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美军用通信技术调研

引言

美国军用通信技术在军事操作中扮演着至关重要的角色，从历史上的基本信号传递发展到现代的数字和卫星系统。本报告详细调研其历史演变、当前状态、关键技术、面临的挑战以及未来趋势，旨在为相关研究和决策提供全面信息。

历史演变

美国军用通信技术的历史可以追溯到古代和中世纪的信使系统。例如，成吉思汗使用从欧洲到蒙古首都的信使站和信鸽（Genghis Khan、Carrier Pigeon）。16至18世纪，海军信号使用旗帜、灯光和帆的移动，Sir William Penn开发了常规代码，Admiral Richard Kempenfelt提出了旗帜信号计划，Sir Home Popham改进了旗帜信号（William Penn）。

19世纪，通信方法扩展到跑腿、视觉信号（如信号旗）和可听信号（如电报），为长距离通信奠定了基础。早期的20世纪，海军舰船使用旗帜信号进行舰对舰和舰对岸通信，信号兵团演变为技术职业。到了20世纪中叶，无线电设备成为主导，特别在1940年代至1960年代，耐用且能穿越恶劣天气条件，传输语音信号（Military Communications）。冷战期间，通信演变为C3I（指挥、控制、通信、情报）模型，并扩展到C4I，纳入计算机处理大数据，卫星通信得到提升，提供更高的传输容量和抗干扰能力（Military Communications）。

现今，网络中心战（NCW）依赖先进电信、计算机和飞机（包括有人和无人飞机）支持战场的互联互通，强调实时信息流动和协调（The Essence of Military Group Cohesion）。

以下表格总结了从19世纪到现在的演变：

时间段 技术/方法 详情 参考
19世纪 跑腿、视觉信号（信号旗）、电报 早期方法包括跑腿和简单信号；信号旗用于独特通信；电报创建可听脉冲解码消息 Military Communications
20世纪早期 旗帜信号、信号兵团形成 海军舰船用于舰对舰和舰对岸通信；信号兵团演变为技术职业 Military Communications
20世纪中叶（1940-1960） 无线电设备主导、密码学 无线电传输语音信号，耐用；密码学因无线电信号拦截而重要 Military Communications
20世纪后期 C3I到C4I模型、卫星通信 扩展到C4I，纳入计算机处理数据；卫星提升传输容量，升级为抗干扰 Military Communications
现今 网络中心战（NCW）、先进电信、计算机、飞机 依赖网络导向通信提升效能；计算机革命化通信；飞机支持通信 The Essence of Military Group Cohesion
当前状态和关键技术

当前，美国军用通信系统依赖多种先进技术，确保全球覆盖、实时协调和安全通信。卫星通信（SATCOM）是核心，包括宽带全球卫星通信系统（WGS）和移动用户目标系统（MUOS），为敌对环境中的指挥和控制提供支持（Tactical SATCOM Radios）。WGS兼容L3Harris的多频段SATCOM终端，提供可靠访问几乎所有宽带卫星星座，如国防卫星通信系统（DSCS）和全球表达（Tactical SATCOM Radios）。

战术无线电系统包括联合战术无线电系统（JTRS），其操作频率包括225-400 MHz的超高频SATCOM和420-450 MHz的增强位置报告系统（EPLRS），支持安全语音和数据链接（Joint Tactical Radio System）。这些系统确保部队与指挥中心之间的实时通信，协调移动、情报中继和后勤管理。

安全网络利用加密保护数据和语音传输，防止拦截或黑客攻击，确保操作安全。当前还整合AI、机器学习和自动化，提升数据处理、威胁检测和决策能力，5G网络则提升速度、带宽和安全性（Military Communications Systems）。

以下表格总结当前关键系统：

类别 详情 示例/备注
通信系统 高频和陆地移动无线电战术通信、安全和战术无线电通信、卫星导航系统、战斗网无线电、军用宽带、RF滤波器、接收器、威胁探测器 包括手持式、便携式、车载无线电、无线数字对讲机、战术无线电、数据链、收发器、SATCOM系统、数字终端
必要技术 战术无线电、SATCOM系统、安全数据链、战斗网无线电、便携设备 确保实时协调、全球覆盖和远程地区连接性
附件 军用颈部麦克风、听筒、头戴式耳机、扬声器、军队听力保护和通信系统 增强性能，频率控制组件、石英晶体、晶体滤波器、时钟振荡器、光纤电缆、数字交换台、降噪系统
进步 整合AI、机器学习、自动化、5G网络、先进RF滤波器 改善数据处理、威胁检测、决策、速度、带宽、安全性
SATCOM系统优势 长距离、安全通信、全球覆盖，支持敌对环境中的指挥和控制 在没有地面网络的地区至关重要
安全特性 数据、语音传输和命令订单的加密 保护免受拦截或黑客攻击，确保操作安全
战场操作支持 部队与指挥中心之间的实时通信、移动协调、情报中继、后勤管理 由战术系统如便携无线电和车载网络启用
供应商和资源 Army Technology列出的领先供应商，联系详情和产品提供在下载文档中 对战略家、采购官、操作员、技术员有用；相关指南在Army Technology
面临的挑战

