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美军想让战场通讯系统像iPhone一样好用 却太难了

admin 2018-9-11 10:33

据福布斯杂志报道,美国军方正在进行一场讨论,探讨美军战斗车辆和旋翼飞机的未来发展方向。然而,谈到未来战场上士兵之间如何交流时,军队里的每个人似乎都同意这样的观点:最好配备智能手机式的通信系统。

由苹果(Apple)及其竞争对手Android制造商生产的智能手机,提供了军方领导人在未来战术通信架构中想要的一切东西——机动性、简洁性、多功能性以及可靠性。习惯于使用智能手机的士兵最想要的就是这类装备,而不是旅级战斗部队拖拽的笨重而复杂的“通讯”装备。

自从1997年名为“联合战术无线电系统”(JTRS)的项目启动以来,美国军方在过去20多年间始终在努力满足士兵的这一需求。然而,JTRS最终并未取得成功。美国军方也没有采取其他几项高科技举措,试图用数字技术打破战争迷雾。

未来战场士兵如何交流?美军想要智能手机式通信系统

图:美军士兵在阿富汗装配战术卫星链路。在战场上缺乏连续连接能力的作战人员,很容易迷失在“战争的迷雾”中

“联合战术无线电系统”的基本思想是将一系列无线电技术应用到战场上,通过下载新的软件而不是替换昂贵的硬件来进行修改。据推测,软件可重构性将使分散的网络能够像每个人都在使用iPhone一样进行通信,即使是在战斗中也是如此。不过,这种概念被证明是不切实际的。

2017年5月份,美国国防分析研究所就军队网络建设议题发表了一份措辞严厉的报告,他们警告称,该服务计划打造的下一代战场通讯设备太难使用、消耗过多带宽、需要太多的电力、覆盖范围太小,最糟糕的是很容易受到敌人的干扰。

报告中还称:“尽管付出了数十年的努力和数十亿美元的资金,美国军方有记录的项目仍然无法证明,它们属于能够生存下来、有效以及合适的空中-陆地战术网络,可以满足作战人员的需求。”报告指出,在“适宜性”这一标准下,通讯设备在当时的条件下很难建立,需要占用车辆太多的空间,而且会占用用于其他目的的频谱。

所以,美国军方军队决定重新开始研发军用网络。它仍然希望向战场上的士兵提供与iPhone同等功能的技术,但这面临着许多苹果未曾遇到过的艰巨挑战。

最明显的问题是,苹果设计的手机在固定蜂窝基站和埋设光纤线路的世界里运行,而军队不能指望其所有战区都有现成的基础设施,士兵们必须随身带着他们的网络,所以提供这种带宽光纤网络可能并不可行。

第二个问题是,美国军队在未来战场上可能面临的对手对数字技术的理解和他们一样好。他们知道如何干扰通过空气传播的信号,这样接收器就无法分辨出传输的指令。他们也知道如何侵入网络来破坏连接。

第三个问题是,可能替代固定地面基础设施的通信卫星也越来越容易在轨道上受到干扰、网络入侵甚至动能攻击。领导太空军事行动的美国空军已经有了应对卫星网络威胁的解决方案,但目前还没有克服干扰或对抗动能攻击的简单方法。

第四个问题是,美国军方不能简单地在几年内更换所有过时的通讯设备,这需要几十年的时间。当这种情况发生时,新的设备必须能够与旧设备兼容。没有人告诉苹果,其iPhone必须能够与冷战时期开发的模拟系统通话。

面对这些严酷的现实,美国军方制定了一项战略,即利用商业技术来处理战场通信领域面临的挑战,而不是简单地试图否定这些技术。这始于这样一种认识:冷战结束后的最初几年里,美国联合部队所享有的频谱优势可能再也不会存在了。这意味着很多艰难的权衡取舍,因为当你与势均力敌的对手作战时,可能不再拥有完美连通性和全面恢复力等优势。

然而,通过向战场指挥官提供与部队沟通的一系列选项,即使在最严酷的战争环境中,保持连通性也可能是可行的。因此,美国军方不是想避免依赖卫星,而是希望同时使用军用和商用卫星来承载其全球联系。有些卫星联系可能会在战争中丢失,但大多数不会。

美国军方希望将来有一天,在近地轨道上的大量廉价卫星提供无限冗余能力,以至于没有任何敌人能够压制这个网络。与此同时,美国军方正考虑从几家商业卫星运营商那里购买服务,并创建一套机载通信中继系统(可能是无人系统)。它还抛弃了军方独有的波段,转而支持市场上更广泛使用的波段,以减轻采用商业技术面临的挑战。

在信号处理、电力管理和频谱利用等领域,商业创新往往比传统军事供应商提供的技术更先进,因此美国军方将在可行的情况下利用这些技术。商业技术可能不如军队以前所追求的解决方案有弹性,但通过多样化和扩展其通信选项,军方希望能压倒那些可能削弱联合部队连通性的敌方资源。

美国军方应对干扰威胁的方法是其新策略的象征。他们的目标不是简单的在电子战中打败敌人,而是创造比对手所能压制的更多通信路径。此外,美国军方还希望迫使敌人靠近通信节点才能干扰它们,从而使干扰方处于军方火炮和导弹的打击范围之内。

这并不是军队过去所采用的那种优雅解决方案,但是过于苛刻的需求是早期现代化尝试失败的核心因素。因此,美国军方目前的目标是在技术上和财政上找到可行的解决方案。如果美国军方继续保持部署下一代通信设备的当前方式,这可能会给商业卫星服务提供商带来一笔意外之财。与美国军方从私营部门供应商那里获得所需通信服务的成本相比,部署基于商业标准的新型软件可重构无线电的成本可能少得多。

不过,最终的结果将是类似于智能手机功能的通信系统,这种设备便于士兵携带和操作。它将符合当今推动商业网络发展的各种标准,但不会过于严格,以至于导致创新者不愿提出新颖的解决方案。因此,美国军方新提出的战场通信战略与以往的努力截然不同。它承认商业解决方案的力量,并认识到未来作战人员需要在严格限制条件下作战。现在的问题是,这一次美国军方是否能够坚持这项计划,在战时能让士兵之间持续保持联系。

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