《出鞘》2019-07-04：良莠混杂需细辨：5G通信技术将如何改变未来战场？

源济

良莠混杂需细辨：5G通信技术将如何改变未来战场？
新浪军事  2019年07月04日

我国的5G移动通信网络开始走向商用试点，各运营商也提出了网络建设规划。移动通信生于战争之中，它的发展和军事一直都密不可分。二战后的各国军方，一直将先进通信技术视作战争取胜的重要法宝，将各种移动通信技术应用于军用装备中，移动通信也就顺理成章，成为了各国“军民融合”较发达的领域。




移动通信技术的民用和军用，可以认为是并驾齐驱，相互发展，并不是简单的“军用高级，民用低级”，或者“民用激进，军用保守”。就拿CDMA技术的发展来说，虽然这一技术最早属于美国军方，但军方一来根本没有重视，二来以当时军方的技术水平也难以应用。高通公司将其改良后，实现了商业化，提高了设备的数量和通信质量。在这次移动通信的革命之中。缺了哪一边都不行。




5G通信中的一些关键技术，同样是源于军事需要而产生的。比如自组织网络，本身就是在70年代为空投到敌后的无人传感器提出的技术方案。能够让一批设备通过其中任意一个和远程基站通信，由于和指挥中心通信的耗能大，各个设备要轮番干“重活”，否则就成了“一核有难，X核围观”。如果其中有一个被敌方摧毁，也不会瘫痪一大片。这本身就是一项军用技术，近年随着物联网的兴起大规模走向了民用市场。




科学发展一直走在需求的前方，5G技术不等于5G应用，这在军民领域都是一样的道理。关于媒体轰轰烈烈的“5G+”，真正的业界人士对此基本都持谨慎态度。如华为创始人任正非和著名华人科学家蔡亦钢，都直接将矛头指向了“5G炒作”的问题，直言5G的需求并不旺盛，“商业互吹”不可取。当然我们不是一棒子打死，毕竟“5G医疗”，“5G车辆”还是有它们的技术基础和应用价值的。但那些“5G挖掘机”之类纯属“蹭热度”的闹剧，则需要鉴别。




对于移动通信网络的需求，民用和军用的共同点较少，在军民合作时，技术上的共通较多，而需求则需要重新考虑。比如通信领域专家们基于民用“空中基站”概念，为未来战场提出的“5G天空地战术通信”，实际上并不能完全实现。他们设想用直升机或其他悬停载具搭载5G基站，为地面提供通信支援。实事求是地说，在今天的战场上，直升机的主要任务是低空作战，要是胆敢飞到战场附近的高空，哪怕是最穷的地方武装，也有一百种方法“教做人”。




军用无线通信指挥体系，和商业移动通信的重点不同。商业移动通信追求更多的用户容量，而军用通信则是首先保证数据链的安全和可靠。而5G相对于4G而言，最大的进步在于容量和网络建设的效率，而如果应用于军用，则要放弃商用体制，兼容军用数据链的加密体系，而5G切片技术也很可能需要转为物理隔离的“硬切片”，这样一来，5G的优势还剩多少，军队的成本到底能不能承受，这都是未来待定的问题。




民用技术的更新迭代比军用技术快得多，很多技术都是几个月甚至几年就要推翻一次。在几年前5G技术的萌芽期，技术上曾经乐观地认为，5G通信能够广泛覆盖山区，因此对于军用通信有着较大的实战意义。我们不必谈技术，只用事实说话，目前各大运营商的5G网络规划都是用成熟的4G网络覆盖山区和农村，之前的观念已经被推翻掉了。因此，技术完全成熟之前，这些设想很可能都有问题，而军用装备总不能跟着来回折腾。




5G技术最直观的优点是通信容量大，城市中民用通信的终端密度高，数据吞吐大，5G的优势不言而喻。但战场上的情况则不同，士兵和装备的分布密度相比起来要稀疏数十倍，而战术数据链的信息只需要很小的带宽便能为装备提供指令，并不是所有的场景都需要那么大的带宽。士兵在战场上不可能时时刻刻盯着显示屏“玩FPS”，也不能通过摄像头去“驱散战争迷雾”。




民用通信中，目前能够在高铁上实现通信基本是性能要求的极限。而战斗机和导弹的速度远远超过高铁几倍，在平时10ms左右的延迟很难察觉，甚至可以忽略，但一发导弹在10ms中就已经飞行了十几米，这样的环境下要维持通信延迟的相对稳定，才能保证武器的杀伤效力。美国国防部高级研究计划局DARPA就已经着手研究类似的解决方案，计划在那些平时商用通信用不上的高精尖技术展开突破。




