萬(wàn)露：5G通信技術(shù)在陸軍通信中的應(yīng)用

微信平臺(tái)編輯：周悅

從軍用方面來(lái)說(shuō)，5G可以提高戰(zhàn)場(chǎng)的通信速度，使信息傳輸更加快速穩(wěn)定，保障信息的及時(shí)性和集成性，為武裝部隊(duì)提供更大的系統(tǒng)容量、更多的設(shè)備連接以及超高速傳輸。國(guó)際知名智庫(kù)戰(zhàn)略和國(guó)際研究中心（CSIS）高級(jí)副總裁詹姆斯·路易斯在2018年12月發(fā)布的研究報(bào)告《5G將如何塑造創(chuàng)新和安全：入門讀本》中預(yù)測(cè)：“5G將成為新型軍事技術(shù)的基礎(chǔ)，如機(jī)器人、人工智能和一些先進(jìn)的傳感設(shè)備。”

當(dāng)前，為了在5G領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，各國(guó)展開(kāi)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。2018年12月，美國(guó)國(guó)際戰(zhàn)略研究中心發(fā)布題為《5G技術(shù)將重塑創(chuàng)新與安全環(huán)境》的報(bào)告。報(bào)告將5G通信技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)上升為國(guó)家層面的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)，認(rèn)為當(dāng)敵對(duì)力量涉及5G通信技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，國(guó)家安全就會(huì)出現(xiàn)薄弱點(diǎn)，面臨風(fēng)險(xiǎn)。5G通信技術(shù)將從兩個(gè)方面對(duì)未來(lái)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生重要的推動(dòng)作用。一方面，5G通信技術(shù)的通信特性使各國(guó)能夠在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上更加有效地指揮控制各種無(wú)人系統(tǒng)。而5G網(wǎng)絡(luò)的高速率、低延時(shí)的特性將使得對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)各類無(wú)人系統(tǒng)的操控更加精準(zhǔn)、各類作戰(zhàn)系統(tǒng)的自主操控能力將得到極大提升。另一方面，5G通信技術(shù)將進(jìn)一步與人工智能技術(shù)相融合，從而能夠提升戰(zhàn)場(chǎng)智能化程度。由于未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)5G網(wǎng)絡(luò)將接入大量不同類型的戰(zhàn)場(chǎng)終端，并隨之產(chǎn)生可觀的戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，基于5G的軍用通信系統(tǒng)將對(duì)未來(lái)智能化戰(zhàn)場(chǎng)起到舉足輕重的作用。

5G在軍用通信系統(tǒng)中的應(yīng)用前景

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的指揮系統(tǒng)已經(jīng)將裝備單兵綜合戰(zhàn)斗系統(tǒng)的參戰(zhàn)士兵作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)納入戰(zhàn)場(chǎng)自動(dòng)化指揮和控制的信息平臺(tái)中，在戰(zhàn)場(chǎng)上，每一個(gè)參戰(zhàn)士兵都是戰(zhàn)場(chǎng)信息網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)、一個(gè)終端。單兵通信系統(tǒng)是單兵綜合戰(zhàn)斗系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。它可作為單兵偵察通信系統(tǒng)，可在戰(zhàn)斗中實(shí)施抵近偵察、敵后滲透?jìng)刹煲约皯?zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息的通信聯(lián)絡(luò)等任務(wù)。士兵已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中非常重要的一部分，世界各國(guó)也早已推出各種研究項(xiàng)目，例如美國(guó)未來(lái)部隊(duì)?wèi)?zhàn)士（FFW）、英國(guó)未來(lái)步兵技術(shù)（FIST），其目的就是創(chuàng)建完全集成的作戰(zhàn)系統(tǒng)。除了在保護(hù)子系統(tǒng)和武器子系統(tǒng)上的巨大改進(jìn)外，另一主要方面是為士兵提供先進(jìn)的視覺(jué)、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信設(shè)備，以此提升在軍事網(wǎng)絡(luò)的操作邊緣提供重要信息的能力。

未來(lái)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)士兵通信提出了很高的要求，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。

二是通信保密。為了實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)為中心的最佳作戰(zhàn)，戰(zhàn)場(chǎng)信息除了必須在士兵中間進(jìn)行有效傳輸，同時(shí)也要保持較低的可偵察性和可攔截性。目前，因頻段資源的短缺，軍用移動(dòng)通信系統(tǒng)和民用移動(dòng)通信系統(tǒng)常發(fā)生頻段重疊使用、互相干擾的問(wèn)題。5G通信技術(shù)不僅充分利用了現(xiàn)有的通信資源，同時(shí)也向毫米波通信資源擴(kuò)展，從而使軍隊(duì)可以擁有專門頻率，士兵通信可通過(guò)軍隊(duì)專有頻段進(jìn)行傳輸，從而提高軍隊(duì)通信的安全性。

