摘要:為更好地借鑒外軍士兵通信系統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),首先綜述了美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、德國(guó)、以色列等國(guó)家的士兵系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀,尤其對(duì)其士兵通信系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析,然后總結(jié)了外軍士兵通信系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn),最后得出外軍士兵通信系統(tǒng)發(fā)展對(duì)我軍的啟示。希望通過(guò)對(duì)外軍士兵通信系統(tǒng)的詳細(xì)分析,能夠給我軍士兵系統(tǒng)的研制和發(fā)展提供借鑒。
關(guān)鍵詞:軍事通信 士兵通信系統(tǒng) 下車士兵系統(tǒng)
1 引言
隨著軍事電子信息技術(shù)的快速發(fā)展,為了最大限度地減少士兵傷亡、提高作戰(zhàn)指控效率、贏得戰(zhàn)爭(zhēng)的最終勝利,參戰(zhàn)士兵與盟軍士兵、通信士兵與火力支援、士兵與后勤保障、空海力量與指揮所之間都迫切需要便捷實(shí)時(shí)的信息交流。當(dāng)代戰(zhàn)場(chǎng)出現(xiàn)了一種單兵作戰(zhàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)集個(gè)人通信、態(tài)勢(shì)感知、作戰(zhàn)系統(tǒng)于一體,具備輕便化、移動(dòng)性、抗干擾性、保密性、寬帶化等技術(shù)特點(diǎn)。士兵系統(tǒng)是軍事信息系統(tǒng)在戰(zhàn)場(chǎng)上的延伸與擴(kuò)展,作為戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)的重要組成部分,是提高作戰(zhàn)效率、士兵生存率的重要戰(zhàn)術(shù)裝備。近幾年來(lái),各國(guó)士兵系統(tǒng)開(kāi)發(fā)進(jìn)行得如火如荼,部分國(guó)家已經(jīng)取得了階段性成果。
2 外軍士兵通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 美國(guó)“奈特勇士”士兵系統(tǒng)
20世紀(jì)80年代末,美國(guó)陸軍就提出了“士兵現(xiàn)代化計(jì)劃”項(xiàng)目,該項(xiàng)目中的關(guān)鍵系統(tǒng)是“士兵綜合防護(hù)系統(tǒng)”。美國(guó)陸軍投資了1200萬(wàn)美元,從1990年開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)預(yù)研,于1992年9~11月進(jìn)行了“士兵綜合防護(hù)系統(tǒng)”技術(shù)演示,這是人類歷史上第一次將士兵作戰(zhàn)通信系統(tǒng)集成于一體,將士兵攜帶裝備作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)看待。同時(shí),美國(guó)陸軍為了將“士兵綜合防護(hù)系統(tǒng)”中驗(yàn)證過(guò)的技術(shù)轉(zhuǎn)化為可以裝備部隊(duì)的系統(tǒng),實(shí)施了“增強(qiáng)型士兵系統(tǒng)”計(jì)劃。1993年,“增強(qiáng)型士兵系統(tǒng)”計(jì)劃更名為“21世紀(jì)地面勇士”計(jì)劃,1996年美國(guó)陸軍將“21世紀(jì)地面勇士”和“第二代士兵系統(tǒng)”合并成統(tǒng)一的研究工作,簡(jiǎn)稱為“地面勇士”計(jì)劃。從1996年到2006年,“陸地勇士”計(jì)劃經(jīng)歷了0.6版、1.0版和“斯特賴克互通型”版三個(gè)階段,圖1所示為美國(guó)早期的“陸地勇士”士兵通信系統(tǒng)布局圖:
2007年,單套系統(tǒng)耗資7萬(wàn)美元且在阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的“陸地勇士”漸漸銷聲匿跡,被迫取消,但美軍的單兵戰(zhàn)地網(wǎng)絡(luò)信息化的思路并沒(méi)有改變,繼續(xù)嘗試用其他先進(jìn)穿戴式終端和步兵電臺(tái)系統(tǒng)把士兵和戰(zhàn)場(chǎng)信息系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái),新系統(tǒng)被命名為“奈特勇士”。該系統(tǒng)命名源自二戰(zhàn)期間美軍“榮譽(yù)勛章”的獲得者羅伯特·B·奈特上校,這是對(duì)奈特先生的紀(jì)念。該系統(tǒng)主要供班組指揮員和更高級(jí)別指揮員使用,其他士兵則通過(guò)無(wú)線電臺(tái)裝備與指揮員時(shí)刻保持聯(lián)系。它將戰(zhàn)場(chǎng)上的每一個(gè)士兵、指揮員以及不同兵種作戰(zhàn)人員全都連結(jié)成一體,形成了一張“網(wǎng)”。
“奈特勇士”系統(tǒng)最初由便攜式計(jì)算機(jī)、無(wú)線電臺(tái)設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、存儲(chǔ)單元、單目顯示器和輸入設(shè)備組成,重達(dá)18 kg,后來(lái),美軍決定用智能手機(jī)來(lái)替代除無(wú)線電臺(tái)設(shè)備和單目顯示器以外的其他組件,其裝備組成如圖2所示:
