美国陆军战术作战人员信息网(WIN-T)是美国陆军战术通信网的主干网,能够提供语音、视频和数据通信以及任务指挥能力,可用于为各种军事行动提供支持。
一般来说,地面部队通信由两部分组成。
在最低层,是战术电台,通常为甚高频(VHF)电台,主要提供单兵与指挥部之间的视距通信,其特点是高机动性和便携性,但带宽较小。
在其之上,通常是相对来说静态的视距区域通信系统,用于提供高宽带网络,将各指挥部连接起来,对于该网络,只有有限的机动用户能够接入。
美国陆军的WIN-T 便是这样一种通信网络,但随着其“增量”2型系统列装部队,美国陆军战术通信网络水平也达到了一个新高度。
美国陆军对WIN-T“增量”2型的后续作战试验与鉴定2是和网络集成与鉴定(NIE)15.1联合开展的,完成的时间是2014年10月至11月初,地点是得克萨斯州的布利斯堡和新墨西哥州的白沙导弹靶场,这一试验活动共持续了19天,覆盖了3 000多平方英里。
试验的结果将为该系统能否进入批量生产决策提供支持。
WIN-T“增量”1最初是在2004年部署的,当时被称为联合网络节点(JNN),作为一种过渡解决方案,该系统旨在为最低到营级提供停止间的高性能通信能力。
2007年该系统被改命为WIN-T “增量”1,当时该系统已明显能够提供WIN-T 所需的部分能力。
2012年,该系统完成了对陆军现役部队、预备役部队和国民警卫队的部署。
通用动力C4系统公司是主承包商。
WIN-T“增量”1有三种传输网络节点,用于提供高速广域网络,实现安全语音、视频和数据交换。
战术网络中心节点(THN)为师指挥部提供支持;联合网络节点为旅级指挥部提供支持;营指挥所节点(BnCPN)为营级指挥部提供支持。
还有一种节点,称为地区网络中心节点(RHN),这是一种固定设施,相当于三套战术网络中心节点,用于为战区级作战提供支持。
“增量”1的一个关键部分是拖车载装的卫星传输终端(STT),该终端与联合网络节点和营指挥所节点共同使用。
卫星传输终端最初采用Ku 波段,后来升级到了“增量”1A,增加了Ka 波段。
“增量”1还包括由Ultra 电子公司提供的AN/GRC-245A/B 高性能视距(HCLOS)电台,美国陆军战术通信网络建设的最新发展安装在防地雷反伏击全地形车上的WIN-T“增量”2网络接入点设备,在车顶后部右侧是一个卫星天线罩,左侧是一个扁平的视距天线。
用于提供停止间的点对点通信。
之后的改进型(“增量”1B)采用了无色核技术,提高了网络的安全性,以及与未来WIN-T“增量”的互操作能力,并且采用网络中心波形(NCW)。
该波形是由L3通信公司研发的动态波形,优化了宽带和卫星利用能力,提高了信息吞吐能力。
该波形成为WIN-T卫星通信的标准波形。
能力的主要跃升“增量”2在能力方面获得了重要跃升,支持动中通能力,并且将通信范围扩展到连级,能够提供高性能的机动通信能力,具备动中通视距和超视距通信能力。
视距通信由高频带定向波束网络通信系统提供,该系统利用高频带网络波形(HNW),通过自恢复、自成形和基于IP的宽带无线网络提供地面通信。
C波段HN 电台(HNR),由HNR基本频带处理器单元和高频带射频单元(HRFU)天线组成。
电台为Ultra电子公司提供的AN/GRC-245C型,该电台是在2012年选型的,是早期型号的改进型,但能够向后兼容。
软件调制解调器和无线电收发信机是同时设计的,以支持“增量”1采用的Band 3+频分双工停止间单路载波GRC-245A/B HCLOS波形和具备高吞吐量的Band 4时分双工正交频分多路复用(OFDM)波形(一般在动中通任务中使用)。
