标题：地面勇士单兵系统
简介
单兵系统是指单兵在战术环境中穿戴、使用和消耗的所有装备品，集于单兵一身的单兵防护、单兵战斗武器和单兵通信器材的装备，它包括头盔、防弹服、单兵枪械、“三防”装备、计算机、电  “陆地勇士”将使单兵在战场上台等从头到脚的整体装备。它是把单兵作为整个作战系统的一个武器平台、从人－机－环境整体考虑、统筹规划与设计的。单兵C4I系统，即通常所说的单兵指挥、控制、通信、计算机和情报，它是单兵系统的核心。它是由单兵系统中的计算机、电台和软件组成。单兵C4I系统使士兵、武器、防护装备有机结合形成一个完备的、合理的体系和完善集成的人－机系统，使之能够迅速、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；利用单兵武器和班组武器能对付单个或集群有生目标、轻型装甲车辆和武装直升机。在配备信息攻击武器的条件下，能够破坏或实施干扰敌军的信息系统；利用其防护服，使之具备防弹、防火、防热核、防红外、防激光、防生化武器的功能。 
单兵C4I系统是实现战场一体化的客观要求。未来数字化战场要求各功能单元、直至单兵都通过战场综合通信和信息网络构成一体，使各功能领域之间更好地协调和相互支持。单兵C4I系统还有助于指挥员迅速正确实施、调整或制定作战计划，对作战行动作出正确决策。 
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到达的特殊作战条件下获得准确、基本、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。由于这种数字化士兵信息灵、传递快，对战场形势的判断准确，从而提高其反应速度。数字化装备的每个士兵能成为战场侦察兵，能快速准确地向指挥官传递图文并茂的信息，而且可以实现全方位的情报侦察和传递手段。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。 
在未来数字化战场条件下，士兵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、一个C4I系统，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。单兵C4I系统是未来数字化战场不可缺少的重要组成部分。
体系结构
合并后的“地面勇士”系统融合了“士兵综合防护系统”高级技术演示中表现良好的概念、系统和设备。它包括了第二代士兵系统中几乎所有的部分，但更侧重于采用现有技术解决近期问题，以提高在夜间、化学环境等情况下的单兵作战能力。“地面勇士”系统由五个子系统组成：  地面勇士单兵系统武器子系统实现美国陆军目标优先次序首位杀伤性，武器子系统是实施手段。模块化武器子系统设计和制造基于M-16/M-4 步枪。武器子系统包括主要的电力相关光学部件，如弹道计算器、光电瞄准器、摄像机和激光测距仪/数字罗盘(LRF/DC)。LRF/ DC提供距离和方向信息给士兵。士兵从全球定位系统(GPS)联结自己位置，当需要间接火力和战斗识别呼叫时，士兵有精确的目标位置。这一个系统将会允许步兵在所有天气的类型下和在夜间操作。连同其他的组件，一个士兵能使自己不暴露在敌人的火力下。 
“陆地勇士”计划和“目标单兵武器系统”(Objective Individual Combat Weapon)平行发展，“目标单兵武器系统”由美国陆军正式命名为XM29。 综合头盔子系统(IHAS)综合头盔集合子系统(IHAS)使用先进材料，具有较轻的重量同时提供胜于美军目前头盔的壳体弹道防护。完整的综合头盔集合子系统比现有的头盔更轻和更舒服。IHAS的头盔安装了计算机和传感器显示装置，是对其它子系统到数字化战场的士兵界面。通过“头盔安装显示器”，士兵能观看计算机发出的图解数据、数字化地图、情报资料、部队位置，还包括安装在武器上热成像武器瞄准器(TWS)和摄像机的成像。这个新的能力允许士兵在一个隅角的周围检视、捕获一个目标，然后不暴露他自己并且射击武器，仅对敌人露出他的双臂和手。使用他的武器热成像瞄准器扫描一个区域，士兵将会能够看见区域的特性，包括地形和敌人位置，并且将会能够看穿欺骗伪装。安装在武器子系统上的夜视传感器显示装置的一个图像增强器，通向他的计算机信息处理机，并将处理后的信息显示在“头盔安装显示器”上面，这将会允许士兵面对在黑暗掩盖下的目标进行机动和交战。“陆地勇士”使用“头盔安装显示器”，将会允许步兵召唤情形映像、发送信息和请求火力支援，全部经过只是点一下一个“鼠标器”。 
引计算机 无线电子系统(CRS)步兵将会把计算机/无线电子系统(CRS)附装在他的背包“负荷-支撑框架”(load-bearing frame)上。背包上面部分是无线电装置，下面部分包括计算机信息处理机和全球定位系统(GPS)模块。用于单兵设备，计算机信息处理机与无线电装置和全球定位系统(GPS)定位器融合在一起集成到CRS内，合并分开的显示装置、控制器和安装框体，因此减轻重量而且减少电源需要量。全球定位系统和无线电装置天线嵌入到负载框架内。 
