美国Harris公司C4ISR+系统解决方案介绍

美国Harris公司C4ISR系统解决方案刘清（武汉中原电子集团公司研发中心）摘要：本文从联合（Fusion™）网络系统、加固型掌上电脑RF-3590、猎鹰（Falcon）指挥系统、事态感知（SA）视频接收机、边界安全系统五大系统的组成、特性、功能、应用等方面详细地介绍了美国Harris公司C4ISR系统的详细解决方案。关键词：C4ISR、网络、通信、事态感知（SA）、共享、安全1.C4ISR系统概述当今世界上的军事行动依赖于C4ISR（指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察）系统提供收集和分析敌方部队情报的能力，然后将这些情报信息发送给作战部队，这就要求C4ISR的装备具有快速和精准的能力。美国Harris公司为C4ISR任务提交的解决方案是：通过C4ISR系统可以使部队收集音频、视频和环境（physical）情报信息，并可传输和管理这些数据，这些系统帮助部队确保对国家边界、地区边界、临时设施和财产进行有效的保护。2.Harris公司C4ISR系统详细解决方案2.1.美国Harris公司C4ISR系统组成美国Harris公司C4ISR系统由下列5大系统组成：1）联合（Fusion™）网络系统：任何地方可同步、储存和共享信息；2）加固型掌上电脑RF-3590：甚至在作战边界（atthetacticaledge）也有高性能应用和处理能力；3）猎鹰（Falcon）指挥系统：世界级指挥和控制解决方案4）事态感知（SA）视频接收机RF-7800T-HH:直接传输ISR（情报、监视和侦查）视频给地面和移动部队的士兵；5）边界安全系统：具有共享作战图像和自动巡逻调度的能力，可以更快获得更多的信息，以便作出正确决策。下面从每个系统的组成、特性、功能、应用等方面详细介绍美国Harris公司C4ISR系统的详细解决方案。2.2.美国Harris公司C4ISR系统的详细介绍2.2.1.联合（Fusion™）网络系统基于AN/PRC-117G电台已经经战场上证明的经验，Harris公司将网络扩展到最完备的移动系统领域。Harris联合（Fusion™）网络系统(如图1)专门为移动中的军事行动设计，可为移动和车下士兵提供有保障的无线网络连接、内容和服务。由于具有战场扩展方面的经验，Harris公司是目前唯一能够提供一个综合、集成和高性价比的网络平台的公司，该联合（Fusion™）网络平台具有同步、存储和共享重要信息能力，它们都与现有的设备兼容，该系统可将上级总部之间的重要信息通过指挥车可靠地、持续稳固地发送到班组。图1联合（Fusion™）网络系统联合（Fusion™）网络系统的功能有:—提供从指挥官到士兵所有应用程序—长距离的移动连接，小型紧凑通用系统配置—将话音、数据、视频和图像快速有效地在战场上传输—标准的开放性结构—为网络的话音、数据和视频通信提供多种传输路径—战场上采用4GLTE技术—具有支持30个用户同时进行话音、短信、数据和视频传输的能力；下面从联合（Fusion™）网络平台、联合（Fusion™）网络系统的多种安全域和多种集成服务几个方面进行详细地介绍。2.2.1.1.Harris联合（Fusion™）网络平台的组成、特性及其应用联合（Fusion™）网络平台由AN/PRC-117G电台、军用级的网络通信服务器和联合（Fusion™）战术蜂窝系统组成（如图2）。图2联合（Fusion™）网络平台1）猎鹰FalconIII®AN/PRC-117G战术电台Harris公司交付的小型、轻重量、战术电台子系统是将猎鹰FalconIII®AN/PRC-117G电台（如图3）与小型50W车载放大器适配器(VAA)结合（如图3左）,该子系统可提供Sierra™II软件可编程加密和具有突破性的宽带数据性能，它采用了Harris自适应宽带网络波形(ANW2)和士兵电台波形(SRW)，可同时进行战术和蜂窝通信。