“奈特勇士”項(xiàng)目最初有3家軍工廠商參與了競(jìng)標(biāo),這樣就導(dǎo)致了一些不必要的技術(shù)的重復(fù)開(kāi)發(fā),同時(shí)產(chǎn)生了大量的淘汰部件,后來(lái)美國(guó)陸軍將競(jìng)標(biāo)研發(fā)改變?yōu)椴少?gòu)和應(yīng)用商業(yè)技術(shù),利用民用設(shè)備快速改造成軍用戰(zhàn)術(shù)裝備。從“陸地勇士”發(fā)展而來(lái)的“奈特勇士”系統(tǒng)在處理器速度、重量和功耗等方面的性能得到了提升,部件的體積也越來(lái)越小。美陸軍網(wǎng)絡(luò)集成鑒定試驗(yàn)(NIE)為士兵系統(tǒng)的鑒定提供了有效平臺(tái)。商業(yè)軟件的不斷成熟、商業(yè)技術(shù)的極速發(fā)展和戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)集成鑒定試驗(yàn)為系統(tǒng)軟硬件的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2012年10月,部署到阿富汗的第10山地師1000多名士兵配備了摩托羅拉公司的商業(yè)Atrix智能手機(jī)。為了方便士兵使用,該智能手機(jī)被裝在士兵胸前的終端包中,并通過(guò)有線方式連接到步兵無(wú)線電臺(tái)。該步兵無(wú)線電臺(tái)使用的是士兵無(wú)線電(SRW)波形,通過(guò)士兵網(wǎng)能夠向陸軍網(wǎng)絡(luò)快速傳輸態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)。在外出巡邏時(shí),士兵可以使用專為士兵系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序?qū)⑽谋拘畔l(fā)給其他作戰(zhàn)部隊(duì),在整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)分享態(tài)勢(shì)情報(bào),并可上傳至作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)。但是,在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),手機(jī)的4英寸屏幕比較小,因此在后來(lái)的網(wǎng)絡(luò)集成鑒定試驗(yàn)13.1中,士兵系統(tǒng)采用了三星公司5.3英寸的商用Note I智能手機(jī),該機(jī)型不僅屏幕較大,在強(qiáng)光環(huán)境下增強(qiáng)了顯示效果,同時(shí)其SD存儲(chǔ)卡增加到了32 G,態(tài)勢(shì)地圖軟件的標(biāo)注和顯示功能也得到了增強(qiáng)。美國(guó)“奈特勇士”士兵通信系統(tǒng)如圖3所示:
2013年8月,美陸軍游騎兵、第10山地師的士兵系統(tǒng)配備了三星Galaxy Note II智能手機(jī),進(jìn)一步提升了士兵的態(tài)勢(shì)感知能力。將原商用智能電話進(jìn)行改造,如將終端自帶的蜂窩移動(dòng)天線、Wi-Fi無(wú)線功能、藍(lán)牙通信功能清除掉,安裝了美陸軍研發(fā)的士兵系統(tǒng)軟件,運(yùn)行美國(guó)國(guó)家安全機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的Android操作系統(tǒng),同時(shí)還有望集成外語(yǔ)翻譯功能。終端通過(guò)USB與步兵電臺(tái)連接,步兵電臺(tái)通過(guò)士兵網(wǎng)絡(luò)波形接入戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)。
2014年初,美國(guó)陸軍就為士兵系統(tǒng)采購(gòu)了7000多套三星Note II智能手機(jī)。2015~2016年“奈特勇士”系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始裝備部隊(duì),在未來(lái)兩年內(nèi),這批智能手機(jī)將發(fā)放到30個(gè)旅級(jí)戰(zhàn)斗部隊(duì)。圖3所示為裝備“奈特勇士”系統(tǒng)的士兵,圖4所示為該系統(tǒng)的通信設(shè)備連接圖,系統(tǒng)主要由AN/PRC-154步兵電臺(tái)、三星智能手機(jī)、賦形電池、附配件(天線、耳麥、控制器、電源適配器)及相關(guān)連接線纜組成。
基于上述分析,美國(guó)陸軍通過(guò)采購(gòu)戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)、商用智能終端等關(guān)鍵部件已經(jīng)提供了一套解決方案,開(kāi)始為士兵裝備“奈特勇士”士兵通信系統(tǒng)。但是目前該系統(tǒng)主要是基于AN/PRC-154這一款戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)所提供的解決方案,對(duì)其他電臺(tái)的兼容性有待驗(yàn)證,且智能終端位于士兵胸前,使用時(shí)需要低頭查看態(tài)勢(shì)信息,在使用便捷性上也仍有提升空間,美國(guó)軍工廠商已經(jīng)開(kāi)始著手解決這一問(wèn)題。