美国数字士兵发展新动向

  • 来源:轻兵器
  • 关键字:美国,数字士兵
  • 发布时间:2015-10-15 11:25

  随着新军事变革期新技术与武器装备的快速发展,以美国为首的军事强国为继续占领未来战争的制高点,不断加快数字部队及战场的建设步伐。2015年,在作战需求及信息技术的影响下,集信息获取、战场防护、指挥控制和杀伤能力于一身的“数字士兵”再次做出调整——

  美军研究“X步兵班核心技术”

  数字士兵是靠士兵系统来打造。近年来,随着士兵系统在使用与验证期间不断受到质疑,其身上的光环与神话也在逐渐褪去,对其不断完善的举措正在推进与实施。

  智能手机的出现打乱了各国士兵系统发展的既定规划,甚至一些国家的士兵系统项目不得不停下来,并将智能手机纳入其中。但这就要求系统的基础硬件和相关操作系统足以支持智能手机的应用程序,而目前各国士兵系统仍不具备这种硬件基础。

  在众多士兵系统中,美军“奈特勇士”受智能手机的影响最大;法军完整的FELIN一体化士兵系统获得实战部署;英军FIST士兵系统的部署仅限于目标获取及定位功能;德军首支装备IdZES未来士兵系统的步兵营于2013年夏天派驻阿富汗,同时开始其第三代士兵系统的研究。

  美国等军事强国在认可士兵系统发挥了重要作用的同时,已经意识到其仍旧没能从根本上解决徒步士兵,特别是步兵班的信息劣势问题。

  2015年,美国相关媒体发表的《五角大楼考虑增强步兵班的火力》一文指出,美军“不管是在越南丛林、阿富汗山区,还是巴格达的大街小巷,徒步作战的步兵班常常暴露无遗,处于危险中”。美国国防部高级研究项目局(DARPA)计划寻求开发一项新技术——“X步兵班核心技术”(SXCT),以强化步兵班在没有庞大网络支持情况下的单独作战能力。

  “X步兵班核心技术”旨在加速研发新型轻便一体化系统,为复杂环境下的步兵班提供前所未有的环境感知力、适应性和灵活性,同时使下车后的士兵和海军陆战队员能更直观地了解和控制周围复杂的任务环境。

  该项目所描绘的作战过程是这样的:“首先,步兵班通过长航时(微)小型空中无人作战平台侦察发现敌军,并发出警告。接下来,系统自动派遣(微)小型地面无人作战平台前去探察,譬如进入建筑物内,并将敌军的影像等信息回传至步兵班,以确认敌军人员情况。最后,步兵班基于上述情报,快速机动到更安全、更有利的位置,采取相应行动。”

  该项目使士兵如同玩电子游戏一样,实时获取敌军的方位、类型、使用何种武器,以及如何实施打击等信息。即使敌军躲在掩蔽物后面,(微)小型无人空中、地面作战平台等也能将其发现,显示于增强实时图景显示器上。同时,还可获取友军在哪,是否受伤,是否需要协同攻击等信息。

  美国国防部高级研究项目局对于“X步兵班核心技术”的实现没有设置限制条件,体现出其开放性的思维和灵活的处理方式,但该项目仍然处于初期的研究探索阶段。

  此外,美军在该项目的招标书中没有提及“X步兵班核心技术”与现有士兵系统的相关性。但分析人士认为该项目不可能完全脱离现有士兵系统,特别是不可能制定和推动新的通信标准和数据格式。该项目有望实现对士兵系统软硬件系统的升级或再开发,以及延伸性应用。

  步兵班面临的困境与应对措施

  近10年来,美欧等军队步兵班在数字化、信息化方面取得了很大进展,特别是在信息共享方面优势明显,但其前提条件是步兵班不能离开信息节点太远。尽管美军斯特赖克旅数字化程度很高,但步兵必须依托车载数字设备来接入网络,下车时则需要在单兵电台与车载电台的通信范围之内作战,一旦离开这一范围即会失去诸如蓝军跟踪、通用地面视图、部队数据库接入、战场态势更新等信息支撑,与依靠地图和话音通信的传统步兵无异。尽管“奈特勇士”系统力求突破这一限制,但由于系统重量、可靠性等问题,仍不能完全满足作战要求。

