地面勇士單兵系統

單兵系統是指單兵在戰術環境中穿戴、使用和消耗的所有裝備品，集於單兵一身的單兵防護、單兵戰鬥武器和單兵通信器材的裝備，它包括頭盔、防彈服、單兵槍械、“三防”裝備、計算機、電台等從頭到腳的整體裝備。它是把單兵作為整個作戰系統的一個武器平台、從人－機－環境整體考慮、統籌規劃與設計的。單兵C4I系統，即通常所說的單兵指揮、控制、通信、計算機和情報，它是單兵系統的核心。它是由單兵系統中的計算機、電台和軟體組成。單兵C4I系統使士兵、武器、防護裝備有機結合形成一個完備的、合理的體系和完善集成的人－機系統，使之能夠迅速、準確地處理、傳遞信息，為上級了解、掌握戰場態勢和準確判斷戰場形勢提供可靠依據；利用單兵武器和班組武器能對付單個或集群有生目標、輕型裝甲車輛和武裝直升機。在配備信息攻擊武器的條件下，能夠破壞或實施干擾敵軍的信息系統；利用其防護服，使之具備防彈、防火、防熱核、防紅外、防激光、防生化武器的功能。

單兵C4I系統是實現戰場一體化的客觀要求。未來數字化戰場要求各功能單元、直至單兵都通過戰場綜合通信和信息網路構成一體，使各功能領域之間更好地協調和相互支持。單兵C4I系統還有助於指揮員迅速正確實施、調整或制定作戰計劃，對作戰行動作出正確決策。

用C4I系統裝備的士兵無論在何種複雜情況下，特別是在一些機動重武器有時難以到達的特殊作戰條件下獲得準確、基本、直接的、不斷更新的戰場信息，還能隨時告知單兵所處的位置，幫助其判定敵方目標位置。由於這種數字化士兵信息靈、傳遞快，對戰場形勢的判斷準確，從而提高其反應速度。數字化裝備的每個士兵能成為戰場偵察兵，能快速準確地向指揮官傳遞圖文並茂的信息，而且可以實現全方位的情報偵察和傳遞手段。裝備了全球定位系統的士兵可以根據作戰需求隨時向後方申請戰鬥支援或戰鬥勤務支持，方便戰鬥勤務保障和戰場救治。

在未來數字化戰場條件下，士兵不再是一個孤立的人，而是戰場信息網中的一個節點、一個終端、一個C4I系統，士兵有比任何時候都更強的戰鬥力、全面防護能力、戰場生存能力及與作戰系統更大的互通性和協同能力。單兵C4I系統是未來數字化戰場不可缺少的重要組成部分。

合併后的“地面勇士”系統融合了“士兵綜合防護系統”高級技術演示中表現良好的概念、系統和設備。它包括了第二代士兵系統中幾乎所有的部分，但更側重於採用現有技術解決近期問題，以提高在夜間、化學環境等情況下的單兵作戰能力。“地面勇士”系統由五個子系統組成：

武器子系統

實現美國陸軍目標優先次序首位殺傷性，武器子系統是實施手段。模塊化武器子系統設計和製造基於M-16/M-4 步槍。武器子系統包括主要的電力相關光學部件，如彈道計算器、光電瞄準器、攝像機和激光測距儀/數字羅盤(LRF/DC)。LRF/ DC提供距離和方向信息給士兵。士兵從全球定位系統(GPS)聯結自己位置，當需要間接火力和戰鬥識別呼叫時，士兵有精確的目標位置。這一個系統將會允許步兵在所有天氣的類型下和在夜間操作。連同其他的組件，一個士兵能使自己不暴露在敵人的火力下。

“陸地勇士”計劃和“目標單兵武器系統”(Objective Individual Combat Weapon)平行發展，“目標單兵武器系統”由美國陸軍正式命名為XM29。

綜合頭盔子系統(IHAS)

