來源： 電科小氙
大國競爭背景下，美軍戰略重點向亞太地區轉移。為應對中俄等對手正在實施「反介入/區域拒止」的戰略，維持對他國的軍事優勢，美軍相繼提出了「多域戰」、「全域戰」、「聯合全域作戰」、「馬賽克戰」等新型作戰概念，通過信息網絡實現各作戰要素的跨域融合，完成殺傷過程的「觀察、判斷、決策和行動」（OODA）環。這種殺傷網具有良好的韌性和冗餘節點，對手很難對其形成致命破壞，可確保美國作戰體系在競爭環境中奪取競爭優勢。
無論是多域戰、聯合全域作戰還是馬賽克戰，各作戰要素的跨域協同和無處不在的無縫信息共享都是這些新型作戰概念的標誌性特徵之一，而通信網絡在這些作戰概念構想中發揮著基礎支撐作用。
一
新型作戰概念對通信網絡的新需求
根據新型作戰概念需求，美軍將按需調度、組合或集成分布在各個作戰域的通信系統與網絡資源，將陸、海、空、天、網絡、電磁域內的各作戰要素動態無縫連結，融合到一個在跨域作戰單元之間實時共享高置信度數據的跨域殺傷網中。來自多個跨域傳感器（包括天基傳感器）的武器瞄準數據，將被快速分發至陸、海、空、天等各域的作戰平台，加快對戰場作出共同理解和統一行動，同時阻止對手在「電子戰場」上自由機動，從而使分布在各域的能力得以快速和持續集成，最終實現各類傳感器節點和火力資源的「即插即用」跨域自組網。上述構想對通信網絡提出了以下新需求：
（一）由靜態系統向敏捷自適應性系統演變是關鍵
在跨域作戰中，協同關係可能會在不同部隊以及多個領域之間快速切換，目前相對靜態的通信系統所支持的靜態協同關係難以滿足需求。同時，在「反介入/區域拒止」環境中，戰場通信網絡由靜態系統向動態敏捷自適應系統演變和發展也是適應高對抗性、複雜電磁環境的關鍵。
美軍未來軍事通信網絡需要能夠敏捷重組，動態適應戰場環境和任務的變化，從而支持新型作戰概念以自適應體系重組取代固定式作戰力量編成的要求，滿足不同層次、不同作戰要素的個性化信息需求。
（二）由集中式系統向分布式系統轉變是基本途徑
多域戰、馬賽克戰均強調分布式作戰，以分布式作戰管理取代集中式指揮控制。通信網絡系統要能夠連接所有分布式系統，其本身也必然要突破傳統體系架構，由集中式系統向分布式系統轉變，這是支撐新型作戰概念構想實現的基本途徑。新型通信網絡系統將通信能力分散到各個作戰域內的不同平台和有效載荷上，如低軌衛星星座、無人機中繼平台和抗干擾無線電系統等，依託先進的信息技術將物理上分散的系統連接成高度集成的綜合體系。分布於各域的通信能力互為冗餘和備份，從而極大提高韌性和抗毀性，即使主要通信方式被拒止或摧毀，仍有其他系統可確保作戰人員獲得相應能力。
（三）適應高對抗性作戰環境是基本要求
美軍以往已習慣於在比較寬鬆的環境中作戰，然而在大國競爭背景下，在與均勢對手對抗過程中，通信網絡系統需要面對高性能的電子探測和攻擊手段，通信拒止或性能下降嚴重將影響多域任務的有效協同，適應高對抗性作戰環境成為新形勢下美軍新型作戰概念對通信網絡的基本要求。為此，美軍急需開發低探測機率、抗干擾、抗截獲的通信技術、裝備和解決方案，即使在惡劣環境中也能實現無縫通信和信息共享。
（四）加強戰術級互連互通是基本保障
為實現跨域協同，處於不同作戰域的各個作戰單元需要通過通信與網絡系統連結起來，共享信息，同步行動。而以往嚴格按照軍種、兵種建立起來的通信網絡系統無法適應這種需求，數據兼容性差，無法順暢地互連互通，很難實現作戰要素的快速跨域調用和多域重組。
