美国军事电子工业综述

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内容： 美国军事电子工业的规模位居世界第一，美军在电子信息技术方面的研究、开发和采购开支占全球在此领域开支的60%。军事电子产品生产门类齐全、基础雄厚、技术先进，在美国的国防科技工业中占有重要地位。


1 规模与结构
1.1 规模
据《世界电子数据年鉴》统计，2000年，美国电子工业（消费电子除外）产值达3787.54亿美元，同比增长10.6%，占国内生产总值（GDP）的4.1%。2000年国防通信设备的销售额为241.42亿美元，同比下降2.1%。详见表1。


表1 美国电子工业产值 （单位：亿美元）
1999年 2000年 2001年 2002年

3425.68 3787.54 3090.92 3129.00


在美国1.6万多家电子公司中，约有6500家从事军品生产。军用电子产品销售额在10亿美元以上的将近20家，在千万美元以上的有100余家，其中有1/3的公司其军事电子产品销售额占公司总销售额的50%以上。经营军事电子的企业，大部分是兼营军品和民品，多是私有企业，国有企业和国有私营企业为数不多。据统计，到2001年9月，美国电子工业从业人员约为180万人。


根据《国防新闻》公布的资料统计，在2001年度世界国防工业公司前100家企业中，美国军工企业有50家，其中与军事电子产品研制和生产有关的企业有34家。


美国国防电子科研主要由政府部门（主要是国防部、能源部和国家宇航局）的研究机构、高等院校、企业的研究所、独立研究机构以及三军的有关研究所承担。高等院校是国防部进行军事研究的重要基地之一，是美国军事电子技术科研的中坚力量，主要从事基础研究。


三军的研究单位主要进行与本军种有关的电子研究，如陆军的通信电子部，主要负责有关电子战、夜视、作战监视、目标截获、电子情报、敌我识别、自动数据处理、气象和电子辐射探测设备的研究。陆军还有通信研究发展局、航空电子研究与发展司令部。海军则有电子系统司令部、海军航空系统司令部、海军电子实验中心、海军电信系统设计办公室等。空军有电子系统部、莱特航空电子实验室和其他一些电子研究部门。


注：2001年和2002年为预测值。
1.2 结构
1.2.1 产业结构
美国的军事电子工业企业可分为三个层次：即负责对系统进行综合和组装的大型主承包商；负责制造武器系统主要子系统和部件的子承包商；负责生产零部件、固定设备及材料的供应厂商。电子设备企业在指挥、控制与通信等领域中充当主承包商的角色，在重大武器系统的计划项目中，通常都属于子承包商，而电子元器件企业一般都属于供应厂商，但有一部分企业在子承包商层次。


在2001年世界军工企业100强排名中，与电子产品研制和生产有关的美国企业有：洛克希德·马丁公司、波音公司、雷声公司、通用动力公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、TRW公司、霍尼韦尔公司、科学应用国际公司、计算机科学公司、Textron公司、ITT工业公司、L-3通信公司、Alliant Techsystmes公司、Dyn公司、哈里斯公司、Titan公司、罗克韦尔国际公司、BarcoView公司、摩托罗拉公司、安特恩公司、DRS技术公司、硅图形公司、Teledyne技术公司、电子数据系统公司、立方公司、Veridan公司、联合工业公司、GenCorp公司、先进技术产品公司、BTG公司、新兴信息技术公司、Milcom系统公司、坎伯公司和TEAC机载产品公司。


1.2.2 产品结构
美国电子工业产品门类齐全，从雷达、通信、电子战、导航、光电等整机装备到配套的电子元器件产品，从指挥控制系统、通信系统、预警控制系统、情报侦察系统、电子战系统、电子支援保障系统等战略、战术应用的独立军事电子信息系统到各种武器平台上的军事电子信息系统，从各军兵种应用的系统到国家级甚至全球应用的系统，其电子产品已涉及到满足当前及未来各种军事需求的领域。


