最近看到國軍完成了「陸勝一號」操演的消息,讓榮民伯精神為之一振,特別是報導中提到,陸軍已經在訓練中正式運用「部隊覺知應用套件」(Team Awareness Kit, TAK),這可不是一個小小的App,這代表著我們的國軍在建置了諸多的數位化裝備之後,終於「正式」踏入了數位化戰場管理的領域。
長久以來,各型操演最被大家詬病的地方是,情報傳遞靠嘶吼(無線電)、軍用地圖靠手繪、目標坐標靠尺量……。共同作戰圖像(Common Operating Picture, COP)叫了好多年年,從來都只是聯演中心或旅級兵棋室才有,想要實際投入手持式裝備運用,真的好比是天方夜譚;今日現代化部隊能用TAK系統,在戰場上共享情報,這讓榮民伯是既欣慰又驚訝,欣慰的是科技進步,驚訝的是後面的路還長著呢。
國軍對TAK的涉獵,在民國104年開始就初見端倪,榮民伯也有幸參與其中;中間跌跌撞撞地進行一些軟體與圖資開發的合作評估,但是一直都是只聞樓梯響的狀態。依據公開資訊,在幾年前,國軍開始配合各式操演小規模驗證了TAK系統與ATAK的相關功能,迴響都還不錯;但要讓這系統真正發揮戰力,咱們還有「通訊」與「圖資」這兩道關卡需要克服。今天,榮民伯依據以往參與的經驗,建議後續應該發展的方向。
美軍ATAK的構想與發展 ATAK(Android Team Awareness Kit),最早是為了給美軍特種部隊打造的戰場輔助工具,它的核心概念非常簡潔有力:將戰場上每個單位的即時位置、目標資訊、友軍位置等關鍵數據,以圖資的方式呈現在單兵或小部隊指揮官的手持裝置上,這就是國軍推了好多年的「共同作戰圖像」(COP);如同榮民伯提到的,COP通常只有在戰略層級的聯演中心或旅級以上的兵棋室才會出現,現場指揮官或戰鬥員,通常只能憑藉語音口傳或片段的資訊,像是榮民伯這種缺乏空間感與想像力的人員,就只能憑藉著既有印象展開戰術動作。
而美軍TAK系統的發想,就是為了解決「我在哪?友軍在哪?敵人在哪?」這個問題;在複雜地形和混亂戰場上,資訊不對稱是最大的殺手,ATAK讓每個單兵都成為一個「感測器」和「資訊節點」,極大地提升了從排級到營級的指管效率。而TAK系統除了軟體架構設計外,主要依據著以下兩項主力工具:
一、通訊架構的「高低」搭配 1.高層次-軍用衛星骨幹(B-LoS) 美軍仰賴其專屬的軍用衛星通訊(SATCOM),特別是近年來積極部署的低軌道衛星(LEO)系統,這些衛星提供了超視距(Beyond-Line-of-Sight)的高頻寬鏈路,確保即使是跨越戰區,ATAK的數據也能在戰略與戰術單位間暢通。 2.低層次-戰術無線電網狀網路 在單兵或小部隊層級,ATAK不依賴民用網路,而是透過像是SINCGARS(單頻道地面和機載無線電系統)等專用跳頻與抗干擾的戰術無線電,建立網狀網路(Mesh Network),每個單兵都是數據的「中繼站」,資訊可以透過多個節點「接力跳轉」,繞過地形障礙,實現戰術距離內的COP共享。
ATAK與戰術戰術無線電
二、保密且精準的COP圖資 軍用版的ATAK-MIL,並不依賴 Google Maps 或其他商業用途圖資,系統的底圖和兵要資料,皆來自於國家地理空間情報局(NGA)的軍用圖資,這些圖資經過嚴格的脫密、加密和格式轉換,以「離線數據包(Data Package, DPs)」的形式,預載到ATAK裝置中;這不僅保證了圖資的精確性,更重要的是保證了軍事機密的安全,在缺乏網路訊號下,離線圖資也能使用;一旦裝置遺失,在時間鎖的機制下,圖資也會自毀;如此才是真正的「戰場級」應用。
早在榮民伯還在大直打工的時候,美軍代表突然丟出個議題,表示願意提供ATAK-MIL的軍用版程式供咱們測試,在當年其實還沒有CivTAK民用版程式(民用版本大約2020年上線),美軍也是希望可以蒐集各個友盟國家的測試意見,於是榮民伯便把這訊息提供咱們生製中心與第401廠,在經歷了2、3個月的漫長研析之後,結果咱們401廠考量了國軍圖資政策與通訊保密要求,回了一個「圖資需落實保密需求」的分析結果……,也因為這樣,這件事就沒有後續發展了。
後來,經過一連串CivTAK民用版程式的發展與各軍種開始導入,榮民伯發現:國軍圖資政策還是沒有改變,目前對手持式連網與離線圖資,依舊是緊抱著保密的需要。時至今日,國軍已經正式的在操演中導入ATAK系統後,除了顯示了國防部對未來戰場情報掌握的重視之外,也提醒我們:要加緊發展自己的手持式圖資。
國軍TAK運用與挑戰 「陸勝一號」操演的報導,讓國人看到陸軍正在將這套系統應用於長距離機動與攻防對抗中,並且希望能夠達成「精確掌握敵情、快速決策及靈活用兵」的目標,ATAK裝備,除了要成為單兵的數位羅盤,提升單兵和基層幹部的戰場覺知之外,更要形成指管系統的邊緣節點,讓前線情報能夠即時數位化,並傳輸回上級指揮所。
