美陆军提出“空中网络”概念 欲提升部队网络通信能力
作者:丁鑫鑫 来源:军鹰动态
不久前,据外媒报道,美国陆军正在测试“空中网络”,尝试为地面部队提供大范围、快速且受保护的通信和数据共享能力,以应对潜在对手在未来战场上带来的挑战。
近些年美军积极探索一些新型概念,为了更好适应不同的战场环境,特别是在多域战的作战背景下,充分发挥网络通信与态势感知能力,美陆军提出了“空中网络”概念,作为一种新型概念理论,该理论如何适应多域作战?怎样在复杂的、具有干扰性的战场环境下发挥作战效能?
基于多域作战理论,利用“空中网络”提升信息交流能力
2018年,美陆军宣布其未来作战概念将从“多域战”转变为“多域作战”(Multi-Domain Operation,MDO),旨在更好地理解冲突前、冲突中和冲突后的所有作战行动,通过加强各军种、机构和盟国之间的合作与联系,更好地应对未来可能爆发的军事大国冲突。
这个转变使得原有的作战概念从战术层面上升到战役层面,一方面强调联合部队的协作水平,另一方面还强调技术革新与军事力量的相适应。
其提出的多域作战主要作战原则有三条,一是校准力量态势、二是运用多域编队、三是达成多域聚合,其中达成多域聚合是这三条原则的核心,通过“校准兵力态势”和“运用多域编队”实现跨域协同,快速和持续地内聚式融合“陆、海、空、天、网”各个领域、电磁频谱和信息环境的能力,以任务式指挥和严格的计划来实施跨域能力协同和各式进攻,打开优势窗口,最终达成目标。
为了有效的聚合这些力量,跨部门、跨军种、跨环境、跨功能,使得各个作战域能够在广阔的作战空间中发挥优势互补的作用,让各领域互相增效,从而建立起联合领域制权优势,关键在于要确保各个领域信息交流的畅通与安全,让各个作战域能够快速的获取信息,反馈信息,及时对作战部队的部署进行调整,提高指挥机构的指挥效能,加快OODA链的循环,即观测、判断、决策、执行的快速响应。
图1 多域作战概念图
在当前具有智能化特征的信息化作战环境中,美军提出的“空中网络”,即利用空中系统包括无人航空器、有人固定翼/旋翼飞机,以及垂直起降系统,搭建空地通信中继网络,满足干扰环境下的战场通信需求。
地面部队通过“空中网络”发送、接收数据,进而连接更多地空通信节点,扩大通信范围,避免因障碍物阻隔、迟滞信息传输,可以有效弥补作战部队过分利用卫星通信带来的依赖,以及在失去卫星通信后,依旧可以与指挥中心及远距离部队保持联系,提升部队在复杂困难条件的信息通信能力。
扩展战术网络通信范围,提升战场网络通信能力
目前美军正在开发一体化战术网(ITN),该网络包括无线电台、卫星、蜂窝网络节点、赛博系统和一些空-地数据链,可为指挥官和士兵提供多种通信方式,ITN的开发旨在将商用技术与现有网络系统结合起来,增加网络弹性,保障士兵在严峻信号环境下的通信能力,提升士兵的生存能力,增强部队远征和机动性。
从概念上讲,这种一体化战术网络的唯一作战目标是保持士兵的生存性。如果敌军摧毁了一个节点,网络中的其他节点可替代该节点。此外一体化战术网络系统可让指挥官根据作战环境选择不同的通信方式,如军用无线电台、军用卫星通信、商用蜂窝网络等。
2021年3月为了将已开发的战术网络系统运用到部队,美陆军第82空降师第1旅战斗队首次在陆军最真实作战环境中测试现代化的电台、战术手机和网络设备,该战斗队在波尔克堡的联合战备训练中心进行了为期两周的轮训,模拟士兵在配备美国陆军最先进的网络和通信设备的条件下,遭受来自假想敌从动能到电子等一系列攻击环境中作战通信的情况。
并将轮训过程中士兵对通信设备的反馈进行了信息采集,为加快装备的部署,部队从波尔克堡的轮换训练吸取的经验也将被运用到其他部队。
图2 美军士兵使用网络通信设备
美军本次模拟战役中具体的测试效果目前没有公布,但可以推测出地面部队在一系列复杂的干扰环境下依靠卫星通信的局限性十分明显,一旦失去通信联系,意味着作战部队将孤立无援,甚至遭遇伏击。
为此,美陆军提出“空中网络”作战设想很大程度上是假想地面部队在山林、谷底、村庄、城市等干扰环境下作战时,通过空中平台,确保位于山脊两侧、崎岖地形、复杂环境下的一线部队和任务分队共享信息。
同时,因应战事发展,随时与指挥中心及远距离部队保持通信。
未来可期,是否适应未来战场仍需要进一步检验
美军发展“空中网络”的计划由来已久。美空军在2011年提出“空军空中网络”概念,以增强战场单位连通性。
随后,美空军又于2013年提出“战斗云”概念,希望通过空中加密网络将太空、空中和地面各型传感器连为一体,实现各个平台之间的数据交流和共享。
美军参联会2015年发布文件,提出到2030年左右实现“联合空中网络”初始能力,提供灵活且有限的战术网络。此外,美陆军曾提出的“战斗人员信息网络-战术”,与上述网络多有相似之处。
由此可见美军提出“空中网络”的相关概念理论,并非空穴来潮,很大程度上是基于一定的理论实践或者论证之后得出的。
该“空中网络”可理解为对美军卫星通信系统的补充,当前美军的卫星通信系统经过50余年的发展,建成了以宽带、窄带、抗干扰和中继四大系列高轨卫星为主,以低轨卫星星座等为补充的完备的军事卫星通信体系,来自太空领域的通信网络已经十分成熟,相应的战场作战理论也十分完善。
但对于空中的网络通信系统的建设相对滞后,特别是近些年无人技术的广泛运用,美军缺乏相应用于网络通信的无人系统、无人航空器,在卫星通信系统被敌方瘫痪、打击、摧毁后,仍可代替卫星通信系统,完成情报监视、侦查、网络通信,态势感知等功能。
图3 美军士兵通信网络系统
一定程度上,美军提出“空中网络”并积极的论证,其高层已经看到了它所带来的价值和意义,随着陆军向多域作战转型,如何进行技战术创新,直接关系到与对手进行全面竞争的最终胜负。
升级和强化通信网络,成为美陆军正在推进的重点技术领域之一。美陆军曾在2021年“融合工程”技术演示中,使用无人机展示空中通信中继能力,美陆军希望未来将更多空地平台融入“空中网络”。
但并非所有美军高层都看好“空中网络”项目。现任美参联会主席、前任美陆军参谋长马克·米利曾表示,“空中网络”相关项目是否适应未来战场还有待深入调研,特别是在地面部队机动过程中,空中中继通信平台的机动性、续航能力和生存能力存在明显不足。
不难看出,上述困难很大程度上是由于技术原因,美军可能担心以目前的技术手段无法快速形成能力,导致若后期投入较多的资源时,带来的收益不成正比,使得付出的成本较高,让美军在未来的竞争中可能会错失先机。