国防科技发展研究论文

2022-04-20 版权声明 我要投稿

摘要:坚持科技自立自强,是党和政府推动科技发展的基本遵循。优化国防科技资源配置是国防科技自立自强的前提。文章在学习借鉴建国以来党和政府坚持科技自立自强、推进科技自主创新实践经验基础上,从理论上探讨优化国防科技资源配置与推进国防科技创新发展的内在逻辑,剖析当前我国优化国防科技资源配置面临的矛盾与问题,提出优化国防科技资源配置的措施建议。下面是小编精心推荐的《国防科技发展研究论文 (精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

国防科技发展研究论文 篇1:

21世纪美国军事工业发展趋势探析

【摘要】21世纪,世界政治经济格局发生了深刻变革,并进一步影响到军事力量格局的变化。军事工业作为一个国家重要的战斗力支撑,其发展趋势反映其军事实力和战略方向。美国作为唯一的超级大国,其军事工业体系健全,军事科技实力强大。近些年来,其发展趋势主要表现为:军民融合进一步深化,企业兼并重组由国内转向国外,军火贸易自由化。

【关键词】美国;军事工业;趋势

一、军民融合进一步深化

美国军事工业的军民融合始于上个世纪90年代,其目的是为了应对冷战后美国军事工业产能过剩的问题。美国认为军事工业改革的最终目标,就是将军事工业基础和民用工业基础融为一体。为此,美国政府提出了技术再投资项目(简称TRP)。该项目包括三个活动领域:技术开发、技术利用以及制造技术培训。其目的是开发军民两用新技术、新产品和新工艺,在军品科研单位和民品企业之间建立联系,着眼于提高未来美国的生产能力和竞争能力。同时,尽管美国政府以高回报吸引企业投资军品开发,但是大部分的军工集团为降低经营风险和摊销军工产品开发成本,从未敢放弃民品的开发。进入新世纪后,美国主要在三个方面深化军民融合:第一,“911”事件后,美国调整国防科技发展战略,在《基础研究计划(BRP)》、《国防技术领域计划(JWSTP)》和《国防技术领域计划的国防技术目标(DTO)》都强调国防基础科学研究的军民融合,例如,针对《基础研究规划(BRP)》,美国防部强调,要着眼军方现实需要和长期发展,兼顾民用和军用的自然科学和工程领域的研究。第二,为实现美国防工业的转型,美国国防科学委员会(DSB)成立了国防工业结构转型特别工作组,于2008年7月递交了旨在应对21世纪国际安全环境所需的国防工业的《国防工业结构转型报告》,其中提到:“国防部十分需要建立一个国家安全工业规划,并与工业部门共同努力来确保能够实现用户与供应商之间的改善,同时必须推动它的民品转型,从而可以为21世纪的军队提供支持”。第三,美国防部注重利用小型、具有创新能力的新兴供应商,来解决大量复杂的国防问题,美国防部在其军事工业转型路线图中表示,未来转型能力的获得有三个主要来源:成功转型了的传统国防供应商,具有创新能力的新兴公司或子公司以及围绕未来作战需求而成长起来的潜在的民用公司,为推动国防工业能力转型,美各军种制定相应的风险资本计划方案,为创新型的民用公司提供资金和渠道。

二、企业兼并重组由国内转向国外

为应对苏联解体所带来的国际安全环境的变化和美国国防费的下降,美国的军事工业从20世纪90年代开始联合和并购活动。1994年8月,洛克希德公司和马丁·玛丽埃塔公司达成合并协议,建立了一家资产高达230亿美元的新公司;1995年底,诺斯普罗·格鲁曼公司兼并了西屋电气公司的国防电子业务部门;1996年初,洛克希德·马丁公司又以91亿美元购买了罗拉尔公司的国防电子业务部门,两公司的合并后,洛克希德·马丁公司成为世界上最大的军工企业;到2000年,在航空航天领域,约有40家不同公司合并或兼并为三家公司:洛克希德·马丁、波音和雷神公司;2002年,随着诺斯普罗·格鲁曼公司收购TRW公司,美国军事工业被综合为五大巨头:洛克希德·马丁、波音、诺斯普罗·格鲁曼、通用动力和雷神公司。上述合并使美国军事工业避免陷于收缩的困境,克服了生产能力过剩的问题。2000年以来,国际军火贸易竞争激烈,美国军火巨头在传统销售地区感受到了来自欧洲国家和新型国家的竞争压力。为保持在传统销售地区的霸主地位并进一步拓展销售领域,美国军工企业的兼并重组开始由国内向国外发展。在美国国防部支持下,美国军工企业中约有四分之三与日本等其他工业发达国家开展了军工技术贸易合作。

