fbcb2系統綜合應用研究

地面及外來兵馬“21世紀陸軍指揮官和旅以下的作戰指揮系統”（fbcb2）是一個基于戰術互聯網的新戰場指揮系統。這是美國在20世紀80年代提出的一項計劃。經過幾年的評估和論證，于1993年開始開發，2001年開始配備部隊進行實戰應用，并進行了初步作戰試驗。此前，軍隊向6000多個基地部署了系統。FBCB2可將GPS數據、衛星及空中偵察機獲取的信息、地面部隊以及美中央情報局等機構的信息進行融合,向旅及旅以下部隊直到單兵級提供動中實時和近實時的作戰指揮信息和態勢感知信息,能使戰場上的官兵以三維方式實時觀察戰場的地形和態勢。該系統能向戰場中處于任何位置的友軍提供語音和電子郵件數據,并隨時更新,還可幫助參戰部隊識別敵軍及友軍,盡可能地防止友軍間的誤傷,提高打擊敵軍的效率。地面作戰人員可以不攜帶指南針、地圖和電臺,在該系統終端的幫助下與己方部隊保持聯系并深入戰區打擊敵人。FBCB2是衛星通信、衛星導航、衛星遙感等航天系統與地面及空中通信系統、圖像獲取系統集成的一體化系統,是天、空、地系統綜合應用的典范。FBCB2第一次實現了營、連級指揮官能夠在地面機動車輛上制定作戰計劃、確定補給路線、下達任務、估計武器射程、跟蹤友軍及敵軍的行動。FBCB2是陸軍作戰指揮系統(ABCS)的重要組成部分,它有助于形成貫穿整個戰場空間的無縫作戰指揮信息流,并能與外部指揮控制和傳感器系統(如陸軍的戰術指揮控制系統(ATCCS))互通,最終形成戰場空間數字化、旅及旅以下戰術部隊縱向和橫向的集成。FBCB2系統的外形如下頁圖1所示,下頁圖2是嵌入武器平臺的FBCB2系統,第3頁圖3是FBCB2系統的顯示終端,圖中顯示了戰場上的態勢,圖中圖標能隨著態勢的變化移動。1hpcb2系統的概論和設備配置1.1hpcb2系統介紹1.1.1bb2軟件環境FBCB2由嵌入硬件設備以及系統硬件、軟件和數據庫組成,主要包括以下部分:①嵌入硬件設備(用于將FBCB2嵌入坦克、車輛等);②FBCB2軟件,在結構上與國防信息基礎結構公共操作環境(DIICOE)一致并兼容;③導航定位及報告系統,如全球定位系統(GPS)或嵌入式定位/導航設備;④與地面通信系統及衛星通信系統的接口設備,與衛星通信的接口主要用于遠距離或崎嶇地帶的通信;⑤戰場作戰識別系統。1.1.2部隊使用能力從功能上講,FBCB2支持對戰術級部隊的作戰指揮任務,主要提供以下能力:①為指揮員、參謀和士兵提供態勢感知;②共享戰場空間公共圖像;③圖表顯示,同時顯示敵軍和我軍部隊的位置;④目標識別;⑤與主平臺的通信/電子接口。1.1.3fb2系統的主要功能FBCB2的主要特點是:近實時、定位精確、圖標移動全自動、可嵌入各種武器平臺。1.1.4軍兵種可協同機動FBCB2的作戰效益:擴大作戰區域、縮短定位時間、使各軍兵種可在夜間及惡劣氣象條件下協同機動、降低了決策的不確定性、減少誤傷、提高殺傷力。1.2部隊使用fbcb22001年,FBCB2系統開始裝備到美陸軍第4步兵師(美軍第一個數字化師),僅該師就需要7500臺FBCB2V4型計算機。阿富汗戰爭開始后,FBCB2的研制和生產工作全面提速,不到半年時間,FBCB2的制造廠家諾思羅普·格魯曼公司就向美軍交付了約1500套可投入實戰的系統,把其中的一部分裝備在阿富汗的第82空降師等部隊,在阿富汗的美軍使用的是能與衛星連接的FBCB2。伊拉克戰爭期間,美陸軍總共擁有約8000套FBCB2系統。除美軍在伊拉克的地面主力部隊第3步兵師、第4步兵師外,參戰的其他陸軍部隊都裝備了FBCB2。海軍陸戰隊也裝備少量的FBCB2,主要用來使陸軍在戰斗中能識別陸戰隊,以免發生誤傷事故。美國還為每支師級規模的多國聯軍部隊提供了約50套FBCB2,并負責培訓工作。由于英國是派出了實質性地面部隊的唯一國家,因此,英軍有3個旅都獲得了該系統。第4步兵師的FBCB2使用戰術互聯網進行通信,與其它部隊裝備的FBCB2系統稍有不同。戰術互聯網由陸軍3個主要的戰術通信系統,即由改進型單信道地面與機載無線電系統(SINCGARS-SIP)、增強型定位報告系統(EPLRS-VHSIC)和移動用戶設備互聯而成,包括無線電、通信衛星、移動電話、光纜和交換設施。