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单兵数字化装备发展趋势

发布于:2023-12-28 07:05:28  来源:开云贴吧  点击量:14次

  单兵数字化装备是士兵从事信息化战争,在数字化战场上使用的攻击、防护、观察、通信、定位高度集成化、“人机一体化”的多功能装备。它由一体化头盔、单兵通信装置、单兵武器、防护军服、单兵计算机和电源分系统组成。众所周知,战争胜负的决定因素是人。如今,战场上的远程精确打击手段,极大挤压了战斗人员的生存空间。为此,各国科研团队试图打造如“钢铁侠”般的高科技作战盔甲,提高未来信息化战场上战士的生存能力及作战效能。下面列出了全球数据(GlobalData)确定的影响单兵数字化装备主题发展趋势:

  在点对点冲突的新威胁和现役军人大量减少的情况下,现代战场的数字化将加速。全球武装部队正在通过投资最新的步行士兵系统 (DSS) 技术进步,为士兵配备新的能力和防护设备。

  1.模块化。模块化仍然是DSS背后的关键设计原则之一,随着多域作战复杂性的增加和技术发展的快速步伐,确保只有可以依据自己的需求调整设备或快速集成新兴技术的单位才能在前所未有的变化的战场。

  2.人工智能 (AI)。人工智能被认为是国防领域最重要的新兴技术趋势,因为它将在国防方面有多种有益的应用,特别是在士兵现代化的背景下。现代战场的数字化导致“信息过载”的出现,单个士兵的决策受到他们要吸收、解释和反应的数据量的阻碍。人工智能能力在一系列士兵系统中的整合将允许快速处理战术和战略数据,为指挥官和部队提供较为可靠的情报流,以提高反应时间并促进大规模行动中的部队协调。人工智能的出现也对无人系统的生存能力产生重大影响,使指挥官可提升士兵的杀伤力和生存能力。它还通过有人-无人团队 (MUM-T) 和简化的指挥、控制、通信、计算机、信息/情报、监视、目标获取和侦察 (C4ISTAR) 功能帮助决策制定。

  3.可穿戴设备和增强现实 (AR)。随着战争的日益网络化,新型可穿戴设备正成为步兵官兵提高态势感知和战斗力所不可或缺的。可穿戴设备能通过使用头戴式C2显示器与无线电系统和战斗管理系统连接;智能景点;智能手腕视图;和指挥官的作战信息显示。由于两用材料技术的最新发展,这些设备变得更加紧凑、轻便,并且越来越多地集成到线束或其他设备中。AR技术领域的最新发展为增强士兵的态势感知和反应时间提供了新的机会,例如微软开发的“集成视觉增强系统”(IVAS),目前正在美国陆军进行试验。然而,单位尺寸、重量、成本和能耗仍然是其更广泛采用的主要挑战。

  4.无人系统。无人平台和系统已成为现代军事行动的一个组成部分,因为它们具有操作的多功能性和将人类部队风险降至最低的能力。便携式小型/纳米平台领域的最新发展为扩大步行部队的作战能力创造了新的机会,因此吸引了各种军事组织的大量投资。随着多域作战 (MDO) 的出现,单兵已成为网络化战场不可分割的一部分。Black Hornet Nano等平台是一种手持纳米无人机系统 (UAS),可由一名士兵操作,使地面部队能够收集关键数据并与战场上的盟军共享。无人系统也越来越多地被用作力量倍增器,各种军队都在探索MUM-T在未来步兵编队中提供的可能性。潜在的好处包括来自武装平台的增强火力、在远程环境中操作的额外承载能力以及增强的监视能力。

  5.物联网。物联网 (IoT) 或军事物联网 (IoMT) 是一系列传感器、可穿戴设备和设备,它们使用云网络和边缘计算技术来促进盟军之间的情报共享并缩短反应时间。这一趋势处于美国军方目前正在采用的联合全域C2作战概念的前沿,其最终目标是让每个士兵在更大的网络化部队中充当“数据中心”。IoMT通过使用能力将他或她连接到各种平台(如船舶、飞机、坦克或无人驾驶车辆)来强调“联网士兵”一词。物联网和物联网将允许更大的数据处理、传输和存储能力。

  6.附带伤害减免。随着精确制导弹药的发展,政府和行业将设计武器以尽可能减少附带损害。地面作战部队预计将使用激光制导武器和制导小型武器等系统。例如,雷神公司为特种部队和步兵部队生产了一种新型微型激光制导导弹,可以从现有的火箭推进榴弹发射器发射,射程为2公里。该系统可以提供摧毁或消除目标细节的能力,同时对周围区域(例如住房)造成最小的损害,并避免意外的平民伤亡。地面部队有责任监督他们的行动,因为他们容易受到国际人道主义法的影响,并对在武装冲突中合法使用武力负责,这可能与附带损害和可能违反《日内瓦公约》等法律有关。这种武器能够最终靠部队携带的传感器进行制导,而这些传感器是未来士兵装备中不可缺少的一部分。

  包括北约成员国在内的各国采用的新作战理论和部队结构的出现突出了独立和网络化步兵部队的需求,这些部队能够以最小的后勤足迹进行部署。随着这些新结构的发展,一些军事组织正在推动士兵在战场上的角色和装备的各个方面的现代化。