三、军火贸易自由化

美国军火贸易自由化趋势,一方面是因为军工生产具有很强的产业带动能力,尤其是在当期美国经济不景气的情况下,军工生产能够创造众多的就业机会,带动落后地区的经济增长,转化为民用,产生“二次效益”,例如,“911”后,美国向阿曼出售12架F-16战斗机,这项合同就足以使洛克希德·马丁下属的沃斯堡飞机制造厂正常运转,并使其1.15个员工衣食无忧;另一方面,美国军火贸易自由化也是其全球化战略的一个部分,体现出“融合主义”的理念,即将世界上大多数国家纳入到美国的全球战略轨道上,例如避免打击阿富汗的军事行动在广大的阿拉伯地区引起众怒,美国同巴基斯坦和印度尼西亚等国进行军事贸易,将它们融合起来为其所用,以获得国际支持,尤其是穆斯林国家的支持。

参 考 文 献

[1]汪琳,杜人淮.美国军工的军民一体化转轨[J].航天工业管理.2004(2)

[2]黄薇.美国国防科技工业两次重大调整及启示[J].国防科技工业.2006(2)

[3]何奇松.新军事变革下美国国防科技工业调整及其启示[J].太平洋学报.2005(4)

作者:赵美怡

国防科技发展研究论文 篇2:

基于科技自立自强战略的国防科技资源优化配置研究

摘要:坚持科技自立自强,是党和政府推动科技发展的基本遵循。优化国防科技资源配置是国防科技自立自强的前提。文章在学习借鉴建国以来党和政府坚持科技自立自强、推进科技自主创新实践经验基础上,从理论上探讨优化国防科技资源配置与推进国防科技创新发展的内在逻辑,剖析当前我国优化国防科技资源配置面临的矛盾与问题,提出优化国防科技资源配置的措施建议。

关键词:科技自立自强;国防科技资源;配置优化

2021年5月28日,习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会和中国科学技术协会第十次全国代表大会上的讲话中强调:“坚持把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。[1]推动国防科技创新,聚力破解我国国防与军队建设面临的“卡脖子”技术装备难题,实现国防科技自立自强,关键在于优化国防科技资源配置,提高国防科技资源配置效率。

1科技自立自强是党和政府推动科技发展的基本遵循

科学技术是核心战斗力。但是,实践告诉我们,“市场换不来关键核心技术,有钱也买不来关键核心技术。” [2]特别是那些事关国家生死存亡的国防关键核心技术,可谓国之重器,必须立足自主创新,坚持自立自强,这是新中国成立以来党和政府推动科技发展的基本遵循。

1.1坚持自力更生,向科学进军

建国初期,党和政府就高度重视科学技术。鸦片战争以来,西方国家给中华民族带来的百年耻辱,告诉我们“落后就要挨打”。所以,毛泽东同志语重心长地告诉全党同志:“如果不在今后几十年内,争取彻底改变我国经济和技术远远落后于帝国主义国家的状态,挨打是不可避免的。” [3]因此,建国之初,党和政府充分汲取历史教训,高度重视科技发展。1949年,相继布局组建以中国科学院为代表的一批科学研究机构,汇聚一批海内外优秀科学家,极大地推动新中国的科技创新发展。

社会主义建设初期,面对西方国家政治打压、军事威胁和经济技术封锁,党和政府充分发挥传统举国体制优势,集聚军民优势科技资源,自力更生,自主创新,着力突破事关国家安全与发展全局的关键核心技术,相继取得“两弹一星”、青蒿素等为典型代表的一大批重大科技创新发展成果,并初步建立起一个相对独立完整的国家科技创新体系。

1.2坚持自主创新,推进国外引进与自主发展相结合

改革开放后,党和政府高度重视现代科技的战略作用。1978年3月,在全国科学大会上,邓小平强调指出社会主义现代化建设的关键在于能否实现科学技术的现代化。[4]1988年,在会见捷克斯洛伐克总统胡萨克时,邓小平同志进一步提出“科学技术是第一生产力”。[5]“科学技术是第一生产力”的科学论断,廓清了我国科技现代化建设面临的理论迷雾,摧毁了束缚广大科技工作者的种种桎梏,科技现代化建设迎来春天。

随着我国对外开放的不断扩大,党和政府抓住机遇,加强国际科技交流与合作,积极推动科技资源的跨国界配置,有效提升我国科技创新水平。但是,关键核心技术是要不来、买不来的。因此,无论是江泽民同志,还是胡锦涛同志,都在不同场合多次强调要坚持引进国外先进技术成果与推动自主创新相结合,不断提高我国科技自主创新能力。

1.3坚持自立自强,实施创新驱动战略

在百年未有之大变局背景下,尤其是新冠疫情的持续蔓延,国际政治、经济和军事格局正在发生深刻调整,世界主要国家纷纷加大战略投入,努力巩固科技创新优势,加大科技创新成果保护,人为地设置技术贸易障碍,严重影响科技发展的全球化进程。因此,“在引进高新技术上不能抱任何幻想,核心技术尤其是国防科学技术是花钱买不来的。”2018年5月28日,在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上,习近平同志强调:“中国要强盛、要复兴,就一定要大力发展科学技术”。

