新型作战概念下的军用通信系统发展趋势

军用通信系统是构建多种作战平台合力的黏合剂，也是提升整体作战效能的倍增器。军用通信系统包括以下分类方式：1） 按传输介质可分为无线和有线等通信；2） 按支撑任务可分为指挥、协同情报等通信；3） 按保障层级可分为战略、战役和战术等通信。

军用通信系统的发展由军事需求和先进技术共同推动。伴随着网络中心战和决策中心战等作战理念的不断升级，新型作战样式不断涌现，新型作战平台陆续装备，对通信系统提出了全新要求；随着第5代移动通信技术（5G）系统的商用以及第6代移动通信技术（6G）系统的启动研发，先进的民用通信系统技术迅猛发展，其中部分技术经军用化适配后已能够推动军用通信系统装备实现跨越式发展。

本文对美军作战概念的发展情况进行了调研，分析了不同作战概念的基本思路和重点项目，并明确了概念的变化内涵；对美军重点开展的先进通信项目进行了研究，总结了不同项目的适用场景和主要目标；对作战概念和先进项目进行了探索，明确了军用通信系统的能力需求；对美军军用通信系统关键发展方向进行了总结，以期获得研制建设思路和关键技术突破方向等启示。

随着中俄五代机和超高声速导弹等先进武器陆续服役，美国为了在大国竞争背景下保持军事优势，2014年推出了以创新驱动为核心，重点发展能够改变未来战局的“第三次抵消战略”；2018年，又将战略重点确定为“与高端对手的长期战略竞争”。在此基础上，美军创新发展了分布式杀伤、分布式作战、多域战、马赛克战、太空作战和联合全域作战等新型作战概念。美军新型作战概念发展如图1所示。

分布式杀伤、分布式作战和多域战概念分别是美海军、美空军和美陆军从各自军种能力发展角度提出的概念，马赛克战、太空作战和联合全域作战概念则是美国国防高级研究计划局（DARPA）和美国防部针对跨军种联合作战提出的概念。依托作战概念牵引先进技术发展，在单一军种层面，美军利用分布式理念降低高价值平台的受打击风险，并通过建设中小型和无人平台来提升作战效能，同时积极融入跨域联合作战；在联合作战层面，美军希望实现跨域要素共享和杀伤成网，通过各类要素组成拼图，并按需动态构建杀伤链。美军新型作战概念基本情况如表1所示。

美军作战概念演变包含以下4个方面的内容：1）作战思想：从网络中心战向决策中心战转变，依托无人平台和自主系统，实现复杂战场环境下先敌一步做出正确决策，掌握作战优势；2）作战模式：从单域集中式向全域分布式转变，其中，全域聚焦从传统单军种合成作战转变为陆、海、空、天、网和电等全域联合作战，分布式则强调从传统高价值平台/小编队、集中式作战转变为低成本平台/大规模、分布式作战；3）资源使用：从静态系统级向动态要素级转变，通过构建开放式体系架构（OSA），实现对战场侦察、打击和决策等要素级资源的统一管控和灵活调度，支撑杀伤网构建；4）指挥方式：从人工控制式向智能任务式转变，由于战场范围不断扩大以及参战要素急速增加，指挥方式需从人工操作与精确控制每个平台向智能辅助与任务式指挥控制方向发展。

聚焦新型作战能力生成，美国各军种和研究机构启动了系列项目，其中DARPA围绕马赛克战开展了体系设计、指挥控制、通信、平台和技术基础5类技术的研究突破。表2给出了美军先进通信项目的适用场景和主要目标。

