top of page

【A&D 技術窺探】JADC2 的神經系統:解鎖「彈性網狀網路」如何確保台海決策鏈不斷裂

  • 作家相片: Sonya
    Sonya
  • 10月26日
  • 讀畢需時 7 分鐘

秒懂重點:沒有這項技術,就沒有新世代戰力


想像在分秒必爭的台海防禦作戰中,我方的 F-16V 戰機偵測到來襲飛彈,但其所使用的 Link 16 數據鏈(一種軍用通訊協定)遭到敵方強力電子干擾,無法將目標數據即時傳遞給地面待命的愛國者飛彈陣地;這就是現代戰爭的致命場景:「殺傷鏈」(Kill Chain) 斷裂。


傳統的軍事通訊,就像是一群人拿著不同品牌、不同頻道的對講機,彼此無法溝通,且極易被蓋台;彈性網狀網路 (Resilient Mesh Networking),就是為了解決這個問題而生,它不是單一的通訊設備,而是一套「智慧網路作業系統」,其核心是「戰術閘道器」(Tactical Gateway),這個閘道器就像一個全能的「宇宙翻譯官」,能同時串接 F-16V 的 Link 16、陸軍的戰術無線電、甚至是最新的 5G 訊號與太空星鏈 (Starlink);當 Link 16 被干擾時,AI 路由會像手機導航 Waze 避開塞車一樣,在 0.1 秒內自動切換,改由衛星或 5G 網路將威脅數據傳出;若缺乏這張「打不爛、繞得過」的智慧網路,JADC2(聯合全領域指揮與控制)的願景將無法實現,斥資鉅額採購的先進武器平台,也只是一座座無法協同作戰的「資訊孤島」。


ree

關鍵技術白話文:原理與劃時代挑戰


過去的技術瓶頸:為何傳統架構已無法應對威脅?


傳統的戰術數據鏈,尤其是服役數十年的 Link 16,是過去空戰協同的核心,但面對 2025 年後的戰場環境,它至少有三大致命缺陷:


  1. 頻寬極其狹窄:Link 16 是為傳輸簡單的座標、航向等文字訊息設計的,面對現代感測器(如 AESA 雷達)產生的海量數據,它就像一條鄉間小路試圖疏通台北市中心的車流,完全不堪負荷。

  2. 架構中心化且脆弱:許多傳統網路依賴一個中心的「網路控制站」(如特定預警機或地面站台),一旦這個中心節點被摧毀或干擾,整個區域的網路就會癱瘓。

  3. 互通性極差:陸軍、海軍、空軍的通訊協定各自為政,就像蘋果、安卓、微軟系統彼此不相容,導致跨軍種的即時火力協同極度困難。


在敵方具備強大電子戰與網路攻擊能力的現代戰場,依賴這種脆弱的通訊架構,無異於將我方的指揮體系暴露在極高的風險之下。



核心技術原理是什麼?


彈性網狀網路的核心理念是「去中心化」與「多路徑」,它不再依賴任何單一的通訊管道或中心節點,而是將戰場上每一個作戰單位(戰機、戰車、艦艇、甚至單兵)都變成一個網路「路由器」。


這個網路主要透過兩大技術實現:


  1. 戰術閘道器 (Tactical Gateway):這是實現互通的「硬體」關鍵。 您可以將其想像成一個安裝在戰機莢艙、悍馬車或指揮中心的多功能「轉接器」,這個轉接器內建了多種通訊模組(Link 16, 5G, Wi-Fi, SATCOM),它的任務是將 A 系統(如空軍 Link 16)的「語言」即時翻譯成 B 系統(如陸軍戰術無線電)能聽懂的「語言」,並在不同網路間傳遞數據。

