Questo è il capitolo A della nota C02 sulle radio tattiche e militari: i ricetrasmettitori portatili, a doppio canale per comandante, a zaino, montati su veicolo e da stazione che collegano soldati smontati, veicoli, aeromobili, sensori e sistemi senza pilota. Risponde alla prima domanda ingegneristica rivolta a un fornitore di batterie: come funziona davvero una radio tattica, in cosa differisce da una radio bidirezionale civile e quale carico elettrico vede il pacco durante una missione. Percorre l'architettura radio definita dal software e le bande di frequenza, le misure di protezione elettronica attorno al salto di frequenza, le reti mobili ad hoc a banda larga che trasportano video e dati, la catena crittografica e il profilo di potenza a tre stati, quindi chiude con una dichiarazione onesta su dove si colloca il nichel-metallo idruro sigillato. Il capitolo B converte questo profilo in numero di celle e capacità, e il capitolo C nelle prove di test e certificazione. I numeri citati sono valori pubblicati da produttori ed eserciti usati come riferimenti illustrativi, e ogni valore estrapolato è etichettato come tale invece di essere presentato come specifica universale.
Fatto 1. Una radio tattica è un ricetrasmettitore definito dal software, non un walkie-talkie a funzione fissa. Seguendo l'architettura di comunicazione software ereditata dal sistema radio tattico congiunto, le forme d'onda sono caricate come software, così lo stesso hardware può eseguire voce a banda stretta, salto di frequenza, rete a banda larga e modalità satellite. Le forme schierate sono portatile, portatile a doppio canale per comandante, a zaino, montata su veicolo e da stazione, oltre a piccole radio personali. Due tipi rappresentativi schierati sono il portatile multibanda monocanale AN/PRC-152 che copre 30-512 MHz con potenza fino a 5 W, e il doppio canale AN/PRC-163 con circa 30-512 MHz sul canale 1, SATCOM UHF incluse modalità correlate a MUOS e forme d'onda MANET a banda larga.
Fatto 2. La protezione elettronica è integrata nella forma d'onda. Lo spettro diffuso a salto di frequenza sposta la portante su molti canali così che un disturbatore o un ricevitore di intercettazione a frequenza fissa non possa agganciarsi a un canale; le velocità di salto militari riportate vanno all'incirca da 100 a 10 000 salti al secondo. SINCGARS, il sistema di combattimento terrestre nella banda VHF 30-88 MHz, salta circa 100 volte al secondo su 2 320 canali in modalità standard, mentre HAVE QUICK II e la seconda generazione SATURN servono la banda aerea militare UHF 225-400 MHz. Il salto richiede una chiave di sicurezza di trasmissione caricata, e il contenuto vocale è crittografato separatamente.
Fatto 3. Le reti tattiche moderne sono reti mobili ad hoc a banda larga. Una MANET si forma e si ripara da sola senza stazione base fissa, e ogni radio può ritrasmettere il traffico di altri nodi, cosa importante in terreno urbano, sotterraneo e montuoso. La forma d'onda radio del soldato e la forma d'onda di rete a banda larga coprono i livelli soldato e veicolo, mentre forme d'onda proprietarie come TrellisWare TSM con ritrasmissione Barrage e Persistent Systems Wave Relay/ANW2 estendono la maglia a sensori e sistemi senza pilota. Come riferimento pubblicato, la radio MANET MPU5 indica un consumo massimo di trasmissione di 40 W, consumo di ricezione di 1,9 W e consumo in standby di 0,15 W.
Fatto 4. La sicurezza è una catena separata e certificata. Le apparecchiature crittografiche NSA Type 1 sono omologate per proteggere informazioni classificate e controllate come articolo crittografico controllato, con chiavi caricate tramite dispositivi di riempimento; le chiavi di sicurezza delle comunicazioni proteggono il contenuto mentre le chiavi di sicurezza della trasmissione proteggono il salto. I moderni algoritmi approvati includono AES-256 in moduli convalidati, e i cifratori di rete in linea proteggono il traffico IP a livello di rete. Esistono radio non Type 1 per missioni sensibili ma non classificate, quindi la classe radio è abbinata alle informazioni trasportate invece che presunta.