GLENAIR公司2016年4月推出的穿戴式“STAR-PAN”模塊不僅可被用作USB-HUB連接多臺(tái)設(shè)備,兼容多種智能終端和戰(zhàn)術(shù)電臺(tái),還有功率分配、電源管理功能,能夠?qū)⑹勘鴶y帶的電池設(shè)備的能量進(jìn)行按需分配;穿戴式“STAR-PAN”模塊的出現(xiàn)為士兵通信系統(tǒng)各功能部件的模塊化設(shè)計(jì)提供了技術(shù)保障。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)的工作人員研發(fā)了頭戴式顯示設(shè)備,設(shè)備專注于導(dǎo)航和偵察威脅。該顯示設(shè)備可提供三種視圖:一種視圖是地形、作戰(zhàn)計(jì)劃和士兵位置的簡(jiǎn)單衛(wèi)星圖;第二種視圖是與士兵息息相關(guān)的數(shù)據(jù),如標(biāo)記出一處炸彈位置,這些功能均基于TransApp開(kāi)發(fā)的地圖應(yīng)用程序,它與谷歌眼鏡的導(dǎo)航功能相差不大,能檢測(cè)到士兵的頭部移動(dòng),以實(shí)時(shí)調(diào)整方向;第三種視圖可接入武裝分子和平民數(shù)據(jù)庫(kù)(whodat應(yīng)用程序提供了這類數(shù)據(jù)信息,它能收集當(dāng)?shù)厝藛T的信息、他們的從屬關(guān)系以及敵對(duì)程度),士兵翻閱當(dāng)?shù)厝说南嚓P(guān)資料有助于判斷出哪些人對(duì)他們有威脅。
2.2 俄羅斯“戰(zhàn)士”士兵系統(tǒng)
21世紀(jì)初,俄羅斯在總結(jié)近10年來(lái)武裝沖突經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上制定了《國(guó)家軍事技術(shù)發(fā)展構(gòu)想》,其規(guī)劃方向和發(fā)展重點(diǎn)是研發(fā)高效能的武器系統(tǒng)和單兵作戰(zhàn)裝備,使之既能遂行傳統(tǒng)作戰(zhàn)任務(wù)又能完成特種作戰(zhàn)任務(wù),大幅提升單兵作戰(zhàn)效能和戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。研發(fā)工作由俄軍工委員會(huì)主導(dǎo),俄羅斯單兵裝備研發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)——俄中央科研精密機(jī)械設(shè)備建設(shè)研究所牽頭,特種科技和通信公司、特種材料公司等數(shù)十家俄軍企聯(lián)合完成。
第一代數(shù)字化單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)“鐵網(wǎng)護(hù)甲”在2006年完成研發(fā)工作,用于裝備陸軍、空降兵、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)及特種分隊(duì)。俄軍對(duì)“鐵網(wǎng)護(hù)甲”進(jìn)行“戰(zhàn)術(shù)—技術(shù)—經(jīng)濟(jì)”綜合評(píng)估后認(rèn)為,該單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)能夠有效提高軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力,保障陸軍、空降兵及特種分隊(duì)遂行訓(xùn)練、作戰(zhàn)任務(wù)和全天候執(zhí)勤,系統(tǒng)各組件間相互融合好、一體化程度高。
第二代數(shù)字化單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)“戰(zhàn)士”在第一代系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制。與第一代系統(tǒng)比較,一是大量采用新材料新工藝,系統(tǒng)自重大幅減輕,防護(hù)能力提升70%;二是大量運(yùn)用信息技術(shù),改進(jìn)的通信、導(dǎo)航和信息處理設(shè)備,各參戰(zhàn)人員的戰(zhàn)術(shù)終端能夠按需完整顯示戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì);三是全部實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì),系統(tǒng)各組成部分間融合度高、組合簡(jiǎn)便,能夠適應(yīng)多軍種、復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、復(fù)雜氣象條件下的多種作戰(zhàn)任務(wù)??傮w上較第一代系統(tǒng)在戰(zhàn)斗力、機(jī)動(dòng)性和防護(hù)性上大幅提升。此外,第二代系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是全部國(guó)產(chǎn)化。在與西方關(guān)系復(fù)雜化(2013年底)之前,俄羅斯曾計(jì)劃從法國(guó)采購(gòu)部分單兵技術(shù)裝備用于“戰(zhàn)士”單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)。但因俄烏關(guān)系惡化導(dǎo)致俄歐關(guān)系緊張,俄“戰(zhàn)士”單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)被迫全部改用國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品。
