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泰媒分析机载无线电发展趋势 未来当“牧羊人”

来源:搜狐军事 作者:知远/吴新建

  导读:泰国《亚洲军事评论》2014年第9期发表了托马斯-威辛的文章:On The Air, In The Air :Airborne Radio。文章称,机载无线电市场目前还是欧洲、北美和以色列三足鼎立,虽然具体到每个公司的无线电产品各有千秋,但是在寻求多功能方面大家却出现了惊人的一致。文章首先按照地域详细介绍了制造商的主要无线电产品,然后简单预测了机载无线电的发展趋势。文章编译如下:

  如果机载无线电仅仅用于通话,那就如同说食品搅拌器只是一个打蛋器一样。正如本文所述,固定翼和旋翼军用飞机装备的无线电设备的功能正在不断增加。

  军用飞机装备的各种机载无线电设备主要来自欧洲、北美和以色列制造商。欧洲供应商包括德国电信专家罗德与施瓦茨公司(Rohde and Schwarz)和他的法国同行泰利斯公司(Thales)。

  罗德与施瓦茨公司的核心产品是该公司生产的M3AR系列甚高频(30-300兆赫)和超高频(300-3千兆赫)机载无线电台。这些无线电台采用调幅制(Amplitude Modulation,一种调制方式,无线电载波的振幅随着发送波形的变化而变化)时,发射功率为20瓦;采用调频制(Frequency Modulation,一种调制方式,无线电载波的频率,而不是振幅随着发送波形的变化而变化)时,发射功率为30瓦;可以使用包括北约HAVE QUICK I/II频率捷变模式以及“土星”(SATURN)跳频波形在内的多种波形提供安全的超高频通信。M3AR系列无线电台还兼容该公司的SECOS跳频波形。SECOS跳频波形的数据传输速率高达16千比特/秒,在同一个网络中最多可容纳128部电台同时共享信息。这些无线电台集成到飞机上非常容易,因为它们符合美国国防部飞机及其子系统集成军标-1553(MIL-STD-1553,MIL-STD为军用标准的缩写)协议,以及RS-485远程通信工业协会(Telecommunications Industry Association)/电子工业联盟(Electronic Industry Alliance)电气标准协议。罗德与施瓦茨公司的M3AR机载无线电系列包括3种无线电台,分别是MR6000R型、MR6000L型和MR6000A型,德国陆军航空队(German Army Aviation)的EC-725“虎”式UHT型攻击直升机装备了MR6000A型无线电台,EC-725“虎”式UHT型攻击直升机的生产商是空中客车直升机公司。

  泰利斯公司的机载无线电产品包括该公司的NextW@ve TR-6000软件定义无线电系列,该公司在向《亚洲军事评论》杂志提供的一份书面声明中称,“包括多用途作战飞机、直升机、运输机、加油机和无人机在内的20多种不同类型的平台都装备了该公司的机载无线电台。”在本世纪初开始生产时,NextW@ve无线电设备就支持加密和跳频配置的多种不同波形,例如,泰利斯公司的专有PR4G波形,以及HAVE QUICK I/II频率捷变模式以及“土星”跳频波形等。此外,NextW@ve无线电台还支持国家安全波形以及LINK-16数据链。LINK-16数据链是北约超高频战术数据链,能够传输信息、语音,并能够进行数据通信,后者的速度可达26.8千比特/秒。NextW@ve无线电设备之所以能够完成这些任务,是因为它的数据传输速率高达250千比特/秒。

  根据该公司的声明,除了NextW@ve机载无线电系列,泰利斯公司的TMA-6000空中宽带数据链终端已经进入了试生产阶段。该终端在Ku波段(12-18千兆赫)工作,传输速率为137兆比特/秒。该公司称,TMA-6000空中宽带数据链终端已经在泛欧“神经元”(nEUROn)无人作战飞行器以及一架不便透露国籍的洛克希德•马丁公司生产的P-3C“猎户座”海上巡逻机上成功完成了技术验证。泰利斯公司热衷于强调TMA-6000空中宽带数据链终端与远程操作视频增强接收机(Remotely Operated Video Enhanced Receiver,ROVER)实时视频图像通信架构的互操作性,该架构涉及了无人机、载人军用飞机以及地面终端。