Fatto 5. L'ecosistema di potenza è misto e specifico della piattaforma. I pacchi primari come il BA-5590 usano chimica litio-diossido di zolfo per lunga vita a magazzino, mentre i pacchi ricaricabili come il BB-2590 usano ioni di litio con elettronica di gestione e due sezioni nominali attorno a 14,4 V e 28,8 V. Il NiMH sigillato è realmente usato in difesa: in batterie da campo, radio HF di pattuglia e pacchi professionali, ma non è la chimica principale dei portatili statunitensi di prima linea, e una dichiarazione onesta non afferma il contrario. I pacchi al nichel sono spediti sotto UN 3496 e trattati come non regolamentati per il trasporto aereo in base alla disposizione speciale IATA A199.
Un ricetrasmettitore tattico combina una testa radio, un modem riconfigurabile via software, un modulo di crittografia e un controllore che gestisce tastiera, display e caricamento delle forme d'onda. In ricezione, l'antenna passa attraverso filtri e un amplificatore di testa fino a un miscelatore e demodulatore, dopo di che un decodificatore ricostruisce voce, video o dati e pilota l'uscita audio o di rete. In trasmissione, la sorgente è codificata, crittografata, modulata e inviata tramite l'amplificatore di potenza solo quando la radio è azionata o la pianificazione di rete richiede una trasmissione. Poiché la forma d'onda è software, una radio può essere aggiornata sul campo a nuove modalità di salto o rete senza sostituire l'hardware, che è l'idea centrale dell'architettura di comunicazione software.
Le bande di frequenza corrispondono alla missione. L'HF da 1,6 a 30 MHz offre lunga portata e onda ionosferica a incidenza quasi verticale per radio di pattuglia e a zaino. Il VHF basso da 30 a 88 MHz è la banda di combattimento terrestre SINCGARS, il VHF alto da 108 a 174 MHz copre l'uso professionale e la banda aerea adiacente, e l'UHF da 225 a 400 MHz è la banda aerea militare e la regione satellite UHF. Le radio multibanda si estendono a 512 o 520 MHz, con opzioni 762-870 MHz e banda L/S per modalità a banda larga e satellite. L'AN/PRC-152, per esempio, copre 30-512 MHz fino a 5 W, con un'opzione che arriva a 762-870 MHz, e l'AN/PRC-163 va da 250 mW a 5 W in modalità portatili, 10 W in SATCOM e 3,2 W in banda L/S, con immersione fino a 20 m e una massa di circa 1,13 kg con batteria.
Il salto di frequenza è la classica contromisura elettronica. Invece di restare su un canale, la radio cambia frequenza secondo un programma sincronizzato, sostando solo brevemente su ogni salto. Un disturbatore che non conosce programma e chiave deve spargere la sua potenza su tutta la banda o inseguire la portante, mentre un ricevitore di intercettazione non può assemblare una chiamata completa su una singola frequenza. Le velocità di salto pubblicate vanno all'incirca da 100 a 10 000 salti al secondo, e un salto più veloce accorcia la finestra disponibile su ogni canale. SINCGARS usa circa 100 salti al secondo su 2 320 canali, e il sistema necessita di un insieme di variabili caricate, inclusa una chiave crittografica e una chiave di sicurezza di trasmissione, prima che la rete possa funzionare.
L'equivalente aerotrasportato è HAVE QUICK e HAVE QUICK II nella banda UHF 225-400 MHz, con SATURN come evoluzione di seconda generazione a salto più veloce. Le stesse radio di solito supportano anche modalità monocanale e diretta, e la bassa probabilità di intercettazione e rilevamento è un obiettivo di progettazione oltre alla crittografia. Il salto modifica il carico della batteria oltre al profilo di sicurezza: il sintetizzatore di frequenza e il motore di crittografia lavorano a ogni salto, e la sincronizzazione di rete mantiene attivo il controllore anche tra le chiamate vocali, parte del motivo per cui le correnti di standby e ricezione non possono essere trattate come zero.
