周志勇
【摘要】? 5G作為第五代移動通信技術,具有高速率、大容量、高可靠、低時延、低功耗等特性,當其在軍事領域得到廣泛應用以后,必將極大地改變作戰的方式、手段和進程,不斷推進戰爭形態的進一步發展變化。本文重點分析了世界軍事強國對5G技術軍事應用的研究現狀,分析了我國關于5G技術軍事應用的方向和矛盾問題,并提出了對策措施。
【關鍵詞】? ? 5G? ? 軍事應用? ? 對策? ? 思考
引言:
恩格斯曾說過:“一旦技術上的進步可以用于軍事目的,它們便立刻幾乎強制性的引發作戰方式改變甚至變革。”5G作為第五代移動通信技術,具有高速率、大容量、高可靠、低時延、低功耗等特性,當其在軍事領域得到廣泛應用以后,可以在作戰指揮、控制、保障等方面發揮巨大效益,極大地改變作戰的方式、手段和進程,信息網絡互聯互通、情報偵察信息處理、火力打擊組織等方面更加高效快捷,戰備訓練管理的方法手段也會隨之發生改變,戰爭形態的進一步深刻變革。
一、5G技術已成為世界軍事強國的研究重點
縱觀通信技術發展史,從烽火狼煙、擊鼓鳴金、信鴿旗語,到電報電話,特別是隨著科技發展,數據通信、計算機通信、量子通信不斷進入人們的生活工作,傳輸距離、速度、質量不斷提升。通信技術的飛速發展,5G技術的不斷進步,給人們的生活帶來了諸多便利,甚至是給人們的生活帶來翻天覆地的變化,各國紛紛建立研究和推進組織,其軍事價值也越來越受到各國高度關注。
近年來,美國一直將5G視為取得未來戰爭勝利、奪取戰略主動的至關重要技術之一,高度重視5G技術的軍事應用,全面分析發展5G技術的重難點問題和安全挑戰,堅持把該項技術的軍事應用研究作為優先事項,投入大量資金和人力組織論證和實驗。
2018年12月,美國國際戰略研究中心發布題為《5G技術將重塑創新與安全環境》的報告,首次把5G技術競爭提高到國家戰略競爭層面高度,認為5G通信技術的競爭是一場對國家安全產生重大影響的經濟競賽。5G通信技術具有重要的軍事價值,可用于機器人、人工智能和大量先進的傳感設備之中,將成為新軍事能力的基礎技術。
二、5G技術在軍事方面的應用
一是提升戰場態勢共享能力。
據測試,5G通信技術數據平均傳輸速度可以達到1Gbps,峰值速率甚至可以達到10Gbps。5G通信技術支持廣域大容量的高速移動終端,能夠支持每平方公里600萬個設備的接入。此外,5G通信技術還可以大幅降低能耗,可使低功率電池續航時間提高10倍以上。5G技術這種高速率、大容量、低功耗等特性,可以使分布在廣闊戰場上的所有裝有5G通信設備的武器裝備平臺,融入同一個巨大的通信網絡,實現戰場各要素之間的互聯互能。利用5G技術構建的高帶寬的信息傳送通道,使上到戰場指揮員,下到普通的一名士兵,均可以根據自己的需求,獲取實時的戰場情報信息和態勢信息,這些信息的呈現形式將向數據、語音、圖像等可視化、立體化方向轉變。
二是豐富無人系統戰場應用。
