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军用机载无线电设备功能不断增加 前景广阔(全文)

中国网4月28日讯 泰国《亚洲军事评论》杂志刊登托马斯-威辛顿的文章,简要介绍了世界主要国家制造的军用机载无线电设备以及该领域的未来发展。

军用机载无线电设备的功能不仅仅是用于通话,如今固定翼和旋转翼军用飞机装备的无线电设备的功能正在不断增加。

目前世界各国军用飞机使用的各种无线电设备主要由欧洲国家、美国以及亚洲的以色列的制造商提供。

欧洲国家制造商提供的产品

欧洲国家的军用机载无线电设备制造商包括德国著名的无线电通信专业公司——罗德与施瓦茨公司以及法国最大的军工电子企业——泰利斯公司。

德国罗德与施瓦茨公司的核心产品是该公司制造的M3AR系列甚高频(30-300兆赫)和超高频(300-3000兆赫)机载无线电通信设备。这些无线电通信设备采用调幅制式(简称AM)时,发射功率为20瓦;采用调频制式(简称FM)时,发射功率为30瓦;可以使用包括北大西洋公约组织的HAVE QUICK I/II频率捷变模式以及“土星”跳频波形在内的多种波形提供安全的超高频通信。M3AR系列机载无线电通信设备还兼容该公司的SECOS跳频波形。SECOS跳频波形的数据传输速率为16千比特/秒,在同一个网络中最多可容纳128部无线电台同时共享信息。这些无线电台非常容易集成在一架飞机上,因为它们符合美国国防部制定的关于飞机及其子系统军用通信标准协议以及有关国际组织制定的通信标准协议。罗德与施瓦茨公司制造的M3AR系列机载无线电通信设备包括3种型号,分别是MR6000R型、MR6000L型和MR6000A型,德国陆军航空队装备的EC-725UHT型“虎”式武装直升机(由欧洲空中客车公司直升机分公司制造)已经安装了MR6000A型机载无线电通信设备。

法国泰利斯公司提供的机载无线电设备产品包括该公司制造的NextW@ve TR-6000型软件定义无线电系列设备,据该公司在向《亚洲军事评论》杂志提供的一份书面声明中称,“已经有20多种不同类型的军用飞机装备了他们公司制造的机载无线电系列设备,这些军用飞机包括多用途作战飞机、直升机、运输机、空中加油机和无人驾驶飞行器(无人机)等。”泰利斯公司在本世纪初开始生产时,NextW@ve机载无线电设备就支持加密和跳频配置的多种不同波形,例如泰利斯公司的专有PR4G波形以及上面所说的北大西洋公约组织的HAVE QUICK I/II频率捷变模式和“土星”跳频波形等。此外,NextW@ve机载无线电设备还支持国家安全波形以及Link-16数据链。Link-16数据链是北大西洋公约组织的超高频战术数据链,能够处理信息、语音以及进行数据通信,后者的速度可达26.8千比特/秒。NextW@ve机载无线电设备能够满足高容量数据交换和联网的需求,使军用飞机的作战性能大大提高。NextW@ve机载无线电设备之所以具有这样的能力,是因为它的数据传输速率高达250千比特/秒。

根据泰利斯公司发表的声明,除了NextW@ve机载无线电系列设备,该公司研制的TMA-6000型机载宽带数据链终端已经进入了前期生产阶段。这种机载宽带数据链终端在Ku波段(12-18千兆赫)工作,数据传输速率为137兆比特/秒。该公司称,TMA-6000型机载宽带数据链终端已经在欧洲制造的“神经元”无人作战飞行器(由法国领导,瑞典、意大利、西班牙、瑞士和希腊参与研制)以及一架由美国洛克希德 马丁公司制造的不便透露国籍的P-3C“猎户座”海上巡逻机上成功进行了技术验证。泰利斯公司热衷于强调TMA-6000型机载宽带数据链终端与遥控视频增强接收机(简称ROVER)实时视频图像通信体系结构的相互操作性,该结构包括无人机、载人军用飞机以及地面终端。

