3G網絡與無人機——信息流是未來戰場的真正主角

佚名

2013年1月初，美國國家廣播公司NBC傳出了一條消息。經巴基斯坦官方證實，在1月3日夜間的一次行動中，美國無人機炸死了巴基斯坦塔利班分子的頭目穆拉·納茲爾。同時被炸死的還有他的副手拉塔·汗。當時兩人躲在接近阿富汗邊境巴方一側的安格阿達，這個地方屬于南瓦濟里斯坦，是巴基斯坦政府鞭長莫及的部落地區。納茲爾的主要襲擊目標是阿富汗境內的美軍和北約部隊。

由此回溯到2001年11月14日，美軍3架F-15戰斗機聯手一架MQ-1“捕食者”無人機，將本·拉登的得力助手阿提夫炸死在阿富汗喀布爾郊外。這是無人機首次在反恐戰爭中取得戰果。

如今，12年已經過去了。無人機執行作戰任務已經成為一種常態。從給有人作戰飛機打下手，到成為空襲作戰中的主角，一場革命已經悄然發生。這種革命，不光是技術上的，更多是觀念上的。它已經改變了戰爭的游戲規則。

無網則負，慢則必輸

先說一個似乎與無人機無關的話題。著名手機制造商諾基亞、摩托羅拉、愛立信為什么讓蘋果、三星打得一敗涂地？你可以從各個角度回答這個問題。但最關鍵的原因是，對于2G網絡時代形成的市場優勢，他們戀戀不舍，乃至在3G網絡時代來臨的時候，他們無可挽回地Out了。現在掏出你的3G手機，你不僅可以隨時刷新微博，上傳視頻或照片，還可以通過位置功能輕松找到附近的餐館、商場、地鐵站，甚至美女或帥哥。這背后實際上是衛星網絡通訊技術的迅猛發展。事實上早在2009年，阿富汗和伊拉克戰場上的美軍已經應用iPhone手機應用程序幫助狙擊手測算彈道，而且已經嘗試用iPhone從無人機上下載情報，或將拍到的情報上傳。神秘的“網絡中心戰”對基層士兵并不復雜，僅僅是在手機屏幕上劃拉幾下、按幾個按鈕而已。

針對無人機作戰而言，像“捕食者”這樣的中高空、長航時無人機離不開GPS衛星通訊網絡和高效率的數據鏈。2008年，英國《每日電訊》曾報道，兩名英國皇家空軍的操作員在美國拉斯維加斯郊外通過人造衛星引導MQ-9無人機，搜索阿富汗戰場上的塔利班目標。無人機把戰場實時更新的高清晰度照片、視頻和雷達數據通過數據鏈上傳到衛星，這些資料很快又通過數據鏈清晰地出現在操作員面前的電腦屏幕上。操作員們經過判讀，確認目標，選好適配的武器，向無人機發出命令。僅僅幾分鐘后，一枚GPS制導炸彈就從MQ-9上悄然投下，目標頃刻間被摧毀。阿富汗戰場距離操作員們所在的拉斯維加斯，直線距離將近11300千米。在機械化戰爭時代，這種作戰形式，即使作戰參謀們把腦袋天天扎在地圖堆里都想不出來。一群智商超過140的人可能要花上一兩個星期，打無數個加密電話，才能弄清敵人在哪，派誰過去，怎么過去，帶什么“家伙事兒”，完成任務人怎么回來，完不成任務怎么辦，前提還得是敵人活動相當有規律，不能出遠門。而在3G網絡時代，這只不過是彈指一揮間。

衛星、地面控制站、無人機，甚至每一個士兵都是網絡作戰中的節點，數據鏈把它們聯系起來。3G時代的民用無線網絡，也就是手機上用的，每秒至少能傳輸2M（室內）、384K（室外）、144K（行車中）字節。而軍用網絡數據傳輸，速度只能更快，而且要充分考慮到保密、防干擾等重要因素。

當你點開優酷網，在線看視頻，或者從迅雷上下載電影，就產生了數據流量。當看到視頻半天才出來，或者迅雷的藍條好幾分鐘才前進幾毫米的時候，你心里可能會痛罵電信或網通的寬帶像坨屎。而無人機上邊可能裝有合成孔徑雷達、機載測試雷達、動態目標指示雷達、光電傳感器等，獲得的絕大部分情報是圖像和視頻，這還不包括己方士兵可能上傳的。處理這些情報的速度必須很快，寬帶要真的夠寬。“因為用戶多，堵車了，所以寬帶就成窄帶了”，這種托辭，作為數據服務商，您最好跟美國中央軍委去解釋。2005年，美國國家地理情報局規定的高清圖像標準是1280×720像素，這幾年可能已經達到1920×1080像素，這要求數據鏈寬帶傳輸速率達到每秒3G字節，這個速度，看個高清真人版戰爭大片，應該是嘩嘩地了。這也正是美國正在研究的“超寬帶”（UWB）數據鏈想做的，帶寬將是G赫量級的，抗干擾能力比常規擴頻高出近20分貝。

