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信息战条件下士兵的必备装备---单兵电台(军机鉴赏)

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发表于 2010-3-15 23:05:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
信息战条件下士兵的必备装备---单兵电台

    在未来的信息化战争中,要夺取制信息权、打赢战争,离不开强有力的军事通信保障。单兵通信系统作为通信系统的基础,发挥的作用将越来越重要,尤其是在未来复杂的战场环境中及近距离作战中,单兵之间、单兵与上级指挥中心之间的战场态势信息和其他信息的互连互通问题都离不开单兵通信系统。而且单兵或小分队作战系统机动灵活,在未来数字化战场将扮演着十分重要的角色,往往决定着战争的胜败。长期以来,下车士兵的无线通信只延伸到班级,电台也只装备到班长。战场上作战的士兵只能依靠手势信号和呼叫指令进行通信联络。随着“士兵是一个系统”概念的出现,在这个系统中纳入电台的构想得到广泛的认同。另一方面,新技术的不断涌现使战术电台装备到每个士兵的构想也将成为可能。单兵电台的出现将赋予较低级部队以更大的战术灵活性,从而降低误伤风险、提高多兵种协同作战的能力,实现大幅度提高作战效能的目的。
互连互通
  单兵通信系统的出现是通信技术发展的产物。作为单兵通信系统核心部分的单兵电台,能使传感器与士兵、士兵与武器系统、上级指挥官与士兵以及士兵与士兵之间以实时或近实时方式交流和共享信息。单兵电台的特点是把班内每一位士兵直接横向连接起来,在遇到障碍物时能够改变传输路径,直到信息到达预定目标。每个拥有这种无线电台的人都是一个中继站,可以迅速可靠地传送信息,大幅提高指挥效率和单兵态势感知能力。单兵电台的另一优势是把数字通信能力提供给在前线作战的单个步兵,把他们连入数字化战场,分享数字化战场提供的优势,获得骨干网的支持,实施以网络为中心的作战。目前多个国家的士兵现代化计划,包括美军的“陆地勇士”和“目标部队勇士”计划、法军的“装备与通信一体化步兵”计划、英军的“未来一体化士兵技术”计划以及德国的“未来士兵”计划等都将采用单兵电台,并成为这些未来士兵系统的重要组成部分,两者的发展相辅相成。

