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美國陸軍戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的最新進展與編配運用研究

2016-08-31 21:51
現(xiàn)代軍事 2016年5期
關(guān)鍵詞:衛(wèi)星通信信息網(wǎng)絡(luò)美國陸軍

張新征

為了徹底解決戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)帶寬有限、指揮機構(gòu)快速“駐停通”能力薄弱、作戰(zhàn)分隊“動中通”能力缺乏等方面的局限性,從上世紀(jì)90年代末開始,美國陸軍把開發(fā)基于天、空、地多維通信資源應(yīng)用的新一代戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)作為其現(xiàn)代化的重中之重。

發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前,美國開發(fā)的戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始融合并取代松散的戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng),成為高移動性、大容量的下一代戰(zhàn)術(shù)骨干網(wǎng)絡(luò)。美國陸軍作戰(zhàn)人員戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)(WIN-T)的建設(shè)目標(biāo)是打造更高性能、更可靠的新一代戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò),使戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)從軍、師一直延伸到營、連一級,形成全域互通、動態(tài)運行、寬帶傳輸、靈活升級、高可靠性的多媒體信息網(wǎng)絡(luò),滿足網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的需求。

WIN-T“增量1”系統(tǒng)由聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(JNN)系統(tǒng)演化而來,2004年開始應(yīng)急裝備部隊,為處于靜止?fàn)顟B(tài)的作戰(zhàn)人員提供訪問全球信息柵格(GIG)的能力。“增量1”系統(tǒng)目前已升級為“增量1a”擴展型駐停組網(wǎng)和“增量1b”增強型駐停組網(wǎng)兩類。

“增量2”系統(tǒng)于2012年10月開始部署,重點提高連以下分隊視距寬帶通信和初始衛(wèi)星動中通能力。2013年5~6月和2014年10月~11月,“增量2”系統(tǒng)分別在NIE13.2和NIE15.1演習(xí)中各接受了1次后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定。2015年5月,“增量2”系統(tǒng)進入全速生產(chǎn)階段。截至2015年,“增量2”系統(tǒng)已裝備共12個“斯特賴克”旅級戰(zhàn)斗隊和5個師司令部。

2015年2月,原計劃的“增量3”系統(tǒng)項目被美國陸軍正式宣布終止,其相關(guān)技術(shù)將被轉(zhuǎn)移到“增量2”系統(tǒng)的后續(xù)改進中。

主要特點

美國陸軍形成了基于傳統(tǒng)地面通信和衛(wèi)星通信資源綜合應(yīng)用的戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),地面部隊通過集成改造,網(wǎng)絡(luò)化水平得到快速提升,面向班組和單兵的聯(lián)合信息終端也即將列裝部隊。

利用多維信息資源,形成全域性動態(tài)信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

作戰(zhàn)人員戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)(WIN-T)能夠擺脫對固定通信設(shè)施的依賴,傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像,對于陸軍具有革命性的意義。WIN-T系統(tǒng)將形成天、空、地相結(jié)合的全域性動態(tài)信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

太空層主要指衛(wèi)星通信中繼,由Ka頻段軍用寬帶全球衛(wèi)星(WGS)和Ku頻段商用通信衛(wèi)星提供。

空中層主要指機載通信中繼,由MQ-1C“灰鷹”多用途無人機以及長航時多情報飛行器(LEMV)、情報監(jiān)視與偵察飛行系統(tǒng)等浮空飛艇提供。

地面層主要由超視距衛(wèi)星通信終端和傳統(tǒng)的TRC-190微波接力機構(gòu)成。

目前,美國陸軍正在從能力較強的快速“駐停通”向“動中通”能力擴展,并計劃利用“灰鷹”多用途無人機等充當(dāng)空中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,形成由地面視距通信、空中機載通信和衛(wèi)星通信組成的三層框架結(jié)構(gòu)。WIN-T擺脫了對固定通信設(shè)施的依賴,可連接從戰(zhàn)區(qū)到戰(zhàn)術(shù)分隊的所有用戶,還可接入盟軍和國防信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),已成為全球信息柵格的重要組成部分,對網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)裝備體系提供有效支持。

