在變幻莫測的戰(zhàn)場環(huán)境中，戰(zhàn)斗不會因為你在移動而停止。這一現(xiàn)實使作戰(zhàn)人員處于明顯的劣勢，如果他們不能始終保持態(tài)勢感知。

當對手在積極移動地面車輛的同時，為自己配備最新的無線技術和智能手機。移動互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）網(wǎng)絡是國防部（DoD）對抗許多敵人的必要回應，他們可以隨時訪問這種越來越小的移動技術。

為了保持信息優(yōu)勢，軍隊所有部門的作戰(zhàn)人員都需要移動網(wǎng)絡，以掌握復雜的威脅環(huán)境。

國防部的舉動使美國作戰(zhàn)人員更加靈活和做好準備。例如，美國海軍陸戰(zhàn)隊NOTM增量1（Inc1）更新計劃是一個集成的戰(zhàn)術移動網(wǎng)絡，致力于利用成熟的商業(yè)和政府技術來擴展和增強通信能力。與移動網(wǎng)絡設備集成的戰(zhàn)車即使在最偏遠的環(huán)境和具有挑戰(zhàn)性的地形中，也能從戰(zhàn)場上的任何地方提供可靠的通信、任務指揮和態(tài)勢感知。

能夠應對崎嶇的地形

在穿越崎嶇的地形時，軍用車輛會受到高水平的沖擊和振動。移動網(wǎng)絡系統(tǒng)必須能夠抵御這種濫用，以便通信不會中斷。

過去，部署戰(zhàn)術網(wǎng)絡訪問的方法包括最初為數(shù)據(jù)中心環(huán)境設計的商用現(xiàn)成（COTS）設備。新一代加固型 COTS 設備現(xiàn)已上市，使移動戰(zhàn)場網(wǎng)絡更加可靠，同時繼續(xù)保持與企業(yè)網(wǎng)絡設備的互操作性，從而確保端到端通信。

滿足有限空間內的全部移動需求

移動性最終推動了移動網(wǎng)絡的發(fā)展，但地面車輛、飛機和船舶的可用空間數(shù)量不會改變。隨著對通信系統(tǒng)的需求增加，以提供更多功能（如Wi-Fi或LTE）和現(xiàn)場更多的網(wǎng)絡安全，不可避免的副作用是：網(wǎng)絡系統(tǒng)消耗更多的空間。

因此，完全移動性需要創(chuàng)新和現(xiàn)代化，旨在降低尺寸、重量和功耗 （SWaP） 要求。在這個領域 - 在所有其他條件相同的情況下 - 通信設備永遠不會太小，太輕或太節(jié)能。

在具有挑戰(zhàn)性的車輛環(huán)境中的可靠性

用于移動戰(zhàn)場的產(chǎn)品必須符合沖擊、振動和溫度的高標準環(huán)境測試。對地面車輛的要求很嚴格;飛機的條件更加嚴格，因為設計不良或制造不良的通信設備會使飛機和作戰(zhàn)人員面臨巨大風險。符合 MIL-STD-810G 和 MIL-STD-461F 的第三方測試對于確保在遠程或關鍵任務環(huán)境中的實際操作中可靠運行至關重要。隨著國防部越來越多地采用COTS技術來代替專用的軍用產(chǎn)品，以便從商業(yè)世界的快速技術進步和節(jié)省成本的規(guī)模經(jīng)濟中受益，這些標準變得越來越重要。

在供應商的設計和測試供應商的最佳實踐中尋找什么

調整靈敏、高性能的電子設備以承受網(wǎng)絡邊緣的條件（無論行業(yè)或應用如何）并非易事。這一現(xiàn)實導致了由專業(yè)供應商設計和制造的緊湊型堅固型網(wǎng)絡模塊的開發(fā)。這些模塊通常使用來自行業(yè)領先制造商的 COTS 設備和網(wǎng)絡軟件，這使得安全連接到企業(yè)網(wǎng)絡變得容易。然而，從企業(yè)級技術開始只是一個開始。

優(yōu)化的機箱設計

任何堅固耐用的模塊的核心都是其機箱。優(yōu)化SWaP的最佳設計使用各種材料和設計工藝，包括使用鋁和銅實現(xiàn)高效傳熱的機加工散熱器和散熱器板，用于關鍵結構元件的機加工鋼，用于電磁（EMI）保護的金屬板以及用于減輕重量的塑料和復合材料。