戰術互聯網能夠實現戰術級用戶間的無縫連接,提供語音、數據、圖像和實時視頻傳輸,支持文電、網絡管理和安全以及電子郵件業務,可快速、準確地將戰地情報和指示傳遞給每個作戰單元,它能提供無線動中通能力,但須依靠中繼設備才能進行超視距通信。陸軍的其他部隊目前還未普遍部署戰術互聯網,因此,陸軍為他們的FBCB2配備了工作在L頻段的衛星鏈路,使其具有超視距通信能力,為此在伊拉克建立了一整套衛星通信基礎設施,使信息能從裝有FBCB2的平臺傳給通信衛星,再傳給多哈兵營的美軍作戰中心。在伊拉克,FBCB2除裝備坦克、戰車和直升機等平臺外,通常還配備到連長一級。2缺乏專業人員FBCB2系統使在伊拉克的美軍擁有了前所未有的導航能力、識別跟蹤能力和通信能力。它在戰爭中的表現,使其在戰后備受關注,各部隊對其作戰應用情況進行了全面的分析和總結。2.1hpcb2作戰應用2.1.1衛星回輸指揮中心GPS收集的定位信息及用戶提供的數據通過一顆L頻段衛星發送到指揮中心的數據融合中心,經融合后的信息通過衛星回傳給網絡上所有的指揮官。當能見度不夠時,系統能夠使飛機和地面車輛穿越濃霧、灰塵和沙塵暴或在夜間行使。2.1.2沖突階段的誤傷性事件在伊戰中,許多作戰車都配有電子地址識別器,可通過GPS衛星不斷更新具體方位,加密處理后的數據由無線電通信裝置傳送給各作戰車輛,通過頻繁交換頻率來防止敵軍截取信號,所有這些步驟可自動完成。由于FBCB2能跟蹤友軍(藍軍)的位置,因此,美軍把它部署到了伊拉克,以減少誤傷。在海灣戰爭中,聯軍的誤傷率曾高達25%,其中61%是地面部隊對地面部隊的誤傷。2002年在阿富汗又發生美軍F-16戰斗機誤傷3名加拿大士兵的事故,誤傷成為困擾美軍的一個嚴重問題。在伊拉克,美軍使用了好幾種新的敵我識別裝置,如戰斗識別面板(CIP)等,但誤傷事故仍未能根絕。2003年3月23日,美軍“愛國者”導彈在科威特和伊拉克邊境擊落一架英軍“旋風”式戰斗機,英軍2名飛行員遇難。這是伊拉克戰爭中聯軍的首次誤傷事故。緊接著美軍一架F-16戰斗機擊中了陸軍“愛國者”的雷達系統,而一架A-10飛機攻擊了英軍的裝甲車隊。盡管這些事故大部分涉及空軍,但美軍戰斗識別特種計劃辦公室的官員們認為,最麻煩的戰斗識別是在地面部隊之間。在這種情況下,具有跟蹤藍軍能力的FBCB2自然會受到軍方領導的青睞。據稱,在伊拉克戰爭中,FBCB2果然不負眾望,凡安裝了該系統的部隊迄今還未發生過誤傷事故。2.1.3指揮調度的顯示伊戰之前,軍事作戰必須依靠指揮官使用無線電臺在其指揮位置上反復呼叫來實施,而伊戰中使用的FBCB2綜合使用了應答器、C4I、戰斗管理系統、顯示雙方態勢的顯示屏,指揮官在屏幕上移動圖標便能識別己方部隊,指揮官還可以“點擊”一個藍色光標與它代表的那支藍軍通信,不管這支藍軍是美陸軍部隊、海軍陸戰隊還是英軍部隊。士兵通過FBCB2也可以沿指揮鏈把收集到的情報向上反饋給通用作戰態勢圖。駐科威特多哈軍營的美軍指揮官和五角大樓的將軍每天都可以觀看到這些態勢圖,這些態勢圖是美國防部領導集團計劃和指揮攻打伊拉克不可或缺的工具。2.2阿富汗和哈薩克斯坦戰爭中的問題FBCB2是美國陸軍當今信息技術應用的閃亮招牌和代表作,在前不久的阿富汗和伊拉克戰爭中,初次接受實戰檢驗,得到了一致好評,但也暴露出一些需要完善和改進問題。2.2.1物理特點技術特點雖然FBCB2要進行遠距離及跨越崎嶇地帶通信時,采用的是衛星通信,但向旅以下分隊分發態勢感知信息時,主要采用的是單信道地面與機載無線電系統和增強型定位報告系統,這兩個是采用跳頻傳輸方式的戰術無線電系統。美國的對抗部隊目前還沒有在實戰中截獲和確定這些系統位置的能力,但一些最新的電子戰系統可以跟蹤增強型定位報告系統部分跳頻頻率組,并且通過寬帶阻塞干擾技術和同時使用多個干擾系統,對其實施壓制或部分中斷其傳輸。敵方部隊還能容易地掌握攻擊增強型定位報告系統弱點的戰術及技術。