  以色列供应商

  现在我们将目光从欧洲转向以色列,以色列的军用机载电台供应商包括拉斐尔先进防务系统公司(Rafael Advanced Defence Systems)、埃尔比特系统公司 (Elbit Systems)和Commtact公司。VRC-920高频/甚高频无线电台是埃尔比特系统公司的机载无线电设备之一,该电台采用了加密和跳频技术来保护通信安全。VRC-920高频/甚高频无线电台的预设频道多达100个,发射功率可以在0.25瓦和20瓦之间进行转换,最高数据传输速率可达32千比特/秒。埃尔比特系统公司的其他产品还包括SDR-7200AR超高频和甚高频电台,以及L波段(1-2千兆赫)、S波段(2-4千兆赫)卫星通讯(SATCOM)电台。此外,SCR-7200AR无线电设备满足软件通信架构-2.2.2版本(SCA-2.2.2)标准。软件通信架构标准由美国国防部起草,涵盖了硬件和软件的互操作性以及软件定义无线电设备,是昔日美国联合战术无线电系统(Joint Tactical Radio System,JTRS)下一代语音和数据通信系统的一个重要组成部分,该项目从2011年开始进行了重大重组。虽然在联合战术无线电系统的架构中不再有该项目的一席之地,但是美军新的无线电设备采购属于各军种的职权范围,所以软件通信架构标准仍然是确保即将采购的无线电系统的互操作性的重要组成部分。

  满足软件通信架构标准也是拉斐尔公司宽带移动点对点网络(Mobile Ad Hoc Networks,MANET)或者BNET系列软件定义无线电台的核心要素,BNET系列软件定义无线电台以Global Link语音和数据通信系统的形式提供了一种机载组件,该系统在超高频/甚高频波段运行,并提供L波段通信。本文介绍的最后一家以色列供应商是Commtact公司,该公司提供超高频/甚高频无线电台,这些无线电设备能够提供模拟和数字数据通信。在这里还要说句题外话,介绍一点也许一些读者已经了解的知识,那就是模拟和数字通信之间的区别,模拟通信以其原始形式传输声音或信号,相反,数字通信则以每秒数千样本的速率采集声音或信号的样本,然后将这些样本转换成1和0,传输至另一个数码设备,该装置再将这些数字转换为听众能够接收的可听波。Commtact公司的UVR超高频/甚高频电台能够为数据和语音通信提供模拟和数字通信,这些电台安装在飞机以及无人机的后部,在一个洁净且安全的环境中工作。

  美国

  尽管如上文所述,美国联合战术无线电系统项目在2011年进行了重大重组,但是该项目的许多子项目仍然存活了下来,其中包括空中、海上和固定(Airborne, Maritime and Fixed,AMF)无线电项目,该项目的主承包商是洛克希德•马丁公司。在机载领域,诺斯罗普•格鲁曼公司(Northrop Grumman)和雷神公司作为分包商正在联合研制AN/ZRC-2小型机载无线电台,作为空中、海上和固定无线电项目的组成部分。该电台兼容超高频、卫星通信、Link-16链路、移动用户目标系统(Mobile User Objective System,洛克希德•马丁公司为美军研制的下一代窄带战术卫星通信系统)、宽带网络波形(Wideband Networking Waveform,用于车载和下车部队)、士兵无线电波形(Soldier Radio Waveform,用于下车部队)。该电台即将装备几种美军直升机,其中包括:波音公司的AH-64D/E“长弓阿帕奇”(Longbow)/“阿帕奇卫士”(Guardian)攻击直升机、波音公司的CH-47D/F“支奴干”(Chinook)重型直升机。美国空军的固定翼平台也将安装AN/ZRC-2无线电台,例如,洛克希德•马丁公司的C-130J“大力神”(Hercules)运输机、波音公司的KC-135R加油机、麦道/波音公司的KC-10A“延伸者”(Extender)加油机。

