2013年10月21日 星期一

岭南民团党---为变革付出行动: 军用电讯

岭南民团党---为变革付出行动: 军用电讯: 关于图象传输的项目建议 前言 距离在300米内的图象传输采用CCTV即可,产品成熟。距离在超过300米时,采用光纤和光端机很容易扩展到几十公里的范围,但是,必须架设专用光纤电缆。采用其他方法传输时,都遇到了各种各样的问题。 距离在300米内的工业标准图象质量的要求是...

关于图象传输的项目建议

前言

距离在300米内的图象传输采用CCTV即可,产品成熟。距离在超过300米时,采用光纤和光端机很容易扩展到几十公里的范围,但是,必须架设专用光纤电缆。采用其他方法传输时,都遇到了各种各样的问题。

距离在300米内的工业标准图象质量的要求是:
连续(25祯/秒)、
图象大小 FULL  D1(704X576)、
图象质量(VCD/DVD)。

在远程图象上,这样三个要求很难以达到全面满足,问题的核心就是从基带传输过度到了非基带传输,只有一定的带宽,没有能够保证追求三种指标的足够的带宽。

而对于连续图象,无论什么情况,图象质量必须保证到VCD级。当需要达到  VCD的图象质量时候,采用MPEG1方法,必须保证4M的带宽;而要达到  DVD的图象质量时候,采用MPEG2方法,必须保证6M的带宽。因此在一定的带宽下,只有采用如下两个办法之一:
1, 牺牲连续性,保证图象大小,即采用动画形式,小于25祯/秒
2, 牺牲画面大小,保证连续性,即采用四分之一屏幕的CIF格式。

在部队的实际应用中,往往更加追求高清晰的连续图象和超大画面的图片。这就为图象传输的应用制造了更大的障碍,使得图象在部队的应用,除了昂贵的卫星和侦查飞机外,很少出现在其他场所。

然而,作为指挥员的一个重要的手段,视频是不可以缺少的。无论在战时,还是在和平演练。

    这就为我们的工作提供了一个广泛的领域。




远程图象传输技术分析

远程图象传输从传输的信号上分,可以分为:
传输模拟图象,包括光端机,图象以基带的形式传输;
传输数字图象,又可分为:
不带IP协议包:图象以数字的形式传输。
带IP协议包:图象以数字的形式,带IP协议传输。

模拟传输方式:

除了采用光纤和光端机的形式外,

方法一:采用五类双绞线,加双绞线发射器和接收器的形式。

双绞线视频传输系统是针对短距离密集视频监控应用专门设计的。

已经实现的可在一根五类缆上灵活实现1~4路视频或音频信号的高质量传输,并可选择对前端提供远程供电。标称最大传输距离为1200m。相对传统方式,设备安装简单、调试方便,是一种新型视频监控网络建设高效的组网手段。

五类双绞线在室外的问题:
1, 五类双绞线的在室外使用年限不长
2, 可能在室外的使用造成很多布线的麻烦
3, 线路维护上不容易

五类线只有四线,相对而言电话线你想要几芯就有几芯。


方法二:采用同轴电缆,加视频放大器,加同轴电缆均衡补偿器。
目前75-5的线可以做到1200M


方法三:  采用同轴电缆,将CCTV转化成CATV有线广播电视方式,即同轴方式。

可以在一条同轴电缆上面传输电源、视频、控制三种信号,并且传输多路视频。

同轴电缆的型号有:75-5,75-7,75-9。其中75是指电缆阻抗为75Ω,5,7,9分别指电缆直径为5,7,9mm,此类电缆一般用于视频传输,但是技术在进步,现在电缆可以传输其他信号。

同轴方式松下、AD、Pelco等公司用一条视频线可以带控制信号、视频信号来控制带云台的摄像机,在布线方面节省了控制线,

    日本池野(iKeNo)公司推出IK-220x系列同轴视频控制云台和镜头摄像机,其特点是采用一根视频线控制云台和镜头,而且不需要配置解码器。

但是,市面上没有传输多路视频的产品,都处于研发阶段。


不带IP协议包数字形式

这种形式的典型代表就是基于数传电台的方案。由于电台的带宽限制,使得必须对图象进行压缩。本公司JPEG产品的指标:

图象大小     压缩后的大小     压缩比
             (质量低/高)
176X144      3.7KB/5.2KB   20/15
320X240 7.5KB/11.2KB   30/20
352X288 9.1KB/13.8KB   33/22
640X480 20.5KB/32.2KB     44/28

如果把数据量看作一维、音频看作二维,那么图象就是三维,无论是比特量的大小,还是技术处理的难度都是这样。由于图象传输涉及大量数据,压缩成为必须。

目前流行的压缩协议有JPEG、MJPEG、MPEG4、JPEG2000等。这些标准都有不同的特点,没有好坏之分,针对不同的实际情况,采用不同的压缩标准,我们才能够达到最佳的效果。

   带IP协议包数字形式
  
同样,在IP网络中,必须对图象进行压缩,再加IP协议。带IP协议包数字形式的图象传输比较不带IP协议包数字形式的最大特点是,前者图象直接可以进入信息化网络,可以在已经标准化的LAN/INTERNET上进行交换,而后者只能够是电路形式的传输。

