隨著現代戰爭形態向信息化、智能化、無人化方向的快速演進,構建一個能夠融合各類作戰單元、具備強大韌性和信息傳輸能力的通信網絡,已成為掌握戰場主動權的關鍵。本報告旨在為自組網(Ad-hoc Network)研究人員提供一份詳盡的技術與裝備方案,目標是構建一個覆蓋范圍廣(20-100公里)、包含多種無人化與單兵裝備(無人機、無人車、單兵、無人艇、無人狼群等)的異構自組網系統。 該系統需具備端到端通信、多跳中繼、動態路由、鏈路自修復等核心功能,以應對未來高強度、復雜電磁環境下的作戰需求。 一、是什么---圍繞未來四個場景規劃 本方案的核心目標是設計一個可實戰部署的一體化自組網,并重點圍繞以下四個關鍵應用場景進行論證與規劃: 力等任務提供堅實的通信基礎。 二、干什么---四個場景布局方案 本方案將首先剖析構建該自組網所需的核心技術體系與關鍵指標,并結合2023-2025年50多個案例,提出具體的、可操作的組網綜合方案設計思路,推薦相應的國產通信模塊。對構成網絡節點的各類裝備(無人機、無人車、單兵頭盔等)進行分析、調試。最后,將針對上述四大應用場景,分別給與設計方案。 “空-地-海”一體化異構自組網方案,以國產自主可控的通信模塊為核心,整合了包括低成本無人機、無人車、智能單兵頭盔在內的多種先進裝備,已實現登陸作戰、港口防護、反無人系統和遠海執法技術設計、產品供貨,三、注意什么---技術構建注意什么 (一)核心技術體系架構:構建20-100公里異構自組網為了實現20-100公里的遠距離、高可靠性通信,必須設計異構自組網體系架構。 3.自組網系統性能是否強大的指標(別聽忽悠,只問這幾個要素):性能由頻段、帶寬、時延、抗干擾和加密等關鍵指標共同決定。一是頻段與帶寬。為保證遠距離傳輸和抗干擾能力,系統必須支持多頻段工作,例如在L、S、C等較低頻段進行遠距離骨干傳輸,在UHF/VHF頻段進行地面/近地通信。系統應具備至少2-3個備用頻段,以應對頻譜干擾 。部分高級模塊支持70MHz至6GHz的超寬頻段可定制,這為在復雜電磁環境中尋找可用信道提供了極大靈活性;帶寬直接影響數據傳輸速率。系統應支持2.5/5/10/20MHz等多種帶寬模式可調 。在20MHz帶寬下,峰值速率可達50 Mbps,10MHz帶寬下可達25 Mbps。這足以支持多路高清視頻和大量傳感器數據的并發傳輸。 二是時延與跳數。對于指揮控制、武器引導等實時性要求高的業務,低時延至關重要。單跳時延應控制在毫秒級別,例如平均7-10ms;為實現20-100公里的覆蓋,強大的多跳能力是必需的。系統應支持至少10-15跳的穩定中繼,保證在長鏈路上依然有可用的帶寬和較低的累積時延。 三是抗干擾與加密。這是軍用自組網的生存之本。必須采用動態跳頻、認知無線電、智能選頻、寬帶擴頻等先進技術。物理層優化如MIMO(多輸入多輸出)技術也能顯著提升鏈路的魯棒性(說人話---穩定性,強悍性能指數);數據安全是重中之重。通信模塊必須支持高強度加密算法,包括國際標準的AES128/256以及國家密碼局認證的國密算法如SM4、ZUC等 (軍隊的另說)。所有入網節點必須采用一致的加密方案才能通信 。 四、怎么干---先建立供應鏈,再仿真組合、調試產品部隊、研究院所要調研國產通信模塊廠商與產品,通過對比分析,找出符合本體系的產品,吸眾家之長,補自家之短。構成“空-地/海-端”三層網絡的具體裝備平臺。重點有幾個板塊:(一)空中中繼板塊:低成本光纖多旋翼無人機(湊合版:大疆M350,價格5萬左右,不充電30分鐘,加裝2根線,光纖、電源線;專業版:南京xx航空有限公司的光纖多旋翼無人機,集成高性能的自組網電臺,通過系留平臺實現持久駐空;豪華版:此處缺 ?),實現“光纖系留無人機”。通過一根集成了供電線和光纖的復合纜繩與地面平臺(如車輛、艦船)連接。解決多旋翼無人機續航時間短的致命弱點,可實現24小時不間斷升空值守。地面電源(電小二、發電機)可提供1-5kW的功率,遠超電池能力。光纖則提供了一條超大帶寬、無延遲、抗干擾的完美數據鏈路,聯通指揮部、后臺。(二)極低成本FPV(第一人稱視角)無人機板塊:FPV無人機成本極低、機動靈活、操作簡單,在俄烏沖突中已證明其巨大的戰術價值。在本方案中,它可扮演“消耗品”角色:1)前出偵察,將實時高清視頻通過自組網傳回后方;2) 作為一次性空中中繼節點,快速延伸通信距離;3) 對敵方高價值目標進行精確打擊。需具備一定的載荷能力(1-2公斤)以攜帶通信模塊和小型任務載荷 。廠商與選型:(湊合版:大疆 、哈博森科技擁有成熟的FPV產品線,但在軍事應用中,需要對這些平臺進行加固、加密和集成專用通信模塊的改造。重點是與所選通信模塊廠商合作,開發集成化的FPV通信載荷,專業版:南京某高校團隊,軟件開發能力強,指控牛的一匹;豪華版:此處缺 )。 (三)地面、水面設備板塊:一是無人車。是地面骨干網的移動堡壘。可以攜帶大功率的自組網電臺、多種傳感器和武器,在復雜地形中、溝壑、坑道(巷戰必定需要走地下和地面,所以組網一定要穩定,承載設備行動方便)進行巡邏、偵察和通信中繼。廠商與選型:(湊合版:具備集成自組網能力的國產廠商及型號挺多的;專業版:建議選擇水陸兩棲無人車非常適合在登陸、坑道、戰壕、港口場景下使用,直接選擇底盤即可,幾千-幾萬元,此處省了大幾萬元,關鍵在于將這些成熟的移動平臺與高性能自組網模塊進行深度集成;豪華版:此處缺 )二是無人艇 、無人潛航器、潛射無人機:在海上場景中,無人艇編隊是構建水面骨干網的核心。它們可以執行巡邏、警戒、反潛、反水雷等多種任務。UUV則負責水下空間的監控。潛射無人機則是神一般的存在,預置在海底,可以在水中移動,隨時召喚蜂群,bug一樣的存在,部隊可以訓練這個科目,可能會被干蒙圈。(四)單兵板塊:一是單兵頭盔通信系統:單兵是戰場上最基本的作戰單元和信息節點。集成了通信、定位、數據顯示等功能的智能頭盔是打通“最后一公里”的關鍵。廠商與選型:(專業版:山東某團隊;豪華版:某公司已研制出“單兵電臺 腦機接口作戰頭盔”原型機,集成了支持北斗三號、天通衛星、短波、超短波的“四合一”通信能力,并已進入軍方小批量試用階段。)五. 四大應用場景方案設計---簡版(一)場景一:登陸船艇損管防救(二)場景二:海港裝備防護(三)場景三:反無人系統作戰(聚焦水下水面)(四)場景四:海?執法 |
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