2 能力与水平
美国军事电子工业的研制、生产能力与水平很强，在很多领域居世界领先水平。



作者： A7U4 2005-8-9 22:16 　 回复此发言

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2 美国军事电子工业综述


美国建设了以国防信息基础设施（DII）为核心、以DII公共操作环境（COE）为基础、以全球指挥控制系统（GCCS）和国防信息系统网（DISN）为公共信息处理和传输平台的综合指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察（C4ISR）系统，该系统具有全球指挥控制、通信、预警探测和情报侦察、监视能力，能支持美国全球联合作战，保障美军在全球范围内派遣和协调指挥部队、实施危机管理和实现多军兵种/陆、海、空、天多战场/多国部队联合作战。


2.1 指挥控制与通信
美国计算机通信工业技术先进、产品门类齐全，已建成全球最先进的指挥控制系统和军事通信系统。


2.1.1 指挥控制系统
美国开发的指挥控制系统主要分为战略指挥控制系统和战术指挥控制系统。战略指挥控制系统（即GCCS）于20世纪90年代开始建设。GCCS是美国综合C4ISR系统及DII的重要组成部分，它是可互操作的，资源共享、高度机动、无缝连接任何一级C4I系统的具有高生存能力的全球指挥控制系统，采用开放式客户机/服务器模式的分布式网络系统。战略指挥控制系统既包括全球系统，也有国家级和战区级系统。


战术指挥控制系统主要由美军各军兵种负责开发建设。目前，陆军、海军、空军及海军陆战队等均建设了指挥控制系统，并在努力建设从地面作战车、作战人员到飞机、舰艇一体化的指挥控制系统。


2.1.2 通信系统
美国军事通信工业能力强，能满足美国军方各种通信的需求。
美军建成的多手段、大容量、保密、可靠、抗毁、互通的全球通信系统，具有组织全球通信联络和信息传输的能力，并能保障对部队或武器系统实施指挥控制，应付全球突发事件。


美国已研制成功并装备到军队的战略通信系统主要有国防通信系统（DCS）和最低限度应急通信网（MEECN）两大系统。DCS是美军最重要的基本战略通信网，也是美国面向21世纪的国防信息系统网中所要继承下来的系统。战术通信系统已装备到陆军、海军、空军、海军陆战队和空地特遣部队。


国防卫星通信系统（DSCS）是美国战略和战术共用的卫星通信系统，是美国全球军事指挥和控制、危机管理、情报信息传递等的主要通信手段，也是美国远程通信的支柱。它覆盖全球，并拥有三种带宽。


为了保证各军兵种的联合作战，美国提出了软件定义的无线电（SDR）概念。美国利用SDR技术的主要计划是联合战术无线电系统（JTRS），该计划目标是开发一系列能够在2MHz～2GHz频段上实现话音、视频与数据视距（LOS）和超视距（BLOS）传输的战术无线电台。另一方面，为了保证地—空、空—空信息传递，美国研制开发了Link-16数据链，并正在开发多军种、多平台通用的数据链。


2.2 预警探测系统
美国的雷达研制和生产水平处于世界领先地位。雷达技术具有三方面突出的优势：远距离探测；分析空中目标运动；利用机载雷达所发展的处理技术，融汇地面雷达和海上雷达两个领域。目前，美国已建立起由天基预警卫星、空中预警机和陆基雷达系统组成的多层次、全方位、具有世界先进水平的预警探测系统。


天基预警卫星系统目前主要是国防支援计划（DSP）卫星，现已发展到第三代，对战略导弹的探测已达到相当成熟的实战水平。天基红外系统(SBIRS)是美国目前正在开发建造的新一代导弹预警卫星系统，它由高轨道卫星和低轨道卫星以及地面设施组成。


美国是世界预警机研制水平最高、预警能力最强的国家。空中预警机目前已发展到第三代，并成为美国预警探测系统的重要组成部分。


E-3是美国波音公司按美国空军“空中警戒和控制系统”（AWACS）计划研制的高档型全天候远程空中预警和控制飞机，能探测高空、低空、地面和海上活动目标，是迄今预警机的典型代表。E-2鹰眼（Hawkeye）预警机是美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制的中档舰载或岸基空中预警和控制飞机。


联合监视目标攻击雷达系统（又称“联合星”）是远程的空—地监视系统。该系统不仅能探测地面固定目标和移动目标，还能探测低空飞行目标，并克服了飞机转弯时监视视野被遮挡的问题，可保持对地面监视图像的连续性，具有较强的监视能力。
陆基预警系统目前已建立了对洲际弹道导弹、潜射弹道导弹、巡航导弹、轰炸机进行预警的多种雷达预警系统。


