关于5G技术军事运用的几点思考

2021-01-03 22:43周志勇
中国新通信 2021年20期
关键词:战场军事智能化

周志勇

【摘要】  5G作为第五代移动通信技术,具有高速率、大容量、高可靠、低时延、低功耗等特性,当其在军事领域得到广泛应用以后,必将极大地改变作战的方式、手段和进程,不断推进战争形态的进一步发展变化。本文重点分析了世界军事强国对5G技术军事应用的研究现状,分析了我国关于5G技术军事应用的方向和矛盾问题,并提出了对策措施。

【关键词】    5G    军事应用    对策    思考

引言:

恩格斯曾说过:“一旦技术上的进步可以用于军事目的,它们便立刻几乎强制性的引发作战方式改变甚至变革。”5G作为第五代移动通信技术,具有高速率、大容量、高可靠、低时延、低功耗等特性,当其在军事领域得到广泛应用以后,可以在作战指挥、控制、保障等方面发挥巨大效益,极大地改变作战的方式、手段和进程,信息网络互联互通、情报侦察信息处理、火力打击组织等方面更加高效快捷,战备训练管理的方法手段也会随之发生改变,战争形态的进一步深刻变革。

一、5G技术已成为世界军事强国的研究重点

纵观通信技术发展史,从烽火狼烟、击鼓鸣金、信鸽旗语,到电报电话,特别是随着科技发展,数据通信、计算机通信、量子通信不断进入人们的生活工作,传输距离、速度、质量不断提升。通信技术的飞速发展,5G技术的不断进步,给人们的生活带来了诸多便利,甚至是给人们的生活带来翻天覆地的变化,各国纷纷建立研究和推进组织,其军事价值也越来越受到各国高度关注。

近年来,美国一直将5G视为取得未来战争胜利、夺取战略主动的至关重要技术之一,高度重视5G技术的军事应用,全面分析发展5G技术的重难点问题和安全挑战,坚持把该项技术的军事应用研究作为优先事项,投入大量资金和人力组织論证和实验。

2018年12月,美国国际战略研究中心发布题为《5G技术将重塑创新与安全环境》的报告,首次把5G技术竞争提高到国家战略竞争层面高度,认为5G通信技术的竞争是一场对国家安全产生重大影响的经济竞赛。5G通信技术具有重要的军事价值,可用于机器人、人工智能和大量先进的传感设备之中,将成为新军事能力的基础技术。

二、5G技术在军事方面的应用

一是提升战场态势共享能力。

据测试,5G通信技术数据平均传输速度可以达到1Gbps,峰值速率甚至可以达到10Gbps。5G通信技术支持广域大容量的高速移动终端,能够支持每平方公里600万个设备的接入。此外,5G通信技术还可以大幅降低能耗,可使低功率电池续航时间提高10倍以上。5G技术这种高速率、大容量、低功耗等特性,可以使分布在广阔战场上的所有装有5G通信设备的武器装备平台,融入同一个巨大的通信网络,实现战场各要素之间的互联互能。利用5G技术构建的高带宽的信息传送通道,使上到战场指挥员,下到普通的一名士兵,均可以根据自己的需求,获取实时的战场情报信息和态势信息,这些信息的呈现形式将向数据、语音、图像等可视化、立体化方向转变。

二是丰富无人系统战场应用。

5G技术可靠性强、时延性低,这些特性能够让战场上面的无人化武器装备的操控变得更加精准高效,极大提升战场无人作战平台的实时作业和自主操控能力。比如,无人机、无人车等系统的大规模应用,将改变未来战场侦察感知和作战保障模式,实现集群间共享信息决策,相互协调行动等先进的群体行为和相互协调能力,能有效躲避敌防空体系实施侦察。5G技术能提高控制精度,降低微型无人机能耗,使无人机可以更小型化、更集群化。在地面上,无人车可以代替人做许多高危工作,5G的发展使机器人排雷成为新的应用方向。无人车在战场自主完成任务,通过车身上的传感器和摄像头采集周围环境图像和规划行车路线。战场作业时,无人车控制方向时需要通过不间断地通信,实时调整速度和方向,确保能及时准备避开障碍物不发生碰撞,完成多种相互配合的控制作业和任务,高可靠、低时延的通信能力至关重要。

有了5G网络技术的支持,参战人员、指挥控制系统、无人作战系统之间,全部可以实现互联互通,缩短反应时间,并且建立可靠的实时通信连接,提升无人系统智能化程度,扩大无人系统智能化运用规模,促进智能无人系统成为战场一支新的重要作战力量。

三是加速作战指挥向智能化转变。

随着5G技术与大数据、云计算、人工智能等技术不断融合,战争的形态加速向智能化演进,作战指挥越来越智能化。指挥员通过云技术,快速分析判断战场情况,利用人工智能辅助优选决策,依托高清视频通信等手段,实现可视化指挥。

未来战场,信息之间的交互更加频繁而又庞大,仅仅依靠人脑已经不能够承担指挥控制的艰巨任务,指挥控制向自动化智能化发展的趋势越来越明显。

从战略战术指挥机构到旅营一线指挥所,通过对指挥信息系统的智能化升级,实现对目标情报信息甄别、筛选和处理分发,自动生成有价值的决策建议,不断提主指挥决策控制的智能化水平。