从“一个值得关注的战争走势:不再遥远的无人化战”一文中,可以看到未来的战争越来越走向数字化。图象作为一种指挥工具,必须是在分布式的网络上进行传输,以便有效的解决战争中的致命打击和解决灵活性问题。

作为一种军事工具,必须解决加密问题。加密问题可以在信息网络上解决。但是往往信息网络考虑更多的是数据量密电,或者语音加密,对连续图象的加密问题非常棘手(我们还没有看到过)。

这样,图象需要经过采集、压缩、IP、加密这样一系列复杂的过程。虽然我们具备一些基础,但是要做出结合部队的实际需求的设计和产品,我们还需要作大量的工作。



WINNIN提供的技术支持

一、 基于LAN的方案
网络类型:  10/100/1000M以太网络。带宽有保证。
适合应用:固定建筑内。依托总部机关的信息网络,实现图象传输。
存在问题:面向使用的需求多,软件开发困难
WINNIN技术支持:多种成熟产品,W750V/W750M

二、  基于公网的方案
网络类型:DDN专线 :2M/Nx64K
适合应用:总部到分部的距离在100公里范围,租用电讯线路实现连接
存在问题:带宽限制使得需要考虑多种因素
WINNIN技术支持:多种成熟产品,W750V  W800M

三、 基于移动/联通的方案
    网络类型:GPRS /CDMA    20-40K/60-80K
适合应用:极其分散的场所
存在问题:中心基于公网IP,保密性
WINNIN技术支持:已有JPEG的W750P,正在研发MPEG4方案

四、基于INTERNET的方案
网络类型:  动态IP/固定IP
LAN(100-1M)
   ADSL(上行64-512K,下行256K-1M)
适合应用:跨区域的单位,无其他线路选择
存在问题:保密性
WINNIN技术支持:多种成熟产品,W750GN/W74GNW/8000M

五、基于窄带线路的方案
网络类型:  数传电台/电话线
传输速率从1200~19.2K
适合应用:分散单位、山区场地,野战前锋部队等
存在问题:带宽很低,需要捆绑多个电台才实用
WINNIN技术支持: W750S

六、 基于无线扩频的方案
网络类型:  802.11a/b/g
适合应用:范围在20KM内的区域
存在问题:需要加密才能够在部队应用
WINNIN技术支持:多种成熟产品,W750V /W750M/ W800M可以选择

七、基于同轴电缆的的局域方案(待研发)
适合应用:机动区域范围,一台指挥车辆引出一根或者多根电缆,组成一个可以延伸达1公里以上的有线监视系统
存在问题:暂无产品
适合应用:野战车辆,拉出一根同轴电缆









附录几篇参考文章,我们提供给你们参考的用意是:
1,“一个值得关注的战争走势:不再遥远的无人化战”
主要是看到图象传输的实际意义。
2,“美伊信息战”
主要说明军工和民用技术的角色互换和小公司也可以“玩转”大战场,是我们自己对自己的定位。
3,“让指挥通信合上现代战争节拍——从沈阳军区某训练基地演练看指挥通信向实战跨越”
主要从一个侧面看出图象传输的迫切性:特别是在和平年代演习和训练中
4,各种数据传输方式的比较
            一个值得关注的战争走势:不再遥远的无人化战场
             新华网 ( 2004-04-01 08:06:29 )来源: 国防报
                                  
      在一般人眼中,2002年11月9日,是个普普通通的日子。但在睿智的军事家眼中,它却是非比寻常的一天。这一天,在阿富汗荒芜的山岭间,美军一架“捕食者”无人机在空中盘旋一段时间后,突然扑向一辆正在山路上行驶的汽车,机腹下随即喷出一条火舌,一枚“海尔法”导弹高速杀向汽车,一声炸响后,正在行驶的汽车浓烟滚滚,车上的6名“基地”嫌疑分子当场毙命。这是人类战争史上无人驾驶战斗机的首次实战使用,它的出现,预示着作为人类战争发展到更高历史阶段的无人化战场,已经在远处海平面上初露桅杆。
              
      无人化战场,是指作战双方在交战区域内的侦察、作战、保障等方面的任务由各种无人化的平台及机器人等独立执行、自主完成的一种状态。显然,这种状态的出现,首要的和决定性的因素是能否研制和生产出各类适用的无人化武器装备。20世纪80年代以后,在新材料技术、新能源技术、信息技术和自动化技术等高新技术群的共同推动下,世界各主要国家军队纷纷加大了在无人化武器装备方面的研发力度,并取得了不俗的成绩。诸如一些初级甚至更高级别的无人驾驶飞机、自动寻的弹头、无人水下潜艇、无人驾驶车辆及机器人等,已陆续开始研发并有部分成功,有的甚至开始投入实战使用。

