激光技術是防御現代武器的理想選擇,因為激光束可以在微秒內將能量投射到數公里之外,速度之快足以消除大多數反制反應。本書僅包括未分類或解密的信息,重點介紹涉及大氣傳播的軍事應用。第 1-6 章提供了光學技術的背景材料。第 7-11 章介紹了激光技術,包括對未來戰爭有重大影響的高效超大功率激光器,如自由電子激光器。第 12-17 章展示了激光技術如何有效緩解 21 世紀最緊迫的六種軍事威脅。其中包括使用激光來防范導彈、未來核武器、定向光束武器、生化武器攻擊和恐怖分子,以及克服惡劣天氣條件下成像的困難。
了解這些威脅及其相關的激光防護系統對于明智地分配資源至關重要,因為需要在維持強大的經濟、有效的基礎設施和有能力的軍事防御之間取得平衡。強大的防御可以阻止攻擊者,從長遠來看,往往比其他方法更具成本效益。激光技術將徹底改變 21 世紀的戰爭。
這是《現代雷達原理》叢書的第二卷。第一卷《現代雷達原理:基本原理》對雷達操作進行了基本討論: 基本原理》對雷達操作進行了基本討論,而《現代雷達原理:高級技術》則討論了雷達信號處理、波形和其他重要雷達技術的關鍵方面。對于需要進一步了解雷達如何使用、管理和操作的雷達工程師或研究生來說,這本書將是一本極好的參考書。
現代雷達系統非常復雜。它們可以通過多種方式進行配置,以完成各種任務。因此,雷達是一個高度多學科的領域,專家們擅長現象學、天線技術、接收機或發射機、波形、數字設計、探測、估計和成像算法、電子防護、跟蹤、目標識別、多傳感器融合、系統工程、測試和評估以及操作概念。除了計算技術的巨大進步之外,雷達領域還出現了一種趨勢,即數字化步驟越來越接近天線元件。這極大地強調了采集方法、傳感器拓撲結構以及應用于傳入數據的特定算法和技術的重要性,以產生卓越的產品。
《現代雷達原理:先進技術》論述了上述趨勢和現代雷達系統最重要的方面,包括新的子課題。讀者將看到多輸入/多輸出 (MIMO) 雷達、壓縮傳感、無源雙向雷達、信號處理以及通過雷達進行下裝/人體探測等方面的最新內容。各章分為五節:波形和頻譜、合成孔徑雷達、陣列處理和干擾緩解技術、后處理注意事項以及新興技術。
"新型雷達技術與應用 (NRTA) "這一標題表明這兩卷書的內容具有雙重性。一方面,編輯團隊和作者們旨在介紹各種尚未投入實際應用的雷達技術。這兩卷介紹了多輸入多輸出(MIMO)、壓縮傳感、認知雷達操作、雷達管理、雷達網絡和波形分集等技術,以及跟蹤、數據融合、無源雷達操作和新成像技術。
此外,大量應用證明了所介紹技術的實用性、潛力和性能極限。為了實現這一多重目標,我們邀請了大量來自大學、研究實驗室和工業界的作者,以盡可能多地涵蓋理論、實踐和操作使用之間的不同方面。
這幾卷書又分為五個部分,每個部分又包括若干章節。每個部分專門討論一個特定領域: 第 1 卷:第 I 部分. 陣列雷達(干擾和雜波消除、目標參數估計等);第 II 部分. 成像雷達;第三部分. 無源和多靜態雷達;第 2 卷:第 IV 部分. 波形多樣性;第五部分:數據融合與跟蹤。每一部分都由一位聯合編輯負責,該編輯通常是相關領域的知名專家。每部分開頭都有相關聯合編輯撰寫的導言。在引言中,共同編輯概述了各自領域的技術現狀,并指出了后續章節的相關性。
"新型雷達技術與應用 (NRTA) "這一標題表明這兩卷書的內容具有雙重性。一方面,編輯團隊和作者們旨在介紹各種尚未投入實際應用的雷達技術。這兩卷介紹了多輸入多輸出(MIMO)、壓縮傳感、認知雷達操作、雷達管理、雷達網絡和波形分集等技術,以及跟蹤、數據融合、無源雷達操作和新成像技術。
此外,大量應用證明了所介紹技術的實用性、潛力和性能極限。為了實現這一多重目標,我們邀請了大量來自大學、研究實驗室和工業界的作者,以盡可能多地涵蓋理論、實踐和操作使用之間的不同方面。
這幾卷書又分為五個部分,每個部分又包括若干章節。每個部分專門討論一個特定領域: 第 1 卷:第 I 部分. 陣列雷達(干擾和雜波消除、目標參數估計等);第 II 部分. 成像雷達;第三部分. 無源和多靜態雷達;第 2 卷:第 IV 部分. 波形多樣性;第五部分:數據融合與跟蹤。每一部分都由一位聯合編輯負責,該編輯通常是相關領域的知名專家。每部分開頭都有相關聯合編輯撰寫的導言。在引言中,共同編輯概述了各自領域的技術現狀,并指出了后續章節的相關性。