一个连接到背包并且附着于士兵胸部的手指触摸操作装置，作用如同一个计算机鼠标，以及允许佩戴者变换屏幕、调节无线电、变换频率和传送数字信息。还有一些功能通过几个位于步枪上靠近扣板机的手指位置的按纽受控，这样允许士兵保持一个射击姿态。 
计算机/无线电子系统设计二种格局：指挥员(班长)版本(leader version)有二套无线电装置和一个位于前臂外侧扁平的平板显示器/键盘，而士兵版本只有一套无线电装置。无线电装置提供在一个有限制的距离上的班内声音和数据通信。指挥员版本无线电装置使用一套重新装配的商业无线电装置为基础，并且同SINCGARS SIP完全兼容。士兵无线电装置使用一套重新装配摩托罗拉(Motorola)公司制造的手持式商业无线电装置为基础。 
“陆地勇士”计算机/无线电子系统(CRS)提供战场信息一体化数字地图和位置/导航系统，士兵能够确定关于自己和其它友好单位两者和已知的敌人战场位置。这将会节省时间和使士兵在战斗中更有能力和更有战斗力。 
使用计算机/无线电子系统(CRS)，指挥员和士兵或士兵之间能交换信息。举例来说，士兵使用他们安装在武器上的摄像机，能发送视频给他们的指挥员。通过增强指挥控制大大地改善情形察觉和生存性。综合全部这些提供给士兵，使士兵具有空前的战术意识，战术意识是一个士兵在战场上具有最好的力量/优势之一，在战场上表现非常积极。 
在计算机/无线电子系统的GEN II版本中，计算机和无线电将会被组合和植入到新的网络设备内。将会由一系列信用卡尺寸的卡片式系统组成，只是稍微比较厚一些。CRS开放式体系结构允许在未来升级中直接插入硬件和软件两者。系统也准备为将来实施提供战斗身份证和其它崭现的技术。 软件子系统“陆地勇士”(Land Warrior)软件子系统引导士兵的核心战场职能，显示处理、任务设备和电源管理。软件子系统包括战术和任务辅助模块；地图和战术覆盖图；收集和显示视频图像；也包括一个电源管理模块。“陆地勇士”(Land Warrior)将会在数字化战场上可共同操作。设计人员设置系统，能被更新和技术改进，模块体系结构允许直接插入/替换用于技术升级。对于士兵任务需求和参数选择，软件子系统允许士兵自己编制系统的菜单和功能操作。 
单兵携带式电源组件，可能使用新型“形状-适合”(form-fitting)电池，作为士兵装具一部分穿着活动时感到舒适，没有妨碍感；另外的一种可能性是发展一个“睡眠”(sleep)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。 
单兵携带式电源组件使用两块锂电池，美国陆军要求电源工作时间12个小时，将来使用“睡眠”模式后工作时间30个小时， 
单兵携带式电源组件使用可再充电型电池，用于作战任务可利用车辆的动力，部分任务和当作备份使用用完即可丢弃的一次性电池。 防护服与单兵设备子系统防护服和单兵设备子系统由建立在使用巧妙的“自动控制不稳状态技术”一种革命性背包框架设计所组成，用于士兵的自然身体活动弯曲。背包带使用快速脱扣器，使用士兵正确、快速脱掉背包。士兵的计算机/无线电联结必需的电缆集成到框架内。在活动的时候士兵能调整他的背包结构，从他的肩部到他的臀部调整负载分布。一个简单的调整,然而它允许士兵更有效管理和携带他的战斗负荷而且具有较小的疲劳感。新的“陆地勇士”防具，例如头盔,减轻重量提供改良的冲击防护。“陆地勇士”(Land Warrior)防弹衣包括一个模块化可升级防护块保护士兵免于轻武器威胁。防护服和单兵设备子系统结合模块化防弹衣和可升级防护块能挡住轻武器射击的子弹冲击。
由来
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”（SIPE），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”的技术演示。演示首次明确了“士兵系统”的结构模块，使“士兵系统”显示了雏形。尽管原理性样品在重量、体积和功耗方面存在不少缺点，但“士兵系统”在技术上是完全能够实现的。这是有史以来第一次把士兵作为一个系统来看待。同时，美国实施了一项“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，它包括一系列超出“士兵防护系统”范围的分计划，规模更大，将利用微电子技术的优势，把“士兵系统”作为一个节点纳入数字化的C4I网络之中。这时的“士兵系统”的核心部分称为“第二代士兵系统”。美陆军把“21世纪地面勇士”计划作为最大限度地利用现有技术的近期项目，把“第二代士兵系统”作为远期系统。 