图2给出了美军先进通信项目时间关系，其中，体系设计包括系统之系统集成技术与试验（SoSITE）、复杂自适应系统组合和设计环境（CASCADE）、拒止环境协同作战（CODE）、跨域海上监视与瞄准（CDMaST）、远征城市环境适应性作战测试平台原型（PROTEUS）、自适应跨域杀伤网（ACK）、战略科技(Strategic Technology)和分解/重构（Decomp/Recomp）等项目；指挥控制包括分布式作战管理（DBM）、机组人员驾驶舱工作自动化系统（ALIAS）、对抗环境强韧同步规划和评估（RAPACE）、马赛克战作战概念与进攻性蜂群（OFFSET）和空战演进（ACE）等项目；通信包括极端射频频谱条件下的通信（CommEx）、对抗环境下的通信（C2E）、任务优化动态自适应网络（DyNAMO）、战术优势保障性弹性网络安全手持设备（SHARE）、受保护的前沿通信（PFC）、网络通用持久（Network UP）、综合战术网络（ITN）、黑杰克（Black Jack）、Link 16星载型终端（XVI）、海洋交战即时信息（TIMEly）、基于信息的多元马赛克（IBM2）、弹性组网分布式马赛克通信（RN DMC）、国防太空架构传输层0期/1期（Tranche 0/Tranche 1）、任务集成网络控制（MINC）和九头蛇计划（Project Hydra）等项目；平台包括沉浮载荷（UFP）、空中航母计划（Gremlins）和垂钓者机器人系统（Angler）等项目；技术基础包括导引头成本转换（SECTR）、竞争环境中的目标识别和适应（TRACE）、支持马赛克战的战略技术项目（ST）、协奏曲项目（CONCERTO）、Agile团队（A-team）、地理空间云分析（GCA）、指南针计划（COMPASS）、系统之系统增强小单元（SESU）、军事物流和供应链全球态势感知系统（LogX）、跨域海上监视与瞄准（CDMaST）和先进作战管理系统（ABMS）等项目。

对上述项目分析与理解可知美军通信系统发展趋势如下：

• 1） 不断突破传输和组网技术，增强系统性能，夯实技术基础；

• 2） 持续优化系统抗干扰/抗截获能力，具备强对抗环境下的强适应性；

• 3） 着力研究多系统综合应用手段，快速响应复杂多变任务需求；

• 4） 发展天基通信系统，支持全球范围系统覆盖。

为实现新型作战概念的落地，支撑分布式、多域和智能化的马赛克战，军用通信系统需具备马赛克式通信能力，即分布泛在、敏捷适变、韧性顽存和超视距保障能力。新型作战概念下通信系统能力需求如图3所示。

1） 链接跨域要素，提供分布泛在能力

在新型作战概念背景下，为实现跨域灵活协同和杀伤链按需构建，通信系统需完成对陆、海、空、天、网和电等作战域要素的分布式无缝互连，具备按作战任务需求构建要素间信息流转路径以及保障信息服务质量的能力。目前，美军各军兵种单独开发的大量通信系统和专用数据链系统之间无法互通，现有网关只能打通特定异构系统以及实现简单的信息转发，而用于联合作战的通用数据链（Link 16和Link 22）由于其物理限制无法同时连接广域范围内的大量跨域平台。

2） 支撑作战任务，提供敏捷适变能力

体系对抗环境中，作战任务的完成方式不是单一固定的，指挥员需根据实时战场态势情况，综合考虑实施效能，动态组织战场跨域侦察、打击和决策等资源来构建杀伤链。因此，通信系统自身需具备敏捷调整能力，以便为变化的作战编组提供稳定可靠的连接链路。目前，美军现役的通信和通用/专用数据链系统尽管一定程度上支持用户临机入网、动态组网等功能，但仍无法在遂行各类作战任务时满足用户和资源的即插即用、编队与成员的网聚网散的需求。

3） 适应对抗环境，提供韧性顽存能力

在战术前沿反介入/拒止（A2/AD）环境中，通信系统易受信号侦察和电子压制的攻击，轻则导致系统性能下降，重则导致系统完全失效。为使新型作战概念落地，通信系统需利用低探测概率、抗干扰和抗截获技术升级现有装备并开发新型装备，甚至重塑装备体系，以确保在恶劣电子环境中保障作战信息的可靠传输。目前，美军各类现役的通信和通用/专用数据链系统仅具备单系统内综合抗干扰能力，而系统之间的韧性互备和抗毁顽存的体系抗干扰能力尚未完全开发。

