摘要：無線通信能力對網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)背景下的軍事作戰(zhàn)尤其是戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)活動具有重要的影響，然而，目前軍用無線通信裝備主要基于十幾年前甚至冷戰(zhàn)時期的技術(shù)，其性能指標(biāo)遠落后于現(xiàn)在民用的無線通信技術(shù)。研究民用無線通信技術(shù)在軍事通信中的應(yīng)用，對提升軍用無線通信系統(tǒng)的技術(shù)水平和作戰(zhàn)支撐能力具有重要意義。首先分析軍事無線通信技術(shù)的發(fā)展特點，然后概述民用無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，進而提出民用無線通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的主要應(yīng)用方式，并分析其優(yōu)勢和不足，最后給出軍民融合背景下我軍在無線通信領(lǐng)域民技軍用的研究思路。

　　關(guān)鍵詞：民用通信;軍事通信;無線通信技術(shù);軍民融合

　　0引言

　　隨著網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念的不斷發(fā)展和應(yīng)用，無線通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域，尤其是戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。無線通信技術(shù)可以為戰(zhàn)術(shù)邊緣的作戰(zhàn)人員提供戰(zhàn)場統(tǒng)一態(tài)勢和信息服務(wù)，支持從傳感器到射手的高效協(xié)同，保障指控命令實時可達，是將信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力的關(guān)鍵手段。

　　軍事無線通信技術(shù)的發(fā)展與軍事戰(zhàn)爭的演變息息相關(guān)。最早無線通信技術(shù)的設(shè)計目標(biāo)就是為軍事通信和指揮服務(wù)。在第二次世界大戰(zhàn)以及冷戰(zhàn)時期，隨著軍事研究領(lǐng)域人力、物力、財力的大量投入，涌現(xiàn)出了大量先進的無線通信技術(shù)和裝備，例如擴頻通信技術(shù)、Link16數(shù)據(jù)鏈等。但隨著冷戰(zhàn)的結(jié)束，世界轉(zhuǎn)入和平發(fā)展時期，軍事設(shè)備和技術(shù)研究方面的投資被大量縮減，軍用無線通信技術(shù)的發(fā)展也變得緩慢，部分項目被停滯、延期、甚至取消。目前很多軍用無線通信設(shè)備仍然基于十幾年前甚至冷戰(zhàn)時期的技術(shù)，這很難滿足新的作戰(zhàn)形式對通信和信息能力的需求。另外傳統(tǒng)軍事通信系統(tǒng)經(jīng)常采用專門設(shè)計的技術(shù)以滿足其特殊的應(yīng)用場景需求，導(dǎo)致其不具備靈活更新以支撐新的作戰(zhàn)應(yīng)用需求的能力，并且這些系統(tǒng)大部分都是獨立開發(fā)的，存在互操作性差、易用性不好、采購周期長、后勤和支持體系開銷大、維護成本高等問題。

　　另一方面，民用無線通信技術(shù)在最近幾十年的發(fā)展十分迅速，基于標(biāo)準(zhǔn)化的研發(fā)模式，蜂窩網(wǎng)從2G發(fā)展到5G，無線局域網(wǎng)、藍牙、物聯(lián)網(wǎng)等也在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域具有不俗的表現(xiàn)。民用無線通信領(lǐng)域在物理層、多址接入層以及網(wǎng)絡(luò)層都涌現(xiàn)了大量的先進技術(shù)，使民用無線網(wǎng)絡(luò)在吞吐量、時延、覆蓋范圍等方面的性能得到了巨大的提升。

　　基于目前軍事領(lǐng)域比較迫切的高性能無線通信需求以及其現(xiàn)有通信能力不足的現(xiàn)狀，將民用無線通信領(lǐng)域先進的技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，能夠減小軍事無線通信的研發(fā)周期和經(jīng)費開銷，提高軍事無線通信系統(tǒng)的通信能力，更好的支撐軍事作戰(zhàn)的需求。同時也充分順應(yīng)軍民融合的趨勢，擴展民用技術(shù)的應(yīng)用范圍，進一步促進民用技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。

　　1民用無線通信技術(shù)

　　1.1民用無線通信技術(shù)的發(fā)展概述

　　為了研究民用無線通信技術(shù)的軍事應(yīng)用，首先從多樣性和技術(shù)指標(biāo)兩方面對目前民用無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行簡要描述。