另外，多域戰、馬賽克戰等新型作戰概念都要求分散控制，分散執行，下放指揮權限，與之相適應，通信系統的互連互通也需要下沉到戰術級，才能支持戰術級指揮控制，在與更高級別指控機構的通信可能被干擾、切斷情況下為在戰術級執行跨域作戰任務提供基本保障。
（五）實現超視距連接是重要環節
新型作戰概念要求大量作戰要素分散部署在較大的地理空間範圍內，實現跨域協同。特別是設定「反介入/區域拒止」為主要特徵的海上作戰環境，必然是超視距作戰，而通信網絡系統提供的超視距連接能力是實現超視距分散作戰的重要一環。在這種情況下，原本一些視距通信系統局限性較大，需要想辦法向超視距發展，通過衛星或空中平台中繼實現距離延伸。太空傳輸層將在美軍未來通信體系中發揮越來越重要的作用。
二
支撐新型作戰概念的通信網絡項目
2020年，根據新型作戰概念對通信網絡系統的新需求，美軍各軍種和國防創新機構正在通過開發多個通信網絡項目為這些作戰概念提供支持。其中有些是既有項目，具有一定的技術或裝備基礎，其成果能夠很快為新型作戰概念服務；也有一些是圍繞新型作戰概念需求啟動的全新項目。
（一）Link 16——實現多域作戰平台數據共享
數據鏈使各作戰平台能夠實現數據交流、互連和共享，對於未來作戰環境中實現聯合全域指揮控制的戰術級連通能力來說至關重要。
Link 16是美軍三軍通用數據鏈，經過多年的研究，目前已經進入大量裝備期（據統計，美國及其盟國總共部署了約10萬部各類Link 16終端），美軍的偵察機、預警機和指揮控制飛機與戰鬥機、轟炸機、攻擊機、艦艇、地空飛彈系統等相互之間都可以通過Link 16進行高速數據交換。Link 16技術相對成熟，部署廣泛，是美軍當前探索多域作戰即時可用的現成裝備，為美軍在大規模多域聯合作戰中快速實施指揮決策、戰術機動和戰術控制等奠定了良好的基礎。
依靠Link 16戰術數據鏈，美軍實際上已具備一定的多域作戰能力。在2020年5月舉行的聯合國土防衛演習中，美軍曾成功驗證了Link 16實現多域數據共享的能力。演習中，美軍F-15戰鬥機、航母艦載機F/A-18和加拿大空軍CF-18戰鬥機對美國空軍B-1B戰略轟炸機進行聯合攔截。各參與方利用Link 16戰術數據鏈對來自空中和海上不同平台的戰術指控數據進行實時共享，實現了複雜的空中和海上多域協同作戰。
近年來，美軍圍繞Link 16開展了一系列工作，擴展裝備範圍，提升裝備性能，以便更好地支持新型作戰概念的實施。
· 進一步擴大Link 16加裝範圍，將更多作戰平台納入網絡
為將更多作戰平台納入到聯合全域指揮控制網絡中，美軍需要進一步擴大Link 16的加裝範圍。例如，美國海軍準備為MQ-8C「火力偵察兵」垂直起降無人機集成Link 16，這將使MQ-8C能夠向網絡中的多個用戶（包括船隻、飛機、地面站等）提供情報、監視與偵察數據，為關鍵決策提供信息。美國空軍還為KC-46、KC-135等空中加油機也加裝了Link 16，並正在探索將其用作「先進戰鬥管理系統」（ABMS）中的通信數據中繼節點。
· 為F-22增加Link 16發射能力，促進五代機之間及四五代機互通
為實現空中作戰部隊信息共享，美軍一直致力於解決五代機之間及四五代機互通問題。目前，F-22通過名為「更新6」（Update 6）的一系列軟體升級，已具備Link 16接收能力。而美國空軍正在開發的通信項目「TACLink 16」，將通過軟硬體更改在F-22上部署Link 16發射能力，其通信對象包括F-35、F-16、F-15等四代、五代戰鬥機。這些平台之間可共同形成協同目標瞄準等能力。