十八大以来,党和政府坚持把创新作为引领发展的第一动力,实施创新驱动战略。习近平同志指出:“经济增长将更多依靠人力资本质量和技术进步,必须让创新成为驱动发展新引擎。”实施创新驱动战略,要求充分发挥新型举国体制优势,集聚并科学配置包括国防科技资源在内的一切科技资源要素,推动军民协同,坚持自力更生、自主创新,努力实现关键核心技术重大突破,才能在国际竞争中抢占制高点、把握主动权。

2优化配置国防科技资源是实现国防科技自立自强的重要支撑

科学技术是核心戰斗力。但是,国防科技创新能力不足,已经成为制约我军建设发展的突出矛盾与问题。我们必须着力优化国防科技资源配置,着力突破军队现代化建设面临的诸多“卡脖子”关键核心技术难题,谋求国防科技的自立自强。

国防科技资源是国防科技创新的基础条件,其配置结构好坏、效率高低,直接关系国防科技创新成果多少、创新能力高低。只有不断优化国防科技资源配置,才能切实提高国防科技成果产出规模与产出质量,实现国防科技自主创新能力的有效提升。[6]国防科技资源配置是一个由配置主体、配置客体和配置环境共同构成的复杂有机体。[7]

国防科技资源配置系统,如图1所示:

随着军民融合深度发展,国防科技资源配置系统内军民不同创新(配置)主体间持续推动着国防科技创新资源(配置客体)的相互交换与高效组合,政府和市场(配置环境因素)为国防科技资源在不同创新主体间的有序高效交换与组合提供可靠的环境支持和制度保障,确保国防科技资源配置系统良性运行。

国防科技资源配置系统的运行目标,是为了优化国防科技资源配置,提高国防科技资源使用效率。在系统运行中,国防科技资源规模、质量以及配置结构和环境,都影响着国防科技创新发展。

(1)国防科技创新与国防科技资源的规模变动。作为国防科技创新的物质基础,其规模的任何变动,都会对国防科技创新产生影响。从投入产出的角度看,在国防科技资源配置中,国防科技资源要素规模的变化即表现为投入变动,国防科技创新发展则表现为产出变动,可以说,国防科技资源要素规模的变化,的确是能够明显改变国防科技创新活动所需要的人力、物力等资源规模结构,尤其是创新人才规模增加,将会大大提高国防科技创新成功概率,促进国防科技创新发展。所以,我们发现这样一个事实,凡是国防科技资源丰富的国家或地区,都是国防科技创新发展速度快、国防科技创新能力强的国家或地区,例如美国。

(2)国防科技创新与国防科技资源的质量高低。作为国防科技创新活动的物质基础,国防科技资源投入不仅要看规模的大小,更要看质量的高低。可以说,国防科技资源质量的高低,不仅直接影响着国防科技资源配置系统的运行,更是影响到国防科技创新能力的高低。例如,在同等规模条件下,哪个国家或地区的国防科技资源质量高,哪个国家或地区的国防科技资源配置效率就高,国防科技创新能力就强。根据中国科协2020年发布的《中国科技人力资源发展研究报告(2018)》显示,截至2018年底,我国科技人力资源规模达10154.5万人,世界第一。虽然我国科技人力资源规模大,但是存在着科技活动人员比重低、发明专利和科研成果质量不高,顶尖人才和团队缺乏等资源质量问题,与我国科技资源规模相适应的高水平科技创新成果不多。

(3)国防科技创新与国防科技资源的配置结构调整。推动国防科技创新,要求实现国防科技资源配置结构合理化。如果配置结构不合理,那么就很难充分释放各类国防科技创新主体活力,导致资源配置效率低下,国防科技创新发展不尽人意。根据木桶原理。国防科技资源配置运行质量取决于国防科技资源配置结构的短板。优化国防科技资源配置结构,就是要确保参与国防科技创新活动的各类资源要素都能够得到有效利用,发挥各自最大效用。

(4)国防科技资源配置环境的优劣。正如习近平同志所讲:“现在一些地方和部门,科技资源配置分散、封闭、重复建设问题比较突出,不少科研设施和仪器重复建设和购置,闲置浪费比较严重。”这些问题,毋庸置疑与科技资源配置环境有关。受传统文化中“谁有不如自己有”等陈旧思想影响,不少部门重复投资、重复购置各类科研设施和科研仪器设备,造成科技资源要素投入的严重浪费。此外,国防科技资源配置系统能否健康运行,很大程度上取决于能否处理好政府与市场的关系,也就是能否塑造一个有序的制度环境和市场环境。市场搭建起国防科技资源需求和供给之间的桥梁[8];政府能够引导和调整国防科技资源的流向和流量;制度文化则约束着国防科技资源配置的行业,形成形态各异的国防科技资源配置路径。[9]