廣泛應(yīng)用衛(wèi)星通信資源,信息傳輸功能持續(xù)增強

WIN-T系統(tǒng)大量使用衛(wèi)星通信,信息傳輸能力大幅提升,可有效支持話音、實時視頻和數(shù)據(jù)通信。

WIN-T“增量1”系統(tǒng)服役后,在靜止?fàn)顟B(tài)下,師與旅指揮機構(gòu)之間共享76兆衛(wèi)星通信帶寬,營指揮所具備4兆帶寬的衛(wèi)星通信能力,營與旅之間還擁有2兆帶寬的微波接力鏈路?!霸隽?a”(擴展型駐停組網(wǎng))利用大型基帶組網(wǎng)組件升級了聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功能,可接入Ka波段的國防寬帶全球衛(wèi)星(WGS),減輕了對Ku波段商用衛(wèi)星的依賴?!霸隽?b”(增強型駐停組網(wǎng))引入了網(wǎng)絡(luò)中心波形調(diào)制解調(diào)器,可通過動態(tài)波形優(yōu)化實現(xiàn)對帶寬和衛(wèi)星通信的利用。

“增量2”系統(tǒng)于2012年10月開始部署,在“增量1”的基礎(chǔ)上,建立了從軍、師覆蓋到連、排,具有自組網(wǎng)功能的機動作戰(zhàn)信息網(wǎng)絡(luò),重點提高連以下分隊視距寬帶通信能力,并提供初始衛(wèi)星“動中通”能力。在“動中通”環(huán)境下,營以上的地面骨干網(wǎng)將實現(xiàn)在72千米/小時機動速度下256K~4兆的用戶帶寬,連以下節(jié)點將具備在40千米/小時機動速度下64K~128K帶寬的通信能力。

依托現(xiàn)有平臺,實現(xiàn)部隊網(wǎng)絡(luò)化水平的快速提升

美國陸軍戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點主要依托已列裝部隊的各類平臺,通過對現(xiàn)役平臺的集成改造,實現(xiàn)部隊網(wǎng)絡(luò)化水平的快速提升。聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是WIN-T“增量1”系統(tǒng)的核心,就是在原S-250型通信軍官車的基礎(chǔ)上,增加了衛(wèi)星通信拖車,為旅、營指揮所提供了微波接力與衛(wèi)星中繼的雙重組網(wǎng)手段。WIN-T“增量2”系統(tǒng)的“動中通”功能率先在步兵旅級戰(zhàn)斗隊實現(xiàn)。作為實現(xiàn)“動中通”的核心,互聯(lián)網(wǎng)接入點和士兵網(wǎng)絡(luò)擴展車均以大量裝備部隊的防地雷反伏擊全地形車或“悍馬”車為承載平臺,為特定指揮與參謀軍官提供移動中的作戰(zhàn)指揮能力。2014年以來,美國陸軍加緊推進“斯特賴克”旅級戰(zhàn)斗隊的戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)集成建設(shè)。在第2步兵師第2“斯特賴克”旅級戰(zhàn)斗隊當(dāng)前的集成工作中,全旅總計11輛網(wǎng)絡(luò)接入點車和51輛士兵網(wǎng)絡(luò)擴展車均采用了改造后的“斯特賴克”裝甲車和防地雷反伏擊全地形車作為承載平臺,將快速提升機動作戰(zhàn)中旅、營、連、排各級指揮與作戰(zhàn)軍官的話音和數(shù)據(jù)通信能力。與此同時,美國陸軍通信電子研發(fā)與工程中心也在積極研究開發(fā)分布式與可嵌入式標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星通信移動終端架構(gòu),以便在裝甲旅級戰(zhàn)斗隊的“布雷德利”M2A3戰(zhàn)車上集成WIN-T“增量2”系統(tǒng)。

吸收前沿網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實現(xiàn)自組織自愈合移動組網(wǎng)

與原有戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)相比,美國陸軍新一代戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍顯著擴大,從功能上實現(xiàn)了從戰(zhàn)區(qū)到連、排的直接指揮,這離不開對于三種前沿性網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的吸收運用。

