计量在信息化战争中的重要作用

计量是测量及其应用的科学, 是国家质量基础的核心要素, 也是国家治理的技术手段。科学的决策, 往往以测量结果为基础。正如世界著名科学家开尔文爵士所说:“测量出真知。 (To measure is to konw) ”因此, 测量结果的准确性、一致性非常重要。而计量作为确保单位制统一和量值准确可靠的活动, 是实现测量结果准确性、全球一致的前提。有人形象地说, 测量如人类认识和改造世界的一盏明灯, 灯的亮度决定着人类认识和改造世界的范围;而灯芯就是计量, 决定着光照的广度和亮度。“量值定义世界, 精准改变未来”。随着计量的发展, 人类对量的认识不断深化, 测量手段不断进步, 测量精度不断提升, 人类认识世界和改造世界的能力不断增强, 推动了人类世界的发展变化。

计量支撑、引领和保障着各学科、各领域的测量活动, 应用于军事领域, 就是在实现测得出、测得准、保证测量结果的一致可比性的基础上, 快速获取和把握真实可靠的信息, 从而形成正确指挥和快速反应的作战能力。

信息化战争的核心能力就是是否具备先进的战场态势感知能力和目标识别能力, 这2种能力很大程度归根于测量能力, 测量能力的核心是计量能力, 计量在信息化战争中发挥着至关重要的作用。

在信息化战争中, 信息化战争是现代战争的基本形态。在信息化战争中, 信息是核心资源, 拥有信息资源, 掌握陆、海、空、外层空间、电磁、网络、心理等各个战场空间里的全谱信息优势, 进行全谱决策, 是取得战争胜利的先决条件。全谱决策的基础是全谱感知, 而感知很大程度是测量, 其中不仅涉及对诸多物理量、化学量、生物量, 甚至是心理量的测量, 还涵盖极宽频段范围甚至是极值量的测量, 以及各种环境条件下甚至是极端复杂苛刻条件下的测量, 完全离不开精密测量和计量技术的保障。

信息化战争中, 在多层次、全方位、全时空的情报、侦察和监视网络的支持下, 各种作战行动的精确化程度越来越高。“精确侦察”是指确保信息资源获取的准确性和有效性;“精确控制”是指准确及时地决策和控制战场信息资源;“精确打击”是指提高命中精度来保证作战效果;“精确保障”是指精细而准确地筹划、实施保障。

信息化战争中精确作战能力的形成需要先进计量技术作为支撑。例如, 精确制导武器是“精确打击”的基础, 在卫星导航定位系统中, 2m的定位精度要求地面时间准确度为3×10;射程为10000km的移动弹道导弹发射, 落点偏差要小于1km则要求发射现场的重力加速度测量准确度优于1.0×10m/s。战场态势感知是实现“精确侦查”的关键, 探测雷达天线增益0.5d B的误差将导致目标体散射截面 (RCS) 10%的测量误差, 影响目标识别准确度;水下潜艇噪声平均每年降低约1d B, 而现有基准水平只有 (0.5~1.0) d B, 无法对潜艇实际噪声进行高水平的评测。“精确控制”依赖于先进的天基和地面测控系统, 天线收发单元等效全向辐射功率的测量将直接决定星地通信的质量, 卫星地面分布式测控离不开高精度时间频率标准和时间同步技术的支撑。舰载关键设备原位计量校准体系是支撑我国海军实施走向深蓝战略“精确保障”的关键组成部分。

信息化战争引发的军事装备技术革命, 一方面将把常规作战效能推到物理极限。这不仅是指传统武器装备跨越空间的距离和速度达到物理极限;而且随着侦察、探测的空域、时域和频域范围大大扩展, 对作战行动的感知、定位、预警、制导和评估不仅非常精准而且几乎实时。另一方面是新概念武器的问世将使作战效能得到极大提升。新概念武器具有完全不同的杀伤和破坏机理, 拥有精确摧毁能力、系统集成能力、战场控制能力, 能够高效达到战略目的。

无论是常规武器的提升, 还是新概念武器的发展, 对精密测量和计量保障都提出了很高的要求, 包括:极端量的测量, 现场实时校准, 新测量机理的突破等。例如, 高能微波武器的频率范围覆盖为 (1~300) GHz, 功率密度为80W/cm~1k W/cm, 这就对微波功率计量提出较高的测量需求;高超声速武器剧烈气动会产生10000℃以上等离子环境, 飞行器材料局部温度可高达3000℃, 这就需要材料高温计量作为保障。大力发展精密测量和计量技术, 可力保我军夺取未来军事装备技术革命中的技术优势, 不断提升武器装备作战效能。

计量是现代武器装备发展和使用的综合性技术支撑体系的重要组成部分。在信息化战争中, 有量值参与控制的武器装备越来越多, 对计量的依赖程度越来越高。小到枪支, 大到飞机、舰船、导航系统, 装备性能、指标的检测全部需要依靠仪器设备的量值表现出来。为适应未来战争中的战区联合作战, 武器装备将高度集成化和信息化, 确保各类武器平台技术参数量值准确统一的重要性将变得更加突出, 迫切需要进一步发挥计量在保障装备质量方面的基础作用。

伴随测量精度大幅提升, 一大批革命性的新技术由此诞生, 带来军事技术的跨越式发展。因此, 占领计量变革制高点, 把握技术发展主导权, 已成为国际竞争的一个热点。当今世界, 美国等军事强国为了在现代和未来战争中占据绝对领先优势, 政府投入了大量人力物力财力, 扶持其国家计量院美国国家标准技术研究院 (NIST) 等研究机构, 研究利用量子技术、互联网技术大力发展各类武器装备所需的计量标准和测量系统。在树立优先发展方向的基础上, 美国积极推进军民计量技术的交融, 尤其是NIST承担了大量先导性的军事测量能力提升任务。如NIST最新发展的“高集成度量子测量系统” (nist-on-chip) , 就是把指挥控制监测系统集成到芯片上, 通过各种海量测量数据、传感器接受和发送指令, 从而大大提高军事行动效率。我们应当积极应对、主动作为, 将最新计量科技成果和先进计量管理理念及时应用于军队计量体系建设, 力争在计量变革中实现“弯道超车”, 为实施军民融合发展战略、增强综合国力提供强力支撑。