以色列制造商提供的产品

以色列的军用机载无线电设备的主要制造商包括拉斐尔先进防务系统公司、埃尔比特系统公司和Commtact公司。

埃尔比特系统公司制造的军用机载无线电设备产品之一是VRC-920型高频/甚高频无线电台,这种无线电台应用了加密和跳频技术来保护通信安全。VRC-920型高频/甚高频无线电台的预置频道多达100个,发射功率可以在0.25瓦至20瓦之间进行调整,数据传输速率最高可达到32千比特/秒。埃尔比特系统公司制造的其它机载无线电设备产品还包括SDR-7200AR型甚高频和超高频无线电台,以及L波段(1-2千兆赫)、S波段(2-4千兆赫)卫星通讯(SATCOM)电台。此外,该公司制造的SCR-7200AR型机载无线电设备能够满足软件通信体系结构标准。软件通信体系结构标准由美国国防部起草,内容包括硬件和软件与软件定义无线电设备的相互操作性,是昔日美国联合战术无线电系统(简称JTRS)下一代语音和数据通信系统的一个重要组成部分。

以色列拉斐尔先进防务系统公司制造的BNET系列软件定义无线电设备也能够满足软件通信体系结构标准。BNET系列软件定义无线电设备以全球链接(Global Link)语音和数据通信系统的形式提供了一种机载组件,该系统在甚高频和超高频频段运行,并提供L波段通信。

以色列Commtact公司制造的机载无线电设备是甚高频/超高频无线电台,能够提供模拟和数字数据通信。模拟和数字通信之间的区别是:模拟通信以其原始形式传输声音或信号,而数字通信则以每秒数千样本的速率采集声音或信号的样本,然后将这些样本转换成1和0,传输到另一个数码设备,该装置再将这些数据转换为能够接收的声波。Commtact公司生产的UVR型甚高频/超高频无线电台能够为数据和语音通信提供模拟与数字通信,这种无线电台安装在有人驾驶飞机以及无人机的后部,在一个干净而且安全的环境中工作。

美国制造商提供的产品

美国联合战术无线电系统项目在2011年进行了重组,但是该项目的许多分项目仍然保存了下来,其中包括空中、海上和固定无线电设备项目,该项目的主承包商是本国的洛克希德 马丁公司。在机载无线电设备领域,美国的诺斯罗普 格鲁曼公司和雷神公司作为分包商正在联合研制AN/ZRC-2小型机载无线电台,作为空中、海上和固定无线电设备项目的组成部分。AN/ZRC-2小型机载无线电台兼容超高频、卫星通信、Link-16数据链、移动用户目标系统(简称MUOS,洛克希德 马丁公司为美军研制的下一代窄带战术卫星通信系统)、宽带网络波形(简称WNW,用于车载和步兵部队)、士兵无线电波形(简称SRW,用于步兵部队)。这种AN/ZRC-2小型机载无线电台即将装备美军的几种直升机,其中包括:波音飞机公司制造的AH-64D/E“长弓阿帕奇”和“阿帕奇卫士”攻击直升机以及波音飞机公司制造的CH-47D/F“支奴干”重型运输直升机。美国空军的固定翼飞机也将装备AN/ZRC-2小型机载无线电台,例如,洛克希德 马丁公司制造的C-130J型“大力神”运输机、波音飞机公司制造的KC-135R型空中加油机以及麦道公司与波音公司合作生产的KC-10A型“延伸者”空中加油机。