5G技術可靠性強、時延性低,這些特性能夠讓戰場上面的無人化武器裝備的操控變得更加精準高效,極大提升戰場無人作戰平臺的實時作業和自主操控能力。比如,無人機、無人車等系統的大規模應用,將改變未來戰場偵察感知和作戰保障模式,實現集群間共享信息決策,相互協調行動等先進的群體行為和相互協調能力,能有效躲避敵防空體系實施偵察。5G技術能提高控制精度,降低微型無人機能耗,使無人機可以更小型化、更集群化。在地面上,無人車可以代替人做許多高危工作,5G的發展使機器人排雷成為新的應用方向。無人車在戰場自主完成任務,通過車身上的傳感器和攝像頭采集周圍環境圖像和規劃行車路線。戰場作業時,無人車控制方向時需要通過不間斷地通信,實時調整速度和方向,確保能及時準備避開障礙物不發生碰撞,完成多種相互配合的控制作業和任務,高可靠、低時延的通信能力至關重要。
有了5G網絡技術的支持,參戰人員、指揮控制系統、無人作戰系統之間,全部可以實現互聯互通,縮短反應時間,并且建立可靠的實時通信連接,提升無人系統智能化程度,擴大無人系統智能化運用規模,促進智能無人系統成為戰場一支新的重要作戰力量。
三是加速作戰指揮向智能化轉變。
隨著5G技術與大數據、云計算、人工智能等技術不斷融合,戰爭的形態加速向智能化演進,作戰指揮越來越智能化。指揮員通過云技術,快速分析判斷戰場情況,利用人工智能輔助優選決策,依托高清視頻通信等手段,實現可視化指揮。
未來戰場,信息之間的交互更加頻繁而又龐大,僅僅依靠人腦已經不能夠承擔指揮控制的艱巨任務,指揮控制向自動化智能化發展的趨勢越來越明顯。
從戰略戰術指揮機構到旅營一線指揮所,通過對指揮信息系統的智能化升級,實現對目標情報信息甄別、篩選和處理分發,自動生成有價值的決策建議,不斷提主指揮決策控制的智能化水平。
三、當前5G技術軍事應用存在的主要矛盾
一是更換通信基建設施難度大。
5G超高的速率,必須通過超密組網實現,超密組網必然要增加基站部署密度。由于5G這些固定特性,需要大量建設“小基站”以及相應的配套設備。參加作戰的武器裝備平臺都必須通過加裝5G通信模塊,才能接入5G通信網絡,并且還要經過專門的保密模塊加密后,才能進行數據信息傳輸,戰場建設、基礎設施更新以及武器裝備平臺數據終端加改裝,都需要較長的周期,且成本很高。
二是軍民融合程度還有差距。
目前民企在通信的許多領域是領先軍隊的,但又因為“民入軍”的門檻普遍較高,缺少統一的標準,許多協議接口不兼容,導致許多地方先進技術無法第一時間應用于軍事需求。就民用技術而言,5G網絡建設目前還處于起步階段,僅在大城市的重點區域實施5G信號覆蓋,實現完整的覆蓋網絡尚不現實,5G智能汽車、機器人控制、救急救災等行業應用暫未形成清晰的商業模式,5G應用生態體系整體上還不夠健全,需要進一步加以完善。
三是安全保密管理難度加大。
安全保密越來越成為5G技術賴以生存和發展的基礎和前提,5G技術對安全防御體系進行了重構,安全性較以往有了很大的提升,但由于5G的開放性和超高速率,給5G設備的使用管理增加了難度。一方面,開放性讓用戶聯網更加簡單便利,另一方面也導致別有用心之人利用網絡進行攻擊也變得更加容易,加之超高的傳輸速率,一旦遭到攻擊,信息很快就被竊取,特別是用于軍事用途時保密性要求普遍比民用的高,也給安全保密帶來了新難題。
四是實戰運用上還有瓶頸。
5G技術是由網絡技術、計算機技術、移動傳輸技術、數據計算技術等多種現代科學技術組成的一個綜合的技術體系,這些技術本身還處于不斷的研究改進發展階段。目前軍事方面的應用也還處于探索實踐過程中,要真正運用到實戰上,還有許多瓶頸問題,比如,仿真軟件平臺搭建上缺少最優方案,作戰數據的人工采集和處理方式跟不上現代戰爭大數據量的現實需求,衍生的智能化技術還處于初級階段,距離戰場運用還有很長一段路。
