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(jiān)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(yè)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?yōu)椤皵底质勘╠igital soldier）”。

美國陸軍C5ISR的代理主任Donald Reago博士

“數字信息時代的戰(zhàn)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(yè)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(zhàn)能力發(fā)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(lián)合軍種的各類項目。

本次演講主要探討了戰(zhàn)爭中的傳感技術，涉及非對稱威脅、多領域作戰(zhàn)、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(zhàn)爭中存在許多不同傳感應用：從增強現實和目標感知系統(tǒng)，到物理安全監(jiān)測和地雷探測，都會利用攝像頭等傳感器提供對作戰(zhàn)人員執(zhí)行相關任務有用的信息?！?br />
如今，“尋找目標”的問題讓軍隊倍感壓力！在現代戰(zhàn)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(fā)現。

因此，陸軍的目標是首先打贏感知信息戰(zhàn)。這將使陸軍能夠果斷行動并戰(zhàn)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(zhàn)人員從“模擬士兵”轉變?yōu)椤皵底质勘薄?br />
“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(zhàn)爭信息。作戰(zhàn)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(lián)系起來，建立起一支數字化、緊密結合的作戰(zhàn)小隊——這也可以承擔武器系統(tǒng)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(fā)挑戰(zhàn)之一，就是新型且更加優(yōu)異的傳感器?！叭缃瘢覀冋跇嫿ǖ捻椖款愋捅仨毟訌碗s，必須將新型傳感器與用于生成數字信息的算法相匹配?！盧eago博士表示。

接下來面臨的挑戰(zhàn)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(fā)式增長。這些態(tài)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(xù)取得令人振奮的進展。我們發(fā)現，從目前最小的系統(tǒng)到數百萬像素的紅外熱成像攝像頭陣列，格式尺寸持續(xù)增大，但隨著像元的不斷縮小，其動態(tài)范圍也在不斷提升。

紅外熱成像能力、趨勢和挑戰(zhàn)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(yōu)勢，我們需要繼續(xù)推動這項技術的發(fā)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(guī)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(guī)配置，像素尺寸越做越?。灰虼?，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(fā)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(zhàn)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(fā)展，我們很可能會在未來十年實現：大多數傳感器系統(tǒng)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(fā)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(fā)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?！盧eago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(huán)境、理解并提供戰(zhàn)場動態(tài)。”

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(zhàn)能力。我們正處于數字信息時代，商業(yè)世界完全融入其中；軍隊至少在戰(zhàn)術領域，正在迎頭趕上，這似乎已成為未來的發(fā)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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