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美国陆军网络现代化“能力集”发展概述

发表时间：2021/1/12 来源：《文化研究》2020年12月下作者：杨静来梦露

[导读] 近年来，为实现可确保战备并战胜对手的战术网络，美国陆军在实现网络现代化方面做出了重要变革。美国陆军网络跨职能团队和战术级指挥控制与通信项目办公室（PEO C3T）开发了一种能力集过程，以每两年时间为周期的快速装备和不断迭代过程，向美国陆军提供新兴网络技术。美国陆军计划从2021年开始，通过4个能力集向部队提供新兴网络技术和装备，到2028年实现全面网络现代化。

陆军工程大学基础部杨静来梦露

摘要：近年来，为实现可确保战备并战胜对手的战术网络，美国陆军在实现网络现代化方面做出了重要变革。美国陆军网络跨职能团队和战术级指挥控制与通信项目办公室（PEO C3T）开发了一种能力集过程,以每两年时间为周期的快速装备和不断迭代过程，向美国陆军提供新兴网络技术。美国陆军计划从2021年开始，通过4个能力集向部队提供新兴网络技术和装备，到2028年实现全面网络现代化.能力集是美国陆军战术网络能力开发和交付过程的一次变革，这种方式意味着美国正在由传统的漫长采购和研发过程向技术驱动、士兵反馈信息型的能力集迭代过程转变，本文介绍了未来的“战术”战争网络四个能力集项目的内容和特点，帮助我军了解美陆军网络现代化发展及其影响。
关键词：美陆军，网络现代化，作战发展
        一、项目背景
        美陆军于2018年2月发布了《陆军网络现代化计划》，提出了一体化战术网（ITN）的概念，寻求将战场上固定式、“烟囱式”和异构的通信组件有效地集成到一个有弹性、具备移动能力的作战网络中，目标是在2028年达到满足多域作战需求的未来网络状态。ITN的解决方案包括高容量商业卫星通信、受保护的波形、中轨卫星星座、空基互联网、强化无线电台、模糊化无线电频率和电磁频谱能力。
        2020年4月，美国陆军完成了“能力集21”（Capability Set，CS 21）的关键设计评审，确定了各旅所需的技术类型和装备数量，并于7月启动了采办工作，预计将有4个陆军步兵旅在2021财年获得相关装备在“能力集23”（CS 23）方面，2020年5月，美国陆军开始进行网络能力的下一轮迭代，提出了相关技术需求，希望能进一步提升网络传输能力；9月，美国陆军又召开了技术交流会，讨论了CS 23的关键领域与目标，并关注到了可扩展多波段天线与下一代视距/超视距通信能力。由此可见，美国陆军正在加速推进能力集相关工作，以更快推进战术网络的现代化。
        二、项目介绍
        美国陆军将通过四个能力集的开发部署来实现战术网络现代化，分别为“能力集21”、“能力集23”、“能力集25”（CS 25）和“能力集27”（CS 27）。
        1、“能力集21”（CS 21）
        “能力集21”聚焦于优化小型部队的网络，建设更适合远征、机动性更强、不太复杂且受到更好保护的一体化战术网，为步兵旅战斗队、安全部队支援旅和增强型远征信号营等“高优先级部队”提供网络解决方案“能力集21”的主要任务包括：
        将初级一体化战术网部署到步兵旅战斗队，其能力包括：采用安全但非密的安全架构，提供广泛的互操作性，使用小孔径的卫星通信终端，采用系留无人机构建初级的空中层通信系统，扩展网络覆盖范围，支持战术4G LTE和第二代铱星系统；为增强型远征信号营提供支持军/师级远征通信的更小、更轻的网络通信设备；升级现有卫星通信终端软件，增强卫星通信弹性。
        在过去的一年半中，第82空降师的士兵们一直在测试一体化战术网并提供有价值的反馈，以确保在基于威胁的战术环境中实现更小、更轻、更快、更灵活的通信系统。今年4月，美国陆军网络小组完成了“能力集21”的关键设计评审，制定了各作战旅所需技术数量和类型的相关决策，如单信道电台和“领导者”无线电台的需求量。关键设计评审的目的是确保美陆军在不断探索特定技术难题的同时也能负担得起相应数量的设备。评审团队起初认为陆军需要少量的“领导者”双信道无线电台和较多的单信道电台，但评审结果恰恰相反，评审团队最终降低了单信道电台的采办量并增加了“领导者”无线电台的采办量。
        2、“能力集23”（CS 23）
        基于CS 21，美国陆军网络跨职能团队目前正在开发更注重以“容量、韧性和聚合”为目标的CS 23。换言之，美国陆军正在寻求更多选项，以增加网络带宽，继续提升士兵访问多个网络路径的能力，并继续聚合多种“任务指挥”系统软硬件。CS 23的工作主要分为统一网络、联合部队互操作性、通用操作环境（Common Operating Environment，COE）和指挥所机动性与可生存性4个方面。
        2.1统一网络
        在此项工作中，优化了速度和距离的ITN将会部署到“斯特瑞克”和装甲旅中，而向旅级以上部队的部署可以使其与部署了ITN的部队同步具备多域作战能力。此外，该工作中还包括了大容量通信（LEO/MEO）、SINCGARS抗干扰能力提升、初步的频谱混淆、C4ISR/EW模块化开放标准套件（CMOSS）、综合的车载/徒步型可靠定位、导航和授时服务以及加固的网络传输（增加数据吞吐/降低尺寸、重量和功率与成本（SWaP-C））等。统一网络的工作有5个具体目标：
        实现可利用商业LEO/MEO星座的初步大容量通信。为了使指挥官拥有更多通信选项，并向装甲部队提供动中通能力，美国陆军正积极利用新兴商业卫星星座。商业中低地球轨道能力可以在扩大网络容量的同时缩短网络延迟，从而支持“任务指挥”、火力、持续保障和情报系统数据的聚合。目前，美国陆军的科技合作伙伴正与商业界联合，为迅速上线的低地球轨道能力开始地面终端整合工作。在美国陆军作战能力研发司令部C5ISR中心的帮助下，美国陆军现在已经在进行中地球轨道原型研究工作，并在筹划CS 23低地球轨道解决方案——包括天线和基带系统集成。

