英國“弓箭手”戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)
時間:2015-04-02 來源:中國集群通信網(wǎng) 作者:徐寶國 點擊:
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“弓箭手”(Bowman)戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)是英軍數(shù)字化的基石,是英軍實現(xiàn)其“網(wǎng)絡(luò)使能能力”(Network-Enabled Capabilities)的要素,也是英軍轉(zhuǎn)型的必須裝備。這樣一個重要系統(tǒng),其研制過程卻漫長而坎坷(見本刊2004年第8期)。所幸“弓箭手”部署到伊拉克后,英軍部隊不但認(rèn)可了它,而且對其性能贊賞有加?梢哉f是開局不利,結(jié)局可喜。英軍在“弓箭手”系統(tǒng)的研制思路上確有獨到之處。不妨了解一下它的構(gòu)成,特點,把它與美軍數(shù)字化系統(tǒng)做一比較,也許可以得出一些可資借鑒的結(jié)論。
“弓箭手”系統(tǒng)的構(gòu)成
“弓箭手”系統(tǒng)由核心硬件(系列電臺)、子系統(tǒng)、用戶終端和有關(guān)軟件構(gòu)成。
“弓箭手”的系列電臺分為3個層次。最底層是H-4855單兵任務(wù)電臺(PRR)。1999年10月,英軍為了快速采購這種電臺,把它從“弓箭手”計劃中剝離了出去。結(jié)果,第一批4.5萬部PRR在2002年初就開始裝備部隊,而且在伊拉克一戰(zhàn)成名。中間層是“弓箭手”甚高頻(VHF)和高頻(HF)電臺。最上層是大容量數(shù)據(jù)電臺。后面將專門介紹這幾種電臺。
“弓箭手”的一些子系統(tǒng)有助于系統(tǒng)實現(xiàn)多種功能:態(tài)勢感知模塊(BSAM)具有自動定位、導(dǎo)航和報告功能,有助于生成通用作戰(zhàn)態(tài)勢圖,能增強部隊的態(tài)勢感知能力;密鑰變換管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)生成并分配密鑰、保證通信安全;后勤信息管理系統(tǒng)具有物資跟蹤、管理、維修保養(yǎng),以及收集、傳送后勤信息等功能。此外,“弓箭手”還有通信管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和集成電池管理系統(tǒng)等。局域網(wǎng)是一個非常重要的子系統(tǒng),系列電臺通過它的網(wǎng)關(guān)與級別更高的英軍聯(lián)合部隊通信系統(tǒng)(如“松雞”和“獵鷹”系統(tǒng)、“天網(wǎng)”通信衛(wèi)星),以及其他軍種的指揮控制系統(tǒng)接口。
“弓箭手”有多種用戶數(shù)據(jù)終端,總量高達(dá)3萬部左右。車載用戶數(shù)據(jù)終端的鍵盤和觸摸屏能在運動中使用,車上乘員可通過它發(fā)送數(shù)據(jù)報告、瀏覽態(tài)勢圖。除作戰(zhàn)車輛外,每輛后勤運輸車也將配備這種終端。參謀用戶數(shù)據(jù)終端一般用于指揮所相關(guān)人員,下至連級都將配備這種終端。此外還有可部署用戶數(shù)據(jù)終端和固定的營區(qū)用戶數(shù)據(jù)終端等等。
“弓箭手”的軟件包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件兩類。前者可提供基于Windows的“弓箭手”通用操作環(huán)境(BCOE),后者則包括核心軟件和專用軟件。核心軟件是通用戰(zhàn)場應(yīng)用軟件工具集(ComBAT),后來擴大到包括基礎(chǔ)設(shè)施和平臺的計算與信息業(yè)務(wù),稱為“弓箭手”通用戰(zhàn)場應(yīng)用軟件工具集、基礎(chǔ)設(shè)施與平臺(BCIP,或簡稱CIP)。專用軟件約20種,如1000多輛“挑戰(zhàn)者2”主戰(zhàn)坦克、“勇士”和“大彎刀”等裝甲車專用的平臺戰(zhàn)場信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件;火力支援部隊使用的射擊控制戰(zhàn)場信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件;以及核生化戰(zhàn)場信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件和地基防空橋接能力應(yīng)用軟件等。
