1、未来战场态势感知工具来源：互联网 责编：大嘴 作者：樊晨 译 时间：2004-08-12 【大 中 小】 一种个人通信和态势感知系统样机将为战术战场上的美作战人员提供便利。该系统实现了士兵同移动话音与数据网的连接，从而能在单兵间和整个部队间实现重要信息的共享。它的一种内置式惯性地理定位子系统将使部队即使在全球定位系统信号受到干扰或不可用的情况下也能确定自己的位置。当战争由大型、易受攻击的组织形式向小型、灵活部队转变之时，精确的指挥与控制变得尤为重要。随着单兵被赋予的任务和自主性的增加，个人通信系统和态势感知能力将成为协调移动作战的必备。国防先期研究项目局时下正在研制一种技术实验床，以论证一种小
2、部队态势感知系统的可行性。该态势感知计划源于 1996年国防科学研究会的一项研究。据该研究报告总结，各部队将广泛分散部署在未来战场的各处，需要空前量的态势感知数据来增强他们的战斗力。在这次研究结果的基础上，国防先期研究项目局于 1997年开始实施了态势感知系统计划，并以其作为更广泛的小部队作战计划的一部分。小部队作战态势感知系统（SUO SAS）计划的目的是研制一种可作为单兵通信和定位系统的装置。该装置在能从多个源头（如传感器和其他士兵）接收和发送信息的同时，还必须能在多种环境下工作，其软件能对数据进行处理并自动发送到战场各处，从而使士兵将精力集中于作战，而非集中于记住地点和发送信息。该计划的
3、第一个目标是开发超射频捷变技术。该技术能实现频段的迅速变换，以适应士兵所处的作战环境。它是通过软件设计以提供符合通信要求的最佳带宽来实现的。超射频捷变技术使 SUO SAS 的电台能够在诸如城市高频传输和密林区低频传输的情况下自动切换到特定频段。传输功率将对广泛分布的依靠电池供电的部队较为重要，因而将选择低功率广播来节省电力。SUO SAS 电台将相互转发报文，从而形成一个移动网内的一个个节点。这种报文传输途径极大地降低了各个部队的电力需求，并减少了被敌军发现的可能。眼下正在研究开发该计划设想中的高自适应、对等体间、自组式移动通信网的构建、维护和管理必备软件。这是将组网技术直接嵌入电台的主要难
4、题，而这种电台当前仅在固定设施和车载设备内配置。国防先期研究项目局还在开发一种特别的信息管理系统，用于维护网络并构建作战人员可以访问的数据库。该数据库可分级调用-请求提供信息的部队指挥官可接着将信息发送给他的上级，或在其部队间传播。例如，一名士兵发现了敌人坦克的一个编队并将描述数据输入了他的 SUO SAS设备，该数据就够成了移动网数据库的一个部分。如果另一名士兵进入了该区域并请求更新态势信息，则第一个士兵电台内的软件将把有关这些坦克的信息传输给他。为满足这些性能要求，SUO SAS技术正推进着目前技术水平的发展。根据作战环境，该设备将能以每秒 10比特/秒至 4兆比特/秒的速率发送信息。频率
5、捷变技术使士兵可在 20兆赫的频率范围内通信，实现电台对地理数据的收发。该系统还将包含增强型抗干扰能力。超视距救生模式将是这种电台的一大特色。与部队分开了数十英里的士兵将能从非常远的地方通过发送短消息来保持与部队的联系。由于其传输速率只能达到每秒 10-100比特/秒（仅够提供一份态势报告），因此该功能将针对距离来选择合适的数据率。SUO SAS技术将用于实现自控的自适应网络的构建，使该网络节点可扩充至 10，000 个。这些节点不见得是一个个单兵，他们可以代表来自自动地面传感器和无人驾驶飞行器的语音通信或数据。这些多节点网络将采用一种重层、分级的结构来管理。该系统的优点是可扩充。其第一层将包