三是無(wú)線通信設(shè)備電池能耗問(wèn)題。常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸會(huì)消耗很大的能量，在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)中，士兵間通信依靠的是隨身穿戴或是攜帶的無(wú)線通信設(shè)備，電池進(jìn)行更換或充電有時(shí)往返要耗時(shí)數(shù)天。因此，若通信功耗問(wèn)題得以解決，將極大推動(dòng)智能化設(shè)備在戰(zhàn)場(chǎng)上的廣泛應(yīng)用。5G通信技術(shù)在提高數(shù)據(jù)傳輸速率的同時(shí)能夠大幅降低數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的能耗，提高無(wú)線通信設(shè)備的電池使用效率，保障戰(zhàn)場(chǎng)士兵通信效率。

在戰(zhàn)場(chǎng)上，地面無(wú)人車可以代替人類完成高危、繁重的工作，如偵察、掃雷、工程建設(shè)等，從而減少士兵傷亡。同時(shí)，無(wú)人車也可以運(yùn)輸軍用物資，提高軍隊(duì)作戰(zhàn)效率，是未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)中重要的組成部分。各國(guó)很早就開(kāi)始了無(wú)人車的研究，2004年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）就發(fā)起了名為“DARPAGrandChallenge”的沙漠無(wú)人車競(jìng)賽，旨在推進(jìn)無(wú)人車在軍事領(lǐng)域方面的應(yīng)用；以色列也是軍用無(wú)人車開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的先驅(qū)者，其研制的多用途無(wú)人車“守護(hù)者”可對(duì)軍事基地、重要管線、邊境線等執(zhí)行巡邏任務(wù)；俄羅斯在2015年也推出了三款新型烏蘭系列無(wú)人車；英、法、德等也在積極發(fā)展多款地面無(wú)人車。

無(wú)人車系統(tǒng)通過(guò)不同的輸入，如傳感器、攝像機(jī)等傳輸?shù)臄?shù)據(jù)做出決策，從而進(jìn)一步采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。無(wú)人車的性能則取決于諸多因素，包括處理速度、能耗、電池壽命和運(yùn)行時(shí)間等，5G通信技術(shù)將使得無(wú)人車在這些方面有顯著的提升。

其次，5G通信技術(shù)的應(yīng)用也將降低無(wú)人車的能耗，延長(zhǎng)其電池壽命。一些戰(zhàn)場(chǎng)無(wú)人車是士兵通過(guò)遠(yuǎn)程控制器進(jìn)行操控的，遠(yuǎn)程控制器是一個(gè)固定的基站，接收來(lái)自無(wú)人車的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，做出決策，再把決策傳遞給無(wú)人車。在這個(gè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸（通常使用WiFi或蜂窩網(wǎng)絡(luò)）和控制器都會(huì)對(duì)無(wú)人車的能耗產(chǎn)生影響。到目前為止，已經(jīng)出現(xiàn)了幾代具有不同延遲和數(shù)據(jù)速率的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中最重要的是3G、4G和5G。相比之下，使用5G通信技術(shù)的無(wú)人車能耗最低，決策速度最快。比如，傳遞4K畫質(zhì)的圖像時(shí)，比起4G網(wǎng)絡(luò)，5G比其少消耗約41焦耳的能量，但決策速度卻快上約1.7秒。

最后，5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)無(wú)人車實(shí)現(xiàn)完全自主導(dǎo)航也將起到關(guān)鍵作用。無(wú)人車要在路況復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)上自主完成任務(wù)，需要依賴其系統(tǒng)中的智能導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)車身上的傳感器和攝像頭采集周圍環(huán)境的圖像進(jìn)行建圖，從而規(guī)劃行車路線。與傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)相比，智能導(dǎo)航系統(tǒng)所建立的地圖包含更多的信息，除了道路形狀、通行方向、車道等信息，還包含障礙物的類別，道路標(biāo)志識(shí)別等。在行進(jìn)過(guò)程中，無(wú)人車之間還能通過(guò)車載通信設(shè)備實(shí)時(shí)通信，以控制方向盤，調(diào)整速度，避免碰撞，實(shí)現(xiàn)任務(wù)之間的相互配合。這些功能都必須依靠5G網(wǎng)絡(luò)的超大帶寬和超低延時(shí)特點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。

5G通信技術(shù)對(duì)軍事的影響

5G可以改善戰(zhàn)場(chǎng)通信，使信息傳輸更快、更穩(wěn)定，從而提高信息的及時(shí)性和集成性。理論上，5G可以提供實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能在戰(zhàn)場(chǎng)上充分發(fā)揮潛力所需要的快速傳輸和帶寬。從這點(diǎn)來(lái)看，5G可以幫助實(shí)現(xiàn)軍事智能化。就像5G可以在智能城市實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的機(jī)器間的通信一樣，隨著戰(zhàn)爭(zhēng)從“信息化”向“智能化”的轉(zhuǎn)變，基于相似網(wǎng)絡(luò)下的傳感器和設(shè)備就顯得非常有優(yōu)勢(shì)。基于5G的大范圍集成的基礎(chǔ)設(shè)施可以為各國(guó)提供運(yùn)營(yíng)上的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析效率的不斷提高，或許還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)或指揮控制，提高態(tài)勢(shì)感知能力。

