
一、未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)樣式和未來(lái)通信系統(tǒng)
(一)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)樣式
未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是信息化戰(zhàn)爭(zhēng),主要的作戰(zhàn)樣式有立體化戰(zhàn)爭(zhēng)、全方位戰(zhàn)爭(zhēng)、多維戰(zhàn)爭(zhēng)、一體化戰(zhàn)爭(zhēng)、速度戰(zhàn)、快速機(jī)動(dòng)戰(zhàn)、精確打擊戰(zhàn)、無(wú)人戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)等。所需的武器體系由指揮控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)(C4I),情報(bào)、監(jiān)視、偵察系統(tǒng)(ISR),精確制導(dǎo)武器/精確制導(dǎo)無(wú)人機(jī)武器系統(tǒng)(PGM)構(gòu)成。
隨著信息通信技術(shù)、尖端計(jì)算機(jī)技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)、打擊技術(shù)、太空技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 機(jī)器人技術(shù)、無(wú)人技術(shù)等軍事科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,戰(zhàn)爭(zhēng)遂行概念發(fā)生了明顯的變化。具體來(lái)講,正在由陣地戰(zhàn)、機(jī)動(dòng)戰(zhàn)、信息戰(zhàn)發(fā)展為基于效果作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn);全面戰(zhàn)發(fā)展為局部戰(zhàn)、反恐作戰(zhàn)、非對(duì)稱戰(zhàn);平面戰(zhàn)發(fā)展為多維戰(zhàn)爭(zhēng)、一體化聯(lián)合作戰(zhàn);基于步槍/平臺(tái)的戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展為無(wú)人戰(zhàn)爭(zhēng)。可以說(shuō),未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是基于未來(lái)通信系統(tǒng)、通信技術(shù)、新概念的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)。
(二)未來(lái)通信系統(tǒng)
1、軍隊(duì)指揮自動(dòng)化的作用
軍隊(duì)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)由傳感器系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、打擊系統(tǒng)構(gòu)成。傳感器系統(tǒng)由偵察衛(wèi)星、衛(wèi)星終端、低空探測(cè)雷達(dá)、無(wú)人機(jī)、反炮兵雷達(dá)、熱成像觀測(cè)設(shè)備、位置報(bào)告系統(tǒng)、地面監(jiān)視雷達(dá)等組成。指揮控制系統(tǒng)由陸軍戰(zhàn)術(shù)指揮信息系統(tǒng)、聯(lián)合指揮控制系統(tǒng)、軍事情報(bào)管理系統(tǒng)等組成。打擊系統(tǒng)由戰(zhàn)斗機(jī)、直升機(jī)、多管火箭炮、K-9、自行火炮、裝甲車、坦克、個(gè)人戰(zhàn)斗系統(tǒng)等組成。軍隊(duì)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)以其突出的情報(bào)獲取能力、信息傳遞能力、分析判斷能力、決策支持能力和精確打擊能力,在未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位和作用會(huì)日益突出??梢哉f(shuō),軍隊(duì)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)是未來(lái)作戰(zhàn)的神經(jīng)中樞,是兵力的倍增器。
2、未來(lái)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
未來(lái)通信系統(tǒng)由太空通信系統(tǒng)、空中通信系統(tǒng)、地面通信系統(tǒng)構(gòu)成。
太空通信系統(tǒng)由韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)、抗干擾/低探測(cè)通信系統(tǒng)、自主適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星間激光數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)等組成。空中通信系統(tǒng)由空中中繼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、M-UAV/H-UAV、LINK-16/JTDLS/MPI-CDL、自主型通用網(wǎng)絡(luò)、自主適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)等組成。地面通信系統(tǒng)由戰(zhàn)術(shù)信息通信系統(tǒng)(TICN)、監(jiān)視偵察傳感器網(wǎng)絡(luò)、無(wú)所不在 (ubiquitous)網(wǎng)絡(luò)等組成。總體來(lái)講,未來(lái)通信系統(tǒng)是多層、多維、無(wú)所不在的通信系統(tǒng)。
二、地面通信系統(tǒng)發(fā)展方向
?。ㄒ唬┑孛嫱ㄐ畔到y(tǒng)發(fā)展經(jīng)過(guò)