Harris猎鹰FalconIII是美国国防部实现网络战最具潜力电台，它使得战场上的战士可以通过多个网络同时发送和接受话音和数据，产生一个更完整的共同作战图像，从而大大增强了战场态势感知能力和任务指挥能力。图3带有50W车载放大器适配器(VAA)的AN/PRC-117G电台和网络通信服务器（NCS）猎鹰FalconIII®电台的特性：扩展了经战场证明的AN/PRC-117G的功能，成功地证明了美国军队网络集成的能力；可进行长距离移动连接；可进行紧凑、多种系统的配置；在战场上可快速高效地传输话音、数据、视频和图像；安全的宽带组网能力，可同时传话音和数据；连接车下士兵和车上的指挥官；可同时进行战术和蜂窝通信；猎鹰FalconIII®电台支持的应用包括：基于IP的路由选择/连接数据交叉频段传输网络管理支持安全GOTS（政府现货）应用的服务器，如:TIGR、JBC-P、CPoF、FBCB2可移动的存储器2）网络通信服务器(NCS)AN/PRC-117G电台通过与Harris的网络通信服务器（NCS）相连（如图3右），大大增加了其功能性，Harris联合（Fusion™）网络系统正是基于这种多功能性而建立的。Harris的网络通信服务器（NCS）是一个专为移动环境设计的集成处理资源（integralcomputingresource），尺寸小，具有双安全性的内置路由器、服务器和标准接口，支持数据交叉频段传输、分布式信息路由选择，并支持关键任务应用程序。Harris凭借它丰富和值得借鉴的军用通信经验，提交了满足当前和未来战术机动性设计要求的具有柔性结构的小型、军用级、可升级的网络集成中心。网络通信服务器（NCS）的特性:具有独立的集成系统，可同时进行多级的安全网络工作，具有跨域功能；远程和移动的连接性和路由选择；支持主客户应用程序和网络管理；具有可移动存储器标准的开发结构；可传输网络话音、数据和视频通信的多种传输路径；可部署的服务器，重要信息可传输到任何需要的地方；柔性和保密数据处理功能3）Harris联合（Fusion™）战术蜂窝系统Harris联合（Fusion™）战术蜂窝系统是军用级的系统，容易部署，它采用了商用的4GLTE蜂窝和无线网络标准。适用于作战中心、车载、临时部署和灾后救护。该系统采用了无线接口（4GLTEper3GPPRelease8,WiFi802.11g/n），可提供的无线服务为：话音、文本信息、事态感知&映射、图像和视频、Internet浏览和IP数据。图4为战术蜂窝单元。图4战术蜂窝4GLTE单元2.2.1.2.Harris联合（Fusion™）网络系统的多种安全域（multiplesecuritydomains）Harris联合（Fusion™）网络系统具有多种安全域：具有保密级的高一级集成系统和非保密级的低一级集成系统。1）保密级的高一级集成系统高一级集成系统是由猎鹰FalconIII电台组成，上行链路采用自适应宽带网络波形(ANW2)，下行链路采用士兵电台波形(SRW)（如图5所示）。ANW2上行链路SRW下行链路图5高一级集成系统2）非保密级低一级集成系统（4GLTE）非保密级低一级集成系统（如图6）具有以下特性：可与eNodeBpicocell接口采用蜂窝核心网络采用蜂窝网络管理可以传视频、聊天/文本和话音图6低一级集成系统（4GLTE）低一级集成系统支持的应用包括：事态感知基于IP的路由选择/连接数据交叉频段传输网络管理服务器的非保密应用，如:Email、话音/聊天/专用线路接口日志（PLIlogs）、数据库、入口可移动存储器2.2.1.3.Harris联合（Fusion™）网络系统的多种集成服务在任务指挥和控制情况下，Harris的联合（Fusion）网络系统很容易进行部署，它具有柔性和多功能性的特性：统一标准的通信系统不同网络之间进行数据交叉频段传输视频信号分配采用了可嵌入的ISR接收机技术集成的交叉域安全功能支持内置和外置服务器应用开放的标准体系结构小型化设计满足美军标MIL-STD-810多种基于IP传输的接口图7IP传输Harris的联合（Fusion）网络系统通过下面几个网络和设备支持IP传输（如图7）：A）宽带以太网（BroadbandEthernet）从连指挥所到营指挥所的回程（backhaul）连通性可通过与Harris的大容量、基于IP视距（LOS）传输的RF-7800W以太网电台的连接（可通过网络通信服务器背面的路由端口接入）而建立。