雷神公司除了与诺斯罗普 格鲁曼公司一起参与研制AN/ZRC-2小型机载无线电台项目,也为美军提供了自己制造的机载无线电设备产品,例如,美国陆军广泛使用的AN/ ARC-231型甚高频/超高频无线电台。该公司生产的软件定义无线电台提供语音和数据的调频通信以及卫星通信,可以兼容AN/ARC-231型甚高频/超高频无线电台使用的波形,包括HAVE QUICK-I/II频率捷变模式和单信道地面和机载无线电系统波形。单信道地面和机载无线电系统波形能够提供固定频率和跳频两种模式,除了在美军中使用,也在世界各地广泛使用。雷神公司制造的机载无线电设备产品还包括AN/ARC-232型系列无线电台,这些单波段甚高频/超高频无线电台使用抗干扰波形,例如“土星”波形。雷神公司开发AN/ARC-232型系列无线电台主要用于取代该公司制造的传统AN/ARC-164型超高频无线电台。AN/ARC-164型超高频无线电台采用HAVE QUICK-I/II波形通信,美国空军的许多飞机(包括波音飞机公司制造的B-52G/H“同温层堡垒”战略轰炸机)都装备了这种无线电台。

美国哈里斯公司制造的机载无线电设备包括RF-7850A-MR型多频段多信道机载无线电台。这种无线电系统具有双信道,每个信道的发射功率为5瓦。采用调幅/调频模拟语音通信,该无线电台能够进行频移键控(简称FSK,一种通过传输载波频率的微小变化进行数字传输的调频模式)和幅移键控(简称ASK,一种通过改变载波振幅进行数字传输的调制方式)混合激励线性预测语音编码标准语音传输。对于宽带通信,RF-7850A-MR型无线电台采用该公司的自适应网络宽带波形(简称ANW2);对于窄带网络,采用时分多址网络波形(简称TDMA),以确保多个用户能够通过时间的分配共享单个无线电信道。这种无线电台的数据传输速率为64千比特/秒至1.6兆比特/秒。

美国罗克韦尔 柯林斯公司与雷神公司合作提供了许多军用机载无线电设备产品。在甚高频/超高频领域,为国际客户提供的产品包括AN/ARC-210 Generation-5型系列机载无线电设备和Talon型系列机载无线电设备;在高频领域,为国际客户提供的产品包括AN/ARC-190型、AN/ARC-220型和AN/ARC-243型无线电台。罗克韦尔 柯林斯公司有关业务负责人杜格 舍恩介绍说,这些机载无线电设备已经装备“世界各地的多用途作战飞机、轰炸机、空中加油机、运输机、侦察机和无人机。”在通信安全方面,杜格 舍恩先生补充说,他们公司制造的机载无线电设备“能够为全世界客户提供任何保密等级的通信,从基本的高级加密标准(简称AES,美国国家标准与技术研究所用于加密电子数据的规范)到传统意义的最高机密等级,包括独特的国家特定密码。”罗克韦尔 柯林斯公司制造的军用机载无线电设备可以支持多种波形,包括单信道空对地无线电通信系统、移动用户目标系统、士兵无线电波形、宽带网络波形、欧洲安全软件定义无线电波形、Link-16数据链、Bowman战术通信系统、美国联邦和州以及地方公共安全部门使用的由美国国际公共安全通信官员协会(简称APCO)制定的数字通信标准以及世界各地民用紧急服务所使用的由欧洲通信标准协会(简称ETSI)制定的多功能数字集群无线电标准波形。在数据传输速率方面,该公司制造的军用机载无线电设备处理数据的速率在16千比特/秒至45兆比特/秒之间。

