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无线电

单兵手持无线电台的创新发展

通过战争得来的经验教训是军事理论中要长期遵守的准则。阿富汗持续的战火以及不久前的伊拉克战争在手持战术无线电台设计方面为通信技术工程师提供了很多经验教训。在今年9月份举行的伦敦防卫与安全设备国际展(Defence Security and Equipment International,DSEi)上,哈里斯公司(Harris)的军事通信设备国际销售主管查尔斯•施皮拉(Charles Spyra)指出,手持战术无线电台将具备更多功能。这体现在以往特种部队使用的电台所具备的功能被越来越多地移植到普通单兵无线电台上。施皮拉先生注意到:“无线电台使用的频率范围正在扩展,数据的传输速度也在提高,以便满足人们在同一信道为多用户提供服务的需要。宽带通信电台和更多波段的多波段电台是两大发展趋势。”本文将从硬件和波形两个方面对手持无线电台近年来的创新发展做一简要介绍。

Datron公司

在防卫与安全设备国际展上,Datron国际通信公司(Datron World Communications)发布了新型“幽灵”(Spectre)HH-2100V型甚高频手持无线电台。这种电台在30Mhz-88Mhz的甚高频频段工作,拥有100个可编程信道,最大输出功率为5瓦。该电台具备基于全球定位系统的位置报告功能,并使用数字加密波形和全跳频或部分跳频技术来增强通信的安全性。这种电台还能与Datron国际通信公司出品的PRC2100V 型无线电台联机,后者能够作为背负式电台或车载电台使用,也可作为中继站。

EID公司

葡萄牙EID公司是一家战术无线电台制造商,在亚太地区有着很大影响力。今年,该公司推出了TWH-101型班用无线电台。这种电台的工作频率为2.4GHz,使用了WiFi技术和该公司的TDMA专有波形,数据传输速率为120Kbps,通信距离不到1公里(0.6英里)。TWH-101电台系统由TWH-101R收发机、TWH-101G网关和车载充电器组成。通过TWH-101G网关,TWH-101电台可与车载内部通话系统或车载收发机联机。一些客户已经从EID公司购买了这种电台,不过该公司拒绝透露这些客户具体是谁。按照EID公司负责人爱德华多•普拉塔(Eduardo Prata)的说法,使用WiFi而不是甚高频或特高频来连接电台的原因在于“缩小电台尺寸,提供一种经济的方式来短距离传输数据和语音。”EID公司希望在今年年底前发布更强大版本的WH-101电台,这种电台被称为TWH-104电台,内置了GPS定位等功能。

埃尔比特系统公司(Elbit Systems)

埃尔比特系统公司是以色列一家制造战术通信设备的专业厂商,在去年的欧洲防务展上,该公司展出了多种步兵无线电台,其中包括PNR-1000A甚高频/特高频无线电台。该电台的输出功率为0.5瓦、1瓦和2瓦三档可选,数据传输速度达320Kbps,未来可提高到1Mbps。埃尔比特系统公司的SDR-7200HH无线电台是一种高频/甚高频/特高频三波段电台,该电台可使用窄带(30-512Mhz)和宽带(225-512Mhz)波形来传输数据,传输速度分别为115Kbps和1Mbps。该电台还内置了GPS模块,从而具备了位置报告功能。

哈里斯公司

最近,哈里斯公司对其步兵电台系列产品进行了一些重大改进,其中包括将新的STNW-2波形(单兵时分多址网络波形-2)用于电台产品。这种波形可在特高频频段和L频段(0.3-2Ghz)使用。使用这种波形后,电台的通信距离可达2-3公里(1.2-1.8英里),在同一个网络中可以使用的电台多达60部,根据电台输出功率的大小,数据传输速率可达2-3Mbps。

