來源： 軍事高科技在線作者： 秦中南、龍坤
導讀
近些年來，世界很多國家正在積極推進5G的應用。全世界5G基站的數量持續增長，5G應用層出不窮，享受5G服務的用戶也越來越多，5G正在越來越多地影響和改變著人們的生活方式。與此同時，5 G在軍事領域的應用也在逐漸拉開帷幕。本文是《淺談5G的軍事應用》系列的第二篇文章，主要介紹 5G在軍事物聯網、模擬訓練和實戰化演訓平台的應用前景，供感興趣的讀者參考。
圖1：軍事物聯網未來概念圖
一、
軍事物聯網
軍事物聯網是物聯網技術在軍事領域的應用，是將物聯網技術應用於戰場和作戰指揮的專用網絡，其目的就是圍繞戰場態勢感知、智能分析和過程控制，實現系統的全方位、全頻譜有效運行，全面提升體系作戰能力。軍事物聯網較民用物聯網，對感知控制的時效性和保密性提出了更高要求。本質上講， 5G對軍事物聯網最大的吸引力在於：對於物聯網兩個最重要的核心需求—— 海量的連接和毫秒級的時延，現在的網絡無法給予支撐，而5G可滿足接入網絡設備多樣化的無線連接性要求，並以極高速度處理各類聯網信息，實現高效、便捷和安全的信息傳輸與共享，在後勤保障、態勢傳感器網絡、物資管理等方面機具應用前景，將真正開啟軍事物聯網新時代。
多樣化無線接入，解決武器裝備數量多的問題。軍事物聯網底層是由嵌入在武器、裝備上的 若干個傳感器組成，網絡節點多、設備類型雜，根據不同的應用範圍，接入方式也大不相同。例如，對於普通戰場偵察節點（雷達、光學攝像機等），偵察信息需要通過接力，採用短波、超短波或者微波傳輸到前方指揮車（所），經中繼接力後接入物聯網；對於小範圍內的網絡節點，如樓宇監控設備（報警器、傳感器等），可通過無線局 域網，甚至藍牙、紅外等無線接入方式接入物聯網；而對於無人機等高速、遠程設備，其無線接入方式就要通過衛星接入物聯網。因此，不同環境下的無線接入方式有所不同。 目前技術條件下，尚無法實現各種無線接入的有效融合，而5G系統通過對底層無線接入的接口標準進行統一，能徹底解決軍事物聯網的無線接入問題。
圖2：軍事物聯網的潛在應用
高速率信息處理，解決指揮控制系統時效性的問題。軍事物聯網的最大優勢就是全維、實時、準確，通過自動感知、實時採集、數據傳輸、指揮決策、火力控制，建立戰場「從傳感器到射手」的全要素綜合信息鏈，其中最關鍵的就是要建立反應迅速、管控及時、適合海量數據處理的指揮控制系統。 5G系統將採用雲計算、大數據技術，將大量數據處理工作交由「雲」來完成，通過建立完善、合理的模型庫，構建高效、完備的資料庫， 提高信息處理速率。
5G網絡還將使軍民融合應急物流系統成為可能。當前4G網絡很難滿足物聯網的發展，軍民融合應急物流系統建設必須結合5G通信技術高速率、大容量、低延遲的優勢，達到人員和物資的實時視頻信息傳輸，實現指揮中心對整個應急物流事件可視化，增加指令的及時性和有效性。 通過5G通信技術使軍民融合應急物流通信與民用移動通信分離，建立專門的軍民融合應急物流通信頻段，可以大大提高信息的安全性，無疑會減少軍民融合在信息安全上的擔憂，對軍隊應急物流資源同地方應急物流資源的結合共享將起到極大促進作用。 5G通信技術藉助毫米波通信還可以有效減小通信設備體積，為小型化、便攜化的設備提供了生產和發展的基礎，應急物流設備結合小型化的5G通信收發設備將極大地推進物聯網的建設，為軍民融合應急物流智慧化提供條件，增加了軍民融合應急物流信息系統建設的可行性。
圖3：軍用物流工作流程
二、
模擬訓練
虛擬現實系統是未來作戰人機互動和軍事訓練的重要手段，超高清視頻數據的無線傳輸是影響其推廣應用和體驗效果的主要因素之一。5G可大幅提升虛擬現實系統的實用性，高清畫面和交互信息可通過5G網絡實時傳輸至用戶，使受訓人員僅需穿戴頭盔和必要的武器裝備就能參與訓練，擺脫背負式計算設備、各種線纜和訓練場地的束縛，真正做到貼近實戰，還可將處於不同地理位置的部隊，組織在同一虛擬環境中進行大規模戰術、戰役級訓練，提高效費比。
2019年4月15日，SK 電信 B2B 事業團長崔日圭與陸軍士官學校校長鄭鎮京在首爾蘆原區孔陵洞的陸軍士官學校總部簽署了《5G技術的智能陸軍士官學校》業務協議，攜手建立「智能陸軍士官學校」， 以5G網絡為基礎，打造虛擬現實射擊訓練，韓媒《朝鮮日報》將該計劃譽為韓國真實版《頭號玩家》，以尖端技術打造身如其境的訓練體系。通過該協議，SK電信將與陸軍士官學校合作，利用5G和ICT技術，包含人工智慧、增強現實、虛擬現實、物聯網、雲端、大數據等方式打造「智能陸軍士官學校」。此外，雙方還將共同進行量子密碼、無人機等5G、ICT 研究。