綜合頭盔集合子系統(IHAS)使用先進材料，具有較輕的重量同時提供勝於美軍目前頭盔的殼體彈道防護。完整的綜合頭盔集合子系統比現有的頭盔更輕和更舒服。IHAS的頭盔安裝了計算機和感測器顯示裝置，是對其它子系統到數字化戰場的士兵界面。通過“頭盔安裝顯示器”，士兵能觀看計算機發出的圖解數據、數字化地圖、情報資料、部隊位置，還包括安裝在武器上熱成像武器瞄準器(TWS)和攝像機的成像。這個新的能力允許士兵在一個隅角的周圍檢視、捕獲一個目標，然後不暴露他自己並且射擊武器，僅對敵人露出他的雙臂和手。使用他的武器熱成像瞄準器掃描一個區域，士兵將會能夠看見區域的特性，包括地形和敵人位置，並且將會能夠看穿欺騙偽裝。安裝在武器子系統上的夜視感測器顯示裝置的一個圖像增強器，通向他的計算機信息處理機，並將處理后的信息顯示在“頭盔安裝顯示器”上面，這將會允許士兵面對在黑暗掩蓋下的目標進行機動和交戰。“陸地勇士”使用“頭盔安裝顯示器”，將會允許步兵召喚情形映像、發送信息和請求火力支援，全部經過只是點一下一個“滑鼠器”。

引

計算機 無線電子系統(CRS)

步兵將會把計算機/無線電子系統(CRS)附裝在他的背包“負荷-支撐框架”(load-bearing frame)上。背包上面部分是無線電裝置，下面部分包括計算機信息處理機和全球定位系統(GPS)模塊。用於單兵設備，計算機信息處理機與無線電裝置和全球定位系統(GPS)定位器融合在一起集成到CRS內，合併分開的顯示裝置、控制器和安裝框體，因此減輕重量而且減少電源需要量。全球定位系統和無線電裝置天線嵌入到負載框架內。

一個連接到背包並且附著於士兵胸部的手指觸摸操作裝置，作用如同一個計算機滑鼠，以及允許佩戴者變換屏幕、調節無線電、變換頻率和傳送數字信息。還有一些功能通過幾個位於步槍上靠近扣板機的手指位置的按紐受控，這樣允許士兵保持一個射擊姿態。

計算機/無線電子系統設計二種格局：指揮員(班長)版本(leader version)有二套無線電裝置和一個位於前臂外側扁平的平板顯示器/鍵盤，而士兵版本只有一套無線電裝置。無線電裝置提供在一個有限制的距離上的班內聲音和數據通信。指揮員版本無線電裝置使用一套重新裝配的商業無線電裝置為基礎，並且同SINCGARS SIP完全兼容。士兵無線電裝置使用一套重新裝配摩托羅拉(Motorola)公司製造的手持式商業無線電裝置為基礎。

“陸地勇士”計算機/無線電子系統(CRS)提供戰場信息一體化數字地圖和位置/導航系統，士兵能夠確定關於自己和其它友好單位兩者和已知的敵人戰場位置。這將會節省時間和使士兵在戰鬥中更有能力和更有戰鬥力。

使用計算機/無線電子系統(CRS)，指揮員和士兵或士兵之間能交換信息。舉例來說，士兵使用他們安裝在武器上的攝像機，能發送視頻給他們的指揮員。通過增強指揮控制大大地改善情形察覺和生存性。綜合全部這些提供給士兵，使士兵具有空前的戰術意識，戰術意識是一個士兵在戰場上具有最好的力量/優勢之一，在戰場上表現非常積極。

在計算機/無線電子系統的GEN II版本中，計算機和無線電將會被組合和植入到新的網路設備內。將會由一系列信用卡尺寸的卡片式系統組成，只是稍微比較厚一些。CRS開放式體系結構允許在未來升級中直接插入硬體和軟體兩者。系統也準備為將來實施提供戰鬥身份證和其它嶄現的技術。

軟體子系統

“陸地勇士”(Land Warrior)軟體子系統引導士兵的核心戰場職能，顯示處理、任務設備和電源管理。軟體子系統包括戰術和任務輔助模塊；地圖和戰術覆蓋圖；收集和顯示視頻圖像；也包括一個電源管理模塊。“陸地勇士”(Land Warrior)將會在數字化戰場上可共同操作。設計人員設置系統，能被更新和技術改進，模塊體系結構允許直接插入/替換用於技術升級。對於士兵任務需求和參數選擇，軟體子系統允許士兵自己編製系統的菜單和功能操作。

單兵攜帶式電源組件，可能使用新型“形狀-適合”(form-fitting)電池，作為士兵裝具一部分穿著活動時感到舒適，沒有妨礙感；另外的一種可能性是發展一個“睡眠”(sleep)模式，當不使用時會自動地把設備設置在備用狀態來保存電池能量。

