【前沿技术】美国陆军未来将开发多种新型通信装备
往期回顾
简介
未来，美国陆军将逐渐降低对传统无线电频谱的依赖，加强对更高频谱波段的利用，如Q、V、W波段，并通过使用基于功能卡的无线电台、定向天线、液态金属天线和激光通信等设备来提升通信能力，并降低被敌人拦截的概率。
目前，美国陆军十分依赖L、S和C波段频率，L波段是超高频，范围为1-2GHz，S波段是微波频段，范围为2-4GHz，C波段是微波频段，范围为4-8GHz。由于越来越多无线设备的使用、下一代蜂窝能力的应用和智慧城市的开发，这些传统频率目前十分拥挤，并且美国陆军还被迫出售部分频谱给商业公司。
美国陆军指挥、控制、通信、计算机、赛博、情报、监视和侦察（C5ISR）中心认为当前的频谱范围中充满了威胁，未来美国陆军将寻求利用全范围的电磁频谱，并正在探索可用的技术。目前尚未利用的频谱波段包括Q、V、W及更高频率的波段，这些波段目前没有通信拥堵问题，并可提供大量的通信吞吐量。但是这些波段的通信距离有限，在相同的距离条件下，这些未利用的频谱需要更高的发射功率。
未来，美国陆军将利用基于CMOSS标准的无线电台，CMOSS是一种标准化架构，可将任务指挥、机动和火力等作战职能集成到一个系统中，各种作战职能以功能卡的形式安装到机箱中，便于快速更换。美国陆军未来20年将不再依赖特定供应商提供的无线电台，而是使用基于功能卡的无线电系统，如果无线电台受损，就更换功能卡，其使用方式类似老式任天堂游戏机。在这种情况下，只需要更换功能卡，作战人员就可通过一个手持式电台使用不同供应商提供的波形。CMOSS标准不仅可改变未来的通信方式，还会对雷达、电子战、信号情报和赛博领域带来革命性变化。
美国陆军还将采用先进天线技术。定向天线可将能量集中到一个方向发射以提高通信功率和距离，这与美国陆军目前使用的全向天线不同。全向天线会在所有方向上发射信号，很容易被探测到，在面对均势对手时会受到威胁。定向天线和全向天线有各自的优缺点，全向天线在森林地区性能良好，这些天线发射的信号不会穿过植物，可在不损失能量的情况下提供信号探出能力；而定向天线工作在更高的频率波段，会在穿透植物的过程中损失部分能量，因此美陆军希望从科技角度平衡这两种天线的优缺点。
作战人员未来将能利用自由空间光纤这种激光通信手段。激光能利用视距光学宽带传输语音、视频和数据，要拦截激光发射的信号需要在信号发射和接收端之间进行操作，并且需要知道准确的频率和波形。目前的自由空间光纤系统存在尺寸、重量和功率（SWaP）的问题，这些系统体积庞大，难以实现战术级应用。C5ISR中心还在研究液态金属和共形天线，它们能采用各种形状，可提升陆军部队的机动性。
回复以下关键词查看系列文章：
热点专题：ABMS｜无人自主系统｜联合全域指控｜城市作战 |
战略规划：发展规划｜条令条例｜智库报告 |
作战概念：马赛克战｜多域作战｜分布式杀伤 |
前沿技术：人工智能｜云计算｜大数据｜物联网｜区块链｜5G |
系统装备：陆军｜海军｜空军｜太空军｜网络空间｜NC3｜防空反导｜后勤保障 |
空中交通：NextGen｜SESAR｜无人机 |
更多信息 长按二维码加关注