美国军方为何希望在前线部署 5G

关于前沿作战基地 (FOB) 的须知,以及 5G 网络如何在战场上发挥作用。
A 5G mobile test station sits on the flight line at Hill Air Force Base, Utah
一个 5G 移动测试站位于犹他州希尔空军基地的飞行跑道上。Ronald Nial Bradshaw/美国空军

当军队发动战争时,它会携带其通信基础设施。从美国早期历史上的鼓号乐队到 20 世纪和 21 世纪战争中的无线电和电子通信,部队在战场上的作战方式和地点取决于部队在战场上听到和执行命令的能力。这就是为什么,就为 5G 构建的通信系统而言,美国海军希望能够随时随地部署此类网络。

在圣地亚哥附近的美军陆战队米拉马尔航空站,海军“正在研究为前沿作战基地生成专用 5G 网络的能力,” NavalX 南加州科技桥总监 Benjamin Cohen 在 7 月 28 日举行的 5G 未来会议上告诉 DefenseOne。

前沿作战基地 (FOB) 在战争期间设立,通常(但不总是)在反叛乱冲突中,它们驻扎着部队和车辆,靠近预期的战场,使军队能够快速应对威胁。FOB 是发动和防御攻击的关键节点,这使得通信和数据共享至关重要。随着军队收集越来越多的数据——来自传感器丰富的车辆和基地设置的监控塔——无线收集和传输这些数据对于打一场数据丰富的战争至关重要。

本十年,军方预计 5G 网络将成为这项计划战斗的关键组成部分,这就是军方正在现有基地测试 5G 连接的原因,也是为什么他们计划必要时将这些网络直接投入战斗。

“我们将 5G 节点安装在全电动自主车辆上,然后这些车辆可以为我们提供足够的电力来创建这些专用的 5G 网络供我们运行,” Cohen 说。“数据带宽,或者说是数据管道,对于我们能够共享来回传递的数据至关重要。因为我们在工具箱中增加了更多的自主系统和更多的传感器,所以我们需要能够生成这些 5G 网络,并及时处理所有这些数据。”

如果可以快速共享和处理,海量数据就是一个潜在的资源。有多种方法可以管理如此密集收集的数据流。一种在自动驾驶汽车领域得到探索的方法是“边缘计算”,其中传感器附近的计算机,例如自动驾驶汽车中的计算机,会立即处理大部分信息,然后仅通过无线方式传输已处理的数据。(与边缘计算相反的是,相同的数据处理发生在云中。)

另一种方法是扩大现有数据网络的覆盖范围和可用性,尤其是考虑到 5G 的高带宽限制。这是陆军以及海军正在探索的一种方法,通过在基地部署 5G 网络,可以促进通常在 5G 丰富的环境中获得的互联互通系统。创建这种 5G 基础设施将使军队能够利用“物联网”网络,其中塔、机器人和车辆上的传感器可以互相共享数据,并与计算机或平板电脑上的人类操作员共享数据,无论是在基地还是不在基地。

如今,部队可以使用Android 团队感知套件,这是一种平板电脑或智能手机软件,可以在现场显示和传输重要信息。互联设备的使用程度取决于其连接的强度,因此在现场持续的网络连接尤为重要。

在战场上相关部队之间共享和收集数据,是军队在需要时采取行动和响应的强大承诺,相关信息一旦传输就能得到共享和使用。维护这种连接需要节点,从坚固营房的稳定蜂窝网络,到快速部署的前沿作战基地的网络,再到战场上的部队。连接网络的节点可能来自安装在卡车后部的专用数据中继。

或者,这可能来自一个临时网络,该网络由电子自主车辆搭载,这些车辆与海军陆战队一起进入一个国家或战场。

“海军位于米拉马尔美军陆战队航空站的南加州科技桥正在试验由自主车辆搭载的新型 5G 网络,因此当未来的机器人两栖部队登陆海滩时,它们可以自带 5G 网络,” DefenseOne 写道。

依赖此类网络存在风险。如果信号被截获并理解,敌对部队就能预料到美国军队的动向。如果信号被发现并干扰,美军可能不得不恢复到 5G 之前的通信方式。但是,在战斗开始前抵达、携带网络并向军队其他部门传输数据的潜力是巨大的。尽管如此,军方并没有计划在不考察具体可能出现的不足之处的情况下就进行部署。

“如果系统被破坏了会怎样?如果它被设计成前沿作战基地的网状网络,如果它被破坏了会怎样,这对在那里作战的海军陆战队员和水兵有什么影响,我们真正关心的传感器到射手的网络会怎样?” Cohen 说。

 

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Kelsey D. Atherton

科技领域特约撰稿人

Kelsey D. Atherton 是一名军事技术记者,自 2013 年起为《大众科学》供稿。他报道无人机器人和其他无人机、通信系统、核企业以及用于规划、发动和缓解战争的技术。


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