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“弓箭手”戰術通信係統

來源:互聯網 責編:大嘴 作者:陳亞來 時間:2007-10-13

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“弓箭手”(Bowman)戰術通信係統是英軍數字化的基石,是英軍實現其“網絡使能能力”(Network-Enabled Capabilities)的要素,也是英軍轉型的必須裝備。這樣一個重要係統,其研製過程卻漫長而坎坷(見本刊2004年第8期)。所幸“弓箭手”部署到伊拉克後,英軍部隊不但認可了它,而且對其性能讚賞有加。可以說是開局不利,結局可喜。英軍在“弓箭手”係統的研製思路上確有獨到之處。不妨了解一下它的構成,特點,把它與美軍數字化係統做一比較,也許可以得出一些可資借鑒的結論。
  
  “弓箭手”係統的構成
  
  “弓箭手”係統由核心硬件(係列電台)、子係統、用戶終端和有關軟件構成。
  “弓箭手”的係列電台分為3個層次。最底層是H-4855單兵任務電台(PRR)。1999年10月,英軍為了快速采購這種電台,把它從“弓箭手”計劃中剝離了出去。結果,第一批4.5萬部PRR在2002年初就開始裝備部隊,而且在伊拉克一戰成名。中間層是“弓箭手”甚高頻(VHF)和高頻(HF)電台。最上層是大容量數據電台。後麵將專門介紹這幾種電台。
  “弓箭手”的一些子係統有助於係統實現多種功能:態勢感知模塊(BSAM)具有自動定位、導航和報告功能,有助於生成通用作戰態勢圖,能增強部隊的態勢感知能力;密鑰變換管理係統負責生成並分配密鑰、保證通信安全;後勤信息管理係統具有物資跟蹤、管理、維修保養,以及收集、傳送後勤信息等功能。此外,“弓箭手”還有通信管理係統、地理信息係統和集成電池管理係統等。局域網是一個非常重要的子係統,係列電台通過它的網關與級別更高的英軍聯合部隊通信係統(如“鬆雞”和“獵鷹”係統、“天網”通信衛星),以及其他軍種的指揮控製係統接口。
  “弓箭手”有多種用戶數據終端,總量高達3萬部左右。車載用戶數據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送數據報告、瀏覽態勢圖。除作戰車輛外,每輛後勤運輸車也將配備這種終端。參謀用戶數據終端一般用於指揮所相關人員,下至連級都將配備這種終端。此外還有可部署用戶數據終端和固定的營區用戶數據終端等等。
  “弓箭手”的軟件包括操作係統和應用軟件兩類。前者可提供基於Windows的“弓箭手”通用操作環境(BCOE),後者則包括核心軟件和專用軟件。核心軟件是通用戰場應用軟件工具集(ComBAT),後來擴大到包括基礎設施和平台的計算與信息業務,稱為“弓箭手”通用戰場應用軟件工具集、基礎設施與平台(BCIP,或簡稱CIP)。專用軟件約20種,如1000多輛“挑戰者2”主戰坦克、“勇士”和“大彎刀”等裝甲車專用的平台戰場信息係統應用軟件;火力支援部隊使用的射擊控製戰場信息係統應用軟件;以及核生化戰場信息係統應用軟件和地基防空橋接能力應用軟件等。
  以上硬件和軟件相配合,為英軍提供了一個基於IP技術的英國式的戰術互聯網。它不但具有保密話音和數據通信能力,而且依靠全球定位係統(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,還能生成通用作戰圖,大幅度提高部隊的態勢感知能力和指揮控製能力。作戰部隊可以使用計算機的豐富菜單,生成和發送作戰命令、情報數據、電子郵件,申請火力和近距離空中支援;或者使用網絡瀏覽技術,從中央數據庫下拉情報,偵察圖像、地圖和後勤數據。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字化戰場上具有可與美軍比擬的信息優勢,能在未來戰爭中與美軍共享信息、並肩作戰。
  



 
  