La rete a banda larga ha trasformato la radio tattica da dispositivo vocale a nodo di rete. Una rete mobile ad hoc si forma automaticamente quando le radio entrano in portata e si ripara quando i nodi se ne vanno, e ogni nodo può ritrasmettere traffico così un messaggio attraversa più salti senza infrastruttura fissa. La forma d'onda radio del soldato serve il livello soldato e sensore con traffico punto-punto ad alta velocità come video e immagini, mentre la forma d'onda di rete a banda larga collega le sottoreti veicolari e di livello superiore. Le forme d'onda nazionali e dei produttori implementano la stessa idea in modo diverso: TrellisWare TSM usa la ritrasmissione Barrage, in cui i segnali simultanei di ritrasmissione sono combinati in cooperazione invece di essere instradati pacchetto per pacchetto, e Persistent Systems Wave Relay usa instradamento dinamico per collegare persone, droni, robot e telecamere.
Il funzionamento a maglia aggiunge un carico di rete continuo. I ritrasmettitori devono ricevere, decodificare e ritrasmettere il traffico vicino anche quando l'operatore non parla, quindi le correnti di ricezione e standby di una radio MANET contano quanto il suo picco di trasmissione. Il riferimento MPU5 illustra la dispersione: 40 W alla trasmissione massima su tre catene, 1,9 W in ricezione e 0,15 W in standby. Come secondo riferimento diverso, una specifica nazionale di forma d'onda descrive il supporto di maglie IP auto-organizzanti con instradamento unicast fino a 10 salti. I valori precisi sono specifici del modello, ma il pattern è coerente: la trasmissione domina la potenza di picco, mentre ricezione e standby dominano l'energia integrata di una lunga missione.
| Modalità / forma d'onda | Funzione | Livello / banda |
|---|---|---|
| Monocanale / diretto | Voce radio-radio o di rete a frequenza fissa | Tutte le bande, segnalazione più semplice |
| Salto SINCGARS | Circa 100 salti/s su 2 320 canali, ECCM | VHF 30-88 MHz combattimento terrestre |
| HAVE QUICK II / SATURN | Salto ECCM aerotrasportato, SATURN seconda generazione | UHF 225-400 MHz banda aerea |
| SRW / WNW | Rete IP a banda larga per soldato e veicolo | Livelli soldato e veicolo |
| TSM / Wave Relay (ANW2) | Maglia MANET proprietaria, ritrasmissioni e collegamenti sensori | Smontato, senza pilota e urbano/sotterraneo |
| SATCOM UHF / MUOS | Voce satellite e dati a banda larga di tipo cellulare | Satellite UHF, oltre la linea di vista |
La sicurezza è parallela alla forma d'onda. Le apparecchiature NSA Type 1 sono certificate per informazioni classificate e trattate come articolo crittografico controllato durante fabbricazione, distribuzione, uso e smaltimento. Le chiavi sono caricate con dispositivi di riempimento, e le due funzioni sono tenute distinte: le chiavi di sicurezza delle comunicazioni crittografano il contenuto, mentre le chiavi di sicurezza della trasmissione proteggono il programma di salto. I moduli moderni usano algoritmi convalidati come AES-256, con politiche di sicurezza pubblicate che nominano le modalità approvate e funzioni hash, e i cifratori di rete in linea come i dispositivi HAIPE proteggono il traffico IP prima che entri nella maglia. Non tutte le missioni richiedono Type 1: sono schierate radio non Type 1 per quella classe di informazioni, e il tipo di radio è scelto in base ai dati trasportati.
