“近对等”对手如何改变指挥所和战场网络要求-电子发烧友网

自第二次世界大战以来，美国的军事学说一直是在人力、物资和国防部（DoD）预算方面以压倒性的力量决定性地击败敌人。随着这一目标的实现，人们认识到，美国军方可以成功地同时进行两场战争，并且作战人员将配备世界上最好和最先进的技术。装备精良的美国势不可挡。

直到不是。最近与俄罗斯和中国的小规模冲突表明，这两个国家的部队都同样装备了最新技术，并愿意在需要时使用它们。与装备简陋的伊拉克军队和阿富汗的不对称城市战相去甚远，未来的战斗可能是针对所谓的“近似”对手，这些对手可能已经领先于美国最好的技术。

这些威胁需要新的战场技术和学说，就像陆军、空军、海军和海军陆战队能够尽快部署它们一样。对我们战场网络的威胁是“近对等”的一个明显区域。

来自俄罗斯，带着爱

当俄罗斯于2014年入侵克里米亚半岛时，美国观察家震惊地发现，俄罗斯能够迅速找到，击败并杀死乌克兰已安装的指挥和控制（C2）结构。俄罗斯不仅能够以精确的精度对克里米亚的战场通信网络和防御性武器进行三角测量和定位，俄罗斯的干扰和最终的精确火炮成功地使这些技术变得毫无意义（并被抵消）。教训是，如果你能找到它，你就可以杀死它。最近在叙利亚的例子也类似。

长期以来，美国一直认为俄罗斯装备不精良。国防部战略家和规划者还记得不久前的 1980 年代初，当时有消息称俄罗斯飞机仍然依赖真空管来制造关键的机载系统。后来才知道，这与辐射缓解一样与后缘技术一样重要（与真空管相比，半导体特别容易受到电磁脉冲α粒子的影响）。2014年，如果俄罗斯能够以电子方式干扰、击败和杀死乌克兰等准盟国使用的技术，那么美国军队本身有一天可能同样脆弱。美国注意到了。

战场发生了变化，但有些事情保持不变

我们的陆军指挥战斗就像人们在二战电影中看到的那样：建立一个前方指挥所，射频和卫星通信战术通信向前延伸到前线，向后延伸到补给站或美国大陆（CONUS）。与海军和空军空中资产建立了联合链路，尽管直接通信很少见——需要中介机构中继指令或转换不同的战术无线电和数据链路。对峙和相对灵活的机载平台，如预警机载预警和控制系统、E-2C鹰眼、E-8 JSTARS［联合监视目标攻击雷达系统］和RC-135 V/W铆钉联合协调、审讯和进行监视，但陆军仍然必须设置帐篷、空调、发电机卡车、服务器机架和大型卫星通信设备。还有一大堆人员来操作它。当美国确信战场和技术优势时，这是完全有道理的。

这种基本理论依赖于资产之间的作战人员信息网络（WIN-T）战术局域网，以及战术服务器基础设施（TSI）的指挥所架构。虽然这些核心技术可以完成工作，但每次建立或拆除指挥所（CP）都需要数小时甚至数天。一旦启动并运行，它们就会辐射射频和电磁辐射，使它们可见并容易受到敌人的传感器和武器的攻击。

拍摄和滑行的需求

陆军规划者现在正在寻找一种方法来模仿这种战术指挥所的概念，但在短短30分钟内就将其设置，操作和拆除。这个想法是，随着陆军向前推进，整个帐篷的分析师，无线电操作员和人员 - 加上他们的发电机，卫星通信设备和杂项硬件 - 可以缩小到适合悍马，MRAP，Stryker或像8乘8卡车一样大的东西。