　　基于不同的應(yīng)用場景和應(yīng)用需求，民用無線通信領(lǐng)域發(fā)展了多種多樣的通信技術(shù)。根據(jù)其覆蓋范圍，民用無線通信技術(shù)可以分為近場通信、無線個域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)和無線城域網(wǎng)[1]，具體如圖1所示。

　　在技術(shù)指標(biāo)方面，圖2展示了無線局域網(wǎng)和無線城域網(wǎng)在物理層速率的發(fā)展情況。從圖中可以看出，在短短二十多年間，民用無線通信技術(shù)的物理層速率呈指數(shù)級增長，從kbps量級迅速提高到Gbps量級。

　　從上面的描述可以看出，一方面針對不同的應(yīng)用場景已經(jīng)發(fā)展了多種民用無線通信技術(shù)，另一方面每種民用技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代以提升其性能。同時，每種民用無線技術(shù)都有其特殊的應(yīng)用場景和通信能力，沒有一種萬能無線通信技術(shù)可以適用于各種場合，這也意味著民用無線通信技術(shù)不能簡單的直接應(yīng)用到軍事領(lǐng)域，必須經(jīng)過深入的分析和必要的修改完善。

　　1.2民用無線通信技術(shù)的推動因素

　　分析推動民用無線通信技術(shù)發(fā)展的因素有助于理解民用無線通信技術(shù)的技術(shù)背景和出發(fā)點，進而支撐分析將其應(yīng)用到軍事領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和可能存在的問題。

　　推動民用無線技術(shù)發(fā)展的因素主要包括三個方面的內(nèi)容：無線技術(shù)領(lǐng)域的資源限制、其他領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的推動、用戶需求的不斷增長，下面進行簡要描述。

　　1.2.1無線技術(shù)本身的資源限制無線通信技術(shù)的傳輸媒介主要是電磁波，具有良好傳輸特性的電磁波頻段是一個有限的資源，而且通常商用頻段是極其昂貴的。這促使民用無線通信技術(shù)不斷的通過改進調(diào)制解調(diào)、編解碼、多址接入等技術(shù)以提高在有限帶寬的頻譜上的傳輸效率。

　　1.2.2其他領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的推動

　　非無線通信領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展有時會間接的促使無線通信技術(shù)提升其性能。例如在計算領(lǐng)域的云計算技術(shù)，通過虛擬化等技術(shù)提供了云端的計算和儲存等能力，用戶設(shè)備不需要負擔(dān)繁重的計算和存儲，只需要在需要這些計算或存儲服務(wù)時，從云端直接請求服務(wù)到本地即可。這種方式極大的提高了對無線網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延的要求。

　　1.2.3用戶需求的不斷增長

　　迅速擴大的用戶群體以及用戶不斷增長的無線網(wǎng)絡(luò)使用需求是推動無線技術(shù)進步的又一個主要因素。用戶一方面享受各種新的無線技術(shù)帶來的便利和靈活性，另一方面樂于為無線網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備付出金錢和精力以支持其更好的發(fā)展。

　　1.3目前民用無線通信關(guān)鍵技術(shù)

　　在本小節(jié)我們簡要介紹目前民用無線通信的關(guān)鍵技術(shù)。

　　多輸入多輸出：多輸入多輸出技術(shù)通過將多個天線置于發(fā)送端和接收端，可以實現(xiàn)空間分集增益，空間多路復(fù)用增益以及空間陣列增益，提高系統(tǒng)的容量和鏈路的可靠性。

　　認知無線電：認知無線電根據(jù)檢測到的頻譜使用情況動態(tài)調(diào)整頻譜的競爭，以提高頻譜的使用效率。

　　全雙工：通過先進的干擾消除技術(shù)，無線設(shè)備可以實現(xiàn)同時同頻發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，進而大幅提升傳輸無線信道傳輸效率。

　　非正交多址：非正交多址通過多用戶檢測等技術(shù)實現(xiàn)多個用戶在相同的時域、頻域、空域等多維度同時發(fā)送信息，從而提升信道容量。

　　2民用無線通信技術(shù)的軍事應(yīng)用

　　2.1應(yīng)用方式

　　在軍事應(yīng)用中引入民用無線通信技術(shù)主要包括以下形式：

　　(1)直接將基于民用無線通信技術(shù)的設(shè)備應(yīng)用在軍事應(yīng)用中，例如采購民用的無線AP，移動設(shè)備等。

　　(2)在民用無線通信設(shè)備上增加專門的保密模塊等以適應(yīng)軍事作戰(zhàn)的需求。

　　(3)在軍事設(shè)備研制中引入民用無線通信技術(shù)，用于增強和改進軍事通信設(shè)備的性能。通常而言，任何一種技術(shù)在應(yīng)用于解決某個問題時都有其優(yōu)勢和不足，將民用通信技術(shù)應(yīng)用于軍事通信領(lǐng)域也是如此，并且這種優(yōu)勢或不足針對具體作戰(zhàn)應(yīng)用的不同而不同。