4） 实现远程作战，提供超视距保障能力

在作战能力分布式部署思路牵引下，未来大规模和低价值的作战要素将广泛分布于作战物理空间内，侦察、打击和决策等资源之间需通过超视距链接手段来实现跨区域和大范围的态势共享、指挥控制和战术协同等功能，支撑完整杀伤链的远距离构建。目前，美军的通信和数据链系统虽然具备一定的超视距通信能力，但仍无法满足大范围和大规模作战要素即时组网需求。表3给出了美军先进通信项目与4种能力需求的对应关系。其中，★表明强支持；☆表明部分支持；—表明不支持。

分析可知，与传统通信系统具备的大容量、高可靠和低时延等特性相比，先进通信项目的分布泛在能力和超视距保障能力主要对应大容量特性，要求在广阔战场环境下同时连接大量跨域要素；先进通信项目的韧性顽存能力主要对应高可靠特性，要求在前沿对抗环境下确保连接可靠存在；先进通信项目的敏捷适变能力主要对应低时延特性，要求在复杂对抗场景中保障信息的快速按需送达。

4.1  构建对抗条件下稳定独立的传输信道

强对抗环境中，构建稳定独立的传输信道是实现作战信息有效分发、作战资源要素网络共享的基础。为此，美军开展了以下2类研究：

1） 以提升对抗环境下基础通信能力为目标的研究，包括频谱识别和干扰抑制（CommEx）、灵活开放的软硬件架构（C2E）、战术环境综合系统（PFC、ITN和TIMEly）和马赛克天线设计（RN DMC）等，涵盖了传输层的天线、波形、架构和频谱等方向；

2） 聚焦异构信息在不同信道上传输模式设计研究，包括控制信道与数据信道分离（Network UP）和信息安全交换（SHARE）等，实现不同的使用需求和安全等级的信息可控传递，并重点瞄准韧性顽存能力的提升。

4.2  优化跨域数据动态共享的信息网关

全域联合作战模式中，设计跨域数据动态共享的信息网关是打通不同作战平台上异构通信链路的有效手段。为在不同的通信/数据链系统间完成跨域态势信息的分发，美军启动了一系列延续项目，包括战场空中通信节点（BACN）、机载网络系统（Talon HATE）、DyNAMO/Project Hydra中的信息网关以及ABMS中的统一网关（GatewayONE），经多年发展，网关支持接入的链路种类日益增多，对于跨域信息的处理和保障也逐步完善，实现了在多个链路间构建逻辑任务网络以及战术信息的可控传输，并重点瞄准分布泛在和敏捷适变能力的提升。

4.3  组建支持超视距泛在通信的卫星星座

分布式作战背景下，组建高速稳定和全球覆盖的卫星星座是实现超视距泛在通信的典型模式。美军多年来着力开展卫星系统建设，如宽带全球卫星通信系统（WGS）、移动用户目标系统（MUOS）和先进极高频系统（AEHF）等，同时启动了包括Black Jack和Tranche 0/Tranche 1在内的先进项目，并在太空军成立后加速研制相关系统，通过构建低轨道卫星星座增加系统弹性、引入商业卫星优化服务能力等方式进一步提升卫星传输效能，并重点瞄准超视距保障能力的提升。

4.4   广泛部署支持多军种直联的通用数据链系统

联合战术行动中，以Link 16为代表的通用数据链系统是支持多军兵种平台互连的核心装备。美军坚持广泛部署Link 16系统，通过以下3类手段将更多的美军和盟军平台纳入联合作战指挥控制网络：

1） 快速拓展平台集成范围，包括无人机、加油机和五代机等平台；

2） 研发数据链手持装备，为战术前沿的单兵配备Link 16电台（BATS-D），实现数据化辅助近空火力支援（DACAS）；

3） 实现星载集成，通过在低轨卫星上搭载天基Link 16端机，实现数据链系统的超视距接入，逐步构建可集成Link 16系统的低轨星座，满足全球覆盖需求，并重点瞄准分布泛在和超视距保障能力的提升。

随着作战概念和作战模式的演进，战场决策速度逐渐成为大国战场体系对抗的决胜因素。通信系统要在尽可能短的时间内，将可用信息以正确形式传输至用户，即同时具备泛在网络互联和灵活信息服务能力，其定位必将由传统的传输管道向信息网络转变。未来的军用通信系统将同时具备现有通信系统和数据链系统的特点，并在二者之间取得平衡。

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