2.3 情报侦察系统
美国已研制并建立起航天侦察、航空侦察、地面侦察和海上侦察的立体配置、手段齐全、具有较强实战能力的情报侦察系统。侦察领域包括目标情报侦察和信号情报侦察。


航天侦察系统主要由雷达成像卫星、光学成像卫星、信号情报卫星和海洋监视卫星组成。雷达成像卫星主要是长曲棍球卫星，它是目前世界上功能最强大的照相侦察卫星。


航空侦察系统已形成了拥有低空/中高空/高高空有人驾驶机、无人驾驶机和直升机构成的空中侦察系统。


地面侦察系统已具有直接向射击平台提供高精度的目标信息能力和昼夜侦察能力。


2.4 电子战设备
自20世纪初创立电子战概念以来，美国成为以电子侦察、电子干扰和电子反对抗（又称电子防御）以及电子摧毁为主要内容的当今世界电子战技术和装备最先进的国家。美国研制生产的电子战系统涉及到地面电子战装备、舰载和机载电子战装备、电子战飞机和反辐射导弹。


机载电子战系统具有探测和截获敌方各种电磁辐射信号的能力，能提供辐射源位置、性质、活动情况和威胁程度。典型的舰载电子战系统具有威胁告警、信号识别、目标测向能力，能同时对付多个威胁，具备有源干扰能力，有效辐射功率达兆瓦级。陆军电子战系统能提供战场环境、战场空间、目标活动等的电磁信息，具有地面战目标探测、定位、识别、实时地图生成、电子进攻和导航战能力以及与其他传感器系统进行数据和话音交联能力。


2.5 计算机
军用计算机的研制、生产和应用水平是衡量一个国家国防现代化和军事实力的重要尺度之一。目前就军用计算机的数量、质量、技术水平和生产能力而论，美国都处于世界领先地位。高性能计算是国家安全的战略制高点技术。美国IBM公司在高性能计算机领域一直处于领先地位。目前该公司已开发出运算速度为每秒13.6万亿次的高性能计算机，正在研制运算速度达每秒200万亿次的蓝色基因高性能计算机，预计2007年将研制出每秒上千万亿次运算的高性能计算机。


在个人计算机方面，美国研制生产的台式计算机、可移动计算机具有世界最先进水平，而且为作战士兵研制了可穿戴计算机，保证了作战指挥信息传达到战场最前沿。


2.6 微电子
微电子技术是整个军事电子工业的基础，因此美国十分注意保持在该技术领域的优势。在半导体加工工艺技术方面，2001年英特尔公司率先使用0.13μm技术生产计算机用CPU芯片，2002年3月，英特尔公司又成功使用90nm新一代制造技术试制出了SRAM芯片，该芯片在10.1mm×10.8mm的尺寸上集成了约3.03亿个晶体管。


随着半导体微细加工技术向纳米级发展，对加工工艺提出了更高的要求，为了克服随着集成度的提高带来的布线延迟、散热等问题，制造商在采用0.13μm以下加工工艺时，多采用了更为先进的铜互连工艺代替铝互连工艺。IBM公司在铜互连技术的研发方面处于领先地位，早在1998年就开始利用铜互连技术生产微处理器芯片。


系统级芯片（SOC）是微电子芯片进一步发展的必然方向。英特尔公司等美国半导体公司已推出集微处理器、快闪存储器和数字信号处理器为一体的计算机芯片，以及可以处理有线或无线网络上诸如语音识别、复杂的交换、VoIP等任务的网络系统级芯片等多种产品。


3 方针与措施
3.1 调整军事战略，注重提高信息战能力
为应对21世纪的挑战，美国调整军事战略，进行军事转型。军事转型的重要内容包括大力发展高技术武器装备，大幅增加信息技术项目的经费，通过提高信息战和太空作战能力，确保21世纪美国的绝对军事优势。美军转型要达到六个重要的作战目标，其中涉及军事电子发展的有：确保信息系统的安全；改进空间系统、联合空间作战、信息战和常规打击；推动信息技术的使用；实践网络中心战；探索能衡量信息技术互操作能力的方法等。3.2 改革军事电子工业管理机构
为了实现军事电子工业战略调整的目标，美国国防部成立了迅速渗透小组和计算机网络联合特别小组。前者的目的是加快信息技术产品应用到战场的速度，职责是提出优化军事采办程序以及在18个月内将信息技术应用到前线的可行性建议。后者负责保护国防部计算机网络和系统免受入侵和攻击。