2012年12月,“戰(zhàn)士”單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)在俄第27獨(dú)立摩步旅進(jìn)行部隊(duì)試驗(yàn),受到了士兵的積極好評(píng)。2014年8月完成系統(tǒng)鑒定,2015年3月完成研制工作,開(kāi)始列裝部隊(duì)。2016年1月11日,俄羅斯陸軍總司令?yuàn)W列格·薩留科夫表示,俄羅斯士兵2015年接收了大約8萬(wàn)套第二代“戰(zhàn)士”未來(lái)士兵系統(tǒng)。
“戰(zhàn)士”士兵系統(tǒng)旨在為俄羅斯士兵提供新的現(xiàn)代化單兵作戰(zhàn)裝備,主要用于增強(qiáng)俄羅斯陸軍的連通性和作戰(zhàn)效能,系統(tǒng)超過(guò)50個(gè)部件,包括各類輕武器、防彈衣、通信設(shè)備、導(dǎo)航接收機(jī)、生命支援系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng),此外,還可配備無(wú)人機(jī)增強(qiáng)士兵系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力。按照俄羅斯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),第二代“戰(zhàn)士”士兵系統(tǒng)的作戰(zhàn)服達(dá)到6A等級(jí)防護(hù)水平,不僅能夠抵御現(xiàn)有槍械的射擊,防彈面積增大到80%,而且與國(guó)外其他類似士兵系統(tǒng)的防護(hù)裝備相比質(zhì)量較小,系統(tǒng)總質(zhì)量小于24 kg。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)理念,可根據(jù)作戰(zhàn)需要來(lái)裝備具備相應(yīng)功能的單兵設(shè)備,以滿足軍方的多種戰(zhàn)術(shù)需求。士兵系統(tǒng)除了裝備在摩托化步兵部隊(duì)之外,還可裝備于俄羅斯空降兵和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)。
“戰(zhàn)士”通信指控系統(tǒng)裝備如圖5所示,由通信—導(dǎo)航設(shè)備、目標(biāo)偵察—識(shí)別設(shè)備、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)情報(bào)處理與顯示設(shè)備等三類終端組成,圖6所示為這些裝備的布局模型圖。R-175便攜式無(wú)線通信—導(dǎo)航儀由R-168-0.5UM無(wú)線電臺(tái)、AK-3.5導(dǎo)航儀組成,配備有源耳麥,可保障戰(zhàn)術(shù)語(yǔ)音交流,可聯(lián)接GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行定位導(dǎo)航;目標(biāo)識(shí)別與定位設(shè)備可將己方單兵位置實(shí)時(shí)傳送至指揮所,用于測(cè)向、目標(biāo)指示及其他任務(wù);便攜式戰(zhàn)術(shù)終端分為士兵、班/排/連長(zhǎng)、營(yíng)長(zhǎng)三種型號(hào),有不同的權(quán)限和功能,使指揮官可以更好地向普通士兵直接發(fā)布命令,指揮作戰(zhàn)。
目前,俄軍工科研部門已開(kāi)始研制第三代“未來(lái)戰(zhàn)士”系統(tǒng),系統(tǒng)性能將超越其他國(guó)家同類產(chǎn)品,研制工作計(jì)劃持續(xù)至2025年。新型“戰(zhàn)士”系統(tǒng)因使用可穿戴外骨骼且重量減至20 kg,有望提高士兵的機(jī)動(dòng)能力,新的未來(lái)士兵系統(tǒng)還可在俄羅斯北極地區(qū)使用,計(jì)劃在2025—2030年列裝部隊(duì)。
2.3 法國(guó)“裝備與通信一體化”士兵系統(tǒng)
20世紀(jì)90年代,法國(guó)陸軍就開(kāi)始研制他們的未來(lái)士兵系統(tǒng)——“步兵一體化裝備和通信系統(tǒng)”(FELIN士兵系統(tǒng)),目前已經(jīng)發(fā)展到大規(guī)模批產(chǎn)階段。法國(guó)陸軍為士兵系統(tǒng)在未來(lái)陸軍作戰(zhàn)領(lǐng)域的發(fā)展確立了三個(gè)目標(biāo):機(jī)動(dòng)空間的數(shù)字化、作戰(zhàn)部隊(duì)的生存能力、城區(qū)環(huán)境的機(jī)動(dòng)和作戰(zhàn)能力,F(xiàn)ELIN士兵系統(tǒng)在其中發(fā)揮著重要的作用,它將士兵的攻擊力、防護(hù)力、通信能力、機(jī)動(dòng)能力和戰(zhàn)斗勤務(wù)支援能力集成到一起,增強(qiáng)下車士兵的作戰(zhàn)能力。裝備到法國(guó)步兵排的士兵系統(tǒng)根據(jù)士兵的職責(zé)(四種職責(zé):排長(zhǎng)、班長(zhǎng)、步槍手、狙擊手)分為四種不同的配置。同時(shí)還可根據(jù)作戰(zhàn)環(huán)境的不同、陸??崭鬈姳N的特殊要求對(duì)系統(tǒng)功能作相應(yīng)的調(diào)整。