5G時(shí)代，軍事智能化將極大改變戰(zhàn)場(chǎng)形態(tài)。軍隊(duì)作戰(zhàn)利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物方位識(shí)別、遠(yuǎn)程偵察和預(yù)警，及時(shí)快速更新情報(bào)，刷新單兵或基層指揮員作戰(zhàn)電腦上的戰(zhàn)場(chǎng)資訊，實(shí)現(xiàn)指揮網(wǎng)絡(luò)化、及時(shí)化、一體化戰(zhàn)場(chǎng)控制。一旦5G通信系統(tǒng)全球部署，將具有與軍用通信系統(tǒng)相同甚至更強(qiáng)的服務(wù)能力。各類軍用移動(dòng)終端除接入軍中戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)外，也可以直接利用5G通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行加密數(shù)據(jù)通信，為軍隊(duì)提供“廣覆蓋、高速率、強(qiáng)兼容”的空地一體化備份通信能力，極大提升戰(zhàn)場(chǎng)的信息化保障能力。

當(dāng)前，各國(guó)都在積極探索5G時(shí)代在軍事方面的潛力。在未來(lái)的智能化戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)景中，或許將能夠通過(guò)5G建立一個(gè)延伸至市級(jí)的國(guó)家網(wǎng)絡(luò)體系，并迅速動(dòng)員大量資源支持戰(zhàn)爭(zhēng)。軍民共用通信系統(tǒng)的構(gòu)建使軍方能夠從民用經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施中獲益。各國(guó)在致力構(gòu)建基于5G的軍民共用通信系統(tǒng)上都做出了相當(dāng)?shù)呐Α?/p>

2018年12月1日，韓國(guó)電信、LGUPlus和SK電訊三家運(yùn)營(yíng)商開(kāi)通了5G商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，韓國(guó)成為亞洲首個(gè)開(kāi)通5G商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家。SK電訊在一份新聞稿中正式宣布了5G的推出。該公司擁有迄今為止最廣泛的商業(yè)部署，目前在韓國(guó)的13個(gè)城市和縣都有服務(wù)。而韓國(guó)電信和LGUPlus在同一天啟動(dòng)了各自5G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)接入，不過(guò)目前似乎規(guī)模較小。多家媒體報(bào)道稱，韓國(guó)電信在光通信推出了首個(gè)5G服務(wù)，該公司已在首爾和韓國(guó)其他6個(gè)大城市部署了5G基礎(chǔ)設(shè)施。

美國(guó)也將網(wǎng)絡(luò)部署作為國(guó)家信息安全的核心內(nèi)容。互聯(lián)網(wǎng)如“神經(jīng)系統(tǒng)”一般，融入美國(guó)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。美國(guó)將關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施作為國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全保障的重點(diǎn)，政府、網(wǎng)軍、企業(yè)和社會(huì)組織作為國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全保障的主體，協(xié)調(diào)配合，共同保障國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全。2017年5月，T-Mobile宣布，2020年將實(shí)現(xiàn)5G的全國(guó)覆蓋。愛(ài)立信、英特爾將與T-Mobile合作開(kāi)展5G部署，使用600MHz無(wú)線頻率，到2020年完成實(shí)時(shí)的、移動(dòng)的全國(guó)5G建設(shè)，重點(diǎn)是5G熱點(diǎn)。2018年，Verizon宣布將在美國(guó)3~5個(gè)城市推出5G居民寬帶服務(wù)，目前，Verizon的5G試驗(yàn)已在加利福尼亞、喬治亞、馬薩諸塞、密歇根、新澤西、德克薩斯和華盛頓特區(qū)展開(kāi)。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)字經(jīng)濟(jì)智庫(kù)

政治學(xué)與國(guó)際關(guān)系論壇

為了更好的服務(wù)數(shù)字中國(guó)建設(shè)，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)，加強(qiáng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)程中的理論交流、實(shí)踐交流。來(lái)自中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)以及“一帶一路”建設(shè)領(lǐng)域的專家學(xué)者們成立了數(shù)字經(jīng)濟(jì)智庫(kù)，為數(shù)字中國(guó)的建設(shè)添磚加瓦。商務(wù)部原副部長(zhǎng)魏建國(guó)擔(dān)任名譽(yù)院長(zhǎng)，知名青年學(xué)者黃日涵、儲(chǔ)殷等領(lǐng)銜。政治學(xué)與國(guó)際關(guān)系論壇是數(shù)字經(jīng)濟(jì)智庫(kù)旗下的專門平臺(tái)。