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【ITN】《欧洲安全和防御》发文分析美国陆军综合战术网络开发情况

 米斯特兔 2022-07-13 发布于安徽
2022年3月,《欧洲安全和防御》杂志发表了一篇名为《美国陆军综合战术网络(ITN)》的文章,作者为法国一位电子战、雷达和军事通信领域的专家。文章介绍了美国陆军ITN的开发及部署情况,并分析了该网络所面临的挑战。本文对这篇文章的主要内容进行了翻译。

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美国陆军ITN在确保机动部队处理和共享非机密数据方面有了很大进步。简单来说,ITN通过组合使用通信和组网硬件与软件,在战术层面为机动部队提供语音和数据通信。美国陆军文件称,ITN提供了一个战术网络来协助远征任务。该网络将在电磁竞争和拥挤的环境中能够以弹性和可靠的方式工作,以应对俄罗斯等近乎对等的“对手”电子战能力。

ITN组件的开发实施情况

ITN的硬件和软件包括传统电台、进入服务的系统以及商用现货设备(如平板电脑)。ITN最大的优势在于所有这些电台、系统和设备将能够在单个网络上共享非密数据。

ITN与装备机动部队的其他美国陆军网络不同,因为它承载安全而非密且带有大量内置冗余的传输业务。L3哈里斯公司通信系统业务开发部副总裁杰夫·辛普森表示,ITN的设计使用户可同时在安全的非密环境和加密环境中运行。ITN的一个巧妙之处在于,它不依赖于一种电台或无线电波形来处理其语音和数据传输业务。ITN不是一个单独的网络,它整合了军队当前的战术网络环境,包括软件应用程序、电台、通信设备、网关、节点和网络传输。

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美国陆军正在采购特定设备以促进ITN开发,并将在旅、连和营指挥层级展开。排和分队也将收到特定的工具包。

  • Klas电信公司提供营和连级战术电台集成套件;在旅级和营级提供语音和数据网关;同样Klas公司的连级战术电台集成套件(CTRIK)在连级提供了类似的服务;
  • Sierra Nevada公司的TRAX软件是ITN上不同通信设备使用的通用操作系统,它可处理在ITN周围的移动数据。与此相关的是PAR Government公司的TAK(战术辅助套件:Tactical Assault Kit)服务器软件;
  • 4K方案(Solutions)公司和Verizon公司正在提供移动宽带WiFi系统;
  • Hoverfly、GATR和Tampa技术公司提供了大量可变高度天线VHA,是一种系留无人机,用于通信中继)和便携式卫星通信终端;
  • TrellisWare和Silvus技术公司提供电台,包括TrellisWare公司的 TW-950 和 TW-875电台,以及Silvus技术公司的Silvus-4200/4800电台。Silvus-4200/4800将在下面更详细地讨论;
  • 运行PAR Government公司WINTAK 软件的三星Galaxy-S7平板电脑将装备步兵部队。部队可用平板电脑发送和接收ITN数据。

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1.

电台与波形

所有这些设备的设计均可在与机动部队现有的甚高频/超高频(VHF/UHF, 30MHz-512MHz)战术电台配合使用。例如,Silvus-4200/4000 StreamCaster电台使用400MHz至5.875GHz/GHz之间的波段,具体取决于所选的频段。Silvus公司的陆军战略项目部主任(已退休)迈克·凯尔上校说,这些电台将用于旅和营指挥所之间的驻停通和动中通视距通信。这是对“其他需要地面视距连接的关键节点”的补充。VHA是系留无人机,它们将为旅战斗队(BCT)的作战区域提供高达100Mbps的网络数据速率。凯尔上校表示,StreamCaster电台被选为连接关键的指挥和控制节点,因其自组织网络设计能以高数据速率在多个频段内运行,并且具有抑制干扰的能力。他补充说,Silvus公司现在正在与军队合作,将这些电台集成到他们的车辆中。缺少特定ITN设备的部队使用他们现有的战术通信装备仍然能够与配备ITN的其他部队共享保密数据。

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大批不同的电台和波形可以处理ITN传输业务。美国陆军正在接收TrellisWare公司的TSM波形。这种超高频(UHF)波形将用于排、连、营和旅级部队内部和部队之间的通信。该波形由陆军部署的Thales公司的AN/PRC-148D V/UHF和L3哈里斯公司的AN/PRC-163手持电台,以及L3哈里斯公司的 AN/PRC-158和柯林斯公司的AN/PRC-162背负电台运行。士兵可以将他们的Galaxy-S7平板电脑连接到手持电台,并通过ITN发送和接收非密的语音和数据传输。如果为了更实用或更方便的话,他们也可以使用移动宽带WiFi系统来完成相同任务。

2.

卫星通信

传统的美国防部卫星通信(SATCOM)网络,如移动用户目标系统(MUOS),也将在部署的单元部队内部和分队之间传送ITN业务。MUOS星座使用WCDMA(宽带码分多址)波形承载UHF SATCOM传输业务。未来,低地球轨道(LEO)立方体卫星星座等先进技术也可用于类似任务,如亚马逊“柯伊伯计划”(Project Kuiper)、SpaceX公司的“星链”和“一网”项目。

3.

