外軍單兵裝備標準化研究

汪思琪

（63936部隊，北京 102202）

1 引言

單兵作為戰場上最基本的末端節點，在未來作戰中將擔負引導和延伸聯合作戰體系能力的重要任務，達成精確聚集、高能釋放、速戰速決的作戰效果，解決聯合作戰行動中“最后一公里”的問題。綜觀世界，主要軍事強國都把士兵的綜合作戰能力，戰術分隊作戰效能發揮的核心和基礎，極為重視單兵裝備的一體化建設。于20世紀80年代末90年代初就提出了士兵系統的概念，主要思路是將高新技術引入單兵裝備中，運用系統化、開放化、模塊化設計思想，系統考慮士兵、裝備和作戰環境等因素，對各單項技術進行集成，使之形成綜合作戰單元，從而大幅度提高士兵殺傷能力、戰場態勢感知能力和生存機動能力。2019年10月，美陸軍發表了《2019年陸軍現代化戰略》，提出了到2035年將整個陸軍轉變成一支能夠遂行多域作戰的現代化部隊的計劃。該戰略中確定了現代化的6個優先任務，其中就包括單兵殺傷力。由此可見，單兵裝備的研究一直是世界各軍事強國建設發展的重中之重。

其中比較典型的項目有美國的“陸地勇士”，雖然在2007年，單套系統耗資7萬美元且在阿富汗戰爭中未能達到預期目標的“陸地勇士”漸漸銷聲匿跡，被迫取消，但美軍的單兵戰地網絡信息化的思路并沒有改變，繼續嘗試用其他先進穿戴式終端和步兵電臺系統把士兵和戰場信息系統聯系起來，新系統被命名為“奈特勇士”。其他國家也都設立了相關的項目，包括英國的“未來戰斗士兵系統”（FFSS）計劃和“未來步兵士兵技術”（FIST）演示計劃、德國的“未來士兵系統”、法國的“裝備與通信一體化步兵”俄羅斯的“巴爾米查”單兵系統、澳大利亞“陸地125計劃”項目、意大利的“未來士兵”系統、新加坡的“單兵作戰系統”、丹麥的“未來士兵”（DFS）項目、以色列的“數字化士兵”（DS）、比利時的“士兵轉型計劃”（BEST）、荷蘭“士兵現代化”計劃（SMP）、日本士兵系統、捷克未來士兵系統、加拿大“一體化防護服裝與裝備”（IPCE）、希臘士兵現代化計劃、西班牙未來戰士以及南非的非洲勇士計劃等。目前，各國陸軍的士兵系統經過艱苦探索，已經普遍確定了構架，或早或晚地進入到實質性的發展階段，少數國家已經進行部隊試用和小批量的裝備。

單兵裝備具有模塊類別多、技術復雜的特點，是跨行業、跨地區、多專業協作的系統產品，同時，作為軍用產品，其使用環境復雜、性能要求高、迭代更新快。裝備要發展，標準要先行。為了統一標準、固化技術，在對單兵裝備深入研究的同時，各國都很重視對與單兵系統有關的各種標準規范的研究，美國在此方面做得尤為突出，將各個系統的研究與標準化密切聯系，依靠高效有力準確的標準化工作保證整個單兵系統的可靠質量。

迄今為止，美軍的“奈特勇士”和“陸地勇士”系統概念最清晰、技術最先進、進展最快，而“奈特勇士”系統主要在“陸地勇士”系統的基礎上進行改進，主要是在系統重量和信息終端設備上有所改進，由于“奈特勇士”研制還處在原理樣機測試階段，所以具體裝備的規范沒有公開發布，同時，通過國內一般的情報渠道也無法獲得。所以從部件的通用性或采用技術的共用性角度，列出美軍標準規范的特點。

2 美軍單兵裝備系統與軍用標準化設計思想有關的設計原則

2.1 貫徹了模塊化的思想

對整個奈特勇士系統而言，在設計之初，就考慮到系統中的每個部件都是可更換的。可以根據士兵所要承擔的任務和個人需求的不同進行，確定其所要采用的模塊，組配成切合需要的單兵裝備系統，大大地提高了整個系統使用的靈活性和多樣性，并盡可能地減輕士兵的作戰負重，更好的滿足各種條件下的作戰需要。

2.2 開放式結構的構建

為了整個系統的組件和部件可以不斷的改進，同時，要可以采用最新的技術，奈特勇士系統采用了開放式結構，保證了整個系統的性能優越和技術領先。縱觀整個研制過程，許多最新的技術已經被不斷的修改完善融入了整個系統，如采用最新的夜景增強設備、計算機處理芯片卡、擁有最新處理接收芯片的GPS卡等。為了完善奈特勇士系統而開發的技術，包括外骨骼技術、納米技術、生物技術等。