美軍高層表示，F-22的Link 16數據鏈收發能力是一種「戰術強制性要求」，計劃於2020年具備初始作戰能力。當前F-35上已經搭載了具備收發能力的Link 16數據鏈終端，如果F-22再具備完整收發能力的Link 16，則有望實現五代機之間的Link 16互通。
· 裝備Link 16手持電台，將Link 16網絡擴展到戰術邊緣的徒步士兵
2017年，衛訊（Viasat）公司推出了世界上首部、也是唯一一種手持Link 16電台——AN/PRC-161「徒步版戰場感知和目標瞄準系統」（BATS-D）。地面徒步部隊可利用該手持電台直接接入飛機和艦船的視距戰術數據鏈網絡，從與飛機聯絡到飛機執行空中打擊只需30秒時間。該設備使美軍戰術邊緣的徒步士兵可以完全實現數字化輔助近空支援，有助於填補美軍空地部隊之間信息溝通的重要缺口。設備推出後，需求量不斷攀升，2019年已實現1000台交付里程碑。
2020年10月，Viasat公司又發布了BATS-D的新版本，這一高級版本增加了新的安全特性，可應對與多樣化作戰用例及電台新部署場景相關的各種新威脅。該設備可供美國常規部隊和「五眼」聯盟國家使用，顯著提升作戰人員態勢感知能力和多域作戰空間任務協調能力。
· 研發星載Link 16終端，實現超視距連接和靈活衛星接入
目前，衛訊（Viasat）公司正在美國空軍合同項下負責研製搭載Link 16數據鏈終端的低軌小衛星。衛訊公司多年來一直為美軍研製Link 16終端，它也將成為首家研製天基Link 16終端樣機並進行測試的公司，該樣機終端可與地面車輛、飛機、水面艦艇、徒步士兵進行通信。另據2020年5月報道，美國Roccor公司已研製出可展開式L頻段Link 16衛星天線，使衛星接收和傳輸Link 16信號成為可能。
將終端部署到衛星上可謂Link 16發展過程中的一次重要創新。星載終端可使傳統上作為一種視距通信手段的Link 16具備超視距連接能力。如果單顆衛星驗證了概念的可行性，按照美軍計劃，未來將構建一個由搭載Link 16終端的衛星組成的低軌戰術數據鏈星座，實現全球覆蓋。屆時，傳統上低級別部隊在戰術邊緣使用的終端，理論上可直接接入衛星，進而獲得更加靈活多樣的通信接入手段。
此外，美國太空發展局（SDA）正在打造的國防太空架構亦將在傳輸層衛星上搭載Link 16有效載荷，通過L波段Link 16網絡分發來自天基傳感器的情報、監視和偵察（ISR）數據。SDA亦期望證明傳輸層衛星網絡能從空基傳感器獲取數據，並通過戰術目標瞄準節點和Link 16戰術網絡跨域傳送給地面作戰人員。這將為聯合全域指揮控制（JADC2）「連接所有傳感器和射手」願景的實現提供重要支撐。
納入天基傳輸層的Link 16作戰場景如圖１所示
（二）C2E和DyNAMO項目——解決強對抗環境下的通信組網和數據鏈兼容性問題
在大國競爭背景下，敵方攔截、拒止以及利用美軍戰術通信的相關技術發展迅速，對美軍空中優勢和制空權形成強大威脅。為此，美軍需要在增強通信系統功能的同時，提高其低探測機率/抗干擾能力和動態環境適應性。
美國國防高級研究計劃局（DARPA）於2014年提出的「對抗環境下的通信」（C2E）項目，旨在應對多種頻譜戰威脅，保持戰場網絡的有效性。C2E項目重點研究三方面內容：一是開發空基異構網絡組網技術和具有增強抗干擾能力、低可探測性、低時延和高數據率的先進通信技術；二是開發支持多樣性和靈活性的新型硬體架構；三是開發軟體技術，允許在新的和現有系統中快速開發、驗證、插入和運用通信技術。
