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1、美军实现电子信息系统综合美军实现电子信息系统综合 集成的途径和方法集成的途径和方法 总装科技信息研究中心 张永红 左琳琳 席 欢 二五年十一月 自上世纪90年代起，美军就开始探索实现 C4ISR系统综合集成的方法。1992年美军制定“ 勇士C4I”计划，设定了C4I系统一体化建设的总 体目标。美军以体系结构为顶层设计手段，以 通用信息环境和数据环境为基础，极大促进了 电子信息系统的一体化发展。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 二、以公共信息传输和信息处理平台作为一二、以公共信息传输和信息处理平台作为一 体化的基础体
2、化的基础 三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型 提供一体化指挥控制能力提供一体化指挥控制能力 四、发展联合情报侦察监视能力，提供近实四、发展联合情报侦察监视能力，提供近实 时、综合和反应快速的态势感知能力时、综合和反应快速的态势感知能力 五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系 统的无缝交链统的无缝交链 六、以创新的数据管理方法构建一体化所需六、以创新的数据管理方法构建一体化所需 的数据环境的数据环境 一、采用规范的体系结构方法从顶层一、采用规范的体系结构方法从顶层 设计上为一体化提供保证设计上为一体化提供保证 一、采
3、用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 体系结构是指系统组成单元的结构及其各 单元之间的关系，以及指导系统设计和发展的 原则和指南。体系结构设计是系统的顶层设计 ，体系结构相当于系统的建设蓝图。 海湾战争后，美军认识到，缺乏规范的体系结 构设计是造成系统互操作能力差的关键。1995年10 月，美国防部副部长明确指示，要在国防部层次率 先开展体系结构研究工作。美军的一份备忘录中指 出：确保军事系统互操作性和高效费比的关键方法 之一，是建立完善的体系结构指南。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设
4、计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 1996年，美国防部发 布了C4ISR体系结构框架 1.0版，1997年1月，颁 布C4ISR体系结构框架 2.0版。从此，美军的体 系结构设计走上了规范的 发展道路。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 “C4ISR体系结构框架 ” 规定采用作战、系统、 技术三种视图的方法来描 述系统的体系结构，也就 是描述任何系统的体系结 构时，必须从作战、系统 和技术三个方面进行描述 。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化
5、提供保证 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 作战体系结构详细描述系统 所支持的作战使命、作战过 程、作战节点的连接关系、 作战活动、作战信息交换关 系等。 确定满足上述作战要 求的系统组成单元、 功能和系统组成单元 之间的相互关系等。 技术标准、规范和 协议的最小集合 按照这种方法，不同的部门将采用相同的方 法来描述作战需求、系统功能，采用相同的技术 标准，从而保证在C4ISR系统建设的顶层设计阶段 ，就能快速确定联合作战能力需求，实现系统之 间的互操作。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构
6、方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 2004年2月，为适应部队转型和网络中心战 的发展需求，美军又颁布了国防部体系结构框 架1.0版，将该方法扩大到国防部所有作战和 业务领域的体系结构设计。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 目前，美军正以转型优先发展目标为重点， 积极开发全球信息栅格、指挥控制星座网、部队 网和未来战斗系统等众多系统的体系结构，并将 全球信息栅格的体系结构确定为所有任务领域体 系结构的基础。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保
7、证为一体化提供保证 美军还要求逐步改造已有系统的体系结构， 以保证各种体系结构的可比较、可对照和可集成 ，实现新、旧系统的互操作。规范的体系结构设 计成为确保C4ISR系统的一体化、互操作性和高 效费比建设的关键手段。 一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上一、采用规范的体系结构方法从顶层设计上 为一体化提供保证为一体化提供保证 二、以公共信息传输和信息处理平台二、以公共信息传输和信息处理平台 作为一体化的基础作为一体化的基础 早在1992年，美军就提出要建设一个保密 的、高性能的全球网络“信息球”，作为实现 所有C4I单元之间的信息交换的公共信息平台。 二、以公共信息传输和信息处理平台作为一
8、二、以公共信息传输和信息处理平台作为一 体化的基础体化的基础 1993年，美军充分利用快速发展的因特网 和分布式计算环境等技术，开始构建集通信网 、计算机、软件、数据库、应用程序、交互式 服务、武器系统接口、数据等多种要素为一体 的国防信息基础设施（DII）。 DII存在着主要弱点：信息共享能力差、 数据存储容量小、传输速率低、带宽不足、安 全保密能力不足。 二、以公共信息传输和信息处理平台作为一二、以公共信息传输和信息处理平台作为一 体化的基础体化的基础 20世纪90年代末，随着栅格技术的诞生和发 展，美军提出建设新一代国防信息基础设施-全 球信息栅格，为美军提供一个以网络为中心的公 共信息