設計完成后，應測試模塊以驗證設計。為了確保堅固耐用的設備能夠經(jīng)得起考驗，最好的設計人員遵循經(jīng)過校準、認證、獨立的測試實驗室的嚴格測試方法，并可以提供完整而廣泛的測試文檔。為了節(jié)省成本，一些供應商將在內部執(zhí)行自己的測試，有些供應商無法完成全部測試。一些供應商只聲稱他們的系統(tǒng)“旨在滿足”標準，但根本不做任何測試。為了獲得最終的信心，獨立測試是一個昂貴但必要的步驟。一旦構建，應測試系統(tǒng)以確保其在實際條件下符合標準。

傳導冷卻

由于堅固的設備必須能夠承受灰塵和沙子，因此使用冷卻風扇驅動氣流通過設備外殼的傳統(tǒng)方法不是一種選擇。在這種情況下，必須使用其他方法來冷卻系統(tǒng)，因為熱量是電子產(chǎn)品的死敵。在無風扇設計中，高效的熱傳遞對于確保耐用性至關重要。機箱在散熱方面起著至關重要的作用——在設計時必須仔細注意嵌入式電路板和電源上關鍵電子元件的最佳傳熱。設計完成后，這些模塊可以在獨立實驗室中測試極端高溫/低溫操作。

受保護且可靠的電力系統(tǒng)

堅固耐用的系統(tǒng)面臨的另一個環(huán)境挑戰(zhàn)包括質量差和不可靠的電源 - 特別是對于安裝在車輛上，在發(fā)電機上運行或部署在電力質量差的國家的海外設備。直流電源系統(tǒng)可以提供電壓不一致、間歇性和噪聲的電源。這些問題也可能是由連接電源的其他設備引起的。由于用戶錯誤，例如反向連接直流電源線或短路，可能會出現(xiàn)其他問題。

為了解決這些問題，電源必須設計為接受盡可能寬的輸入電壓范圍（例如，10 V至36 V），應具有反向電壓和短路保護，并應包括廣泛的濾波器和電容器，以保持內部組件的清潔、可靠的電源。在同類最佳交流電源中尋找的一項最新創(chuàng)新是使用單級交流到直流轉換，它提供了更高的效率、更少的功率損耗和更少的散熱。這些技術的尺寸也比傳統(tǒng)的兩級轉換器小，并且可以在較低的溫度范圍內工作。

消除電磁干擾

安裝在車輛中的網(wǎng)絡設備通常駐留在與許多其他計算機和無線電共享的環(huán)境中;有些可能安裝在雷達設備附近。在此類設置中，至關重要的是對所有車載設備進行設計和測試，以確保它不會導致也不容易受到 – EMI，以確保設備的可靠性能并確保設備不會導致相鄰設備故障。

EMI以意外無線電“空中”干擾和通過電源和數(shù)據(jù)連接的傳導干擾的形式發(fā)生;這兩種類型都必須通過屏蔽和過濾來最小化。在網(wǎng)絡設備中，典型的問題來源是電源。對于國防應用，標準 MIL-STD 461 用于測試 EMI，包括輻射和傳導發(fā)射以及敏感性。該標準大約是用于數(shù)據(jù)中心和消費類設備的典型FCC標準的10倍。由于軍用標準非常嚴格，設計和制造中的小問題可能會導致系統(tǒng)無法通過此測試。

100% 在制造過程中進行測試

這種嚴格的測試只能在有限數(shù)量的設備上進行，因為它非常昂貴和耗時;更重要的是，經(jīng)過這些測試的設備不能作為“新設備”運送給客戶。但是，新制造的設備必須在整個制造過程中進行測試，以確保新設備符合設計規(guī)范。

某些類型的環(huán)境應力篩選（ESS）測試可以在所有新設備上安全有效地進行，確保在出廠之前識別常見故障。此步驟中的失敗率往往約為 5%。公平地說，五次ESS篩選是昂貴和耗時的，但如果供應商吝嗇壓力測試，失敗的風險只會轉嫁給設計師和用戶。

經(jīng)過真實世界測試

雖然實驗室測試對于確保測試覆蓋率完整、標準化和可量化至關重要，但實際測試在評估性能和可靠性方面也起著關鍵作用 - 使設備暴露于難以在實驗室中預測和重現(xiàn)的部署特定環(huán)境因素。

此外，除了環(huán)境因素之外，實際測試還可以提供提高可用性、可訪問性和可維護性的機會，同時收集最終用戶和操作員的觀察結果。實際測試還使設計人員和程序確信整個系統(tǒng)實際上可以按預期協(xié)同工作。

設計、測試和制造堅固、可靠的網(wǎng)絡設備既耗時又昂貴且注重細節(jié)。在選擇網(wǎng)絡設備時，要求供應商進行有效的測試流程意味著國防部可以確保其作戰(zhàn)人員能夠應對任何威脅。

審核編輯：郭婷