军工信息化建设的大方向下,我们把A股相关上市公司总结如下:
表:军工信息化相关的A股上市公司一览
重点公司军工信息化相关基本面分析:
(1)华力创通(300045):
北斗定位导航。公司的北斗业务在军用、民用方面均取得突破性进展。基于完全自有核心技术,重点打造了关键元器件、模块、终端、组合导航、系统以及测试设备等相关产品,布局产业链上下游。在军用领域,以军品为重点,中标了一系列军品型号项目,使公司自主知识产权的产品在多个军兵种得到广泛应用。卫星定位导航可以解决战场位置信息和授时的需要,无论是精确打击、精准投放、综合指挥控制都离不开北斗系统。目前我国军队在这方面还基本处于空白,未来空间巨大。
雷达业务。完善了雷达测试、仿真雷达和电子对抗方面的技术规划,还实现了记录仪软件平台的模块化和通用化,平台的核心处理能力取得较大进步。雷达是战场感知系统的核心之一,侦察、探测、搜索都离不开雷达,在未来的信息化武器中,超视距打击能力也全依赖雷达来完成。公司的雷达测试和检测业务也迎合了雷达快速发展的这一大趋势。
卫星通信。承担了国家卫星移动通信标准化任务,自主创新突破了低功耗通信基带芯片设计系列关键技术,为通信卫星芯片的推出奠定了基础。卫星通信作为信息化战场的最主要的通信方式,解决了全域覆盖、联合指挥的问题。目前美军70%-80%的战场通信是靠卫星来完成。我国由于缺少卫星通信,在战场通信方面还处于割裂、分散的状态,和美军存在巨大差距。
仿真测试。半实物仿真测试系统不断完善,并在国防军工领域的一些重要项目中得到成功应用。其次,训练仿真在模拟器技术上积累了经验。承担了国家新一代宽带无线移动通信网专项,在卫星移动通信方面的关键技术实现突破,为未来推出卫星移动通信基带芯片奠定了坚实基础。
(2)闽福发A(000547):
军用通信网。子公司重庆金美专注于军工通信产品。在陆军应用方面,主要以集团军的数字化通信改造为着力点。在空军方面,积极开拓空降兵师在通信方面的应用。在海军领域,通过预研项目,积极寻找机会。通信是信息化战的基础,我国军队和西方发达国家军队在通信能力方面还存在巨大差距。
电磁防辐射。公司收购欧地安100%的股权。欧地安的电磁高能防护产品(主要应用于导弹发射车、指控车、通信转发车、电子干扰车、坦克车、步兵车、固定指挥所等),在电子战中主要起到电子防护和高能脉冲防护的作用。
(3)金信诺(300252):
航空航天等国防专用电缆。随着在航天、航空、船舶、兵器等领域整机设备性能的不断提升,尤其是复杂电子设备的大量使用,使得高性能稳相电缆的用量在大幅度增长,并且没有更好的传输手段来替代,其未来的运用前景广阔,用量越来越大。不得不提的是电子领域。工业计算机运算速度和工业基础技术的发展,相控阵雷达优势突现。无源相控阵雷达已成为军用雷达的主力,更先进的有源相控阵雷达技术也在不断突破,成为军队的一代新宠。而馈线是雷达中不可缺少的最重要的分系统之一,尤其在相控阵雷达中占有特别重要的位置,现有相控阵雷达中的许多特有功能都是由馈线来实现的,如电扫描、多波束、波束赋形、副瓣电平控制等。特种稳相电缆在这一领域未来的增长空间巨大。在信息化装备比例不断提升,进口替代要求日趋迫切的大环境下,电缆作为信息化武器信号传输的神经,长期快速成长性得到保障。
(4)海格通信(002465):
军用通信电台。14年国防开支增长12%,国家对安全重视程度的提高推动国防支出快速增长,预计未来这一趋势仍将保持。公司是我国军用无线通信领域最大的供应商,短波、超短波、中长波电台的市场占有率在40%以上。受益于信息化投资占比的提升和数字化机步师的建设,军用通信电台的需求将持续增长。
北斗定位导航。公司通过收购并增资广州润芯、南方海岸,投资长沙海格、增资海华电子,打造北斗芯片、模块、天线、终端、系统的全产业链布局,在多次比测中名列第一奠定公司龙头地位。卫星定位导航可以解决战场位置信息和授时的需要,无论是精确打击、精准投放、综合指挥控制都离不开北斗系统。目前我国军队在这方面还基本处于空白,未来空间巨大。
卫星通信。收购南京寰坤65%的股权,丰富卫星通信产品线,是国家二代卫星通信产品的重点承研单位。卫星通信作为信息化战场的最主要的通信方式,解决了全域覆盖、联合指挥的问题。目前美军70%-80%的战场通信是靠卫星来完成。我国由于缺少卫星通信,在战场通信方面还处于割裂、分散的状态,和美军存在巨大差距。
军用集群通信。公司通过收购四川维德、科立讯70%的股权,补齐了PDT终端与系统,极大的增强了公司在专网通信上的实力,进入国内前三名。在军用数字集群方面,公司产品已经通过认证并进入军方订货名单,预计今年开始会有小批量供货。
(5)东土科技(300353):
军用交换机。东土科技从09年开始加大对军品的研发,目前军工产品(交换机)已经应用在海军的舰船、航母之上。舰船上对交换机使用的可靠性要求非常高,这正是东土科技的优势所在。考虑到军品的预研、认证周期,以及公司收购军悦飞翔带来的军品渠道,今年军品有望放量实现7000万-1亿的订单。长期来看,军工领域将会力推网络设备的全国产化,东土科技作为国内的龙头最为受益。随着国家军费开支的增长,以及公司将产品从海军拓展至其他兵种,军品业务未来3年有望保持30%-50%的增长,成为公司最大看点。
(6)中天科技(600522):
海底观测网。公司作为国内观测网试验网的建设方,军工4证齐全,有望参与南海观测网项目。海底观测网由光电缆、基站、传感器和观测仪器等组成,相当于在海底铺设一张大网,把实时数据包括图像传输出来。按照美国SOSUS海底监测网160亿美元的总投资测算,我国南海观测网的总规模将达到1600亿元,其中海缆系统约320亿元。随着我国与周边国家存在海域和岛屿争端加剧,海洋维权任务繁重,因此海底观测网的建设显得更加必要和紧迫。
(三)军工行业的历史估值变化
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