美陸軍將綜合戰術網(ITN)的實現放在了優先位置。為了更好地闡明ITN在美陸軍現代化中所起的作用,這裡著重介紹近期的幾項新進展,這些進展說明了美陸軍是如何積極推進ITN計劃的。
6.1 美陸軍NIE 18.2評估綜合戰術網(ITN)
2018年11月,美國陸軍在德克薩斯州布利斯堡開展的「網絡集成評估18.2」(NIE 18.2)中對綜合戰術網(ITN)進行了評估。
NIE是ITN實施的第一階段,主要關注營及以下分隊。通過胸前攜帶的Android設備,戰場上的士兵可以訪問共享照片或地圖,利用這些照片或地圖上的數據和圖像獲得前所未有的態勢感知能力。這不僅可以讓士兵知道戰場上其他人的位置,還可以讓指揮所人員了解士兵的位置,並在整個部隊中共享戰場態勢。ITN提供了一種全軍共享圖像,使高級指揮官可以與營長和連長交談,各級指揮官還可以共享信息,讓整個部隊都能看到。這使得部隊可以同時解決多個問題。
NIE 18.2關注的一個領域是在對抗環境下使用ITN組件。ITN的核心(同時也是它的起源)是美國陸軍的「安全但非密」(SBU)能力。作為ITN的一部分,士兵們使用安全和「安全但非密」(SBU)網絡環境,允許數據按照密級進行分類,從而簡化訓練和網絡初始化。SBU沒有將作戰分隊僅限制在加密網絡中,而是通過提供其他選擇減輕了通信負擔。ITN組件採用士兵熟悉的商業手持能力減少訓練需求。
NIE 18.2 ITN的評估和試驗有助於為ITN的設計決策提供信息,並為2019年開始的網絡跨職能團隊(N-CFT)旅級評估提供數據。
在NIE 18.2中,第82空降師第508傘兵團第1營士兵試驗了包括「奈特勇士」和AN/PRC-148C在內的綜合戰術網(ITN)組件。
(1)SBU增強「奈特勇士」系統
隨著「安全但非密」(SBU)通信架構被納入ITN,美陸軍現在有更多機會在降低成本的同時進行通信。通過將SBU併入網絡,士兵們能夠利用商用蜂窩網絡,如4G、LTE和Wi-Fi,以及其他商用波長進行通信。此外,士兵們還能夠根據需要補充這些網絡,增強連通性。在營及以下採用SBU架構增加了美軍與盟軍共享無線電和通用作戰圖的選擇。
隨著SBU架構被納入綜合戰術網絡,士兵現在可以通過「奈特勇士」系統獲得增強的能力。這只是美陸軍在CS21下改進ITN的一個例子。
「奈特勇士」是一種綜合態勢感知系統,可以通過下車指揮官身上的行動電話類型的設備進行訪問。通過該系統,指揮官可以使用一種地理參照地圖應用程式,為其提供自己以及其他裝備「奈特勇士」的人員或設備的位置。
當從涉密網絡轉向SBU時,「奈特勇士」可以改變其設備分類,從而改變其可以接入的網絡。無線電網絡的分類等級也決定了「奈特勇士」設備的安全等級。隨著SBU的引入,士兵們現在可以儲備更多適用的通信設備,包括支持「奈特勇士」的設備。
在CS21下,PEO C3T也在評估支持TSM波形的設備及其在ITN中的作用。隨著新波形和訪問其他SBU網絡的能力的增加,「奈特勇士」可以實現功能的全面增加。這提高了數據傳輸量,改變了網絡連接方式和士兵間的交互方式。
(2)AN/PRC-148C支持TSM波形
ITN組件包含AN/PRC-148C雙通道組網電臺,該電臺以TrellisWare TSM商用波形和單信道地面和機載無線電系統(SINCGARS)波形為特色。美陸軍稱其能極大地提高美軍及其盟軍的互操作能力和戰術通信方式。
