浅谈21世纪美军战略通信系统
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美军陆战网现代化计划摘要:美国陆军现在正处于一个转型期。
随着从阿富汗撤军,美国陆军正进入一个充满不同的全球性挑战和优先权的新时代。
国防部(DOD)的新战略指导强调,部队必须有可靠的网络接入能力才能在现代冲突中取得胜利。
陆战网是美国陆军的企业级网络,它将确保世界各地的战士和指挥员获得充分的信息优势。
公元前490年,雅典人费迪皮迪兹跑步穿越整个希腊半岛,第一时间将波斯人入侵的消息传回雅典,这其中蕴育着一个简单而深刻的军事真理:信息就是力量。
同理,在1862年的安蒂特姆战争中,乔治•麦克莱伦的战略胜利正是依赖于意外发现了罗伯特•李的真实作战计划。
有了及时、准确和相关的信息后,雅典和联盟国军才能迅速做出反应,并最终有效赢得了战争胜利。
大约在费迪皮迪兹之后的1500年以及安蒂特姆战争之后的150年,美国陆军正致力于不断地提高其信息获取能力。
电报、无线电台和卫星相比那些单独的徒步信使或骑兵信使已有了很大的进步,但仍然都为了一个共同的目标——将士兵们连接在一起,并确保决定性行动的实施。
美国陆军的首要现代化优先项目是那些连接世界各地部队的网络和信息系统。
陆军正在升级其战术网络系统,为机动部队提供移动通信能力,并将网络接入扩展到最低战术等级。
美国陆军还在简化和巩固其驻军系统,以提高其安全性、效率和有效性。
陆战网发展的终极目标是一个统一网络,从散兵坑延伸到本土台站,并在士兵们需要的时间和地点为他们传输所需的信息和服务。
在美国陆军协会(AUSA)最新署名的“火炬手”系列(Torchbearer series)报告中,我们分析了陆军的陆战网现代化工作。
研究了网络的战术部分和驻军部分,并分析了企业如何管理和改善重点进程,以及如何应对提供具有明显优势的战场连通性的挑战。
我们希望这个报告能够带给你一些有用的信息和资源,并期待你继续关注美国陆军协会,我们将用独特的洞察力和可靠的分析来研究当前美国国家安全问题。
戈登•R•苏利文美国陆军退役上将美国陆军协会会长2012年5月30日执行概要美国陆军网络必须在士兵、平民和合作伙伴需要的时间地点上动态地为其提供信息和服务。
美军国防太空架构“传输层0期”概述2020年5月,美国太空发展局发布了《太空传输层0期工作说明》。
“传输层”是美国未来“国防太空架构”的骨干,将为美军全球作战平台提供一种有保证、韧性、低延迟的军事数据和连通能力。
“传输层0期”也称“作战人员沉浸期”,旨在为后续发展提供演示验证和基线。
以下简要介绍传输层0期概况。
1 国防太空架构(NDSA)美国太空发展局正在为美军开发下一代太空架构——“国防太空架构”,旨在构建一种“扩散型低地球轨道(pLEO)”太空架构,统一整合美国国防部下一代太空能力,实现韧性军事感知和数据传输。
“国防太空架构”主要由以下功能层组成,如图1所示。
图1:国防太空架构·传输层:可在全球范围内向各种作战平台提供有保证、韧性、低延迟军事数据和连接;·战斗管理层:提供任务分派、任务指挥控制以及数据分发,支持在战役规模实现时敏杀伤链闭合。
·跟踪层:用于提供先进导弹威胁的全球指示、预警、跟踪与瞄准——包括高超声速导弹系统;·监管层:提供对时敏、“发射左侧(美军一种导弹防御战略,即利用非动能技术提前攻击敌方核导弹威胁)”表面机动目标的全天候(24×7)监视(例如,支持瞄准先进导弹);·导航层:为GPS受限环境提供备用定位、导航和授时(A-PNT);·威慑层:在深空(从地球同步轨道之外到月球距离)威慑不友好行动(图中未显示);·支撑层:确保地面和发射段能够支持响应式太空架构。
2 传输层“0期”星座传输层是国防太空架构的主干,旨在为全球范围内的作战人员应用提供可靠、灵活、低延迟的军事数据和连接。
2020年4月,美国太空发展局(SDA)发布了“传输层0期”征询草案。
“传输层0期”是一种测试和训练“螺旋”,其最终成果主要有两方面:一是系统能力实验和演示,可以整合并实现与其他运行实体兼容;二是可以作为后续阶段发展基线。
传输层0期星座如图2所示。