與C2E相類似，DARPA於2015年啟動的「滿足任務最優化的動態自適應網絡」（DyNAMO）項目主要是為了解決高對抗環境中的動態自適應組網和各機載網絡之間不兼容的問題，例如Link 16、戰術目標瞄準網絡技術（TTNT）、機間數據鏈（IFDL）、多功能先進數據鏈（MADL）等現有戰術數據鏈之間的互操作問題。對此美軍雖然已經開發了多種解決方案，但都只能暫時滿足需求，能力有限，並不能真正實現高速率信息在各類有人/無人飛機之間的自由無縫傳遞。
圖2 DyNAMO項目將使有人和無人飛機系統快速、安全共享信息
DyNAMO在C2E的基礎上，基於分布式動態作戰任務的複雜性而設計，目標是開發動態自適應網絡技術，在所有機載系統之間實現信息的即時自由流動。
DyNAMO項目研發的網絡動態自適應技術，將保證各類空基平台在面對敵方主動電子干擾時，能在一定安全等級下進行即時高速通信，並使配備不同網絡的飛機能夠共享信息。未來，美軍還希望將DyNAMO概念拓展到地面和海上等多域資產中，這對於美軍實現多域作戰具有重要意義。
C2E和DyNAMO這兩個項目研發的技術可支持「馬賽克戰」的無縫、自適應通信網絡需求。
（三）「韌性組網分布式馬賽克通信」（RN DMC）項目——提供分布式遠程戰術通信創新方法
2020年6月，DARPA發布「韌性組網分布式馬賽克通信」項目跨部門公告，尋求分布式相干通信技術領域的創新性建議書，重點關注開發適用於當前戰術無線電作戰波形的雙向馬賽克元件系統。項目分為三個階段，總周期為45個月。
項目旨在通過由空間分布式收發器元件（或貼片）組成的馬賽克天線實現遠距離通信。項目通過拼湊空間分布式貼片收發器，替代高功率放大器以及大型定向天線。這種天線通過信號處理而非物理天線孔徑集中能量來實現高增益。天線可安裝在船舶、車輛、無人／有人機、衛星上，或由士兵攜帶，具有可移動、自成型、自修復、抗干擾、成本低、可消耗等特點。
該項目是「馬賽克戰」最終願景的重要組成部分。DARPA認為RN DMC項目研發的技術可從根本上改變遠程戰術通信方法，支撐「馬賽克戰」概念落地。
（四）「海上作戰即時信息」（TIMEly）項目——創建快速可重構的異構海上通信網絡
TIMEly項目也是DARPA在「馬賽克戰」概念提出後明確開展的與之相關的項目，旨在為軍方提供跨域態勢感知和指揮控制能力。
該項目於2019年6月啟動，重點是水下通信，以及載人和無人潛艇、水面艦艇、飛機和衛星之間的通信，旨在為水下、海上和空中部隊之間創建可快速重構的響應式通信網絡架構。利用該項目成果，海上部隊可快速重構、不可預測、靈活且適應力強，符合「馬賽克戰」需求。
該項目開發的異構海上通信架構將在海上完成演示驗證。水下環境會對跨平台傳輸的距離、容量、時延和安全性產生限制，該項目所開發的架構需要能夠在這些限制下運行，重點關注網絡協議、服務質量和信息交換等技術。
三
結語
美軍各軍種及創新機構正通過多個項目研發具備敏捷自適應性、快速可重構能力、戰術級互連互通能力和超視距能力的韌性通信網絡裝備和技術，可在高度對抗環境下為其新型作戰概念構想的實現提供有效支撐，通過各作戰要素的高度融合帶來全域打擊能力的倍增，保持美軍在各個作戰域的機動自由、火力壓制和技術優勢，使美軍能夠有效應對和消解中俄等國的「反介入/區域拒止」行動，以保持其介入地區危機的自由度和主動權。
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