       在发展空中无人化武器装备方面。无人驾驶飞机是无人化武器装备中发展最早,也是成效最大的一类。早在上世纪中叶,各种军用无人侦察机就被研制出来并投入使用。目前,世界各发达国家军队正加大此方面的研发力度,并向作战及保障型飞机发展。比如,美国目前已研制出多种无人驾驶侦察系统、无人驾驶作战飞行器,并拨出巨额经费研制各种功能更加强大的新式无人飞行器。其中,超音速无人战斗机计划的最终目标是研制出“可重复使用的、拥有超音速巡航能力的飞行器……它能从普通军用飞机跑道上起飞,并在两小时内对9000海里(约合 1.67万公里)外的目标实施打击”。这种无人驾驶飞机将可以携带1.2万磅重的燃料和弹药,其最高飞行速度可能将达到10倍音速。与此同时,未来几年内,美国空军和国防高级研究计划局还计划开发一种造价较为低廉的“全球搜寻”武器系统,其原理是用一次性使用的火箭推进器把武器战斗部发射到太空,然后再对地面目标发动无人化攻击。俄罗斯则将发展各类无人机作为军方最优先的三大项目之一。2001年,意大利也决定投资6600万美元,计划用7年时间研制无人机。英、法、德、意及以色列、日本和印度等国也在无人机的研发方面投入不小,并取得了明显进展,有的不久就可以装备部队。

      在发展海上无人化武器装备方面。自上世纪末起,世界发达国家海军便开始研发多种海上无人驾驶舰船等。其中无人水下航行器的进展速度较快。比如,英国于1998年开始了对“马林”(Morlin)水下无人航行器的研制。2000年1月,日本研发的一种水下航行器的原型在日本某军港下水。美国目前正在试验通过鱼雷管在水下投放无人水下航行器,并着手研制大尺寸全自动无人水下航行器。据美国海军方面估计,美军最早可能在2010年将一些无人舰艇投入使用。

      在发展陆上无人化武器装备方面。陆上无人化武器装备的研发起步虽然较晚,但力度很大,进展也较快。比如,美国军方目前对军用机器人的研究就包罗万象。从能投放到敌方建筑物刺探敌情的微型侦探机器人,到可以自驾、为部队提供后备物资的大型支援交通工具。甚至,美军现在正在研究“有袋”作战机器人,这种机器人能随身携带比较小型的机器人,一旦遇到碉堡或类似的建筑,当本身太大进不去时,它就会让身上的小型机器人去执行任务。据悉,根据美国国防部研究计划,到2015年,美军地面作战车的三分之一将是无人驾驶车辆。陆地战场的无人化不仅仅限于像坦克、战车这样的大型作战平台,随着纳米技术和超大规模集成电路的发展,小型化甚至微型化的智能机器人,如苍蝇侦察机、蚂蚁士兵等,都有望陆续加入到未来陆地战场的拼杀中来。

      现代军备的发展历程表明,一种新的武器装备从论证、研发到定型,通常需要15至20年时间,快的需要10至15年时间。因而到本世纪中叶前后,在世界各主要国家大力研发无人化武器装备的背景下,无人化战场,至少是局部的(如空中,海下)无人化战场将凸显在人类战争舞台的聚光灯下,构成一种人类亘古以来从未有过的战场景观。从某种意义上说,这也是未来信息化战争在战场形态方面的最高表现之一。

      高度智能化的战场形态 与以往的战场形态相比,无人化战场的最大特点或不同,就是整个战场要素的全面和高度智能化。届时,战争的主体人,将从现在的前台退到幕后与传统的战争形态相比,战场无人化最鲜明的特点就是:智能因素开始渗透到战场的各个层面和角落,使之具有了真正和完整意义上的智战特性。正如人们看到的,在传统的冷兵器、热兵器、机械化兵器时代,作战能力的发挥,始终离不开人的亲临战场,离不开人的体能、技能和智能的直接支撑。从鸣金击鼓,手停刀止,到操枪弄炮,攻守进退等等,没有人的全程和全面参与是不行的。在这种暴力冲突中,兵器仅仅是人的体能和技能的延伸,始终需要人来赋予活力。而在无人化战场中,人的智力因素已深深嵌入到了暴力活动的各个领域和层面,使其具有了无与伦比的智战特性。

      从武器装备看。随着智能化技术在侦察、监控、作战、保障等方面的普及与运用,武器装备越来越具有自我判断、自我调整、自我控制、自我学习和自我改进的功能。自寻的导弹,可以在导弹发射后,在原有的目标参数的基础上,不断改变自身的飞行方向、路径、高度和角度,自动寻找、识别、跟踪、摧毁目标。智能化的坦克、飞机、舰船等会在自己“大脑”的操控下自主行驶,自主作战,使以往死的武器变成了活的武器。
               
     从控制程序看。在智能武器出现之前,人要想有效控制传统武器装备,就只能通过肢体与它直接接触。刀枪剑戟,靠发口令、念“咒语”是不会让它活动起来的。传统的火炮、坦克、战舰这些庞然大物,也离不开人的肢体的直接操控。但在无人化战场上,由于人在机器中植入了程序,“克隆”了人的思想,装备被人赋予了“耳目”和“大脑”,人可以通过信息控制装备,而不再主要依靠四肢的机械运动来驾驭。功能各异、形态纷呈的机器人,或自主地完成人赋予它的任务,或受控于战场之外的控制人员。这样,战场上对抗的武器与作战人员就可以实现空间上的相对分离,“机器军队”成了遂行各种作战任务的忠实“下属”。