本書是市場上第一本向大眾介紹無源雷達技術的書籍,正如書名所述,作者希望向讀者介紹無源雷達,以非常簡單清晰的方式介紹了無源雷達的工作原理以及與有源雷達的區別,并展示了這種新技術的優點和缺點、本書面向所有希望了解這項新技術而又不想深入研究相關問題數學描述的讀者。 本書還介紹了無源雷達的發展歷史、工作原理、不同光照的特性、信號和數據處理的基本原理,包括相關接收、直接信號抵消、雙靜態探測、目標定位和跟蹤。此外,還討論了實用方面的問題,并介紹了選定的演示器和最終產品。
本書提供了防空和導彈防御系統工程過程的關鍵見解和設計程序,從而形成一個平衡的導彈防御系統,其要求是滿足防空和彈道導彈防御的需要。這本導彈防御系統工程參考書將為導彈防御工程師提供基本的技術基礎,使他們能夠進行有組織的計劃和分析,從而有效地指導問題的定義、后續幾代導彈防御系統的研發投入以及現有導彈防御系統的升級。因此,本書將具有國際性和長期的應用價值。
本書重點介紹艦載導彈防御系統,該系統可為本艦提供導彈防御,并保護附近的其他艦船。不過,本書所討論的系統工程原理也可隨時應用于其他導彈防御系統方案。本書的目的是讓讀者了解導彈防御系統的物理原理以及驅動這些系統能力的關鍵性能參數。
本書基于 "雷達系統建模與仿真"(MSRS),這是佐治亞理工學院專業教育(GTPE)提供的一門國防技術培訓課程。創建了這門課程,并在過去 20 年中一直將其作為 GTPE 國防技術課程的一部分進行講授。該課程和該書作為獨立模塊,對雷達關鍵部件的建模與仿真 (M&S) 以及相關主題(天線、波形、雷達截面等)進行了全面論述。此外,我們還展示了將所有這些模塊拼接在一起形成端到端交戰仿真的方法,適用于分析和性能預測。為此,我們采用了 MATLAB 和 Simulink 這兩種建模環境:前者功能強大,在工程和科學界廣受歡迎;后者的用戶友好型圖形界面可讓學生快速建立簡單的模型并深入了解相關概念。
目標讀者包括對雷達基本概念有一定了解的工程師和科學家。大多數主題首先介紹概念的數學表示法,然后在 MATLAB 和/或 Simulink 示例中加以實現;不過,建模原理也可應用于讀者所選擇的編程語言。
第 1 章介紹了基本建模術語和概念,包括美國國防部 (DoD) 的 M&S 金字塔。在此背景下,本書的大部分內容都扎根于金字塔的工程層面(即 "波形級 "建模),最終進入 "一對一 "或 "一對多 "場景的交戰層面。第 2 章重點介紹雷達測距方程 (RRE),這是雷達 M&S 和分析的基礎。第 3 章至第 14 章重點討論雷達子系統、環境現象學、信號處理和相關功能等相關主題。這些章節中的每一章都大致相當于一堂課程的講課內容;關于天線的第 3 章是個例外,在這一章中,格倫-霍普金斯巧妙地將三堂冗長的講課內容合并在一起;這是迄今為止全書最長的一章。所有內容在第 15 章匯集在一起,其中揭示了一個完整的端到端交戰模擬。該模擬由前面各章的子系統和組件模型組成。
第 16 章至第 18 章深入探討了電磁(原電子)戰(EW)。內容基于 "基礎 EW 建模",這是另一門與 MSRS 共享部分核心材料的 GTPE 課程。第 16、17 和 18 章分別介紹了電磁戰的三大 "支柱"--電磁攻擊 (EA)、電磁防護 (EP) 和電磁支持 (ES)。
本專著分析了美國陸軍的訓練和整體健康與體能條令,以及企業級領導者對新的 ReARMM 周期的主要目標:消除不當性行為、自殺、歧視和極端主義;建設多領域能力;保持對競爭、危機、沖突和變化的反應能力。它指出了應用與條令兼容的游戲化概念來滿足高級領導意圖的機會。專著首先討論了陸軍如何定義和衡量戰備狀態,以及與生成訓練準備狀態和整體健康與體能相關的條令。然后,通過回顧陸軍在 20 世紀 70 年代和 80 年代上一次大規模現代化努力中吸取的經驗教訓,為當前的全面現代化時期提供了歷史背景。接下來,這本專著探討了自我決定理論(SDT)和游戲化,討論了每種理論的關鍵概念,并介紹了關于其功效的相關研究結果。這項研究表明,將 SDT 的信條納入訓練和整體健康與健身條令,并培訓領導者,尤其是初級士官,以培養支持需求的環境,將能更好地使陸軍組織實現高級領導者的目標。此外,開發基于移動和網絡的應用程序將為陸軍提供一個直觀的環境,讓數字原住民能夠提供和接收支持需求的反饋、管理工作流程、跟蹤準備情況等。