　　2.2民用無線通信技術(shù)在軍事應(yīng)用中的優(yōu)勢

　　將民用無線通信技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的主要優(yōu)點包括但不限于下述內(nèi)容[2]：

　　2.2.1更低的研制成本和技術(shù)風(fēng)險

　　相對于軍事技術(shù)，民用技術(shù)更注重市場競爭，傾向于最小化產(chǎn)品成本并最大化市場收益。引入民用無線通信技術(shù)可以減少軍事無線通信裝備的研制成本和研制復(fù)雜度，避免不必要的技術(shù)風(fēng)險。

　　2.2.2更快的購置和裝備周期

　　軍事無線通信系統(tǒng)的新技術(shù)裝備通常需要經(jīng)歷漫長的研制、購置、裝備周期，而面向市場的民用無線通信技術(shù)則追求更短的設(shè)計周期和更多的技術(shù)更新，保障用戶能夠盡快使用上最新的科技。

　　2.2.3更穩(wěn)定的后勤和支撐體系

　　民用技術(shù)具有龐大的技術(shù)研究隊伍、設(shè)備制造商和服務(wù)提供商，并且大部分技術(shù)都基于標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議。采用民用技術(shù)可以減輕軍隊繁重的后勤和支撐系統(tǒng)，方便的擴充裝備數(shù)量以及便捷獲取支撐服務(wù)。

　　2.2.4更良好的易用性

　　軍事無線通信設(shè)備往往需要復(fù)雜的操作，而為了向不同知識層次的用戶提供服務(wù)，民用無線設(shè)備的簡單和易用性遠超于軍事設(shè)備，同時作戰(zhàn)人員在日常生活中也會接觸和使用類似的民用設(shè)備，因此他們更傾向于使用民用技術(shù)。

　　2.2.5更優(yōu)秀的互操作性

　　民用無線通信系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議開發(fā)，不同版本標(biāo)準(zhǔn)的迭代具有一定的規(guī)律和兼容性，下一代新技術(shù)可以很方便的和現(xiàn)有技術(shù)進行兼容。而一般軍事無線通信系統(tǒng)則基于獨立的目標(biāo)和基于獨立的機構(gòu)開發(fā)，互操作性不足。

　　需要注意的是，引入民用無線通信技術(shù)的某個優(yōu)點是針對某種具體應(yīng)用而言的，并不是所有引入到軍事領(lǐng)域的民用無線通信技術(shù)都能體現(xiàn)上述所有的優(yōu)點。

　　2.3民用無線通信技術(shù)在軍事應(yīng)用中的不足

　　由于設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計理念的差異，將民用無線通信技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域也存在諸多不足之處，具體包括但不限于下述內(nèi)容：

　　2.3.1缺乏成熟的驗證機制

　　更快的購置和裝備周期是引入民用無線通信技術(shù)的優(yōu)點，但同時也帶了一定的問題。軍事作戰(zhàn)對于通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求非常高，傳統(tǒng)軍事通信系統(tǒng)在裝備以前需要進行大量的測試與驗證，而民用無線通信技術(shù)往往為了搶占市場在未成熟時就開始推向市場，并隨著使用而不斷的更新完善。不成熟的技術(shù)應(yīng)用在戰(zhàn)場上可能會導(dǎo)致嚴重的后果。

　　2.3.2難以維持的信息優(yōu)勢能力

　　網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的關(guān)鍵目標(biāo)之一在于通過保持信息優(yōu)勢實現(xiàn)精確的戰(zhàn)場態(tài)勢和迅速的決策能力，這依賴于領(lǐng)先對手的無線通信能力。而如果在軍事領(lǐng)域大量依賴民用無線通信技術(shù)和裝備，對手也可以獲取類似的技術(shù)和能力以及類似后勤和支撐系統(tǒng)，同時還可能具備針對性的通信系統(tǒng)打擊能力。