  “弓箭手”係統的電台
  
  “弓箭手”VHF電台
  它和下麵的HF電台都是戰鬥電台,也被看作是“弓箭手”的移動子係統。它包括采用英國I型加密技術的排級UK/PRC 354型5瓦便攜式收發信機,以及較大的增強型高級數據電台(ADR+)。前者的尺寸為44×94×194厘米,含電池重2.2千克。後者是美軍單信道地麵與機載無線電係統(SINCGARS,又譯為“辛嘎斯”)改進型電台的“弓箭手”化版本,根據配置的不同,又分為背負式、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瓦機載電台,尺寸為140×105×295厘米,重3千克,可通過1553數據總線遙控,或采用硬布線的方法將其連到專用的控製顯示裝置上。
  
  “弓箭手”HF電台
  它基於哈裏斯公司為美軍研製的5800H-MP“獵鷹Ⅱ”電台,包括基本型20瓦背負式電台UK/PRC 325、100瓦大功率車載式電台UK/PRC 326和同址車載式電台UK/PRC 327。與美軍戰術互聯網不同的是,HF電台是“弓箭手”網絡中非常重要的非視距通信設備。它使用英國國家加密技術和跳頻技術,具有良好的保密和抗幹擾性能;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電台轉播方式通常能達到的距離)。此外,1部UK/PRC 325電台能監控10個信道,不但減少了所需設備,而且特別適用於指揮車。
  
  大容量數據電台(HCDR)
  它的主要作用是提供一個移動的網間中層數據主幹,以支持部隊在移動中使用VHF電台。“弓箭手”UK/VRC 340大容量數據電台是ITT公司生產的,它是該公司為美軍研製的“墨丘利”(Mercury,又譯為“信使”或“水星”)近期數據電台(NTDR)的改進型產品。它有寬帶(4兆赫)和窄帶(500千赫)兩種調製解調器配置,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電台。
  
  
  “弓箭手”的列裝情況
  
  經過一係列試驗後,英國國防部宣布“弓箭手”於2004年3月開始服役。2004年12月,300多部“弓箭手”HF電台交付給英陸軍第12機械化旅。這是第一支裝備“弓箭手”的部隊。它於2005年3月開赴伊拉克,當時隻裝備了“弓箭手”的核心能力。這是英軍地麵部隊首次在大規模軍事行動中使用數字通信裝備和戰術互聯網,因而在英軍數字化進程中具有裏程碑意義。
  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。陸戰隊、海軍和空軍的作戰部隊以及一些作戰基地,
也都要裝備該係統。這將使“弓箭手”在事實上成為全英軍的新一代戰術C41係統。
  英海軍第一批安裝“弓箭手”係統的艦艇包括“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型驅逐艦、“薩瑟蘭”號等23型護衛艦和“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,原因有幾個方麵。首先,要改裝車輛的數量太多(超過2.2萬輛),而它們的結構差異又太大,有的車輛內甚至沒有足夠的空間來安裝“弓箭手”。其次,改裝過程中出現了一些意想不到的情況。如有些老式車內的模擬通信設備與“弓箭手”相互幹擾,而有些新設備(例如一種戰車上的新式熱成像儀)也會造成類似問題。最後,改裝的要求太高。在拆除車上原來的設備後,還要求車輛處在“安全並適當”的情況下,才能著手安裝新設備。總之,初期的改裝工作進行得非常緩慢,7個月才改裝了100輛車。不過,後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%。現在平均每周可改裝100輛車。
  到本階段列裝計劃完成後,合同廠商交付給英軍的設備將包括約1萬個局域網子係統、3600部大容量數據電台、4.4萬部VHF/HF電台(其中HF電台10800部)、2.6萬部計算機、7.5萬名經過培訓的人員。這些設備將覆蓋約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、美係統實現互通
  
  英軍研製“弓箭手”的目的之一,就是在數字化戰場上實現與美軍係統的高度互通。在“弓箭手”研製後期,兩國已有一項聯合計劃,研究“弓箭手”和美軍在研的聯合戰術無線電係統(JTRS)在話音/數據,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電台外部加裝美軍KY-99加密裝置,在兩國軍隊間實現有限的加密互通,但仍不能實現跳頻互通。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台,JTRS以網絡成員的身份加入“弓箭手”VHF網絡。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互通。下一步是將“弓箭手”VHF波形13種模式與JTRS兼容,然後使該波形加入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,實現兩國戰術無線電係統的全麵互通。
  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“聯盟勇士互通演示”中,從美軍“21世紀部隊旅及旅以下作戰指揮-藍軍跟蹤”(FBCB2-BFT)係統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”地麵網的數據可以通過衛星傳給FBCB2-BFT,衛星鏈路把兩個不同國家的係統連接了起來。
  目前,英、美戰鬥網無線電台平時的互通僅限於明語通話和固定頻率。因此,甚至有人認為,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於它的性能,而在於它所實現的英、美互通的程度。
  