3国防科技资源配置存在的主要问题

当前,我国国防科技资源配置还存在不少矛盾问题,如果不能及时有效克服,势必会影响国防科技资源配置优化和国防科技自主创新能力提升。

3.1国防科技资源有限性问题

资源有限,是优化资源配置的出发点。国防科技资源作为经济资源的重要构成,在一定时间内和一定生产力条件下,相对于国防建设和经济建设的需求而言,总是有限的。例如目前我国国防科技资源主要分布于军队院校及其科研院所、军工企业、军工院校及其科研院所。其配置面临的有限性约束主要是受制于体制机制、利益冲突、社会制度和意识形态而表现出来的内部约束和外部约束。[10]一方面,随着军民融合深度发展,大量社会科技资源进入军品科研生产领域,但由于还存在各种有形或无形的壁垒障碍,能够进入军品科研生产领域的社會科技资源还是有限的,还无法有效解决资源有限性约束问题;另一方面,受制于社会制度差异和意识形态冲突,尤其是在百年未有之大变局下,美国正在把中国定位为战略竞争对手,同时拉拢相关国家共同遏制中国,打压我国高新技术企业[11],严格限制我国军队院校及其科研院所、军工企业、军工院校及其科研院所的对外交流与合作,使得我国难以获得科技资源的跨国界补充。

3.2政府与市场的关系问题

政府与市场关系是优化国防科技资源配置核心问题。作为国防科技创新的物质基础,国防科技资源具有公共物品和私人物品双重属性。[12]公共物品属性要求政府在国防科技资源配置中发挥积极主导作用,依托强大的行政力量对国防科技资源配置实施严格的计划配置与管理,国防科技创新主体主要是围绕政府任务要求而进行军品科研生产活动,不会过多关注国防科技资源配置效率。同时,市场是资源配置的最佳方式,能够实现国防科技资源有效利用。私有物品属性则要求在国防科技资源配置中也要充分发挥市场的决定作用,提高国防科技资源配置效率。但是,由于我国国防科技资源市场的非完整性、信息的非对称性,不仅严重限制了政府主导的有效范围,政府失效现象明显,也严重制约了市场决定作用,市场失灵问题突出。这必然造成国防科技资源配置过程中政府与市场的激励差异,从而影响国防科技资源配置。

3.3多元竞争与安全约束冲突问题

在军民融合深度发展背景下,竞争多元化与安全约束性的冲突问题,是国防科技资源配置的突出问题。在推动军民融合深度发展背景下,优化国防科技资源配置,就是要聚焦国防建设与经济建设面临的“卡脖子”技术装备难题,科学配置军民各类科技资源要素,实现多元竞争、聚力协同,努力破解“卡脖子”技术难题。但是,作为国防科技创新与武器装备发展的物质基础,国防科技资源与一般科技资源相比,具有一定的特殊性,事关国防安全,因此,在国防科技资源配置中必须高度关注创新主体多元和创新要素结构复杂可能带来的各种国家安全、军事安全和技术安全风险,在安全风险可控范围内进行国防科技资源配置结构调整与优化。

3.4利益诉求差异化问题

国防科技资源配置中不同创新主体、创新人才的利益诉求差异性较大。例如,军民科技协同创新日渐成为关键核心技术攻关的主要方式,涉及到军队、军工和民口三大创新系统内不同创新主体和不同创新人才,不同国防科技创新主体、不同的科技创新人才,有着不同的利益诉求,有的要名,有的要利。不同创新主体、不同创新人才利益诉求的多元化和差异化,就可能会在一定程度上导致个人利益、集体利益与国家利益之间的相互冲突,进而造成国防科技资源配置的分散、封闭和重复建设问题突出,闲置浪费严重,最终影响到国防科技资源配置效率和国防科技创新能力的提升,甚至会严重影响到实现科技自立自强的战略实施。

4推进国防科技资源配置优化的具体建议

优化国防科技资源配置,增强国防科技自主创新能力,既是实施科技兴军、建设世界一流军队的迫切需要,也是建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴的战略要求。

4.1推进国防科技资源军民一体化配置

国防科技资源的有限性约束、日趋明显的高新技术军民通用性特征,再加上构建一体化国家战略体系和能力的战略安排,客观上要求我们必须加速打破国防科技资源配置中军民二元分割藩篱,充分利用全社会优质科技资源,推进军民一体化配置,切实增强国防科技自主创新能力,为全面建成世界一流军队奠定坚实的物质技术基础。

推进国防科技资源军民一体化配置,就是聚焦构建一体化国家战略体系和能力的战略需要,立足科技自立自强,着力推进军民两类科技资源的有机融合和一体化配置,实现国防科技资源优化配置,把国防科技资源配置系统嵌入国家科技资源配置系统,实现国防科技创新体系与国家创新体系的有机耦合,最终形成军民一体化国防科技创新体系,以期更好地维护国家主权、安全与发展利益。

4.2妥善处理政府与市场的关系

2015年,习近平同志指出,在国家重大科技项目和重大创新领域,要“发挥市场经济条件下新型举国体制优势”。发挥新型举国体制优势,就是要站在维护国家安全、主权和发展利益的战略高度,发挥社会主义可以集中力量办大事的传统政治优势,[13]科学统筹军地战略科技力量,优化配置军地各类科技资源,协同创新发展战略前沿技术,聚力破解“卡脖子”技术难题,切实提升国防科技自主创新能力,实现国防科技自立自强。

