网络中心战还有多远?
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- 发布时间:2011-12-28 14:15
网络中心战虽然目标美好,但实际情况却并不那么乐观,特别是对于镇压叛乱这种较低级别的作战行动。镇压叛乱的作战环境通常都混乱不堪,大部分交战都在近距离上进行,敌人混杂在普通民众之中。战场上存在大量相互矛盾的情报信息,同时又要及时识别目标以避免附带伤害,这些因素都使得通过网络中心战的能力实现战场单向透明变得异常艰难。
各国对网络中心战的探索一直矢志不渝。那么现今实际进展如何?目前已有哪些相对成功的产品?在哪些领域尚待突破——
网络中心战的要旨:
恰当的时间获得精确的情报信息
对作战人员来说,并不关心什么网络中心战的概念,他们希望的只是在需要情报支援的时候能够获得精确的情报信息。情报信息的质量和及时性是极其重要的,恰恰这也是在战术级别中最难实现的。
为了实现战术级别(本文特指营及营以下规模的地面作战、武器平台级别的空中和海上作战)的网络中心战能力,必须具备的两个关键要素是:收集情报信息的手段、传输情报信息并以某种格式和时序向使用者展示信息的手段。
不管部队处在战场的什么位置,作战网络都要具备传输足够数量情报信息的能力,因此需要在高度分散的作战空间甚至是在移动的网络节点之间,维护大容量的高速网络链。美国陆军的两项长期研发计划就致力于实现这个目标,它们分别是联合战术无线电系统(JTRS:Joint Tactical Radio System)计划和战术信息网络(WIN-T:Warfighter Information Network-Tactical)计划。其中,WIN-T最初是用于支持目前已被取消的未来作战系统(FCS:Future Combat System)的。
有关JTRS的报道很多,该计划预期开发一套具备多种波形的软件无线电系统,但是直到现在该方案的几种波形仍未确定。在此,我们先来看一下WIN-T计划和保留下来的FCS计划中的项目。
WIN-T计划
WIN-T计划的主承包商是通用动力C4系统公司。该计划分为3个增量阶段:增量1阶段最初被称为联合网络节点(JNN:Joint Network Node),主要是为营级分队提供大容量的卫星通信能力。增量2阶段提供机动通信能力,同时将视距宽带通信设备与卫星通信设备组成一个自组织、自治愈的无线随意网络(ad hoc),覆盖到连级分队。增量3阶段进一步扩展,利用无人机上的通信设备作为空中网络节点,以提高整个网络的抗毁性。
增量1阶段现已完成,并已装备部队。通用动力C4系统公司在2010年4月正式获得了增量2阶段的合同,并于2011年进行正式测试,2011年11月进行初始作战试验与鉴定。此前,该公司还研发了其他相关产品,例如战术通信节点设备(TCN:Tactical Communications Node)的轻型版本,就是将安装在卡车上的TCN移植到军用悍马车上。该设备现已被纳入WIN-T计划。另外一种产品是徒步步兵网络扩展设备(DSNE:Dismounted Soldier Network Extension)的背负型版本,配属于搭乘直升机作战的步兵连。
目前来看,WIN-T计划进展顺利,完全不像它最初支持的对象——美国陆军FCS那样命运多舛。
FCS的遗产
FCS计划取消后,其下属的3个项目被保留下来,成为旅战斗队现代化计划(BCTM:Brigade Combat Team Modernisation)的增量1阶段的一部分,同时相关部门正在研发将这些项目产品连接在一起的方法。
XM156 1级无人机 该无人机采用汽油驱动,垂直起降,装备在排级分队。其有效负载包括光电侦察/红外侦察/激光目标指示/激光测距设备。采用自动驾驶和导航技术,只需一名士兵即可操作,同时还可实时改变其任务路线和目标。