  2. AI 驅動的路由 (AI-Driven Routing):這是確保網路「彈性」的「軟體」大腦。 這套演算法會像 Waze 或 Google Maps 一樣,即時監測整個戰場網路的「路況」(哪條路徑被干擾、哪條頻寬最空閒),當 F-16V 原本的 Link 16 路徑「塞車」(被干擾)時,AI 會立刻計算出次佳路徑,例如「F-16V -> 透過衛星鏈路 -> 地面閘道器 -> 轉 5G 網路 -> 愛國者陣地」,全程自動完成,飛行員甚至不會察覺到切換。


這樣設計的根本目的,是確保數據永遠有至少一條可用的路徑能抵達目的地,即使部分網路被摧毀,數據也能像水流一樣自動繞開障礙,找到新的通路,實現「網路自我修復」(Self-Healing)。


新一代技術的突破點


  • 多路徑傳輸:同時利用 LEO 衛星、5G、傳統數據鏈、微波等多種通訊管道傳輸數據,使敵人無法透過干擾單一頻段就癱瘓指揮鏈。

  • 邊緣運算 (Edge Computing):不再將所有原始感測數據(如 4K 影像)都傳回指揮中心;而是利用安裝在「邊緣」(如戰機、無人機)上的 AI 晶片(例如神基的強固型電腦所搭載的模組)先行處理,只將「已識別的威脅」這類關鍵決策資訊傳出,大幅降低對網路頻寬的依賴。

  • 開放式架構 (MOSA):採用標準化的硬體和軟體介面,這使得系統可以像組裝樂高一樣,快速整合不同廠商的最新無線電或演算法,這對於需要快速迭代、整合中科院與民間技術的台灣國房自主至關重要。


產業影響與應用


完整實現藍圖:從研發到實戰的挑戰


打造一張能覆蓋台海戰場的彈性網狀網路,需要克服硬體、軟體與太空三個層面的極限挑戰。


挑戰一:硬體閘道器的嚴苛挑戰 (SWaP):如何在「火柴盒」裡塞進「超級電腦」?


安裝在戰機、無人機或戰甲車上的戰術閘道器,必須在極端有限的體積、重量與功耗 (SWaP) 限制下,執行極其複雜的任務。


  • 核心組件與技術要求

    • 軟體定義無線電 (SDR):這是一種高度靈活的無線電,其功能不由硬體晶片焊死,而是由軟體定義,它能讓一個設備在需要時切換成 Link 16,下一秒切換成 5G,甚至模擬敵方的波形進行干擾。

    • 強固型邊緣運算模組:需要搭載高性能、低功耗的 AI 處理器(如 NVIDIA Jetson 系列)與 FPGA。這類模組必須能承受戰場上的劇烈震動、高溫與沙塵(如同神基 Getac 所專精的強固規格),才能穩定執行即時的數據翻譯與 AI 路由運算。


挑戰二:AI 網路管理軟體:如何指揮「上萬個路由器」的混亂交通?


在一個瞬息萬變的戰場上,數千個移動節點(士兵、車輛、飛機)同時加入和離開網路,還要應對敵方的蓄意干擾,管理這張網路的複雜度遠超過民用網路。


  • 核心工具與技術要求

    • AI 網路控制器 (Resilient Network Controller):這是網狀網路的「大腦」,各大承包商如 Northrop Grumman 都在研發這類 AI 軟體,它必須能在毫秒內感知網路破損、預測最佳路由,並自動分配頻寬資源,確保最高優先級的「威脅告警」永遠能第一個通過。

    • 零信任 (Zero Trust) 網路安全架構:網路中的任何節點都不能被預設為可信任,所有數據傳輸,即使是內部網路,都必須經過嚴格的加密與身份驗證,以防止敵方滲透或偽裝成我方節點。


