fbcb2系統(tǒng)綜合應(yīng)用研究

fbcb2系統(tǒng)綜合應(yīng)用研究

地面及外來兵馬“21世紀(jì)陸軍指揮官和旅以下的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)”（fbcb2）是一個基于戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的新戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)。這是美國在20世紀(jì)80年代提出的一項(xiàng)計(jì)劃。經(jīng)過幾年的評估和論證，于1993年開始開發(fā)，2001年開始配備部隊(duì)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，并進(jìn)行了初步作戰(zhàn)試驗(yàn)。此前，軍隊(duì)向6000多個基地部署了系統(tǒng)。FBCB2可將GPS數(shù)據(jù)、衛(wèi)星及空中偵察機(jī)獲取的信息、地面部隊(duì)以及美中央情報(bào)局等機(jī)構(gòu)的信息進(jìn)行融合,向旅及旅以下部隊(duì)直到單兵級提供動中實(shí)時和近實(shí)時的作戰(zhàn)指揮信息和態(tài)勢感知信息,能使戰(zhàn)場上的官兵以三維方式實(shí)時觀察戰(zhàn)場的地形和態(tài)勢。該系統(tǒng)能向戰(zhàn)場中處于任何位置的友軍提供語音和電子郵件數(shù)據(jù),并隨時更新,還可幫助參戰(zhàn)部隊(duì)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(zhàn)人員可以不攜帶指南針、地圖和電臺,在該系統(tǒng)終端的幫助下與己方部隊(duì)保持聯(lián)系并深入戰(zhàn)區(qū)打擊敵人。FBCB2是衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感等航天系統(tǒng)與地面及空中通信系統(tǒng)、圖像獲取系統(tǒng)集成的一體化系統(tǒng),是天、空、地系統(tǒng)綜合應(yīng)用的典范。FBCB2第一次實(shí)現(xiàn)了營、連級指揮官能夠在地面機(jī)動車輛上制定作戰(zhàn)計(jì)劃、確定補(bǔ)給路線、下達(dá)任務(wù)、估計(jì)武器射程、跟蹤友軍及敵軍的行動。FBCB2是陸軍作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)(ABCS)的重要組成部分,它有助于形成貫穿整個戰(zhàn)場空間的無縫作戰(zhàn)指揮信息流,并能與外部指揮控制和傳感器系統(tǒng)(如陸軍的戰(zhàn)術(shù)指揮控制系統(tǒng)(ATCCS))互通,最終形成戰(zhàn)場空間數(shù)字化、旅及旅以下戰(zhàn)術(shù)部隊(duì)縱向和橫向的集成。FBCB2系統(tǒng)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(tǒng),第3頁圖3是FBCB2系統(tǒng)的顯示終端,圖中顯示了戰(zhàn)場上的態(tài)勢,圖中圖標(biāo)能隨著態(tài)勢的變化移動。1hpcb2系統(tǒng)的概論和設(shè)備配置1.1hpcb2系統(tǒng)介紹1.1.1bb2軟件環(huán)境FBCB2由嵌入硬件設(shè)備以及系統(tǒng)硬件、軟件和數(shù)據(jù)庫組成,主要包括以下部分:①嵌入硬件設(shè)備(用于將FBCB2嵌入坦克、車輛等);②FBCB2軟件,在結(jié)構(gòu)上與國防信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)公共操作環(huán)境(DIICOE)一致并兼容;③導(dǎo)航定位及報(bào)告系統(tǒng),如全球定位系統(tǒng)(GPS)或嵌入式定位/導(dǎo)航設(shè)備;④與地面通信系統(tǒng)及衛(wèi)星通信系統(tǒng)的接口設(shè)備,與衛(wèi)星通信的接口主要用于遠(yuǎn)距離或崎嶇地帶的通信;⑤戰(zhàn)場作戰(zhàn)識別系統(tǒng)。1.1.2部隊(duì)使用能力從功能上講,FBCB2支持對戰(zhàn)術(shù)級部隊(duì)的作戰(zhàn)指揮任務(wù),主要提供以下能力:①為指揮員、參謀和士兵提供態(tài)勢感知;②共享戰(zhàn)場空間公共圖像;③圖表顯示,同時顯示敵軍和我軍部隊(duì)的位置;④目標(biāo)識別;⑤與主平臺的通信/電子接口。1.1.3fb2系統(tǒng)的主要功能FBCB2的主要特點(diǎn)是:近實(shí)時、定位精確、圖標(biāo)移動全自動、可嵌入各種武器平臺。1.1.4軍兵種可協(xié)同機(jī)動FBCB2的作戰(zhàn)效益:擴(kuò)大作戰(zhàn)區(qū)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(xié)同機(jī)動、降低了決策的不確定性、減少誤傷、提高殺傷力。1.2部隊(duì)使用fbcb22001年,FBCB2系統(tǒng)開始裝備到美陸軍第4步兵師(美軍第一個數(shù)字化師),僅該師就需要7500臺FBCB2V4型計(jì)算機(jī)。