美军作战体系顶层设计的具体描述
美军作战体系的顶层设计涉及多个方面,包括组织结构、指挥与控制系统、战略战术原则等。
以下是一些顶层设计的具体描述:
1.战区与军种划分:美军将作战领域划分为几个战区,每个战区由相应的军种负责。
例如,陆军、海军、空军等各有不同的责任范围和任务。
2.联合作战:美军强调联合作战,各个军种之间通过紧密协同行动,形成联合力量,以更好地执行多领域、多维度的作战任务。
3.指挥与控制系统:采用现代化的指挥与控制系统,实现信息化、网络化的作战指挥。
这包括高级的军事通信、情报共享、作战指挥决策支持系统等。
4.网络作战:美军重视网络作战能力,包括网络防御、网络攻击、网络侦察等,以维护自身网络安全,并在必要时进行网络打击。
5.快速机动:强调快速机动和迅速部署的能力,以适应战场快速变化的需求。
这涉及到空中机动、海上投送、快速反应部队等。
6.联合特战:特种作战部队在整个作战体系中起到关键作用,具有高度机动性和快速反应能力,用于执行复杂、特殊的任务。
7.技术创新:强调科技创新,包括人工智能、无人系统、先进通信技术等的应用,以提升作战效能。
总体来说,美军作战体系的顶层设计旨在建立灵活、高效、多领域作战的能力,以适应复杂多变的国际安全环境。
这种设计强调联合作战、信息化和快速机动等特点。
请注意,这只是一个概括,实际情况可能因时间、政策和军事需求的变化而有所调整。
浅谈美军联合作战的几个问题国防大学外军外语教研室崔师增美军联合作战的缘起与内涵美军作战条令指出,“联合作战是指美国军队两个或两个以上军种———陆军、海军、空军、海军陆战队———的统一军事活动”。
美军原参联会主席鲍威尔形象地认为,联合作战就像“一支球队上场打球,是单个队员聚集在一起,去争取共同的胜利。
美国武装部队去打仗,也是如此。
”“联合作战”与“合同作战”的区别,是军种与兵种的区别。
联合作战是指“军种”之间的协同作战;而合同作战则是指“军种内部兵种”之间的协同作战。
美军长期实施联合作战,主要是由其时常在本土外作战所决定的,因为任何一个军种都不可能单独完成美国在海外的所有作战任务。
如果不是国外作战的绝对环境,那么联合作战就不一定是未来进行战争唯一的作战样式。
美军联合作战的内涵主要是“联合”而不是“作战”,联合的关键是协调和指挥体制问题。
因为联合作战就像是一个多部门机关,主要是组织和协调各部门的任务,但不能代替每个部门的具体工作,所以联合作战条令不能取代军种作战条令。
如何实施作战,则由各军种条令解决。
美军联合作战发展的三个阶段美军《联合作战纲要》指出,联合作战起源于美国独立战争,至今已有200多年的历史,其发展以指挥体制变化为标准,大致经历了三个阶段:第一阶段(1942年以前),联合作战时,美军在军事部(陆军部)和海军部之间建立“陆海军委员会”,通过该委员会的协调实现陆军和海军的联合作战。
此时,陆军和海军分别在各自空间行动,联合的实质是“战争目的一致性”的联合作战。
第二阶段(1942~1986年),美国出兵欧洲,仿效英军指挥体制于1942年建立参谋长联席会议机构。
通过参联会的协调,实现美国内部军种之间的联合作战和与盟军之间的联合作战。
在这段时期,火器射程增大,当两个军种在相邻地区作战时,火力在接合部的浅近纵深可进行相互支援,由此,这一时期的联合作战被称为“有限火力支援”的联合作战。
第三阶段(1986年后),美军联合作战是指空、地、海、天、特种作战“一体化”联合作战。
浅谈21世纪美军战略通信系统
二O一一年三月二十一日
一、 摘要:
战略通信系统是整个战略C3I系统的“脉络”。从目前世界各国的战
略通信系统看,以美国的战略通信系统最为完整,技术最为先进,但也存
在不少薄弱环节。主要是生存能力低、互通性较差、保密通信能力和抗干
扰能力不足。美国的战略通信系统分通用通信系统和专用通信系统两部
分。在美同战略C3I系统中专用通信系统主要有空军卫星通信系统、陆基
甚低频电台广播网“塔卡木’机我甚低频中继通信系统、极低频对潜通信
系统、战略空军司令部的若干专用通信系统等。
二、通用通信系统
(一) 国防通信系统
该系统由“自动电话网”、“自动数字网”、“自动保密电话网”组