AN/PRC-148C是在AN/PRC-148的基礎上改進的多頻段組內/組間無線電臺,是一種手持式雙通道組網電臺,可同時提供雙通道窄帶和寬帶業務。這種電臺保留了SINCGARS單通道無線電波形、衛星通信綜合波形(IW),並添加了第二個寬帶信道以提供網絡、數據和視頻能力,提供實戰輔助支持以及嵌入式GPS衛星導航和定位。AN/PRC-148C可以為用戶提供更高音質、更大數據吞吐量,並能提供更強的指揮控制能力。特別是特高頻(UHF)衛星通信功能的引入,使美軍能夠在全球範圍內,在運動中、惡劣天氣條件下保持通信。
需要特別指出的是,AN/PRC-148C改進型新電臺引入了一種新波形,即與美國TrellisWare公司合作研發的TSM寬帶網絡波形。這種波形能在移動自適應網絡中可靠通信,克服了士兵無線電波形(SRW)所存在的問題,每個網絡的節點由SRW的30~40人擴展到200人以上。不但克服了相關頻譜問題,還保證了話音和數據信道的能力,能夠支持定位位置信息、聊天功能和視頻流。TSM波形在惡劣的多徑和高動態環境依然可以提供可靠的語音和數據通信。這意味著用戶不但可以建立規模更大的網絡,還能在城市環境,山洞、隧道和建築等各種複雜環境中提供可靠通信,傳輸話音、視頻和數據。
TrellisWare的核心技術稱為阻繼網絡(Barrage Relay Network,BRN),實現了比傳統MANET更可靠的性能。TSM可以運行在許多軟體定義無線電(SDR)設備上,為戰術環境使用的電臺提供可靠性能。
儘管美陸軍稱WIN-T不足以應對高機動的高技術戰爭,並在2017年中止了該計劃,但目前大部分的WIN-T仍將在未來幾年裡繼續服役。雖然美陸軍迫切需要推進現代化進程,但軍隊規模龐大,所以任何合理的預算都需要十年的時間來調整,因此美陸軍全面現代化的目標日期是2028年。但是WIN-T的關鍵部分將很快被替換,一些精選部隊將在短期內完全擺脫它,首先是位於布拉格堡的第50遠徵信號營。遠徵信號營的作用是為其他部隊提供戰術網絡通信支持。
2018年10月,第50遠徵信號營開始上交其所有WIN-T裝備。2018年12月,第50遠徵信號營在北卡羅來納州布拉格堡的訓練任務中首次使用了一種更輕小、更機動靈活、便於操作的通信套件——「增強型遠徵信號營」(ESB-E)。目前,該營的所有三個連都在使用這種新裝備,該裝備可以增加部隊小型網絡節點數量,從而在不降低能力的前提下縮小遠徵信號營規模。ESB-E某種程度上是為了增強特種部隊之類的部隊單元以前受限的通信能力。因為這些套件輕便、可擴縮、更容易配置,可以為指揮官使用信號設施支持作戰賦予更大的靈活性。
ESB-E用到的設備包括:大、中、小型三頻段衛星碟形天線和網絡基帶設備包;運輸箱裝地面視距電臺(加大帶寬);數分鐘即可讓網絡上線的安全Wi-Fi。在美陸軍網絡跨職能團隊(N-CFT)和美陸軍戰術指揮、控制、通信項目執行辦公室(PEO-C3T)的協助下,第50遠徵信號營測試了ESB-E通信套件,它可以在競爭性環境下提供強化的通信能力。
ESB-E研發團隊採用「開發運營」(DevOps)模式,從概念批准到裝備第一個連只花了8個月。每個連的新裝備版本不同,這些新裝備經歷不斷的「現場測試、修改、再測試」逐漸完善。在不到12個月的時間裡,經過十幾次修改,美陸軍獲得了一個全新的ESB-E。這不僅意味著新的裝備,還意味著新的人員、培訓和組織,甚至是重組的車輛調配場。新編隊可減少18%的士兵和一半車輛。ESB-E可以部署在商用飛機上,而不是重型空軍運輸機上,基礎網絡套件實際上可以裝在艙頂行李箱內,但它可以為60%以上的指揮所提供通信。