1、1998年以前為“樹”(TREE)型通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這個(gè)階段地面通信系統(tǒng)以模擬語(yǔ)音通信、無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)通信為主。各部隊(duì)通常使用自己獨(dú)立的通信網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)采用“煙囪”(STOVEPIPE)式架構(gòu),技術(shù)體制不統(tǒng)一,不能進(jìn)行有效的互聯(lián)互通。通信網(wǎng)通信質(zhì)量差,可靠性和生存性較低。另外,設(shè)置通信網(wǎng)需要時(shí)間長(zhǎng),影響到部隊(duì)的機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)。軍需支援部隊(duì)對(duì)通信系統(tǒng)的保障也不到位,難以滿足實(shí)際作戰(zhàn)需求。
2、截止到目前,韓軍在地面通信系統(tǒng)建設(shè)時(shí)引入了通信基礎(chǔ)設(shè)施概念。這個(gè)階段通信系統(tǒng)采用了網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu),具備線路交換功能。地面通信系統(tǒng)可與移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)結(jié)合使用,無(wú)線干線的數(shù)據(jù)傳輸能力為1~3MPBS。通信網(wǎng)具有機(jī)動(dòng)、快速、靈活的特點(diǎn),可進(jìn)行快速設(shè)置,生存性有明顯提升。
3、2014年之后為支持網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的通信系統(tǒng),即戰(zhàn)術(shù)信息通信系統(tǒng)(TICN)。這個(gè)階段通信系統(tǒng)是基于IP的多媒體通信網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)從傳感器到打擊系統(tǒng)間的無(wú)縫鏈接。無(wú)線干線的數(shù)據(jù)傳輸能力為數(shù)10MPBS,運(yùn)用基于SDR的網(wǎng)絡(luò)無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)。地面通信系統(tǒng)與利用WIBRO技術(shù)的移動(dòng)通信網(wǎng)結(jié)合使用,OTM功能會(huì)有明顯提升。
?。ǘ㏕ICN系統(tǒng)構(gòu)成
TICN系統(tǒng)由大容量無(wú)線傳輸系統(tǒng)、小容量無(wú)線傳輸系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)/交換鏈接系統(tǒng)、戰(zhàn)斗無(wú)線系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)等組成。
1、大容量無(wú)線傳輸系統(tǒng)是為節(jié)點(diǎn)間/部隊(duì)間提供大容量的干線傳輸網(wǎng)絡(luò)。大容量無(wú)線傳輸系統(tǒng)具備數(shù)10MPBS的數(shù)據(jù)傳輸能力,作用距離達(dá)數(shù)十公里以上,可實(shí)現(xiàn)RFU/BBU分開(kāi)組網(wǎng),具有反電子戰(zhàn)功能,系統(tǒng)硬件和軟件可基于SCA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新組合,能夠適應(yīng)AFC、APC、VDR、DIVERSITY等環(huán)境。
2、小容量無(wú)線傳輸系統(tǒng)是為部隊(duì)間提供小容量干線傳輸網(wǎng)絡(luò)。小容量無(wú)線傳輸系統(tǒng)具備數(shù)10MPBS的數(shù)據(jù)傳輸能力,作用距離達(dá)數(shù)公里以上,可進(jìn)行動(dòng)態(tài)帶寬分配,能夠有效控制各種數(shù)據(jù)鏈,具備反電子戰(zhàn)功能,可以有效防止相鄰基站間的電波干擾。
3、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)/交換鏈接系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理部隊(duì)通信站有線網(wǎng)/無(wú)線網(wǎng)、戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)通信網(wǎng)、戰(zhàn)斗無(wú)線網(wǎng)等用戶,設(shè)定最佳通信路徑,制訂系統(tǒng)使用管理、網(wǎng)絡(luò)管理、頻率管理計(jì)劃。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)/交換鏈接系統(tǒng)采用分散網(wǎng)絡(luò)管理/控制技術(shù)、有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、無(wú)線設(shè)備頻率管理技術(shù)等,具備戰(zhàn)術(shù)環(huán)境下的路由器功能、有線/無(wú)線用戶的流量交換功能、考慮戰(zhàn)術(shù)環(huán)境特性的QOS功能、地址/用戶編號(hào)功能、與其它系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能等。
4、戰(zhàn)斗無(wú)線系統(tǒng)用于戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng),使用多波段、多功能無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)。具有基于SDR網(wǎng)絡(luò)自組織功能,波形間的Cross-Banding功能、Ad-HOC組網(wǎng)功能、相鄰信道干擾遏制功能、跳頻功能等。