发挥新型举国体制优势,优化国防科技资源配置,关键在于处理好政府与市场的关系,找到政府与市场关系恰当的平衡点。[14]一方面,充分发挥市场配置国防科技资源的决定性作用,在统一开放、竞争有序的市场体系框架下,推动不同创新主体、各类创新要素按照竞争机制、价格机制、契约约束等市场规律和市场法则,自由流动,高效配置,提高国防科技资源配置效率;另一方面,充分发挥政府在国防科技资源配置中的宏观调控作用,集中力量抓好少数战略性、全局性、前瞻性的重大科技创新项目,加大对基础性、长远性、战略性军事技术创新项目投入支持力度[15],努力塑造有利于国防科技创新的制度环境、文化环境,切实破解市场配置国防科技资源的“失灵”现象,实现国防科技资源配置优化。

4.3坚持融入全球科技创新网络

当前,国际科学技术研究正迈入分工协作、整体推进的“大科学”阶段。应对百年未有之大变局,需要加强科技创新领域的国际合作,以破解人类共同面临的科技难题,充分发挥科技创新对全球经济发展和国际安全维护的战略支撑。积极融入全球科技创新网络体系,实现国防科技资源跨国界流动与全球化配置,是优化国防科技资源配置的重要手段。实现科技自立自强,绝不是关起门来搞创新,而是要尽可能地扩大与深化国际科技合作,有效汇聚全球各类能够为我所用的科技创新资源,以提高国防科技自主创新能力。

坚持融入全球科技创新网络,推动国防科技资源全球化配置,不仅可以促进不同国家间国防科技创新资源的互补共享,还可以充分发挥国际社会不同国家的比较优势,降低重大国防科技创新的成本投入,减少国防科技创新风险,切实提高国防科技创新效率和创新水平。

4.4建立健全不同创新主体间利益协调机制

利益不相容,是影响国防科技资源科学配置的重要因素。现在,一些地方和部门,之所以存在科技资源配置分散、封闭、重复建设问题,归根结底就是利益问题在作祟。优化国防科技资源配置,要通过深化改革和创新,建立健全不同创新主体间利益协调机制,实现不同国防科技创新主体间利益相容。

科学合理的利益分配是国防科技资源配置系统良性运转的重要保障。利益分配必須坚持公平公正,要按照“谁投资多谁受益大、谁贡献大谁获益多”的思路去设计利益分配方案、分配规则和分配方法,努力做到利益分配结构设计与不同科技创新主体的贡献度、创新投入以及风险分摊度相匹配、相适应,切实让创新机构、创新人才、创新资金、创新设施等各类国防科技资源要素充分释放创新活力,推进国防科技创新发展。

参考文献:

[1]中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议[N].解放军报,2020年11月4日第1版.

[2] 中共中央文献研究室编:习近平关于科技创新论述摘编[M].北京:中央文献出版社,2016:40、5、36、86.

[3]中共中央文献文献研究室编:毛泽东文集(第八卷)[M].北京:人民出版社,1999:340.

[4]邓小平:邓小平文选(第二卷)[M].北京:人民出版社,1994:86.

[5]邓小平:邓小平文选(第三卷)[M].北京:人民出版社,1994:274~276.

[6]牛冲槐,原锟霞,李秋霞.科技资源配置与科技型人才聚焦效应模型研究[J].科技进步与对策,2010(8): 111~116.

[7]刘玲利.基于系统视角的科技资源配置行为分析[J].科技进步与对策,2009(7):26~30.

[ 8 ] K i m l i n s u d a h l m a n carl J.Technology policy for industrialization: an integrative framework and korea’s experience. Research Policy,1992,21(5): 437~452 .

[9]Leoncini, Riccardo. The nature of long-run technological change: innovation, evolution and technological system. Research Policy, 1998, 27 (1): 75~93.

[10]张远军:国防工业科技资源配置及优化[M].北京:国防工业出版社,2015:65~66

[11]孙福全:关于科技资源配置重点方向的思考[J].科技中国,2020(8):41~43.

[12]沈赤,章丹:政府优化科技资源配置研究-评价指标体系构建及政策建议[M].北京:北京大学出版社,2013 :16.

[13]邵鹏:深刻认识新型举国体制的重大时代意义[J].国家治理,2020(2):3~6.

[14][美]维托·坦茨.政府与市场变革中的政府职能[M].北京:商务印书馆,2014:1.

[15]冯明杰:有的放矢-完善知识产权制度[N]. 人民日报 ,2019年03月26日第10 版.

