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2021/01/09 

軍事論壇

【軍事論壇】以軍創新聯網作戰 數位戰場里程碑
「火網織工」系統可連結所有友軍狀況至同一幅戰場畫面,大家都可看到相同目標,呈現將標示敵軍位置的視覺符號疊加在實境環境,並相互結合影像。(取自Rafael網站)

◎寧博

  中東約旦河西岸與加薩走廊人口稠密,建物眾多,面對恐怖分子躲藏在內,以色列國防軍所面對都是埋伏、詭雷與自殺炸彈等狀況。從2002年「防衛盾」行動開始,到2014年「保護刃」行動,都是逐屋巷戰清剿恐怖分子。以色列自建國以來,國防軍一直藉由軍事科技發展,克服阿拉伯鄰國的強大威脅。然而在對付以民眾做掩護、不按牌理出牌的恐怖分子,除了鐵穹飛彈反制火箭攻擊外,運用軍種協同作戰與聯網作戰,逐漸克服此類不對稱作戰的困境,也避免無端開火,傷及無辜而引國際批判浪潮。

 BNET系統 整合戰場通訊

  現代戰場是以網路為中心的聯網作戰,而戰場通訊正是提升戰鬥成功的要素之一,官兵在戰場應用網路科技挑戰,首先是必須在敵軍占領區內提供足夠的頻寬,接著是建構動態變動頻譜範圍,保障資訊安全。以軍的聯網作戰即架構在「蛋白石」(Opal)系統與BNET系統上,藉以完整應對挑戰。

  由以色列拉斐爾公司提供的BNET系統是數位無線電通訊系統,能提供高品質寬頻影像、資料與語音的通訊,可以輕易整合至現有通訊系統架構,與其他海陸空載台相結合。具備分散式無線聯網的無線通訊系統,運用在飛機載台稱為BNET-AR,人員攜行則是BNET-MPS,手持稱為BNET-HH。BNET資料鏈能夠使用多種波形進行發送和接收,解決各部隊間困難的聯繫問題,而透過使用具有窄至1.2度發送角度的定向天線,大幅降低通訊被截獲機率。是一種無線隨意(Ad Hoc)網路,源自於部隊高度移動性的特性,整個網路中不依賴特定的路由器、交換機、或網路基地台等,每個節點都是路由器,分擔轉發網路封包,整個網路運作與維護都極具高度彈性,提供具有高容量、可拓展性、低延遲性與高品質聯網服務。

  「蛋白石」系統 共享友軍視訊

 「蛋白石」系統是一種中心化戰場管理系統,不僅能確保互聯性與即時資料分享,透過安裝在以色列國防軍的BNET數據盒,以時間先後標示敵方威脅,並可在無指揮與管制下的偏遠地區與其他部隊聯網,透過影像與資料傳輸,不僅有口頭指令,還可共享友軍視訊,也就是將感測器偵測到敵方射擊的時間週期縮短,大幅強化武器殺傷力與提升生存性。「蛋白石」系統運用網路的連結性,提供三軍戰鬥部隊分享資訊,運用軟體驅動的數位無線電通訊系統和現有的資料鏈,迎合作戰大量即時資料傳輸的需求,也能使終端使用者可採取快速反應行動。

  模仿安卓 可運用於各種平台

  「蛋白石」系統的靈感是受到智慧型手機安卓系統架構的啟發,是立於共通的基礎架構上,而非傳統軍事系統所仰賴只運作獨特軟體的專用硬體,也就是將安卓概念置於以網路為中心的聯網作戰,因此任何軍用載台,包括戰機、直升機、無人機、地面部隊與船艦等,都可搭載。「蛋白石」系統包含系列不同的具有線路可置換單元(LRU)硬體,可依使用者需求,在每個應用程序、平台或最終用戶,配置和優化不同的硬體。系統具有快速處理能力和圖形功能,並向人員提供必要戰場服務,而其組員皆可即時共享與共同操作畫面,並以相同的語言進行交流與分享資訊,享有類似智慧型手機的應用功能。網路具有分層架構,「蛋白石」系統的網路層提供即時通訊,相較北約資料鏈LINK-16,傳輸速率高出數倍,大約是微秒級,就是透過即時網路,讓戰機依序發動空襲,不會發生互撞。

