为什么美国陆军需要“空中层网络”来改善通信

当西点军校的陆军学员在周围的山谷和野外训练时，他们正在学习如何在军方所谓的“被动拒止环境”中作战。这个术语的意思是，自然景观会干扰无线电信号，使受训士兵难以像在空旷的田野中那样进行通信。

虽然军队已经为此进行了实践，并且拥有数十年在城市和山区作战的经验，但另一种可能性是使用新技术在地形中的士兵和更远的指挥官之间建立信号中继。为了实现这一目标，陆军正在开发一种“空中层网络”，即可以充当信号中继的飞行器系统。

美国陆军战术指挥控制通信项目执行办公室的项目经理斯科特·纽曼说：“[空中层网络]使我们能够将数据发送到空中层的资产，然后再返回，从而使信号能够跳过障碍物，从而有效地获得更多节点并扩大通信范围。”

换句话说，拥有一架可以中继信号的飞机意味着在山谷作战的士兵可以与山脊另一边的士兵共享信息，而不必担心信号丢失。随着战场不断扩大，包括村庄、城市街区或大片崎岖地形，与远距离友军保持联系变得更加重要。

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失去通信可能意味着被孤立、遭到伏击，或者只是前进速度不够快。保持通信联系可以让士兵智胜敌人、发现弱点、共享攻击信息，并在作为大部队的一部分作战时保持凝聚力。

在 2021 年项目融合技术演示中，陆军使用无人机来促进这种山上通信，尽管空中层网络可以与无人机配合使用。只要飞机能够接收和中继信号，这项工作就可以由盘旋的飞机、在该地区作战的直升机，甚至是陆军未来垂直升力计划中正在研发的新飞机来完成。

据 C4ISRNET 报道，今年 5 月，陆军未来司令部网络跨职能团队的 Greg Napoli 在一次行业会议上表示，空中层级可能意味着从武装飞机到系留气球（基本上是带有通信中继的系留气球）等一切东西。其他选择包括高大的便携式中继天线和无人机。

目前，这种高空通讯是通过卫星进行的，但卫星有局限性。虽然许多通信网络旨在实现可靠的全球连续覆盖，但信号可能会被干扰器阻断，而且如果一个国家使用反卫星导弹或其他太空武器摧毁卫星，这些卫星在战争中可能会变得脆弱。

相反，空中网络可以部署到士兵所在位置，并提供直接架空的通信链路，随着战斗的转移，可以拆除并运输到其他地方。所有这些都是为了提高陆军在与友军分开时保持联系和协调的能力。这种分散通信称为 NLOS，即“非视距通信”。

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未来改进这种网络通信的发展将影响陆军如何开发其空中非视距地面环境中继 (RANGE)。正如笨拙的首字母缩略词 RANGE 所表达的意思，延长中继的工作距离，可让士兵在保持有效联系的同时，彼此之间相距更远。

陆军与各组成部分的沟通方式决定了其作战方式。现代战争中传感器数量众多，无人机和坦克上的摄像头、飞机上的雷达、士兵佩戴的护目镜上的热成像等等，所有这些都有助于在战场上收集大量信息。将这些信息从观察转化为行动意味着对其进行分析和共享，让几英里外的炮兵精确定位侦察兵驾驶的无人机发现的目标。所有这些部分之间的通信网络使整个行动顺利进行，有助于实施毁灭性的攻击和干净利落地撤退。

随着陆军开发新型飞机来支援战场上的士兵，空中层网络将这些飞机与地面战斗连接起来，使得这些中继对于陆军的通信至关重要。附近部队之间更好的通信意味着当战斗发生时，可以部署增援部队，盟友可以知道危险在哪里，并且可以增加陆军的优势。交火是混乱的时刻，充满了声音和危险，士兵们交火并试图存活足够长的时间以赢得胜利。

利用空中分层网络，陆军希望使困难地形上的通信变得像在开阔的平原上一样简单。