5G將如何改變未來戰爭面貌

發佈時間:2019-08-02 13:26:46 | 來源:中國青年報 | 作者:張玉軍 袁藝 周小程  | 責任編輯:殷曉霞

關鍵詞:5G,應用,軍事,作戰

據美國C4ISRNET網站7月15日報道,6月24日美國國防科學委員會發佈了一份關於5G的研究報告(非密版),該報告指出,美國國防部通過整合5G技術可以在較低的成本下獲得巨大好處,並給出六項研究結論和十條建議,為國防部下一步的發展指明方向。

該項研究始於2018年11月美國國防科學委員會成立5G技術國防應用工作小組,其任務就是秘密評估5G潛在的軍事應用,為國防部發展5G提供決策參考。可見,5G技術不但有廣泛的民用前景,也具備相當大的軍事潛力,是一種足以改變未來戰爭面貌的科學技術。

5G作為第五代行動通訊技術,具有高速率、大容量、高可靠、低時延、低功耗等特性,一旦應用於軍事領域,可大幅提升資訊網路互聯互通性能,增強數據傳輸處理效率,提高指揮控制能力,還可充分釋放虛擬現實、大數據、雲計算、人工智慧、軍事物聯網等顛覆性技術的戰爭潛能,加速智慧化戰爭演變進程。

5G應用較高的通信頻段,數據傳輸速率得到大幅提升,其峰值速率可達10Gbps~20Gbps,是當前4G的20倍,不但可以提高戰場各類數據的傳輸速率,加快OODA迴圈速度,還能創新資訊應用模式,提高指揮控制效率。如指揮員可以由當前被動的接收態勢數據,轉向主動調閱不同視野下的戰場態勢,還可將決策資訊以可視化的方式傳輸至作戰部隊。

5G技術可同時為每平方公里百萬量級的終端提供互聯服務,相比4G千余臺的設備連接容量,能力大幅躍升,根據梅特卡夫定律:“網路連接節點越多,網路就越有價值。”5G技術這種超連結能力為戰場上海量作戰平臺和單元的互聯提供了基礎保障,有望突破當前戰場通聯繫統的容量瓶頸,形成萬物互聯的戰場態勢,激發作戰體系的複雜系統涌現能力。

由於採用自包含整合子幀、可伸縮傳輸時間間隔等技術,5G技術傳輸延遲顯著降低,最低可達1ms,實現真正的秒傳,5G的超低延時特性,為時間敏感型和對傳輸可靠性要求高的軍事應用提供了可能,如智慧平臺自主交戰、無人系統遠端操控等,在進一步提高作戰精準化的同時,推動戰爭形態向智慧化方向加速演變。

美國一直高度重視5G的軍事應用,將其視為改變未來戰爭的關鍵技術之一,2018年12月,美國國際戰略研究中心發佈題為《5G技術將重塑創新與安全環境》的報告,將5G定義為新軍事能力的基礎技術;2019年4月,美國國防部國防創新委員會發佈題為《5G生態系統:國防部的風險與機遇》的報告,全面分析了美國國防部發展5G技術的重難點問題和安全挑戰;6月12日,美國國會研究服務部發佈《5G行動通訊技術對國家安全的影響》的報告,指出5G技術在自動駕駛、指揮控制以及情報、監視和偵察等領域具有巨大軍事應用潛力,還可以實現“蜂群”等新作戰概念。同月,美國國會武裝力量委員會提交的《2020財年授權法案》,強調要重視5G對未來作戰的支撐作用,要求國防部儘快制定一份將5G納入武器發展的戰略規劃,以推動軍方對該技術軍事應用的研究,並計劃于下半年開展相應的軍事用例實驗。

關於5G在未來的應用,國際電信聯盟在相關白皮書中規劃了3大應用場景,即超強移動頻寬eMBB、海量設備物聯mMTC、高可靠低時延通信連接uRLLC。將這3種場景映射到軍事領域就能初略描繪出5G是如何改變未來戰爭面貌的,其中典型的應用場景有以下幾個。

第一,基於“5G+VR”的軍事訓練。虛擬現實系統是未來作戰人機交互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,高清畫面和交互資訊可通過5G網路實時傳輸至用戶,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。南韓陸軍士官學校2018年基於5G技術研發的綜合戰鬥訓練系統,已於今年開始投入使用,其目標就是為學員提供類似電影《頭號玩家》的虛擬現實訓練場。

第二,基於萬物互聯的指揮控制。未來戰爭是體系與體系的對抗,隨著作戰空間/領域的擴展、無人系統比重的提高和智慧武器裝備的增加,未來戰場的作戰節點將呈現爆炸式增長,這些節點具有異構、智慧、泛在等特點。通過5G技術的海量設備物聯和異構網路整合能力,可以將這些節點融為一體,形成“人+機+物”互聯互通的戰場物聯網。借助戰場物聯網,指揮員可對目標進行實時偵察、識別、跟蹤和預警,實現感知快、研判快、決策快、行動快,發現即摧毀將成為可能;還可實現對各作戰單元的高效組織、精準控制和及時調整,以及計劃外的自主協同,最大程度發揮體系作戰能力。

第三,基於邊緣智慧的無人作戰。極低時延下大量數據可靠傳輸是制約無人系統大規模作戰應用的重要因素,如果時延不能控制在幾毫秒以內,無人作戰系統在缺乏指令數據的控制下,很容易造成誤擊、失控等意外事故。5G技術高速率、低時延等特性,可保障人類對無人系統的可靠控制,並通過網路切片和邊緣計算等技術推動無人系統的作戰應用。

一方面,5G技術能夠最大限度消除智慧雲端與邊緣通信的延遲問題,實現雲端智慧的邊緣賦能,為無人作戰系統提供高效的智慧化數據傳輸服務,提高自主作戰能力;另一方面,5G技術保障了大規模集群節點之間的近實時資訊交換能力,提高了無人集群、人機混合和集群之間的協同作戰能力。法國空客公司的天空網路和美日HAPSMobile公司的空中基站項目,其目標就是利用平流層的高空氣球或無人機,建立持久、安全的5G網路,以支援未來可能的應用。

5G是面向民用的行動通訊技術,民用市場是其發展重點。現有的民用5G技術並不能直接支援軍事應用,要想在未來的戰爭中真正發揮其軍事應用潛力,還有很長的路要走,但考慮到這一技術對未來戰爭的可能影響,世界各國均在對其關鍵技術和應用前景進行研究論證,希望取得突破贏得先機,以更好地應對未來軍事領域的挑戰。

(作者單位:軍事科學院戰爭研究院)

張玉軍 袁藝 周小程 來源:中國青年報

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