以上硬件和軟件相配合,為英軍提供了一個基于IP技術(shù)的英國式的戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)。它不但具有保密話音和數(shù)據(jù)通信能力,而且依靠全球定位系統(tǒng)(GPS),能實時給出每支英軍部隊的位置;加上其他情報源的信息,還能生成通用作戰(zhàn)圖,大幅度提高部隊的態(tài)勢感知能力和指揮控制能力。作戰(zhàn)部隊可以使用計算機的豐富菜單,生成和發(fā)送作戰(zhàn)命令、情報數(shù)據(jù)、電子郵件,申請火力和近距離空中支援;或者使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽技術(shù),從中央數(shù)據(jù)庫下拉情報,偵察圖像、地圖和后勤數(shù)據(jù)。偵察部隊也可以用它,從前沿觀察所向總部傳送實時圖像。這一切將使英軍在數(shù)字化戰(zhàn)場上具有可與美軍比擬的信息優(yōu)勢,能在未來戰(zhàn)爭中與美軍共享信息、并肩作戰(zhàn)。
“弓箭手”系統(tǒng)的電臺
“弓箭手”VHF電臺
它和下面的HF電臺都是戰(zhàn)斗電臺,也被看作是“弓箭手”的移動子系統(tǒng)。它包括采用英國I型加密技術(shù)的排級UK/PRC 354型5瓦便攜式收發(fā)信機,以及較大的增強型高級數(shù)據(jù)電臺(ADR+)。前者的尺寸為44×94×194厘米,含電池重2.2千克。后者是美軍單信道地面與機載無線電系統(tǒng)(SINCGARS,又譯為“辛嘎斯”)改進(jìn)型電臺的“弓箭手”化版本,根據(jù)配置的不同,又分為背負(fù)式、車載插夾式、低功率車載式和大功率車載式。還有一種UK/ARC 341型20瓦機載電臺,尺寸為140×105×295厘米,重3千克,可通過1553數(shù)據(jù)總線遙控,或采用硬布線的方法將其連到專用的控制顯示裝置上。
“弓箭手”HF電臺
它基于哈里斯公司為美軍研制的5800H-MP“獵鷹Ⅱ”電臺,包括基本型20瓦背負(fù)式電臺UK/PRC 325、100瓦大功率車載式電臺UK/PRC 326和同址車載式電臺UK/PRC 327。與美軍戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)不同的是,HF電臺是“弓箭手”網(wǎng)絡(luò)中非常重要的非視距通信設(shè)備。它使用英國國家加密技術(shù)和跳頻技術(shù),具有良好的保密和抗干擾性能;同時它也可以使用KY-99附加保密裝置,與美軍和其他盟軍進(jìn)行保密話音通信。在地波通信方式下,其點對點通信距離超過30千米(這是采用VHF電臺轉(zhuǎn)播方式通常能達(dá)到的距離)。此外,1部UK/PRC 325電臺能監(jiān)控10個信道,不但減少了所需設(shè)備,而且特別適用于指揮車。
大容量數(shù)據(jù)電臺(HCDR)
它的主要作用是提供一個移動的網(wǎng)間中層數(shù)據(jù)主干,以支持部隊在移動中使用VHF電臺。“弓箭手”UK/VRC 340大容量數(shù)據(jù)電臺是ITT公司生產(chǎn)的,它是該公司為美軍研制的“墨丘利”(Mercury,又譯為“信使”或“水星”)近期數(shù)據(jù)電臺(NTDR)的改進(jìn)型產(chǎn)品。它有寬帶(4兆赫)和窄帶(500千赫)兩種調(diào)制解調(diào)器配置,用戶速率在750千比特/秒信道上為576千比特/秒,在375千比特/秒信道上為288千比特/秒。如地形許可,其點對點通信距離在靜止時約為20千米、在運動中約為10~12千米。它在7~10千米距離上能連接大量的VHF電臺。
“弓箭手”的列裝情況
經(jīng)過一系列試驗后,英國國防部宣布“弓箭手”于2004年3月開始服役。2004年12月,300多部“弓箭手”HF電臺交付給英陸軍第12機械化旅。這是第一支裝備“弓箭手”的部隊。它于2005年3月開赴伊拉克,當(dāng)時只裝備了“弓箭手”的核心能力。這是英軍地面部隊首次在大規(guī)模軍事行動中使用數(shù)字通信裝備和戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng),因而在英軍數(shù)字化進(jìn)程中具有里程碑意義。
