地面勇士單兵系統

20世紀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”。美國陸軍投資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”技術演示。這是人類有史以來第一次把士兵作為一個系統來看待。同時，美國還實施了一項“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，它強調利用美國微電子技術的優勢，把“士兵系統”作為一個節點納入數字化的C4I網絡之中。1996年美國陸軍將“21世紀地面勇士”和“第二代士兵系統”合併成統一的研究工作，簡稱為“大地勇士”計劃。 ^[1] 

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週期管理，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。

“大地勇士”系統原計劃於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財年第四季度計劃將首批“地面勇士”系統裝備一個營，到2011年計劃有34000名士兵裝備“地面勇士”系統。

最初的“大地勇士”計劃（又名“地面勇士”）由通用電氣公司（General Electric）於1989年左右在新澤西州的莫爾斯敦（Moorestown）進行，作為一個原型，該公司打算在未來階段最終減少規模和重量。然後在20世紀90年代中期，大地勇士最初由休斯航空公司的一個部門處理，後來被雷神公司收購。（無線電部分將由摩托羅拉的綜合信息系統部門提供。）“大地勇士”系統的早期演示版本使用在Unix平台上運行的Ada編程語言編寫的軟件。1999年1月，為了降低開發成本和加快項目進度，開發工作由總部位於硅谷的工程公司Exponent（NASDAQ:EXPO）組建的多公司團隊負責。

隨後對系統進行了深入的重新設計，嵌入式固件和應用軟件都從頭開始重寫。許多COTS硬件組件是在Fry's Electronics（硅谷零售連鎖店）購買的（字面意思是“現成的”）。2000年9月，美國陸軍一個排空投到路易斯安那州波爾克堡（Fort Polk）的一次大型戰鬥演習中，成功地建造並演示了大約100個概念驗證陸地勇士部隊。這些最初的原型單元，被命名為陸地勇士v0.6，是圍繞運行微軟Windows的PC/104計算機平台構建的。該系統在有線PAN（個人局域網）上使用CAN總線協議。通信子系統採用Windows CE在StrongARM平台上運行，無線網絡協議為IEEE 802.11。在波爾克堡演習期間，還演示了LWv0.6與傳統軍事無線電網絡的初步互操作性，使用了與SINCGARS兼容的雙向網關無線電。

波爾克堡演習的成功重振了該計劃，併為下一階段的LW開發撥出了進一步的資金。幾個承包公司組成了一個“陸上勇士聯盟”，目的是設計和建造第一個可現場使用的LW系統，指定為LW v1.0，後來是LW-IC（陸上勇士-初始能力）。保留了Windows和WinCE的基本平台，設計了一種基於USB和FireWire協議的混合PAN。採用了IEEE 802.11協議的改進版本，增加了對通信安全和信息安全、移動自組織網絡（MANET）能力以及對多跳分組路由的支持等方面的各種增強。2003年，LW-IC系統的一個變種被開發出來，它結合了戰鬥系統（CIDS）的特點，這是一種敵我識別（IFF）形式，旨在減少發生友軍火力事件的可能性。這一版本被稱為LW-CIDS，在加利福尼亞州Moffett油田與其他幾個裝備CIDS的部隊的互操作測試中得到成功驗證。

隨着陸地勇士計劃的成熟，很明顯，它的成功部署將在很大程度上取決於電池的關鍵因素。持續補給（或充電）輕水電池的需要被證明是一個重大的後勤挑戰。這是決定放棄先前的計劃，如在波爾克堡演習中，最初裝備空降部隊，轉而專注於使用史崔克地面車輛系統的計劃的驅動因素之一。後一種方法可以根據需要分配和/或充電更多的“大地勇士”電池。

土地勇士-史崔克可互操作系統（LW-SI）版本的開發合同於2003年授予由通用動力公司（General Dynamics）領導的行業團隊，其中包括大多數現有的“大地勇士”聯盟公司。與此同時，現有LW-IC系統的進一步開發也被叫停，其製造計劃也被無限期擱置。“大地勇士”聯盟被正式解散，正在進行新的重點LW-SI項目。