STNW-2波形可用在该公司生产的RF-7850S特高频/L频段无线电台上。RF-7850S电台是哈里斯公司近期投入市场的新型无线电台,该电台的输出功率为3.2瓦,可使用宽带(1.2Mhz和5Mhz)信道和窄带(25Khz)信道。RF-7850S电台能够同时进行语音通信、GPS位置报告和数据通信,数据传输速度为1Mbps。在数据加密方面,这种电台使用了256位的Citadel和AES加密算法。哈里斯公司对很快能够收到这款新产品的订单信心十足。RF-7850S电台属于哈里斯公司发布的新电台系列产品中的一种,其他电台还包括RF-7800M-HH多波段手持网络电台。RF-7800M-HH电台在甚高频和特高频频段工作,输出功率为10瓦,可进行地对空通信和班内通信。RF-7800M-HH电台还可与哈里斯公司出品的其他很多战术电台实现互操作。该电台能够以1.6Mbps的速度传输数据,哈里斯公司说,“这种电台是目前传输速度最快的多波段手持无线电台”。在波形方面,RF-7800M-HH支持哈里斯公司的专有TDMA网络波形(TDMA Networking Waveform,TNW),该波形可用于窄带通信和位置报告,有效距离达5公里(3英里)。另外,该电台还可使用自适应网络宽带波形(Adaptive Networking Wideband Waveform,ANW2)来进行高带宽数据通信。RF-7800S/M-HH系列电台还包括RF-7850A型机载电台,不过这种电台本文讨论范围之内。

在向遍及整个亚太地区的客户提供战术电台的同时,哈里斯公司也在继续向美军提供手持无线电台,特别是AN/PRC-152A型3波段电台,该电台支持ANW2波形、HAVEQUICK-II波形和SINCGARS(单通道地面与机载无线电系统)地对空/空对地波形。尽管AN/PRC-152A电台是一种旧系统,但该电台通过了支持1.01.1版士兵无线电波形(Soldier Radio Waveform,SRW)的认证,因此能够与JTRS(联合战术无线电系统)项目(该项目目前已经终止)开发的电台兼容。有意思的是,AN/PRC-152A电台支持APCO P25协议,因此用户可通过该电台连接民用无线通信网。

HMS电台

美国国防部的手持、背负式小型电台(Handheld, Manpack, Small Form Fit,HMS)是以前联合战术无线电系统项目的关键组成部分。该项目目前已终止,后续工作已经交予美国陆军负责。尽管陆军在着手的全速生产AN/PRC-154 步兵电台之前正在重启电台生产上的竞争,但泰雷兹公司(Thales)和通用动力(General Dynamics)已经获得了19327部电台的订单。AN/PRC-154步兵电台使用225-450Mhz的特高频频段和L频段进行通信,输出功率5瓦,有效通信距离约2公里(1英里)。该电台有50个预设信道,每个预设信道最多能够容纳3个通话组进行通话。在通信和数据传输安全方面,这种电台达到了Tpye-2型产品的要求。SRW波形是 AN/PRC-154电台的核心要素,该电台可以使用SRW波形通过自组网来传输语音和数据,从而在一个小型收发机上实现了具备较大带宽的安全组网功能。另外,AN/PRC-154电台还可以与战术级作战人员信息网(Warfighter Information Network-Tactical,WIN-T)连接,战术级作战人员信息网可以处理语音、数据和图像信息,向机动部队提供安全的数字通信服务。战术级作战人员信息网正在通过一系列渐进式发展逐步实现固定位置通信和在运动中通信的功能。2013年8月16日,美国陆军发布了一份需求草案,征集下一轮步兵电台采购方面的建议,其目标是采购一种尺寸更小、重量更轻、价格更低的新型电台,每部电台的价格可能要降低到5600美元以下,5600美元是美国国防部在2014年预算中确定的价格。为实现以上目标,陆军计划在2014年年底之前签订合同。长期而言,陆军计划启动一个新项目,在2018年之前获得下一代手持无线电台。无论哪家公司会被选定作为新型步兵电台的生产商,该公司都有望生产多达120000部的新电台在未来5年内交付部队使用。