6、括 50个节点，第二层与第一层内同一级别的节点相连，第三层将网络的范围延伸到其他通信系统。该计划接下来的问题就是编写软件,以对 SUO SAS系统要处理的所有数据进行相关处理。 国防先期研究项目局现在只是正在开始涉足其数据融合领域。它的即期目标是对进行低级别数据相关处理的技术可行性进行论证。为了完成这项工作，必须降低数据率并将需要的信息条并入一个超集。该项目采用的一项“刀刃”技术是多点传播技术，它能通过可变带宽实现语音和数据的系统发布。为了成功地提供这些传输方式，需要对信息的传播方式进行更深一步的了解。语音通信依旧在 SUO SAS对等网络中占据重要地位。不过，信息等待时间已成为一个重要问题，
7、因为节点间信息传输的任何较大延迟都会导致信息难以读懂。国防先期研究项目局希望将士兵开始讲话到接收到此讯息的等待时间减为 200毫秒以下。但是在没有固定式基础设施的情况下要实现这一点显然是个挑战。对移动网的维护是另一个难题。因为它是由进出本地子网络的一个个单兵组成，它的一个相关问题是如何保留一份有关某一指定子网上的在线人员的身份及他们所属级别的清单SUO SAS电台具有软件可定义的结构，使之可以集成到诸如“地面武士”和“战士信息网-陆上”计划之类的系统之中。该电台还可以经过编程接受诸如单信道地空系统，增强型定位报告系统的现行频率或未来战术电台系统的波形。它还具有卫星通信能力，但这次它未被纳入该计
8、划。这里的每一个电台都充当中继器，从而可节省电力并方便同级-同级组网。打个比方，假设有名士兵想向 100码开外的另一个部队的成员发信息，且他们之间还间隔有一些士兵，只要电台没有损坏，介于他俩之间的士兵的电台即可转发该信息。如果部队身处通信困难的区域，一种可能的解决方法是在战场各处投放较简易的电台作为中继器，并与外界保持联系。作战人员的地理方位及与其他士兵的关系将以图形格式显示在便携式计算机屏幕或头盔观测器上。其电台的电缆端口可使态势感知数据与诸如“地面武士”作战装置之类的设备相接。不过，“地面武士”计划必须首先确定小部队作战计划的呈现形式是否能与其系统吻合。该电台的态势感知系统内含一个地理定位
9、子系统，该子系统可通过与其它电台的通信来确定位置。该电台还拥有一个内置式全球定位系统（GPS）。不过，如果 GPS信号遭受干扰或不可用，电台可通过一种惯性导航系统和用来推定高度的气压计，来确定其所处的空间位置。在 2002年的技术论证阶段，一种地理定位装置将附在电台样机背包的底部。该装置包括一个 GPS单元、一个惯性系统和一个气压计，它们全部都接入 SUO ASA系统。不过，最终的系统有可能不完全包括这些传感器。这种样机对于演示所有的可能技术来讲显得庞大而笨重，现场将决定应采取怎样的必要折衷方案来以最小、最轻背负装置提供最大量的数据。该样机技术演示器是一个背包大小的装置。因为其目的是展示该设备
10、是如何运作的，因此将在现场采用较大的现场可编程门阵列代替应用专用集成电路来加载和测试新的算法,一旦实现这种替换,系统大小较以往将会减少很多。该技术经现场测试验证后,到 2003年底即可利用其较小的模型进行试运行.当完全实现了小型化的时候,电台将能装在一个约 8英寸长、3.5 英寸宽的包内，被附在背包或穿在带子上。该设备将包括处理器、射频子系统和一个用于存储数据的 IBM微型磁盘驱动器。目前，其样机正处于最终设计阶段，并将于 2002年上半年研制出成品，定于同年夏末秋初进行现场测试。SUO SAS计划力图提供一种在 4至 5年内能迅速投放部队的技术。这个时间框架需要在电台做好准备前有其他的具体硬件。如果其样机能在2002年完成研制，则包含新技术的另一种样型可能要过一两年后才能研制出来。就是在这个第二阶段期间，各军队将决定该态势感知系统在何处纳入他们的计划。