注:本文是国家社科基金项目《国防科技资源配置中政府与市场的关系协调研究》(17BGL216)的阶段性研究成果。(作者简介:张远军,男,河南柘城人,博士,副教授,硕导,研究方向为中国特色社会主义国防科技资源配置与国防科技创新研究。工作单位:国防科技大学文理学院)

作者:张远军

国防科技发展研究论文 篇3:

商业遥感卫星星座的军事化应用分析彭振忠

世界正经历着百年未有之大变局,航天已经处于技术革命和产业变革的前沿,商业航天正在以前所未有的速度与深度重塑航天基础设施建设模式与应用方式。这其中,商业遥感作为商业航天的主力军之一,正以“互联网式”的风格对国防科技发展与军事场景应用产生颠覆性影响。20世纪70年代以来,以美国、法国、英国为代表的西方航天大国通过积极的政策导向和资金扶持,迅速开展了高性能遥感卫星的研制和商业化运营,形成了政府监督管理引导、企业自主运营的良性循环商业模式,这期间的遥感主要服务于军事和政府。进入21世纪以来,互联网浪潮下催生了以SpaceX、One Web、Planet等为代表的一批商业航天企业,经过20年的发展与竞争,已经形成商业航天领域的领头企业,并不断形成产业凝聚优势。在世界各国开始逐步着手建立自主可控的对地观测系统的同时,商业遥感企业如雨后春笋般冲击着航天产业。目前已经形成了以美国数字地球(Digital Globe)公司、美国Planet公司、波兰和芬兰Iceye公司等为代表的企业。

遥感技术是现代战争中遂行态势感知和作战支援任务的重要手段。基于卫星平台的空间遥感具有巨大的优势:一是轨道高,发现目标快,侦察范围大,可在短时间内侦察辽阔的地域;二是既可长期、重复地监视全球,又可定期或连续地监视某一地区;三是可在短期内或实时地提供侦察情报,能满足军事情报时效性的要求;四是不受国界和地理条件的限制。自海湾战争以来,美军已经通过越来越广泛的途径获取商业遥感数据,卫星数据应用也已经从战略应用广泛下沉到战术应用,以广泛支撑联合作战过程中对态势感知和目标指示的需求。

典型商业遥感企业

基于星座的近地轨道遥感卫星系统逐渐成为大国遥感领域竞争的热点和太空经济新的增长点。

国外主要在轨遥感卫星投资运行模式

美国数字地球公司是全球领先的高分辨率光学卫星图像和信息提供商,总部设在美国科罗拉多州的朗蒙特市。1993年,美国商务部首次授予许可证,允许其建造和运营卫星系统,收集高分辨率的商业销售数字地球图像,开创了商业遥感的先河。公司图像解决方案具有广泛的应用领域,包括国防和情报、民间机构、环境监测、互联网门户和导航技术等。数字地球公司已经发展的第二代高分辨率商业遥感卫星,其中WorldView-3的分辨率达到0.31米,其市场用户主要包括美国政府用户和多元化的商业市场用户,大部分收入都来源于美国政府。政府机构通过大订单和长期合约等形式购买其数据服务,扶持其商业遥感卫星系统建设和运营。

美国Planet公司主要建设高频成像对地观测小卫星星座,用于获取时序图像,制作视频产品,并服务于高分辨率遥感大数据应用。Planet公司是前美国国家航空航天局(NASA)科学家于2010年在旧金山成立的一家遥感卫星数据公司,主要从事光学遥感业务。Planet公司2015年完成对德国

BlackBridge公司的收购,获得5颗RapidEye卫星,2017年从谷歌公司手中收购Skybox获得15颗Skysat卫星。目前,Planet公司“鸽群”(Flock)星座已完成系统部署,星座规模达到149颗在轨卫星,该星座有着其他公司无法比拟的每天覆盖全球1次的超高频时间分辨率。Planet公司是新兴遥感小卫星公司的典型代表,在卫星设计研制方面技术更迭快,在数据获取方面经济、快捷、适用性强,同时专注于挖掘海量遥感图像中隐藏的信息,为各类分析决策提供支持。

Iceye公司是一家波兰和芬兰初创公司。目前,Iceye公司是全球惟一一个通过小型合成孔径雷达(SAR)卫星提供高分辨率成像商业服务的机构,也是世界上第一个发射商业微型合成孔径雷达卫星的公司。截至2020年5月,Iceye公司一共发射运营着3颗SAR卫星组成的星座。2020年3月9日,Iceye公司在YouTube上发布了有关其合成孔径雷达(SAR)视频的演示视频显示,SAR图像由单个卫星凝视模式生成,凝视时间为20秒或更长时间,经过数据处理之后,以视频流的形式显示目标位置的移动变化。对场景中运动目标的检测对于检测目标的活动情况具有重大的意义,Iceye公司所提供的SAR视频图像可用于跟踪卡车、火车、轮船甚至飞机去往某个地点的运动情况。