  現有北約聯合戰術資訊分配系統(JTIDS)所開發的Link-16網路,是一套分時多工存取(TDMA)網路,在1980至1990年代部署,能以高達150 kbps的速率傳輸與接收戰機和地面站之間的數據。

  「火網織工」系統2022年投入實戰

  以軍的聯網作戰展現於「火網織工」(Fire Weaver)系統,屬於先進擴增實境系統,可連結所有友軍狀況至同一幅戰場畫面上,大家都可看到相同的目標,呈現將標示敵軍位置的視覺符號,疊加在實境環境,並相互結合的影像,2018年已展示於營級作戰演習,目前正全面發展中。預計2022年配備第一支旅級部隊運用實戰,未來所有傳統與新的軍用裝備,都具有可連結至火網織工系統運作標準,使以軍在作戰時都能連結至所有的感測器與武器系統。

  「火網織工」系統能運用於高強度戰鬥和在城市環境中,與敵方進行反覆交戰,目的是使戰鬥部隊可以在幾秒鐘內(而不是幾分鐘),更快速與敵方目標接觸,這種能力使小型部隊(班排級)可以向城鎮戰場中典型的「消失目標」迅速射擊。運用場景可能如下:1名士兵在擁擠的城市內深處不起眼的建物的第4層左側,從左方第3個窗口中識別出目標,但超出步槍的有效射程。於是他開始搜索,需要找到1個友軍的射手,這可能包括無人機、戰車、火砲、甚至空中的戰機F-35I,它們都在射程之內,而且有各型武器彈藥,都足以殲滅目標。但是從不同角度觀看,透過口頭指向正確的窗口,如此確認目標至扣動扳機過程需要些許時間,但轉眼之間目標又移至另一層樓或逃逸至另一座建物中。這種情況是現代戰爭中所需定義的問題之一,諸如涉及擁擠的城鄉環境,亟需與在幾個街區外,身著便服的叛亂分子對戰。也能適用於任何地方,諸如部隊遠程移動至山區或沙漠的作戰環境中,搜尋具有可移動飛彈發射器的敵軍。

  數秒內選定最佳射擊者

 「火網織工」系統可在數秒鐘內解決城鄉威脅的識別問題,以建物4樓的目標為例,士兵不須透過語音,而是按下步槍上的智慧瞄準具按鈕,透過系統已在螢幕的戰場空間中加上敵軍的GPS地理空間參照索引標示,因此從步槍到戰車,再到無人機系統,每個營級單位節點都使用相同的網路。士兵按下武器上的按鈕,也會將請求發送到網路的處理器,系統會自動協調在最適合與目標交戰載台的節點,顯示是否足夠接近,並運用符合交戰守則的武器,然後網路會選擇最佳選項。如果選擇的載台是武裝無人機,則坐在遠端地面控制站中的操作人員,會自動收到網路系統傳來的目標標記通知,其螢幕顯示步槍兵所看到相同的識別標記,操作員透過加密的語音或影像,與步槍兵進行通訊,藉以確認目標仍然有效。如果確認目標仍存在,則操作員就會扣下扳機射擊。理想狀況是,涉及多個載台和複雜協調的整個感測器到步槍兵的循環週期,不到10秒內即結束並完成運作。

 「火網織工」系統可視為最有效縮短整體感測器至步槍兵循環圈,兼具快速、精準、有效與資安的交換連結工具,系統同時也依據不同的規則與限制,涵蓋安全限制、隔離區、接戰守則,與其他法律規定進行處理所有的選項,亦即火網織工系統可以同時處理多重要求和多重開火的選擇,系統會迅速發送至各個戰鬥平台,基於在射程範圍內其位置遠近,可以發射的準備程度,及安全距離,在最短時間內與最低的成本,最後自動選擇射手載台執行任務。「火網織工」系統是以軍數位化戰場里程碑,提供聯合作戰部隊可運作的連結性,有效簡化陸海空軍整合的程序,在未來戰場中,聯網作戰已是不可逆的趨勢。 (作者為僑光科大助理教授)

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