據麥姆斯咨詢報道，美國陸軍指揮、控制、通信、計算機、網絡、情報、監視和偵察中心（C5ISR）的Donald Reago博士在2021年美國國際光學工程學會（SPIE）國防和商業傳感（DCS）數字會議中闡述了現代傳感技術如何將“模擬士兵（analog soldier）”轉變為“數字士兵（digital soldier）”。

美國陸軍C5ISR的代理主任Donald Reago博士

“數字信息時代的戰爭感知”議題成為2021年美國國際光學工程學會（SPIE）國防和商業傳感（DCS）數字會議的焦點。Donald Reago博士是美國陸軍C5ISR的代理主任，該中心隸屬于美國陸軍未來司令部的作戰能力發展司令部（DEVCOM）。

Reago博士主要負責科學技術項目的指導工作，該項目年度預算達2億美元，擁有470名研究人員，項目技術范圍涵蓋內部研究和合作研究，并支持美國陸軍和聯合軍種的各類項目。

本次演講主要探討了戰爭中的傳感技術，涉及非對稱威脅、多領域作戰、指揮和控制層的感知以及其對信息處理和網絡的需求。演講中，Reago博士也考量了新型傳感器和軍事所需的“SWAP-C”（尺寸、重量、功率及成本）因素。

Reago博士表示：“現代戰爭中存在許多不同傳感應用：從增強現實和目標感知系統，到物理安全監測和地雷探測，都會利用攝像頭等傳感器提供對作戰人員執行相關任務有用的信息。”

如今，“尋找目標”的問題讓軍隊倍感壓力！在現代戰爭中，目標越來越難找到；我們的潛在對手或競爭對手已經意識到，如果自己能被感知到，那么很可能會被滅殺。因此，針對隱藏目標的方法研究越來越多，這使得目標更加難以被發現。

因此，陸軍的目標是首先打贏感知信息戰。這將使陸軍能夠果斷行動并戰勝威脅，傳感器和信號處理是提供信息技術的關鍵要素。

模擬士兵 vs. 數字士兵（先進的傳感技術使得“數字士兵”成為可能）

“數字士兵”是什么？

隨后，Reago博士在演講中講述了現代傳感器和相關處理技術是如何將作戰人員從“模擬士兵”轉變為“數字士兵”。

“數字士兵”從配備頭戴式顯示器開始，它可以顯示所有類型的戰爭信息。作戰人員需要數字傳感器為其提供夜間成像功能，因此數字熱成像傳感器可為頭戴式顯示器提供相關夜間信息。當裝配在武器上的傳感器與抬頭顯示器相連時，信息即可自動投影至頭戴式顯示器，從而加速尋找并打擊目標的能力。

目前，數字士兵既能夠數字化報告信息，也能夠數字化獲取信息。因此，從某種意義上講，數字士兵成為了一種與坦克或直升機類似的武器平臺。我們可以將數字士兵與這些武器平臺聯系起來，建立起一支數字化、緊密結合的作戰小隊——這也可以承擔武器系統的角色。

軍事領域對新型傳感器的需求

擺在Reago博士團隊面前永久的研發挑戰之一，就是新型且更加優異的傳感器。“如今，我們正在構建的項目類型必須更加復雜，必須將新型傳感器與用于生成數字信息的算法相匹配。”Reago博士表示。

接下來面臨的挑戰可能是社會中大多數人都非常熟悉的事情：成像像素數量的爆發式增長。這些態勢感知應用需要大量的像素數據。當我們考慮實現360°感知應用、期望了解周遭世界的一切時，像素的數量群會迅速增長。

紅外熱成像仍然是夜間感知的最佳方法，并且全天候適用。在非制冷紅外傳感技術方面，我們的研究持續取得令人振奮的進展。我們發現，從目前最小的系統到數百萬像素的紅外熱成像攝像頭陣列，格式尺寸持續增大，但隨著像元的不斷縮小，其動態范圍也在不斷提升。

紅外熱成像能力、趨勢和挑戰介紹

軍事領域的傳感技術趨勢

接著，Reago博士討論了非制冷型、制冷型紅外傳感器以及數字讀出技術的特性。

在美國陸軍和國防部高級研究計劃局（DARPA）的支持下，非制冷型紅外傳感技術在不斷進步，該技術在諸多軍事應用中均適用。由于其成本優勢，我們需要繼續推動這項技術的發展，將其應用到盡可能多的場景中。

制冷型紅外傳感技術在規格尺寸方面也有著類似的改進，如數百萬像素陣列如今也屬常規配置，像素尺寸越做越小；因此，我們看到了從單波段成像儀到多波段成像儀，甚至多光譜或高光譜成像儀的重大發展。

近些年，新出現的技術主要指數字讀出技術，數字讀出技術才是未來信息戰的推動因素之一，究其原因在于，管理傳感器輸出的龐大數據量是非常困難的。

而隨著技術的發展，我們很可能會在未來十年實現：大多數傳感器系統均將基于底層的數字讀出架構。即使與十年前相比，這也是一個巨大的改變。

本次演講討論的最后一項技術領域就是“信息處理”。例如，當我們開始在車輛周圍安裝數百萬像素的成像傳感器時，其信息處理量已突破了商用處理技術的極限；這樣可能會壓垮平臺中光纖數據總線，并超過商用處理器的最大容量。因此，仍然需要在信息處理過程做出改進。

總結

“正如我所看到的，這些開發工作還是讓我感到有些震驚。我們的技術也正朝向人工智能（AI）助手的方向發展，這就好像在其中增加了一名工作人員，而非那種圓頭可愛的機器人。”Reago博士表示，“雖然，早期AI助手的功能比較簡單，但它將直接向工作人員提供可操作的信息或情報，同時保持時刻觀察環境、理解并提供戰場動態。”

在接下來的十年中，我們將實現對傳感器和處理平臺的思維方式的轉變，這將顯著提升我軍的作戰能力。我們正處于數字信息時代，商業世界完全融入其中；軍隊至少在戰術領域，正在迎頭趕上，這似乎已成為未來的發展趨勢。

這將對信息感知、處理和共享提出非常高的要求，也是我們成功與否的關鍵決定因素。未來，傳感和處理技術將會有很大的進步，我們在SPIE中所討論的技術，也將在未來軍隊中得以實現。

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