來源：軍事高科技在線作者：秦中南、龍坤
導讀
近些年來，世界很多國家正在積極推進5G的應用。全世界5G基站的數量持續增長，5G應用層出不窮，享受5G服務的用戶也越來越多，5G正在越來越多地影響和改變著人們的生活方式。與此同時，5G在軍事領域的應用也在逐漸拉開帷幕。本文是《淺談5G的軍事應用》系列的第三篇文章，主要介紹5G在軍事航天、智慧軍營、反恐領域以及和北鬥導航結合的應用前景，供感興趣的讀者參考。
01
軍事航天
基於高可靠、低延遲、海量連接的技術特點，5G技術的突破將廣泛輻射影響航天和國防應用場景。5G與航天應用相互制約又相互依賴，制約體現在：在應用層，5G所展現出來的技術優勢和高性能將嚴重影響商用天基通信網絡的發展模式，目前ViaSat-2衛星提供100Mbps的下載速率，遠低於5G的高速下載能力和低時延特點；在基礎層，5G頻段的大規模擴張已經對衛星頻段的應用造成了影響。依賴在於：首先，通信衛星將在5G網絡中發揮重要作用。天基平臺的高度優勢造成了延遲的客觀存在，也成就了高覆蓋率的絕佳優勢，未來在5G地面設備難以覆蓋或覆蓋成本較高的區域，衛星將起到至關重要的作用。其次，在戰場環境中，軍隊將嚴重依賴天基通信平臺。最後，為了支持商業衛星的發展，衛星地面站系統正經歷新的變革，需要通過採用新的地面天線提高與衛星的連結速率並降低成本，進而實現更高效的空地通信。因此，5G和航天應用的融合發展刻不容緩。
▲圖一：軍用太空飛行器
5G為空地武器平臺的互聯提供了硬體基礎。匹配正如火如荼發展的低軌通信衛星星座，5G與構成物聯網的眾多傳感器相結合，將為指揮員提供收集來自天基維度的戰場實時數據，使得系統能夠將正在發生的實時事件、正在做出的決策、即將發生的事情、過去發生的事情，以及所有數據整合在一起，進而做出分析和預測。
5G將極大影響太空的電磁頻譜相關領域。5G將實現基於天基衛星平臺的戰場強態勢感知能力和戰場保密通訊能力，在實時掌控戰場平臺的同時，能夠對戰場士兵身體狀態進行監控，進而實現戰場兵力調整，制定對抗措施。
5G有望顛覆未來航天製造模式。當前，工業領域無線技術主要應用於設備及產品信息的採集、非實時控制和實現工廠內部信息化等。由於在可靠性、數據傳輸速率、覆蓋距離、移動性等方面的不足，導致當前工業領域無線技術並未能廣泛應用。隨著5G技術的不斷發展成熟，特別是其特有的低時延、高可靠、以及大帶寬等特性，使得無線技術應用於現場設備實時控制、遠程維護及操控、工業高清圖像處理等工業應用新領域成為可能，同時也為未來柔性生產線、柔性車間奠定了基礎。無論是衛星、運載火箭還是相關零部件的製造，以5G+3D列印為核心的智能航天製造都將以更快的速度支撐航天迭代創新與發展。
太空已經進入一個新的次元，世界不少軍隊都正在積極探索軍隊對太空網際網路的應用問題。在可預見的未來，5G構築起的將是下一代通信的網絡基礎，其基礎性和衍生效應將進一步增強，對各領域的輻射將進一步深入。未來的戰場將是以網絡為中心，以天基平臺為支撐的戰場，而5G將進一步放大天基平臺的能力和優勢，未來的「5G+軍事航天」將是大國競爭的焦點之一。
02
智慧軍營
2019年10月25日，由中國指揮與控制學會和中國電子信息產業集團有限公司主辦的「2019智慧軍營創新大會」在北京太極信息產業園召開。會議以「聚焦自主創新技術、促進智慧軍營建設」為主題，促進軍營信息化建設，構建智慧軍營的智能化管理體系，實現營區要素數位化、基礎設施智能化、信息資源網絡化、日常管理可視化，達到「信息備戰、信息施訓、信息促管、信息共享、智能應用」目的。其中，以IPV6+5G的技術體系得到了與會專家的高度關注，不少學者都提出了基於5G技術的智慧軍營綜合管控平臺解決方案。
在軍營日常的管理與生活中，依託5G網絡構建智能警衛勤務平臺，能夠實現聯網視頻巡查、智能感知報警、異常情況快速定位與處理，提高營區綜合防護水平，降低警衛勤務工作強度；建立智能學習系統，能夠自動檢索網上資源，構建內容多元、環境開放、主體寬泛的網絡課堂，實時進行互動，引導官兵學習軍事和科學文化知識；運行智能辦公系統，能夠突破時間與空間限制，實現非密業務的分發流轉與呈報審批，輔助開展辦公作業，及時提醒待辦事項，提高工作質效。在後勤保障方面，隨著射頻識別(RFID)技術、二維條碼技術和智能傳感技術的突破，依託5G網絡，部隊後勤系統能夠自動獲取在儲、在運、在用物資的信息，實時掌握部隊補給需求，從而對裝備物資進行智能化管理，實現在準確地點、準確時間向作戰部隊提供合適的補給，避免不必要的混亂和浪費。5G海量連接能力結合RFID標籤、傳感器網絡等感知手段能夠實現裝備物資從生產、採購、運輸、存儲到使用的全流程識別，進行高度透明化的追蹤與配置，消除部隊「資源迷霧」，實現全資產動態精確管理，提高軍隊後勤保障效能。同時，還能根據物資消耗情況做出智能預測，提前協調、控制、組織和實施裝備物資的生產供應。