最終的ESB-E設計於2019年10月交付,之後美陸軍將決定是否按照最新型號的ESB-E重組其他遠徵信號營。然而,所有ESB-E並不都一樣。為第18空降師提供支持的營可能需要具備空降兵資質的通信技術人員,而為快速移動的裝甲師提供支持的營可能需要不同的地面車輛。美陸軍也一直希望在ESB-E部署後可以不斷為其增加新技術。
2019年4月,美陸軍N-CFT和PEO C3T選定Persisitant System公司的MPU5電臺完成一項網絡現代化合同。這一合同意味著美國陸軍在綜合戰術網(ITN)現代化領域邁出了重要一步。
在此合同下,Persistent公司將提供MPU5 MANET電臺、雙一鍵通設備、扇形天線,跨射頻頻譜的Wave Relay® MANET、場地支持服務與用戶培訓等。MPU5網絡電臺將進行12個月的評估。Persistent公司表示,在未來12個月中,將致力於交付一種規模可變網絡,為士兵提供實時態勢感知能力,在對抗性與擁塞電磁環境下向士兵提供高可靠通信服務。
MPU5採用了Persistant公司的Wave Relay® MANET技術,這是一種商用移動自組網解決方案,可以提供一種靈活的扁平二層網絡,提供直至徒步士兵一級的無縫隙魯棒網絡傳送能力,為士兵帶來更好的實時態勢感知接入能力,在任務關鍵場景中實現更好的決策,以及更快的行動能力。
Wave Relay®是一種生態系統。Wave Relay® MANET能夠不斷快速適應地形和其他困難環境條件的變化,從而最大限度提高連通性和通信性能,並採用專有路由算法,讓用戶可將大量網狀連接設備納入到網絡中,由這些設備本身構成通信基礎設施。Wave Relay® MANET有很強的通用性,可於戰場上在L、S或C波段鏈路間快速切換,適用於滿足不同任務需求。MPU5將Wave Relay® MANET集成到美陸軍的綜合戰術網(ITN)架構中,將使士兵成為網絡的中心。
6.4 美陸軍採購PRC-162電臺擴大ITN接入
2019年7月下旬,美陸軍授予柯林斯航天系統公司第六份PRC-162軟體定義地面電臺訂單,作為其手持、背負和小型電臺(HMS)項目的一部分。此次採購意義非凡,因為軟體定義無線電不僅可以增強美陸軍通信系統與傳統系統和盟軍系統之間的互操作性,還有助於擴大綜合戰術網(ITN)的接入能力。
PRC-162是一種雙通道戰術地面電臺,既可單兵攜帶也可車載,它將使美陸軍能夠利用新一代通信能力,如美國防部的新型移動用戶目標系統(MUOS)衛星移動通信能力,同時保持與傳統波形的互操作性。其開放架構設計還允許未來進行軟體升級。
2019年10月,柯林斯公司首次使用其第六代ARC-210軟體定義機載電臺與PRC-162戰術地面電臺通過實時MUOS網絡成功進行通信測試,顯示了MUOS通信在戰場上從空中到地面的真正互操作性。
ARC-210和PRC-162都屬於柯林斯航天系統公司TruNet™網絡化通信系列產品的一部分,該系列產品包括地面和機載無線電、先進的組網波形、應用、保障和服務,使地面和機載電臺能夠實時交換關鍵數據、圖像、語音和視頻。
當今多域作戰的成功,很大程度上取決於是否能實現安全可靠的通信,美陸軍下一代地面電臺PRC-162將提高部隊的態勢感知能力和戰術優勢。