近日，华为军用4G单兵基站公开在展会亮相，而今天距离4G商用化已经过去6年左右。由此，我们也能从中一窥“民转军”的时间轴。实际上近年来多种“单兵4G系统”纷纷亮相，但这些产品很难说是真正的“军用装备”，而是以救灾、消防、安保和处突等作为主要应用场景。毕竟要搞军用装备，并不是刷一层绿漆，换个包装就能用的，另外军民融合刚刚开展没几年，要企业一下子拿出合规的军用装备也不现实。




美国人也为我们踩过了一些深不见底的巨坑。在20世纪被打的鼻青脸肿的美军，为了“打赢21世纪的战争”，提出了“大地勇士”项目。相信不少读者在某个当时风靡网吧的电脑游戏中，都体验过手持OICW步枪，从金字塔到墨西哥打击恐怖势力的“大地勇士”。上世纪90年代，GSM标准，也就是俗称的“2G”移动通信网络刚刚起步，就马上就被军方采纳，塞进了“大地勇士”系统。




“大地勇士”最大的噱头就是“消除战争迷雾”，士兵头盔上挂着一个仿佛“战斗力测试仪”一样的摄像头，这还不够，在武器上又加了另一个摄像头，号称能够“实时传递视频”。听起来这简直就是“美国队长”，但仔细一看就会发现问题，受制于当时的网络速度，能够传递的恐怕只能是低分辨率的“幻灯片”，这种东西对作战指挥到底有多大意义，比电台又能提高多少，都是值得商榷的。




那个年代离可充电锂电池问世还有几年，当时伊拉克战争中的美军，根本没有“充电宝”这种高级玩意，有一件事大家可能很少耳闻，那就是伊拉克战争耗尽了美军整个战区的一次性电池，后来甚至要从别的战区空运。美军士兵的电池就像弹药食品一样，每天发一包，还要省着用。他们真要把“大地勇士”投入战场，恐怕先要在屁股上挂一大包电池，而且那些设备在沙漠中到底能坚持多久，也是一个未知数。回顾“大地勇士”项目，其中不乏对战场需求的无知和过分乐观。本来士兵身上已经负重累累，还要把步枪换成那么大的OICW，身上披挂一堆奇形怪状的电子设备，甚至连鼠标和摇杆都放到腰间，脸上挂一个“战斗力测试仪”。到底身上挂的鼠标和摇杆用不用的顺手，脸上的摄像头看不看得清，很难讲他们到底有没有问过美国大兵和前线指挥官的体会，项目的失败也就在所难免，这也为我们的5G军用提供了前车之鉴。




移动通信领域成功的军民融合案例，并不是简单的复制粘贴，整个一箩筐搬过去，而是技术上互相启发，瞄准实际需求。比如4G移动通信中，两个基站相邻的区域信号本身就差，又会互相干扰。为了解决这个问题，开发了多点协作技术，使两个基站之间产生关联，从互相干扰的“1-1=0”变成了互相协助的“1+1=2”。军用战术数据链中也存在这样的问题，在两支部队结合的地带，也可以利用此技术改善军用数据链的效能。




5G领域也可以提出类似的设想，比如5G的时延较低，那么在战术数据链中，同样可以将其中的低时延技术“拿来”，这样做的意义在于抗干扰。假如敌方对我方通信进行电子战干扰，当敌军监听时，我方的时延会有些许增加。简单打个比方，如果我方通信延迟从100ms增加到150ms，我方的通信部队可能并不会产生警惕，而如果本身只有20ms，突然增加到70ms，我方就会产生怀疑，更早进行反制。




扁平化指挥不仅是调整作战编制，更要从装备上满足实际需求。而5G通信的大容量无线传输能力，将会是实现扁平化指挥的“神器”。由于终端结构简化，设备体积和重量减小，架设战地通信网络的速度将会更快，能够满足战场上兵贵神速的要求。指挥官可以时刻与数十个下级单位同时保持通畅的联系，对前线情况了如指掌，和亲临前敌指挥所毫无二致。




和之前热炒过的“4G”、“稀土”、“石墨烯”一样，随着军民融合的大力推进，肯定将会有一批与5G通信相关的项目纷纷出现，其中同样也会是泥沙俱下。正因为5G通信是新兴产业，才更要擦亮双眼，尽量少走南辕北辙的弯路。而人民军队除了吸纳先进技术，推动军民融合，同样也要加强对技术人才的吸收和培养，在升级装备时准确对接，才能避免在采购时成为“人傻钱多”的买主。