一是網(wǎng)絡(luò)中心波形,主要用于衛(wèi)星通信的組網(wǎng)。經(jīng)過設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)中心波形可使戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星傳輸效率達到最優(yōu),推動WIN-T網(wǎng)絡(luò)擴展到連級,使更低級別的分隊指揮官同樣具有傳輸圖像和視頻通信的能力。美國陸軍的網(wǎng)絡(luò)中心波形在技術(shù)上與海、空軍的網(wǎng)絡(luò)中心波形相似,也為面向聯(lián)合作戰(zhàn)的信息柵格建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

二是高頻段網(wǎng)絡(luò)波形,用于視距內(nèi)的地面微波通信組網(wǎng)。高頻段網(wǎng)絡(luò)波形針對高性能寬帶網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化后,能夠支持移動動態(tài)組網(wǎng),工作頻段為C波段,具有自組網(wǎng)、自愈合和對等網(wǎng)絡(luò)的特點,通信距離達到30千米,數(shù)據(jù)傳輸速率接近30兆比特/秒,可滿足對高容量數(shù)據(jù)服務(wù)的要求,也減輕了對于衛(wèi)星通信的壓力。

三是網(wǎng)絡(luò)自動化管理工具,主要用于師、旅的網(wǎng)絡(luò)運行安全中心,為指揮官提供更加高效便捷的網(wǎng)絡(luò)管理能力。該工具能夠?qū)σ苿油ㄐ艑嵤┳詣踊芾恚瑢崿F(xiàn)了帶寬的自動分配和管理,保證了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量;能夠?qū)尤霊?zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)進行信息安全管理和全面的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,滿足了全球信息柵格信息保障的安全需求。

開發(fā)信息終端系列,滿足底層作戰(zhàn)人員信息互用需求

戰(zhàn)術(shù)無線電臺是戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。美軍聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)(JTRS)旨在開發(fā)一系列新一代、多波段、軟件無線電臺,可用于各種手持、車載、機載和艦載系統(tǒng)。這種基于IP的兆位語音和數(shù)據(jù)交換終端克服了“最后一英里”(戰(zhàn)術(shù)終端)的信息傳輸瓶頸,實現(xiàn)了底層作戰(zhàn)人員之間的信息互用。

適用于美國陸軍WIN-T網(wǎng)絡(luò)的JTRS電臺主要有兩類:

一類是用于陸軍中層戰(zhàn)術(shù)組網(wǎng)的中層組網(wǎng)車載無線電臺(MNVR)。該電臺是在AN/PRC-117G型無線電臺的基礎(chǔ)上,重點針對WIN-T網(wǎng)絡(luò)的特點研制的,頻率范圍為3MHz一2GHz,可通過寬帶組網(wǎng)波形和士兵無線電波形傳輸話音和數(shù)據(jù)信息。該電臺已于2014年9月進入低速初始生產(chǎn)階段,于2015年5月通過“里程碑c”決策,計劃于2016財年開始全速生產(chǎn)。該電臺能夠集成在“斯特賴克”戰(zhàn)車、防地雷反伏擊車和“悍馬”車上,將作為“能力集17”的一部分替代已于2011年下馬的聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)地面機動無線電臺(GMR)。

另一類是手持與背負式匹配小波型(HMS)無線電臺,主要有多信道的AN/PRC-155型背負式無線電臺和單信道的AN/PRC-154A型手持式步兵電臺等。這類電臺源于“網(wǎng)絡(luò)勇士”項目,可提供語音通信、文本傳輸和GPS數(shù)據(jù),并具有智能手機接口,使士兵能夠在手機屏幕上看到友鄰位置,標(biāo)注和分享重點位置。

此外,專門針對美國陸軍航空兵研發(fā)的JTRS小型機載Link-16終端無線電臺也在集成和試驗之中。

編配運用

美國陸軍新一代戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)已基本形成作戰(zhàn)能力。隨著美國陸軍WIN-T“增量1”系統(tǒng)和“增量2”系統(tǒng)相繼于2004年、2012年開始列裝,截至2015年,WIN-T“增量1”系統(tǒng)已普遍裝備部隊,WIN-T“增量2”系統(tǒng)也已裝備美國陸軍共計12個“斯特賴克”旅級戰(zhàn)斗隊和第10山地師、第82空降師、第101空中突擊師、第2步兵師、第1裝甲師等5個師司令部。

