周志勇
【摘要】? 5G作為第五代移動通信技術(shù),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(lǐng)域得到廣泛應用以后,必將極大地改變作戰(zhàn)的方式、手段和進程,不斷推進戰(zhàn)爭形態(tài)的進一步發(fā)展變化。本文重點分析了世界軍事強國對5G技術(shù)軍事應用的研究現(xiàn)狀,分析了我國關(guān)于5G技術(shù)軍事應用的方向和矛盾問題,并提出了對策措施。
【關(guān)鍵詞】? ? 5G? ? 軍事應用? ? 對策? ? 思考
引言:
恩格斯曾說過:“一旦技術(shù)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(fā)作戰(zhàn)方式改變甚至變革?!?G作為第五代移動通信技術(shù),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(lǐng)域得到廣泛應用以后,可以在作戰(zhàn)指揮、控制、保障等方面發(fā)揮巨大效益,極大地改變作戰(zhàn)的方式、手段和進程,信息網(wǎng)絡互聯(lián)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(zhàn)備訓練管理的方法手段也會隨之發(fā)生改變,戰(zhàn)爭形態(tài)的進一步深刻變革。
一、5G技術(shù)已成為世界軍事強國的研究重點
縱觀通信技術(shù)發(fā)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(fā)展,數(shù)據(jù)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(zhì)量不斷提升。通信技術(shù)的飛速發(fā)展,5G技術(shù)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(guān)注。
近年來,美國一直將5G視為取得未來戰(zhàn)爭勝利、奪取戰(zhàn)略主動的至關(guān)重要技術(shù)之一,高度重視5G技術(shù)的軍事應用,全面分析發(fā)展5G技術(shù)的重難點問題和安全挑戰(zhàn),堅持把該項技術(shù)的軍事應用研究作為優(yōu)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(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》的報告,首次把5G技術(shù)競爭提高到國家戰(zhàn)略競爭層面高度,認為5G通信技術(shù)的競爭是一場對國家安全產(chǎn)生重大影響的經(jīng)濟競賽。5G通信技術(shù)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(shè)備之中,將成為新軍事能力的基礎(chǔ)技術(shù)。
二、5G技術(shù)在軍事方面的應用
一是提升戰(zhàn)場態(tài)勢共享能力。
據(jù)測試,5G通信技術(shù)數(shù)據(jù)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(shù)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(shè)備的接入。此外,5G通信技術(shù)還可以大幅降低能耗,可使低功率電池續(xù)航時間提高10倍以上。5G技術(shù)這種高速率、大容量、低功耗等特性,可以使分布在廣闊戰(zhàn)場上的所有裝有5G通信設(shè)備的武器裝備平臺,融入同一個巨大的通信網(wǎng)絡,實現(xiàn)戰(zhàn)場各要素之間的互聯(lián)互能。利用5G技術(shù)構(gòu)建的高帶寬的信息傳送通道,使上到戰(zhàn)場指揮員,下到普通的一名士兵,均可以根據(jù)自己的需求,獲取實時的戰(zhàn)場情報信息和態(tài)勢信息,這些信息的呈現(xiàn)形式將向數(shù)據(jù)、語音、圖像等可視化、立體化方向轉(zhuǎn)變。
二是豐富無人系統(tǒng)戰(zhàn)場應用。
5G技術(shù)可靠性強、時延性低,這些特性能夠讓戰(zhàn)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(zhàn)場無人作戰(zhàn)平臺的實時作業(yè)和自主操控能力。比如,無人機、無人車等系統(tǒng)的大規(guī)模應用,將改變未來戰(zhàn)場偵察感知和作戰(zhàn)保障模式,實現(xiàn)集群間共享信息決策,相互協(xié)調(diào)行動等先進的群體行為和相互協(xié)調(diào)能力,能有效躲避敵防空體系實施偵察。5G技術(shù)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(fā)展使機器人排雷成為新的應用方向。無人車在戰(zhàn)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(huán)境圖像和規(guī)劃行車路線。戰(zhàn)場作業(yè)時,無人車控制方向時需要通過不間斷地通信,實時調(diào)整速度和方向,確保能及時準備避開障礙物不發(fā)生碰撞,完成多種相互配合的控制作業(yè)和任務,高可靠、低時延的通信能力至關(guān)重要。
有了5G網(wǎng)絡技術(shù)的支持,參戰(zhàn)人員、指揮控制系統(tǒng)、無人作戰(zhàn)系統(tǒng)之間,全部可以實現(xiàn)互聯(lián)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(tǒng)智能化程度,擴大無人系統(tǒng)智能化運用規(guī)模,促進智能無人系統(tǒng)成為戰(zhàn)場一支新的重要作戰(zhàn)力量。
三是加速作戰(zhàn)指揮向智能化轉(zhuǎn)變。
隨著5G技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)不斷融合,戰(zhàn)爭的形態(tài)加速向智能化演進,作戰(zhàn)指揮越來越智能化。指揮員通過云技術(shù),快速分析判斷戰(zhàn)場情況,利用人工智能輔助優(yōu)選決策,依托高清視頻通信等手段,實現(xiàn)可視化指揮。
未來戰(zhàn)場,信息之間的交互更加頻繁而又龐大,僅僅依靠人腦已經(jīng)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(fā)展的趨勢越來越明顯。
從戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)指揮機構(gòu)到旅營一線指揮所,通過對指揮信息系統(tǒng)的智能化升級,實現(xiàn)對目標情報信息甄別、篩選和處理分發(fā),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(shù)軍事應用存在的主要矛盾
一是更換通信基建設(shè)施難度大。