也是在2004年,英軍開始了為期4年的“弓箭手”列裝計劃。駐德國的英軍第7機械化旅是第2支裝備“弓箭手”的部隊,英海軍陸戰(zhàn)隊第3突擊旅也開始改裝成“弓箭手”旅。到2008年,陸軍將全部“弓箭手”化。陸戰(zhàn)隊、海軍和空軍的作戰(zhàn)部隊以及一些作戰(zhàn)基地,
也都要裝備該系統(tǒng)。這將使“弓箭手”在事實上成為全英軍的新一代戰(zhàn)術(shù)C41系統(tǒng)。
英海軍第一批安裝“弓箭手”系統(tǒng)的艦艇包括“海洋”號直升機母艦、“壁壘”號兩棲運輸船塢艦,以及4艘車輛人員登陸艇和2艇通用登陸艇。2005年中期,“南安普敦”號等42型驅(qū)逐艦、“薩瑟蘭”號等23型護衛(wèi)艦和“卓越”號航母也開始改裝。一般來說,海軍艦艇的改裝比較順利。
但車輛(尤其是裝甲車)的改裝卻使軍方和合同商大傷腦筋,原因有幾個方面。首先,要改裝車輛的數(shù)量太多(超過2.2萬輛),而它們的結(jié)構(gòu)差異又太大,有的車輛內(nèi)甚至沒有足夠的空間來安裝“弓箭手”。其次,改裝過程中出現(xiàn)了一些意想不到的情況。如有些老式車內(nèi)的模擬通信設(shè)備與“弓箭手”相互干擾,而有些新設(shè)備(例如一種戰(zhàn)車上的新式熱成像儀)也會造成類似問題。最后,改裝的要求太高。在拆除車上原來的設(shè)備后,還要求車輛處在“安全并適當(dāng)”的情況下,才能著手安裝新設(shè)備。總之,初期的改裝工作進(jìn)行得非常緩慢,7個月才改裝了100輛車。不過,后來的改裝速度日益加快,到2005年6月底已改裝完2671輛車,占需改裝車輛的18%,F(xiàn)在平均每周可改裝100輛車。
到本階段列裝計劃完成后,合同廠商交付給英軍的設(shè)備將包括約1萬個局域網(wǎng)子系統(tǒng)、3600部大容量數(shù)據(jù)電臺、4.4萬部VHF/HF電臺(其中HF電臺10800部)、2.6萬部計算機、7.5萬名經(jīng)過培訓(xùn)的人員。這些設(shè)備將覆蓋約181種類型的15500輛車和固定指揮所、20種類型的133艘軍艦和2種類型的70架飛機!
英、美系統(tǒng)實現(xiàn)互通
英軍研制“弓箭手”的目的之一,就是在數(shù)字化戰(zhàn)場上實現(xiàn)與美軍系統(tǒng)的高度互通。在“弓箭手”研制后期,兩國已有一項聯(lián)合計劃,研究“弓箭手”和美軍在研的聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)(JTRS)在話音/數(shù)據(jù),非密/保密、固頻/跳頻等各種工作方式中的互通問題,重點是加密和跳頻方式中的互通。
加密和跳頻是一個國家通信安全的保障,但也是國與國之間實現(xiàn)互通的障礙。英、美提出了2個解決辦法。一個辦法是在“弓箭手”VHF電臺外部加裝美軍KY-99加密裝置,在兩國軍隊間實現(xiàn)有限的加密互通,但仍不能實現(xiàn)跳頻互通。另一個辦法是把“弓箭手”的VHF波形植入JTRS簇群1的車輛和直升機載電臺,JTRS以網(wǎng)絡(luò)成員的身份加入“弓箭手”VHF網(wǎng)絡(luò)。此計劃又分為兩步:首先,在2004年夏已將“弓箭手”VHF波形26種模式中的5種轉(zhuǎn)換成JTRS能兼容的波形,這是美軍保密跳頻波形第一次與他國的波形實現(xiàn)互通。下一步是將“弓箭手”VHF波形13種模式與JTRS兼容,然后使該波形加入JTRS波形庫。最終要使“弓箭手”的VHF、HF和UHF波形都加入JTRS的波形庫,實現(xiàn)兩國戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)的全面互通。
此外,兩國也在考慮其他的連通方法。例如,在2005年6月舉行的“聯(lián)盟勇士互通演示”中,從美軍“21世紀(jì)部隊旅及旅以下作戰(zhàn)指揮-藍(lán)軍跟蹤”(FBCB2-BFT)系統(tǒng)的顯示屏上可以近實時地觀看到“弓箭手”提供的圖像,反之亦然。這說明,“弓箭手”地面網(wǎng)的數(shù)據(jù)可以通過衛(wèi)星傳給FBCB2-BFT,衛(wèi)星鏈路把兩個不同國家的系統(tǒng)連接了起來。
目前,英、美戰(zhàn)斗網(wǎng)無線電臺平時的互通僅限于明語通話和固定頻率。因此,甚至有人認(rèn)為,如能解決保密和跳頻方式下的互通,則“弓箭手”的最大價值也許不在于它的性能,而在于它所實現(xiàn)的英、美互通的程度。
英、美系統(tǒng)“合而不同”
