20多年前,美国国防部的作出的“未来无线电”决策对于当前军事机构所购买的通信装备仍然产生着深远的影响。联合战术无线电系统(Joint Tactical Radio System,简称JTRS)可能即将迎来生命周期的终点,但其仍然给美国陆军留下了大量亟待解决的遗留问题——并严重影响着JTRS框架的推进速度。

所谓JTRS项目,是指美国国防部提出的、要求建立一套完善且基于软件定义技术的无线电通信设备(即SDR)的发展计划。软件定义无线电在上世纪九十年代中期尚处于初步发展阶段,但JTRS联合计划办公室(专门负责推动国防部内各项目的机构)坚信,及早投资将能够带来成本更为低廉的长期硬件与政府拥有型软件(一类闭源软件,但其会提供面向各类供应商的公开库),从而防止政府事务处理基础被少数承包商所垄断。

CORBA风格

JTRS联合计划办公室虽然已不复存在,但其软件却仍在使用当中。联合战术网络中心(Joint Tactical Networking Center,简称JTNC)已经接管了其软件通信架构(简称SCA)、应用框架以及基于POSIX的实时操作系统(用于支持JTRS后续设备当中所使用的全部软件定义无线电功能,以及各类特定任务当中不同无线电技术所使用的具体‘波形’)的管理工作。软件通信架构负责为软件提供接口,通过操纵无线电硬件当中的现场可编程门阵列(简称FPGA)以重新配置其功能。直到最近,无线电开发人员还不得不通过对象请求代理架构(简称CORBA)对这些接口进行访问。

CORBA诞生于上世纪九十年代,其意义主要用于解决当时存在的跨平台开发难题:国防部方面为了实现代码的可移植性,强制要求军方人员利用CORBA与C++进行无线电开发。但这项目标始终未能实现,因为CORBA本身太过复杂且混乱,所以在软件通信架构当中难于实现。退一步讲,即使代码能够在不同无线电设备间轻松移植(当然,事实并非如此),将无线电从一种波形转换为另一种波形所需要的不仅仅是软件更新——在大多数情况下,操作人员还需要替换对应硬件。

今年2月,联合战术网络中心发布了SCA 4.1,一套最终彻底舍弃CORBA的软件通信架构迭代版本。这对于降低未来基于软件通信架构的更多新兴项目的开发成本而言无疑是个好消息。更重要的是,美国陆军真的急需在通信能力方面迎来这样的好消息。

危险信号

JTRS为美国陆军建立的手持式单人小型适配(简称HMS)无线电项目长期“便秘”,其中的Rifleman无线电与Manpack无线电装置皆存在严重问题。

去年9月,美国陆军官员宣布,他们将叫停已经耗资60亿美元的士兵信息网络-战术通信系统(简称WIN-T)项目。顺带一提,该项目原本被视为陆军战场上的骨干网络通信设备。虽然国会方面对此持反对意见,但陆军官员担心这套已经拥有十年历史的软件系统可能不够灵活,无法应对先进对手的干扰甚至黑客入侵活动。

接下来是美国陆军的手持式单人小型适配(简称HMS)无线电项目。这类由步兵在野外环境下使用的无线电在过去十年中长期成为最令陆军方面头痛的“麻烦制造者”。由于预算一直无法划拨到位,加之项目自身开支超出预期,HMS无线电在未经过全面测试的情况下即匆匆上马,并在“低产能”的状况下供应了三年才迎来正式的军方采购合同。

其中尺寸最小的手持式Rifleman无线电用于将步兵的前线数据与更庞大的陆军网络对接起来。这台功率为5瓦的无线电使用JTRS的Soldier Radio波形(简称SRW)——这是一种适用于UHF与L波频的数字通信格式。然而,SRW只能供地面作战士兵使用; 要将指挥链传达至飞机当中,Rifleman无线电必须配合体积更大的单人型(Manpack,大小与背包相似)无线电或车载无线电(即Ground Mobile无线电装置,此项目于2012年被叫停)使用。在理想条件下,Rifleman无线电的通话半径仅约为2公里。而即使配合单价型Manpack作为路由支持,其同时存在重大问题。这是因为单人型Manpack无线电在进行数字语音通信时往往会产生乱码,这一点在与起重机及其它近距离空中支援部队通信时显得尤为严重。

在2014年测试期间,Rifleman无线电与Manpack无线电皆被确定为存在严重问题。然而就在评估过程当中,美国军队就已经从2012年开始以“低产能”(换言之,即高成本)方式进行制造。由于伊拉克与阿富汗持久战所带来的旺盛需求,早在2015年拿下正式生产合同之前,陆军方面就已经采购了21000多台Rifleman无线电——看来所谓“低产能”好像也没那么低。

2015年,美国国防部监察长发现,Rfileman无线电的 ??? 存在大量故障状况……

无独有偶,Manpack的情况也好不到哪去。

Thales and Harris公司最终拿到的Rifleman无线电合同总价高达39亿美元,其中涉及19万3276台无线电装置。经过核算,这意味着每台无线电的价格约为2万美元,包含配件与支持服务费用; 但就在一年前,也就是2014年,美国陆军还期望能将Rifleman无线电的成本控制在5600美元左右。同样根据2014年的预估,Manpack无线电的价格约为72000美元; 但通过2017年的预算来看,Manpack无线电实际订单中为1459台装置开出了1.149亿美元价码,这意味着每台无线电价格近78000美元——还不包括维护、配件及服务成本。对于这样一套商用型且基于既有标准的系统而言,如此高昂的制造成本实在令人难以理解。

美国陆军目前仍在努力填充这两款无线电设备留下的空白。就在上个月,陆军方面与Leader Radio公司签订了一份总价值约40亿美元的采购合同。尽管仍存在价格更为低廉且更加高效的其它技术选项,但美国陆军仍然“力排众议”,选择由Leader Radio为其提供基于SRW波形的双通道手持无线电以及用于飞机通信的陈旧SINCGARS波形无线电设备。

本文翻译自Ars Technica

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