挑戰三:太空骨幹網路的建構:打造「太空中的光纖」


要實現跨海、跨洲際的低延遲通訊,單靠地面線路絕對不夠,必須仰賴太空中的骨幹網路。


  • 核心工具與技術要求

    • 低軌道衛星傳輸層 (LEO Transport Layer):美國太空發展局 (SDA) 正在建構的「傳輸層」是 JADC2 的終極骨幹,這數百顆衛星在太空中,彼此透過「光學衛星間鏈路」(OISL),也就是「太空雷射光纖」互聯,形成一個不受地面天氣或干擾影響的超高速網狀網路。

    • 多鏈路衛星終端:作戰單位需要能同時接收不同軌道(LEO, MEO, GEO)衛星訊號的終端設備,以確保當低軌道衛星飛越頭頂時使用低延遲鏈路,而在無衛星覆蓋的空檔時,自動切換到高軌道的穩定鏈路。


應用為王:哪些國防裝備的命脈掌握在它手中?


彈性網狀網路是所有現代化作戰概念的「地基」,沒有它,一切都無法運作:


  • 聯合全領域指揮與控制 (JADC2):JADC2 的本質就是一張巨大的彈性網狀網路,用以連接所有軍種的感測器與射擊單位。

  • 第五代/第六代戰機:F-35 或 NGAD 產生的海量數據,遠遠超過 Link 16 的負荷,必須依賴高頻寬、低延遲的網狀網路(如 TTNT 或 5G.mil)才能將其「態勢感知」分享給友軍。

  • 無人機蜂群 (Drone Swarms):數十架無人機之間的自主協同與動態組網,完全依賴於高頻寬的戰術網狀網路。

  • 陸軍「整合防空反飛彈系統」(IBCS):這是 Northrop Grumman 為美國陸軍打造的系統,其核心就是一個網狀網路,它能將任何一顆雷達(無論是愛國者或哨兵雷達)的數據,分享給任何一個發射器(無論是愛國者或 PAC-3),實現「A 雷達導引 B 飛彈」的革命性能力。


前瞻未來:技術普及的挑戰與下一波趨勢


目前最大的挑戰在於「標準化」,要讓 Lockheed Martin、Raytheon、Northrop Grumman 等不同廠商的閘道器與無線電能真正無縫互通,必須強制推行 MOSA(模組化開放式架構)與 CMOSS(C4ISR/EW 模組化開放式標準)等規範;下一波趨勢將是「全域網路管理」(Universal Network Management),利用 AI 將太空的 SDA 傳輸層、空中的 5G.mil 網路、地面的戰術無線電「統一管理」,使其對使用者(如飛行員)來說,只是一個單一、可靠、永遠在線的「戰術雲」。


投資視角:為何「賣軍火鏟」的生意值得關注?


JADC2 的實現,引爆了一場對「戰術通訊基礎設施」的全面換裝潮,這場競賽的投資價值,不僅僅在於那些看得到的飛機和飛彈,更在於那些「看不見」的網路基礎設施,從開發 AI 路由演算法的軟體公司,到製造強固型邊緣運算電腦(如神基)的硬體商,再到提供 SDR 晶片、FPGA 模組與衛星通訊終端的零組件供應商,它們都是這場「網路戰爭」中不可或缺的「賣鏟人」。


這些公司的技術是所有先進武器平台實現「聯網」的前提,相較於押注單一平台,投資於這些橫跨陸、海、空、天所有領域、為 JADC2 提供「管道」與「翻譯官」的關鍵賦能技術供應商,更能分享到整個國防產業升級的長期紅利。隨著戰場數據量呈指數級增長,對更寬、更彈性、更智慧的「軍火鏟」的需求,將只增不減。



Aminext 小站是一個由個人經營的科技與財經部落格,如果這篇文章對您有幫助,懇請您不吝轉發分享,或是在文章底下按個讚支持一下!您的每一個小小舉動,都是讓我能繼續堅持下去的最大動力,真的非常感謝您!

Subscribe to AmiNext Newsletter

Thanks for submitting!

  • LinkedIn
  • Facebook

© 2024 by AmiNext 金融與科技筆記

bottom of page