適應(yīng)不同指揮層級,部署相應(yīng)功能的駐停組網(wǎng)節(jié)點

就目前美國陸軍已列裝部隊的WIN-T系統(tǒng)來看,新一代戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)由部署在不同層級的大量組網(wǎng)節(jié)點構(gòu)成,各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有相應(yīng)的功能,共同滿足了從戰(zhàn)役到戰(zhàn)斗不同層級通信保障的需求。

WIN-T“增量1”系統(tǒng)的駐停組網(wǎng)節(jié)點主要編配在4個層級:

一是固定部署在戰(zhàn)區(qū)的區(qū)域中樞節(jié)點(RHN),可綜合提供3個師加4個獨立作戰(zhàn)旅規(guī)模的遠征作戰(zhàn)通信保障,5個區(qū)域中樞節(jié)點即可實現(xiàn)全球覆蓋,當(dāng)前傳輸速率接近360兆比特/秒。

二是可通過C-17運輸機部署在軍、師司令部的戰(zhàn)術(shù)中樞節(jié)點(THN)。戰(zhàn)術(shù)中樞節(jié)點是WIN-T“增量1”系統(tǒng)組網(wǎng)的核心,提供對聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和營指揮所節(jié)點的衛(wèi)星通信連接,并可作為國防信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的接入點,提供對國防保密網(wǎng)和保密與非保密IP路由器和聯(lián)合全球情報傳輸系統(tǒng)的通信連接,還能夠接入傳統(tǒng)的移動用戶設(shè)備(MSE)網(wǎng)絡(luò)、SMART-T及商用通信衛(wèi)星。目前其衛(wèi)星通信的傳輸速率為48比特/秒(時分多址)~96比特/秒(頻分多址)。

三是可通過C-130運輸機部署在軍、師和各旅的AN/TTC-59型聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及其衛(wèi)星戰(zhàn)術(shù)終端,可通過戰(zhàn)術(shù)中樞節(jié)點接入各種保密與非保密網(wǎng)絡(luò),能夠保障戰(zhàn)場視頻電話會議和圖像傳輸。

四是部署在旅級戰(zhàn)斗隊所屬各營的AN/TTC-64型營指揮所節(jié)點及其衛(wèi)星戰(zhàn)術(shù)終端,可通過C-130運輸機部署或直升機吊運,便于靈活接入衛(wèi)星和微波通信網(wǎng)絡(luò)。

此外,戰(zhàn)區(qū)的遠征通信營還編配有上述各類移動式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,可綜合保障不同層級的組網(wǎng)需求。

大量編配各類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,形成全面覆蓋的動中通網(wǎng)絡(luò)

在“增量1”系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,美國陸軍已裝備的WIN-T“增量2”系統(tǒng)利用大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點車,將高容量“動中通”能力廣泛滲透到至連隊的各級作戰(zhàn)單位,形成了全面覆蓋的“動中通”網(wǎng)絡(luò)。

師以下作戰(zhàn)部隊主要編配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點車有3類:

一是戰(zhàn)術(shù)通信節(jié)點(TCN)車,分別編配師司令部3輛、旅部2輛和營部1輛??勺詣舆x擇用于超視距衛(wèi)星通信的網(wǎng)絡(luò)中心波形和用于視距微波通信的高頻段網(wǎng)絡(luò)波形。移動中的用戶可在數(shù)分鐘內(nèi)完成天線方向?qū)?zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)管理。

二是互聯(lián)網(wǎng)接入點車,分別編配師司令部3輛、各類旅部1~3輛和營部1輛。用于保障特定指揮與參謀軍官實施移動中的作戰(zhàn)指揮,也具有超視距衛(wèi)星通信和視距微波通信的雙重模式。

