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战术通信系统是综合利用无线电台、微波接力机、散射、卫星等多种通信方式构建的多手段、多层次、立体化的战术级网络，为战场各类传感器系统（情报侦察、预警探测）、武器平台系统、指挥控制系统提供信息传输与交换的公共平台。
本节重点介绍战术通信的系统组成，以及地域通信网、战术电台网、单兵通信系统、空中通信节点等。
目前，战术通信系统主要采用分层的网络架构，每一层都是分布式的自组织网络，底层为战术用户接入网层，主要由无线电台和各种无线通信终端组成；接入网层之上为骨干网层，主要依靠宽带无线通信设备形成对作战区域的有效覆盖，具备大容量骨干传输能力，构成战术通信系统中信息传输与交换的公共平台。接入网层与骨干网层之间通过接入节点连接起来。接入网层用户通过自组织网络，以一跳或多跳的形式接入骨干网层，形成一体化无缝互联网络。同时，骨干网层可以通过有线、无线、卫星等多种手段接入战略通信系统，实现战略通信与战术通信的有机融合。
典型的战术通信系统主要组成包括地域通信网、战术电台网、单兵通信系统、空中通信节点、数据链系统和卫星通信系统等，如图1-4所示。其中，地域通信网是机动部署的骨干网络，战术电台网是支持运动通信的移动接入网络，地域通信网和战术电台网有机融合，构建了机动通信和运动通信取长补短、互为补充的战场基础通信网络，通过空中通信节点和卫星通信系统扩展、延伸保障范围。单兵通信系统是战术通信系统的末端系统。
图1-4 战术通信系统组成示意
这种分层、分布式的系统架构具有移动性好、快速部署能力强、抗毁性能好、组织运用灵活等特点，可组建面向联合作战的一体化战术通信网络，满足现代信息化战争对战术通信的要求。
地域通信网是在军级或师级作战地域内开设若干通信节点，用微波接力、卫星等通信链路连接起来，构成的栅格状通信网络，为作战地域内的固定和移动用户提供电话、电报、数据、传真等多种通信业务 [4] 。20世纪60年代，发达国家军队开始研制地域通信网，20世纪80年代逐步进入实用阶段。典型的地域通信网有：美国的移动用户设备（MSE）系统、英国的“松鸡”系统、法国的“里达”系统等。
20世纪末21世纪初的战争实践表明，美军原来的移动用户设备和Tri-TAC系统已不能满足数字化部队对信息传输的需要。为此，美军提出了战术级作战人员信息网（Warfighter Information Network-Tactical，WIN-T） [5] ，这也是目前最具代表性的地域通信网。
WIN-T通过地面、机载和空间的系统提供持续的宽带“动中通”能力，为机动部署部队（从排级到战场后方，包括后勤部门、指挥控制部门以及作战支援部门）提供移动、保密、抗干扰、无缝的互联能力，具有很高的网络吞吐量，能够做到即插即用，同时提供多种安全等级的话音、数据及视频业务，并能保证运动中不间断的指挥控制。WIN-T系统组成如图1-5所示。
图1-5 WIN-T系统组成示意
战术电台网是一种高度机动的通信系统，它为战术级指挥控制系统和武器平台提供了一种有效的信息传输手段，是用户接入网层的重要组成部分，也是战场上数量庞大的通信装备。
战术电台网通过自动的中继转发和子网互联技术，可以将遍布战场上运动中的战术电台互联成一个有机的整体，扩展通信距离，增加网络用户数，满足大范围地域内机动作战的通信保障要求。网络中的每个节点能够自动适应网络拓扑的变化，克服机动作战传输条件下和作战损失造成的通信中断，确保可靠的信息传递，提高抗毁性、生存能力。战术电台网具有自组织、自恢复能力，能够自动地快速组网，形成强大的保障能力，使用灵活方便。
美国陆军主要有以下几种超短波电台系统。
（1）单信道地面机载无线电系统（Single Channel Ground Airborne Radio System，SINCGARS）
SINCGARS电台是美国20世纪70年代末研制，80年代初投产的甚高频（Very High Frequency，VHF）跳频电台系列，频段为30～88 MHz。SINCGARS电台为步兵、装甲兵和炮兵，从旅至排各级部队提供了主要机动通信和指挥手段，为战斗、战斗支援和战斗勤务支援的指挥控制系统提供通信保障。
国际电话电报公司（International Telephone and Telegraph Corporation，ITT）1996年完成了SINCGARS改进计划，使SINCGARS电台实现了包括前向纠错、软件可编程、抗干扰数据传输以及GPS定位等功能。
（2）增强型定位报告系统（Enforced Position Location Reporting System，EPLRS）
