如今,美军单兵系统已简化到了由智能手机手持终端与手持电台为核心组成的系统。2012年10~11月,在美国陆军NIE 13.1演习中,“奈特勇士”单兵综合作战系统采用了摩托罗拉公司的Atrix智能手机终端和通用动力公司的AN/PRC-154“步枪手”电台。在2013年4~5月的NIE 13.2演习中,“奈特勇士”系统的智能手机终端变成了5.3英寸屏幕的三星Note 1。根据美军公布的计划,2013年7~8月,美军第1装甲师第2旅战斗队将直接装备三星Note 2智能手机。
美军单兵系统方案变迁
名称变更
美国陆军的单兵系统原名为“陆地勇士”系统(Land Warrior System)。该系统曾于2006年在美国华盛顿州刘易斯堡军事基地进行作战评估,随后于2007年4月部署到伊拉克战场。经过实战检验,美军驻伊拉克作战部队对“陆地勇士”系统在战场上的作用给予充分肯定,但同时也对系统质量及体积过大等问题提出质疑。针对计算机技术频繁升级及相关装备螺旋式发展的情况,为了便于理解和管理,美国陆军提出“地面士兵系统”(Ground Soldier System)的总概念,在这个概念之下再按照“增量1、增量2……”的方式对每个阶段的系统分别命名。“陆地勇士”即属于“地面士兵系统”概念提出之前的上一代系统名称。
2007年,由于系统质量及成本等问题的解决不尽如人意,美军决定“陆地勇士”型号不再继续发展,但该系统在伊拉克和阿富汗战场的试验性作战部署将一直持续到2012年春季,为后续系统积累宝贵的实战经验。
在提出“地面士兵系统”概念后,“陆地勇士”系统的后续型号被命名为“地面士兵系统增量1”。2010年6月14日,为了便于称呼,美国陆军将“地面士兵系统增量1”命名为“奈特勇士”系统,以纪念二战期间美军“荣誉勋章”的获得者罗伯特·B·奈特上校(COL Robert B. Nett)。罗伯特·奈特,美国康涅迭戈州人,1940年17岁时入伍,并一直服役到1978年,2008年去世。1944年,美军在菲律宾的对日作战中,时任中尉的奈特带队发起了一次攻击行动,尽管身上多处负伤,他还是用步枪和刺刀杀死7个日本兵,并因此获得美国国家最高荣誉奖章——“荣誉勋章”。
方案变更
“奈特勇士”系统虽然脱胎于“陆地勇士”系统,但除了名称变更之外,“奈特勇士”的技术方案也有较大变动。
作为美国陆军的单兵综合作战系统,“陆地勇士”系统被定义为供徒步步兵使用的态势感知和指挥控制系统,系统的核心硬件包括计算机、控制终端、电台及安置于头盔上的单目显示器,此外还包括连接这些设备的线缆,系统质量根据配置不同在3.6~4.5kg。
“奈特勇士”系统在定名初期延续“陆地勇士”系统的硬件配置方案,但在2011年春季的美国陆军网络集成评估演习NIE 11.2中,原方案的质量及体积等问题受到演习部队和军方高层的质疑,“奈特勇士”系统的技术方案也随之发生重大变化。
在2011年10月末11月初的NIE 12.1演习中,“奈特勇士”系统取消了单目显示器和与之相关的连接线缆,保留了智能手机的手持终端以及与电台相联接的必要线缆,系统质量也从原来的4.5kg左右下降到现在的不足1.36kg。系统目前连接的电台为“步枪手”电台,未来可能会采用国防高级研究计划局(DARPA)研发的具备排级Wi-Fi网络功能的无线网络电台。
“奈特勇士”系统的耳机话筒以及终端在士兵身上的布设方式也会与“陆地勇士”系统有所不同,此外,士兵还将获得能够直接操作触摸屏的电容性手套。
系统现状
方案修改后的“奈特勇士”系统主要由智能手机终端和单兵手持电台组成。
在2012年10~11月的NIE 13.1演习中,“奈特勇士”系统采用的是摩托罗拉公司的Atrix智能手机和通用动力公司的AN/PRC-154“步枪手”电台,并首次采用SWIPES(士兵可穿戴一体式电源装备系统)外部电池包。SWIPES电池包既可以为电台供电,也可以为手机终端供电,工作时长约14小时;电池包电量耗完后,电台自身电池还可工作约7小时。
采用安卓操作系统的
智能手机终端
NIE 13.1演习中,士兵反馈意见认为摩托罗拉Atrix手机的4英寸屏幕过小,并且在强光下难以看到屏幕显示内容。于是在2013年4~5月的NIE 13.2演习中,系统的智能手机终端换成5.3英寸屏幕的三星Note 1(安卓操作系统)。除了屏幕更大外,三星Note 1手机还具有强光环境下的增强显示效果,并具有32G容量的SD存储卡。除硬件外,系统还对软件进行升级,增强了地图软件的标注显示功能。
发展前瞻
目前美军第10山地师第3、4两个旅已经装备Atrix手机终端。根据已公布的计划,2013年7~8月,美军第1装甲师第2旅战斗队将直接装备三星Note 2智能手机。Note 2手机不仅处理器速度更快,SD存储卡容量也将增大到64G。此外,系统连接的电台也将升级为AN/PRC-154A型,该型电台将同时具备保密和非保密通信功能。电台与手持终端的连接线缆也将从原来的黑色线缆升级为“C系列”绿色线缆,新线缆不仅插头更加坚固耐用,抗干扰性也更强。
