淺析美軍通信網(wǎng)絡(luò)

周 歌 胡記文

（1.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)工程大學(xué)研究生管理大隊(duì) 陜西 西安 710086；2.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)工程大學(xué)信息工程系教授 陜西 西安 710086）

目前，外軍通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用超短波頻段以便在軍隊(duì)中更快、更有效地傳輸更多的實(shí)時(shí)信息。陸地通信網(wǎng)絡(luò)通過(guò)聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)、可編程軟件無(wú)線(xiàn)電廣播系統(tǒng)、單兵無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)和超高頻寬頻帶來(lái)傳送聲頻、視頻、數(shù)據(jù)和圖像。空中通信網(wǎng)絡(luò)將多種移動(dòng)通信模式連接起來(lái)，實(shí)時(shí)傳輸戰(zhàn)場(chǎng)信息。下面簡(jiǎn)要介紹幾種外軍通信系統(tǒng)。

1 戰(zhàn)斗通信保障系統(tǒng)（CSS Comms）

圖1 戰(zhàn)斗通信保障系統(tǒng)（CSS Comms）

戰(zhàn)斗通信保障系統(tǒng) （CSS Comms）（如圖1）包括戰(zhàn)斗服務(wù)保障自動(dòng)化數(shù)據(jù)系統(tǒng)接口（CAISI）和戰(zhàn)斗服務(wù)保障衛(wèi)星通信（CSS SATCOM）系統(tǒng)。CAISI將當(dāng)前和突發(fā)戰(zhàn)場(chǎng)通信服務(wù)保障（CSS）自動(dòng)化裝置通過(guò)戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)交換電子信息。CAISI連接了其他的戰(zhàn)場(chǎng)維持自動(dòng)化系統(tǒng)的基站。CAISI提供給單位指揮官和后勤管理者接口裝置，來(lái)支持CSS全范圍操作。此性能支持用戶(hù)的非接觸式的集中操作以及在固定和移動(dòng)操作環(huán)境中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。CAISI允許部署的士兵將CSS自動(dòng)化設(shè)備連接到可靠的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)戰(zhàn)術(shù)或商業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)交換電子信息。

2 寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)（DEWSS）

寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)（DEWSS）（如圖2）提供部隊(duì)?wèi)?zhàn)略上和國(guó)防部衛(wèi)星通信（SATCOM）的基礎(chǔ)設(shè)施，保障國(guó)家高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人的通信；滿(mǎn)足各種驗(yàn)證的指令、控制、通信和情報(bào)（C3I）的需求；把重要的情報(bào)傳送給世界范圍內(nèi)部署的部隊(duì)。DEWSS將商業(yè)衛(wèi)星終端、基帶系統(tǒng)、有效載荷、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造，使士兵能夠使用高容量寬帶全球通信衛(wèi)星。DEWSS的性能包括：甚高頻（SHF）通信，超視距通信；通過(guò)國(guó)防部衛(wèi)星接收站和標(biāo)準(zhǔn)的戰(zhàn)術(shù)接入點(diǎn)裝置進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)回傳；重要的核指令通信；高空抗干擾電磁脈沖強(qiáng)化，重要戰(zhàn)略部隊(duì)的抗跳躍性能。管理能力包括常規(guī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，寬帶全球頻譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，寬帶遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)傳感器，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備，聯(lián)合行動(dòng)管理系統(tǒng)，變頻管理系統(tǒng)。

圖2 寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)（DEWSS）

3 戰(zhàn)術(shù)地面站（JTAGS）

戰(zhàn)術(shù)地面站（JTAGS）（如圖3）是向前展開(kāi)的、軍團(tuán)以上級(jí)別的可運(yùn)輸系統(tǒng)，用來(lái)接收、處理、傳播來(lái)自空間站上的直接下行鏈路數(shù)據(jù)。后續(xù)的產(chǎn)品改進(jìn)將把JTAGS與下一代空間站紅外系統(tǒng)（SBIRS）衛(wèi)星整合在一起。SBIRS傳感器將明顯改善戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈預(yù)警的參數(shù)。預(yù)期的改進(jìn)包括更高質(zhì)量提示主動(dòng)防御系統(tǒng)，減少導(dǎo)彈發(fā)射的搜尋區(qū)域，加快初始報(bào)告的時(shí)間，改良橢圓式的落點(diǎn)預(yù)報(bào)。

JTAGS處理衛(wèi)星數(shù)據(jù)，為士兵傳播彈道導(dǎo)彈預(yù)警或特殊事件信息，支持多個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)通信系統(tǒng)間的區(qū)域作戰(zhàn)指揮。全球已部署五個(gè)JTAGS系統(tǒng)，是美軍策略指令系統(tǒng)的一部分。

圖3 戰(zhàn)術(shù)地面站（JTAGS）

4 地面移動(dòng)電臺(tái)系統(tǒng)（GMR）

地面移動(dòng)電臺(tái)系統(tǒng)（GMR）（如圖4）是美軍國(guó)防部和陸軍轉(zhuǎn)型的一個(gè)關(guān)鍵推動(dòng)者，它提供全方位的聯(lián)合行動(dòng)中重要的通信架構(gòu)。