  虽然雷神公司与诺斯罗普•格鲁门公司一起参与了AN/ZRC-2无线电项目,但是该公司还为美军提供自己的产品,例如,美国陆军广泛使用的AN/ ARC-231“天火”(Skyfire)超高频/甚高频电台。该公司生产的软件定义无线电台提供语音和数据的调幅和调频通信以及卫星通信,可以兼容AN/ARC-231“天火”超高频/甚高频电台使用的波形,包括:HAVE QUICK-I/II频率捷变模式和单信道地面和机载无线电系统(Single Channel Ground and Airborne Radio System,SINCGARS)波形。单通道地面和机载无线电系统波形在世界各地广泛使用,在美军中同样如此。它能够提供固定频率和跳频两种模式。雷神公司的机载无线电产品还包括AN/ARC-232“星际烧蚀者”(Starblazer)系列电台,这些单波段超高频和甚高频无线电使用抗干扰波形,例如,“土星”波形。雷神公司开发AN/ARC-232“星际烧蚀者”系列电台主要用于取代该公司生产的传统AN/ARC-164超高频无线电,传统电台采用HAVE QUICK-I/II波形通信,包括波音公司的B-52G/H“同温层堡垒”战略轰炸机在内的许多美国空军飞机都装备了这种电台。

  在战术无线电台领域,哈里斯公司(Harris)是不能够忽略的,该公司提供诸如RF-7850A-MR“猎鹰-III”多频段多通道机载任务无线电之类的机载无线电设备。该系统具有双信道,每个信道的发射功率为5瓦。运用调幅/调频模拟语音通信,该无线电台能够进行频移键控(Frequency Shift Keying:一种通过传输载波频率的微小变化进行数字传输的调频模式)和幅移键控(Amplitude Shift Keying:一种通过改变载波振幅进行数字传输的调制技术)混合激励线性预测语音编码标准声音传输,以及频移键控/幅移键控连续可变斜率增量语音编码调制和幅移键控数据传输。对于宽带通信,RF-7850A-MR无线电台采用该公司的自适应网络宽带波形(Adaptive Networking Wideband Waveform,ANW2),而窄带网络使用时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)网络波形,确保多个用户能够通过时隙的分配共享单个无线电信道。无线电的数据传输速率在64千比特/秒至1.6兆比特/秒之间变化,使用该公司Quicklook跳频波形的几种变体,以及“城堡”(Citadel)嵌入式加密算法。

  罗克韦尔•柯林斯公司联合雷神公司也提供了一些军用机载无线电设备。在超高频/甚高频领域为国际客户提供的产品包括AN/ARC-210第五代(Generation-5)系列和“禽爪”(Talon)系列机载无线电设备。在高频领域,它提供了AN/ARC-190型,AN/ARC-220型和AN/ARC-243型无线电台。罗克韦尔•柯林斯公司亚太地区政府系统业务发展主管道格•舍恩(Doug Schoen)称,这些无线电台已经装备“世界各地的多用途作战飞机、轰炸机、加油机、运输机、侦察机和无人机。”在通信安全方面,舍恩先生补充说,该公司有“能力为全球客户提供任何保密等级的服务,从基本的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,美国国家标准与技术研究所用于加密电子数据的规范)到传统意义的绝密等级,包括独特的国家特定密码,我们有一些非通信安全(Communications Security)无线电台与外部客户提供的加密系统兼容。”罗克韦尔•柯林斯公司军用机载无线电设备可以支持多种波形,包括单信道空对地无线电通信系统、移动用户目标系统、士兵无线电波形、宽带网络波形、欧洲安全软件定义无线电(European Secure Software Defined Radio,ESSOR)波形、LINK-16链路、英军使用的“弓箭手”(Bowman)战术通信系统、北美联邦、州以及地方公共安全当局使用的美国国际公共安全通信官员协会-25(APCO-25)数字无线标准、世界各地民用紧急服务所使用的地面中继式无线电(TETRA)波形。在数据传输速率方面,该公司的军用机载无线电设备处理数据的速率在16千比特/秒至45兆比特/秒之间。