成,主要用于保障美国总统同国防部长、参谋长联席会议、情报机关、战
略部队的通信联络,保障国防部长与各联合司令部和特种司令利的通信联
络,此外,还为固定基地、陆、海、空军机动部队提供中枢通信网络。“自
动电话网”为全球性非保密长途电话交换网,用模拟空分矩阵交换、交换
机容量从50门到1万门范围内。有67个交换中心,为50多万用户服
务、它采用5级优先制,并有占先业务,最高两级用户与世界任何地区的
用接通时间不超过10秒。目前,美国正研制国防交换网以取代该网。“自
动数字网”为全球性存贮转发保密电报网,有16个自动交换中心,1500
多用户。它使用6级优先制,8种速度(45~4800比特),日转报量为60
多万份。目前,美国正在其基础上发展国防数据网(DDN)。DDN采用了通
信处理机、分组交换技术和分布式结构,具有资源共享,网络协议分层化
特点。在该网中,主机对主机传输速率为56千比特/秒,终端对主机传输
速率为9600比特/秒。全网时延小于1秒,误码率为4.2*10-12。在海湾
战争中,该网曾投入使用。“自动保密电话网”为全球密话通信网。供指
定的国防部及非国防部用户使用。它有12个自动交换中心和101个人工
交换中心,有1万多用户。国防通信系统使用视距无线电、对流层散射、
高频无线电、卫星和电缆等传输媒介及有关的通信设备,能用话音、数据、
传真、电报等通信方式工作。其线路总长达6700多万千米,能将配置在
近80个国家100多个地区的3000多个指挥所和工作站连接起来。目前,
美国国防通信系统正处于模/数混用状态,并逐步向全数字化过渡。该系
统的弱点是不少设备缺乏抗核加固,因此,在核环境条件下易受到核电磁
脉冲的严重影响。另外,抗干扰能力也不足。
(二)国防卫星通信系统(DSDC)
该系统是美国战略、战术共用的卫星通信系统。它由空间部分、地面
终端部分及控制部分构成,主要用于传送战略指挥信息、情报数据、高度
优先的战略预警信息和特种信息等,是战略远程通信的支柱。美国国防卫
星通信系统于1962年开始筹建,分三个阶段实施,分别称为DSCS
--I、DSCS-Ⅱ、DSCS-Ⅲ。目前,处于DSCS一Ⅱ、DSC
S一Ⅲ混用,并正向DSCS-Ⅲ过渡之中。在海湾战中,美军就使用了
DSCS-Ⅱ、DSCS-Ⅲ,DSCS-Ⅲ于1979年底建成,它由6颗卫
星组成,其中4颗工作垦,2颗轨道备份星。每颗卫星有4条信道,4副
通信天线,其中两副喇叭型,一收一发,全球后盖,波束宽为18S两副抛
物面天线,它们以窄波束分别照射指定的2个地球区域,它可为美军提供
13OO路双工话音或每秒100兆比特的数字通信能力,使用70多个
地面站,DSCS-Ⅲ于1974年开销筹建,1982年开始发射卫星。它
也由6颗星组成,但每颗卫星有6条通信信道,卫星天线除7有多波束波
导透镜天线Z外,还有喇叭天线、高增益抛物面天线、交叉弓弦形特高频
天线等,星载转发器的功率比DSC*一回卫星有较大增加、此外,DS
CS一Ⅲ卫星将采用固态功率放大器代替被省放大器,这样可使可靠性从
20万小时增加到32万小时。在美国防卫星系统中,除DSCS-Ⅲ的
抗毁能力、抗电子干扰能力和拉核辐射能力较强外,DSCS--I、D
SCS-Ⅱ卫星寿命比较短,生存能力也较低。
(三)最低限度紧急通信网
该网主要供美国最高军事指挥当局在核战争条件下把美国总核战争
计划(即所谓的“单一综合作战计划”)的命令传递给美国在全球的战略
部队,并接收这些部队回报执行命令的情况、它使用有生存能力的机载、
舰载、潜艇载、地基和卫星基系统,为海、空军和国防通信局提供战略通
信手段,保证在核战之前、核战之中和核攻击以后,国家最高军事指挥当
局能与战略部队保持不间断的通信联络.该网涉及战略空军司令部空中指
挥所、国家紧急空中指挥所、海军陆基对潜甚低频通信系统、“塔卡本”
甚低频对潜通信中继飞机、卫星通信系统等.该网由美参谋长联席会议组
织管理,国防通信局负责技术指导。组建该网的计划,由美国防部7O年
代初提出,目前尚在筹建之中。美军为保证该网的实现,制定了5个计划,
即空军2832低频/甚低频改进计划、空军2834地被应急通信网计