In tutte queste modalità il pacco vede tre stati elettrici. Lo standby mantiene in vita controllore e sincronizzazione con cicli di sonno, la ricezione fa funzionare testa e decodificatore ascoltando la rete, e la trasmissione aziona l'amplificatore di potenza in impulsi o raffiche programmate. I riferimenti pubblicati rendono concreta la dispersione. Per la radio MANET MPU5 i valori sono 0,15 W, 1,9 W e 40 W; per un'altra radio EPM portatile una scheda tecnica elenca correnti di trasmissione di 1,6 A a potenza nominale, 0,65 A ridotta e 3,2 A aumentata; una vecchia radio portatile misurò 41 mA in ricezione silenziosa, 76 mA a pieno volume e 350 mA in trasmissione. Nessun numero si trasferisce tra modelli, ma ogni pacco deve fornire un impulso alto su richiesta trascorrendo la maggior parte della vita a basso carico.
Due convenzioni di ciclo di servizio convertono questi stati in ore di autonomia. La convenzione 5-5-90 significa 5 per cento trasmissione, 5 per cento ricezione e 90 per cento standby, la convenzione mobile terrestre usata anche nel marketing tattico. La convenzione 1:9, una parte trasmissione e nove parti ricezione senza standby separato, è usata dai produttori di radio HF e di pattuglia. Un valore di autonomia è confrontabile solo a convenzione e temperatura corrispondenti. Sui veicoli, un eliminatore di batteria fa funzionare la radio dal bus veicolare 28 V secondo MIL-STD-1275, che richiede protezione contro inversione di polarità, picchi e sovratensioni, con generatori di test che producono picchi a circuito aperto attorno a 500 V; le piattaforme aeree usano invece MIL-STD-704.
Il nichel-metallo idruro sigillato ha un vero passato in difesa, esposto con sobrietà invece che esagerato. Le grandi batterie da campo usano NiMH: una batteria da campo britannica è un'unità NiMH 12 V 64 Ah con riscaldatori e connettori grado IP68, e una batteria da campo NiMH 24 V di seconda generazione porta il proprio numero di nomenclatura NATO. L'HF di pattuglia offre un esempio radio più vicino: uno zaino di pattuglia schierato elenca un'opzione NiMH 13 Ah che dà circa 50 ore secondo la convenzione 1:9, accanto a un'opzione litio-ferro-fosfato 17 Ah a circa 65 ore. I pacchi professionali bidirezionali nei formati 7,2 V e 9,6 V, costruiti da celle 1,2 V, sono ampiamente offerti con vite di servizio dell'ordine di 500 cicli. Invece, i portatili statunitensi di prima linea come PRC-152 e PRC-163 sono progettati attorno a pacchi litio, e Weijiang non afferma che il NiMH sigillato li sostituisca nelle radio di combattimento schierate.
Le nicchie oneste del NiMH sigillato sono quindi radio di addestramento e guarnigione, HF di pattuglia dove il venditore offre NiMH, pacchi professionali e di sicurezza, accessori e acquirenti che necessitano di logistica più semplice. La chimica al nichel è spedita sotto UN 3496 e trattata come non regolamentata per il trasporto aereo quando è soddisfatta la disposizione IATA A199, e il plateau piatto a 1,2 V e la costruzione senza cadmio la tengono pratica laddove i pacchi NiCd sono ritirati. Weijiang produce celle NiMH sigillate e pacchi assemblati; non produce celle NiCd o ioni di litio, e ogni lavoro al litio è assemblaggio di pacchi, non produzione di celle.
È costruita attorno a protezione elettronica, crittografia certificata e rete a banda larga. Salta le frequenze per resistere ai disturbi, usa crittografia certificata Type 1 o equivalente, forma maglie MANET autoriparanti e può raggiungere reti satellite, ed è qualificata secondo norme militari ambientali e di compatibilità elettromagnetica. Un portatile ordinario manca di quella catena certificata anche se esternamente assomiglia.
Protegge da disturbo e intercettazione a frequenza fissa. Spostando la portante su molti canali con un programma sincronizzato e protetto da chiave, la radio costringe un disturbatore a spargere energia sulla banda e impedisce a un ricevitore di intercettazione di assemblare una chiamata completa su un canale. Serve ancora crittografia separata, perché il salto da solo nasconde il programma ma non il contenuto davanti a un avversario ben equipaggiato.