通過(guò)軟件的重新配置，GMR可以與目前軍用電臺(tái)相匹配，運(yùn)行基于新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信息，利用自我形成、自我愈合、可管理的通信網(wǎng)絡(luò)增加了數(shù)據(jù)吞吐量。GMR路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能在不同的頻段鏈接不同的信息，形成互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。GMR從一至四個(gè)信道等級(jí)，支持多種安全水平，有效地使用2MHz到2GHz范圍內(nèi)的頻譜。無(wú)線(xiàn)電臺(tái)是軟件通信架構(gòu)，適應(yīng)未來(lái)信息增加的帶寬需要。GMR可以與四個(gè)以上傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)和JTRS無(wú)線(xiàn)電臺(tái)系列實(shí)現(xiàn)互操作。

圖4 地面移動(dòng)電臺(tái)（GMR）

5 手持式、背負(fù)式和小型設(shè)備（HMS）

手持式、背負(fù)式和小型設(shè)備（HMS）（如圖5）的嵌入式設(shè)備用于聯(lián)合軍種地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)、智能彈藥的部署和使用、無(wú)人駕駛車(chē)輛以及其他平臺(tái)的應(yīng)用程序，包括支持早期步兵旅戰(zhàn)斗隊(duì)和地面士兵系統(tǒng)的技術(shù)性能和集成。為士兵提供軟件可編程、多方式聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)間性能，能夠同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻通信，滿(mǎn)足士兵以及小平臺(tái)（如導(dǎo)彈，地面?zhèn)鞲衅鳎┑臒o(wú)線(xiàn)電臺(tái)要求。

圖5 手持式、背負(fù)式和小型設(shè)備（HMS）

6 抗干擾戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)終端（SMART-T）

抗干擾戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)終端（SMART-T）（如圖6）是一個(gè)軍用衛(wèi)星通信移動(dòng)終端，為美軍作戰(zhàn)人員提供世界范圍的抗干擾、中斷率低的保密語(yǔ)音和數(shù)據(jù)性能。SMART-T通過(guò)使用美軍國(guó)防部軍用衛(wèi)星和先進(jìn)的極高頻（AEHF）通信衛(wèi)星，擴(kuò)大了軍隊(duì)目前以及未來(lái)戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)的范圍。SMART-T正在進(jìn)行升級(jí)，以便與AEHF衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)互操作，現(xiàn)在它可以提供高達(dá)每秒8.192兆比特（Mbps）的數(shù)據(jù)速率。先進(jìn)的極高頻通信衛(wèi)星系統(tǒng)將大大提高軍隊(duì)的端到端抗干擾通信能力。

圖6 抗干擾戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)終端（SMART-T）

7 單信道地面站和機(jī)載無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)（SINCGARS）

圖7 單信道地面和機(jī)載無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)（SINCGARS）

單信道地面站和機(jī)載無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng) （SINCGARS）（如圖7）是美軍國(guó)防部陸軍的多業(yè)務(wù)裝備，用于排級(jí)以上的語(yǔ)音通信，在30.000到87.975MHz的頻率范圍內(nèi)工作。該無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)能夠建立雙向通信，并提供多模語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信，支持地面、空中到地面、地面到空中的視距通信鏈路。

增強(qiáng)型包括嵌入式全球定位系統(tǒng)（GPS）接收機(jī)和基于無(wú)線(xiàn)電臺(tái)的作戰(zhàn)識(shí)別/基于無(wú)線(xiàn)電臺(tái)的環(huán)境感知性能，在目標(biāo)區(qū)域?yàn)樽鲬?zhàn)人員提供改進(jìn)的環(huán)境感知及識(shí)別友鄰部隊(duì)的能力。基于無(wú)線(xiàn)電臺(tái)的作戰(zhàn)識(shí)別彌補(bǔ)了作戰(zhàn)識(shí)別的缺陷，提供了問(wèn)詢(xún)/響應(yīng)性能，以滿(mǎn)足空對(duì)地的確定性平臺(tái)識(shí)別。基于無(wú)線(xiàn)電臺(tái)的環(huán)境感知為每一個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)增加了無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航性能，用以改善環(huán)境感知圖像。增強(qiáng)型互聯(lián)網(wǎng)控制器增加了改良的尋址性能，由聯(lián)軍作戰(zhàn)指令平臺(tái)提供，支持戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)改進(jìn)設(shè)施，支持聯(lián)軍互操作性。加密設(shè)施的現(xiàn)代化是可編程的通信安全性能，用于SINCGARS，使無(wú)線(xiàn)電臺(tái)繼續(xù)提供機(jī)密和絕密級(jí)的保密通信。

［1］UNITED STATES ARM(ALJ)US.ARMY WEAPON SYSTEMS 2012.

［2］陳萱.國(guó)外新型軍事通信衛(wèi)星系統(tǒng)與技術(shù)發(fā)展研究[R].國(guó)防科工委，2007.

［3］International Military Markets,Europe.FORECAST INTERNATIONAL[R]，October2007.

［4］馬亞紅，任登高.國(guó)外軍事通信衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].國(guó)防科技，2011（2）：75－79.

［5］溫巧林，司守奎，孫璽菁，許波林.軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性指標(biāo)函數(shù)研究[J].系統(tǒng)安全，2010，6（20）：48－49.

［6］余奇，于路，聶昊.美軍JTRS通信體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展研究[J].科技信息，2009（13）：29－30.