B）嵌入式ISR（情报、监视和侦查）接收机（EmbeddedISRReciever）该集成的、嵌入式接收机允许移动操作者接收直播的ISR视频，并立即通过其它的网络通信服务器（NCS）支持的IP传输重新分配给其它的没有本地ISR接收机的战术操作者。C）卫星通信（SATCOM）对于移动中指挥官，视距以外的连接可通过与RF-7800BBGAN终端连接来实现（可通过网络通信服务器背面的路由端口接入）2.2.2.RF-3590-RT军用级平板电脑Harris的创新在RF-3590平板电脑上达到了一个新的水平，这个战术、军用级的安桌（AndroidTM）7英寸平板电脑（如图8）是整个系统解决方案的核心，专门为军队任务设计。它具有平板的尺寸，系统的功能，使你的网络到最远的边缘。图8军用级7英寸平板电脑RF-3590R甚至在战场的边缘，你也可以相信它的能力，通过比以前更快的速度捕获、处理和共享大量的数据，可大大增加事态感知能力。它可以象智能手机一样提供给你最需要的功能：高性能计算处理能力采用了可扩展的传感器套件具有互操作性平台满足美国国防部（DoD）对安卓设备的安全要求具有与加密网络和信息的宽带连接能力全移动视频流、代码转换和分布通过应用程序和扩展接口很容易进行功能扩展事态感知的能力（有时还需要其它设备，包括军用级的手提电脑）在最具挑战性的环境条件下具有可靠的性能——包括可浸入水中或在冰点温度下工作RF-3590-RT具有以下特性：1.5GHz双核处理器64GB（可扩展到128GB）永久性内存1GBLPDDR2存储器多种传感器前后带有保护面的摄像头(2Mp/8Mp)可与军用和商用电台连接2.2.3.Harris猎鹰FalconCommand™指挥系统无论什么任务，排长和班长都面临着获得和共享事态感知信息的关键性挑战。Harris猎鹰FalconCommand™指挥系统RF-5410FC（如图9）允许指挥长与他们的士兵一起在任务布置和执行期间实时共享重大关键战场情报。通过为美国士兵装备最新的情报、计划和事态感知装置，可提供实时的事态感知和共享作战图像，指挥长们可获得比敌人更多的信息优势，这样，为任务成功打下基础。图9Harris猎鹰FalconCommand™指挥系统RF-5410FCHarrisRF-5410FC猎鹰指挥系统具有直观的用户界面，容易使用，并具有足够的尖端性能，可提供与系统共享的同步数据，这样，可防止任何一个点在任务执行的关键时刻的数据出故障。Harris猎鹰指挥系统安装了最新的软件，可提供3D地图，使得士兵们在为执行任务作准备期间可更好地理解战场地形和地貌。并且，该系统也可运行目前的最新的处理平台，包括HarrisRF-7800S加密的单兵电台和其它的显示器，这样，使得猎鹰指挥系统的下一代指挥和控制软件可与C4ISR系统完全集成。HarrisRF-5410FC猎鹰指挥系统具有以下特性：实时事态感知（SA）、战场管理和协作能力；具有FalconII®andFalconIII®的电台接口，可与无线网络或有线网络接口；自动GPS定位报告军用叠加图像（overlaygraphics）、满足MIL-STD-2525C标准的符号体系和陆地导航工具2.2.4.多频段事态感知视频接收机RF-7800T小型、多频段事态感知视频接收机（SAVR）RF-7800T（如图10）可直接将ISR（情报、监视和侦查）视频提供给地面部队，这样，使得他们可以实时地观测到飞