為了精準快，硬件要減肥

除了無人機本身，不得不說說機載武器。科索沃戰爭結束后，美軍發現，扔下去很多GPS/慣性制導炸彈，但實際炸到的目標多是一些“沒長腿”的大樓、電站或者大橋，而塞爾維亞軍方的自行高炮、導彈發射車等等損失并不大。因為這些目標“長了腿”，自己能走。對于比較“笨”的JDAM靈巧炸彈或者“戰斧”巡航導彈，丟了設定目標的具體坐標，就等于“看走眼”。所以在2003年伊拉克戰爭以后，美國重點發展了能打移動目標的武器，確切而言，讓武器達到超聲速，不等敵人跑就把他干掉，比如曾經被熱炒的X-51空射巡航導彈，美國人計劃把其飛行馬赫數提升到5.0。這意味著，導彈從阿拉伯海飛到阿富汗東部可能僅需要20分鐘，不用裝彈頭，借助于自身的動能就能把目標砸得稀巴爛。但這是一個費力不討好的方案，用這么高級的武器攻擊一群山溝里騎毛驢的塔利班，顯然不值。

美國人想到的另一個方案還是動用數據鏈，把它裝到JDAM或者“戰斧”上，甚至裝到“神劍”一類的炮彈上。但還是有問題，盡管無人機可以獲得自動更新的目標坐標，但是只能做到打擊跑得比較慢的目標，打起全速行駛的汽車、裝甲車、騾馬車，還是費勁。

怎么辦？有辦法。美國人把合成孔徑雷達裝上了飛機，這種雷達可以不受惡劣天氣的影響，穿云破霧，對目標進行全天候24小時的實時跟蹤，并預測目標的運動軌跡。MQ-9裝上合成孔徑雷達后，據說能在12000米高空提供分辨率為0.1米的實時圖像，配合雷神公司的AN/AAS-52多頻譜目標指示系統（有紅外、彩照和激光測距功能），打擊移動目標的能力大為提高，用一枚有GPS制導功能的GBU-38靈巧炸彈，完全可以勝任任務。

對無人機本身其他的硬件設備而言，網絡中心戰的要求也特別明確，它們不能太沉，也不能太大。在一架MQ-9“收割者”無人機的光電傳感器上，連接有12組攝像鏡頭，可同時拍攝半徑4000米地區內的靜態照片或者動態圖像。你可以到商場里看看帶長焦的佳能相機有多大，再把12臺同樣尺寸的“大炮”按照不同方向擺到地面上，猜猜需要用多大的紙箱才能裝起來，而且要保證看到四面八方。要知道，“收割者”要把12臺拍攝距離、拍攝清晰度都遠非民用相機可比的超級相機都整合在直徑只有1米多一點的機頭內部，而露在外邊的“光電頭”相當于相機鏡頭，其直徑僅約相當于機頭的三分之一。

未來，用于無人機的合成孔徑雷達本身的重量也會越來越輕。僅用2004年的數據，EADS公司當時研制的防務和通信系統微型合成孔徑雷達重量不超過4000克，圖像分辨率約0.5米。成像微型傳感器公司的高分辨率、超輕型小型合成孔徑雷達重5.4千克，當時的分辨率約1米。如今，快10年過去了，想想吧，人家不會停下來。

具體到數據鏈，無人機數據鏈由編解碼、加密、調制解調、上下變頻等功能模塊組成，每個模塊都對應著相應的電子設備，而設備是有重量的。美軍正在為無人機研究軟件無線電技術，數據加密、解密，數據格式，設定工作頻段等等這些過去必須通過硬件的事兒，盡量多交給軟件來做，而且各軟件之間要能實現兼容。遙控遙測，信息傳輸或跟蹤定位，過去要使用不同的硬件設備，傳輸信道也各不一樣，新技術可以把這些功能都整合到軟件中去，再按照任務的不同，分配傳輸信道。這樣，這些硬件設備本身的尺寸也降了下來，傳輸過程日益簡潔，效率也越來越高。打個比方，上世紀90年代，很多耍酷的小老板們手里拿著磚頭一樣的“大哥大”，腰里別著摩托羅拉漢顯尋呼機，接到一個尋呼號，立馬奔向胡同大媽小鋪里的公用電話。如今，無論你是誰，一部手機輕松搞定，拿起來就打，發短信，看視頻，用微信，玩陌陌，想干什么就干什么。通訊技術的進步，讓電子設備的重量越來越小，對于冷血殺手無人機，這也是一個正在進行但沒有窮盡的潮流。endprint