該系統的SI（Stryker Interoperable）版本於2004年11月完成了美國陸軍測試。2006年9月，第9步兵團第4營使用LW-SI系統進行訓練和評估。該系統成功完成了基於聯合能力集成與開發系統（JCIDS）指導的評估，並收到了該部隊的推薦信。然而，2007年2月，儘管第九步兵團的第四營被部署到伊拉克並廣泛使用LW-SI系統，但由於資源有限，以及系統的整體重量問題，“大地勇士”於2007年2月被陸軍取消，但於2007年7月重新啓動。儘管最初的系統被取消，第四史崔克戰鬥旅（SBCT）作為2007年春季美軍“增兵”的一部分被部署到伊拉克，並使用了他們在過去幾年訓練過的“大地勇士”。

“大地勇士”計劃的系統和技術將被納入未來部隊戰士計劃，陸軍已經開發了網絡戰士系統，取代“大地勇士”成為下一個士兵網絡計劃。

“大地勇士”有三個優先目標：

·提高單個士兵的殺傷力；

·提高士兵的生存能力；

·向士兵提供全面的指揮、通信和控制。

“大地勇士”有七個主要子系統：

·武器；

·集成頭盔組件；

·防護服和設備；

·計算機；

·導航；

·通信；

·軟件系統。

陸地勇士系統的後期特徵包括：

·提供徒步士兵作戰識別，用於途中態勢感知和能量補給，以減少“友軍開火”事件；

·指揮官的數字助理領導計劃工具；

·重量和功率降低；

·作戰任務的可擴展性和可裁剪性；

最初的系統是圍繞M16步槍或M4卡賓槍構建的，兩者都帶有模塊化的軌道支架，可以根據每個任務的需要進行定製。它包括武器本身，加上組件，如日光視頻瞄準器，熱武器瞄準器和多功能激光。MFL提供了射程和方向信息，以及紅外、可見光和英里激光，而攝像機提供了視頻饋送和熱成像能力，此外，還允許士兵在角落或隱蔽處射擊，而不會真正暴露在敵人的火力下。這對於確認殺人而不暴露自己的位置是非常有效的。

頭盔子系統（HSS）結合了一個輕量級的先進頭盔、計算機和OLED顯示器，這些顯示器提供從數字地圖和部隊位置到武器攝像機的各種信息。這讓士兵看到（和開火）的每個角落。頭盔還包括一個麥克風和一個耳機。

目前在美國陸軍服役的攔截器防彈系統和模塊化輕型負重設備（MOLLE）負重系統部分是“大地勇士”計劃的結果。

計算機子系統（CSS）為系統提供了處理能力和存儲容量。CSS基於ARM核心處理器。在項目取消之前（當項目資金轉移到卡特里娜颶風救援時），使用的計算機是Techsol的以太網音頻接口板，[8]由三星半導體的s3c2410a處理器供電，具有高達200兆赫的ARM-920T內核。該電路板包括一個使用Cirrus Logic的cs8900a的低功耗以太網接口，一個使用三星芯片內部IIS音頻接口的音頻接口，該接口連接到AKM集成音頻編解碼器和放大器，一個來自摩托羅拉的GPS接收器，並使用GPIOs為用於音量上/下和頻道上/下的按鈕。使用寬電壓範圍的輸入電源，整個可穿戴電腦板的尺寸是名片的2/3。

未來的版本是由英特爾的XScale處理器驅動的。CSS連接到每個lru以及電池。

導航子系統（NSS）提供定位信息，它集成了GPS接收機和航位推算模塊（DRM），在GPS信號不可用時保持精確定位。

通信網絡無線電子系統（CNRS）為陸地勇士提供通信能力。CNR基於EPLRS。

“大地勇士”的軟件系統是由Linux操作系統的一個變體驅動的，並且有一個模塊化的、開放的架構供進一步改進。最近在本寧堡進行的測試可靠性極高。陸地勇士軟件包包含六個主要的武器瞄準和數據軟件包。

在國際上，有幾個類似的發展項目，包括IdZ（德國）、FIST（英國）、Félin（法國）、Land 125（澳大利亞）、MARKUS（瑞典）、Soldato Futuro（意大利）、IMESS（瑞士）、Projekt TYTAN（波蘭）、FINSAS（印度）和ACMS（新加坡）、Ratnik（俄羅斯）、SARV（伊朗）。