圖4：基於韓國SK電信5G技術的模擬訓練
根據計劃安排，2019年上半年 SK 電信將 在學校的校園內為軍事設施中的地形、保安量身打造5G基礎設施。之後，再引進增強現實、虛擬現實等技術的實戰型訓練場，未來的射擊、戰術、指揮控制等綜合戰鬥訓練都將在這裡完成。 利用5G網絡的超高速、超低延遲和超連結等特性優勢，過去只能進行10人左右分隊訓練的小型訓練場，現在都可以容納200人左右的中隊訓練；再加上超高質量的虛擬現實影像可以不中斷地進行播放， 訓練的真實感也將大幅增加。訓練者可以利用虛擬現實技術，在多螢幕放映的情況下模擬不同的實戰狀況，使用者能利用個人武器進行定點射擊、室內短距射擊、長距射擊、移動射擊、夜間射擊、戰況射擊等訓練。
三、
實戰化演訓平台
以海軍為例，5G技術將在以下幾個方面為海軍的實戰化演訓平台建設助力賦能：
（1）海量信息集成。實戰化試訓離不開航母、艦艇、飛機、飛彈、靶標等武器平台，指控、武控、導航、衛通、雷達等操作戰位，大氣、電磁、海浪、煙雨雷電等複雜環境，而貫穿各平台、戰位與環境的是海量的信息。各級指戰員基於海量數據信息，通過先進技術計算，可以掌控或查看全局試驗資源，完成整個體系演習、演練、試驗與訓練。 5G可以將海量信息綜合集成，充分發揮信息技術優勢，利用大數據進行分析挖掘，充分發揮實戰化試訓效果。
（2）大範圍設備聯網。實戰化試訓需要各種艦艇平台、複雜戰場環境、不同類別靶標、自適應藍軍、各裝備信息採集設備等綜合資源參與，需要高智能、實時、並行處理各信息。但航母、驅逐艦、護衛艦、飛彈艇、飛機、飛彈、導航、武控、雷達、靶彈、靶機、靶船、數字靶、電磁、干擾等各武器裝備是否可以進行數據共享共用，直接影響著各武器裝備的作戰效能。 5G技術可實現大範圍裝備互聯，解決數據量大、傳輸慢、處理超時等問題，實現信息共用。
（3）實戰化試訓平台。實戰化試訓平台應採用通用軟體平台架構，開發公共服務平台、運行工具、開發工具、顯示工具及配套工具，形成虛實融合的全領域、全要素、全流程武器裝備試訓環境。5G支撐下的實戰化試訓平台將支撐完成多體系、跨地域、海天一體、虛實合成的試驗訓練，依託航區、艦艇平台、技術陣地、試驗設施、導航、測控裝備、氣象水文 等環境資源，完成實戰化試訓方案設計、方案推演、任務調度、過程監控、運維管理、作戰效能評估、完成智能化決策等任務。
（4）實時評估。實時評估需要根據評估指標體系對多體系對抗條件下的武器裝備作戰效能、裝備貢獻率、可靠性、毀傷效果進行實時評估，實現對戰場武器和人員兵力部署調配進行優化，發揮最大作戰效能。利用武器裝備性能試驗鑑定、作戰試驗鑑定、訓練演習、在役考核等積累的海量試訓數據， 進行大數據挖掘分析，實時計算、分析、評估與決策，不斷優化實戰化試訓方案，為作戰指戰員提供智能化輔助決策。
圖5：多維立體展示
（5）多維立體顯示。目前顯示系統根據試驗、演習、訓練裝備航跡和狀態信息，在二維平面或三維空間顯示物體，指戰員能夠對全局資源有一個基本了解，但是因網速、數據處理能力、多維顯示技術、系統經費等原因，還不能全局、全精度、立體、多維顯示戰場信息。5G支撐下的顯示系統，可對武器裝備進行虛擬現實顯示，對裝備內部結構、人員操作 、口令下達、信息顯示、裝備運轉、效能發揮、武器內外部動作等進行逼真顯示， 就如同進入戰場空間，實時感受一樣真實。多維立體顯示將對各級指戰員戰略戰術運用發揮重要作用。
（6）實戰氛圍訓練。5G可以滿足虛擬現實和增強現實對數據獲取速度的極高要求，將推動虛擬現實和增強現實技術廣泛應用。5G技術虛擬場景更加真實，實際戰場氛圍更加濃厚，讓指戰員身臨其境，掌控武器裝備，實時打擊眼前敵人；各級領導可以虛擬查看演習試訓流程、武器裝備部署情況；參謀、幹事、助理等人員可以藉助虛擬場景，實際體驗打擊敵人真實場景，進一步了解武器裝備作戰性能；科技 人員通過5G技術可以進一步理解掌握武器裝備戰技指標，對航區規劃、指標論證、大綱編寫、武器試驗具有重要意義。