9、环境。全球信息栅格将成为美军推进电子 信息系统一体化的重要基础。 二、以公共信息传输和信息处理平台作为一二、以公共信息传输和信息处理平台作为一 体化的基础体化的基础 目前美国防部 正在通过实施全球 信息栅格带宽扩展 计划（GIGBE）、 联合战术无线电系 统（JTRS）计划和 转型通信卫星计划 ，构建以IP协议为 中心的大容量、无 缝、安全的通信基 础设施。 二、以公共信息传输和信息处理平台作为一二、以公共信息传输和信息处理平台作为一 体化的基础体化的基础 第四 层 覆盖 全球 第三 层 覆盖 广域 第二 层 覆盖 组间 第一 层 覆盖 组内 R因特网中继或是 JTRS终端 人员 武器 传感
10、器 地面传输干线（ 无线或光纤） 局域 网 中程域 网 广域网 全球网 美各军种也在全力建设全球信息栅格的子网 。2004年2月，美陆军开始将各种网络合并为“陆 战网”。美海军正在构建一体化的主干网“部队 网”。美空军将构建采用开放式体系结构和IP技术 的指挥控制星座网。 二、以公共信息传输和信息处理平台作为一二、以公共信息传输和信息处理平台作为一 体化的基础体化的基础 三、以联合指挥控制系统为龙头为军三、以联合指挥控制系统为龙头为军 事转型提供一体化指挥控制能力事转型提供一体化指挥控制能力 美军过去的联合指挥控制主要依托于1996年 开始服役的联合全球指挥控制系统（GCCS-J），该 系统已
11、在全球600多个地点运行。 三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型 提供一体化指挥控制能力提供一体化指挥控制能力 GCCS不能满足国防部向“网络中心战”转型的要求： 三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型 提供一体化指挥控制能力提供一体化指挥控制能力 GCCS多个版本并存，互操作能力差，制约着联合作 战效能的发挥。 升级更新困难。 由于GCCS采用客户/服务器结构，不能充分利用Web 技术提供的能力，不能提供给单兵使用，不适应网 络中心环境的要求。 2003年12月，美军发布了联合控制控制功能概念 草案，描述了如何以协
12、同和网络中心方式实现基本的 指挥控制功能，以提供未来转型的指挥控制能力。 2004年4月，美军提出将开发能采用Web服务、适 应网络中心战要求的联合指挥控制系统（JC2），并最 终取代GCCS。JC2系统将具备高效制定决策、灵活的同 步、分布式指挥控制、全面集成、可共享的高质量信 息以及强大的组网能力等特性，为所有指挥层次提供 功能强大、富于弹性和基于IP的联合指挥控制能力。 三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型 提供一体化指挥控制能力提供一体化指挥控制能力 预计2006年，JC2将具备初始作战能力。2010年左右 ，具备完全作战能力。2015年后，美军
13、战略、战役和战术 各层次的军事行动都将通过JC2系统来实施。 三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型三、以联合指挥控制系统为龙头为军事转型 提供一体化指挥控制能力提供一体化指挥控制能力 四、发展联合情报侦察监视能力，提供近四、发展联合情报侦察监视能力，提供近 实时、综合和反应快速的态势感知能力实时、综合和反应快速的态势感知能力 联合情报监视侦察就是用网络中心的方法管 理ISR能力，提供近实时、综合、相关和快速反 应的情报。 美军的“2004-2009财年国防规划指南”、“转 型规划指南”和“一体化的互操作计划”为制定联 合情报监视侦察的近期和远期转型目标提供了指 南。 四、发展联合情报侦察监视
14、能力，提供近实四、发展联合情报侦察监视能力，提供近实 时、综合和反应快速的态势感知能力时、综合和反应快速的态势感知能力 开发联合分布式公用地面通 信站（DCGS）体系结构及转型计 划。DCGS是一种依赖于GIG通信 设施的模块化和可升级的网络系 统，可保证安全有效地存取、处 理、传输使用和管理来自多种情 报、侦察、监视平台的各种信息 资源，提高联合互操作能力。 四、发展联合情报侦察监视能力，提供近实四、发展联合情报侦察监视能力，提供近实 时、综合和反应快速的态势感知能力时、综合和反应快速的态势感知能力 近期目标 建立可支持所有作战级别和类型、所有任务 领域的无缝ISR网络； 通过联合DCGS，
15、使传感器、作战人员、武器 平台等具备与JC2之间的接口; 建立实现横向集成的环境。 四、发展联合情报侦察监视能力，提供近实四、发展联合情报侦察监视能力，提供近实 时、综合和反应快速的态势感知能力时、综合和反应快速的态势感知能力 远期目标 五、以数据链为纽带实现信息系统五、以数据链为纽带实现信息系统 与武器系统的无缝交链与武器系统的无缝交链 五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系 统的无缝交链统的无缝交链 为实现信息系统与武器系统的综合集成，美 军积极开发数据链装备，并提出C4KISR等新的作 战概念，以实现传感器、指控系统与武器系统之 间的实时信息传输和处
16、理。 美军在提高已有数据链装备的战技性能的同时， 正全力推进数据链朝着宽带化、一体化和综合化方向 发展。 Link-22兼备Link-16和Link-11优点，大幅提高抗 干扰能力，并具备超视距通信能力； 为提高数据传输速率、扩大覆盖范围，实现超视 距传输，计划于2015年后用Link-16E取代现有的Link- 4和Link-11。 五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系 统的无缝交链统的无缝交链 为满足未来联合作战的要求，实现多数据链 的综合集成，美军正致力于在战术数据链的基础 上，通过硬件设备的改造、消息标准和操作规程 上的融合等措施来实现多数据链的集成，开发覆 盖多军兵种、多国部队的综合数据链和武器协同 数据链。 五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系 统的无缝交链统的无缝交链 五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系五、以数据链为纽带实现信息系统与武器系 统的无缝交链统的无缝交链 美军还在开发使传感器/平台、信息系统、指挥 和控制系统、武器系统和弹药等作