ITT Exelis公司

与哈里斯公司的AN/PRC-152A电台相似,ITT Exelis公司生产的士兵无线电波形-步兵特高频/L频段电台也使用了SRW波形。该电台总重不足1公斤,输出功率为2瓦,使用SRW波形时频带宽度为1.2Mhz。值得一提的还有ITT Exelis公司出品的手持型RO战术无线电台。这种电台通过卫星通信来传输数据,从而避免了通信被高大建筑物、障碍地形或茂密的森林林冠阻断。RO战术无线电台的“秘密武器”是这种电台能够利用国防部国防信息系统局(Defence Information Systems Agency,DISA)增强型移动卫星服务办公室(Enhanced Mobile Satellite Service)的分布式战术通信系统,而这种分布式战术通信系统使用了铱星星座。在上空无遮挡的条件下,用户无需任何额外地面设施,仅用RO战术无线电台就能与402公里之外的其他该电台用户建立通信联络。一部RO电台能够连接多达10个通信网络,用户简单地使用一键通功能就能建立一个通道,所用时间不足2秒。每一部RO电台都内置了GPS天线和256位AES加密模块。RO战术电台的有趣之处主要在于它是一种单兵使用的高频通信设备。一般来说,手持无线电台倾向于使用甚高频或特高频频段来进行通信。甚高频或特高频是视距通信的理想选择,但在有障碍物阻挡的情况下效果不理想。利用卫星通信则避开了这些问题。2010年以来,已经有约8000部RO战术电台装备美军部队,并在阿富汗战场得到了广泛使用。ITT Exelis 还可能进一步把这些电台的通信距离提高到900公里,并开发网关使它们能够与其他使用SINCGARS波形和SRW波形的电台连接起来。

拉斐尔公司和Reutech公司

让我们把目光从美国转向以色列,以色列拉斐尔先进防御系统公司(Rafael Advanced Defence Systems)发布了新型BNET系列无线电台,该系列电台将从2014年开始提供给以色列陆军。BNET-HH手持型无线电台属于BNET系列电台中的一种,该电台全重为1.2公斤(包括电池的重量),工作频率覆盖了甚高频和特高频频段,也可选择扩展到L频段和S频段(2-4Ghz)。BNET-HH电台的最大输出功率为5瓦,通过1.25Mhz信道传输数据时速度可达2Mbps(使用BNET-TX波形)或100Mbps(使用BNET-RX波形)。此外,BNET-HH电台还可以使用北约的几种波形。南非的Reutech通信公司(Reutech Communications)也发布了一种新式手持型无线电台,即PCR4001-E特高频单兵无线电台,该电台的通信距离约为1公里,电池续航时间长达18小时。PCR4001-E电台的数据传输速度最大为64Kbps。预计这种电台将提供给南非国防军(South African Defence Force)和一些不为人所知的国际客户使用。

泰雷兹公司

法国专业国防电子设备制造商泰雷兹公司(Thales)正在稳步推进该公司的新式手持型甚高频无线电台TRC-9110,这种电台正在进入生产阶段。TRC-9110电台是该公司PR4G系列电台中的一种,工作在甚高频频段。该电台的性能和使用的波形与PR4G系列电台中的车载型电台和背负式电台类似。这些工作在甚高频频段的PR4G系列电台数据传输速度通常不会超过38.4Kbps。另外,这些电台还内置了GPS模块。TRC-9110电台将支持新的GeoMux波形,这种波形能够用来传输语音、数据和位置报告信息,传输速度可达100Kbps。GeoMux波形将已经用于PR4G系列电台上的Mux 波形(用于传输语音和数据)和SuperMux波形(数据传输速度为21.6Kbps)结合在了一起。预计从2014年开始PR4G系列电台将使用GeoMux波形。

手持战术无线电台领域的创新一日千里。正如本文表明的那样,单兵接收下行数据和发送上行数据的需要促进了带宽和波形的发展。尽管北约从明年开始会从阿富汗撤军,但美国在步兵无线电台方面投入了巨大努力,几乎可以肯定,手持无线电台将会像过去一样快速发展,这是显而易见的。

责任编辑:母晓洁


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