划、海军X07951程计划、国防通信局的AJ00战略互连性试验与
评价计划和AK00战略互连性工程计划。
二、专用通信系统
(一)空军卫星通信系统
该系统由星戴转发器、地球站和终端设备组成。主要用于为国家最高
军事指挥当局有效地指挥战略部队提供安全、可靠的特高频卫星通信手
段。它优先供国家指挥机关、战略空军司令部、太平洋舰队司令部、欧洲
总部、军事空运司令部使用,提供100字/分的电传打字通信或75比
特速率的电传电报。该系统的终端为模块设计,结构形式多样,可以满足
不同用户的需要、该系统的星载转发器有两类多信道转发器和事信道转发
器、多信道转发器由舰队卫星通信系统、卫星数银系统和国防部的其他保
密的卫星携带,而单信道转发器由国防卫星通信系统和卫星数据系统胡卫
星摇欲在海湾战争中,该系统投入了使用、美空军卫星通信系统本身没有
专用的速信卫星,它的空门设备要寄宿在其它军用卫星上,此外,系统的
抗毁性能和保密性能也不
强。
(二)陆基甚低频电台广播网
该网的特点是:电台发射的甚低频无线电波利用地波传播受电离层扰
动和季节变化影响小,传播稳定。通信可靠,适宜在磁暴、太阳黑子做发、
核爆炸或有极光的情况下进行远距通信、它衰减小,在空中传播衰减率为
2-2. 5分贝/千千米,在海水中传播衰减率为s分贝/米,对海水有
一定的界透力,是目前美军主要对潜通信手段.美军现已建成全球性陆基
甚低频对潜广播网,其台站除分布在本土外,还分设在巴拿马、日本、英
国和澳大利亚等国、陆基甚低频电台均为大功率电台、它们的发射功率最
小为500千瓦,最大为2000千瓦。工作频率为10于赫-35千赫。
每一台站的天线阵有7-26座铁塔,铁塔最高达383米。甚低频电台的
缺点是电目占地面积大、生存能力较低、投资大,研制周期也比较长;甚
低频电波穿透海水能力差,潜艇接收信息须减速并将天线浮至一定深度。
限制了潜艇的作战能力并降低了它的生存能力。
(三)“塔卡不”机载甚低频中继通信系统
该系统是目前美军指挥机关与弹道导弹潜艇通信的主要手段之一、
其特点是;在空中机动,不易受到攻击,与陆基甚低频电台广播网相比,
具有较强的生存能为它包括 200千瓦的 AN/USC—13甚低频
通信系统,3部保密的 AN/ARC-182甚高频/特高频电台,2部A
N/ARC-192高频电台,有特高频卫星通信终端、应急火箭通信系
统、新型保密通信设备、电传打字机、AN/Ute-14通信中心控制
台、AI.R-66(V)电子支援测量系统以及导航、雷达、飞行管理
计算机等设备、平时,它分担陆基台站系统的通信业务,战时,作为应急
通信手段保证指挥机关与弹道导弹潜艇的通信联络、该系统载机为EC-
130Q飞机,美军已装备18架,编成2个中队。该系统有几条上行线
路,其频率范围从甚低频到持高频。接收从国家级军事指挥中心、空军卫
星通信系统和陆基甚低频台站传来的指令信息.以保证接收的可靠性、所
接收的信息经过机载通信中心处理以后,用长约10千米的拖曳线天线向
潜艇中继、由于EC-130Q飞机没有经过抗核加固,因此在校环境下
的生存能力低,而且飞机的航程有限、速度慢、易过载。所以,美军目前
正用E-6A替换E—130Q飞机。
(四)极低频对潜通信系统
该系统是一种低数据奉、单向、高可靠的通信系统,它由通播控制、
报文输入、发射和接收设施等部分组成、其特点是极低频信号在地球和电
高层之间所构成的“大型波导管”中传播,稳定可靠,受核爆炸影响个极
低频无线电波传播衰减小,在海水中传播时,其衰减率为03分贝/米,
比甚低频小一个数量级,能穿入海水数百米深,在大气中传播时,其衰减
率为 12~15分贝/千千米,比甚低频小近 1倍、该系统使用 40~
50赫和 70~80赫的工作频率,发射功率为8瓦、信息用字母编成
短语,可表达210种意思、数据率为每4分钟1个3字母编码、该系统只
用于平时对潜编码通信,能向7400千米远的潜艇发送信息,处于作战
深度的潜艇不用减速上浮即可接收到有关信息项计,到90年代末,所有
美国海军潜艇初将装上极低额接收机、极低频通信系统的缺点是天线网庞
大,易遭到攻击;天线效率低,对四周环境易造成有害影响,对电力线、
电话线和电气设备有电磁干扰,费用昂贵。