2.3 采用成熟的技術與產品

在奈特勇士系統為了降低成本、縮短研制周期，成功地通過使用商業上已有的現貨產品（COTS）硬件代替設計和測試周期較緩慢的定制硬件。例如，“奈特勇士”的研究團隊決定采用民用智能手機作為系統終端用戶設備，該決定一出，立即得到了廣大官兵的擁護，并很快獲得批準。美陸軍最終選定摩托羅拉公司生產的Atrix智能手機和三星公司生產的Galaxy智能平板手機進行測試，以驗證民用智能手機是否能取代原來老式的“奈特勇士終端用戶設備”。測試表明，民用智能手機具備了美軍所需的大多數功能，能夠使士兵們快速掌握新系統的使用方法，同時，輕薄的機身和自帶可充電電池也大大減少了戰時單兵的負荷（僅有0.9kg）。

2.4 以分隊為基礎便于總體集成的設計理念

美國陸軍對“奈特勇士”系統的要求不再是孤立的個人單兵裝備，而是基于分隊基礎的考慮可以便于迅速集成納入到未來的數字化戰術網絡。2010年的美國陸軍現代化戰略就是要把這些士兵融入作戰網絡中來。根據該戰略，2025年，美國陸軍所有的旅戰斗隊都將由“一體化、網絡化”的士兵組成。“奈特勇士”系統將把五角大樓和前線實時地聯系起來，在陸軍的遠景規劃中扮演重要角色。

3 美軍單兵裝備軍用標準構成與特點

3.1 美軍單兵裝備標準構成概況

美軍單兵裝備模塊多、技術含量高，且根據作戰任務需求持續更新迭代，根據技術成熟度和可查資料來看，目前，“陸地勇士”系統1.0版的系統組成比較明確，分為5個子系統，“奈特勇士”的裝備體系構建思路也遵循“陸地勇士”，在其基礎上進行改進。五個子系統分別為武器子系統、綜合頭盔子系統、計算機/電臺子系統、軟件子系統以及防護服和單兵裝備子系統。美軍單兵裝備標準在體系上十分完整，從總體到各系統，以至于零部件都制定有相應的規范標準。每個設備從通用規范到各專業規范也都依次做了制定，每個子系統的從標準文件構成上劃分為包括軍用規范（MILSPEC）、軍用標準（MIL-STD）、軍用手冊（MIL-HDBK）、軍用標準圖紙（MS）、合格產品目錄（QPL）等5個部分。按照發放級別分為7個等級，A級標準是批準公開發行，不受限制，其他6個級別均只在一定范圍內發行，屬于非公開發行，其內容是美國軍用標準的最重要部分，技術文件和核心內容多包含在這幾個級別文件中。其中，軍用規范又包括范圍（Scope）、引用文件（Applicable Documents）、要求（Requirements）、質量保證規定（Quality Assurance Provisions）、交貨準備（Preparation for Delivery）、附注（Notes）。

美軍裝備軍用標準修訂非常及時和頻繁，每年發生變更的標準多達6～7千項（包括標準的制定、修訂、補充、作廢等）。標準壽命一般不超過5年，單兵裝備標準制修訂同樣如此。其各分系統的標準制定體系完整、內容豐富、結構嚴謹、技術先進、格式統一、實用性強。以美軍單兵裝備的武器子系統為例，其標準體系分類如圖1所示。

根據圖1可知，美軍單兵裝備標準劃分極為詳細，每類型裝備主要標準基本涵蓋了產品研制、管理、訓練應用、信息化、物流等方方面面。

圖1 美軍單兵裝備武器子系統標準分類

3.2 美軍單兵裝備關聯標準梳理

在美軍事需求的牽引下，在新軍事革命的大環境下，在美國國家戰略目標指引下，美軍單兵裝備標準化正在為實現《國防部標準化戰略計劃》扎實有序地工作，表現出令人關注的發展趨勢。依據美軍“陸地勇士”系統1.0版的幾個分系統，表1列舉出一些常用的美單兵裝備相關標準。

