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1、3S技术在军事中的应用1130060009 刘文煊 物电学院摘要：随着信息技术突飞猛进，极大地改变了现代战争形态，其中3S技术在其中扮演着重要角色，为数字化技术在军事信息化建设与转型提供了强有力的技术支撑。本文论述了3S技术在战场数字化战场，精确制导，单兵信息化装备等军事前沿科技中的重要应用。 关键词：3S；军事；数字化战场；遥感； 地信；GPS1 引言 进入二十一世纪，数字地球的概念逐渐深入人心，而在数字地球技术体系中，最基础的核心技术就是3S技术，可以说没有3S技术发展，现实变化中的地球就不可能以数字方式进入计算机网络，也就难以利用数字地球对全球各领域的变化规律、影响以及对策等加以深入研究
2、。20世纪70年代，美军在巡航导弹上装备了数字地图，大大提高了导航精度。形象地说，利用惯性导航，巡航导弹能够击中千里之外的足球场，再加上利用数字地图的地形匹配导航，就可以射进球门了。海湾战争前，美军紧急绘制了中东地区的数字地图。海湾战争期间，天上有多颗侦察卫星监视着战场的动态变化。侦察卫星获取的战场信息通过印度洋上空的通信卫星传递到澳大利亚的数据处理中心，经过处理后，再提供给前线的联军指挥部和作战分队使用。战场信息的获取、处理到提供使用的全过程仅在几分钟之内1。这些事实说明，信息技术已经广泛应用于战场，也使建立数字战场已经引起了各国军界的高度重视。未来的战争中，数字化战场必将成为一大特征。而3
3、SGIS(地理信息系统)、RS(遥感技术)和GPS(全球定位系统)技术的发展为数字化战场的建设和发展提供了重要的技术支持，GIS、RS和GPS等高新技术的相互查漏补缺和结合应用对战场数字化建设和发展有着不可替代的作用。可以说，如今3S技术已经深入到了现代战争的各个角落，对战局的影响举足轻重，有时甚至是决定性的作用。曾经有过统计，一个完全信息化的部队的作战效率可以相当于六个同样编制的部队。在不久的将来，这样的趋势将会更加明显。2 系统实现2.1概述在少数军事大国眼中数字地球的另一种提法是星球大战,是其全球战略的延伸与拓展2。这其中，3S技术是必要的技术。运用虚拟现实技术可以构建数字化战场，可以广
4、泛应用于地形地貌侦察、军事目标跟踪监控、飞行器定位导航、武器精确制导、作战效果评估、战场仿真、作战指挥等许多方面，服务于战略战役和战术各层面的军事地理信息系统。2.2实现办法在战场上，信息风云变幻，信息量十分巨大，而要处理起来却有较为繁琐，但战争胜利需要的正好是快速正确的反应。如果能够将这些战场上的信息利用3S技术综合起来，集中处理，集中分析，集中发布，将起到事半功倍的作用。在战争开始前，可建立战区及其周围地区的军事地理信息系统；战时可利用3S技术进行战场侦察、信息更新、军事指挥与调度、武器精确制导等；战后则可随时作出战略调整与部署。3S中的遥感，地信，GPS各有利弊，将他们综合起来应用，能真
5、正起到1+12的效果。下面将就各自在军事上的应用以及他们的结合详细论述。2.2.1遥感（RS）在军事上的应用利用RS（遥感）的重复覆盖周期短，信息更新快，分辨率高低选择多样，全天候探测能力强的特点可以快速的实时的获得空间数据信息，并且可以自动识别分类，辅助分类非遥感类信息。然后经过几何精校正，编辑成军事专题图矢量数字化，栅格矢量数据转换便可以实时更新军事地理信息系统数据库3。这个数据库将用于地理信息系统的建立和管理分析。与此同时在政治上又不涉及对别国领空侵犯的问题，因此卫星遥感在军事应用领域内具有重要地位2。这从如今琳琅满目的军事侦察卫星就可见其重要的作用。2.2.2全球定位系统（GPS）在军