天线可以安装在桅杆上也可以直接安装在车辆上,是第三代设计,能够覆盖360°范围、多达40个通信节点,用于接收和发送数据。
每个网络中的HRFU天线会形成一个单独的窄带天线波束,并以很高的速度转移到其他节点,从而形成了一个虚拟的网格。
系统既可在行进间使用也可在静止间使用,但需竖起桅杆。
视距网络可提供30Mb/s的自适应总吞吐量。
网络为自成形,这意味着它能够根据地形和环境条件自动建立传输通道。
网络为自恢复,这意味着当一个节点或多个节点崩溃或失联时路径能够自动改道,以完成网络事务处理和通话任务。
这与传统的点对点网络相比,提高了网络的可靠性,也进一步改善了端对端的连通性。
“增量”2还有另外一种通信能力,即Ku/Ka波段卫星通信动中通(SOTM)通信能力。
这由车上安装的机械转向天线提供,在行进中天线与卫星保持联络,与之配合使用的还有L-3 Linkabit公司的MPM1000调制解调器。
在WIN-T“增量”2中,还有其他一些不同的设备。
战术通信节点(TCN)为“增量”2网络提供了主要骨干单元,并为指挥所行动提供支持。
战术通信节点提供了通信和网络设备,并提供不同安全级别的网络接入方式。
在停止间,该设备装有一个10m高可伸缩的桅杆,提高了视距连通性,另外还有一个很高吞吐量的大型卫星终端。
战术通信节点安装在一辆6×6型5吨级卡车上。
网络接入点(PoP)设备安装在师、旅、营级部队选定平台上,通过提供视距及超视距动中通的网络连通,实现机动任务指挥能力。
士兵网络扩展(SNE)设备安装在连级部队选定平台上,该设备首次将网络从旅级扩展到连级。
利用SOTM卫星通信系统,士兵网络扩展设备将用来恢复和扩展受地形阻碍在图形上分离的低级战术无线电网络部分,但该设备不具备视距通信能力。
前面两种设备最初计划安装在“悍马”车上,但目前选择的平台是防地雷反伏击全地形车(M-ATV)。
SNE设备还被安装在“斯特赖克”装甲车上。
车辆无线组件(VWP)是一种安装在6×6卡车上的WIN-T“增量”2战术通信节点,其视距天线安装在一个升起的桅杆上,旁边是一个卫星传输终端。
适用于非WIN-T 指挥与控制车安装的通信组件。
该组件的B 组件利用局部访问波形为指挥与控制车提供了与战术通信节点停止间和行进中的远距离连接。
它是TCN 卫星和地面视距网络系统的小波形因数局域网扩展。
网络运行(NetOps)和安全中心(NOSC)提供网络管理,增强了战术网络规划、管理、监视和响应能力。
主要改进“增量”2为美国陆军的能力组件(CS)提供了移动网络,利用能力组件这一机制,许多新装备以系列成套组件的方式开始列装部队。
首批能力组件为CS13,该能力组件从2012年10月开始装备美国陆军第10山地师的2个旅战斗队,随后又装备了第101空中突击师的2个旅战斗队,以及2个师部。
部署到阿富汗的3个旅战斗队也配备了该能力组件,他们为装备运用提供了宝贵的反馈信息。
能力组件14(CS14)在2014年开始列装第82空降师和第2步兵师的作战部队。
前者把“增量”2设备安装在了轻型的“悍马”车上,而后者安装在了“斯特赖克”装甲车上。
在这些能力组件列装之前,2012年5月,作为美国陆军网络集成鉴定12.2的一部分,对WIN-T“增量”2进行了初始作战试验和鉴定。
尽管这些装备没有取得完全成功,其效能还不足以支持进行小批量生产的决策,但最终通用动力C4系统公司还是获得了价值3.46亿美元的合同,以继续生产这些设备。