      从活的智能看。无人化装备的广泛使用,使战争中的人从大量紧张、激烈、危险的体力劳动中解放出来,并在一定程度上使人从简单枯燥的脑力劳动中抽身而出,有机会用更多的时间从事更为重要、更为复杂的战场控制、思维较量和谋略对抗,从而使人的智能因素在战争中的地位、作用直线攀升。在无人化战场上,军人的生理、心理素质仍很重要,但它们主要甚至全部是作用在智能对抗的领域,而非以往的体能、技能、智能一齐上。

       无人化战场的孕育和发展,不仅使未来战争的战场形态发生重大变化,而且战争的内容和形式等也将发生史无前例的巨变。可以想见,当无人化战场一步步向我们走来并真有一天成为现实时,它对战争演变的影响将是多么的巨大和深远。而今天,当它还处在萌芽状态时,我们至少可以感受到以下几点:

       战场无人化使人-机关系进入到一个新阶段。随着武器装备的日渐“成熟”和走向“独立”,人不再是对武器装备包办一切的“家长”,而是在物质、能量特别是信息、智能领域中与之优势互补的“朋友”,机器的人工智能与人的大脑智能通过分工合作,大大提升了人和机器的整体作战效能。在这种智能分工中,机器不仅部分地代替人脑加工、贮存、收集、传递信息,而且辅助人脑进行判断和决策。同时,人不再对武器装备的运行和使用事无巨细、一包到底,而是抓宏观、抓重点、抓根本。通过“放权搞活”,来发挥机器的自主性,使之作战技能得以充分发挥。当然,智能化的武器装备虽然“长大”了,但它永远都是人类的 “孩子”,永远都离不开人的支撑和帮助。无论其智能因素多高,自主作战能力多强,也不可能成为战争胜负的最终决定者。
               
       战场无人化将导致资源密集型战争消耗模式进一步衰落。从冷兵器时代、热兵器时代到机械化时代,战争中的资源消耗一直呈直线上升的趋势。特别是机械化战争中,由于火炮、坦克、运输车辆、飞机、舰艇等大量投入战场,战争的资源消耗达到空前地步。不过20世纪末以来,随着机械化战争向信息化战争的转型,资源密集型战争开始走向衰落,战场无人化的发展,则将使这种资源消耗下降的趋势进一步加速。由于无人化战场资源消耗的重心转向资金、知识、技术等智能附加型资源,钢铁、石油等天然的、附加值低的、无法或难以再生的资源消耗,在战争中所占的份额将越来越小。因此,以往那种以重工业为支撑的资源密集型的大规模战争,将被以信息产业为基础的技术、资金密集型的小型战争所取代。
               
       战场无人化将加速战场对抗重心的转移。大量歼灭敌人的有生力量,是以往战争特别是机械化战争的一大特点。而战场对抗的无人化,将使大量消灭敌人有生力量变得越来越困难,战争毁损的内容开始由过去的以人为主转为以物为主。而物与人的一个重要区别是:物的再生产和大量补充比人的再生产和大量补充要迅速得多,也容易得多。战争毁损模式的这种变化,必然导致交战的双方将对抗的焦点转向无形的智战领域,通过大打信息战,特别是其中的指挥战、控制战和情报战等,来瘫痪和削弱敌方对整个军事组织,特别是各种无人化武器装备的控制能力,以此来实现克敌制胜的目的。

       战场无人化将给现有的战争伦理和观念带来巨大冲击。对战争进行伦理和法律的约束及制衡,是人类长期努力的结果,也是人类文明进步的重要表现。战场无人化的出现,则使一些公认的战争伦理受到了前所未有的挑战。比如,在战场上,具有自主攻击能力的无人化兵器,能够依据原先设定的程序,识别并自主攻击敌方的人员。这在技术上没有问题。但对主动放下武器或被剥夺武器的敌方人员,如何识别和判断对方的真正意图,并给以相对的回应,这是机器人难以准确判断的和做到的,弄不好就会造成滥杀无辜。此外,人员的巨大伤亡,一直是制约现代战争发生发展的一个重要因素。而在无人化战场上,“死伤”的主要是没有生命并可以大量再造的“智能机器”。这就会因战争风险的降低而导致武力的随意使用,特别是拥有军事优势的一方。总之,无人化战场的出现,很可能会导致一些传统的战争伦理,包括诸多的战争观念如胜负观、控制观等发生深刻变化,这是需要引起世人高度重视的。
            (国防报 2004年04月01日 第3版)

                  美伊信息战
                  互联网周刊  2003年04月07日  刘源

            2003年3月20日,美国向伊拉克发动了第一轮空袭。而在此之前,一场无声的战争早已通过Internet“打”到了美伊双方的后方:美国情报系统不断地向伊拉克内具有社会影响力的主流阶层发送Email,这些Email中,列数了伊拉克总统萨达姆执政二十年来的种种“罪状”,并极力劝降这些社会主流阶层。与此同时,一些来自不同国家的计算机高手则打着“扶弱济贫”的口号,挑起反战的大旗,不断进攻美国政府和军方的网站。显然,战争已不再只伴随着隆隆炮火声拉开序幕,数千年沿袭下来的“短兵相接”的战争局面,随着现代技术的发展,离我们渐行渐远。信息战,作为这场军事革命狂飙的重心,开始登场。