当前，美国军用通信技术面临若干挑战，包括不同军种和联盟部队之间的互操作性问题，历史上因不同品牌无线电无法协同工作而复杂化（Military Communications Technology Makes the Switch）。频谱可用性受细胞通信扩散和拍卖影响，推动太赫兹通信研究（Military Communications Systems）。此外，获取互操作系统、克服组织短缺和为新设备融资是主要障碍，尤其在准备对抗先进对手的未来战斗中（U.S. Military Intends to Revamp Communications Networks）。

未来趋势

未来，美国军用通信技术的趋势包括潜在迁移到太赫兹无线电通信，研究表明这受细胞通信压力和V/UHF可用性影响驱动，学术界和工业界正在研究应用，但仍处于起步阶段（Military Communications Systems）。5G和更高级别的网络将增强战场操作的速度、带宽和安全性，支持现代战争，如Halo 5G Card（Military Communications Systems）。

此外，GPS拒绝环境的通信技术正在开发，如Rampart Communications的StrataWave™ UAS Radio，提供安全、独立的通信，确保在敌对环境中的操作（New UAS Radio Launched for Secure GPS-Denied Communications）。快速部署的SATCOM终端，如Orbit Communication Systems的MPT30Ka，提供紧凑、高性能连接，增强远程地区的军事操作（New Rapidly Deployable SATCOM Terminal to Enhance Military Connectivity）。

以下表格总结未来趋势：

主题 详情 日期 URL
太赫兹无线电 潜在迁移因细胞通信压力，研究正在进行 2024-12-04 N/A (概述中)
新UAS无线电用于GPS拒绝通信 Rampart Communications的StrataWave™ UAS Radio，GPS独立、安全 2025-03-27 New UAS Radio Launched
多波形C2任务系统 Pacific Defense的MCS2090VP，SOSA™和CMOSS对齐，安全、可扩展 2025-03-18 New Multi-Waveform C2 Mission System
高级无线电和IFF解决方案的谅解备忘录 EARTH和Thales合作，用于无人机、无线电通信、IFF解决方案 2025-03-14 MoU Formed for Advanced Radio IFF Solutions
战斗数据网络的战术通信 Curtiss-Wright基于MOSA的技术用于ASM，CDN计划 2025-03-12 Tactical Communications Order
快速部署SATCOM终端 Orbit Communication Systems的MPT30Ka，紧凑、高性能 2025-03-11 New Rapidly Deployable SATCOM Terminal
商业连接性转变现代战争 Elsight关于BVLOS技术增强通信、效率 2025-03-10 How Commercial Connectivity is Transforming Modern Warfare
结论

美国军用通信技术从基本信号传递发展到复杂的网络中心系统，持续创新以满足现代战争需求。未来趋势将聚焦于频谱效率、安全性和在敌对环境中的适应性，确保军事操作的持续成功。

关键引文

  • Military Communication Systems Overview RAND
  • Military Communications Wikipedia History
  • Military Communication Britannica Details
  • Military Communications Equipment Army Technology
  • Military Communications Technology Evolution Military Aerospace
  • U.S. Military Communications Networks Revamp National Defense Magazine
  • Military Communications Systems Defense Advancement
  • Innovations in U.S. Military Communication Systems Total Military Insight
  • Future Military Communications Trends Army Technology
  • Next Generation Military Communications Technologies IDSTCH
  • Tactical SATCOM Radios L3Harris Capabilities
  • Tactical SATCOM Ultra Intelligence Communications
  • Military Satcom Antennas PPM Systems
  • Military Satellite Communications Defense Advancement
  • Joint Tactical Radio System Wikipedia Specifications
  • U.S. Air Force Special Operations School Overview
  • Wideband Global Satcom System Space Force Factsheet
  • Tactical Communications Rohde Schwarz Solutions
  • SATCOM Base Station General Dynamics Mission Systems
  • New UAS Radio Launched for Secure GPS-Denied Communications Defense Advancement
  • New Multi-Waveform C2 Mission System Unveiled for Secure Battlefield Communications Defense Advancement
  • MoU Formed for Advanced Radio IFF Solutions Defense Advancement
  • Tactical Communications Order to Support Combat Data Network Program Defense Advancement
  • New Rapidly Deployable SATCOM Terminal to Enhance Military Connectivity Defense Advancement
  • How Commercial Connectivity is Transforming Modern Warfare Defense Advancement
  • The Essence of Military Group Cohesion ResearchGate Publication
声明

本文由AI辅助创作，经人工简单审校。

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