在美國陸軍的條令中,結束狀態和條件描述的是沖突后的未來。結束狀態意味著沖突的結束--戰爭結束。許多現代戰爭都缺乏明確的輸贏劃分,因此無法達成和平協議,也無法實現最終狀態的解決。因此,軍事規劃人員需要一個成功解決沖突的框架和條件,以實現結束狀態。
本專著探討了戰爭如何結束。案例研究包括以最終地位解決而告終的戰爭、試圖但未能實現最終地位解決的戰爭,以及在僵持沖突中繼續進行的戰爭。北愛爾蘭戰爭以及以色列和埃及之間的戰爭在經過多年談判和實施之后以最終地位的解決而告終。以色列和巴勒斯坦之間的沖突未能解決最終地位問題,導致第二次起義的暴力爆發。塞浦路斯和納戈爾諾-卡拉巴赫存在著僵持不下的沖突,盡管談判仍在繼續,以期達成協議。
和平進程本質上是危險的,因為無論是失敗還是成功,都會導致相關地區的暴力加劇。不過,某些條件可以減輕這種危險。本專著建議,成功解決戰爭的框架應包括以下因素:穩定力量;沖突局部化;適當當事方的參與和消除不相干當事方;交戰人口的分治或隔離;實現和平的激勵措施;以及停火。
本綜述旨在介紹統計和統計分析在軍事搜索探測技術評估和報告中的應用。目標受眾是參與軍事搜索能力開發的人員,他們以前可能沒有接受過統計分析方面的培訓,但其他需要做出以證據為基礎的能力開發決策的人員也可能會發現一些介紹性概念是適用的。本介紹旨在利用軍事搜索中使用的技術的技術評估中常見的例子,讓讀者熟悉統計分析的基本概念和語言,因此敘述直接指向具體的討論和概念,而繞過了在學術性更強的綜述中會考慮到的大型重要數學主題。因此,本導論并不力求詳盡,而是為感興趣的讀者提供參考,介紹業界使用的通用語言和概念,并就如何以合理的統計方式報告結果以及解釋他人提供的結果提出建議。
雖然承擔能力開發任務的軍事人員往往擁有多年的經驗和作戰洞察力,但并非所有人都接受過足夠的科學或技術培訓,使他們能夠在整個能力發展過程中從容應對要求他們進行的顯性或隱性風險效益評估中的統計和概率方面的問題。作為技術評估工作的一部分,他們需要將軍事要求轉化為技術要求,確定并分離出相關的物理參數進行測試,設計并執行實驗試驗,進行分析并解釋數據,最終做出以證據為基礎的能力發展決策,這些決策將在未來數年內影響國家能力。這可不是一項小任務。
面對預算和資源有限的壓力,同時又要負責以同樣不斷變化和改進的各種戰備等級的成套技術來應對快速發展的威脅,我們有強烈的動機來確保用于評估軍事技術有效性和局限性的資源能夠產生足夠高質量的證據,為投資和能力發展決策提供可靠的依據。此外,通過開發和應用完善的科學和統計方法,技術評估所投入的努力也能為更廣泛的盟軍能力發展社區提供支持。為確保分析的科學性、客觀性和統計有效性而付出的更多努力,將增加合作伙伴之間的信任,從而使報告的結果可以被有信心地接受,從而限制多余的工作,利用國家投資,促進相互依賴和互操作性的目標。
各軍種和部門的指揮官總是盡其所能獲得信息并與他們的部隊共享,因為信息是戰爭經濟中的資本。隨著陸軍內部、聯合部隊和商業部門的技術不斷發展,一個清晰的網絡架構有利于與其他網絡的有效整合,避免通信工作的脫節。本專著通過組織、訓練和理論以及設備的角度研究了無線電在第一次世界大戰期間在美國陸軍中的實施情況,以評估美國陸軍如何整合一項新的信息技術。為了更好地理解無線電在第一次世界大戰期間和戰間時期的實施,本專著還借鑒了兩位理論家丹尼爾-卡尼曼和赫爾南多-德索托的作品。隨著信息技術在民用社會中越來越普遍,假定對民用系統的熟悉可以轉化為操作人員天生就懂得如何整合和操作軍事系統是很危險的。整個聯合部隊共享信息的速度越快,效率越高,軍隊在戰場上發揮所有資源的效率就越高。為了充分利用不斷發展的通信技術來實現高效的信息共享,美國國防部(DOD)應該實施并保持一個慎重的過程,使整個聯合部隊的網絡架構、政策和理論標準化,以指導操作人員的培訓并為系統開發提供依據。