La maglia si mantiene da sola. Le radio sincronizzano la cadenza, ritrasmettono il traffico vicino, aggiornano l'instradamento e ascoltano i nodi che entrano o escono dalla rete, quindi le correnti di ricezione e standby restano attive anche tra chiamate. La trasmissione domina la potenza di picco, ma ricezione e standby dominano l'energia totale integrata in una lunga missione.
Sì, in luoghi specifici: grandi batterie da campo, alcune radio HF di pattuglia dove il NiMH è un'opzione offerta, e pacchi professionali. Il limite onesto è che i portatili statunitensi di prima linea usano pacchi litio, quindi il NiMH è presentato come adatto ad addestramento, guarnigione, pattuglia e applicazioni sensibili alla logistica piuttosto che come sostituto universale.
UN 3496 è la voce di trasporto terrestre per le batterie nichel-metallo idruro, e la disposizione speciale IATA A199 permette al NiMH correttamente preparato di volare come non regolamentato. Il numero ONU non è usato nella descrizione della lettera di trasporto aereo, e il trattamento differisce dalle regole delle batterie litio, un vantaggio logistico della chimica al nichel.
Le chiavi COMSEC proteggono il contenuto della comunicazione tramite crittografia, mentre le chiavi TRANSEC proteggono la trasmissione stessa, incluso il programma di salto di frequenza. Sono variabili distinte caricate con dispositivi di riempimento, e una rete a salto necessita di entrambe prima di poter funzionare in sicurezza.
Riferimenti di sistema e architettura: l'architettura di comunicazione software e l'eredità del sistema radio tattico congiunto compaiono in materiale di eserciti e produttori; le caratteristiche di AN/PRC-152 e AN/PRC-163 vengono da brochure e schede tecniche di produttori, dal registro NATO di information assurance e dagli elenchi di approvvigionamento. Le descrizioni di salto di frequenza ed ECCM per SINCGARS, HAVE QUICK II e SATURN si basano su documenti di programma delle eserciti, riferimenti di formazione e riferimenti spettrali tecnici. Il materiale MANET copre SRW, WNW, TrellisWare TSM e Persistent Systems Wave Relay/ANW2, inclusi documenti tecnici di produttori e rassegne accademiche di rete. La catena crittografica rimanda alla pratica NSA degli articoli controllati Type 1, alle politiche di sicurezza dei moduli pubblicate e alle schede dei cifratori di rete in linea.
Riferimenti cella, pacco e trasporto: le caratteristiche di BA-5590 e BB-2590 vengono da schede di produttori, e i riferimenti di corrente e potenza a tre stati vengono da schede pubblicate di radio e MANET usati come riferimenti illustrativi, non specifiche universali. La potenza veicolare segue MIL-STD-1275 e quella aerea MIL-STD-704. Le celle e i pacchi al nichel sono qualificati secondo IEC 61951-2 e IEC 62133-1 e spediti sotto UN 3496, con la disposizione IATA A199 che definisce la via aerea non regolamentata; gli esempi di batterie da campo e radio di pattuglia NiMH portano numeri di nomenclatura NATO pubblicati o schede di produttori. Nessuna statistica è stata inventata, e il perimetro chimico riflette la pratica schierata piuttosto che l'affermazione che una chimica sostituisca tutte le altre.
Weijiang Power fornisce celle NiMH sigillate e pacchi NiMH assemblati per radio tattiche di addestramento, guarnigione e pattuglia e pacchi di sicurezza professionali, costruiti secondo geometria e ritenzione della radio con protezione a livello di pacco. Le celle sono qualificate secondo IEC 61951-2 e IEC 62133-1 e i pacchi sono spediti sotto UN 3496 con la via aerea non regolamentata secondo IATA A199. Inviateci modello della radio, tensione nominale, livello di potenza di trasmissione, forma d'onda e convenzione di ciclo, temperatura e organizzazione di carica, e lavoreremo numero di celle, capacità e progetto della corrente di impulso e sosterremo le prove per la vostra valutazione. Vedete la gamma di prodotti NiMH Weijiang per i formati standard, o contattate il nostro team OEM con la specifica radio e il profilo di carico.
