美国“地面勇士”单兵系统

美国“地面勇士”单兵系统

美军“地面勇士”单兵系统是构成其数字化部队的重要支柱之一。20世纪80 年代末，美国陆军提出“士兵现代化计划”，其中关键项目是“士兵综合防护系统”。美陆军投资1200万美元，从1990年开始技术预研，并于1992年9月至11月进行了“士兵综合防护系统”技术演示。

这是人类有史以来第一次把士兵作为一个

系统来看待。同时，美国还实施了一项“增强

型士兵系统”计划，其目的是把“ 士兵综合防

护系统”证实了的合适技术变成要装备部队

的系统。

1993年，美陆军将“增强型士兵系统”计

划更名为“21世纪地面勇士”计划，它强调利

用美国微电子技术的优势，把“士兵系统”作为一个节点纳入数字化的C4I网络之中。1996年美国陆军将“21世纪地面勇士”和“第二代士兵系统”合并成统一的研究工作，简称为“地面勇士”计划。该计划于1999年开始生产，预计到2011年将有3.4万名士兵装备“地面勇士”系统。

正在研制的“地面勇士”C4I单兵系统集单兵防护、单兵战斗武器和单兵通信器材于一身，它包括头盔、防弹服、单兵枪械、“三防”装备、计算机、电台等从头到脚的整体装备。

“陆地勇士”系统将装备步兵和战斗支援士兵，包括突击队员、空降兵、空中突击队、轻型和机械化步兵。

美国陆军在1994年开始”陆地勇士”这项计划的。一份工程和制造发展合同被授予给了雷神（Raytheon）系统，然后是休斯飞机公司。计划设计了最初的能力（前”陆地勇士”纲要1），和接下来的”陆地勇士”Stryker互操作能力（前”陆地勇士”纲要2）。

美国陆军”陆地勇士”是一种单兵使用的一体化战斗系统，这种系统能够给士兵提供增强的战术感知、摧

毁力和生存力。

2003年2月，一份合同被授予给了综合动态决策系统（现在是综合动态C4系统）来提高”陆地勇士”系统与美国陆军数字通信的一体化能力，提高与Stryker旅战斗车的互操作能力以及减轻系统重量。

由综合网动态C4系统领导的工业组包括综合动态地面系统、计算机科学公司、凯撒光电有限公司、欧米加训练组，PEMSTAR，PEMSTAR太平洋顾问和泰利斯通信。

第一部”陆地勇士”Stryker互操作系统（已经配备的勇士）在2005年交付使用，用于测试和评估。

美国陆军开始对”陆地勇士”和2006年5月已经配备给路易斯堡的第4Stryker旅战斗队（SBCT）的勇士系统进行作战评估。440套”陆地勇士”系统和147套已经配备的勇士系统正在进行评估。评估在2006年9月得出结果，并且这些评估是在有限用户试验的情况下进行的。

2007年7月，参议院陆海空三军委员会出版了一个建议美国陆军批评终止计划和资助的决策可能重新被提出来的报告。

2007年10月，美国陆军宣布”陆地勇士”系统即将得到升级，使它达到31bs。系统还包括有BBN提供技术的“飞镖”狙击手探测系统。

2005年5月，美国陆军决定将”陆地勇士”先进技术示范（ATD）计划与未来力量勇士（FFW）ATD进行合并，能够是新技术更加有效地发展。合并后的计划由作为主要综合者的美国陆军Natick士兵中心和综合动态C4系统进行管理。

未来力量勇士先进技术示范要发展地面士兵系统（GSS），下一代的”陆地勇士”系统。在先进技术结束之前，它将成熟的技术嵌入到”陆地勇士”计划中。未来力量勇士先进技术示范将继续进行，尽管有人提议取消”陆地勇士”计划。

版本

这个系统是模块化的，是为士兵任务和使命定制的。部队的指挥官决定适用于某一使命的”陆地勇士”的组件。

“陆地勇士”的两个主要的配置是适用于士兵和班长的。士兵的”陆地勇士”版本包括短距离班内进行语音和数据通信的电台。一个班长的”陆地勇士”系统包括多频道组内和组间的SINCGARS兼容电台，键盘和手持平板显示器。

战斗负载背心

士兵穿着一件战斗负载背心来携带东西，并与探测器和计算机接口进行连接。在前进的时候，士兵能够调整从肩部到臀部的负载分配。通过安装在身体上的10个端口的hub，将电子系统连接起来，达到了一体化。“2公斤（4.51b）”陆地勇士”头盔提供了弹道防护。”

士兵的导航系统由一个全球定位系统（GPS）和一个计步器推算系统，这个系统跟踪士兵的位置，并且可以早GPS失效的时候使用，例如在建筑物内。

全球定位系统（GPS）使用5颗卫星和详细说明士兵的位置，精度达到10米。

电源系统，或是一次性的，或是充电的电池重达1.1千克（2.5b），被安装在身体上。系统为传感器和计算机提供进行8到24小时操作的电力。一次性的带你出能提供8到10