　　2.3.3難以提供軍事需求的安全保障

　　民用無線通信技術(shù)很難支持軍事領(lǐng)域的安全性要求。這是因為民用領(lǐng)域并沒有嚴格的純分布式網(wǎng)絡(luò)、嚴格分級的端到端服務(wù)、分級的安全和加密等需求，同時民用無線通信技術(shù)的抗干擾和抗毀頑存能力也無法達到軍事領(lǐng)域的需求。

　　2.3.4有限的移動性

　　很多民用無線通信技術(shù)都不支持軍事應(yīng)用的高速移動性需求，甚至部分民用技術(shù)都沒有考慮多普勒頻移效應(yīng)，另外一些民用無線通信技術(shù)高度依賴于基礎(chǔ)設(shè)施，這也導(dǎo)致其很難直接應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。

　　2.3.5QoS支持不足

　　軍事領(lǐng)域?qū)�業(yè)務(wù)QoS保障的需求與民用領(lǐng)域的QoS需求有很大的不同。軍事領(lǐng)域的QoS是基于任務(wù)和應(yīng)用驅(qū)動的多級QoS需求，并獨立于所運行的環(huán)境，而民用無線通信的QoS主要還處于簡單的分級甚至盡力而為的階段，QoS支持的不足往往會影響作戰(zhàn)效果。

　　2.3.6無法應(yīng)對作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜性

　　民用無線通信技一般僅考慮正常的工作環(huán)境，但是軍事環(huán)境往往是非常惡劣的，包括雨雪、沙漠、灰塵、高溫或極寒環(huán)境等等，民用無線通信技術(shù)和裝備可能在這些環(huán)境中性能急劇下降甚至根本無法使用。

　　3軍民融合背景下無線通信技術(shù)民技軍用的研究思路

　　美軍在冷戰(zhàn)結(jié)束后開始逐步重視在國防領(lǐng)域引入民用無線通信技術(shù)。1994年，美國國防部簽署了支持使用民用貨架產(chǎn)品(COTS)技術(shù)用于解決國防部通信需求的備忘錄。1996年，DARPA進行了民用無線通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的可行性研究，其報告指出在商業(yè)領(lǐng)域巨大的推動力會促使民用無線通信技術(shù)在10年左右的時間會發(fā)展到在很大程度上滿足無線軍事通信的需求，軍事領(lǐng)域引入民用無線通信技術(shù)將會獲得很大的收益。后續(xù)美軍諸如GIG，JTRS，JIE等項目都體現(xiàn)了民技軍用的思想和理念。

　　目前，軍民融合已經(jīng)被確定為我國的國家戰(zhàn)略，軍用無線通信領(lǐng)域應(yīng)該順應(yīng)這種大趨勢，深入研究民用無線技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的可行性、方法和途徑[3]。國防領(lǐng)域的研究人員不能局限于傳統(tǒng)的封閉技術(shù)研究模式，要深入學(xué)習(xí)和掌握民用無線技術(shù)，跟蹤民用無線技術(shù)的發(fā)展趨勢。同時不能盲目迷信民用無線技術(shù)的先進性能指標(biāo)，需要充分分析在軍事領(lǐng)域中引入民用無線通信技術(shù)的優(yōu)勢以及帶來的不足，針對不同的民用技術(shù)的特點確立該技術(shù)在軍事領(lǐng)域的引入方式。另外還應(yīng)該積極參與民用無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定會議和活動，在一定程度上推動民用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向滿足軍事需求的方向上發(fā)展。

　　4總結(jié)

　　在軍民融合大背景下，將先進的民用無線通信技術(shù)引入軍事領(lǐng)域可以促進軍隊作戰(zhàn)能力的提升，并擴展民用技術(shù)的應(yīng)用范圍。但是由于設(shè)計目標(biāo)和應(yīng)用場景的不同，民用無線通信技術(shù)并不能直接照搬到軍事領(lǐng)域，需要深入分析民用技術(shù)的優(yōu)勢和不足，針對不同的技術(shù)特點采用不同的應(yīng)用方式。

　　本文分析了軍事領(lǐng)域無線通信技術(shù)發(fā)展的不足，介紹了民用無線技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、影響因素以及目前的關(guān)鍵技術(shù)，進而分析了民用無線通信技術(shù)在軍事應(yīng)用中的主要應(yīng)用方式以及優(yōu)勢和不足之處，并給出了在軍民融合背景下民用無線技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的研究思路。

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