三是士兵網(wǎng)絡(luò)擴展車,主要編配在各旅級戰(zhàn)斗隊,其中步兵與重型旅級戰(zhàn)斗隊計劃編配33輛,“斯特賴克”旅級戰(zhàn)斗隊計劃編配45輛。士兵網(wǎng)絡(luò)擴展車利用超視距衛(wèi)星通信為連級分隊建立“動中通”網(wǎng)絡(luò),還可通過傳統(tǒng)的“辛嘎斯”電臺、增強型定位報告系統(tǒng)等實現(xiàn)與班、排的語音與數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)“動中通”網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋。

在作戰(zhàn)試驗中,美國陸軍部隊實際編配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點車甚至更多。以目前正在裝備“能力集15”機動通信網(wǎng)絡(luò)組件的第2步兵師第2“斯特賴克”旅級戰(zhàn)斗隊為例,全旅轄3個步兵營、1個騎兵營、1個野戰(zhàn)炮兵營、1個旅支援營和1個工兵營后,共改造11輛網(wǎng)絡(luò)接入點車,用于增強旅長、旅作訓(xùn)軍官和各營長的語音和數(shù)據(jù)通信能力;改造51輛士兵網(wǎng)絡(luò)擴展車,用于增強各營作訓(xùn)軍官、連長、火力支援協(xié)調(diào)官和排射擊指揮中心的語音和數(shù)據(jù)通信能力。

發(fā)揮移動組網(wǎng)優(yōu)勢,開發(fā)多樣化高機動性遠征型指揮所

在以往作戰(zhàn)行動中,陸軍的指揮所龐大、笨重、復(fù)雜,需要大量時間開設(shè)、移動和撤收。典型的旅指揮所往往需要1個排花費一整天才能開設(shè)完畢,難以滿足在突發(fā)狀態(tài)下迅速對危機做出反應(yīng)的需求。移動自組織的戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)不但降低了保障和戰(zhàn)略運輸負擔(dān),還把指揮和參謀人員從傳統(tǒng)指揮所的站位上解放出來,可通過平板電腦和智能手機收發(fā)保密信息。2010年4月,在德國參加的“作戰(zhàn)驗證Ⅱ”演習(xí)中,美國陸軍第75火力旅通過WIN-T系統(tǒng)的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和營指揮所節(jié)點,成功地將本旅的陸軍作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)接入了當(dāng)?shù)氐谋C躀P路由網(wǎng)絡(luò)。位于德國的火力旅戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心、位于美國本土希爾堡炮兵基地的旅指揮所和在本土麥康堡參加演習(xí)的火力營之間通過戰(zhàn)場視頻會議設(shè)備進行了數(shù)次視頻會議,類似于由位于美國本土的操作員遠程遙控在海外飛行的無人機。旅戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心的指揮官甚至可以通過網(wǎng)絡(luò)從遠離戰(zhàn)場的位置控制火力。

美軍認為,隨著WIN-T系統(tǒng)將高容量網(wǎng)絡(luò)擴展到戰(zhàn)術(shù)前沿的連排級分隊,師的基本指揮所可以更多地保留在后方相對安全的位置,或者甚至就在美國國內(nèi),只需向前方部署小型化部隊。這些部隊配備若干較小的機動型戰(zhàn)術(shù)指揮所,就可同時在多個地區(qū)遂行干涉和作戰(zhàn)行動。為此,美國陸軍正在開發(fā)高機動性新型戰(zhàn)術(shù)指揮所。新型指揮所將不再是一個固定的中心,甚至可以是一個充氣帳篷或牽引式硬壁方艙,利用WIN-T“增量2”系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和智能電源技術(shù),在半小時內(nèi)就可架設(shè)完畢。根據(jù)“網(wǎng)絡(luò)2.0”計劃,美國陸軍正在基于Web的環(huán)境下,開發(fā)指揮所計算環(huán)境(CP CE),向士兵和指揮官們提供戰(zhàn)場共用作戰(zhàn)視圖,以保障在火力、保障、情報、空域管理和機動作戰(zhàn)等戰(zhàn)場功能區(qū)之間數(shù)據(jù)、地圖和公共服務(wù)的共享,從而將各類孤立的任務(wù)指揮系統(tǒng)集成為一體,形成簡化、集成的網(wǎng)絡(luò)操作工具。