Capella Space是美国一家卫星和地球观测初创公司,通过卫星提供卫星数据。Capella Space推出一项在其现有的测试硬件平台上进行了改进的卫星技术,该技术可提供0.5米以下细节的高分辨率雷达成像,能够提供实时任务,这意味着Capella的客户将能够从卫星上获得所需区域的成像,基本上是按需进行的。Capella Space将建设一个由36颗卫星组成的Capella空间星座,36颗卫星将被放置在12个轨道平面上,以提供每小时的重访观测。Capella Space与美国主要政府客户,包括美国空军、国家侦察局(NRO)和国防部国防创新小组(DIUx)等均有合作。

美国政府和军方对商业遥感卫星的态度

第一,通过美国商务部实施对商业遥感企业、市场和数据的有效管控,既保证了美国技术的先进性和对国外市场的垄断打压,又在本质上通过商业遥感实现遥感霸权。出于对本国遥感企业和遥感技术的保护,美国政府和军方非常重视对美国商业遥感企业遥感数据的采购,不断放宽管制,释放商业遥感市场活力。同时,以美国国家安全为由,美国不断强化对遥感企业数据及特点区域遥感成像的限制与控制。2020年5月19日,美国商务部发布了新版商业遥感规则。新規则的制定过程历经坎坷,凸显了美国对于遥感领域的担忧与意图。历经数月的跨部门审核后敲定的修订版规则去掉了原先对此类系统施加的许多限制。美国遥感公司卫星系统所提供数据与非经商务部许可的渠道若“大体相当”,如国外系统,将被归入第一层,限制条件很少。最新版的美国商务部遥感规则指出,如果商业遥感公司所提供遥感数据只有其他美国系统才能与之媲美,这些系统的条件要求将有所增加,包括要能进行所谓的“快门控制”,从而让政府能够暂时限制对特定区域的成像。对于无法在全球市场上得到的“全新能力”的拟建系统,除以上限制性措施以外,美国商务部将有权对其施以长达3年的更多临时性条件。

美国NGA和NRO标志

第二,通过美国国家地理空间情报局(NGA)逐步开放购买商业遥感数据为美军作战提供情报支援,为国家高级决策人员提供及时、准确的地球空间情报信息。NGA具有国家情报机构和国防部作战支援机构的双重身份,其职责是处理和分析各种类型的图像、地理信息等数据,形成与地理位置相关活动的地理空间情报(GEOINT),用于支持国家安全、国家政策、作战部署等不同层次的战略和战术需求。该机构从美国商业高分辨率遥感卫星发展开始,长期负责采购或交换商业图像和外国政府图像,以及协调美国政府部门和机构的图像使用申请。

在“2019年度GEOINT学术研讨会”上NGA提出其长期技术需求是基于其使命任务,包括加强和不断提高监测持久威胁、评估新出现问题、绘制世界地图和建立世界模型、对长期情报主题进行深入研究的能力等。2020年5月,NGA商业运营业务组负责人戴维·高蒂尔表示,NGA将与商业公司签约,以分析军事目标的卫星和其他图像数据。尽管最初的合同数量不多,但此举是NGA迈出的一大步。NGA将建立一个混合架构,以同时具备连接和应用国家侦察系统和商业侦察系统的能力,目前其正在评估众多商业公司的能力。NGA不指定图像来源,但对商业合成孔径雷达(SAR)卫星数据充满热情。

第三,通过NRO构建由国家和商业能力组成的综合侦察监视架构,以实现对美军遥感需求和美国遥感能力领先的长效保障。NRO隶属于美国国防部,位于美国弗吉尼亚州,是美国的16个情报机构之一。该机构是美国侦察监视卫星系统的主管机构,负责为美国政府设计、研发、采购、发射、部署和运行光学/雷达成像、电子侦察、海洋监视等各类侦察监视卫星,比如大名鼎鼎的“锁眼”“长曲棍球”卫星。该机构得到国家侦察计划的拨款,这些卫星系统主要服务于国家决策层的战略侦察监视,是美国情报各部门所需天基信息的重要来源,如为国家安全局提供信号情报、为国家地理空间情报局提供图像情报、为国防情报局提供测量与特征情报等。NRO特别希望将快速增长的商业卫星能力与其专门制造的昂贵的侦察卫星结合起来,创造出由国家和商业能力组成的综合空中监视架构。2018年8月底,NRO向数字地球公司授出“增强视景-后继”商业高分辨率卫星数据服务合同。2019年12月,NRO分别向两家商业遥感企业Capella Space公司和Hawkeye 360公司授出关于SAR遥感和商业无线电频射频(RF)遥感的合同。此次合同不仅仅是吸收更多的数据,还着眼于如何检查情报信息准确性,并将新信息整合到NRO现有的数据库中,从而能够将SAR、RF和对同一目标的可视图像结合起来。NRO商业系统项目办公室主任Pete Muend说:“通过这两份合同,我们正在探索SAR和RF在图像传输方面的整合,以纳入NRO架构。”

