情報搜集技術(最新中文譯本)

序 言
第一章 特 征
一、特征的應用
二、特征庫
三、電磁波譜特征
四、非電磁特征
五、小結
第二章 電磁傳感器
一、搜集型傳感器類別一覽
二、傳感器性能
三、傳感器設計和使用之間的折中
四、傳感器組
五、小結
第三章 搜集平台
一、衛星
二、飛機和無人機
三、浮空器
四、艦船與潛艇
五、地面站
六、小結
第四章 光學成像及輻射測量
一、光學系統的基本知識
二、成像幾何基礎
三、像素和分辨單元
四、光電成像儀的類型
五、圖像加工/處理
六、圖像利用
七、立體圖像
八、視頻跟蹤和監視
九、輻射計
十、測偏振術
十一、商業圖像
十二、小結
第五章 光譜感應及成像
一、光譜
二、光譜成像
三、光譜特征
四、光譜特征的加工、利用和分析
五、特征庫
六、小結
第六章 主動傳感：雷達
一、雷達的工作原理
二、雷達頻段
三、激光雷達
四、振動測量
五、小結
第七章 成像雷達
一、合成孔徑雷達簡介
二、合成孔徑雷達的工作原理
三、合成孔徑雷達成像
四、機載合成孔徑雷達與空載合成孔徑雷達
五、合成孔徑雷達圖像處理和利用
六、盧皮合成孔徑雷達
七、測偏振合成孔徑雷達
八、變化探測
九、葉簇穿透合成孔徑雷達
十、合成孔徑雷達水上成像
十一、移動目標顯示
十二、激光雷達成像
十三、小結
第八章 利用無源射頻進行情報搜集
一、電子情報搜集和分析
二、遙測情報搜集和分析
三、通信情報特征
四、其他射頻發射
五、無源射頻傳感器
六、定位
七、小結
第九章 導彈情報和太空情報
一、雷達
二、陸基光學傳感
三、天基光學傳感
四、信號情報
五、小結
第十章 非電磁特征
一、磁場和電場
二、核輻射
三、聲波和次聲波
四、小結
第十一章 物料和材料的搜集和利用
一、材料取樣
二、物料獲取和利用
三、生物測定學
四、行為特征
五、小結
第十二章 管理技術搜集工作
一、技術搜集管理的理想狀態
二、管理前端
三、管理后端
四、評估情報搜集
五、跨界管理
六、管理用戶預期
七、聯機在線帶來新的情報搜集能力
八、結論
九、小結

致 謝
參考書目和報告單
術語表
縮略語表
譯后記
圖表目錄
圖 1–1 古巴的 SA–2 導彈基地，攝於 1962 年
圖 1–2 電磁能與物質的相互作用
圖 1–3 電磁能的天然和人工發射
圖 1–4 射頻波譜
圖 1–5 光譜
圖 1–6 偏振的類型
圖 2–1 遙感器的類別和類型
圖 3–1 主要的衛星軌道類型
圖 3–2 軌道類型的側面圖
圖 3–3 極軌道的幾何視圖
圖 3–4 全球覆蓋的地面路徑
圖 3–5 太陽同步軌道的地球覆蓋
圖 3–6 不同衛星群的赤道覆蓋
圖 3–7 范艾倫輻射帶
圖 3–8 「全球鷹」無人機
圖 3–9 美國海軍觀察島號
圖 3–10 德國信號情報搜集船
圖 3–11 毛伊島空間監視系統
圖 3–12 丹麥「眼鏡蛇」雷達
圖 3–13 長頸鹿戰場監視雷達
圖 4–1 光學傳感器元件
圖 4–2 焦距對視場的影響
圖 4–3 遙感器的視場和能視域
圖 4–4 成像系統的類別
圖 4–5 假色圖像
表 4–1 國家圖像判讀度分級標准
圖 4–6 可視圖像和輻射測量圖像的比較
圖 4–7 空中持久紅外技術手段搜集的德爾塔 4 號火箭發射情況
圖 4–8 國防支援計划衛星
圖 4–9 人工特點與自然特點的偏振效應比較
圖 5–1 電磁波在大氣傳輸中的衰減情況
圖 5–2 光譜成像分辨率和所得信息的級別
圖 5–3 北科羅拉多州陸地衛星 7 號的兩個像素
圖 5–4 全色圖像中兩個像素的比較
圖 5–5 多光譜圖像中兩個像素的比較
圖 5–6 一張多光譜圖像中兩個像素的光譜特征
圖 5–7 高光譜圖像中像素的光譜特征
圖 5–8 Hyperion 傳感器搜集的高光譜圖像
圖 5–9 兩個像素的多光譜和高光譜特征的比較
圖 5–10 高光譜數據立方體
表 6–1 雷達頻段
圖 6–1 OTH-B雷達覆蓋
圖 6–2 FPS–85 雷達
圖 6–3 海上 X頻段雷達
圖 6–4 激光振動測量
圖 7–1 五角大樓的機載合成孔徑雷達圖像
圖 7–2 相干脈沖序列
圖 7–3 啁啾脈沖的頻率變化
圖 7–4 合成孔徑幾何模擬成像圖
圖 7–5 機載與空載合成孔徑雷達的幅寬和入射角
圖 7–6 合成孔徑雷達圖像中的掩疊與投影
圖 7–7 合成孔徑雷達的多反彈現象
圖 7–8 合成孔徑雷達圖像中的目標移動假象
圖 7–9 德國盧皮合成孔徑雷達飛船的效果圖
圖 7–10 反復通過成像幾何圖
圖 7–11 北大西洋的合成孔徑雷達圖像
圖 7–12 聯合監視與目標攻擊雷達系統的移動目標顯示圖像
圖 7–13 坦克的可視圖像及激光雷達圖像
圖 8–1 作戰電子情報和技術電子情報
圖 8–2 「銀河輻射及背景」電子情報偵察衛星
圖 8–3 信號情報天線類型
表 8–1 微波射頻接收器一覽
圖 8–4 對測角交叉定位信息的綜合
圖 8–5 位於德國奧格斯堡附近的 AN/FLR–9 環形配置天線陣
圖 8–6 信號到達時間差定位
圖 8–7 運用到達時間差定位的「維拉」無源監視系統
圖 8–8 利用多徑接收確定目標高度
圖 8–9 利用三個移動的接收機演示到達頻率差法定位
圖 9–1 再入飛行器雷達圖像
圖 9–2 航天飛機的雷達圖像
圖 9–3 貝克 – 努恩相機
圖 9–4 航天飛機的紅外圖像
圖 9–5 導彈加速度典型歷史記錄
圖 10–1 攜帶地磁異常探測器尾桁的 P–3「獵戶」飛機
圖 10–2 聲波和次聲波監視區域
圖 10–3 卡車的聲學功率譜圖
圖 10–4 飛機和直升機的聲學特征比較
圖 10–5 水面行駛船只的頻譜圖
圖 10–6 拖曳水聽器基陣
圖 10–7 地震檢波器設計構造
圖 10–8 地震波傳感路徑
圖 10–9 印度核試驗和地震圖比較