根據表1所示，美軍單兵裝備標準呈現以下幾個特點。

3.2.1 “三互”性將成為單兵標準化的核心任務

從未來聯合作戰的軍事需求來看，人—機、人—環、機—環之間的互聯互通互操作的標準建設，以及數據鏈標準建設，使不同軍兵種、不同戰區、不同作戰空間的單兵能夠徹底的實現互操作，為未來作戰奠定強有力的技術支撐。從單一系統標準提升為系統族標準；從單一軍兵種標準提升為跨軍兵種標準；從美國一國的軍用標準提升為適用于整個北約及其他國際軍事組織的標準。系統族規范為系統族內的諸系統構建起技術框架，使它們相互配合，協調運轉；接口標準使系統功能互連、互通；信息標準使數據流、信息流在聯合部隊中毫無阻滯地流動，指揮聯合部隊執行各種使命；國際軍用標準化協議使多國部隊的單兵作戰如一國部隊，裝備、后勤物資相互供應，形成強大的合力。

3.2.2 信息化標準逐漸占據美軍單兵裝備標準主戰場

隨著未來單兵裝備信息化、智能化水平的大幅度提升，信息裝備成為單兵裝備的核心關鍵。在美國陸軍關于“奈特勇士”系統的宣傳資料中，該系統被描述為徒步指揮員提供無與倫比的態勢感知和戰場解讀能力，真正地將徒步士兵連接到網絡中。科學技術的發展，武器裝備的更新換代決定了未來戰場將由以攻城掠地、大規模屠殺的消耗戰和殲滅戰為主向癱瘓、控制敵人的信息作戰為主的轉變，誰掌握了戰場的制信息權，誰就掌握了戰場的控制權。信息標準化的根本任務是統一協調信息的收集、處理、傳送和交換，使信息在整個聯合部隊中成為一股永不停息的數據流、信息流，從而實施各軍兵種的聯合作戰。因此，要通過信息標準化規定統一的信息代碼、數據格式、報文格式、數據傳輸協議、數據交換協議等，以便為各種武器系統實現互通、互連、互操作，為建立全軍統一的C5ISR系統奠定堅實的技術基礎。

3.2.3 性能規范和接口標準將成為美軍單兵裝備標準文件的主要形式

性能規范是一種能夠充分發揮承包廠商創造力的規范，它對于促軍民工業一體化，保證武器裝備的性能水平，縮短研制周期，降低研制費用，有著重大而長遠的作用。美軍在制定裝備標準的過程中，非常注重各類性能規范的率先制定，將技術狀態固化下來。美國國防部已明確規定，今后制定軍用標準時，應首先考慮制定成性能規范。而各個裝備的接口規范的制定更是單兵裝備形成系列化、組合化、通用化的前提條件，減少了裝備種類，降低了系統重量，提高了系統集成度，也是未來美軍單兵裝備標準發展的趨勢所在。

表1 常用美軍單兵裝備標準

3.2.4 美軍單兵裝備軍用標準對我軍裝備標準化建設的借鑒啟示

美軍單兵裝備相關標準很少能直接引用到我軍裝備體系建設中，但有些標準是值得我們在進行標準化工作時借鑒的，可以對其合理地裁剪與吸收，采用到我們制修訂的相關標準文件中來的，比如，基礎類通用標準中的MIL-STD-721C-81可靠性和可維護性的術語定義和MIL-STD-109C-94 質量保證術語及定義，可以豐富我國的相關標準術語定義，以及美軍標的MIL-STD-498-98軍用軟件標準的開發及文件對我軍的信息化建設相關標準有很好的借鑒作用。除了具體的標準，美軍單兵裝備標準建設的思想理念非常值得我軍目前裝備標準化建設的學習，一是要構建與未來聯合作戰相適應的標準規范體系。借助戰爭形態向“智能化”高級階段加速演進之機，依據信息化戰爭制勝機理，圍繞一體化聯合作戰，加快構建符合我軍特色的裝備建設標準體系，重點是著眼信息主導建立聯合的統一信息標準。二是標準規范建設從保障裝備向保障作戰方向轉型。堅持戰斗力是唯一的根本標準，圍繞實戰化軍事訓練的要求，把裝備性能標準建設與軍事訓練標準化建設緊密結合，著眼信息化條件下作戰，依托裝備平臺，融合戰訓需求，基于作戰任務，瞄準對手弱點構建一個保障作戰的標準規范建設。三是嚴格把關標準質量。隨著我軍裝備建設的發展，我軍的標準數量也在加速增長，雖然軍用標準的數量快速增長，但軍用標準的質量卻遠遠滯后于技術的進步和科研生產的發展步伐，要緊貼科技發展前沿，重點完善加強可穿戴設備領域的人工智能標準化工作，以及人工智能術語詞匯、人機交互、生物特征識別、軍用大數據、云計算等智能化標準化工作。同時，推動軍民兩用先進技術盡快應用到國防軍隊建設，推動民用先進智能化技術向作戰能力轉化，將前沿顛覆性技術創新成果固化成技術標準。