6、事上的应用前面所述的遥感所得到的图像仅仅是单一分离信息，要想形成多光谱，多表现层次的地理数据系统就必须要有坐标的定位，这就要用到GPS的精确导航定位功能，制作区域军事地图。除此之外，GPS作为一种全新的现代定位方法，比传统的定位测量方法有很多优越性。由于GPS定位系统定位的高度灵活性、高精度，利用GPS接收机可在任何时间获得地面或地面上空任意点的平面位置和高程即三维坐标，所以在数字化战场建设中起着重要作用。用于动态对地定位时，精度可由分米至米级，用于卫星、火箭、导弹、飞机、舰船、车辆等的导航和定位。尤其是对于军事上的精确打击起到了决定性的作用。在导弹和飞机上广泛应用的惯性导航系统随着时间的延长
7、误差会呈指数增长，而如果间隔一段时间在隐身要求较低时通过GPS系统核对坐标数据，将对惯性导航系统形成有力的补充，真正做到“点穴式打击”。同时，数字化战场的另一个重要成员也受益于GPS，那就是单兵数字化装备。此装备中的一个重要部分就是GPS接收机，他可以让士兵实时了解自己的位置，同时也可以实时的将自己的位置上传到指挥部，大大提高战场临场指挥效率，也从另一个方面为士兵搜救提供了重要的依据。2.2.3地理信息系统（GIS）在军事上的应用GIS系统可以形象的称为地理信息的大管家。军事地理信息系统(MGIS)是地理信息系统技术在军事领域的应用，是在计算机硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论和方法，综
8、合地、动态地获取、存储、管理和分析军事地理环境信息，并服务于作战指挥自动化、战场数字化建设和军事决策支持的军事空间信息系统1。军事地理信息系统在构建数字战场中的作用主要表现为：1)提供多分辨率的空间数据框架，包括大地测量控制数据、数字高程数据、交通数据、水文数据、地籍数据等，从而为战场主体和客体的精确定位和实时定位提供基础数据；2)提供基于战区图像的实时的敌我态势信息显示，包括敌我兵力数量和部署、武器配置、后勤支援以及战场重要目标的动态变化等；3)提供多媒体军事专题信息，比如反映作战潜力的战区经济信息、可动员的兵源数据等；4)提供军事地理空间分析模型、分析方法及各种战场军事专题数字地图；5)提
9、供战场数字化数据更新、信息查询检索与地形三维显示，以及各种空间计算能力。2.2.4 3S集成在军事上应用通过遥感得到的图像数据处理形成的成果可以直接的应用于军事地理信息系统数据库的建立并且服务于地理信息系统的管理和补充。GPS提供的精确定位可以有效的定位遥感得到的各种图像以及其他途径得到的地理数据，使得各种数据可以无缝结合，服务于军事地理信息系统的数据采集而GIS通过遥感和GPS得到了数据后，可以进行各种复杂的后期处理和分析，辅助战场决策的制定，并将繁杂的战场信息筛选后反馈给士兵。3 总结二十一世纪的战场将是越来越数字化的战场，它要求作战部队必须拥有迅速准确、可靠灵活的态势感知、空中预警、指挥
10、控制和“动中通”的能力，所以加强地理信息系统、遥感技术、全球定位系统高新技术的发展及它们在数字化战场建设中的应用，可以加快数字化部队的建设步伐，对提高部队的战斗力具有重要意义。同时，现如今的3S在军事上的应用仍然存在着一些问题，其中有测绘上固有的问题，比如集成程度的不够，遥感发展的瓶颈等；也有在军事领域产生的问题，其中最严重的就是信息的过量冗余，随着数字化战场的行程，展成信息量猛增，跟数据的筛选处理和储存带来了巨大的压力，这势必影响战术下达和执行的效率。如今最早涉足数字化战场的美军就深陷于数据苦海之中。这使得数据的自动分类筛选势在必行。随着科技的进步和应用的逐渐广泛，这些问题必将得到解决。而3S在军事上的作用也会越来越无可替代。参考文献1 任宁宁,侯帅. 3S技术与数字化战场J. 飞航导弹, 2005, 1(5):244-244. 2 孙振华,李新. “3S”技术在美国军事上的应用J. 科教文汇, 2006, 2(12):12-15. 3 吕铭,李科,武晓军,菅力,温立新J. “3S”信息化战场“魔术师”J. 解放军报, 2010, 17(6) :2-3.