         实际上,信息战的手段在前一次海湾战争中就已经表现得淋漓尽致:开战前24小时,美军实施宽带强功率压制式干扰,造成伊拉克通信联络中断,而后美军则出其不意地进行攻击。而本次战争进行到现在,看起来在军事技术上占绝对优势的美国,也已经对伊拉克进行了多方面的“进攻”。或者利用准确定位技术发射导弹破坏伊拉克的防空系统、指挥系统;或者通过所控制的信息传播通道散布假消息迷惑对方;或者把配备精良的世界第一支数字化部队—第四机步师调往前线。

        这些手段可以归结为两类:战略信息战和战场信息战。郑州信息工程大学理学院战术教研室副主任肖占中教授表示,这是宏观层面的分法。通过现代通讯或计算机技术,对敌方的基础通讯设施、电话网、油气管道、电力网、交通管制系统、国家资金转移系统、各种银行转账系统和卫生保建系统等进行信息控制或者实施破坏,以达到战略目的,这是战略信息战;而战场上的“真枪实弹”则属于战场信息战。
                    
                    军工和民用技术的角色互换

高精尖一直是军工技术区别于商业和民用技术的特色。军工技术下放到民用领域,促进市场技术变革的例子也屡见不鲜。然而,随着伊拉克战争的展开,民用技术返回军工领域正在成为一个全新的走向。
                    
一个有趣的例子是,在上个世纪90年代中期,美国陆军计划把每一个步兵变成一个高科技战争机器:激光制导武器和头盔内的计算机优化的战场图像。Raytheon公司设计的产品原型重达80斤以上,每件造价9万美金,实在没有办法让国防部接受。
                    
陆军部找到了一个名叫Exponent的小公司,寻求一套全新的设计。Exponent的工程师到当地的电器商店买了若干Intel的芯片,制造出了一个重约50斤、造价1万美金的设备。最后,Exponent将该技术转移给大公司General  Dynamics,该产品开始被大批量制造并预定于2005年出厂。基于这样的事实,连咨询公司的总裁们都玩笑道:军工设备的设计新策略是从电器商店开始。
军工产品转移到民用市场,在民用市场得到发展后,经过整合和改造,通常会被再次应用到战场上。互联网就是其中一个非常典型的例子,从ARPANET到现在的互联网,就是由军到民的转换。而从今天的互联网到基于网络的数字战争技术,又是从民到军的第二次转换。

军工技术和民用技术的新动向不仅仅限制在小公司、小产品方面。L-3是美国国防部最大的制造商和合作伙伴之一。从侦察机的感应器到战地实时信息传输系统,它的产品把三维的战场连接成了一个巨大的网络。从某种意义讲,该公司的产品是现在数字化战争的大脑。
                    
不过,开始有人担心军工企业过多依靠民用产品,将导致美国国防力量的削弱。在自由贸易的世界中,用一千美金就可以得到详细的伊拉克3维地图。同样,敌对方也可以买到相似的信息。虽然有各种进出口限制条例,但某些商用的加密解密系统被其他国家购买后,用于不利于制造商所在国家的利益的事情也发生过。自己设计的保密系统变成了自己不能破译的系统,这种讽刺性的结果使军工制造商和美国国家安全部门开始更加慎重的考虑安全问题。(文/杨鑫)

                    小公司“玩转”大战场
                    
美国的高科技军事设备历来由几个大公司独家垄断,包括Lockheed  Martin和Raytheon等巨头。不过,美军士兵在伊拉克战场上所使用的激光探测仪却是由一家称为Crossbow、只有50名雇员的小公司设计的。Crossbow怎样得到国防部的青睐?其实,选择小公司作为设备提供商,已成为美军转向数字化战争的策略之一。Crossbow原本是一家专注于新感应技术的普通公司,1999年,当Raytheon发现这家小公司的产品技术可以精确测量交通工具的空中位置,并且可以将数据输入给计算机网络的时候,Raytheon很快和Crossbow签订了第一个合作协议。
                    
美军装备正在向网络化发展,装备技术的革新导致了装备供应商的变化。国防部最大的几个合作对象,如Raytheon、波音和Northrop Grumman,随着他们在国防工业领域的发展,业务逐渐进入软件设计、电子系统设计和系统集成等领域。但是在这些边缘领域,以CACI和Computer Sciences为首的一批和政府机构有长期合作历史的公司发现自己的市场被侵蚀,纷纷表示了不满。一个客户,数以亿计的订单,逐渐增加的竞争对手,
连CACI的总裁J.P. London也不得不承认,市场竞争越来越严峻了。
                    
但这个非传统市场给技术业提供了商机。国防部的传统需求是昂贵的。合身订作的复杂系统,其高精尖的苛刻标准只有若干大制造商可以满足。从1990年开始,五角大楼越来越倾向于向小公司或新合作伙伴订购造价相对低廉的产品。从业界巨人惠普到Crossbaw这样的小公司,国防部的大门已经打开。以Sybase为例,该公司刚刚在每一艘海军舰艇上安装了一个后勤软件。当然,这套软件系统增加了更多的安全特性。
                   