  英、美係統“合而不同”
  
  英軍公開宣布的互通目標是“能夠與美軍並肩作戰,但並非像美軍那樣作戰。”潛台詞是,英軍雖然要像美軍那樣卓有成效地實現數字化,但具體如何實現數字化,英軍要走自己的路。這一思想在“弓箭手”係統中得到了充分體現。尤其是在係統開發後期,軍方和業界通力合作,立足於英軍的實際情況、考慮了實戰的需求、靈活應用成熟的技術,加上對計劃不斷進行微調、做到與時俱進,最終以較小的代價建成了一個頗具特色的戰術數字化網絡。
  正是從自身實際情況出發,英軍的某些做法與美軍大相徑庭。首先,英軍選擇了地麵係統作為戰術部隊數字化的基石。相比之下,美軍的FBCB’和戰術互聯網雖然在初期也基於地麵係統,但很快就向衛星傾斜。美軍1999年提出的巴爾幹半島數字化倡議,首次給FBCB2增加了衛星鏈路;2002~2003年的海灣數字化倡議中,使用衛星鏈路成為一種慣例,以至於目前美陸軍10個師中有8個師都采用這一配置。但英軍經過仔細考慮,認為地麵係統對他們來說效費比更佳。原因是英軍的通信衛星資源有限,無論數量和質量都無法與美軍相比,何況戰時首先要滿足戰略和戰區級單位對衛星的需求。所以,為戰術部隊選擇一個地麵係統不失為明智之舉。
  更值得稱道的是,英軍在選擇地麵係統後千方百計提高其性能,使它在較少依賴衛星的情況也能擔擋重任。這一點在“弓箭手”係列電台中表現得尤為明顯。這些電台基本上足以美軍現役電台為基礎的,但又有獨到之處。例如,“弓箭手”的大容量數據電台采用了無中心自組網協議,使網絡具有自組織和自恢複等先進功能,英軍正在依靠它建立第一個由全球20多個節點組成的移動網絡;原型的美軍近期數據電台絕對做不到這一點,而具備這種能力的美軍戰術級作戰人員信息網(WIN-T)還要好幾年後才能投入使用。
  又如“弓箭手”HF電台,由於保密性能好、工作可靠、使用方便,已經成為英軍第12旅主要的指揮控製係統。尤其是在伊拉克的巴士拉以南一帶,“弓箭手”HF電台可以用於通信盲區,因而深受官兵歡迎。現在,HF電台已成為最常用的通信手段,隻是不用於距離極近的網絡。這種電台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:“它的意義在於,我們有了一個想說什麼就可以說什麼的係統,上至指揮官下至4人小組都能用密語通信。這真了不起!”
  在電台的使用數量、配置密度及方式上,英軍也不同於美軍。美陸軍1個“斯特賴克”旅戰鬥隊配備44部近期數據電台和78部PRC-150(C)“獵鷹Ⅱ”背負式HF電台;而英國陸軍1個旅配置180多部大容量數據電台(每6~8輛車1部),幾乎每10人就配備1部HF電台。在配置方式上,英軍把HF電台部署到級別更低的戰術部隊。這些措施有效地提高了“弓箭手”係統的可靠性和抗毀性,彌補了它在其他方麵(如衛星通信上)的不足之處。
  由此可見,“弓箭手”係統雖然多方麵受到美軍數字化的影響,但又是從英軍實際情況出發的產物,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。這些國家的戰術通信也正處在升級和轉型的高潮中。鑒於“弓箭手”的成功,有些國家也動了心,希望擁有一個哪怕並不完整、但能滿足要求的“弓箭手”係統。