▲圖2：智慧軍營概念圖
03
裝備維護
5G還可應用在部隊裝備維修及遠程服務領域。前端使用者佩戴眼鏡或其他智能設備，通過攝像頭採集到的第一視角畫面利用5G網絡同步傳輸給後端協作人員，後端協作人員如同親臨現場，雙方所見畫面完全一致。利用5G網絡的智能生態系統，「老師傅」能為「新手」提供智能化、可視化的遠程指導、驗收和運維工具，大幅提高了裝備維護效率效益，也有利於部隊裝備維修人才的新老傳承。
04
5G無人反恐應用
基於5G的無人化反恐維穩技術裝備是新型的網絡化反恐技術裝備，將成為提升反恐維穩部隊多樣化軍事任務能力的有力手段，其基本的功能是為反恐維穩部隊執行預警探測、情報偵察、精確定位、火力打擊、驅散拒止、排雷排爆、破障排險等任務提供支持。為滿足反恐維穩部隊遂行多樣化軍事任務的需要，利用5G的eMBB、uRLLC、mMTC技術，實現無人機、機器人等無人化平臺的入網連接，以及無人化平臺與傳感器網絡的協作互通，為無人化平臺偵察探測數據、遠程操控指令、維護管理信息等提供高帶寬、低時延、高可靠、高安全傳輸通道，進而實現反恐複雜環境和目標的遠程實時感知以及火力打擊、排雷排爆等危險任務的遠程實時操控。面臨日益嚴峻複雜的反恐鬥爭形勢，反恐部隊承擔的情報、偵察、處置等多樣化任務日趨繁重。為有力支撐反恐維穩軍事行動任務，必須著力發展高性能信息化、智能化、專業化、體系化的反恐技術裝備。
▲圖3：智能化反恐平臺暢想圖
以反恐無人化平臺的最新研究成果為基礎，利用5G的eMBB技術結合衛星通信技術、移動邊緣計算技術、人工智慧技術、大數據關聯分析技術等，實現無人化平臺採集的高清圖像、媒體流等高帶寬偵察探測數據的就近處理、接收回傳以及智能分析，支持反恐作戰偵察探測任務的高效實施；利用5G的uRLLC技術結合衛星通信技術、人工智慧與機器學習技術，實現無人化平臺在複雜任務環境下的遠程實時操控，支持反恐部隊有效執行排雷排爆、精確打擊等危險作戰任務；利用5G的mMTC技術結合移動邊緣計算技術，實現無人化平臺與傳感器網絡的協同互通，支持無人化平臺感知能力的擴展延伸；利用5G的D2D技術結合人工智慧技術，實現無人化平臺之間、無人化與有人平臺之間的協同作戰能力。
05
5G-北鬥聯合應用
北鬥系統和5G具有天然的淵源關係，北鬥本身是一個國家重要的時空基礎設施，提供高精度的位置和時間信息，5G和北鬥具有天然的融網絡、融科技、融技術、融終端、融應用優勢。同時，北鬥可以構建高精度、高可靠、高安全的新一代信息時空技術體系，物聯網、雲計算、大數據包括人工智慧、區塊鏈技術都離不開北鬥，也離不開5G。
北鬥/GNSS（全球衛星導航系統）是唯一的全球性、高精度時空基準。其最大的好處是系統的全球性，能實現全球時間的精確同步，可以在廣域甚至全球把感知時間和位置的能力賦給5G，從而賦給其它的系統，賦給道路、環境等。高精度導航增強技術對移動通信網、網際網路賦能，給移動信息在網上瞬時位置定位，定其去向和瞬時流速，還能使移動網際網路具有室內外定位無縫化一體化功能，實現城市全時域、全空域定位的智慧城市建設需求。北鬥/GNSS與5G相互賦能，彼此增強，這樣便產生了智能的五大能力：感知、學習、認知、決策、調控。因為調控需要在位置和時間上的精準協同，協同可能要達到微秒級、再精準1000倍甚至是100萬倍。這五大功能，可以實現人類感知和調控物理時間能力。
▲圖4：5G+北鬥精確定位
在5G技術的加持下，北鬥導航即可實現工業網際網路（CPS）的目標：讓廣域或全球性分布的物理設備在感知的基礎上具有計算、通信、遠程協同、精準控制和自治等五大功能，以實現人類感知和調控物理世界能力在時間、空間尺度方面的延拓。比如在未來的無人駕駛系統中，北鬥和5G便可做到優勢互補。它們增強了無人駕駛系統對定位精度和定位可靠性的要求，進而對無人駕駛系統的安全性提供了可靠保障，甚至對無人駕駛智能管理調度平臺的 時效性和高效率提供了技術保障。隨著5G通信技術和全球導航衛星系統的高速發展，藉助於這兩項技術的優勢去解決相關軍事問題，已經成為一個重要的趨勢。