通過網(wǎng)絡(luò)實時融合前沿信息,增強態(tài)勢感知優(yōu)勢

新一代戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)不但實現(xiàn)了指揮控制信息的高效傳輸,而且通過遍布戰(zhàn)場的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,可實時反饋前沿信息,發(fā)揮情報信息融合的優(yōu)勢。在阿富汗“持久自由”行動中,“能力集13”實現(xiàn)了步兵旅級戰(zhàn)斗隊所有級別部(分)隊的互聯(lián)互通,還可利用“戰(zhàn)術(shù)地面報告系統(tǒng)”等進行數(shù)據(jù)的收集、共享和分析,為前沿戰(zhàn)術(shù)分隊提供全動態(tài)視頻的情報和信息收集能力。當(dāng)巡邏隊通過阿富汗山谷時,巡邏隊中的士兵能夠看到頭頂無人機反饋的實況視頻。與此同時,位于遠處戰(zhàn)術(shù)指揮所里的指揮官能夠與巡邏隊隊長保持聯(lián)絡(luò),并能通過與全球衛(wèi)星通信的高速、高容量網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)布各種命令。在朝目標(biāo)行進的過程中,巡邏隊的所有成員都能通過智能手機接入戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)的無線電臺,從而掌握己方、友鄰和敵軍的位置信息,以更好地控制機動速度和開火時機。當(dāng)前,美國陸軍正在開發(fā)的“網(wǎng)絡(luò)傳輸會聚”項目將實現(xiàn)“預(yù)言家”信號情報及其傳輸系統(tǒng)面向WIN-T“增量1b”和“增量2”的轉(zhuǎn)型,最終將形成可全面替換“輕型特洛伊幽靈”的遠程情報傳輸終端,進一步提高戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)對情報信息的融合與傳輸能力。

發(fā)展趨勢

隨著戰(zhàn)場挑戰(zhàn)的變化和商用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的突飛猛進,戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展必然呈現(xiàn)持續(xù)性的演進態(tài)勢。從當(dāng)前技術(shù)進步和國外陸軍作戰(zhàn)概念的發(fā)展來看,國外陸軍戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主要呈現(xiàn)出以下趨勢。

利用LTE移動通信技術(shù),提高戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)單兵接入能力

3GPP組織的通用移動通信系統(tǒng)長期演進技術(shù),簡稱LTE技術(shù),是面向下一代開放標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。LTE技術(shù)顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率,支持可變帶寬分配,顯著提升了系統(tǒng)容量和覆蓋范圍,也有較好的移動性支持,可支持多用戶、同時召開的多個網(wǎng)絡(luò)遠程會議和進行寬帶多媒體通信。LTE全IP扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也減少了網(wǎng)絡(luò)所需節(jié)點數(shù)量,縮短了無線接入時延,降低了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度和部署與維護的成本,也便于軍方通過通信服務(wù)商實現(xiàn)全球部署。

美國陸軍將利用商用LTE技術(shù)的強大功能,將其引入中小型網(wǎng)絡(luò),簡化單兵的網(wǎng)絡(luò)接入方式。其戰(zhàn)場主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下7個方面:

一是減少前方作戰(zhàn)基地和戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心的通信電纜數(shù)量;

二是提高前方作戰(zhàn)基地和戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心開設(shè)和轉(zhuǎn)移的速度;

三是使單兵實現(xiàn)從戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)向提供更好服務(wù)和更高帶寬的基地網(wǎng)絡(luò)問的無縫切換;

四是利用商業(yè)開發(fā)的經(jīng)驗和現(xiàn)貨產(chǎn)品顯著增強網(wǎng)絡(luò)性能,節(jié)省陸軍開發(fā)類似網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的巨額費用;

五是增強了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性,提高防御網(wǎng)絡(luò)電磁攻擊的能力;