EPLRS是Raython公司研制的一种电台通信系统，能进行定位、导航和有限的数据通信，能为指挥官和用户提供精确的定位和导航数据、良好的敌我识别能力和一定的移动数据通信能力，频段为420～450 MHz，数据传输速率可达57 kbit/s。它是美国陆军数据分发系统的主要组成部分，是战术互联网的骨干数据通信设备。每个陆军重型师使用700～900部EPLRS无线电台。
（3）近期数字化电台（Near Term Digital Radio，NTDR）
NTDR是ITT研制的一种采用开放体系结构的网络无线电台，用来在战术互联网内关键节点间建立大容量数据网络，是数字化师指挥所与指挥所之间数据通信的骨干链路，为营和旅指挥所之间的数据分发提供主要的宽带通信网络。NTDR的频段是225～450 MHz，数据传输速率可达288 kbit/s，通信距离为10～20 km。采用8 MHz的伪码速率直接序列扩频，保障在多径传输、干扰情况下的良好工作性能。
为了解决现役电台互联互通难、维护成本高、波形少、支持业务单一等问题，美国国防部于1997年启动了联合战术无线电系统（Joint Tactical Radio System，JTRS） [6] 计划，开发适用于所有军种要求的电台系列，覆盖2 MHz～2 GHz频段，在兼容传统电台波形基础上，实现多种新的先进波形，极大增强了部队的通信能力。JTRS采用软件无线电技术，提出了系统顶层设计规范——软件通信体系结构（Software Communication Architecture，SCA）规范 [7] ，全面定义了JTRS设备软硬件体系架构及波形应用接口，将多种波形以软件方式装入电台，实现了嵌入式分布式通信系统中软件组件配置、管理、互联互通的标准化。本书第6章将对JTRS进行详细的介绍。
信息化战争对士兵作战能力提出了越来越高的要求，许多国家都在研制和部署“单兵作战系统”，它主要包括单兵通信系统、单兵防护系统、单兵武器系统等，其目标是用信息化手段加强士兵的战斗力、机动性和防护能力。
单兵通信系统是一种融合信息探测、计算机处理、数字通信、数字控制、多媒体技术的无线网络通信系统，是战术通信系统的末端网络，使指挥员可以全面掌握作战地区的态势，然后以最佳方式协调战斗力诸因素，并以前所未有的速度实施协同作战。单兵通信系统除了具有一般通信系统所具有的横向和纵向的信息采集、传送、处理、显示和决策功能外，还拥有战场信息敏感探测和武器控制（精确制导、自动寻觅）等功能。通过探测、识别和跟踪敌人，使之在战术环境中能够先敌发现并迅速、准确地处理、传递信息，为上级了解、掌握战场态势和准确判断战场形势提供可靠依据。
单兵通信系统主要由单兵电台和穿戴式网络构成。
单兵电台是供单兵使用的宽带网络电台，它除具有话音通信的功能外，还具有自组网及宽带数据传输能力，是单兵通信系统的信息传输核心。同时，电台具有测距及相对定位功能，与卫星定位系统相结合可以实时形成战场态势图。单兵电台也是战场敌我识别信息的传输平台，与探测系统结合，构成战场士兵间及士兵与作战装备间的敌我识别系统。
穿戴式网络是士兵穿戴的信息网络，主要由电子背心、单兵信息终端和系统供电单元构成。电子背心是单兵通信系统的网络核心，它具有计算单元、显示单元和士兵电台通信接口，将单兵通信系统的各个部分有机地结合起来。电子背心的连接线缆编织到衣物中，以提高稳定性及进一步降低重量。单兵信息终端是系统的数据存储及计算核心，通过相应的软件，及时采集、处理和应用战场信息，使各级指挥员和作战士兵都能通过显示单元，了解到整个战场的“统一画面”，了解自己和敌军在战场的准确位置。系统供电单元是单兵通信系统的能源核心，由便携式电池板及电池组件构成，具有智能化的多种供电管理模式，当不使用时会自动地把设备设置在备用状态来保存电池能量。
现代战争中，单兵是一个集成度非常高的信息化作战实体，单兵通信系统是“士兵系统”的有机组成部分，各国对单兵通信系统的研究计划往往以“士兵系统”的形式出现 [8] 。美军最早提出“士兵系统”的概念，早在1988年的“士兵现代化计划”中就提出了“士兵综合防护系统”和“增强型士兵系统”两个概念，其中，“士兵综合防护系统”就是士兵系统的雏形。此后，美军采取滚动发展、持续优化的实施策略，先后进行了“陆地勇士”“未来部队勇士”和“奈特勇士”系统、“分队X”的研制和演示，不断提升单兵装备一体化建设水平和班组分队协同作战能力，其发展历程如图1-6所示。其中，“奈特勇士”系统是近年重点发展的系统，主要由单兵计算机、电台、头盔、武器、电池等组成，其他诸如防弹衣等单兵装备可以根据不同任务需要灵活选配，如图1-7所示。
图1-6 美军士兵系统发展历程
图1-7 “奈特勇士”系统组成
（1）杀伤性
可通过战场环境下精确有效的目标发现、融合、定位、识别等提高单兵作战的攻击能力。
（2）移动性
通过减小单兵的有效装备负荷提高其移动性，使单兵适应空降等特种作战任务。
（3）抗毁性
单兵防护服具有抗击小型直接火力、杀伤性地雷、火焰与燃烧炸弹的能力，同时可提供防护核、生物、化学、高强度微波等武器的保护能力。