阿富汗戰(zhàn)爭開始后,FBCB2的研制和生產(chǎn)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(shí)戰(zhàn)的系統(tǒng),把其中的一部分裝備在阿富汗的第82空降師等部隊(duì),在阿富汗的美軍使用的是能與衛(wèi)星連接的FBCB2。伊拉克戰(zhàn)爭期間,美陸軍總共擁有約8000套FBCB2系統(tǒng)。除美軍在伊拉克的地面主力部隊(duì)第3步兵師、第4步兵師外,參戰(zhàn)的其他陸軍部隊(duì)都裝備了FBCB2。海軍陸戰(zhàn)隊(duì)也裝備少量的FBCB2,主要用來使陸軍在戰(zhàn)斗中能識別陸戰(zhàn)隊(duì),以免發(fā)生誤傷事故。美國還為每支師級規(guī)模的多國聯(lián)軍部隊(duì)提供了約50套FBCB2,并負(fù)責(zé)培訓(xùn)工作。由于英國是派出了實(shí)質(zhì)性地面部隊(duì)的唯一國家,因此,英軍有3個旅都獲得了該系統(tǒng)。第4步兵師的FBCB2使用戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信,與其它部隊(duì)裝備的FBCB2系統(tǒng)稍有不同。戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)由陸軍3個主要的戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng),即由改進(jìn)型單信道地面與機(jī)載無線電系統(tǒng)(SINCGARS-SIP)、增強(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng)(EPLRS-VHSIC)和移動用戶設(shè)備互聯(lián)而成,包括無線電、通信衛(wèi)星、移動電話、光纜和交換設(shè)施。戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)戰(zhàn)術(shù)級用戶間的無縫連接,提供語音、數(shù)據(jù)、圖像和實(shí)時視頻傳輸,支持文電、網(wǎng)絡(luò)管理和安全以及電子郵件業(yè)務(wù),可快速、準(zhǔn)確地將戰(zhàn)地情報(bào)和指示傳遞給每個作戰(zhàn)單元,它能提供無線動中通能力,但須依靠中繼設(shè)備才能進(jìn)行超視距通信。陸軍的其他部隊(duì)目前還未普遍部署戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng),因此,陸軍為他們的FBCB2配備了工作在L頻段的衛(wèi)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(wèi)星通信基礎(chǔ)設(shè)施,使信息能從裝有FBCB2的平臺傳給通信衛(wèi)星,再傳給多哈兵營的美軍作戰(zhàn)中心。在伊拉克,FBCB2除裝備坦克、戰(zhàn)車和直升機(jī)等平臺外,通常還配備到連長一級。2缺乏專業(yè)人員FBCB2系統(tǒng)使在伊拉克的美軍擁有了前所未有的導(dǎo)航能力、識別跟蹤能力和通信能力。它在戰(zhàn)爭中的表現(xiàn),使其在戰(zhàn)后備受關(guān)注,各部隊(duì)對其作戰(zhàn)應(yīng)用情況進(jìn)行了全面的分析和總結(jié)。2.1hpcb2作戰(zhàn)應(yīng)用2.1.1衛(wèi)星回輸指揮中心GPS收集的定位信息及用戶提供的數(shù)據(jù)通過一顆L頻段衛(wèi)星發(fā)送到指揮中心的數(shù)據(jù)融合中心,經(jīng)融合后的信息通過衛(wèi)星回傳給網(wǎng)絡(luò)上所有的指揮官。當(dāng)能見度不夠時,系統(tǒng)能夠使飛機(jī)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(zhàn)中,許多作戰(zhàn)車都配有電子地址識別器,可通過GPS衛(wèi)星不斷更新具體方位,加密處理后的數(shù)據(jù)由無線電通信裝置傳送給各作戰(zhàn)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(lán)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(zhàn)爭中,聯(lián)軍的誤傷率曾高達(dá)25%,其中61%是地面部隊(duì)對地面部隊(duì)的誤傷。2002年在阿富汗又發(fā)生美軍F-16戰(zhàn)斗機(jī)誤傷3名加拿大士兵的事故,誤傷成為困擾美軍的一個嚴(yán)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(zhàn)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(dǎo)彈在科威特和伊拉克邊境擊落一架英軍“旋風(fēng)”式戰(zhàn)斗機(jī),英軍2名飛行員遇難。這是伊拉克戰(zhàn)爭中聯(lián)軍的首次誤傷事故。緊接著美軍一架F-16戰(zhàn)斗機(jī)擊中了陸軍“愛國者”的雷達(dá)系統(tǒng),而一架A-10飛機(jī)攻擊了英軍的裝甲車隊(duì)。