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軍事論壇

【軍事論壇】淺析衛星通訊於軍事之運用與發展

◎楊于勝

 人類通信的歷史進程,從古老的聲光狼煙到現代的地面微波和衛星通訊,看似漫長的進展,卻成為改變戰爭進行速度要素之一。如今,資訊時代的到來,對戰場透明度之掌握,衝擊著指管弱勢一方。當前面對聯合作戰戰場景況下,強調網狀化作戰所需要的通資鏈路,傳統有、無線電通信模式已難以提供完整戰場景況,戰場狀況瞬息萬變,面對戰機稍縱即逝,如何整合C4ISR現有能量,滿足全軍各部隊擁有一個頻寬夠大、機動性高的通信指管環境,有效的衛星整合作為刻不容緩。

  跳脫傳統 車體就是「天線」

 新時代戰場上,軍用資訊傳輸早已跳脫傳統有、無線通信模式,科技發展願景,是在太空、空中及地面建立一套像網際網路般傳輸架構,將太空、空中及地面,乃至深海下環境的網路架構進行垂直及平行構連,其基礎就是將傳統有線電、無線電、光纖、衛星通訊、視訊,加以統合;近年更因多媒體的通訊服務,讓「通信」在軍事領域運用更添靈活。以快速部署、全球機動的美軍而言,暢通的指管鏈路提供戰場共同圖像,從後方指揮所到戰場最前線,衛星串起所有收集、存取、處理和分發的資訊外,也成為武器操作、指揮管制的重要平台。有了衛星通訊,作戰資訊傳遞和轉發更形快速,第一線指揮所從獲取大量情資到過濾、整合、確認目標再發動攻擊,僅需數分鐘甚至數秒,節省的不僅是稍縱即逝的作戰時間,也使戰場節奏變得更快。

 儘管美陸軍在第1、2次波斯灣戰爭中並沒有真正起到關鍵作用,不過在以「空地戰」作戰形態轉型到「空海一體戰」的角色變化下,讓美陸軍積極構思在新世紀戰場上的功用。面對戰場地域性和載台的限制,地面部隊的機動性再高,快不過空中載台,部署再遠,也廣泛不及海上載台,支持海、空載台海外任務的不僅在打擊力,而是常被忽略的支撐指管系統的通訊能量。武裝直升機對美陸軍戰力與作戰形態有重大變革影響,不過對於實質控制,還是要有地面部隊的進駐,因此地面裝甲車仍然在陸軍扮演重要且不可缺之角色。美國陸軍的問題為目前衛星通信系統體積過大且攜行不便,因此不適於裝載在配備有砲塔武器系統的布萊德雷裝甲步兵戰鬥車或艾布蘭主力戰車之類的重型車輛上;若欲將傳統型機動式衛星終端機安裝於砲塔上,則有空間及電力上的限制。

  為了突破裝甲車通訊限制,降低遭敵偵獲的機率,美國陸軍為提升戰甲車的衛星通信能量,開始車載微型天線的開發運用,進一步滿足讓擔任指揮的甲車不易遭受偵測,並提升操作上安全性。這項為期29個月、將分散式孔徑衛星通信系統建置於布萊德雷步兵戰鬥車之單兵攜行裝置內的合約由陸軍位於馬里蘭州.亞伯丁試驗場的通信電子研究及發展工程中心與總公司位佛羅里達州的哈里斯公司簽署執行。此外,裝配傳統衛星終端機之砲塔車輛,衛星視線易受砲塔阻擋,進而減低效能;衛星通信系統也會阻擋車載武器系統的視線與射線,配備分散式小型天線,網路較不易遭受中斷或阻擋。

  整體而言,研究在於以小型分散式孔徑終端機取代傳統衛星通信上的大型碟形天線,即集合數個小型天線作用而等同於一個大型天線的功能。美國陸軍多年來一直對此項技術備感興趣,但直到2013年始致力研究。由於通信指揮車在戰時都是一個機動指揮所,車頂大型碟形天線將導致指揮車成為敵偵測之高價值目標,透過微型化衛星通信系統上終端機、數據機及電力系統體積,不僅使通信指揮車在戰場上增加存活率,對戰場指揮官而言,無疑更能有效指揮部隊。

 微型化及抗外力破壞

 當前衛星已成為軍事行動任務執行順遂之重要裝備,通信衛星更是在軍事情資傳遞之重要媒介。不過,衛星通訊的運用卻非軍事領域專擅;臺灣台揚科技的產品─衛星通訊系統曾是波斯灣戰爭中,讓CNN出盡鋒頭的功臣,如今「非戰爭軍事行動」日益與承平時期關聯緊密,衛星通訊運用更從載台標準配備,走向單兵攜帶、架設組裝方便的考量。

 地面作戰不是只有載台需要衛星通訊系統,當地面部隊愈發強調以小組行動、特戰形式編組的戰力之際,訓練聚焦秘密運動、適應兩棲環境和海洋環境、成為偵察、突襲與伏擊的高手,面對戰場環境多變,敵情複雜,在掩人耳目下執行的滲透過程中,如何與位在遙遠境地國度的作戰中心或前進指揮所保持通聯,單兵攜行和架設方便對於機動性是考量。

 傳統的碟形衛星天線雖然就像現代的千里眼與順風耳一樣,將各地資訊即時傳遞各角落,然而在執行任務順遂的考量上,有效節約人力搬運,及考量平戰期間「外力」對碟形天線的可能破壞,如何更滿足任務部隊對衛星通訊系統的實需,「微型化」及「抗外力破壞」的設計愈發突出。微型化的目的在將通信系統各機台縮小並整合於單兵可攜行的箱型大小,藉助科技進步大都非難事,然而有限抗外力破壞,如槍擊,是否應納入考量?

 作戰中,地面部隊載台仰賴衛星通訊傳遞多元訊息,但更多承平時期的運用則遍布救災、或是極端氣候環境下之任務。鑑於衛星通訊系統的全面性需要,甚至考量載台因預算不足的考量,技術的創新,美國再次開發新款滿足通用任務之「地裝型衛星收發天線」(簡稱:GATR;型號:AN/TSC-212 & AN/TSC-233),除了整體通訊系統更輕量化,減少過去傳統碟形天線組裝的重量和攜行箱數,球形外罩還能防手槍彈,並能依據部隊大小和載台(船艦)裝配不同球徑大小的衛星天線,而其較不占空間的箱型設計,可快速藉由直升機或兩棲登陸戰車運輸,還通過MIL-STD-810G的測試,能適應每小時大於40哩的強風和零下極端溫度。如今,這款球型外罩的地裝型衛星收發天線已經廣泛應用在包括美軍特種作戰司令部和人道救援行動中。

 裝備創新與戰力突破的需求

 面對未來數位化、即時性戰場,國軍如何有效以衛星通信結合國軍網路整體運用,確保高存活之通資網路成為戰場指管系統重要之關鍵。因應未來網狀化及資電訊優勢為先之作戰形態,國軍在中科院努力研發下,陸軍陸續建置行動衛星通訊車和可攜式之衛星通訊系統,雖已在近年防衛作戰演訓驗證能量,或在近年以救災為核心的任務扮演一定角色,然而戰場環境的嚴苛遠甚於救災需要。在科技創新的當下,國軍也當重新檢視未來防衛作戰中,陸軍在衛星通訊系統需求面,是否滿足戰場指揮官的需求面?從裝甲車裝備到單兵作戰攜行方便,在以聯合作戰架構下的指管需求面,是否已到需要重新檢討的迫切時刻。

(作者為退役海軍上校)

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