（4）指挥控制
具有明/密话通信、数据传输、数字地图和图形显示能力，可发射/接收位置定位、战场感知和战斗辨识数据。
（5）持续工作能力
具有便携电池、食物、水和其他军需品的（再）供给能力。
“陆地勇士”的目标是在不对称作战中占据信息优势，并可在全域战场空间执行多种防御、进攻、维稳和支援作战。“陆地勇士”可配置于空降部队、旅战斗部队、机械化轻型机动突击营、排班战斗小组、海军陆战队、侦察分队和特种作战部队。对于特种作战部队，通信网络还具有适当的与空中无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）或战术卫星的通信接口，如图1-8所示。未来“陆地勇士”将实现从传感器到射手的链接，实现多种复杂系统的综合，以适应目标部队勇士和未来部队勇士的作战需求。
图1-8 “陆地勇士”编配应用
“陆地勇士”系统以班组（作战分队）的形式编配到连/排，班组以下使用单兵电台组成一个Ad Hoc网，班组长一般采用VHF超短波电台接入营以上战斗电台网，如图1-9所示。
图1-9 “陆地勇士”组网方式
单兵电台的主要功能包括以下几项。
① 自适应、自组织、自维护的组网能力。
② 可同时支持话音、数据和多媒体业务。
③ 支持战斗小组之间的信息分发。
④ 可实现连续的定位、导航、目标探测与引导。
⑤ 抗干扰与低截获概率。
⑥ 宽带数据传输。
“陆地勇士”系统的指挥控制功能包括以下几项。
① 增强分队作战单元（单兵、指挥员）的态势感知能力，基于公共的、近实时战场感知，实现敌我识别与定位等，保障班/排内的信息共享。
② 基于联合可变消息格式和SINCGARS电台，可实现与陆军作战指挥系统（Army Battle Command System，ABCS）、旅及旅以下作战指挥系统（Force XXI Battle Command Brigade-and-Below，FBCB2）的互联互通和信息交互，使班/排/连作战态势在营级形成公共作战视图（Common Operational Picture，COP）。
空中通信节点是将近地空间的航空器作为载体，将无线电通信设备或系统放置于载体内，完成多个地面台站之间通信中继转发的一种通信手段。其本质是利用升高天线把超视距通信转化为视距通信，实现超视距、大区域通信，既可满足延伸通信距离、扩大通信覆盖区域的要求，又方便组网、机动灵活。通过调整平台的升空高度，通信覆盖距离可从几十千米扩大到几百千米，特别是对于山岳、丛林、岛屿、水域等特殊应用环境，空中通信节点是解决这些地区通信难的有效手段。
空中通信节点主要包括飞行在对流层的战术级升空通信节点和飞行在平流层的战役级升空通信节点，战术级升空通信节点由小/中型升空平台加装通信设备组成；战役级升空通信节点由大型无人机和大型定点飞艇加载通信有效载荷组成。其主要使用的空中平台有无人机、无人直升机、系留气球、平流层定点飞艇等。空中通信节点体系构成如图1-10所示。
图1-10 空中通信节点体系构成
通过空中平台搭载通信任务载荷构建空中通信节点可以大大增强战区内的通信能力，主要体现在以下方面。
① 更有效地利用通信带宽，并扩展现有地面系统在视距范围内的通信距离。
② 提供比卫星通信更有效、反应更快的战术通信手段。
③ 将通信扩展到无法接收卫星信号或者卫星信号被干扰的区域，从而更有效地弥补卫星在容量方面的不足。
④ 与卫星通信相比，接收功率密度显著增强，改善信号的接收性能，降低敌方干扰所造成的损害。
升空平台的特有优势使其得到了广泛的应用，美国、英国、意大利等国家相继开展了大量的研究计划项目，美军机载通信节点（Airborne Communications Node，ACN）就是一个典型例子。
为提高部队在复杂地形环境下远距离、高机动通信保障能力，满足分布式网络化作战需求，美军1998年起实施了机载通信节点研究计划 [9-10] ，项目由美国国防部高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）负责，英国BAE系统公司为项目主承包商。
美军开展ACN项目的起因是解决联合作战中对卫星资源的过度依赖问题，在阿富汗和伊拉克战争中，为满足战场远距离通信和战场协同需求，美军租用了大量商用卫星信道来补充其卫星资源的不足。
ACN项目的主要目标是在机载平台上开发通信中继任务载荷，为战斗单元提供大区域的战场通信保障。任务载荷采用模块化设计，并可根据机载平台的载荷能力和任务需求进行裁剪。ACN的应用如图1-11所示。
图1-11 美军机载通信节点的应用
ACN的主要任务是通信和电子侦察，其中通信任务载荷的能力包括以下几点。
① 扩展由EPLRS和SINCGARS电台组成的战术互联网通信覆盖范围，支持陆军作战指挥系统（ABCS）。
② 支持Ad Hoc机载宽带网络。
③ 支持机载通信节点和多种网络之间的互联互通。