从近期发展来看,“奈特勇士”系统的硬件均采用智能手机等成熟的商业产品。未来该系统技术方案很有可能会继续改进,最可能的变化是采用无线传输技术来去掉现有线缆,并借助“蓝牙”技术实现“步枪手”电台与显示终端的无线连接。
在NIE 11.2演习中,“奈特勇士”系统使用的还是系统专用软件,系统也无法与车辆平台上的软件互联互通。从NIE 12.1演习开始,“奈特勇士”系统已经开始使用美军通用的“联合战斗指挥平台”(JBC-P)软件,徒步系统与车辆平台的网络互通能力有了巨大提高。未来更多改进升级和新功能将会不断补充到现有软件中。
方案变更原因分析
从多方面的信息资料来看,“奈特勇士”系统选择采用手持式智能终端并取消单目镜的技术方案,原因主要有三点。
对士兵反馈意见的采纳
从“陆地勇士”在伊拉克作战部队试用开始,系统的质量及体积问题就一直受到试用部队的质疑。来自阿富汗战场的美军作战报告也指出,“陆地勇士”系统的头盔显示器及其线缆已经对士兵的战术动作产生负面影响。在NIE 11.2演习中,沿用原系统配置的“奈特勇士”同样受到评估部队的质疑,最终士兵计划执行办公室采纳了更改方案的做法。
对需求方案的精简
美军士兵计划执行办公室的管理者一直在对系统进行减重方面的改进和优化,但由于原系统的需求方案中始终包含头盔显示器及单兵计算机等内容,而在现有技术条件下系统的减重效果极为有限。NIE 11.2演习后,美军下决心调整系统,在原系统配置无法实现减重目标的情况下,只能对系统的需求方案进行精简,即取消头盔显示器、个人计算机及相关线缆,只保留手持智能终端、单兵电台及两者之间的连接线缆。
对民用成熟技术的重视
“奈特勇士”系统采用的手持智能终端,实质上就是目前商业市场上的智能手机,只不过在耐用性、功能和内置软件等方面进行了专门设计。美军之所以采用智能手机作为终端,一个重要原因是对成熟民用信息技术及产品的重视。应当看到,民用产品在信息技术和资金投入上远远超过军品,而不同用户对信息系统的功能性要求在实质上并无太大差别,如“奈特勇士”系统的手持智能终端目前所承担的任务职能主要是发送文字消息、显示数字地图、人员及车辆的位置信息,系统甚至不要求终端具备打电话的功能,因为士兵都会配有单兵电台,而这些功能对于普通智能手机来说根本就是小菜一碟。
此外,对民用成熟技术的引入还能够大幅节省军用系统的采办成本。据美军估算,“奈特勇士”系统从小型个人计算机向基于单兵电台的智能手机的发展转变,将在未来5年内为美军节省采办经费约8.22亿美元。由于采用了成熟的民用技术和产品,伴随民用智能手机的发展,美军未来能够在更短的时间内将最新产品应用到“奈特勇士”系统中来,从而进一步提高装备采办的效率。
思考与启示
重视用户体验在单兵装备采办
过程中的作用
对于单兵装备来讲,士兵的接受度是装备成功与否的关键。美军此次对“奈特勇士”系统的发展做出重大调整,一个重要原因是重视并接受了用户——也就是士兵的反馈意见,并通过用户体验推动系统需求方案的精简,实现装备采办的高效发展。其实在“奈特勇士”系统的方案竞标阶段,美军就已经为每个竞标商团队提供了由具有实战经验的老兵组成的联络员小组。这些联络员小组就像商业产品开发中的“植入式用户”一样,与开发商一起肩并肩地进行系统研制。联络员小组这种做法使设计者能够在交付最终产品之前与最终用户进行充分地接触和交流,能够在试验室里了解士兵对装备的感受,不仅消除了设计阶段对使用需求的疑惑,还减少了反复更改失败样品的次数,从而节省大量时间和金钱,并推动“奈特勇士”系统实现快速发展。
重视常态化综合演习对信息化装备发展的推动作用
在“奈特勇士”系统的发展过程中,NIE演习起到了重要的推动作用。鉴于信息技术和产品发展周期短、更新速度快的特点,只有建立常态化的综合演习制度才能有效检验信息化装备大规模运用的实战效果。
美国陆军的NIE演习就是类似的综合演习,该演习全称为“网络集成评估”,主要目的是对陆军的战术通信网络的集成度和相关装备的成熟度进行作战试验评估,并为未来旅战斗队的网络集成建设确立发展基线。另外,NIE演习还承担对一些新技术新产品的非正式作战评估职能。NIE演习首次演习在2011年6~7月进行,编号为NIE 11.2,此后每半年举行一次,2013年4~5月进行的是第5次演习,编号为NIE 13.2。美军宣称,NIE演习已为美军的装备采办节约60亿美元。
一年两次的NIE演习,恰好符合信息技术产品更新快的特点,这也是美军促进“奈特勇士”系统技术方案提升的重要原因之一。
重视成熟民用信息技术产品
与军用单兵装备的快速融合
武器装备的信息化建设是目前各国陆军现代化建设的重点,而信息化装备更新换代快的特点也一直在挑战传统而保守的装备采办体制。信息技术产品更新频率快,刚用上的新手机可能几年后就会停产;如果每种单兵信息装备都重新开发军用型号,传统装备的论证、研制、生产、交付、训练及保障体系无疑已不适应换代周期过程的信息装备。就这一点来说,我国应当充分借鉴外军的发展经验教训,探索成熟民用信息技术产品与军用单兵装备的快速融合途径,建立单兵信息化装备的快速采办机制,使单兵装备的信息化建设走上更好更快的发展之路,从而有力推动陆军装备实现从机械化到信息化的跨越式发展。