FELIN系統(tǒng)是依據(jù)2004年3月法國(guó)的軍械總署國(guó)防采辦局與隸屬于SAFRAN集團(tuán)的SAGEM公司簽訂的合同進(jìn)行研發(fā)的。2006年3月,法國(guó)陸軍訂購(gòu)了1000多套FELIN系統(tǒng),首批系統(tǒng)于2009年裝備至法國(guó)陸軍的一個(gè)步兵團(tuán)中。2008年4月3日,法國(guó)國(guó)防部武器裝備總署(DGA)與SAGEM公司簽訂了價(jià)值1.43億歐元的合同,為法國(guó)陸軍訂購(gòu)了5000多套FELIN綜合步兵單兵裝備組件,系統(tǒng)于2010年~2011年底完成交付。2009年11月,又簽訂了16 454套生產(chǎn)合同。2011年初,法國(guó)第一步兵團(tuán)首次公開(kāi)演示了FELIN士兵系統(tǒng)。
2013年9月,SAGEM公司展示了競(jìng)標(biāo)比利時(shí)、荷蘭、盧森堡經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟推進(jìn)的“智能背心”計(jì)劃和加拿大的“一體化士兵系統(tǒng)”項(xiàng)目計(jì)劃的改良型士兵系統(tǒng)。該系統(tǒng)從FELIN士兵系統(tǒng)發(fā)展而來(lái),運(yùn)用有雷聲公司的型號(hào)為DH500的小型化電臺(tái)和SAGEM公司的新型平板電腦,平板電腦運(yùn)行新的指控軟件,采用5寸顯示屏、簡(jiǎn)化式操作菜單和改進(jìn)后的應(yīng)用軟件,系統(tǒng)還包括集成有攝像頭和觸屏操作接口的頭戴式目鏡。
如圖7所示為法國(guó)現(xiàn)役FELIN士兵系統(tǒng),該系統(tǒng)的核心是C4ISR通信系統(tǒng):?jiǎn)伪鴶?shù)字無(wú)線電臺(tái)是排及排以下單位的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸工具,士兵頭部戴有一個(gè)與頭盔不相連的通訊頭帶,裝有骨導(dǎo)式話筒和雙耳機(jī),通過(guò)線纜與單兵數(shù)字無(wú)線電臺(tái)相連,數(shù)字無(wú)線電臺(tái)可用于發(fā)送緊急警報(bào)、傳送圖像或視頻以及監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)成員的GPS坐標(biāo)。士兵還可以通過(guò)班長(zhǎng)連接到SITEL車載初級(jí)終端信息系統(tǒng),SITEL戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)則安裝于法國(guó)陸軍車輛上。多功能通信偵察雙目望遠(yuǎn)鏡帶測(cè)距儀和羅盤,具備精確定位功能,可全天候?qū)崿F(xiàn)信息共享。
2015年4月,SAGEM公司宣布2014年12月底從法國(guó)武器裝備總署采辦機(jī)構(gòu)獲得了一份對(duì)法國(guó)陸軍FELIN士兵系統(tǒng)進(jìn)行多項(xiàng)升級(jí)改進(jìn)的合同,合同內(nèi)容主要是完成4000多套改進(jìn)部件,預(yù)計(jì)在2016~2017年完成交付,但SAGEM公司沒(méi)有透露合同金額。
升級(jí)方案主要依據(jù)在阿富汗和非洲作戰(zhàn)部隊(duì)反饋回來(lái)的意見(jiàn)進(jìn)行制定,方案的重點(diǎn)是減輕士兵的裝備負(fù)載。以前的FELIN系統(tǒng)的士兵防護(hù)裝備和通信裝備是相對(duì)獨(dú)立的,增加了士兵的負(fù)擔(dān)。此外,SAGEM公司還將對(duì)士兵系統(tǒng)做多項(xiàng)升級(jí)改進(jìn):基于該公司研制的SITEL指控信息系統(tǒng),對(duì)FELIN系統(tǒng)中的便攜式單兵信息終端指控組件進(jìn)行改進(jìn)。原先的通信設(shè)備操作界面比較復(fù)雜,而指揮員通常使用20種功能中的幾種,因此對(duì)通信設(shè)備的界面進(jìn)行了簡(jiǎn)化;裝備采用模塊化設(shè)計(jì)思路,單兵可以根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)配備不同設(shè)備;還為士兵研發(fā)了人體骨骼輔助裝備,便于貼身穿戴,輔助士兵承擔(dān)更多負(fù)載。
2.4 德國(guó)“短劍”士兵系統(tǒng)
德國(guó)未來(lái)步兵系統(tǒng)以各種技術(shù)裝備為基礎(chǔ),包含了步兵戰(zhàn)斗班的各種能力和需求,對(duì)德國(guó)的步兵轉(zhuǎn)型的影響也較大。德國(guó)最初研制士兵系統(tǒng)的目的是采用新技術(shù)來(lái)提高人機(jī)功效能力,因此基本型士兵系統(tǒng)采用的是低風(fēng)險(xiǎn)商用部件。與此同時(shí)還研究了更為先進(jìn)的單兵作戰(zhàn)系統(tǒng),系統(tǒng)采用模塊化部件,除了配備武器系統(tǒng)和夜視設(shè)備,還增加了通信系統(tǒng),這樣下車士兵可與作戰(zhàn)車輛和班組成員保持持續(xù)有效溝通。完成該階段的研發(fā)后,萊茵金屬公司2006年簽訂了合同,繼續(xù)研發(fā)未來(lái)步兵系統(tǒng)的擴(kuò)展型號(hào)即“短劍”士兵系統(tǒng),該系統(tǒng)2008年3月完成綜合集成,以及系統(tǒng)演示和測(cè)試。