六是既可集成到現(xiàn)有WIN-T系統(tǒng),也可提供新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和多種產(chǎn)品,以滿足戰(zhàn)術(shù)部隊的多重需要;

七是為網(wǎng)絡(luò)管理與用戶提供了擺脫網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的新方案。

在2014年5月的NIE14.2演習(xí)中,美軍第86遠征通信營對4G LTE/Wi-Fi通信系統(tǒng)進行了評估,打破了阻礙4G LTE接入軍事網(wǎng)絡(luò)的壁壘。當(dāng)前,美國陸軍對于LTE技術(shù)的集成主要側(cè)重于在高層級對固定場所戰(zhàn)術(shù)通信環(huán)境的增強,未來將實現(xiàn)在各層級和各種戰(zhàn)術(shù)環(huán)境下的全面應(yīng)用。

構(gòu)建聯(lián)合信息環(huán)境,實現(xiàn)基地網(wǎng)絡(luò)與戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)一體化

2012年7月,美國國防部首席信息官發(fā)布了《云計算發(fā)展戰(zhàn)略》,試驗運用云計算技術(shù)構(gòu)建并優(yōu)化統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心,以企業(yè)化的總體思維構(gòu)建聯(lián)合信息環(huán)境(TIE),為海外戰(zhàn)場提供全球性的云服務(wù)。聯(lián)合信息環(huán)境旨在通過對全軍范圍信息基礎(chǔ)設(shè)施的整合,提高軍用信息網(wǎng)絡(luò)的效率、效能和安全性,構(gòu)建跨軍種、跨機構(gòu)和跨國家的信息共享環(huán)境,其內(nèi)容主要包括共享的信息基礎(chǔ)設(shè)施、企業(yè)化服務(wù)與安全認證體系等部分。

在構(gòu)建聯(lián)合信息環(huán)境和整合軍用信息網(wǎng)絡(luò)資源方面,美國陸軍正在開展以下4個方面的工作:

一是構(gòu)建支持全球部署的網(wǎng)絡(luò)能力,部隊無論處于何地都可以方便地存取信息;

二是提高網(wǎng)絡(luò)安全,包括物理安全與網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入許可;

三是為戰(zhàn)術(shù)部隊提供企業(yè)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù),簡化信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),推廣“硬件無關(guān)”技術(shù),官兵無論用何種設(shè)備都可實現(xiàn)信息共享;

四是強化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),引入“永久性軍事基地作為信息系泊站”概念,戰(zhàn)場功能應(yīng)用程序都儲存在云環(huán)境中,在沒有聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的永久性軍事基地中,官兵只要進入網(wǎng)絡(luò)就可以下載與使用陸軍作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的客戶端。

未來聯(lián)合信息環(huán)境的主要特征將是:安全而可擴展的框架結(jié)構(gòu),聯(lián)邦和共享的基礎(chǔ)設(shè)施,企業(yè)化、集成化的信息服務(wù)和身份認證與準(zhǔn)入管理。

接入移動用戶目標(biāo)系統(tǒng),融入全球大容量衛(wèi)星通信體系

移動用戶目標(biāo)系統(tǒng)(MUOS)原是在美軍轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星項目下馬后,專門為美國海軍開發(fā)的下一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)。系統(tǒng)采用寬帶碼分多址(WCDMA)技術(shù),主要由空間段的4顆在軌運作的通信衛(wèi)星加1顆備份星,分布在弗吉尼亞、夏威夷、西西里島和澳大利亞西海岸的4個地面控制與中繼站以及各類用戶終端等3個部分組成。

移動用戶目標(biāo)系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在3個方面:

一是通信容量是傳統(tǒng)超高頻衛(wèi)星的10倍以上,其1顆MUOS衛(wèi)星就能提供4倍于傳統(tǒng)8顆衛(wèi)星的容量;

二是全球覆蓋,能夠在任何時間和地點為直至排級分隊提供語音與數(shù)據(jù)通信,具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)性,可用于城區(qū)、峽谷、叢林,甚至北極圈內(nèi);

三是實現(xiàn)更新?lián)Q代,將替換和升級已服役20多年的超高頻衛(wèi)星星座,為美軍各軍種和聯(lián)合機構(gòu)提供高品質(zhì)語音通信和更高的數(shù)據(jù)吞吐量。