然而,依據這次操演的報導來分析,現階段的TAK運用,似乎還是停留在「民用設備的軍事測試」階段,特別是新聞報導中提到,陸軍此次操演的ATAK手機是三星的S24 Ultra,圖資則還是依靠開源影像的圖資來源,在日常訓練中,仍然依賴4G/5G訊號執行傳遞,這正是未來戰時最大的隱憂。
一、通訊的可能限制 1.通訊阻絕的現實考量 一旦戰事發生,敵人必然會將「癱瘓我方指管通訊」作為首要目標;而臺灣現有的4G/5G網路,高度依賴大型基地台和海底電纜,這些設施不僅是敵方的優先目標,也極易受到電子戰(EW)的廣域干擾。 2.戰術數據鏈路的低頻寬 國軍目前使用的VHF/UHF戰術無線電頻段,雖然具備一定的跳頻抗干擾能力,但其頻寬(Bandwidth)真的不大,在戰場環境,除了有爆量的語音佔掉頻寬之下,是否能夠負擔多方不斷傳輸的ATAK位置數據和目標標註數據包,將是一個巨大的挑戰。如果通訊系統的「數據協議」不夠先進,不足以有效率地在語音間隙插入數據,整個戰術數據鏈路就會變得壅塞和延遲。 3.地形與超視距(B-LoS)限制 在缺乏4G/5G網路的條件下,咱們小小又多山的臺灣地形特性,對VHF/UHF電波依賴的視距(Line-of-Sight, LoS)傳輸,就形成了天然障礙,當機動單位進入山區或峽谷,單純的無線電極易中斷,ATAK的網狀中繼網路就會崩壞,當需要聯合作戰單位(如海空軍或無人機支援)進行超視距資訊互通時,缺乏專屬軍用衛星骨幹來做橋樑,後續戰場情資的掌握,便會產生高度的時間差。
通訊限制的應對之道 未來持續推動TAK系統之時,除了既有的通訊手段,國軍應該嘗試與低軌道衛星(LEO SATCOM)備援系統,進行深度整合,LEO衛星不受地形限制,能在戰時作為國軍數據傳輸的「第二套心臟」,即使傳統網路和多數戰術無線電失效,ATAK的共同圖像(COP)仍能確保維持最低限度的更新。
二、對應圖資應調整的方向與步驟 如果軍用版本缺乏精準的圖資,ATAK的COP就只是在錯的地點,畫上錯誤的兵要符號;而401廠的兵要共同圖台,是由基本底圖疊加了衛照及航照影像以及大量軍事測量成果,其精度和保密性雖然毋庸置疑,但這套系統是基於「中央伺服器、內部網路、電腦連線操作」的想定而設計,缺乏「手持化、加密離線、機動使用」的能力。
面對未來的圖資運用,401廠必須加速從「圖資生產者」,轉型為「戰場數據服務提供者」,針對後續ATAK的圖資發展,榮民伯建議以一個「安全可控」的3階段、7步驟流程,讓我們的高精度的軍用圖資,可以與軍用版ATAK設備結合運用:
第一階段:製程優化與密級區分 1.訂定戰術圖層分級 區分出排、連級戰術單位真正需要的圖資層級,將更高等級的兵要數據,在格式轉換前,就予以移除或模糊化,以降低戰術圖資外洩的風險。 2.格式轉換與瓦片化(Map tiling) 將原始高精度的 GIS 數據,轉換成 TAK 標準支援的離線瓦片格式(如 MBTiles, GeoPackage),以實現手持式的「離線使用」。 3.圖資壓縮優化 僅製作任務區域的圖資包(DPs),並進行高度壓縮,確保圖資能快速載入 ATAK 裝置,同時不佔用過多儲存空間。
第二階段:資安與分發 1.軍規加密與硬體綁定 對所有圖資封包設定高強度加密金鑰,與軍用版ATAK硬體裝置碼相互綁定,一旦裝置遺失,未經授權者也無法解密使用圖資。 2.建立隔離分發伺服器 透過國軍軍網內部網路,建立專門且獨立的圖資分發伺服器,所有戰術單位的ATAK裝置,只能在嚴格管制的環境下,下載加密後的任務圖資包。
第三階段:運用與維護 1.內建銷毀與驗證機制 設計時間鎖機制,於ATAK應用程式中內建「遠端或定時銷毀機制」,確保在裝置遺失或任務結束後,所有圖資與戰術數據能被徹底刪除;同時,對分發的數據包進行數位簽章,確保圖資的完整性。 2.訂定圖資更新與維護節點 臺灣各地的地形地貌針對不同的都市發展一直更新,配合每年國防部情次室既有製圖區的調繪與測量機制,定期針對不同作戰區更新相關兵要資料,並由各軍種編列預算,製作TAK封包資料,以利使用單位獲得最新圖資。
榮民伯建議的圖資流程,其核心構想是:圖資始終在軍方掌控下,以加密的「任務包」形式,短暫地賦予戰術單位,用完即銷毀,這是美軍等盟國的標準作法,也是我們必須踏出的關鍵一步。
結語
國防部致力投入資源,建置新一代數位化防衛力量,這非常值得鼓勵,藉由這一次「陸勝一號」操演,也讓榮民伯及廣大國人看到國軍的決心,TAK系統與ATAK機制的成功運用,絕非只是單純運用一套軟體這麼簡單;而必須帶領後續的規劃與配套。
國防部決策長官們,除了持續增強各種不對稱戰力建置之外,更應積極投資具備通訊韌性(LEO衛星、先進戰術數據鏈路)和軍用圖資數位化的預算;而咱們國軍圖資的領航者401廠,不要只以為你們主要職責是光電裝備,圖資也是非常重要的一環;要勇敢地突破傳統思維的枷鎖,將數位化圖資從「靜態資產」轉變為「動態戰力」,精確、即時的戰場情資與兵要資訊,等同於武器或光電觀瞄,也是年輕官兵在戰場上存活的關鍵之一。