增強型定位報告系統基站的物理特點是:緊靠著旅戰術作戰中心并與移動用戶設備(MSE)的節點設備布置在一起。這種基戰式的、有一定機動能力的通信節點中心很容易被觀察到。若能發現MSE通信陣地,肯定就能發現增強型定位報告系統的基站。據此,對抗部隊命令所屬的師、團偵察分隊在作戰偵察階段首先要找到這些通信車輛集中、容易識別的通信陣地,然后在攻防階段使用精確的遠程火炮火力或航空兵火力來消滅這些目標。敵方此舉可有效截斷我方的信息流動,消除我們對敵方的不對稱技術優勢。FBCB2的另一個組成部隊是單信道地面與機載無線電系統。如果不在作戰區域設置空中或地面轉發站,這一系統同樣也是一種限于視距的、容易被高山阻斷通信的系統。采用跳頻方式工作時,其通信距離將縮短一半。所以,為了保持較遠距離通信并能重新建立聯絡,操作人員通常要將電臺置于單信道的非跳頻方式,而此時單信道地面與機載無線電系統的信號就極易被捕捉定位,并易被干擾機阻塞。2.2.2路采用氫氧系統加密技術在伊拉克,大部分美陸軍和聯軍裝備的FBCB2使用的是L波段的衛星鏈路。此鏈路采用商用加密技術,而不是國家安全局的標準加密技術。陸戰隊認為,這使該系統不能傳輸一些保密要求高的指揮控制信息。再者,衛星的帶寬有限,其通信信道比原來給FBCB2設計的視距電臺窄,在超載情況下,傳輸速度慢,妨礙了數據的及時刷新。2.2.3fbcb2的通信接口陸戰隊為了提高和陸軍的互通能力,并能被陸軍部隊識別,也購買了100多套FBCB2系統,FBCB2需通過衛星通信系統或無線通信系統才能與全球指揮控制系統(GCCS)交換數據,而這些通信系統中有的接口還有缺陷,致使FBCB2與GCCS的連接有一定的難度。3美國企業對fbcb2技術的展望美軍根據在阿富汗和伊拉克實戰中收集的數據,對FBCB2的可靠性做出了評價:盡管其有一定的局限性,但總的來看,無論美國軍方還是生產商,對FBCB2的能力給予了肯定,對其發展前景充滿了信心,未來可能會在以下方面有所發展。3.1結構體系設計美國國家安全局已于2003年評估并批準了FBCB2的體系結構。負責FBCB2系統中衛星通信部分的廠商也已采取了必要的措施為其提供更多的帶寬并保證系統的安全,現已與國家安全局合作,將使系統達到高級保密標準。3.2將液壓系統與《創建的新系統》相互交換①美陸軍正在多哈兵營的作戰中心安裝Link16,以便把FBCB2的數據傳給裝備有機載預警與控制系統(AWACS)的E-3飛機,從而把地面部隊和空軍的飛機連接起來。②諾斯羅普·格魯曼公司為了美軍及其聯軍地面部隊的車輛具有同樣的通信能力。已研制出了一種FBCB2系統的改進型,新系統較以前的系統具有更好的性能,可支持單兵戰地通信,滿足陸軍提出的希望士兵在離開車輛之后也具有更好的通信能力的這一要求,通過它,下車士兵能與車上的FBCB2直接連通,以便在下車作戰時仍能獲得FBCB2提供的情報,并可通過安裝在車輛儀表盤上的10英寸的彩色觸摸屏終端,向作戰人員提供友軍在戰場上的藍色位置信息,以及紅色的敵軍信息。③由于在伊戰中,美海軍陸戰隊配備了“數據自動化通信終端”,所以美陸軍和陸戰隊也在研究如何使FBCB2和“數據自動化通信終端”具備相互交換信息的能力。④美陸軍已成功地把FBCB2系統中用于跟蹤友軍的系統與空軍的監視與瞄準系統結合起來,使結合后的新系統具備了跟蹤敵軍的能力。FBCB2系統能夠跟蹤友軍,卻無法跟蹤敵軍。美空軍的E-8C“聯合監視與目標攻擊雷達系統”飛機只能跟蹤地面目標的運動,無法知道這個目標是友方目標還是敵方目標。當兩系統結合后,不但具備跟蹤識別友軍的能力,而且還具備跟蹤識別敵軍的能力。3.3信息交換的工程交換問題美國的FBCB2和聯合戰術無線電系統已經與英軍“弓箭手”戰術通信系統進行了合作,將和英軍“弓箭手”計劃的管理人員加強接觸,可能建立直接的工程交換,以便使兩國軍用平臺能直接共享態勢信息、藍軍跟蹤信息和文本報文信息。另外,還將在采用哪種網關以及衛星傳送的信息能否交換等方面開展研究。美也計劃與北約其他盟國加強聯系,開展建立互通標準的工作,希望將FBCB2的體系結構作為一個標準加以推廣。3.4藍軍跟蹤能力的研制由于FB