盡管這些事故大部分涉及空軍,但美軍戰(zhàn)斗識別特種計(jì)劃辦公室的官員們認(rèn)為,最麻煩的戰(zhàn)斗識別是在地面部隊(duì)之間。在這種情況下,具有跟蹤藍(lán)軍能力的FBCB2自然會受到軍方領(lǐng)導(dǎo)的青睞。據(jù)稱,在伊拉克戰(zhàn)爭中,FBCB2果然不負(fù)眾望,凡安裝了該系統(tǒng)的部隊(duì)迄今還未發(fā)生過誤傷事故。2.1.3指揮調(diào)度的顯示伊戰(zhàn)之前,軍事作戰(zhàn)必須依靠指揮官使用無線電臺在其指揮位置上反復(fù)呼叫來實(shí)施,而伊戰(zhàn)中使用的FBCB2綜合使用了應(yīng)答器、C4I、戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)、顯示雙方態(tài)勢的顯示屏,指揮官在屏幕上移動圖標(biāo)便能識別己方部隊(duì),指揮官還可以“點(diǎn)擊”一個藍(lán)色光標(biāo)與它代表的那支藍(lán)軍通信,不管這支藍(lán)軍是美陸軍部隊(duì)、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)還是英軍部隊(duì)。士兵通過FBCB2也可以沿指揮鏈把收集到的情報(bào)向上反饋給通用作戰(zhàn)態(tài)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(tài)勢圖,這些態(tài)勢圖是美國防部領(lǐng)導(dǎo)集團(tuán)計(jì)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(zhàn)爭中的問題FBCB2是美國陸軍當(dāng)今信息技術(shù)應(yīng)用的閃亮招牌和代表作,在前不久的阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭中,初次接受實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn),得到了一致好評,但也暴露出一些需要完善和改進(jìn)問題。2.2.1物理特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)雖然FBCB2要進(jìn)行遠(yuǎn)距離及跨越崎嶇地帶通信時,采用的是衛(wèi)星通信,但向旅以下分隊(duì)分發(fā)態(tài)勢感知信息時,主要采用的是單信道地面與機(jī)載無線電系統(tǒng)和增強(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng),這兩個是采用跳頻傳輸方式的戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)。美國的對抗部隊(duì)目前還沒有在實(shí)戰(zhàn)中截獲和確定這些系統(tǒng)位置的能力,但一些最新的電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以跟蹤增強(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng)部分跳頻頻率組,并且通過寬帶阻塞干擾技術(shù)和同時使用多個干擾系統(tǒng),對其實(shí)施壓制或部分中斷其傳輸。敵方部隊(duì)還能容易地掌握攻擊增強(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng)弱點(diǎn)的戰(zhàn)術(shù)及技術(shù)。增強(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng)基站的物理特點(diǎn)是:緊靠著旅戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心并與移動用戶設(shè)備(MSE)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備布置在一起。這種基戰(zhàn)式的、有一定機(jī)動能力的通信節(jié)點(diǎn)中心很容易被觀察到。若能發(fā)現(xiàn)MSE通信陣地,肯定就能發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng)的基站。據(jù)此,對抗部隊(duì)命令所屬的師、團(tuán)偵察分隊(duì)在作戰(zhàn)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(yuǎn)程火炮火力或航空兵火力來消滅這些目標(biāo)。敵方此舉可有效截?cái)辔曳降男畔⒘鲃?消除我們對敵方的不對稱技術(shù)優(yōu)勢。FBCB2的另一個組成部隊(duì)是單信道地面與機(jī)載無線電系統(tǒng)。如果不在作戰(zhàn)區(qū)域設(shè)置空中或地面轉(zhuǎn)發(fā)站,這一系統(tǒng)同樣也是一種限于視距的、容易被高山阻斷通信的系統(tǒng)。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(yuǎn)距離通信并能重新建立聯(lián)絡(luò),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(jī)載無線電系統(tǒng)的信號就極易被捕捉定位,并易被干擾機(jī)阻塞。