5、戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)為戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)終端提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及多媒體服務(wù)。戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸容量數(shù)MPBS,傳輸距離數(shù)十公里,搭載在車輛上使用,具備基站OTM能力支援功能、機(jī)動(dòng)間切換支援功能、無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)與VOIP通信支援功能、基站重疊覆蓋時(shí)的干擾最小化功能等。
三、空中通信系統(tǒng)發(fā)展方向
?。ㄒ唬?shù)據(jù)鏈
數(shù)據(jù)鏈由影像/情報(bào)數(shù)據(jù)鏈CDL(Common DataLink)和戰(zhàn)術(shù)指揮控制數(shù)據(jù)鏈TDL(Tactical DataLink)構(gòu)成。
1、戰(zhàn)術(shù)指揮控制數(shù)據(jù)鏈(TDL)
戰(zhàn)術(shù)指揮控制數(shù)據(jù)鏈(TDL)是為了交換武器系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)間的戰(zhàn)術(shù)資料、實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)狀況共享、實(shí)施合同作戰(zhàn)的通信系統(tǒng)。戰(zhàn)術(shù)指揮控制數(shù)據(jù)鏈由各軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈組成。
注:戰(zhàn)術(shù)資料(Tactical DATA)指掌握戰(zhàn)場(chǎng)情況、做出準(zhǔn)確判斷、實(shí)施獨(dú)立作戰(zhàn)及合同作戰(zhàn)所需的資料,包括目標(biāo)位置、敵我識(shí)別情報(bào)、武裝情報(bào)、燃料情報(bào)、目標(biāo)分配情報(bào)、交戰(zhàn)情報(bào)、指令情報(bào)、影像情報(bào)等)。
2、影像/情報(bào)數(shù)據(jù)鏈(CDL)
影像/情報(bào)數(shù)據(jù)鏈(CDL)是為了收集影像、信號(hào)等情報(bào)而使用的具備互操作性、寬帶(非對(duì)稱)、反電子戰(zhàn)、LOS數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。影像/情報(bào)數(shù)據(jù)鏈(CDL)未來(lái)發(fā)展目標(biāo)為Fl:200kbps~45Mbps, RL: 10.71Mbps~45Mbps,137M,274M 。
四、太空通信系統(tǒng)發(fā)展方向
(一)美軍衛(wèi)星通信
美軍計(jì)劃通過(guò)衛(wèi)星構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)環(huán)境(NCOE),以推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用。全球信息柵格(GIG)是美軍全力打造的軍事通信系統(tǒng),是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的基礎(chǔ),通過(guò)全球信息柵格(GIG),將可以大大拓展通信作用距離,并能夠?qū)崿F(xiàn)從地面節(jié)點(diǎn)到衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。從駐韓美軍使用衛(wèi)星通信的情況來(lái)看,大部分節(jié)點(diǎn)運(yùn)用戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈和高速衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈,指揮控制通信則完全依賴衛(wèi)星通信。
注:WIN-T(美陸軍)開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略。
INCREMENT 1(2004年至2025年)為ATH網(wǎng)絡(luò)。INCREMENT 1分兩個(gè)步驟,第一個(gè)步驟是建設(shè)大隊(duì)級(jí)ATH通信數(shù)據(jù)鏈;第二個(gè)步驟是建設(shè)旅級(jí)/大隊(duì)級(jí)ATH通信網(wǎng)。
INCREMENT 2(2010年至2020年)為初期OTM網(wǎng)絡(luò)。初期OTM網(wǎng)絡(luò)是為了旅級(jí)機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)而建設(shè)的中隊(duì)級(jí)OTM網(wǎng)絡(luò)。
INCREMENT 3 (2014年至2025年)為完全OTM網(wǎng)絡(luò)。完全OTM網(wǎng)絡(luò)是為了機(jī)動(dòng)/火力/飛行旅作戰(zhàn)而建設(shè)的中隊(duì)級(jí)OTM網(wǎng)絡(luò)。
INCREMENT 4 (2014年至2025年)為抗干擾SOTM網(wǎng)絡(luò)??垢蓴_SOTM網(wǎng)絡(luò)是為了擁有抗干擾能力而建設(shè)的衛(wèi)星通信OTM網(wǎng)絡(luò)。
?。ǘ╉n軍衛(wèi)星通信
1、韓軍衛(wèi)星通信(ANASIS)使用情況
韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)具備戰(zhàn)略/戰(zhàn)術(shù)指揮通信、寬帶/遠(yuǎn)程通信、戰(zhàn)場(chǎng)影像情報(bào)實(shí)時(shí)傳遞、快速組網(wǎng)等能力。韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)的終端有固定式終端、車載式終端、便攜式終端、水面艦艇終端、潛艇終端等,系統(tǒng)可與相互交換系統(tǒng)、戰(zhàn)略C3I系統(tǒng)、SPIDER系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)C4I系統(tǒng)、K-NTDS系統(tǒng)、MCRC系統(tǒng)、情報(bào)收集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)還為派往索馬里海域的部隊(duì)(水面艦艇終端)及阿富汗的部隊(duì)(車載式終端)提供可靠的通信支援。
2、韓軍衛(wèi)星通信發(fā)展方向
韓軍計(jì)劃通過(guò)分階段發(fā)展戰(zhàn)略,將韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)建成具備網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力的、可保障機(jī)動(dòng)性的、高速大容量通信系統(tǒng)。韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)將基于ALL IP概念,建設(shè)成全軍綜合寬帶網(wǎng)絡(luò)。另外,考慮到周邊威脅,韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)還將注重發(fā)展電子戰(zhàn)防護(hù)能力。
第一階段(2006年,無(wú)窮花5號(hào)衛(wèi)星):韓軍衛(wèi)星通信網(wǎng)由陸海空綜合網(wǎng)、戰(zhàn)略網(wǎng)、戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)構(gòu)成。
第二階段:具備網(wǎng)絡(luò)/寬帶支援能力、高速大容量傳輸能力。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性、生存性、可靠性得到明顯增強(qiáng),數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
第三階段:實(shí)現(xiàn)基于IP的通信和衛(wèi)星間數(shù)據(jù)鏈通信。
第四階段:采取抗干擾技術(shù),最大限度地確保衛(wèi)星通信安全,衛(wèi)星天線使用自適應(yīng)抗干擾調(diào)零天線(Nulling Antenna)。
第五階段:在移動(dòng)通信、大容量通信上取得突破,衛(wèi)星天線使用超大型天線。
3、韓軍衛(wèi)星通信未來(lái)技術(shù)需求
?。?)系統(tǒng)生存性(抗干擾)技術(shù)
衛(wèi)星通信不受地形、地貌等自然條件的影響,覆蓋面廣,具備靈活性、網(wǎng)絡(luò)性、機(jī)動(dòng)性和快速性等特點(diǎn)。不過(guò),不足之處是容易被探測(cè)和干擾。為了提高韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)的生存性和安全性,有必要加強(qiáng)帶寬擴(kuò)展波形技術(shù)、抗干擾波形技術(shù)、衛(wèi)星信號(hào)處理技術(shù)、衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、調(diào)零天線效果圖分析技術(shù)的研發(fā)。
?。?)多波段天線技術(shù)/RF技術(shù)
為了能夠輕松接入韓軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)(X波段、KA波段),戰(zhàn)時(shí)或在海外也能在商用k波段進(jìn)行通信,有必要加強(qiáng)多波段天線設(shè)計(jì)技術(shù)、多波段寬帶RF收發(fā)報(bào)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)、大功率發(fā)送時(shí)的主動(dòng)/被動(dòng)相互調(diào)制信號(hào)壓制技術(shù)的研發(fā)。
?。?)SWAP SOTM 技術(shù)
SWAP SOTM 技術(shù)指可支持多平臺(tái)的移動(dòng)式衛(wèi)星終端(STOM)設(shè)計(jì)技術(shù)。具體來(lái)講,包括陸??兆鲬?zhàn)時(shí)使用的車載式、機(jī)載式、艦艇用衛(wèi)星終端設(shè)計(jì)技術(shù),小型、輕型、低電力設(shè)計(jì)技術(shù),SOTM天線技術(shù),SOTM RF技術(shù)。
(4)MF-TDMA波形技術(shù)
主要特征:
SCPC/PAMA:各個(gè)carrier事先分配在特定終端上;在用戶沒(méi)有傳輸數(shù)據(jù)的情況下,也占有信道資源。
TDMA:終端將1 carrier按時(shí)間分割后共享;與SCPC相比,更適應(yīng)按需分配多路尋址(DAMA)方式;以按需分配多路尋址(DAMA)方式來(lái)使用時(shí),資源的使用效率增加。
MF-TDMA:運(yùn)用多個(gè)TDMA carrier;按優(yōu)先次序/服務(wù)類型分配帶寬;通過(guò)頻率重疊,節(jié)約帶寬;將資源的使用效率最大化;適應(yīng)型調(diào)制解調(diào)器/coding技術(shù)。
五、結(jié)論
未來(lái)軍事通信追求的是多層、多維的信息實(shí)時(shí)傳遞。為了加快推進(jìn)國(guó)防戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)的建設(shè),韓軍將在廣泛利用民用尖端技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分考慮軍隊(duì)的特殊性,積極進(jìn)行新概念的通信技術(shù)研發(fā)。總體來(lái)講,韓軍通信系統(tǒng)應(yīng)朝著適應(yīng)性、靈活性、生存性、安全性、可擴(kuò)展性、兼容性、無(wú)線化、小型化、輕型化、新環(huán)境、低電力、行動(dòng)中的指揮和控制(C2OTM)、動(dòng)態(tài)的戰(zhàn)場(chǎng)通信的方向發(fā)展。