另一种可能性是指挥所并非全部在一个地方;也许它是分解和分发的，并且在多个平台上变得冗余，但与所有战场和联合传感器提供的共享数据库和联合情报实时联网。也许一些设备安装在自动驾驶汽车中，远程控制，但如果敌人找到并将精确炮弹或导弹发送到电磁辐射源，则“消耗性”。虽然很不幸，但当卡车是机器人时，杀死卡车的装备而不是人员是一个明显的好处。这就是为什么如今空军对无人机的依赖程度几乎与对战斗机的依赖程度一样大。真正的飞行员仍然驾驶这些无人机;他们只是远离危险，依靠战场网络来控制他们的无人机系统。

回到地面上，这种网络化、分布式、机动化、敏捷的“射击和滑行”战略对陆军来说并不陌生。它已经用移动火炮进行了练习，可以设置，投掷 155 毫米智能弹药，然后在敌人可以从来袭炮弹三角测量反向轨迹之前快速移动到新位置。现在是时候对指挥所采用同样的策略了，要么让它更具移动性，要么让它变得虚拟，就像可能远离前线的无人机飞行员一样。

面向未来战场网络和 CP 的核心技术

陆军对未来的战场指挥所及其相关网络有两个明显的选择：第一，使它们更轻、更小，集成到其他系统中或分解到其他现有系统中;或者两个，虚拟化它们，以便远程处理相同的功能，可能在安全的云中，并且基本上远离战场。

无论使用哪种方法，如果需要将大量数据从A点移动到B点，也需要更高带宽的网络 - 即使A和B在战场上定位，而不是战斗中的A和CONUS中的B。虽然卫星通信和网状网络研究仍在以狂热的速度进行，但网络的最新技术仍然是民用地面移动网络。向 5G 蜂窝技术、MIMO 天线和毫微微蜂窝（中继器）的迁移是由世界对共享内容（主要是图片和流媒体电影）的贪婪需求推动的。DARPA、NASA或国防部不太可能超越或创新商用现货（COTS）民用移动技术。战场网络的最大希望是采用COTS并对其进行强化。

另一方面，更有效地利用现有的防御网络和服务器基础设施是释放带宽以将僵化的CP学说转变为新事物的一种方式。局部压缩可以释放拥塞的网络。对于发射全动态视频的光电传感器，亚马逊、谷歌、Netflix 和其他内容提供商已经使用的技术实现了巨大的压缩优势，同时仍然保持高清和即将推出的超高清（4K）内容。

在现有网络上使用 MPEG-4 或更新的 H.265 （HEVC）压缩将释放带宽，允许远离前线的便携式、移动甚至虚拟 CP 访问（图 2）。目前的第7代Intel Core i7 Kaby Lake CPU内置了原生H.265编解码器。小型系统功耗低至 35 瓦（最小值），可接受传感器直接输入，并将高度压缩的 IP 视频输出到 LAN 端口。

图2：H.265 等现代视频编解码器的压缩率是上一代 H.264 的两倍。在运行基于 ARM 的 CPU 的以视频为中心的移动电话中实现，需要一半的比特率吞吐量。这使可用通道带宽加倍，或将流式传输视频所需的 CPU 周期量减半。（图片由 ARM 提供）。

机架式服务器及其相关的磁盘场 - 战术指挥所帐篷的支柱 - 已经从19英寸机架缩小到鞋盒大小的传导冷却机箱。美国陆军产品经理防雷伏击保护车辆系统（PdM MRAP VS）的陆军多功能视频显示（MVD）程序在配备无数 EO/IR ［电光/红外］传感器的 II 型 MRAP 车辆内安装具有磁盘存储和视频处理功能的英特尔至强服务器（图 3）。想象更多这样的盒子取代一帐篷的 19 英寸机架或运输箱并不算太远。

图3：GMS S402-NV 服务器（右上）消除了 II 型 MRAP 中的机架式服务器。用于此处所示的陆军多功能视频显示程序，小型服务器通过LAN处理传感器视频数据并将其作为IP数据包分发。（由美国陆军PdM MRAP VS和夜视实验室NVESD提供。