5G超高的速率,必須通過超密組網(wǎng)實現(xiàn),超密組網(wǎng)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(shè)“小基站”以及相應的配套設(shè)備。參加作戰(zhàn)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(wǎng)絡,并且還要經(jīng)過專門的保密模塊加密后,才能進行數(shù)據(jù)信息傳輸,戰(zhàn)場建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施更新以及武器裝備平臺數(shù)據(jù)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(lǐng)域是領(lǐng)先軍隊的,但又因為“民入軍”的門檻普遍較高,缺少統(tǒng)一的標準,許多協(xié)議接口不兼容,導致許多地方先進技術(shù)無法第一時間應用于軍事需求。就民用技術(shù)而言,5G網(wǎng)絡建設(shè)目前還處于起步階段,僅在大城市的重點區(qū)域?qū)嵤?G信號覆蓋,實現(xiàn)完整的覆蓋網(wǎng)絡尚不現(xiàn)實,5G智能汽車、機器人控制、救急救災等行業(yè)應用暫未形成清晰的商業(yè)模式,5G應用生態(tài)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(shù)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)和前提,5G技術(shù)對安全防御體系進行了重構(gòu),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(shè)備的使用管理增加了難度。一方面,開放性讓用戶聯(lián)網(wǎng)更加簡單便利,另一方面也導致別有用心之人利用網(wǎng)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(zhàn)運用上還有瓶頸。
5G技術(shù)是由網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)、移動傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)計算技術(shù)等多種現(xiàn)代科學技術(shù)組成的一個綜合的技術(shù)體系,這些技術(shù)本身還處于不斷的研究改進發(fā)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(zhàn)上,還有許多瓶頸問題,比如,仿真軟件平臺搭建上缺少最優(yōu)方案,作戰(zhàn)數(shù)據(jù)的人工采集和處理方式跟不上現(xiàn)代戰(zhàn)爭大數(shù)據(jù)量的現(xiàn)實需求,衍生的智能化技術(shù)還處于初級階段,距離戰(zhàn)場運用還有很長一段路。
四、當前5G技術(shù)軍事應用的對策措施
一是最直接的是深化軍民融合。
5G網(wǎng)絡通信工程的建設(shè)已經(jīng)得到國家和政府的高度重視,建設(shè)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(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方面,5G與制造業(yè)、醫(yī)療健康、物流、車聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)賦能升級,融合程度不斷深化。消費領(lǐng)域方面,各運營商都拿出了5G優(yōu)惠套餐、降低服務資費等具體方案,和提供質(zhì)優(yōu)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(fā)展,為充分利用和發(fā)揮民用5G技術(shù)應用到軍事領(lǐng)域提供了深厚的基礎(chǔ)。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(zhàn)爭軍事行動,以及醫(yī)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(wǎng)絡。也可通過單向連接、只進不出、限時使用等方式,直接與戰(zhàn)術(shù)層次的作戰(zhàn)平臺和指揮控制系統(tǒng)相連。
二是最現(xiàn)實的是融入平時訓練。
利用5G可以構(gòu)建虛擬的現(xiàn)實環(huán)境,可以實現(xiàn)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(wǎng)絡實時傳輸至用戶,真正做到在似近實戰(zhàn)的環(huán)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(huán)境之中,既解決大規(guī)模戰(zhàn)術(shù)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(fā)出VR模擬訓練系統(tǒng),模擬真實戰(zhàn)場環(huán)境,使受訓人員能夠在虛擬環(huán)境和增強現(xiàn)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(fā)現(xiàn)問題,強化實戰(zhàn)化體驗,提升實戰(zhàn)化訓練水平。
三是最緊迫的是破解瓶頸問題。
未來戰(zhàn)爭,是多領(lǐng)域、多空間全面展開的激烈對抗,既可能發(fā)生在海上、空中、陸地等有形空間,還可能是在電磁、網(wǎng)絡等無形空間,戰(zhàn)場環(huán)境十分復雜。特別是,陸上作戰(zhàn),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(wǎng)絡信號時斷時續(xù)很不穩(wěn)定,甚至有的時候根本無法進行網(wǎng)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(wǎng)、低成本等全新網(wǎng)絡架構(gòu)優(yōu)勢,實現(xiàn)在戰(zhàn)場上快速建立持久、安全的通信中繼,解決全時域通聯(lián)難題。
四是最根本的是加強技術(shù)創(chuàng)新。
通過5G技術(shù)的海量設(shè)備物聯(lián)能力,著力構(gòu)建貫通戰(zhàn)場全要素的戰(zhàn)場物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)指揮機構(gòu)、武器裝備平臺、戰(zhàn)場設(shè)施之間互聯(lián)互通,偵察、識別、跟蹤和預警、打擊和評估一體化,最大程度發(fā)揮體系作戰(zhàn)能力。下步,要充分利用新型網(wǎng)絡通信與核心路由技術(shù),對部隊網(wǎng)絡通信和指揮控制系統(tǒng)進行升級改造,建設(shè)出“廣覆蓋、高速率、強兼容”的指揮網(wǎng)絡,使戰(zhàn)場信息深度融合,各平臺之間的全面聯(lián)通,確保指揮員能夠隨時獲取到想要的戰(zhàn)場態(tài)勢,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息由被動接收向主動調(diào)取根本性轉(zhuǎn)變,并可以把指揮決策內(nèi)容及時準確高效傳達到作戰(zhàn)部隊。
參? 考? 文? 獻
[1]張玉軍,袁藝,周小程.5G將如何改變未來戰(zhàn)爭面貌.中國青年報,2019-08-01.
[2]孫柏林. 5G賦能現(xiàn)代軍事[J].計算機仿真, 2020,37(01):1-6+81