个小时的工作时间。美国陆军电子通信司令部与Vitronics在2002年签订了一份将电力感知技术整合进”陆地勇士”系统的合同。

“陆地勇士”计算机也被安装在身体上。计算机使用Windows2000操作系统，使用

500MHz的英特尔强大军用处理器。计算机安装了战场软件。传感器数据被下载到计算机上。

被结合到背心内的多频道组内和组间电台（MBITR）允许在步兵之间进行语音通信。由泰利斯提供的”陆地勇士”班电台是SINCGARS的兼容的8频道电台，工作频率在30MHz 到88MHz，这种设计是基于重新包装的商用电台，泰利斯通信公司的PRC-6745电台。““陆地勇士””最初发展的士兵电台是雷神公司的“微光”。

头盔

2公斤（4.51b）”陆地勇士”头盔提供了弹道防护和携带主要的士兵通信系统的组件。

无线局域网（WLAN）天线安装在头盔里，并且通过hub与在士兵战斗负载背心里携带的MBITR电台相连接。电台的通信距离是视线内的1公里。

这种头盔携带着一种安装在头上的显示（HMD），这种显示器被安装在士兵占优势的眼睛上，提供指挥控制信息和态势感知。

显示器显示的视频来自于安装在士兵武器上的日光瞄准器或红外瞄准器。它还能显示己方的卫星地形图，每30秒更新一次。

士兵能够通过选择步枪枪托上的按键来转换屏幕。头盔上安装的显示器是用来把日光视频视界调整到零的。罗克韦尔柯林斯单筒专业镜头S035可以作为”陆地勇士”的HMD。这个系统的一个不确定的问题是装备Stryker车辆成员，2005年10月合同已经签署了，为了已经上马的勇士计划。

士兵控制系统

“陆地勇士”控制系统由士兵携带。这能让士兵与头盔显示器上的菜单进行交互。控制部队有操纵杆来移动指针，鼠标按键用来在头盔显示器上进行选择。三个可编程的按键能够被设置成“按下通话”和用来调整武器。用户身份模块（SIM）读卡机识别士兵和控制访问。

武器

“陆地勇士”步兵装备有一支M4轻型半自动步枪。.223口径，容弹30发的弹夹。M4轻型半自动步枪可以进行半自动操作或者三法连射。步枪安装了一个锡导轨，用来安装瞄准器和榴弹发射器。

日光视频瞄准器（DVS）图像从1.5倍放大到6倍。”陆地勇士”的热成像武器瞄准器（TWS）来自DRS光电系统公司，在8到12微米波段上工作，被安装在M4的上部。

2005年6月，DRS与美国陆军签订了合同，计划为M4和其它武器生产下一代基于无需冷却的热成像技术的热成像瞄准器。2006年11月，美国陆军向DRS订购了1600套轻型的，3900套中型的和2000套重型的TWS II型瞄准器。

武器上用于“按下通话”、转换屏幕和获取图片需求的可编成控制按键，允许士兵不需要降低武器就能实施这些程序。一个快速分离的武器电缆将武器的电子设备连接到了hub。

激光测距机和数字罗盘让士兵了解敌方目标的距离和方向。当士兵要求间接或直接火力和战斗识别的时候，包括士兵自己位置（由他自己的全球定位系统确定的）的数据，能给士兵提供精确的目标位置。

2007年10月，与通用动力公司签订了合同，计划整合BBN技术公司的“飞镖”狙击手探测系统。飞镖系统由很多小型的扩音器组成，这些扩音器能探测枪口的气流并且显示器能提供狙击手精确的距离和方位。

“陆地勇士”的软件

“陆地勇士”的软件包括六个主要的用于瞄准和数据的软件包。地图软件包控制卫星数据显示和地形图。卫星图像技术允许步兵的士兵在10分钟内显示出地图，并且可以看得见，而现在的前线士兵要延迟6到8个小时才能得到地图。地图上己方的位置每30秒更新一次。

位于Stryker中的”陆地勇士”士兵能够通过车载地十一战斗司令部旅级及以下应用软件，与陆军战斗指挥系统进行通信。

梯队选择控制软件允许士兵控制得到数据的数量，举个例子，小组成员，班或连的位置。除了接收任务和态势所需的信息，软件能确保士兵数据不超载。发送图像的程序允许士兵获取并传送战场图像。