2.2.2路采用氫氧系統(tǒng)加密技術(shù)在伊拉克,大部分美陸軍和聯(lián)軍裝備的FBCB2使用的是L波段的衛(wèi)星鏈路。此鏈路采用商用加密技術(shù),而不是國家安全局的標(biāo)準(zhǔn)加密技術(shù)。陸戰(zhàn)隊(duì)認(rèn)為,這使該系統(tǒng)不能傳輸一些保密要求高的指揮控制信息。再者,衛(wèi)星的帶寬有限,其通信信道比原來給FBCB2設(shè)計(jì)的視距電臺窄,在超載情況下,傳輸速度慢,妨礙了數(shù)據(jù)的及時刷新。2.2.3fbcb2的通信接口陸戰(zhàn)隊(duì)為了提高和陸軍的互通能力,并能被陸軍部隊(duì)識別,也購買了100多套FBCB2系統(tǒng),FBCB2需通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)或無線通信系統(tǒng)才能與全球指揮控制系統(tǒng)(GCCS)交換數(shù)據(jù),而這些通信系統(tǒng)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(yè)對fbcb2技術(shù)的展望美軍根據(jù)在阿富汗和伊拉克實(shí)戰(zhàn)中收集的數(shù)據(jù),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(chǎn)商,對FBCB2的能力給予了肯定,對其發(fā)展前景充滿了信心,未來可能會在以下方面有所發(fā)展。3.1結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)美國國家安全局已于2003年評估并批準(zhǔn)了FBCB2的體系結(jié)構(gòu)。負(fù)責(zé)FBCB2系統(tǒng)中衛(wèi)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(tǒng)的安全,現(xiàn)已與國家安全局合作,將使系統(tǒng)達(dá)到高級保密標(biāo)準(zhǔn)。3.2將液壓系統(tǒng)與《創(chuàng)建的新系統(tǒng)》相互交換①美陸軍正在多哈兵營的作戰(zhàn)中心安裝Link16,以便把FBCB2的數(shù)據(jù)傳給裝備有機(jī)載預(yù)警與控制系統(tǒng)(AWACS)的E-3飛機(jī),從而把地面部隊(duì)和空軍的飛機(jī)連接起來。②諾斯羅普·格魯曼公司為了美軍及其聯(lián)軍地面部隊(duì)的車輛具有同樣的通信能力。已研制出了一種FBCB2系統(tǒng)的改進(jìn)型,新系統(tǒng)較以前的系統(tǒng)具有更好的性能,可支持單兵戰(zhàn)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(zhàn)時仍能獲得FBCB2提供的情報(bào),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(zhàn)人員提供友軍在戰(zhàn)場上的藍(lán)色位置信息,以及紅色的敵軍信息。③由于在伊戰(zhàn)中,美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)配備了“數(shù)據(jù)自動化通信終端”,所以美陸軍和陸戰(zhàn)隊(duì)也在研究如何使FBCB2和“數(shù)據(jù)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(tǒng)中用于跟蹤友軍的系統(tǒng)與空軍的監(jiān)視與瞄準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)合起來,使結(jié)合后的新系統(tǒng)具備了跟蹤敵軍的能力。FBCB2系統(tǒng)能夠跟蹤友軍,卻無法跟蹤敵軍。美空軍的E-8C“聯(lián)合監(jiān)視與目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)”飛機(jī)只能跟蹤地面目標(biāo)的運(yùn)動,無法知道這個目標(biāo)是友方目標(biāo)還是敵方目標(biāo)。當(dāng)兩系統(tǒng)結(jié)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(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)已經(jīng)與英軍“弓箭手”戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)進(jìn)行了合作,將和英軍“弓箭手”計(jì)劃的管理人員加強(qiáng)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(tài)勢信息、藍(lán)軍跟蹤信息和文本報(bào)文信息。另外,還將在采用哪種網(wǎng)關(guān)以及衛(wèi)星傳送的信息能否交換等方面開展研究。美也計(jì)劃與北約其他盟國加強(qiáng)聯(lián)系,開展建立互通標(biāo)準(zhǔn)的工作,希望將FBCB2的體系結(jié)構(gòu)作為一個標(biāo)準(zhǔn)加以推廣。3.4藍(lán)軍跟蹤能力的研制由于FB