  美国陆军演习与训练中心司令布朗少将指出,尽管有观点认为数字网络应该覆盖到连指挥官或班排指挥官,但事实上网络应该覆盖到每个士兵。至于土兵得到众多信息后能否处理好,是否会造成信息过量这一问题则不必担心,因为今天的士兵早已习惯身处网络环境。

  他们在入伍前,早已开始使用智能手机,譬如发短信、从各种社交网络获取信息。他们会在手机里装种类繁多的应用程序,需要什么就打开什么,不需要的就关掉,完全不用担心信息过量的问题。允许这些年轻士兵进入军事信息网后,只要稍加培训,就能驾驭软硬件,并选择自己需要的信息。智能手机远比现有军用无线电台好用,因此,重要的问题是把下车作战的步兵班接入网络,这恰恰与士兵系统的研制初衷是相一致的。

  美国国防部高级研究项目局于2015年2月27日提供给“X步兵班核心技术”项目潜在承包商的文件显示,步兵班成员将使用各种各样的新技术,包括:能让地面部队看到其视线以外区域的(微)小型无人空中、地面作战平台;陪伴地面部队的机器骡(帮助携带补给装备、弹药等,减轻士兵负担);改进型联网通信网络;头盔和改进型夜视装备。但文件中没有给出具体的武器类型,想像图中出现的是带火控系统的步枪及榴弹武器系统。另外,(微)小型无人作战平台在美军中并不少见;对于美国福克斯新闻的想像图中所出现的四足步行机器骡,则有望成为美国未来步兵班的制式装备。

  “X步兵班核心技术”项目负责人指出,该项目旨在提高步兵班对于战场态势的深度感知能力,从更远的距离上发现威胁,从而更快速、更精确地实施作战。

  当前,“X步兵班核心技术”项目计划探索的五个关键技术领域主要包括:

  精确作战能力

  精确打击远距离的威胁,且保持与步兵武器系统的兼容性,不增加土兵的负重。

  非动能作战能力

  通过步兵班机动(步行、偶尔奔跑),阻断敌军指挥、控制、通信系统,伴随无人作战平台。

  步兵班态势感知能力

  通过步兵班机动,探测远距离的潜在威胁。

  步兵班自主作战能力

  通过与嵌入式(微)小型无人作战平台协同作战,在无GPS信号环境中,以不超过6m的误差精度,提高步兵班单个士兵实时感知自己和队友位置的能力。

  步兵身体状况感知

  在士兵系统中嵌入传感器,士兵一旦受伤或身体不适,将士兵身体状况信息传送给同伴或后方医疗小队。

  同时,美国国防部高级研究项目局提出了以下几项要求:集成化访问和控制移动传感器,包括获得全运动状态下的视频流。简单地说,即步兵班中的任何人,尤其是班长,要能随时共享其他土兵或者(微)小型无人作战平台上的摄像头、热像仪、观瞄装备等传输的视频与图像。同时,应用增强现实技术生成三维立体通用图像,将战场地形生成三维数字地图,各种地物标注在上面,甚至可以加入气象环境因素,形成士兵所熟悉的、类似于电子游戏的场景。

  亟待解决的问题

  为了满足这些要求,需要研制新电台、网络设备、计算机应用程序、传感器等,但更重要的是制定架构和标准,以及研制用于己方的人体健康与运动状况的传感器,进而实现班组内士兵伤病情况的确认。

  该项目的实施需要开展大量通信计算协同和人工智能等工作。同时,供电问题是另一项重大考验,尽管四足步行机器骡可以帮助携带大量电池,但随着传感器增多,计算能力增强,通信带宽增宽等,耗电量会大幅增多,供电电源问题亟待解决。

  此外,人机接口也是一个重要的研究方向,是采用类似于谷歌眼镜的头戴式显示器,还是仍旧采用传统士兵系统的穿戴式电脑,值得继续深入研究。

  王少然 编辑/刘兰芳

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