1996年美国国会对陆军的上述安排提出异议，认为先装备过渡性的第一代系统再装备第二代系统是一种浪费，而且两个平行的“士兵系统”计划有引起某种混淆的趋势，要求陆军研制一个比近期系统能力更强，比远期系统能更早投入使用的系统。美国陆军响应国会的要求，提出将“21世纪地面勇士”计划和“第二代士兵系统”计划合并成统一的研究工作，简称为“地面勇士”（LandWarrior）计划。 
为确保制定的士兵现代化计划如期完成，美陆军专门建立了士兵系统司令部，进行统一的计划、开发、定购和对士兵系统的全寿命周期管理，改进士兵作战能力。总部设在马萨诸塞州的纳蒂克研究、发展与工程中心。系统承包者有休斯飞机公司、摩托罗拉公司、Gentex公司、Battelle公司、ArthurD.Little公司、霍尼威尔公司的一个联合研制小组等。 
“地面勇士”系统计划于1999年开始生产，预计1999财年620套，2000财年1430套，2001财年1890套，总计约需2.307亿美元。2000财年第四季度将首批“地面勇士”系统装备一个营，到2011年将有34000名士兵装备“地面勇士”系统。
其它国家的士兵系统
为着眼于21世纪数字化战场，建立数字化部队，80年代末除美国以外，法国、英国、澳大利亚、德国、俄罗斯、加拿大、比、以色列等国也相继开展了单兵作战系统的研究。
发展特点与趋势
从世界各国发展21世纪单兵系统的现状可以看出单兵系统发展具有以下特点：(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)成为发展战场数字化的基础和突破口于单兵装备的“硬件”在21世纪初不可能获得显著改观，而数字化装备具有功能全、小型化、模块化等特点。它的发展为单兵提供了与整个作战系统更快速和广泛的信息接口，使单兵的整体效能得到很大提高。因此绝大多数国家都把单兵建设的重点放在这些“软”系统上。(3)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。(4)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。(5)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，从而使士兵具有前所未有的战斗力。(6)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。(7)应用高新技术为了使士兵、服装、微电子技术等综合为一体，使整体性最优，单兵装备广泛应用各种新技术、新工艺、新材料。例如在综合头盔子系统中使用了微型计算机和液晶传感器显示，可全天候使用；武器上使用热瞄准具；在计算机/电台子系统中使用最新研制的电台；加装GPS；在防护服与单兵装具系统中使用经特殊工艺制造的服装材料等。 
各国开发21世纪的单兵装备还不尽完善，有许多需要改进的地方，例如头盔不仅具有重量轻、防护力强，还能从眼前的显示器上看到各种作战命令和标有自身位置的电子地图。在武器方面将研制综合瞄准具，即将激光测距仪、数字罗盘和瞄准具综合在一起，并加装作战识别系统，力图结构简单、性能可靠、操作方便。在通信系统方面尽量采用商用先进的成熟技术和日趋成熟的技术，要求不仅具有体积小、重量轻、坚固等特点外，还要具备保密性强、多信息、跳频、猝发传输、抗电磁脉冲加固等特点。身体防护方面，将配备更先进的防弹服、作战服和防核生化服。在未来防护服研究中应用光敏和热敏染料技术、电化学染料技术和动态学迷彩技术，使迷彩服具有“隐身”作用，即能随背景变化自动改变颜色，使之与周围环境匹配，实现智能伪装，而且具有防红外探测涂层。未来防护服还将具有多功能和轻型化特点。 
综上所述，国外单兵系统将朝着一体化、信息化、模块化、微型化和智能化方向发展。可以预测，单兵系统在未来战争和非战争的军事行动中将发挥重要的作用，而且对今后世界各国单兵装备的发展产生深远的影响。
相关资料
单兵装备的数字化已不是幻想，正快速逼近，这是高技术发展的必然结果，是不以人们意志为转移的。面对未来高技术局部战争的挑战，我国也应从自己的实际情况出发，吸收国外先进经验，开发具备研制得起、又装备得起特点的单兵综合作战系统。因此应在高技术微型化和低成本化的基础上，结合未来战场我军士兵的主要任务，把握重点，从最基本、最主要的装备入手，形成由简到繁、逐步完善与提高的发展思路。 
在单兵系统的开发中首先应突出系统性，把士兵执行各种任务、携行、穿戴和使用的所有物品都作为一个整体、一个单一系统对待，从一开始就对整个系统中的各个系统和部件进行全面考虑，求得它们的最佳配合，从而实现整个系统的优化。同时应尽量把系统所需的各种功能加以综合和集成，做到一物多用，以减少零件的数目。 
其次应借鉴商用流行技术，提高研究的费效比。系统结构应是开放式的，而不是封闭的，只要可能，就采用商用标准。