單兵攜帶式電源組件使用兩塊鋰電池，美國陸軍要求電源工作時間12個小時，將來使用“睡眠”模式后工作時間30個小時，

單兵攜帶式電源組件使用可再充電型電池，用於作戰任務可利用車輛的動力，部分任務和當作備份使用用完即可丟棄的一次性電池。

防護服與單兵設備子系統

防護服和單兵設備子系統由建立在使用巧妙的“自動控制不穩狀態技術”一種革命性背包框架設計所組成，用於士兵的自然身體活動彎曲。背包帶使用快速脫扣器，使用士兵正確、快速脫掉背包。士兵的計算機/無線電聯結必需的電纜集成到框架內。在活動的時候士兵能調整他的背包結構，從他的肩部到他的臀部調整負載分佈。一個簡單的調整，然而它允許士兵更有效管理和攜帶他的戰鬥負荷而且具有較小的疲勞感。新的“陸地勇士”防具，例如頭盔，減輕重量提供改良的衝擊防護。“陸地勇士”(Land Warrior)防彈衣包括一個模塊化可升級防護塊保護士兵免於輕武器威脅。防護服和單兵設備子系統結合模塊化防彈衣和可升級防護塊能擋住輕武器射擊的子彈衝擊。

80年代末，美國陸軍提出“士兵現代化計劃”，其中關鍵項目是“士兵綜合防護系統”（SIPE），美陸軍投資1200萬美元，從1990年開始技術預研，並於1992年9月至11月進行了“士兵綜合防護系統”的技術演示。演示首次明確了“士兵系統”的結構模塊，使“士兵系統”顯示了雛形。儘管原理性樣品在重量、體積和功耗方面存在不少缺點，但“士兵系統”在技術上是完全能夠實現的。這是有史以來第一次把士兵作為一個系統來看待。同時，美國實施了一項“增強型士兵系統”計劃，其目的是把“士兵綜合防護系統”證實了的合適技術變成要裝備部隊的系統。

1993年，美陸軍將“增強型士兵系統”計劃更名為“21世紀地面勇士”計劃，它包括一系列超出“士兵防護系統”範圍的分計劃，規模更大，將利用微電子技術的優勢，把“士兵系統”作為一個節點納入數字化的C4I網路之中。這時的“士兵系統”的核心部分稱為“第二代士兵系統”。美陸軍把“21世紀地面勇士”計劃作為最大限度地利用現有技術的近期項目，把“第二代士兵系統”作為遠期系統。

1996年美國國會對陸軍的上述安排提出異議，認為先裝備過渡性的第一代系統再裝備第二代系統是一種浪費，而且兩個平行的“士兵系統”計劃有引起某種混淆的趨勢，要求陸軍研製一個比近期系統能力更強，比遠期系統能更早投入使用的系統。美國陸軍響應國會的要求，提出將“21世紀地面勇士”計劃和“第二代士兵系統”計劃合併成統一的研究工作，簡稱為“地面勇士”（LandWarrior）計劃。

為確保制定的士兵現代化計劃如期完成，美陸軍專門建立了士兵系統司令部，進行統一的計劃、開發、定購和對士兵系統的全壽命周期管理，改進士兵作戰能力。總部設在馬薩諸塞州的納蒂克研究、發展與工程中心。系統承包者有休斯飛機公司、摩托羅拉公司、Gentex公司、Battelle公司、ArthurD.Little公司、霍尼威爾公司的一個聯合研製小組等。

“地面勇士”系統計劃於1999年開始生產，預計1999財年620套，2000財年1430套，2001財年1890套，總計約需2.307億美元。2000財年第四季度將首批“地面勇士”系統裝備一個營，到2011年將有34000名士兵裝備“地面勇士”系統。

為著眼於21世紀數字化戰場，建立數字化部隊，80年代末除美國以外，法國、英國、澳大利亞、德國、俄羅斯、加拿大、比、以色列等國也相繼開展了單兵作戰系統的研究。

從世界各國發展21世紀單兵系統的現狀可以看出單兵系統發展具有以下特點：

實現系統化設計

單兵作為整個作戰系統的一部分，發展目標必定是使作戰系統整體發揮最大效能。

成為發展戰場數字化的基礎和突破口

於單兵裝備的“硬體”在21世紀初不可能獲得顯著改觀，而數字化裝備具有功能全、小型化、模塊化等特點。它的發展為單兵提供了與整個作戰系統更快速和廣泛的信息介面，使單兵的整體效能得到很大提高。因此絕大多數國家都把單兵建設的重點放在這些“軟”系統上。