英軍公開宣布的互通目標(biāo)是“能夠與美軍并肩作戰(zhàn),但并非像美軍那樣作戰(zhàn)。”潛臺詞是,英軍雖然要像美軍那樣卓有成效地實現(xiàn)數(shù)字化,但具體如何實現(xiàn)數(shù)字化,英軍要走自己的路。這一思想在“弓箭手”系統(tǒng)中得到了充分體現(xiàn)。尤其是在系統(tǒng)開發(fā)后期,軍方和業(yè)界通力合作,立足于英軍的實際情況、考慮了實戰(zhàn)的需求、靈活應(yīng)用成熟的技術(shù),加上對計劃不斷進(jìn)行微調(diào)、做到與時俱進(jìn),最終以較小的代價建成了一個頗具特色的戰(zhàn)術(shù)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。
正是從自身實際情況出發(fā),英軍的某些做法與美軍大相徑庭。首先,英軍選擇了地面系統(tǒng)作為戰(zhàn)術(shù)部隊數(shù)字化的基石。相比之下,美軍的FBCB’和戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)雖然在初期也基于地面系統(tǒng),但很快就向衛(wèi)星傾斜。美軍1999年提出的巴爾干半島數(shù)字化倡議,首次給FBCB2增加了衛(wèi)星鏈路;2002~2003年的海灣數(shù)字化倡議中,使用衛(wèi)星鏈路成為一種慣例,以至于目前美陸軍10個師中有8個師都采用這一配置。但英軍經(jīng)過仔細(xì)考慮,認(rèn)為地面系統(tǒng)對他們來說效費比更佳。原因是英軍的通信衛(wèi)星資源有限,無論數(shù)量和質(zhì)量都無法與美軍相比,何況戰(zhàn)時首先要滿足戰(zhàn)略和戰(zhàn)區(qū)級單位對衛(wèi)星的需求。所以,為戰(zhàn)術(shù)部隊選擇一個地面系統(tǒng)不失為明智之舉。
更值得稱道的是,英軍在選擇地面系統(tǒng)后千方百計提高其性能,使它在較少依賴衛(wèi)星的情況也能擔(dān)擋重任。這一點在“弓箭手”系列電臺中表現(xiàn)得尤為明顯。這些電臺基本上足以美軍現(xiàn)役電臺為基礎(chǔ)的,但又有獨到之處。例如,“弓箭手”的大容量數(shù)據(jù)電臺采用了無中心自組網(wǎng)協(xié)議,使網(wǎng)絡(luò)具有自組織和自恢復(fù)等先進(jìn)功能,英軍正在依靠它建立第一個由全球20多個節(jié)點組成的移動網(wǎng)絡(luò);原型的美軍近期數(shù)據(jù)電臺絕對做不到這一點,而具備這種能力的美軍戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)(WIN-T)還要好幾年后才能投入使用。
又如“弓箭手”HF電臺,由于保密性能好、工作可靠、使用方便,已經(jīng)成為英軍第12旅主要的指揮控制系統(tǒng)。尤其是在伊拉克的巴士拉以南一帶,“弓箭手”HF電臺可以用于通信盲區(qū),因而深受官兵歡迎,F(xiàn)在,HF電臺已成為最常用的通信手段,只是不用于距離極近的網(wǎng)絡(luò)。這種電臺還具備在絕境下的語音通信能力,即用極低信噪比(-3分貝)發(fā)送極低比特率(75比特/秒)的記錄語音信息。這種能力在危急情況下或需要改換頻率時非常有用。難怪第12旅一位高級軍官在評價“弓箭手”時說:“它的意義在于,我們有了一個想說什么就可以說什么的系統(tǒng),上至指揮官下至4人小組都能用密語通信。這真了不起!”
在電臺的使用數(shù)量、配置密度及方式上,英軍也不同于美軍。美陸軍1個“斯特賴克”旅戰(zhàn)斗隊配備44部近期數(shù)據(jù)電臺和78部PRC-150(C)“獵鷹Ⅱ”背負(fù)式HF電臺;而英國陸軍1個旅配置180多部大容量數(shù)據(jù)電臺(每6~8輛車1部),幾乎每10人就配備1部HF電臺。在配置方式上,英軍把HF電臺部署到級別更低的戰(zhàn)術(shù)部隊。這些措施有效地提高了“弓箭手”系統(tǒng)的可靠性和抗毀性,彌補了它在其他方面(如衛(wèi)星通信上)的不足之處。
由此可見,“弓箭手”系統(tǒng)雖然多方面受到美軍數(shù)字化的影響,但又是從英軍實際情況出發(fā)的產(chǎn)物,能較好地滿足英軍的實際需求——在伊拉克的軍事行動已經(jīng)證明了這一點。值得注意的是,“弓箭手”還引起了其他歐洲國家的興趣。這些國家的戰(zhàn)術(shù)通信也正處在升級和轉(zhuǎn)型的高潮中。鑒于“弓箭手”的成功,有些國家也動了心,希望擁有一個哪怕并不完整、但能滿足要求的“弓箭手”系統(tǒng)。
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯:陳曉亮) |