  纵观今天的单兵电台,其共同的特点是:一般工作于特高频(UHF)频段,主要用于短距离的语音通信,但有些电台也能传数据;重量轻,一般在500克以下;体积小;通信距离短,在市区为150米(或从1楼到3楼),在开阔地区,最大通信距离为500~1200米;采用跳频或扩频技术,防截获防侦听;能与多种电台实现兼容。
军用“手机”
  目前已研制出的士兵电台包括马可尼一塞莱尼亚公司的H-4855单兵任务电台、塔迪兰公司的PNR-500个人网络电台、萨伯公司的SRR-330短距离电台、ITT公司的“先头部队”手持式电台、雷声公司的“微光”软件定义士兵电台、泰利斯公司的 TRC-5101电台以及该公司为德国“未来士兵”系统研制的特高频电台等。以下选择几种典型产品进行介绍。
  H-4855单兵任务电台 英国马可尼公司的H-4855单兵任务电台(PRR)是短距离单工士兵电台,这种未加密的电台工作在2400~2483兆赫频段,有256个信道,其中有16个可供用户选译,输出功率50~100毫瓦;在开阔地区提供约500米的通信距离,在市区环境可穿透三层楼高;采用直序扩频技术防截获和防侦听。电台具有双重功能的按/讲(PTT)开关,既可提供单兵任务电台的人口,也可提供与另一战术无线电系统的连接,同时用户能在瞄准武器的同时操作电台。该 PRR电台还可用于装甲车、直升机和舰艇上的内部通信,作为一种扩展功能,H-4855可同时提供的语音和数据通信,数据传输速率达384千比特/秒。这一能力成为澳大利亚和英国FIST数字化士兵计划试验的主要内容。
  英国皇家海军陆战队在阿富汗、英国陆军维和部队在科索沃和阿富汗首次使用了马可尼?塞莱尼亚通信公司制造的—H-4855单兵任务电台(PRR),使英军地面部队通过该电台连通至单个步兵。在“伊拉克自由行动”期间,它取代了过时的“族人”电台,改变了过去步兵要通过大声叫喊才能实现单兵间通信的作战方式,同时减少了友军火力误伤事件。
  美海军陆战队订购了6000部PRR电台,并在进攻伊拉克前收到了该设备。海军陆战队作战实验室两年前便开始对该电台进行试验。PRR电台在城区地形的军事行动、沙漠条件下的“千年挑战2002”演习以及丛林环境的“战术勇士”II演习中不断得到了检验。同时鉴于英军采用的PRR电台在多次作战中的优良表现及美军方人士要求,美军为下车士兵广泛装备了PRR电台的改型产品-IISR(综合班内电台)。在伊拉克战争期间,美海军陆战队第1远征部队装备有IISR,并将其配备至火力分队队长一级。每个班长配备一部双功能电台,三个火力分队的指挥官配有一部单功能电台。同时还使用了Icom公司生产的班内电台ICF3S。但IISR与ICF3S不同的是,它能与AN/RC-148战术手持式电台接口,可实现1类加密。目前美军暂时将AN/PRC-148多频段小组内/小组间电台(MBITR)用于班内士兵相互间传输语音和数据。最终美军数字化士兵系统将装备JTRS士兵电台。
  目前单兵电台只装备到班长或队长一级,但是随着技术的成熟,将朝着单兵电台装备到每个士兵的目标发展。
  2001年英军已将该电台投入到多个战区使用,包括阿富汗和伊拉克,21个国家购买了这种电台,包括澳大利亚、加拿大、荷兰和约旦等。
  PNR-500单兵网络电台 以色列塔迪兰公司研制的PNR-500电台是一种用于步兵通信的电台,是以色列国防军未来士兵系统的组成部分。该电台工作于400~450兆赫频段范围,有15个预置的100千赫信道,数据速率为4~14千比特/秒。包括电池在内重370克,输出功率为250毫瓦,能提供800米范围内的班级无线内联网通信。 PNR-500采用TDMA技术,具有全双工会议功能,即可实现3~6个用户同时讲话,听者不限。其它附件包括耳机和开关可通过电缆或基于蓝牙的RADIO-100无线电台激活系统实现互连。PTT开关除与班内电台连接外,还能连 VHF/HF战斗网。该电台还可通过集成在塔迪兰公司的Tacer-31或RPDA-88手持式终端的基于IRCS(综合无线电通信系统)网关的“个人节点”进行通信。该节点通过配置能提供战区级的“回传”能力,向CDMA军用蜂窝网或L频段卫星链路传送信息。另外,塔迪兰公司将PNR-500个人网络电台与其PRC-624手持式VHF电台配套使用,以实现排与排之间的链接,但是进行远距离通信时,则由PRC-710MB或PRC-148MBITR多频段电台取代。