泡沫经济之后,美国联邦政府几乎是唯一的一个推动技术行业发展的重要角色,但却不能指望军方市场能成为恢复信息技术行业的万金油。以Oracle为例,该公司给国防部提供了一套用于实时战场的集成化数据库系统。国防部的订单远远不能弥补它在经济萧条时的损失。
                  
而对于小公司,在军方需要的高性能产品市场仍有较大的发展余地,况且军工技术产品的成功,往往会导致它们在民用产品市场的成功。1991年海湾战争时期,一家叫做Trimble Navigation的小公司出售了一万个手持全球定位系统给国防部。海湾战争使这家公司名声大噪,带给了它更多的商机。今天,该公司已经拥有4亿6千万的资产,其中军方的客户销售额不到其中的3%。这样的业绩,自然是每一个私营企业的梦想。Crossbaw也在沿着这条路发展自己。(文/杨鑫)
让指挥通信合上现代战争节拍——从沈阳军区某训练基地演练看指挥通信向实战跨越
         http://www.pladaily.com.cn   2003年12月03日 星期三
        ●张子利 高建林  

        在科尔沁茫茫草原上,有一座集导调监控、战场仿真、辅助评估等先进功能的现代化训练基地,近年来,沈阳军区一支支机械化、摩步化部队在这里上演了一幕幕蔚为壮观的现代“战争”活剧。

        纵观那一场场惊心动魄的“红”“蓝”军对抗场景,笔者深切感到,作为战场“神经”系统的指挥通信手段,正在扮演着越来越重要的角色,催生着我军合同战术演练向现代战场迈进,使部队演练真正合上现代战争的节拍……

        现代战争已扩展为陆、海、空、天、电、网多维战场,各维战场逐渐融为一体,形成无缝链接,指挥通信成为多维战场链接的生命线———

        通信触角向“多维战场”延伸
        〔演练目击〕
深秋,一场高技术条件下的演练拉开帷幕……某摩步旅刚刚进入预定展开地区,基地导演部立即通过网络通信系统向其发出敌军侦察卫星过顶时刻敌情通报,旋即,基地“蓝军”航空兵对该旅实施“精确打击”,几十台坦克立即遭受重创,这始料不及的“突然袭击”,使旅指挥员一下子“懵”了。判明情况后,“红军”重整旗鼓继续向预定地域开进,行进中不知不觉闯入基地“蓝军”设置的“传感侦察区”,瞬间引来“蓝军”战术航空兵和武装直升机猛烈的空中攻击,“红军”又遭受“人员伤亡”。还没跟“蓝军”交火就两度遭到“打击”,“红军”采取措施,提高开进速度,可又遭到“蓝军”强烈的无线电波干扰,不得已“红军”转换通信方式勉强维持通信联络。

       在随后的空中、地面激烈对抗中,“红军”失利了……

        〔指挥员感言〕
这次演练不分天上地下、不分时间地点,也不知从什么方向就展开“战斗”,真是防不胜防。演习结束后,我们总结一个星期,出了一身冷汗,明白一个道理:现代战争是全方位战争,任何一个目标都可能遭受来自任何一个方向的袭击,任何一个方向都可能成为作战空间,高效灵敏的指挥通信在演练中显得至关重要,它对“红”“蓝”军双方的胜负发挥着举足轻重的作用。

        〔画外音〕
现代战争是争夺制全维权的战争,前后方战线模糊,战场形势变幻莫测。为此,指挥通信触角必须向陆、海、空、天、电、网多维战场延伸。围绕这一目标,近来年,沈阳军区一些部队组织人力研制开发了指挥控制、情报侦察、预警探测、通信、电子对抗和各种信息保障等20多个系统,这些系统对信息条件下的对抗实施全程掌握、控制,实现战区“三军通”、“系统联”。 现代战场将越来越“透明”,敌对双方往往是“透明度”的较量,透明是精确打击的前提———

        侦察监视向“实时透明”发展

        〔演练目击〕
某机械化师接到演习命令刚一出营房门,远在千里之外的导演大厅立即开启远程卫星定位监控系统,实施全程可视监控,全师人员从登车、铁运、航运,到下飞机、下火车后选择什么样的开进路线和队形,翻什么样的山、过什么样的河,走、打、吃、住、藏、联、管、供、修、救每个演练场景都全程实时显示在导演部电子屏幕上。16个画面将“红”、“蓝”双方的作战态势尽收眼底,指挥员的面目表情、炮弹爆炸声、飞机的轰鸣声近在耳边。一个真实的战场声、光、烟动态作战场景从不同地点和角度清晰地反映在导演大厅。总导演连连向对抗双方发难设险,一个个复杂的危局、残局、难局、险局、败局在“战场”上出现———

战场监视和可视通信系统让远在千里的场景近在咫尺。

        〔指挥员感言〕 过去演习部队漫山遍野“放羊”,导演都看不见。这次披着伪装网往树林里钻、往山沟里躲还是处处挨“打”,干部战士都说不会“躲”、不会“藏”了,平时练的“躲”功这回演习不好使了。总结后才知道,空中的可视通信侦察手段给导演长了“眼睛”,计算机通信网络技术给导演部长了“耳朵”……“透明”给我们带来了压力,带来难度,今后要盯着“透明”作战场,练现代“隐身术”。