本書旨在從非技術層面來解釋搜集情報信息的技術手段。那些技術發達的國家，諸如美國及其盟國，在情報事務方面擁有最大的非對稱優勢，而技術搜集也許就是最好的證明。考慮到美國和歐洲社會的相對開放，其他國家在人力情報方面做得很好甚至更好。多數國家搜集開源情報的渠道十分相似。所謂開源情報，也就是那些可以公開獲得的材料，包括從因特網上獲得的信息。許多國家致力於搜集通信情報，但是技術搜集需要復雜的技術設施，以及對這種情報的需求。許多大國在逐漸增加對衛星成像系統的投入，但多數國家在技術搜集資產投資的廣度上不如美國。

本書討論技術搜集如何進行，及如何被應用於情報搜集活動。它對下列人員具有重要價值：
1.技術搜集資產的管理人員，他們必須在整個「煙囪」式的情報搜集體系中精誠合作，以完成其任務。「煙囪」這個詞在美國廣泛使用，指情報搜集組織的專業分工和部門隔離這些特點。
2.從事全源分析的分析人員，他們需要了解此類搜集資產的潛力和局限性，以明智地分配任務，並用得到的結果解決分析中出現的問題。
3.情報用戶，當用搜集結果支持情報結論時，他們需要了解該搜集資產的能力和局限性。
4.情報界的招募人員，他們將研發這些搜集系統的人才引進情報系統。
本書旨在為上述讀者提供參考，並希望成為一本有關情報搜集技術的研究生課程教科書。本書涵蓋了有關搜集行為及其情報用途方面的各類術語和重要問題。

技術搜集的定義
本書所定義和討論的技術搜集是一種搜集、加工和處理非文字信息的過程。這些信息的呈現方式並不能用於人類交流。本書並沒有討論對於此類信息的全源分析問題。該問題在其姊妹篇《情報分析：以目標為中心的方法》中有詳細介紹。
有關技術搜集的很多定義都比本書所使用的更為寬泛。負責情報搜集的國家情報副總監定義了三類情報搜集手段：人力情報搜集、開源情報搜集，以及技術情報搜集。技術搜集包含了網絡搜集及信號情報的所有元素——通信情報、電子情報和外國儀器信號情報。但是，人力情報、開源情報和通信情報搜集主要關注的是文字信息，即人類可以用於交流的信息。文字信息的主要來源在其他相關書籍中都有所涵蓋。文字信息來源也可以使用復雜技術，特別是通信情報。通常情況下，情報分析人員和情報用戶都了解文字信息搜集和分析的基本產品與方法。

但他們對技術搜集知之甚少。事實上，那些需要技術搜集人員配合的人力情報、開源情報和通信情報搜集者常常對技術搜集產生誤解。非文字信息通常需要進行特殊的加工處理，而不是只對搜集來的文字信息進行翻譯和分析，因此了解該加工過程的本質和局限性十分重要。