  PNR-500的特点是以软件为基础,方便升级,包括增加全双工能力和保密能力等。PNR-500已在多个国家进行了野外试验,并被澳大利亚试用于其“勇士”士兵计划。
  SRR-330近距离电台  SRR-330是由瑞典空军使用的地面电台发展而来的。它是一种全双工200跳/秒、可预编程的短距离电台,工作于2.4吉赫频段范围,输出功率100毫瓦,包括电池在内仅重300克,数据速率256千比特/秒;采用时分多址和跳频技术,具有全双工数字通信、信道无堵塞、自动降噪等功能,能与公共交换电话网接口,同时还能组成有一个主控台和14个受控台的网络,其中任何5个受控台能同时通话,而在同一地区可以有20个网络工作。
  SRR-330已成为南非“非洲勇士”士兵现代化计划的一部分,瑞典的“未来士兵”计划和美陆军“空中勇士”计划以及海岸警卫队正在考虑中。另外该电台还是萨伯公司士兵现代化系统 “萨伯勇士”的组成部分。
  “微光”网络电台 雷声公司的“微光”士兵电台被称为是功能最强的便携式软件定义士兵电台,工作于UHF频段,重487克,体积579立方米厘米,输出功率1瓦;波形包含有增强型定位报告系(EPLRS)波形、窄带和正交频分复用(OFDM)调制的波形;在市区工作时,如果没有GPS信号,“微光”可利用其组网波形提供用户位置数据。其语音系统可用于免提操作,而且电台能为用户提供音频信号用于方向和距离的导航。如果将战术互联网的干线系统EPLRS和美陆军FBCB2作战管理系统结合起来,将使“微光”在5公里点对点范围内实现0.5兆比特/秒的数据吞吐量。雷声公司还提供l兆比特/秒的EPLRS波形,并在PacBot无人机使用的机器人控制系统中得到验证。此外,还可以利用“微光”的自组网功能自动扩展距离,用于信息的回传。
  美国陆军已经为“陆地勇士”士兵现代化计划的采购“微光”网络电台。陆军打算通过“陆地勇士”计划为士兵提供现代化通信和导航系统。
  其它的士兵电台还包括泰利斯公司TRC-5101电台和用于德国“未来士兵”系统的单兵电台,前者能允许用户以会议模式进行通信,后者能提供基于IP的自组合网络,能与其它战术无线电网络接口。
未来“多信息”电台
  各国数字化士兵系统计划目标之一是设法把无线通信能力向下扩展至士兵级。现有的单兵电台一般是语音通信优先,但是在士兵计划的个人通信系统中,各国都在探求下一代无线通信技术,新的通信系统要求能够为士兵提供多种信息,如语音、数据、视频图像和态势感知信息等等。新系统还必须具有低截获概率,而且适应无线通信技术改进性能和抗多径衰落、抗盲区和抗敌方工作环境的干扰,包括市区、山地和森林地区等,尤其是在汲取伊拉克战争的经验教训的基础上,新型单兵电台将在无人值守转播能力、车辆连接能力、通信距离扩展等方面有所改进和提高。作为电台重要支撑元素的电池也将由目前大多数无线电台使用的镍铬电池转向锂离子电池,后者的使用寿命是前者的两倍。
  “群集”5个人电台 美军正在开发的JTRS“群集”5系列电台包括背负式、手持式波形系数(SFF)电台SFF电台将为下车士兵提供个人通信能力,并在单个传感器、无人飞行器和智能弹药之间提供联网能力。在“群集”5要求的12款SFF电台中, SFFB(双信道班长电台)、SFFC(单信道3类加密陆地勇士电台)和SFFI(单信道加密士兵电台)3款电台是专为下车步兵设计的个人电台,将取代目前美军各军种所有的个人电台,最终成为“陆地勇士”系统计划的组成部分。其中采用3类加密技术的单兵能交换本地状态感知信息,采用1类加密技术的班长能进入较高级的战术互联网。该计划中的SFF电台重量不超过540克,体积为410立方米厘米;预计要到2008~2009年才能投入使用。

  SpearNet班组电台 美国ITT公司开发的SpearNet班组电台是专为满足当今下车士兵对软件无线电需求的低成本小波形系数电台,其基带部分符合SCA2.2版本,工作频段2.40~2.48吉赫,重312克,采用保密扩频通信技术;具有6兆比特/秒瞬时数据速率和多跳能力,利用能改变数据速率和编码的自适应传输协议来适应各种链路条件;支持1.5兆比特/秒语音、数据和视频的吞吐量;点对点的通信距离为2公里,演示的最大通信距离为6公里,比采用802.11无线LAN技术实现的距离大2倍,还可通过SpearNet的Meshnet特别自组网功能自动地进一步扩展覆盖范围。其它特性还包括全双工通信、内置GPS等。
  “太阳”士兵电台 泰利斯公司研制的“太阳”电台采用了通用体系结构,模块化的设计思想以及软件可下载协议。工作于特高频频段,在500千赫信道上可实现200千比特/秒~1兆比特/秒的自适应数据传输速率,具有无基站快速组网的能力,能同时进行语音、数据和视频通信。尽管该电台是基于德国IdZ士兵电台技术,但是将更小于IdZ士兵电台。“太阳”是英国HST计划选定的候选士兵电台之一。
  从正在开发的单兵电台来看,未来的单兵电台广泛采用了先进的通信技术,包括特别自组网技术、软件无线电技术、自适应无线技术以及抗干扰、抗截获技术,将大大增强单兵电台功能,并逐步向小型化、数字化、综合功能强的移动通信系统发展,从而真正实现士兵联网,满足信息战和数字化战场的需求


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发表于 2010-5-28 09:39:21 | 只看该作者
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