  如在本文中接受采访的其他美军机载无线电供应商一样,Exelis公司也提供了一系列产品,包括ARC-201甚高频系列无线电台(其中包括ARC-201D(V)),目前生产的版本中,除了出口型ARC-201B/E无线电台以及ARC-341型以外,都兼容“弓箭手”战术通信系统波形。Exelis公司夜视和通信系统总工程师吉姆•克勒格尔(Jim Kroeger)说,“美军所有的旋翼机都安装了ARC-201无线电台。”他补充说,“这些无线电设备的发展始于20世纪80年代初,基于陆基单通道地面和机载无线电系统无线电台的通用模块方式。独特的模块被添加到通用模块,使其能够满足空中应用的要求。在接下来的20年里,ARC-201无线电台经历了一些预先计划的产品改进,并在增强后被纳入陆基单通道地面和机载无线电系统。”该无线电台能够提供16千比特/秒的数据传输速率,配备了美国国家安全局的Type-1型密码。关于这种无线电系列支持的波形,克勒格尔先生说:“这些无线电有空对地通信专用信道,因此仅需要支持单通道地面和机载无线电系统波形。单通道地面和机载无线电系统实际上支持多个不同的波形变体,从基本的甚高频-调频模拟到各种数字跳频模式。”在美国服役的ARC-201系列无线电台最终将由AN/ZPY-2无线电台取代(见上文)。

  英国科巴姆公司(Cobham)的军用机载无线电产品非常适合特种部队用户,他们可以使用该公司Flexcomm特种任务和战术无线电通信系统。Flexcomm特种任务和战术无线电通信系统是一组产品套件,其中包括了RT-5000甚高频/超高频无线电台。RT-5000甚高频/超高频无线电台覆盖50-870兆赫的调幅/调频模拟波段,确保其能够与移动无线电台、军用通信、空中交通管制、调频广播和海事无线电台兼容。Flexcomm系列产品还包括用于RT-5000无线电台的CD-5000显示装置,以及P-2000数字/模拟战术调频无线电台,该电台在设计时已经考虑到飞机上有限的空间。P-2000无线电台的设计特色是,像RT-5000一样可与民用紧急服务通信网络进行通信,当军事和民事当局正联手开展灾难救援行动时,这种设计就会显得非常完美。考虑到这一点,这两种无线电装置都支持美国国际公共安全通信官员协会-25波形。

  未来的通信

  至于机载无线电设计的未来发展趋势,舍恩先生认为,这种系统的能力在未来将有增无减。“今天的新一代软件定义无线电台基本上都是‘飞行计算机’不同的前端。内部处理能力正在成倍增长以处理不断增加的语音、数据和视频需求。”泰利斯公司预见了一些军用机载无线电设备在未来的重要演变。根据该公司向《亚洲军事评论》提供的声明,这其中就包括了波形将符合欧洲安全软件定义无线电和联合宽带网络波形(Coalition Wideband Networking Waveform,COALWNW)标准。负责监督欧盟防务合作的欧洲防务局(European Defence Agency)正在开发欧洲安全软件定义无线电作为欧洲军用软件定义无线电的一个通用架构,其中包括实现处理欧洲安全软件定义无线电伙伴国芬兰、法国、意大利、葡萄牙、西班牙和瑞典之间宽带战场通信传输的大容量高频、甚高频和超高频数据波形。联合宽带网络波形计划包括澳大利亚、芬兰、法国、德国、意大利、西班牙、瑞典、英国和美国,旨在开发这些国家使用的类似宽带网络波形。波形的开发和使用作为欧洲安全软件定义无线电和联合宽带网络波形计划的组成部分将大大加速和扩大空对地/地对空通信,并以同样的方式增强对地面战术通信。除了这些波形创新,泰利斯公司补充说,研究和开发工作将加快飞机和无人机之间的空对空通信速度。在未来,多用途作战飞机充当“牧羊人”放牧用于执行攻击或侦察任务的无人机“群”时,这将变得越来越重要。

mil.sohu.com true 搜狐军事 http://mil.sohu.com/20141211/n407048370.shtml report 7209 导读:泰国《亚洲军事评论》2014年第9期发表了托马斯-威辛的文章:OnTheAir,InTheAir:AirborneRadio。文章称,机载无线电市场目前还
(责任编辑:UM004) 原标题:机载无线电发展现状及未来趋势

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