美国的Exelis公司也提供了一系列的军用机载无线电设备产品,包括ARC-201型甚高频系列无线电台(其中有ARC-201D(V)型)。目前该公司生产的机载无线电设备,除了出口型ARC-201B/E和ARC-341型无线电台以外,都兼容Bowman战术通信系统波形。据Exelis公司夜视和通信系统总工程师吉姆 克罗格尔介绍说,“美军所有的旋翼机都安装了ARC-201型甚高频系列无线电台。”他补充说,“这些机载无线电设备的发展开始于20世纪80年代初,基于单信道地面和机载无线电系统(简称SINCGARS)无线电台的通用模块方式。独特的模块被添加到通用模块之中,使其能够适应机载应用程序的要求。在接下来的20多年里,ARC-201型甚高频系列无线电台经历了一些预先计划的产品改进,并在性能增强以后被纳入单信道地面和机载无线电系统。”这些无线电台能够提供16千比特/秒的数据传输速率,配备了美国国家安全局的Type-1型密码。关于ARC-201型甚高频系列无线电台支持的波形,克罗格尔先生说:“这些无线电台拥有空对地通信专用信道,因此仅需要支持单信道地面和机载无线电系统波形。单信道地面和机载无线电系统实际上支持多个不同的波形变体,从基本的甚高频-调频模拟到各种数字跳频模式。”美军飞机目前使用的ARC-201型甚高频系列无线电台最终将由新的AN/ZPY-2型无线电台所取代。

科巴姆公司提供的军用机载无线电设备产品非常适合特种部队用户,特种部队用户可以使用该公司制造的Flexcomm特种任务和战术无线电通信系统。Flexcomm特种任务和战术无线电通信系统是一套产品,其中包括RT-5000型甚高频/超高频无线电台。RT-5000型甚高频/超高频无线电台覆盖50-870兆赫的调幅/调频模拟波段,确保其能够与移动无线电台、军用通信、空中交通管制、调频广播和海事无线电台兼容。Flexcomm系统的系列产品还包括用于RT-5000型甚高频/超高频无线电台的CD-5000型显示装置,以及P-2000型数字/模拟战术调频无线电台,该无线电台在设计时已经考虑到飞机上有限的空间。P-2000型数字/模拟战术调频无线电台的设计特点是,像RT-5000型甚高频/超高频无线电台一样可与民用紧急服务通信网络进行通信,当军事和民事部门正联合开展灾难救援行动时,这样的设计就具有非常重要的作用。考虑到这一点,RT-5000型甚高频/超高频无线电台和P-2000型数字/模拟战术调频无线电台这两种无线电设备都支持由美国国际公共安全通信官员协会制定的数字通信标准波形。

军用机载无线电设备的未来发展

关于军用机载无线电设备设计的未来发展趋势,美国罗克韦尔 柯林斯公司的杜格 舍恩先生认为,机载无线电系统的功能在未来只会增加。“如今的最新一代软件定义无线电台基本上都是 飞行计算机 不同的前端。内部处理能力正在呈指数级增长,以适应不断增加的语音、数据和视频的处理需求。”法国泰利斯公司预见了军用机载无线电设备在未来的一些重要演变。根据该公司向《亚洲军事评论》杂志提供的声明,其中就包括了机载无线电设备的波形将符合欧洲安全软件定义无线电(简称ESSOR)和联合宽带网络波形(简称COALWNW)标准。负责监督欧盟防务合作的欧洲防务局(简称EDA)正在开发将欧洲安全软件定义无线电作为欧洲军用软件定义无线电的一个通用结构,其中包括实现处理欧洲安全软件定义无线电伙伴国芬兰、法国、意大利、葡萄牙、西班牙和瑞典之间宽带战场通信传输的大容量高频、甚高频和超高频数据波形。联合宽带网络波形计划包括澳大利亚、芬兰、法国、德国、意大利、西班牙、瑞典、英国和美国,该计划致力于开发供这些国家使用的一种类似宽带网络波形。这些波形的开发和使用作为欧洲安全软件定义无线电和联合宽带网络波形计划的组成部分,将大大加速和扩大空对地/地对空通信,并以同样的方式增强对地面战术通信。除了这些波形创新,泰利斯公司补充说,有关研究和开发工作将加快飞机和无人机之间的空对空通信速度,这对于多用途作战飞机与执行攻击或侦察任务的无人机的通信联系将具有非常重要的作用。

(李有观 编译自泰国《亚洲军事评论》杂志)