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此外，CS 23中还有望添加天基互联网能力，SpaceX公司目前已经在开发天基卫星星座；
        扩大战术（所有层级）和企业网络之间的网络运维工作。根据该目标，作战人员将能快速规划、建立、维护和优化战术网络，并将其集成到企业网络中。美国陆军认为，解决方案应提供便于士兵操作的系统，这样就可以快速地重新为系统和部队分配任务；·?加固的网络传输/分布式波形。这种创新性解决方案能保证在拥挤和对抗的环境中使用网络传输能力，从而也可支持“任务指挥”系统C5ISR/电子战模块化开放标准套件此项能力将帮助在整个C4ISR领域中快速插入新技术，同时也会说明尺寸、重量与功率及集成问题；改进的空中层（高空/无人平台）。此目标中将演示改进的空中层，以延伸视距通信，支持“任务指挥”系统。
        2.2联合部队互操作性
        在该项工作中，将会在美国本土提供用于美国陆军任务伙伴环境（Misson Partner Environment，MPE）的持久训练环境（Persistent Training Environment，PTE），并向美国本土之外延伸提供美国陆军企业级任务伙伴环境。同时，该项工作也将具备多层安全性（Multi-Level Security，MLS）。
        3.3通用操作环境
        按要求，该项工作将首先为多域战和软件的融合设定条件，具体工作主要包括融合任务指挥应用（火力、情报与维持）、在车载计算环境中融合任务指挥的维持与后勤应用、将情报数据与通用操作环境集成为任务指挥情报的一部分以及提供具备电磁频谱和电子战能力的改善型通用作战图。此外，该工作还将提供分布式数据计算架构，这其中涉及到了数据结构、云计算技术与基础设施现代化等方面。
        3.4指挥所机动性与可生存性
        3、“能力集25”（CS 25）与“能力集27”（CS 27）
        “能力集25”（CS 25）以“自动化与受保护”为主要目标，包含了完整的云功能、5G、先进空-地通信及先进波形等内容。在此阶段，美国陆军将可能实现5G商业能力的初步集成，综合战术网（ITN）的自动化程度也将得到提升。同时，美国陆军还计划引入云计算技术。“能力集27”（CS 27）以“多域统治力”为主要目标，预计将会对5G能力做进一步加固，人工智能与机器学习等也将得到强化以更好地支持指挥官的决策。此外根据PEO C3T的说法，中低轨卫星也预计将在2025或2027年实现技术上的成熟化。在此期间，地球同步卫星系统仍会发挥作用。
        三、结语
        在每个能力集的开发过程中，美国陆军不仅会进一步加强与工业界的合作，而且也会吸收作战部队实验信息以及士兵与领导者的直接反馈信息，这对于交付那些能让士兵赢得胜利的解决方案来说十分关键。采用能力集有一大显著特点是：当一个能力集列装时，下一个能力集的研发也在进行中。这种迭代过程使步兵、“斯特瑞克”部队及装甲部队能力得到显著提升——也包括信号部队，并确保美国陆军预备役和国民警卫队所接收到的系统能够改善与能力集部队的连通性，可为大规模战斗行动提供支持。在系统化且积极的“能力集”发展过程中，美国陆军战术网络的每次迭代升级可能都会处于不断的变化之中，这样，战术网络就会更具鲁棒性和韧性，相关部队也能及时获得相应的关键能力。更重要的是，这种方式将最终有助于美国陆军更快更好地全面实现战术网络的现代化和多域作战。
参考文献：
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