信息必須可靠、及時，這樣的需求在不斷增加，因而對文字情報和非文字情報進行具體描述就變得愈發重要。特別是在支持現代軍事行動時，情報必須精確、准確和及時。文字信息的來源——人力情報、開源情報和多數通信情報——很少能夠滿足這三個要求。相反，許多重要的技術搜集手段，特別是圖像情報和電子情報，通常能夠達到這個標准。對所有國家的情報機構來說，技術搜集變得越來越重要。正如英國作家邁克爾•赫爾曼所強調的，因為情報用戶總是認為「不能指望文本來源，特別是在實時性方面」。

本書所定義和討論的技術搜集在不同的情報機構中有不同的稱謂，這主要取決於所討論的機構和具體的領域。在美國及其盟國，多數情況下，技術搜集也稱為「測量與特征情報」。術語「測量與特征情報」包含了許多特殊情報來源，如：聲學情報、紅外情報、激光情報、核情報、光學情報和雷達情報。

一些技術搜集都有各自的名字，例如高級地理空間情報、電子情報、地理空間情報，或圖像情報。這些術語都是一些方便實用的縮略語，其中一些被本書用於描述技術搜集的子集。它們被美國及其盟國的情報界廣泛應用，所以讀者需要了解它們的含義。但這些術語多數都沒有實質幫助，只會造成責任混淆和重疊，在美國情報界更是如此。這些名稱的確定並非從實際出發，而是出於官僚政治的考慮。

在描述搜集活動時，高級地理空間情報和地理空間情報這樣的術語沒有什麼幫助。地理空間情報絕不是一種重要的技術搜集手段。它只是一種全源分析方法，所有的情報機構——包括國家級情報機構、軍事支援情報機構，以及執法情報機構——都需要進行地理空間分析。

總之，美國和許多其他國家的情報機構都是根據我們稱為「門類」的分類方法來組織的，它們構成了所謂的煙囪式的情報搜集體系，但是用這種組織分類方法的確很難使人了解這個結構體系。本書中，許多此類術語都歸類為技術搜集，但是具有統一的主題，包括：非文字信息搜集，正如前面所強調的；特征的測量；將一個特征與某個人、角色或物體聯系起來，並識別出這個人、角色或物體的狀態變化（例如，對其進行地理定位）。

我們認為，測量與特征情報這一術語也涵蓋了這個定義。但是許多情報搜集過程，也就是傳統上的信號情報和圖像情報，都涉及對一個物體或信號的測量，以及特征的識別。例如，圖像判讀通常都涉及對圖像中的物體進行測量，以及對圖像中物體的獨特特征進行識別。

本書的結構
本書首先討論特征的基本概念，然后討論為實現情報目的而進行特征搜集的傳感器和搜集平台（飛機、衛星、艦船和地面站）。

多數為了情報目的而搜集的特征都來源於包含了光譜的電磁波譜，並且使用一種稱為遙感的技術來進行遠程搜集。在大概了解遙感的概念后，本書將會深入探討用於情報目的的遙感技術和系統。

接下來的幾章，本書討論了傳感器是如何工作的。特征的技術搜集涉及雷達、射頻接收器、激光器、被動型電子光學設備、核輻射探測器及地震或聲學傳感器的使用。這些儀器可以搜集測量數據（諸如雷達散射截面、輻射強度或溫度）來描述軍事行動和戰術，評估導彈、飛機及助力系統的性能，監視研發、測試和生產設施，並可以了解文化和經濟活動、環境效應，以及自然現象。（此處注釋見原書）有一類傳感器作用於電磁波譜范圍以外。這類搜集傳感器通常在短距離范圍內感應聲學、磁或核特征。這些非射頻傳感器會在接下來的幾章里進行討論。這些章節提供了用於技術搜集的傳感器的具體例子，並且討論了任何技術搜集傳感器都存在的基本局限性，以及如何取得平衡的問題。

一些技術搜集完全不使用傳感器。它們是通過搜集實物和設備（通常視為物料）或實物樣本（通常歸類為材料）來獲取特征。該搜集領域將會在「物料和材料的搜集和利用」那一章討論。

最后一章討論技術搜集的管理問題。美國的許多相關研究都調查了技術搜集的組織，試圖就本書所涵蓋的各類技術搜集手段之間更好地協調互動的問題提出解決方法。第104屆國會進行了一項研究，即《IC21：21世紀的情報界》，該研究建議加強技術搜集和處理活動（包括信號情報、圖像情報及測量與特征情報），組建技術搜集機構。（此處注釋見原書）本書沒有直接描述這樣一個機構的優點，但最后一章的確重點討論了技術搜集在管理方面所面臨的許多挑戰。
本書陳述的各類事實、觀點或分析純屬作者個人，為避免機密信息泄露，這些材料已經通過中央情報局的審查。