        〔画外音〕 诸葛亮的“空城计”在现代高技术战场已经失灵了,各种高技术侦察监视手段给指挥员长了“天眼”,现代高新技术已把地球变成了一个“透明的球体”。近年来,针对未来高技术战场日趋“透明”、精确打击依赖“透明” 的特点,战区一些部队依托情报侦察、战场监视、数字单兵、空海情实时分发等系统,将部队机动的定位信息、作战地域气象云图、前沿侦察信息、作战空域预警情报、海面舰艇活动情况、无人侦察机监视图像等各种信息通过多路由、多途径实施快速分发,指挥员可以直接控制机场、塔台、港口、码头、阵地、火炮,还能够指挥到边海防一线连队、哨所,真正实现了“横联三军、纵控到底”的指挥与控制,大大提高了战场感知能力,为打赢现代高技术战争提供了可靠保障。

软件是信息战场上的“灵魂”,是整个战争体系的基础工程,是战场制信息权的关键所在———

        通信手段向“智能化”跨越

        〔演练目击〕 一场演练进入白热化,导演部以60台计算机为核心组成的网络通信指挥系统实施网上指挥。只见某装甲师冲破“蓝军”地空火力遮断刚刚进入预定展开地区,就突遭“蓝军”炮兵、航空兵、直升机的战场火力遮断,“红军”阵营立时硝烟弥漫。祸不单行,在此紧张危急的“战斗”中,导演助理又在计算机网络上雪片似地向他们一连发送十几份战场信息……面对几分钟内收到的大量真真假假,支离破碎,又处处体现高技术强敌蛛丝马迹的敌情通报、战况报告,“红军”师长立即指挥幕僚们开启计算机决策支撑系统,进行紧张分析判断和量化评估,很快把敌情判断和新的作战决心通过计算机网络传到导演大厅,同时将一份由电脑标绘的作战决心图上报导演部……导演部经过图、文结合审阅后,迅速通过加密网络下达批复意见,新一轮“战斗”又展开了。

        〔指挥员感言〕 这次演练真紧张!5昼夜推演了相当于过去20昼夜的情况。这是智能化通信软件等系统带来的高效率,使演练节奏大大加快,演练质量产生质的飞跃。演练“时钟”拨快了,我们有些“慢”惯了的人还远不能适应,暴露出许多问题。看来,许多人手里握着的“旧船票”,要登上现代战争的“客船”,必须尽快提高素质,特别是要对“软杀伤”多研究,使“软功”、“硬功”都过得硬。

        〔画外音〕 发达国家军队的军事变革许多都是从软件开始,特别是指挥系统的“智能化”,能够辅助指挥员处理大量信息,进行科学决策,实施正确指挥。近年来,着眼信息战场,有的部队开发了作战指挥辅助决策、武器自动控制、边海防情况通报等软件系统,这些系统不仅能够快速获取、传输、查询各类作战信息,而且能够辅助分析敌情、我情,对作战指挥所需的信息进行综合处理、辅助计算、指挥控制,为指挥员提供智能化决策手段,显著提高了作战指挥时效,同时还能将指挥链、数据链与武器链有机结合,使信息系统与武器平台实时交互,提高了武器打击的精确性。

        现代战争已由昔日“歼灭有生力量”转向“瘫痪指挥体系”,指挥通信系统抗打击、抗干扰,提高自卫再生能力已成为制胜的关键环节———

        通信装备向“自我防卫”跃升

        〔演练目击〕 某机械化师奔袭一天进入宿营地安营扎寨,突然师指挥所和部队失去通信联系,随即所有电台失灵,“遭电磁干扰了?”“演习还没正式开始就干扰?”“蓝军”干扰分队躲在秘密地点使出的这一招,一下子给一向沉着的指挥员一个下马威……拂晓演习正式开始后,“红军”频繁更换无线电频率,几次更换密语,然而意想不到的是“蓝军”全天候使用各种手段干扰,还在“战斗”关键时刻,采取网络“黑客”、精确打击等手段瘫痪指挥装备,使“红军”几次陷入极其危险境地。“红军”使出浑身解数:采取变被动干扰为主动反干扰、对“蓝军”干扰信号实施规避、发射假信号诱骗“敌”干扰注意力、迅速启动遭破坏通信装备的再生能力、秘密开启新通信手段等,一系列措施终于收到效果…
      …
        〔指挥员感言〕 指挥员在战场上特别怕通信装备遭到干扰和破坏,一旦变成“聋子”、“瞎子”,想“打仗”浑身有劲使不上啊。以往演习场上用惯了电台、对讲机,结果这次被“蓝军”全天域、全空域电磁干扰的一塌糊涂,多亏平时对“敌”干扰和装备再生能力做了一些研究,搞了一些针对性训练,演练才没栽大跟头,因此,这方面的研究还要加大力度……