ITN网络的分级加密传输

这种能使用不同通信模式的能力,为ITN提供了最重要的通信冗余。这些通信模式使用1类(Type-1)加密标准,从加密网络中减轻其非密数据的负担。1类加密是美国国家安全局最严格的加密标准,用于处理加密信息。由于ITN不使用1类加密,因此可以轻松共享非密数据。这有助于减少使用非密传输,避免1类加密认证网络过载。

美国陆军拥有多种电台,其中一些具有1类加密功能,而另一些则没有。AN/PRC-148D、AN/PRC-163、AN/PRC-158和AN/PRC-162等手持和背负系统均通过了1类加密认证,其他班级及以下梯队的电台将获得3类加密认证。根据国家安全局的定义,3类加密涵盖敏感但非密的信息。L3哈里斯公司通信系统业务开发部副总裁杰夫·辛普森表示,在战区前沿的下车步兵部队之间传送的那类信息如果被捕获,对对手来说意义不大,但排级及以上梯队指挥人员之间传送的信息价值较大。因此,传送此类信息的电台具有1类加密认证。ITN将极大地简化战区前沿周围以及上下级指挥间的3类加密标准信息的运行。

鉴于非密传输是通过ITN处理,非美国盟友和合作伙伴可以使用该网络发送和接收语音传输业务。这些国家可能并不能总是获得1类加密认证电台,特别是非传统的美国盟友。同时,联盟战争的紧迫性强调美国和盟军共同作战必须能够轻松共享信息。ITN的出现是在这方面向前迈出的重要一步。盟军地面部队能使用3类加密设备“插入”ITN,将有助于改善美军和盟军机动部队之间的协同。最重要的是,ITN向下为小型作战单元的步兵指挥员提供移动网络可用性,以促进任务指挥、态势感知和空对地集成。

ITN的出现伴随着美国陆军机动部队指挥控制架构的更广泛改革。例如,军队的指挥所计算环境(CPCE)是一个基于IP的系统,它整合了现有但完全不同的指挥所工具。其中包括战术地面报告系统(TGRS)、全球指挥控制系统(GCCS)、陆军指挥网络(ACW)和未来指挥所(CPF)。CPCE可供从指挥所到车辆和下车步兵使用。炮兵的先进野战炮兵数据系统(AFADS)也将被整合到CPCE中。

在战术上使用ITN的一种假设情景如下:士兵发现了潜在目标(如对手部队的建筑),这个信息本身不一定是保密的,士兵使用平板电脑上的地图应用程序确定目标的位置,将这些信息上传到ITN,数据经ITN进入指挥所并输入到CPCE,然后将生成对目标采取什么行动的决策,并传输至负责执行此行动的部队。

ITN的部署实施情况

ITN正在以一系列能力集(CS)的形式推出。2021财年,CS21的ITN装备已部署到四个单元部队,包括第82空降师第1、第3旅战斗队、第173空降旅和第25步兵师第3旅战斗队。CS21还与陆军的三个增强型远征通信营(ESB-Es)一起部署。美国陆军表示,ESB-Es为美国陆军远征部队提供通信支持,确保远征部队具有完整且安全的战场内和战场间的网络连接。ITN还将在第一个多域特遣部队(MDTF)中部署。陆军表示,从本质上讲,多域特遣部队是一种战斗支援部队,是一种战区级机动单元部队,旨在使全域的精确打击和精确火力与全域的反介入/区域拒止网络同步。2022年,CS21将继续部署至另外三个步兵旅战斗队和一个“斯特瑞克”旅战斗队。陆军还将继续在增强型远征通信营和多域特遣部队部署ITN组件。

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ITN的部署没有固定的“结束日期”,因为ITN是陆军每两年交付的能力集的组成部分。能力集交付过程是连续的,以实现迭代改进和技术插入,跟上技术变革的步伐和应对威胁。在部署CS21的同时,CS23处于近期开发和试验阶段,CS25处于技术成熟和原型设计阶段,CS27的设计目标也正在制定中。CS21的装备部署优先考虑步兵旅战斗队,CS23、CS25及其它能力集则针对“斯特瑞克”旅和装甲编队的网络现代化。

三、ITN面临的挑战

ITN并非没有风险,也许最明显的是信息饱和。部队是否会被他们可发送和接收的信息所淹没?如何管理信息以避免这种泛滥?同样,ITN中所有梯队之间的连通等级令人印象深刻,ITN会促进风险微管理吗?较高梯队层是否会倾向于对下属分队施加过多的控制,而不是让他们继续完成任务?通信/传输安全与网络安全也会成为漏洞吗?尽管ITN不运行加密数据,但部署的网络存在被黑客入侵的内在危险,并且红军网络战士(cyberwarrior)可能破坏、降级、损坏或欺骗网络中流动的信息。这些可能会对蓝军的机动计划产生不利影响。

美国陆军战术指挥、控制和通信计划执行办公室公共通信部主任保罗·梅尼的解释可打消人们对安全的担忧。他表示,在国家安全局的保护下,陆军为所有网络用户提供安全的、建制的加密密钥管理。陆军还正在对其传统波形(如SINCGARS)进行现代化改造,确保其能抵御近期、中期和长期的威胁。能力集和ITN的未来发展将通过使用低截获/低检测概率技术继续提高弹性。

四、结束语

综合战术网络似乎是在正确的时间出现的正确工具。未来的军事行动中美国陆军将不得不与联军和盟军地面部队并肩作战的现实,使他们认识到共享数据将是至关重要的。信息在战场上变得与炮弹和子弹一样重要。最有效地收集、管理和分发数据的人,最有可能做出快速、明智的决策,并迅速转化为行动。机动战的重点就是OODA循环,如果能比对手更快地完成OODA闭环,那么胜利的可能性就更大。ITN的出现是实现这一目标的重要路径。

编译:中国电科7所

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