2013年3月德國(guó)陸軍接收了“短劍”士兵系統(tǒng),該士兵系統(tǒng)主要目的是為了增強(qiáng)下車士兵的指揮控制、持久作戰(zhàn)、生存防護(hù)和機(jī)動(dòng)能力,并發(fā)揮士兵在戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)中的作用。2013年6月,配備“短劍”士兵系統(tǒng)的德國(guó)士兵進(jìn)行了綜合訓(xùn)練,隨后就部署到駐阿富汗部隊(duì)進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)試驗(yàn)。如圖8所示為德國(guó)“短劍”士兵系統(tǒng)組成圖,系統(tǒng)配備SOLAR 400 VHF無(wú)線電臺(tái),該電臺(tái)集成高性能處理器,對(duì)外有3個(gè)接口,可與士兵背部的CPU、車通系統(tǒng)和指揮官的無(wú)線電臺(tái)連接。
據(jù)2015年4月15日的《簡(jiǎn)氏國(guó)際防務(wù)評(píng)論》報(bào)道,萊茵金屬公司已經(jīng)開(kāi)始了第3代IdZ系統(tǒng)的早期調(diào)研工作。在2016年法國(guó)國(guó)際防務(wù)展期間披露了改進(jìn)詳情,如圖9所示為德國(guó)“短劍”士兵通信升級(jí)裝備演示圖:
萊茵金屬公司任務(wù)裝備業(yè)務(wù)部門指出,改進(jìn)型“短劍”士兵系統(tǒng)已受到用戶的廣泛好評(píng)。改進(jìn)內(nèi)容包括系統(tǒng)的尺寸減小,重量從4.5 kg減至3.9 kg,拆除了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)并配備了集成有計(jì)算機(jī)的新型班長(zhǎng)顯示器,這種結(jié)構(gòu)與獨(dú)立顯示器和計(jì)算機(jī)截然不同。萊茵金屬公司已簽訂了分三批提供IdZ士兵系統(tǒng)的合同,進(jìn)一步提供60多套排級(jí)組件大約2000多套系統(tǒng),預(yù)計(jì)2018年開(kāi)始交付,但這尚未得到德國(guó)國(guó)防部的確認(rèn)。將現(xiàn)有裝備升級(jí)至新標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)事宜仍在討論中。
2.5 以色列“支配者”勇士系統(tǒng)
以色列埃爾比特公司的“支配者”士兵系統(tǒng)項(xiàng)目于2007年3月啟動(dòng),2011年,該系統(tǒng)正式列裝以色列軍隊(duì),公司還獲得了澳大利亞軍方的大額訂單。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是士兵系統(tǒng)的一個(gè)基本組件,采用了TADIRAN公司的PNR-500單兵網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)和CNR-700MB多頻段電臺(tái)。PNR-500單兵網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)工作頻率為380—430 MHz或400—450 MHz,重量小于450 g,發(fā)送功率5 W;具有全雙工話音、數(shù)據(jù)通信功能和6人會(huì)議通話模式;開(kāi)闊地通信距離約1500 m。CNR-700MB多頻電臺(tái)供排以上單位使用,具有較強(qiáng)的抗干擾能力;工作頻段為30—512 MHz,頻道間隔25 kHz;兼容PNR-500單兵網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)波形,可與其互聯(lián)互通;有手持、背負(fù)和車載式三種形態(tài)。
以色列埃爾比特系統(tǒng)公司最新發(fā)布綜合步兵作戰(zhàn)系統(tǒng)的新成員即“支配者”輕型下車士兵系統(tǒng)專門為下車士兵和特種部隊(duì)設(shè)計(jì)。新型輕型下車士兵系統(tǒng)吸取了綜合步兵作戰(zhàn)系統(tǒng)的大量經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),采用以士兵為中心的設(shè)計(jì)方案,更適合單兵使用。如圖10所示為“支配者”士兵勇士系統(tǒng):
輕型下車士兵綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)集成信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的態(tài)勢(shì)感知,由于減小了尺寸、重量和功耗,其機(jī)動(dòng)性能大大提升。輕型下車士兵系統(tǒng)由埃爾比特系統(tǒng)公司的RAPTOR堅(jiān)固型穿戴式終端和塔迪蘭公司的PNR-1000A輕型單兵網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)及相關(guān)配件組成。如圖11所示為“支配者”勇士的通信裝備圖:
2.6 其他國(guó)家的士兵系統(tǒng)
不僅美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、德國(guó)、以色列等國(guó)裝備有先進(jìn)的士兵系統(tǒng),且正積極開(kāi)展下一代士兵系統(tǒng)的研發(fā)工作,英國(guó)、意大利、瑞士、波蘭、加拿大、澳大利亞、印度、新加坡等國(guó)家也裝備有先進(jìn)的士兵系統(tǒng)。
英國(guó)于2001年決定正式開(kāi)始著手“未來(lái)一體化士兵技術(shù)”士兵系統(tǒng)的研制,英國(guó)國(guó)防采購(gòu)局于2003年初與泰利斯公司簽訂合同,泰利斯公司成為項(xiàng)目評(píng)估階段的主承包商,2006年選定技術(shù)方案進(jìn)入論證階段,2008年進(jìn)入了生產(chǎn)階段,2009~2010年交付了第一批裝備,實(shí)現(xiàn)了初始作戰(zhàn)能力,2015~2020年逐步達(dá)到完全作戰(zhàn)能力,大約3.5萬(wàn)士兵將裝備士兵系統(tǒng)。