目前“軟件無線電設(shè)計理念”已經(jīng)滲透到了MUOS終端的開發(fā)中,即在通用無線電平臺硬件的基礎(chǔ)上,開發(fā)適用于MUOS的WCDMA波形軟件。美國陸軍已經(jīng)與通用動力任務(wù)系統(tǒng)公司簽署協(xié)議,預(yù)計于2016年為陸軍的AN/PRC-155型背負式無線電臺升級MUOS波形,終端帶寬可達64干比特/秒。AN/PRC-154A型手持式步兵電臺和傳統(tǒng)的“辛嘎斯”電臺等其他信息終端,也可利用PRC-155型背負式無線電臺的橋接功能,接入全新的戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)。

針對量子計算機技術(shù)的突破,全面升級網(wǎng)絡(luò)安全防范體制

量子計算機在理論上能夠突破傳統(tǒng)計算機的運算速度極限,在密碼破解上有巨大潛力。近期,谷歌公司與美國宇航局首次共同證實了量子計算機的可行性。2015年12月9日,谷歌量子人工智能實驗室宣布了量子計算機的最新進展:在2次測試中,D-WAVE2X量子計算機的運行速度比傳統(tǒng)模擬裝置計算機芯片的運行速度快1億倍。盡管實驗室研究成果距離實用技術(shù)還有相當(dāng)距離,但早在2014年1月,美國國家安全局就開始投巨資研發(fā)專門用于破解加密技術(shù)的量子計算機。在為軍事網(wǎng)絡(luò)提供保密4G LTE/Wi-Fi通信保障時,信息安全—直是美軍面臨的最大挑戰(zhàn)。2015年8月19日,美國國家安全局的一個聲明顯示,美國已在為量子計算機的到來進行了充分準(zhǔn)備。該聲明的核心就是強化網(wǎng)絡(luò)安全措施,立即啟動適應(yīng)量子時代的密碼標(biāo)準(zhǔn)制定工作,并在采用新的加密體制之前,全面升級傳統(tǒng)加密算法的密鑰位數(shù)。根據(jù)戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展路線圖,美國陸軍將在2020~2025財年建設(shè)“下一代網(wǎng)絡(luò)”,其中一個重要理念是由同一個模塊化無線電系統(tǒng)來同時進行賽博戰(zhàn)、藍軍跟蹤和通信,提高戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)本身在電磁空間領(lǐng)域的攻防對抗能力。

啟示

對國外陸軍戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深入研究,既是掌握強敵陸軍信息化作戰(zhàn)能力現(xiàn)狀的重要內(nèi)容,也是我軍發(fā)展基于多維通信資源應(yīng)用裝備技術(shù)的必要措施。吸收借鑒外軍戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)驗教訓(xùn),有助于推動我陸軍下一代信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進程。

一是長遠規(guī)劃與適時調(diào)整相結(jié)合。在堅持發(fā)展戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)總體方向不變的情況下,根據(jù)部隊運用和技術(shù)進展的情況適時調(diào)整,系統(tǒng)進行持續(xù)性、漸進式改進,確保及時滿足作戰(zhàn)部隊的需求。

二是吸收商用信息技術(shù)與作戰(zhàn)部隊集成改造相結(jié)合。發(fā)揮商用現(xiàn)貨信息產(chǎn)品更新速度快、性價比高的優(yōu)勢,縮短戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)研制周期。同時交替推進作戰(zhàn)試驗和作戰(zhàn)部隊的全面推廣,促進戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)性能的持續(xù)完善和部隊列裝的有序銜接。

三是加速網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與強化安全防范相結(jié)合。

美國國家安全局2015年8月19日有關(guān)升級加密體制的聲明從另一個角度表明,美國運用量子計算機破解傳統(tǒng)加密技術(shù)的研究很可能已取得了突破。對于戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)既要大膽接受,加速發(fā)展,也要客觀認識,重點防范,有效利用和維護網(wǎng)絡(luò)電磁空間的安全。

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