美军战术边缘实时态势感知的问题及对策
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来源：防务快讯
编译：李皓昱
在战场数据实时化、视频信息高清化这样一种趋势下，如何对海量数据进行实时分发与处理将成为美军亟待解决的问题。本文对美军目前的现状进行了分析，并提出了可能的解决方案，即利用私营部门运营的卫星通信系统帮助军队提高收集、分析和使用战术数据的能力。
背景
在战场指挥的各项职能中，“理解”处于核心地位。要达成“理解”，则需要广泛、无损且安全的信息。“行动”职能还要求信息和指示毫不拖延地传递给合适的人。因此，这两项职能都需要网络来提供支持。
美国及其盟国的网络长期饱受各种以窃取和破坏信息为目的的攻击。因此，网络架构师必须采用主、备和应急网络（PACE）设计理念。PACE的核心是，需要有能够全面替代目前军队所依赖的政府网络的备选方案。而商用宽带卫星通信网络的全面普及在某种程度上为盟军提供了前所未有的韧性。
现代战场内的数据比以往更加密集。一方面，前方人员和车辆捕获和存储日益复杂的数据的方法越来越复杂。另一方面，战术和战略作战中心必须分析信息，并迅速、安全地将相关的、可供行动之用的情报分发到战术边缘部署的部队。数据和信息访问使作战人员能够实时沟通并及时了解战场动态。
因此，无处不在的连通性是确保计划和战术能够即时发展以利用稍纵即逝的机会并保障作战人员安全的关键因素。问题是，如何建立这种无处不在、有保障且安全的宽带连接？
战术边缘和司令部的数据
战场上记录和存储的数据量非常庞大，其中包括与其他部队共享的高质量的实时视频。例如，装甲车现在可以记录和存储超过6TB的态势感知数据。再加上来自战术边缘的其他车辆和人员的数据，就形成了一个庞大的信息库。这些复杂的数据，在确定敌方可能的位置以及安全地将搜救和医疗部队引导到最需要的地方等情况下，是非常关键的。
同时，更高指挥梯次获得的信息更多，如果能够实时且安全地使用和共享，这些信息也具有巨大价值。作战中心从整个战区接收数据，这些数据必须进行适当的整理、分析和分享。但是，数据需求不仅限于固定司令部，移动指挥中心也必须能够访问多种类型和格式的数据和信息，例如高清晰度的实时视频和传感器数据，以便在战斗情况下引导部队。
在理想情况下，战斗空间收集的数据可根据需要立即共享、分析和处理。例如，装甲车可以向指挥单位提供战场的实时视频，指挥单位可以将其与来自车辆和人员的远程实时信息以及卫星和侦察成像相结合，尽可能创建战场空间最准确的实时视图。通过实时分析，指挥单位可以酌情识别潜在的威胁或必要的行动并指挥部队，并通过实时视频等相关信息来指导这些行动。
未来的目标
美军的最终目标是在战术边缘维持作战人员对战斗空间的态势感知，实现这这一目标的最大阻碍是缺乏无处不在的、有保障且安全的宽带连接，无法为作战人员提供满足其信息需求的网络速度和容量。现代战场上的数据量需要高容量、高速的网络连接，以便有效地共享大量数据和信息，如高清视频。
对用户来说，一些流媒体服务的建议连接速度高于当今军事网络传输高清视频流的连接速度。对于作战人员来说，需要整合多源实时视频流并将处理过的视频转发，因此对速度的需求呈指数级增长。此外，网络容量也要满足为所有这些信息提供足够空间的需求。
这给各地的军队带来了挑战，因为根本没有足够的带宽将战场上的每个人和车辆都连接到现有的光纤、无线或移动网络。解决这一问题的可能方案是几乎不受时间和地点限制的可靠且安全的卫星通信。虽然到目前为止，卫星通信还没有真正实现高速或高容量，但这种情况正在迅速改变。
商用卫星通信技术在军事上应用的可能性
提高网络速度和容量瓶颈的唯一解决方案是更大的带宽。这意味着军方需要获得真正高容量的卫星信号——一个可以携带千兆字节数据并且很快将达百万兆字节数据的卫星信号，并实现不慢于固定宽带的速度。理想的解决方案是可部署在任何所需位置的专用的高容量卫星能力，以确保战区内的所有部队始终获得所需的通信容量。
但是，这种解决方案并不容易实现。如今的军事和政府卫星通信网络仅支持小部分现有资产，缺乏在短期内为大型分布式用户群提供支持的能力。因此，现有的卫星通信系统根本无法为战术边缘的作战人员提供持续战场感知态势所需的速度和容量。此外，为特定目的而构建的政府系统通常需要长达十年的时间来采购、开发和部署，并且在部署后进行修改和升级非常困难且昂贵。
私营部门卫星提供商正不断扩大其覆盖范围、容量、赛博安全和服务速度。并且随着容量的增加，成本也将相应下降。这为美军提供了一种可能的备选方案。自 2010年以来，私营部门卫星通信服务提供商在加强其卫星和网络对闪烁、电磁干扰和赛博威胁的防护能力方面投入了大量资金，以确保上下行指挥控制链路的安全，减少远程端口和地面基础设施的单点故障，并使这些卫星通信系统的运营、维护和赛博安全流程自动化。
与建设政府专用系统的时间线相比，私营部门的卫星通信系统可以从头开始构思，在不到五年的时间内完成部署，并采用灵活的体系结构和DevOps概念，使整个通信系统能够快速修改、升级并能近瞬时地响应安全问题。一旦军方确定了可以提供服务的值得信赖的合作伙伴，就可以确保军事人员始终能够获得其所需的通信能力。
由私营部门提供的卫星通信系统可以安装在定制系统、托管的有效载荷或定制的安全架构中，并以综合商业服务作为补充。私营部门还可以提供完全一体化的服务计划，提供有安全可靠的通信性能，提高任务效率，并改进整个作战环境的作战概念，包括受射频干扰和网络威胁影响的新兴作战环境。这些完全集成的卫星通信服务可为全球军事力量提供更高的容量、更强的性能、更佳的安全性和韧性，其可扩展性可满足越来越多的用户终端和不断增长的数据需求。
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