数字地球公司的图像拍摄于2011年1月15日拍摄的本·拉登住所遥感图像

美国国家地理空间情报局利用遥感数据复原本·拉登住所,其中商业遥感数据扮演了积极角色

军事应用实例

自20世纪80年代始,商业遥感已经被广泛应用和服务于国防和军事领域,包括军事侦察、导弹预警、海洋监视、武器制导、毒剂侦察、军事测绘、气象观测等。与军事侦察卫星相比,商业遥感卫星多为星座布局,覆盖面广、成本低、重访周期短、系统弹性强,在目标侦察、战争潜力评估、攻击后毁伤评估及战时气象保障等方面的作用不容忽视,在战争中是军事侦察卫星的有力补充。利用商业遥感卫星星座可对全球敏感目标实施全天时、全天候的侦察,战前对机场、桥梁、导弹发射井、武器试验场、部队集结、武器部署等战略战术军事活动目标进行长时间、大覆盖侦察,形成大规模历史数据,以服务军队制定作战和打击计划,评估对手的战争潜力,并可基于大数据预测未来对手调动与发展。打击过程中,可实现对目标的动态监视,对火炮阵地、飞机场、装甲集群等进行聚焦式密切跟踪,指示打击目标等。打击后,利用商业遥感卫星对目标进行打击效果评估。

1990年—1991年,海湾战争期间,美国军方与休斯公司合作,利用休斯公司旗下地球观测卫星公司的陆地卫星-4号拍摄和处理伊拉克地区的高清遥感图像。美军根据军用卫星和商业遥感卫星的图像数据,制定空袭行动计划(包括进/出飞行路线)和打击路线等。商业遥感卫星为军方提供了大量的数据,使战斧巡航导弹获得了前所未有详细和精确的数字地图,结合战斧巡航导弹的地形匹配制导算法,使其能够穿越上千千米的沙漠荒漠地形区,实施对巴格达等城市的精确打击。同时,美军利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的民用氣象卫星为作战过程中的气象预测和保障工作提供支撑。

2011年5月1日,美军击毙了“9·11”恐怖袭击的肇事者——“基地”组织前领导人本·拉登。2011年1月15日,远在美军发动突袭行动之前,数字地球公司的卫星即对本·拉登的住所进行了重点观测并形成了遥感数据。图像覆盖了巴基斯坦阿伯塔巴德附近的一片区域,其中一栋建筑后来被证实是本·拉登的藏匿之所。4个月后的5月1日,美国总统奥巴马宣布美军特种部队当天成功发动了定点突袭,打死了本·拉登,从而结束了长达10年之久的追踪行动。

2019年2月,美国新闻节目《六十分钟时事杂志》报道指出,NGA局长还展示了本·拉登被击毙前所居住的建筑的模型,这栋建筑建设时就已经被美國间谍卫星拍摄过,NGA利用间谍卫星和商业卫星的图片存档将每一层建筑的室内结构布局、楼梯位置都还原出来,并在美国搭建了一个1:1的模拟建筑来训练海豹突击队员。

伊朗弹道导弹袭击美军基地后,商业遥感局部图像显示的基地局部中至少有4个军事设施被导弹摧毁(红圈处)

目前,商业遥感数据已经被广泛应用于导弹战前的目标识别、标定和指示、打击后的打击效果评估等环节。特别是采用高光谱成像技术的遥感卫星能够在连续的工作波段上同时对目标进行探测,可以直接反应被测物体的光谱特征,分辨出目标表面成分和状态,以得到空间探测信息与地面实际目标之间存在的精确对应关系。在军事目标侦察、识别伪装方面,高光谱遥感能够依据背景与伪装目标不同的光谱特性发现军事装备,通过光谱特征曲线可反演出目标的组成成分,从而揭露与背景环境不同的目标及其伪装。

2020年1月3日凌晨,被视为伊朗二号人物的该国革命卫队“圣城旅”司令苏莱曼尼在伊拉克巴格达机场遭遇美军定点袭击身亡。2020年1月8日凌晨,伊朗发射弹道导弹对2处驻伊拉克美军基地发动“报复打击”。美军承认有10枚弹道导弹命中驻扎有1500名美军的阿萨德基地。商业卫星拍摄到了阿萨德基地被打击以后的情况,从美国行星公司获得的卫星图像显示,伊朗的征服者-313型导弹精确命中美军基地多处临时机堡和机场设施,展示其精确打击能力。商业卫星Skysat的拍摄分辨率为0.8米,但大气影响了图像的整体质量。尽管如此,伊朗导弹造成的损失依然清晰可见。

随着人工智能、无人机、无人车、人机协同、大数据等技术快速进入战场,未来复杂战场背景下,新一代武器装备将对遥感数据产生爆发式的增长。随着以行星公司、Iceye和Capella Space为代表的互联网型商业遥感企业的崛起,商业遥感将会在未来作战过程中扮演越来越重要的角色。军事情报机构将更多的购买传感器、地理位置信息、无线电频率收集等商业遥感数据,采纳商业遥感企业基于图像和机器学习的数据分析工具,以增强利用数据分析、机器学习等技术实现目标识别、区分伪装等目标能力。

责任编辑:张传良

作者:李丹

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