美国三军种也各有行动。2002年，美国空军决定对投资47亿美元的数据网络现代化战略进行调整，为空军基地提供更多的技术支持，并支持指挥中心建立作战信息传输系统（CITS），这样，指挥中心便可帮助空军基地选择并安装新系统。2002年9月，空军成立了新的转型卫星通信办公室，负责制定计划，建立未来卫星通信系统。陆军空间司令部积极筹建计算机网络战办公室。2002年3月，海军成立了海军网络战司令部（NETWAR），作为整个海军的作战网络指挥中心，负责协调海军内部有关信息技术与信息作战的事宜。2002年9月，海军空间司令部和海军网络作战司令部合并，成立海军网络和空间作战司令部。该司令部是海军网络战司令部的下属机构。


3.3 增加对信息技术和电子装备的投资
2001财年美国国防预算达到3099亿美元，其中电子装备科研和采购费用占全部国防科研和采购预算的43.6%。国防部和三军正在研究的电子装备方面的项目有：空间对地监视系统、网络中心战、微小型卫星、增强型传感器与通信系统、无人的地面与空中系统、高能激光、用于监视港口的无人机等。美国防部2002财年为信息技术研究拨款219亿美元，比2001年增加4亿美元，主要用于三大研究领域，即公务应用、通信与计算基础设施以及与系统体系结构和保障有关的技术。2002年10月23日，美国总统布什签署了国防部拨款委员会制定的3550亿美元的2003年国防开支法案，比2002年国防拨款法案多了370亿美元，其中包括对数个C4ISR项目的拨款，如陆军的未来战斗系统计划、空军的多传感器指挥控制群（MC2C）开发计划等。


3.4 加强网络安全研究，发布网络安全法案
2002年11月，美国国会通过了网络安全研究和发展法案（CSRDA），计划投资近10亿美元用于计算机安全研究。美国众议院同意向2003财年新的计算机安全计划拨款1.057亿美元，并且在2007财年增加到2.29亿美元。2003年2月，美国公布了美国国家网络安全计划——《网络空间安全国家战略》。该计划要求政府/私人企业进行合作，建立一个针对网络攻击的紧急情况应对系统，以增强美国应对这些威胁的能力。


3.5 制定各项计划，大力发展军事电子信息系统
1992年2月，美国参谋长联席会议提出“武士”C4I计划，旨在使世界任何地方的美军作战部队，都能在任何时间从任何级别的C4I系统或信息融合中心获取所需的作战空间图像。


1992年，美国提出建设全球指挥控制系统（GCCS），1996年已具有初始作战能力，开始取代基于20世纪70年代技术建立起来的全球军事指挥控制系统（WWMCCS）的工作，并参与了“沙漠之狐”和科索沃战争。


1993年，国防部批准“国防信息基础设施（DII）”计划。该计划以“武士”C4I21世纪通信和协同作战总体规划框架文件为基础，是美国国防部20世纪90年代启动建设的重要基础设施，也是美国军事电子信息系统的重要组成部分，DII计划要求把GCCS和国防信息系统网（DISN）统一建设，各军种共享。DII分三个阶段实施。即近期阶段、中期阶段和目标阶段（中期以远）。


2002年提出全球信息栅格（GIG）计划。它是根据美国国防部在网络、计算、操作和信息保障领域提出的创新设想而实施的一项信息基础结构政策倡议，是美国国防部实现信息优势的主要目标之一。GIG的建设，将实现全军信息共享，为网络中心战、信息优势、决策优势和最终全面主宰提供实现的基础，从而提高战斗力。

Eros

“在美国1.6万多家电子公司中，约有6500家从事军品生产”，这个比较狠，看来美国总叫嚷着制造业都外流了，看来是民品制造业都外流了，美国打算自己变成纯军工厂