位于Stryker中的”陆地勇士”士兵能够通过车载地十一战斗司令部旅级及以下应用软件，与陆军战斗指

挥系统进行通信

得到配备的勇士（STRYKER车辆综合工具包）

2005年6月，通用动力C4系统公司签订了合同计划提供500套”陆地勇士”Stryker综合工具包。评估版本开始于2005年。

当配备”陆地勇士”的士兵位于Stryker车辆中，通过脐带式的连接，车辆综合工具包允许语音、数据和能量的交流。

武器上的可编程按键允许士兵不需要降低武器就能实施操作。一个快速插拔的武器电缆将武器的电子设备连接到hub上。

发展趋势

用C4I系统装备的士兵无论在何种复杂情况下，特别是在一些机动重武器有时难以达到的特殊作战条件下获得准确的、直接的、不断更新的战场信息，还能随时告知单兵所处的位置，帮助其判定敌方目标位置，从而将加快作战反应速度。装备了全球定位系统的士兵可以根据作战需求随时向后方申请战斗支援或战斗勤务支持，方便战斗勤务保障和战场救治。由此，一个“地面勇士”在未来数字化战场条件下，不再是一个孤立的人，而是战场信息网中的一个节点、一个终端，士兵有比任何时候都更强的战斗力、全面防护能力、战场生存能力及与作战系统更大的互通性和协同能力。从美国发展的“地面勇士”现状可以看出“数字化” 士兵系统发展具有以下趋势：

（1）实现系统化设计。单兵作为整个作战系统的一部分，发展目标必定是使作战系统整体发挥最大效能。

（2）具有在各种环境下的防护能力和生存能力。综合头盔子系统和先进防护子系统能防弹丸、破片、激光、核生化战剂、红外监视等多种威胁，全球定位系统可保证士兵随时向后方申请战斗支援和勤务支援，而且系统本身能够暴露自己目标的特征极小。连接到计算机上的防化探测器可以自动报告探测到的威胁类型和地点。

（3）具有更好的机动性和耐久性。单兵的防护装备，如模块式防弹衣、防生/化服、手套和靴子等重量将进一步减少、性能将进一步提高，使单兵具有更好的机动性和耐久性。

（4）具有更强的战斗力。单兵系统装备了GPS、步榴合一的武器、采用先进的火控系统，大幅度提高了射击准确性和杀伤效果，从而使士兵具有更强的战斗力。

（5）具有信息收集、存储、处理和传输能力。单兵计算机和综合头盔子系统能定时、定位与导航，进行信息采集、处理与记录，进行数据传递，便于指挥员正确实施、调整和制订作战计划，使战场真正成为完整高效的、数字化的一体战场。

2007年10月，美国陆军与通用动力公司C4系统分部签订了一份价格为25万美元的订单，要求其为“陆地勇士”系统配装“飞镖”（Boomerang）狙击手探测系统。该订单是2003

年“陆地勇士”系统合同的修订合同。“飞镖”狙击手探测系统由BBN技术公司研制，可与“陆地勇士”系统协同工作。“飞镖”狙击手探测系统包括一组小型麦克风和数字显示屏，数字显示屏可探测并分析由高速射出的子弹所形成的枪口风和冲击波，以显示狙击手的精确距离和方向。该狙击手探测系统将能够使士兵在几秒钟之内对狙击手的射击做出响应。首批6套“飞镖”狙击手探测系统将配备给驻扎在伊拉克的“斯特赖克”旅级战斗队。首批系统将按计划于2007年第4季度交付部队。

作为“陆地勇士新一代”（LWNG）结构的一部分，通用动力公司C4系统分部已研发了一种开放式结构，该结构使士兵可以利用新兴的显示技术进行数据交换，支持系统升级和同特殊任务单元组合。已展出的“陆地勇士新一代”结构采用了洛克威尔?柯林斯公司SO35头盔显示器的变型，它是一种夹头式、安装在护目镜上的显示技术，已经与ManChu结构的“陆地勇士”系统一起部署到驻伊拉克第9步兵团第4“斯特赖克”营。同时，该部队还装备了不妨碍外部设备和双筒望远镜的使用的制式“奥克利”防护眼镜。

ManChu系统采用特制的头盔显示器接口，能够反映当时特种部队的需求。而公司为“陆地勇士新一代”结构开发了电子数据采集设备，连接头盔显示器和其它零件的音频SVGA接口和USB接口已经被更牢固、更开放的接口替代，该系统可以快速插入一些民用显示器件，这些器件不需要修改就可以和系统互用。“陆地勇士新一代”头盔显示器的用户界面也有所改变。最初的“陆地勇士”使用头盔显示器上的“软键盘”，通过系统鼠标从屏幕上输入信息，2006年在刘易斯堡基地进行的初期试验反馈结果显示，最初的“陆地勇士”用户界面反应慢且难以操纵，系统增加了采用USB接口的民用键盘后部署到了伊拉克。为了使“陆地勇士新一代”显示器适于胸前佩戴，通用动力公司将新型下拉式（flip-down）民用个人数字辅助键盘集成到了“整体式”（FUSION）网络中心子系统中。

以色列埃尔比特系统公司美国EFW分公司已经为LWNG开发了一种重20g的I-PORT 型SVGA（800×600）护目镜显示器。美国微视公司要求通用动力公司C4系统分部为其研发一种可透视的彩色头盔显示器，士兵可以通过利用诸如罗盘这种装置指出敌军的方位。