        〔画外音〕 “兵马未动,电子先行”,“战端未开、破坏先至”,全天域、全空域、全时域的电磁干扰在现代战争舞台将愈演愈烈。提高指挥通信装备的抗干扰和自卫再生能力,在信息战场上显得至关重要。近年来,一些部队加强了指挥通信系统野战条件下自卫防护能力建设。采用方舱结构、模块式组合方式,提高系统的机动灵活性;利用防电磁干扰技术,提高系统的抗干扰能力;构建了覆盖范围广、传输速率快、无中心控制的“网状网”系统,使各分系统不受地理位置限制,可在任何地点入网互通、共享信息,任何单点的破坏都不会影响系统整体效能发挥,使系统具有良好的抗打击、抗干扰和野战生存能力,能够适应复杂多变的战场环境。在突出指挥通信系统自我防卫能力建设的同时,注重攻防结合,积极探索计算机网络侦察、节点破坏和信息攻击的技术、战术,使信息系统初步形成“攻防兼备”的信息作战能力。
              (解放军报 2003年12月03日 第9版)

附录:各种数据传输方式的比较

有:无线扩频、电力载波、GSM短信、数传电台、GPRS、CDMA等等。

1,无线扩频
无线扩频网络是近几年刚刚兴起的一门数据传输技术,其带宽、抗干扰性能、数据保密技术都得到快速发展。扩频技术的最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。
无线扩频局域网联网的特点:联网距离在20KM的范围内,天线之间需要可视,要求远端站点有较高的天线,数据传输采用竞争复用的方式,一个中心基站所带的远端站不易超过20个,联网的实时性高。无线扩频局域网由于对天线的要求高(要求可视),造价高,不适合油田现状和油井、电力线的分布特点。

2,电力载波
优点是不需要重新架设通讯线路,缺点是速率低,一般只有1200bps~ 9600bps;另外,6KV电力线上有很多感性负载和容性负载,尤其是容性负载,对电力载波数据传输的影响最大,不能完全保证数据传输的可靠性。

3, GSM短信(SMS)
GSM短信基于目前全球最为广泛的GSM通讯网络,利用手机终端作为收发短信,手机终端与数据采集设备、数据存储服务器之间采用专用的通讯接口实现数据的发送和接收。
采用GSM短信的方式时,实时性较差,短信从发送到接收成功的延时不确定。这种方式适用于只进行数据采集,并且数据采集传输的频率较低。这些特点决定了,GSM短信方式不适合自动控制系统,但是,可以作为一种备用通道。

4,数传电台
数字电台产品设计用于点对点或点对多点的工作环境,数传电台能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输,广泛用于电力系统数据遥测/数据采集与监控(SCADA)、配网自动化、油田自动化、自来水和废水数据遥测、数据采集与监控系统等等。
数传电台传输速率从1200~19.2K,频点间隙25K(或12.5K),采用工业数传230M或400M频段,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点,数传电台技术比较成熟,产品众多,标准统一,可选度较大。数传电台组网一般采用一点对多点方式,总控端通过轮巡的方式读取每个测控点数据。数传电台组网需要根据实际地理环境架设天线,总控点天线一般要求在20~30米,分站点天线一般要求在10米左右。
数传电台由于受频点资源和主站所带最大电台数量的限制,比较适合与小规模的应用(例如,一个矿的油井监控),对于油田自动化这种大规模的自动化工程,数传电台组网就受到很大的限制。

5, CDMA2000-1X/GPRS
CDMA2000-1X和GPRS分属中国联通和中国移动,在原理上基本相同,他们都有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”等特点。
GPRS是一种分组交换系统,特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。山东移动一般的基站是4/4/4, 即三个小区,每小区有4个载频,有些话务量高的基站已达12/12/12配置,一般的小区都配置有固定PDCH,专门为GPRS数据业务保留的信道,从而保证GPRS业务能够顺利接入。对于东营移动,实际情况是现在2个信道捆绑(24K带宽), GPRS业务属分组业务,用户仅在数据传输时才占用信道,PDCH信道具有共享机制,同时可允许8个用户使用。
CDMA2000-1X采用扩频的码分多址技术, 所有用户在一时间、同一频段上,根据不同的编码获得业务信道,一个载频可以有16个用户同时占用153.6Kbps的带宽,随着用户的增多,由于呼吸效应,每个用户所占带宽相对减少,但能够保证9600bps。东营联通CDMA建设只进行了两期,每个CDMA基站只有一个载频(市区有几个为双载频),每个载频可以有375个用户占用。CDMA和GPRS,从网络覆盖情况看,这两种网络是覆盖面最广的,都已经在山东省内基本实现无缝连接,根据两家公司所提供的网络覆盖图分析,对油井和电力线基本能够实现全面覆盖;根据需要,可以从服务商连接2M、10M甚至百兆的专线,完全能够满足通道总带宽404K的要求;另外,其“实时在线”的特点,也非常适合于油井和配电线路自动化,因此,在本方案第三章中主要针对这两种组网方式进行了探讨。
相比较而言,CDMA1X和GPRS各有优缺点,CDMA2000-1X从带宽,实时性来讲,比GPRS有优势;从发展情况讲,GPRS的下一步发展为EDGE和WCDMA, 设备完成升级到3G后,能否兼容目前的GPRS终端设备尚属疑问;而CDMA2000-1X的下一步发展为CDMA EV-DO和CDMA3X,3G从技术上来说都能够向下兼容,美中不足的是目前东营联通的基站容量(单载频,375用户)还需要进一步扩容。

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