5G将如何改变未来战争面貌

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根据美国C4ISRNET网站7月15日报道,美国国防科学委员会于6月24日发布了5G(非私人版)的研究报告,指出美国国防部可以通过整合5G技术实现更低的成本。在巨大的利益下,给出了六项研究结论和十项建议,指出了国防部下一步发展的方向。

该研究始于2018年11月,由美国国防科学委员会成立了5G技术防御应用工作组。其使命是秘密评估5G的潜在军事应用,并为国防部制定5G提供决策参考。可以看出,5G技术不仅具有广泛的民用前景,而且具有相当大的军事潜力。这是一项可以改变未来战争面貌的科学技术。

作为第五代移动通信技术,5G具有高速,大容量,高可靠性,低延迟,低功耗等特点。一旦应用于军事领域,它可以大大提高信息网络互联互通性。提高数据传输处理的效率。提高指挥和控制能力,充分释放虚拟现实,大数据,云计算,人工智能和军事物联网等颠覆性技术的战争潜力,加速智能战的演变。

5G应用具有更高的通信频段,并且数据传输速率大大提高。峰值速率可以达到10Gbps到20Gbps,是目前4G的20倍。它不仅可以提高战场上各种数据的传输速率,还可以加快OODA的循环速度。信息应用模式,以提高指挥和控制效率。例如,指挥官可以从当前的被动接收情况数据转移到主动审查不同视野中的战场情况,并且还可以以视觉方式将决策信息发送给作战部队。

5G技术可以同时为每平方公里数百万个终端提供互连服务。与4G设备相比,设备的容量大大增加。根据Metcalfe定律:网络连接节点越多,网络越有价值。 5G技术的超级链接能力为战场上海战斗平台和单位的互联提供了基本保障。它有望突破当前战场通信系统的容量瓶颈,形成万物互联网的战场局面,并刺激复杂战斗系统系统的出现。能力。

由于具有独立的集成子帧,可扩展的传输时间间隔等技术,5G技术的传输延迟大大降低,可达1ms,真正的二次传输,5G超低延迟特性,时间敏感可靠传输军事具有高要求的应用提供了可能性,例如智能平台自主接合,无人系统的远程控制等,同时进一步提高了操作的准确性,并促进了战争形式向智能方向的演变。

美国一直非常重视5G的军事应用,作为改变未来战争的关键技术之一。 2018年12月,美国国际战略研究中心发布了题为《5G技术将重塑创新与安全环境》的报告,该报告将5G定义为新军事能力的基础。技术; 2019年4月,美国国防部国防委员会发布了题为《5G生态系统:国防部的风险与机遇》的报告,全面分析了美国国防部发展5G技术的主要问题和安全挑战; 6月12日,美国国会研究服务中心发布《5G移动通信技术对国家安全的影响》报告称,5G技术在自动驾驶,指挥控制,情报,监视和侦察等领域具有巨大的军事应用潜力,并且还可以实现新的战斗概念,如“蜜蜂”殖民地”。同月,美国国会武装部队委员会提交了《2020财年授权法案》,强调了5G对未来行动的支持的重要性,并要求国防部制定战略计划,尽快将5G纳入武器开发,以促进军方的军事应用技术。研究并计划在下半年进行相应的军事用例实验。

关于未来5G的应用,国际电信联盟已在相关白皮书中规划了三个主要应用场景,即超移动带宽eMBB,大规模设备连接mMTC和高可靠性低延迟通信连接uRLLC。将这三种情景映射到军事领域最初可以描述5G如何改变未来战争的面貌。典型的应用场景如下。

首先,基于“5G + VR”的军事训练。虚拟现实系统是未来人机交互和军事训练的重要手段。超高清视频数据的无线传输是影响其推广和应用体验的主要因素之一。 5G可以大大增强虚拟现实系统的实用性。高清图像和交互式信息可以通过5G网络实时传输给用户,这样学员只需戴上头盔和必要的武器装备就可以参加训练,摆脱背负式计算设备和各种电缆的束缚。训练场地真正接近实战。他们还可以组织不同地理位置的部队,在同一虚拟环境中进行大规模的战术和战役级培训,以提高成本效益。韩国陆军中士学校基于5G技术的综合作战训练系统于2018年开发,今年已投入使用。它的目标是为学生提供类似于电影《头号玩家》的虚拟现实训练场。

第二,基于万物互联网的指挥和控制。未来的战争是系统与系统之间的对抗。随着战斗空间/区域的扩大,无人系统比例的增加和智能武器的增加,未来战场上的战斗节点将会爆炸。这些节点具有异构,智能,无处不在等特性。通过5G技术的大规模设备集成和异构网络集成功能,这些节点可以集成到一起,形成战场物联网与“人+机+物”的互联。通过“战地物联网”,指挥官可以对目标进行实时侦察,识别,跟踪和预警,实现快速感知,快速判断,快速决策,快速行动,并且发现被摧毁。还可以实现每个作战单位的有效组织。精确控制和及时调整,以及无计划的独立协调,以最大限度地提高系统的运行能力。

第三,基于边缘情报,无人作战。以极低延迟可靠地传输大量数据是限制无人系统大规模运行应用的重要因素。如果在几毫秒内无法控制延迟,则无人作战系统很可能在缺乏命令数据的控制下导致误报和失控。等待一场意外。 5G技术具有高速和低延迟,可确保对无人系统的可靠控制,并通过网络切片和边缘计算等技术促进无人系统操作。

一方面,5G技术可以最大限度地消除智能云和边缘通信的延迟问题,实现云智能的边缘授权,为无人作战系统提供高效的智能数据传输服务,提高自主作战能力;另一方面,5G技术保证了大规模集群节点之间的近实时信息交换能力,提高了无人集群,人机混合集群和集群之间的协同作战能力。空中客车公司的Sky网络和美日HAPSMobile空军基站项目旨在建立一个持久,安全的5G网络,在平流层中配备高球或无人机,以支持未来的应用。

5G是民用移动通信技术,民用市场是其发展重点。现有的民用5G技术不能直接支持军事应用。要在未来战争中真正实现其军事应用潜力还有很长的路要走,但考虑到这项技术可能对未来战争产生的影响,世界所有国家都在研究和展示其关键技术和应用前景,并希望实现突破并赢得机会,更好地迎接未来军事领域的挑战。

(作者:军事科学院战争科学研究所)