四、當前5G技術軍事應用的對策措施
一是最直接的是深化軍民融合。
5G網絡通信工程的建設已經得到國家和政府的高度重視,建設計劃已被提上日程,2020年政府工作報告,明確提出拓展5G應用。
目前,我國5G部署不斷提速,應用范圍不斷拓展。產業領域方面,5G與制造業、醫療健康、物流、車聯網等行業賦能升級,融合程度不斷深化。消費領域方面,各運營商都拿出了5G優惠套餐、降低服務資費等具體方案,和提供質優價低服務的措施,推進用戶向5G服務升級,拉動消費活力促進終端消費。
總的看,民用5G應用地不斷豐富和發展,為充分利用和發揮民用5G技術應用到軍事領域提供了深厚的基礎。下步,對于軍民融合度深、涉密程度低的場合,如救災、救援、反恐、維和等非戰爭軍事行動,以及醫療救護、物資配送等后勤保障工作,可以通過加強防火墻、采取密語、密碼等加密手段,直接應用和使用民用網絡。也可通過單向連接、只進不出、限時使用等方式,直接與戰術層次的作戰平臺和指揮控制系統相連。
二是最現實的是融入平時訓練。
利用5G可以構建虛擬的現實環境,可以實現模擬仿真訓練,受訓人員只需要穿戴專門的頭盔、攜帶必要的武器裝備,就可以進行訓練,高清畫面和交互信息可通過5G網絡實時傳輸至用戶,真正做到在似近實戰的環境中訓練,還可以把分散部署在不同地方的人員和部(分)隊,共同組織在同一個虛擬的環境之中,既解決大規模戰術訓練沒有場地等問題,同時也可以極大提升效費比。下一步,可重點研發出VR模擬訓練系統,模擬真實戰場環境,使受訓人員能夠在虛擬環境和增強現實場景中進行對抗訓練,實時收集訓練信息,進行智能化分析,及時掌控訓練進程和發現問題,強化實戰化體驗,提升實戰化訓練水平。
三是最緊迫的是破解瓶頸問題。
未來戰爭,是多領域、多空間全面展開的激烈對抗,既可能發生在海上、空中、陸地等有形空間,還可能是在電磁、網絡等無形空間,戰場環境十分復雜。特別是,陸上作戰,既有山高林密的山岳從林地,也有谷深坡陡的高寒山地,這些地域往往處于非常偏遠地帶,地形狹窄且遮斷較多,網絡信號時斷時續很不穩定,甚至有的時候根本無法進行網絡通信傳輸。隨著無人機廣泛裝備部隊,可考慮使用無人機平臺搭載小基站,充分利用小基站低功耗、智能化、靈活組網、低成本等全新網絡架構優勢,實現在戰場上快速建立持久、安全的通信中繼,解決全時域通聯難題。
四是最根本的是加強技術創新。
通過5G技術的海量設備物聯能力,著力構建貫通戰場全要素的戰場物聯網,實現指揮機構、武器裝備平臺、戰場設施之間互聯互通,偵察、識別、跟蹤和預警、打擊和評估一體化,最大程度發揮體系作戰能力。下步,要充分利用新型網絡通信與核心路由技術,對部隊網絡通信和指揮控制系統進行升級改造,建設出“廣覆蓋、高速率、強兼容”的指揮網絡,使戰場信息深度融合,各平臺之間的全面聯通,確保指揮員能夠隨時獲取到想要的戰場態勢,實現數據信息由被動接收向主動調取根本性轉變,并可以把指揮決策內容及時準確高效傳達到作戰部隊。
參? 考? 文? 獻
[1]張玉軍,袁藝,周小程.5G將如何改變未來戰爭面貌.中國青年報,2019-08-01.
[2]孫柏林. 5G賦能現代軍事[J].計算機仿真, 2020,37(01):1-6+81