AN/GRS-9/10无人值守城市与战术地面传感器(U/T-UGS:Unattended Urban and Tactical Ground Sensors)项目 该项目又被分解为两个传感器系统项目,即AN/GRS-9 (V) 1战术无人值守地面传感器和AN/GRS-10 (V) 1城市无人值守地面传感器,后者也被称为城市作战先进传感器系统(UMASS:Military Operations in Urban Terrain Advanced Sensor System)。
XM1216小型无人地面车辆 该车辆是一种轻型、便携式的无人地面车辆,可以在城市地形、隧道、下水道、洞穴等多种环境中使用。其质量不超过14.5kg,有效负载可达1.8kg,通过采用模块化设计实现负载设备的即插即用。
上述3种产品采集的信息数据通过网络集成工具包(NIK:Network Integration Kit)连接到网络上。网络集成工具包包括一系列设备,提供网络链路,集成了通信系统,将各种传感器的数据融合到通用作战态势图(COP:Common Operational Picture),并显示在美国陆军现役的战术指挥控制系统——21世纪旅及旅以下作战指挥系统(FBCB2:Force XXI Battle Command Battalion/Brigade and Below)的显示屏上。
网络集成工具包包括一部JTRS地面机动电台(GMR:Ground Mobile Radio),一台运行FCS作战指挥软件以及FBCB2软件的集成计算机系统(ICS:Integrated Computer System)。
旅战斗队现代化计划增量1阶段在2009~2010年进行了有限用户测试和技术测试。2009年12月通过里程碑C决策后,主承包商波音公司在2010年2月获得了一份合同,生产改造一支旅战斗队所需的产品。合同要求在2010年11月开始向美军交付硬件产品。初始作战试验与鉴定在2011年进行。如果计划进展顺利,将在2012年改造另外两支旅战斗队,2013年改造第四支旅战斗队。
FCS计划也许是因为太昂贵、太精细而难以成功。当前的作战环境促使网络中心战的发展转化为若干个专门的领域,或者称为缩小了的网络中心战也不为过。
近距离空中支援领域新进展
在近距离空中支援(CAS:Close Air Support)领域,及时、精确的情报信息同样至关重要。确保飞行员与地面人员均能准确识别同一个攻击目标,以减小附带伤害的需求推动着网络中心战能力的发展。
遥控视频增强接收设备
L-3通信系统公司的遥控视频增强接收设备(ROVER:Remotely Operated Video Enhanced Receiver)最初是为让地面人员能看到飞机武器吊舱的瞄准景像而设计的。早期的ROVER 3只能接收信息,可在地面人员的便携式电脑上显示飞机吊舱的瞄准景况。最新型的ROVER 6具备双向收发功能,据该公司称,该设备具有与几乎所有无人机和飞机武器吊舱的互操作能力。
基于ROVER 5和ROVER 6,该公司还开发了一种名为战术网络(Net-T:Network-tactical)的网络系统。该系统采用单中心的星形拓扑结构,采用战术无人机代替卫星作为网关,为ROVER设备用户构建旅及旅以下规模的ad hoc。
士兵情报、监视和侦察信息接收设备
L-3公司还开发了士兵情报、监视和侦察信息接收设备(SIR:Soldier ISR Receiver)。这种设备是基于IP地址的、多波段、安全的接收设备,支持数字和模拟信号。L-3公司与哈里斯公司合作,将该设备集成到猎鹰Ⅲ多波段电台上。通过猎鹰Ⅲ AN/PRC-117G宽带JTRS背负/车载式电台,哈里斯公司可将态势感知视频接收设备连接到其宽带战场网络中,从而使得网络的所有成员可以同时共享视频。
联合作战中的
网络互操作尚待突破