三、当前5G技术军事应用存在的主要矛盾

一是更换通信基建设施难度大。

5G超高的速率,必须通过超密组网实现,超密组网必然要增加基站部署密度。由于5G这些固定特性,需要大量建设“小基站”以及相应的配套设备。参加作战的武器装备平台都必须通过加装5G通信模块,才能接入5G通信网络,并且还要经过专门的保密模块加密后,才能进行数据信息传输,战场建设、基础设施更新以及武器装备平台数据终端加改装,都需要较长的周期,且成本很高。

二是军民融合程度还有差距。

目前民企在通信的许多领域是领先军队的,但又因为“民入军”的门槛普遍较高,缺少统一的标准,许多协议接口不兼容,导致许多地方先进技术无法第一时间应用于军事需求。就民用技术而言,5G网络建设目前还处于起步阶段,仅在大城市的重点区域实施5G信号覆盖,实现完整的覆盖网络尚不现实,5G智能汽车、机器人控制、救急救灾等行业应用暂未形成清晰的商业模式,5G应用生态体系整体上还不够健全,需要进一步加以完善。

三是安全保密管理难度加大。

安全保密越来越成为5G技术赖以生存和发展的基础和前提,5G技术对安全防御体系进行了重构,安全性较以往有了很大的提升,但由于5G的开放性和超高速率,给5G设备的使用管理增加了难度。一方面,开放性让用户联网更加简单便利,另一方面也导致别有用心之人利用网络进行攻击也变得更加容易,加之超高的传输速率,一旦遭到攻击,信息很快就被窃取,特别是用于军事用途时保密性要求普遍比民用的高,也给安全保密带来了新难题。

四是实战运用上还有瓶颈。

5G技术是由网络技术、计算机技术、移动传输技术、数据计算技术等多种现代科学技术组成的一个综合的技术体系,这些技术本身还处于不断的研究改进发展阶段。目前军事方面的应用也还处于探索实践过程中,要真正运用到实战上,还有许多瓶颈问题,比如,仿真软件平台搭建上缺少最优方案,作战数据的人工采集和处理方式跟不上现代战争大数据量的现实需求,衍生的智能化技术还处于初级阶段,距离战场运用还有很长一段路。

四、当前5G技术军事应用的对策措施

一是最直接的是深化军民融合。

5G网络通信工程的建设已经得到国家和政府的高度重视,建设计划已被提上日程,2020年政府工作报告,明确提出拓展5G应用。

目前,我国5G部署不断提速,应用范圍不断拓展。产业领域方面,5G与制造业、医疗健康、物流、车联网等行业赋能升级,融合程度不断深化。消费领域方面,各运营商都拿出了5G优惠套餐、降低服务资费等具体方案,和提供质优价低服务的措施,推进用户向5G服务升级,拉动消费活力促进终端消费。

总的看,民用5G应用地不断丰富和发展,为充分利用和发挥民用5G技术应用到军事领域提供了深厚的基础。下步,对于军民融合度深、涉密程度低的场合,如救灾、救援、反恐、维和等非战争军事行动,以及医疗救护、物资配送等后勤保障工作,可以通过加强防火墙、采取密语、密码等加密手段,直接应用和使用民用网络。也可通过单向连接、只进不出、限时使用等方式,直接与战术层次的作战平台和指挥控制系统相连。

二是最现实的是融入平时训练。

利用5G可以构建虚拟的现实环境,可以实现模拟仿真训练,受训人员只需要穿戴专门的头盔、携带必要的武器装备,就可以进行训练,高清画面和交互信息可通过5G网络实时传输至用户,真正做到在似近实战的环境中训练,还可以把分散部署在不同地方的人员和部(分)队,共同组织在同一个虚拟的环境之中,既解决大规模战术训练没有场地等问题,同时也可以极大提升效费比。下一步,可重点研发出VR模拟训练系统,模拟真实战场环境,使受训人员能够在虚拟环境和增强现实场景中进行对抗训练,实时收集训练信息,进行智能化分析,及时掌控训练进程和发现问题,强化实战化体验,提升实战化训练水平。

三是最紧迫的是破解瓶颈问题。

未来战争,是多领域、多空间全面展开的激烈对抗,既可能发生在海上、空中、陆地等有形空间,还可能是在电磁、网络等无形空间,战场环境十分复杂。特别是,陆上作战,既有山高林密的山岳从林地,也有谷深坡陡的高寒山地,这些地域往往处于非常偏远地带,地形狭窄且遮断较多,网络信号时断时续很不稳定,甚至有的时候根本无法进行网络通信传输。随着无人机广泛装备部队,可考虑使用无人机平台搭载小基站,充分利用小基站低功耗、智能化、灵活组网、低成本等全新网络架构优势,实现在战场上快速建立持久、安全的通信中继,解决全时域通联难题。

四是最根本的是加强技术创新。

通过5G技术的海量设备物联能力,着力构建贯通战场全要素的战场物联网,实现指挥机构、武器装备平台、战场设施之间互联互通,侦察、识别、跟踪和预警、打击和评估一体化,最大程度发挥体系作战能力。下步,要充分利用新型网络通信与核心路由技术,对部队网络通信和指挥控制系统进行升级改造,建设出“广覆盖、高速率、强兼容”的指挥网络,使战场信息深度融合,各平台之间的全面联通,确保指挥员能够随时获取到想要的战场态势,实现数据信息由被动接收向主动调取根本性转变,并可以把指挥决策内容及时准确高效传达到作战部队。

参  考  文  献

[1]张玉军,袁艺,周小程.5G将如何改变未来战争面貌.中国青年报,2019-08-01.

[2]孙柏林. 5G赋能现代军事[J].计算机仿真, 2020,37(01):1-6+81

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