  1.国防预算。国防预算是决定政府获取必要技术和发展有效开展军事行动所需能力的主要因素。扩大和收缩国防预算的政治危机和财政限制的循环对军队的现代化提出了挑战,特别是在较小的国家。采购官员必须不断寻求平衡军事现代化的财务成本与为其部队提供现代技术以实现最高效率的战略需求。鉴于最近从平叛行动转向对等和近对等冲突,许多国家政府已经增加或稳定了其国防预算,以使其库存现代化并保持可行的军事威慑。它为军事组织和商业实体提供了实施大规模现代化计划的独特机会,全球推动士兵现代化就说明了这一点。

  2.疫情影响。新冠病毒大流行对航空航天和国防部门的影响可以从军事方面的支出减少、供应链问题以及商业方面的劳动力缩减方面看出。2020年,欧洲国防基金的资金减少了55亿欧元(合68亿美元),相当于欧盟 (EU) 成员国国防项目减少了 45%,而美国国防部 (DOD) 报告称,48个主要国防项目采购计划 (MDAP) 遭受了与大流行相关的延误,平均影响为两个月。美国陆军未来司令部报告称,Covid-19 的限制导致下一代小队武器原型的交付延迟了六周,而微软集成视觉增强 (IVAS) 系统的现场测试也延迟了三个月。在商业方面,由于现金流有限和供应链脆弱性,各种规模的国防公司都面临着众多挑战,其中中小企业受这些问题的影响最为严重。包括BAE系统公司、通用动力公司和德事隆航空在内的主要国防承包商因员工死亡和难以获得某些原材料而暂停了某些关键设施的生产。然而,大多数国家政府仍然敏锐地意识到这个行业面临的问题,并且在许多情况下,为大小公司提供了财政支持,以确保已经脆弱的供应链继续运作。拥有成熟国防工业基础的较大经济体反应相对较快,美国国防部在2020年向国内国防部门提供总计46亿美元的财政支持,英国国防部 (MOD) 表示提供了90亿英镑(111 亿美元)的企业财政支持已于2021年第一季度向该行业提供。士兵现代化市场无疑受到了Covid-19大流行及其相关限制的影响,但国防工业的恢复工作取得了成功,这主要归功于长期以来为减少供应链漏洞和限制对单一来源供应商的依赖所做的努力。

  3.共同采购和研发费用分摊。盟军军事组织之间的共同采购努力在当前的国防市场上变得越来越流行,因为不断加强的国际合作和广泛的成本节约措施导致许多小国寻求联合现代化计划。这一趋势有利于商业和国家安全利益,因为新技术的开发成本不断上升,迫使公共和私人实体达成妥协,以确保各种士兵现代化计划的继续进行。比利时、荷兰、卢森堡 (BENELUX) 士兵现代化计划就是这样一个例子,它允许三个邻国通过采购相同的系统来最大限度地提高其购买力。

  4.互操作性。由于向多域作战的更广泛转变,世界各地的军队越来越关注维护各个军事部门使用的无数平台、系统和技术之间的互操作性。士兵现代化领域内的互操作性原则是确保步兵部队在联合作战期间能够无缝通信、操作和支持其他要素的关键。

  在日益网络化和非传统的战斗空间中,世界各地的军队都在专注于提高单兵的作战效率。商用现货 (COTS) 无人机等利基技术能力及主要地缘政治对手之间不断缩小的技术差距正在导致各级指挥官专注于提升单兵能力。

  1.通用标准。开发士兵系统套件需要标准化,并且对于防护设备、传感器和电子元件仍然至关重要。其目的是解决与盟军之间的互操作性以及任务适应性、维护和生命周期成本以及联合军事行动中的整体作战效率相关的问题。北约标准化协议 (STANAG) 就是一个很好的例子,因为它们定义了成员国在获取和整合新的军事装备时一定要遵循的程序和技术标准,从而确保了盟军军事单位之间的互操作性基础。

  2.国防工业整合。国防工业不断经历整合阶段,以解决与能力发展和整体市场之间的竞争相关的财务问题。此外,国防领域的并购(M&A)将使他们可以提供更广泛的产品,或者使现有产品的重新设计用于士兵现代化成为一个负担得起的过程。整合阶段将简化国防市场的供应链,并将改善公司的定位,使他们可以发展规模经济,最终在金融和熟练劳动力方面支持整体经济。

  3.国防组织协调。北约和欧洲防务局 (EDA) 等国防组织在简化涉及部队结构、资源汇集、研发 (R&D)、标准化和产品采购的流程方面发挥着及其重要的作用。这些超国家实体通过启动简化的开发和采购程序、将资金分配给关键的研发计划、实施通用制造标准及加强专业相关知识和资源共享,可以很好地在全球市场上实施有意义的变革成员国之间。

  4.两用技术和材料。两用技术或COTS在加快新系统和平台的开发方面发挥着及其重要的作用,尤其是在士兵现代化的背景下。考虑到商业技术领域技术发展的步伐加快,COTS系统和技术的快速整合对于保持战场上的战术和战略优势仍然至关重要。

  注:以上内容来自全球数据专题研究制作的《单兵数字化装备发展的新趋势主题研究报告》编辑摘录。

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