在欧洲,以法国萨基姆为代表的一些公司也在致力于提供类似的能力。利用萨基姆公司的数字视频广播系统(DVBS:Digital Video Broadcasting System),可将SPERWER无人机采集的图像传输到地面控制站,传输图像的格式符合北约标准化协定。图像传输到地面控制站后,就能无缝传输到大量不同的指挥控制系统(C2)中,包括法国指挥信息系统(SICF)、法国炮兵指挥系统以及多传感器情报系统(ATLAS)等。同时,图像还能直接传输给作战飞机,用于机载武器和炮兵的目标装定。
萨基姆公司开展的研发工作基于作战网络有效运行所需的一个重要因素:数据传输的格式。特别是在有多个国家参与的联合作战行动中,这一点尤为重要。解决的办法就是确保传输的数据符合标准化格式,例如上文提到的北约标准化协定,或者遵守标准消息协议,例如目前使用的可变信息格式(VMF:Variable Message Format)。
联合作战网络需解决的另一个问题就是安全性。在联合作战网络中建立本国网络的安全防护机制并对敏感信息进行过滤,在技术上并不困难,但是要将本国网络联入多国联合作战网络,面临的是网络体系构建的问题。在阿富汗,这个问题得到了较好的解决,为今后的联合作战树立了典范。
在联合作战中,准确的态势感知(SA:Situational Awareness)非常重要,如在提供己方部队与友军定位信息方面。通过将GPS定位信息传输到网络上,可以生成一个相对准确的己方/友军部队位置图。当然,这一技术也存在连接不稳定、反应时间长和更新频率低等缺点。
各国士兵现代化计划是
网络中心战的集中体现
地面作战中最低的战术级别就是单兵。目前很多国家正致力于士兵现代化计划。一般来说,所有这些计划的目标都是通过将单兵联入作战网络,从而提高其态势感知能力。具体表现包括:使单兵能够了解班组内成员的位置;使单兵能够共享数据,例如武器瞄具的图像;方便指挥员快速下达命令。
大部分士兵现代化计划目前都处于研发阶段,有待实际作战的考验。虽然美国陆军的“陆地勇士”计划面临资金的削减,但已经在伊拉克和阿富汗战场证明了其有效性。
法国陆军的FELIN士兵现代化计划进展较快,已经进入批量生产阶段。FELIN士兵系统的通信分系统构建了一个包括步兵战车(先是VAB,目前是新型VBCI)在内的语音和数据网络,这样就使徒步步兵能够保持与战车上的战术作战管理系统的网络连接,再通过战术作战管理系统连接到更高级别的SIR作战指挥系统上。这与美军“陆地勇士”采用的网络结构类似,装备“陆地勇士”的徒步步兵首先与斯特赖克战车连接,然后再连接到FBCB2指挥控制系统。
以色列的“支配者”士兵现代化计划也提供了类似的能力。其是以色列陆军TSAYAD数字化改造项目的一部分,这个雄心勃勃的项目要将以色列陆军的一系列独立的指挥控制系统和传感器系统通过网络集成一个整体。目前至少已有一个师进行了改造。
海军网络中心战能力
在美国,网络中心战概念在海军也得到了较为成功的实践。美国海军与雷声公司联合开展的“协作交战能力(CEC:Cooperative Engagement Capability)”计划,开发了一种实时的传感器网络系统,将不同雷达与其他传感器的数据融合成单一集成空情图(SIAP:Single Integrated Air Picture),为舰船、飞机和地面车辆提供目标的位置跟踪数据。这意味着任何一个作战平台都可以利用其他作战平台所获得的传感器数据,用于制定精确的射击方案。
该系统采用的技术主要包括:抗拥塞的无线网络技术、多传感器融合计算机系统及软件技术、用于在各个作战平台之间发送和接收传感器数据的CEC专用天线技术。美国海军超过50个作战平台(舰船)装备了该系统,还有超过20架E-2C“鹰眼”预警机也装备了该系统。
距离网络中心战还有多远?
我们距离网络中心战这一目标究竟还有多远?虽然一些关于网络中心战的美好理想已经随着那些雄心勃勃的计划的夭折而破灭,但毕竟已经在一些专门领域取得了进展。除了近距离空中支援领域,网络中心战概念已经在态势感知和地面作战情报信息支援方面得到了有效验证。在不久的将来,还将在多传感器数据的自动融合方面取得迅速进步。
网络中心战,仍在前头。
编辑/刘兰芳
□王少坤