具有在各種環境下的防護能力和生存能力

綜合頭盔子系統和先進防護子系統能防彈丸、破片、激光、核生化戰劑、紅外監視等多種威脅，全球定位系統可保證士兵隨時向後方申請戰鬥支援和勤務支援，而且系統本身能夠暴露自己目標的特徵極小。連接到計算機上的防化探測器可以自動報告探測到的威脅類型和地點。

具有更好的機動性和耐久性

單兵的防護裝備，如模塊式防彈衣、防生/化服、手套和靴子等重量將進一步減少、性能將進一步提高，使單兵具有更好的機動性和耐久性。

具有更強的戰鬥力

單兵系統裝備了GPS、步榴合一的武器、採用先進的火控系統，大幅度提高了射擊準確性和殺傷效果，從而使士兵具有前所未有的戰鬥力。

具有信息收集、存儲、處理和傳輸能力

單兵計算機和綜合頭盔子系統能定時、定位與導航，進行信息採集、處理與記錄，進行數據傳遞，便於指揮員正確實施、調整和制訂作戰計劃，使戰場真正成為完整高效的、數字化的一體戰場。

應用高新技術

為了使士兵、服裝、微電子技術等綜合為一體，使整體性最優，單兵裝備廣泛應用各種新技術、新工藝、新材料。例如在綜合頭盔子系統中使用了微型計算機和液晶感測器顯示，可全天候使用；武器上使用熱瞄準具；在計算機/電檯子系統中使用最新研製的電台；加裝GPS；在防護服與單兵裝具系統中使用經特殊工藝製造的服裝材料等。

各國開發21世紀的單兵裝備還不盡完善，有許多需要改進的地方，例如頭盔不僅具有重量輕、防護力強，還能從眼前的顯示器上看到各種作戰命令和標有自身位置的電子地圖。在武器方面將研製綜合瞄準具，即將激光測距儀、數字羅盤和瞄準具綜合在一起，並加裝作戰識別系統，力圖結構簡單、性能可靠、操作方便。在通信系統方面盡量採用商用先進的成熟技術和日趨成熟的技術，要求不僅具有體積小、重量輕、堅固等特點外，還要具備保密性強、多信息、跳頻、猝發傳輸、抗電磁脈衝加固等特點。身體防護方面，將配備更先進的防彈服、作戰服和防核生化服。在未來防護服研究中應用光敏和熱敏染料技術、電化學染料技術和動態學迷彩技術，使迷彩服具有“隱身”作用，即能隨背景變化自動改變顏色，使之與周圍環境匹配，實現智能偽裝，而且具有防紅外探測塗層。未來防護服還將具有多功能和輕型化特點。

綜上所述，國外單兵系統將朝著一體化、信息化、模塊化、微型化和智能化方向發展。可以預測，單兵系統在未來戰爭和非戰爭的軍事行動中將發揮重要的作用，而且對今後世界各國單兵裝備的發展產生深遠的影響。

單兵裝備的數字化已不是幻想，正快速逼近，這是高技術發展的必然結果，是不以人們意志為轉移的。面對未來高技術局部戰爭的挑戰，我國也應從自己的實際情況出發，吸收國外先進經驗，開發具備研製得起、又裝備得起特點的單兵綜合作戰系統。因此應在高技術微型化和低成本化的基礎上，結合未來戰場我軍士兵的主要任務，把握重點，從最基本、最主要的裝備入手，形成由簡到繁、逐步完善與提高的發展思路。

在單兵系統的開發中首先應突出系統性，把士兵執行各種任務、攜行、穿戴和使用的所有物品都作為一個整體、一個單一系統對待，從一開始就對整個系統中的各個系統和部件進行全面考慮，求得它們的最佳配合，從而實現整個系統的優化。同時應盡量把系統所需的各種功能加以綜合和集成，做到一物多用，以減少零件的數目。

其次應借鑒商用流行技術，提高研究的費效比。系統結構應是開放式的，而不是封閉的，只要可能，就採用商用標準。