在2012年进行的初始作战试验与鉴定中,发现网络接入点和士兵网络扩展设备的某些性能需要进行改进,这也是随后在2014年底在开展网络集成鉴定15.1的同时进行后续作战试验与鉴定的原因。
根据2014年4月发布的《采办报告选》,特别关注的问题是一些程序和界面过于复杂。
为了解决这些问题,进行了改进,并对这些改进在后续作战试验与鉴定2中进行了鉴定。
这也是装备有网络设备的“斯特赖克”装甲车第一次参与了主要试验。
改进包括:大幅降低启动和关机时间;采用了新的易于使用的图形界面;改进和简化了诊断和故障排除工具;简化了战术无线电网络的扩展程序。
这些改进与美国陆军战术C3计划执行官丹·休斯少将的主要关注高度一致。
休斯少将认为对士兵来说装备的使用要尽可能简单。
他曾严厉批评士兵网络扩展设备的操作员界面,“有谁会使用这么复杂的东西?”但他对参加后续作战试验与鉴定的经过改进并简化的版本大为称赞。
WIN-T 的后续作战试验是在2014年11月完成的,WIN-T 的设备在整个试验周期内都得到了运用,使指挥官在执行任务过程中能够接收和共享数据。
WIN-T 网络能力被集成到“斯特赖克”和防地雷反伏击车两种平台上,用于在上级和下级部队之间转发火力和火力反击信息,部署在阿富汗并配备有WIN-T“增量”系统的部队也应用了这项安装了WIN-T“增量”2战术通信节点的“斯特赖克”装甲车功能。
另外,士兵们利用该系统的灵活性,并配合建制内的其他任务指挥设备,构建了独特的机动战术指挥所,从而具备了在指挥部更大型的战术作战中心才有的重要任务指挥与通信系统相同的能力。
在网络集成鉴定15.1中对WIN-T进行的评估表明WIN-T赋能网络使指挥员扩大了作战范围,在保持语音和数据通信和态势理解的同时,增强了空地任务指挥与态势感知能力,并使传统调频通信系统扩展了通信距离,实现了超视距通信。
尽管美国陆军还没有做出正式决定,但对该系统进行的改进足以使其能够通过试验,这种可能性非常之大。
鉴于该系统已经部署的范围、人们对该系统表现出的热情、已经投资的规模、以及该系统在美国陆军整个未来网络中的关键地位,该计划被终止的可能性似乎不大。
未来发展关于该系统的未来发展,“增量”3原计划要增加一个“空中层”,在无人机上可能安装空中节点。
但是,受到预算因素的影响,2014年中,美国陆军对“增量”3计划进行了重组,将“空中层”从需求中删除,推迟到未来实施。
“增量”3的重点目前放在了网络操作功能的增强和简化上,以及对超视距网络中心波形和视距高频带网络波形进行软件升级。
尽管目前还没有有关硬件升级方面的详细信息,但一种可能的方案是对L-3 Linkabit公司的MPM-1000 网络中心波形IP调制解调器进行升级。
在2014年美国陆军协会年会上,L-3公司展示了MPM-2000,该设备提供的性能相同,但显著降低了卫星无线接入时间。
该设备是专门为车辆使用而设计的,可直接使用直流电源,而之前的型正在调试中的WIN-T“增量”3战术通信网络号要使用交流电,因此还需要一个换流器。
该调制解调器还适于安装在美国标准的车辆无线电设备架上,并采用了加固设计,能够满足美国车辆集成要求,符合美军C4ISR/EW互操作性(VICTORY)电子体系结构标准要求。
“增量”2还有一个未解决的问题,就是将设备安装到装甲车上,使其能够装备装甲旅战斗队。
MPM-2000便提供了一种解决方案,有助于将卫星通信系统安装在如“布雷德利”步兵战车这样的装甲车上。
截止到2014年10月,WIN-T战术通信网已经装备了10个旅战斗队和2个师部。