意大利“未來(lái)士兵”系統(tǒng)項(xiàng)目由塞勒克斯公司和意大利陸軍聯(lián)合研制,塞勒克斯公司獲得了兩份總價(jià)值約6000萬(wàn)歐元的合同,為意大利陸軍“未來(lái)士兵”系統(tǒng)項(xiàng)目提供軟件定義無(wú)線電臺(tái)和戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)夜視眼鏡。第一份合同,計(jì)劃提供未來(lái)5~6年批次采購(gòu)的3000余部手持式無(wú)線電臺(tái),該無(wú)線電臺(tái)采用軟件無(wú)線電技術(shù),兼容多種現(xiàn)役波形且兼容未來(lái)波形,可有效降低軍方的裝備成本。第二份合同內(nèi)容包括交付3000余副戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)夜視眼鏡,為未來(lái)士兵系統(tǒng)提供先進(jìn)的夜間戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)用裝備。戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)夜視眼鏡作為第三代雙目鏡,不僅配有攝像頭,可將偵察到的態(tài)勢(shì)信息傳送給指控中心,還能將接收到的態(tài)勢(shì)信息和地圖數(shù)據(jù)顯示在鏡片上,士兵無(wú)需再低頭查看。
新加坡技術(shù)動(dòng)力公司士兵系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)其研制的“陸軍單兵經(jīng)濟(jì)型輕量化裝備”士兵系統(tǒng)組件進(jìn)行了升級(jí)改進(jìn),在2016年新加坡航展上展出了最新研發(fā)成果。士兵系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)已為“陸軍單兵經(jīng)濟(jì)型輕量化裝備”士兵系統(tǒng)組件集成了三種新型系統(tǒng):“先進(jìn)防護(hù)型護(hù)目鏡系統(tǒng)”、“單兵外穿式增強(qiáng)承載裝置”和“單兵輕量化護(hù)甲裝備”,用于提高士兵的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力和戰(zhàn)斗生存能力。
波蘭斥資超15億美元訂購(gòu)“泰坦”未來(lái)士兵系統(tǒng),在項(xiàng)目的第一階段進(jìn)行30余個(gè)不同部件的開(kāi)發(fā)和集成,主要包括通信指控系統(tǒng)、偵察系統(tǒng)、輕武器、服裝防護(hù)系統(tǒng)和核生化防護(hù)系統(tǒng)等。第一階段在2015年結(jié)束,計(jì)劃2017年完成測(cè)試和鑒定,波蘭的17個(gè)機(jī)械化旅對(duì)首批小批量試生產(chǎn)的“泰坦”系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)性測(cè)試,測(cè)試完成后將于2018年開(kāi)始批量生產(chǎn)。
2015年,澳大利亞陸軍開(kāi)始接收新型士兵系統(tǒng),3年內(nèi),將有20 000多套先進(jìn)裝備陸續(xù)交付澳大利亞特種部隊(duì)和各軍兵種部隊(duì)。新型士兵系統(tǒng)還包括防護(hù)裝備和承載裝置兩大部分,防護(hù)裝備主要包括防彈衣、防彈頭盔、護(hù)目鏡和耳部防護(hù)組件,承載裝置包括彈藥袋、野戰(zhàn)背包及安全帶等。這些裝備是澳大利亞“陸地125”士兵系統(tǒng)3B階段的組成部分。
2005年,印度國(guó)防部國(guó)防研究與發(fā)展組織(簡(jiǎn)稱“DRDO”)提出了“未來(lái)步兵士兵系統(tǒng)”(簡(jiǎn)稱“F-INSAS”)項(xiàng)目。“未來(lái)步兵士兵系統(tǒng)”由武器、防彈衣及個(gè)人裝備、目標(biāo)探測(cè)裝備、指控系統(tǒng)等4個(gè)完全一體化的子系統(tǒng)組成。通信系統(tǒng)包括一個(gè)完全網(wǎng)絡(luò)化的全地形、全天候個(gè)人裝備平臺(tái),從而能增強(qiáng)士兵的火力、防護(hù)能力和機(jī)動(dòng)能力,以滿足未來(lái)數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)的需要。該項(xiàng)目計(jì)劃到2020年將“未來(lái)步兵士兵系統(tǒng)”裝備到印度陸軍的400多個(gè)步兵營(yíng),以提高士兵的殺傷力、態(tài)勢(shì)感知能力、持續(xù)作戰(zhàn)能力、生存能力和機(jī)動(dòng)能力,從而使士兵成為有獨(dú)立作戰(zhàn)能力的戰(zhàn)斗機(jī)器。
3 士兵通信系統(tǒng)發(fā)展特點(diǎn)及趨勢(shì)
為提高士兵系統(tǒng)在惡劣電磁戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的適應(yīng)性,發(fā)揮單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合效能,各國(guó)軍工廠商除了對(duì)指控系統(tǒng)在抗戰(zhàn)場(chǎng)槍炮噪聲干擾的語(yǔ)音通信、抗干擾和通信保密等方面加以發(fā)展和完善,對(duì)裝備的低功耗、小體積、多用途、多功能等提出要求外,其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)及趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:
(1)采用軟件無(wú)線電技術(shù),不僅能夠兼容現(xiàn)役網(wǎng)絡(luò)波形,還能夠加載未來(lái)波形,可以在不改變硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件升級(jí),為部隊(duì)裝備的快速升級(jí)換代奠定了基礎(chǔ)。
(2)在原有窄帶波形的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)新型寬帶網(wǎng)絡(luò)波形,不僅能夠保證原有的話音和中低速數(shù)據(jù)通信功能,還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)話、視頻和態(tài)勢(shì)信息等綜合業(yè)務(wù)同傳的能力。
(3)為了滿足戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜地形條件、復(fù)雜電磁環(huán)境下的可靠通信,采用了多種抗干擾技術(shù),如跳擴(kuò)頻技術(shù)、移動(dòng)自組網(wǎng)技術(shù)和中繼技術(shù),為下車士兵提供了多種通信保障手段。
(4)為了降低士兵攜帶載荷,采用集成化一體化設(shè)計(jì)思路,使單設(shè)備具備多種功能,集通信、導(dǎo)航定位、態(tài)勢(shì)感知于一體,最大限度地降低了士兵負(fù)荷。
(5)從士兵系統(tǒng)的角度出發(fā),研制了穿戴式天線、賦形電池及相關(guān)便捷式隨身附配件,提升了士兵的應(yīng)用便捷性、隱蔽性和綜合作戰(zhàn)能力。
4 外軍士兵通信系統(tǒng)的發(fā)展啟示
單兵通信系統(tǒng)是軍事信息網(wǎng)在戰(zhàn)場(chǎng)前沿的延伸,是戰(zhàn)術(shù)互連信息系統(tǒng)網(wǎng)中一個(gè)重要組成部分。分析世界先進(jìn)國(guó)家的士兵通信系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),可為我軍裝備發(fā)展提供研發(fā)借鑒。
(1)士兵系統(tǒng)是集“火力、防護(hù)、通信、指揮控制、態(tài)勢(shì)信息共享”等功能于一體的綜合系統(tǒng),采用士兵通信系統(tǒng)與攻擊裝備、目標(biāo)感知裝備、服裝及防護(hù)裝備聯(lián)合一體化設(shè)計(jì)思路,保證各系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)、相互融合才能發(fā)揮士兵系統(tǒng)的最高功效。
(2)面向未來(lái)的復(fù)雜數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng),信息將在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)上起主導(dǎo)作用,士兵將成為“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),“未來(lái)士兵系統(tǒng)”就是用通信裝備、作戰(zhàn)裝備武裝了的最小作戰(zhàn)單元。其通信系統(tǒng)應(yīng)包含有通信、定位導(dǎo)航、圖像視頻處理等子系統(tǒng),具備戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)感知能力和信息傳輸能力,通過(guò)無(wú)線電臺(tái)能及時(shí)收集、接收態(tài)勢(shì)信息,實(shí)時(shí)傳遞與利用戰(zhàn)場(chǎng)中的有用信息。
(3)士兵系統(tǒng)本身是一套人與武器有機(jī)集成的高科技裝備系統(tǒng)。要在觀瞄、偵察、通信、定位導(dǎo)航等子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上取得技術(shù)突破,保持裝備先進(jìn)性;系統(tǒng)要滿足小型化、輕量級(jí)要求,最大限度降低士兵負(fù)荷;研發(fā)先進(jìn)的單兵外骨骼系統(tǒng),協(xié)助士兵提升綜合作戰(zhàn)水平。
5 結(jié)束語(yǔ)
在對(duì)軍事通信的研究工作中,對(duì)外軍士兵通信系統(tǒng)進(jìn)行了資料收集和分析,分別對(duì)美國(guó)“奈特勇士”士兵系統(tǒng)、俄羅斯“戰(zhàn)士”士兵系統(tǒng)、法國(guó)“裝備與一體化”士兵系統(tǒng)、德國(guó)“短劍”士兵系統(tǒng)和以色列“支配者”勇士系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,尤其對(duì)其士兵通信系統(tǒng)裝備進(jìn)行了詳細(xì)分析,還對(duì)其他國(guó)家的士兵系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。在此基礎(chǔ)上總結(jié)了外軍士兵通信系統(tǒng)的發(fā)展方向和發(fā)展啟示,以期對(duì)我軍士兵通信系統(tǒng)的研制和發(fā)展提供借鑒。
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