美军C4ISR至GIG的发展解析

陈武栋 曾 诚

（中国电子科技集团公司第二十八研究所，江苏 南京210007）

0 引言

C4ISR的发展一直为世界各国所瞩目,它将军事信息技术和信息化战争中至关重要的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察等各大领域有机地整合,从而使战斗力水平产生巨大的飞跃,基本形成能够及时获取信息、及时共享信息、及时决策指挥的扁平网络化指挥体系。尽管C4ISR系统在指挥控制、预警探测、情报侦察、信息对抗、信息传输和军事保障等许多方面都已经体现出了它的巨大作用，但是美军发现,在C4ISR系统显示其卓越成效的同时,也暴露出了它的缺陷。

1 C4ISR的四块短板

1.1 C4ISR系统信息网的建设并没有实现全球化

C4ISR系统无法把信息网的触角延伸到全球每一个节点,无法实现全球范围的联网。究其原因，一是C4ISR系统本身具有保密性,制约了其在全球范围内向军民共用、整体互联的方向发展；二是军事行动的高度机动性和野战化对C4ISR系统提出了更高的要求。

1.2 C4ISR系统无法实现对大量战场信息的有效加工

战时官兵获得的信息并非越多越好，并不是战场上的所有信息都要共享。实战证明：战场信息超载的潜在性是真实存在的，而且是一个较为严峻的问题。我们必须保证所提供的是信息，而不是噪声。指挥官所需要的是有利于判断战况进行正确决策的信息。如果过多的、并非真正有效的信息占用了信道就会浪费宝贵的时间对决策有害无益。

1.3 C4ISR系统在计算机、传感器和作战平台之间互联程度还不够

C4ISR系统仅在计算机之间联网是远远不够的,还需要传感器之间和作战平台之间的联网。这样，在联合协同作战中,各作战单元才能充分共享信息,及时协调作战行动与火力支援。

1.4 C4ISR系统无法全面实现设备兼容

不同军兵种之间对C4ISR系统的开发大多是各自分立的,技术体制不统一,互连互通能力差。特别是C4ISR系统只能链接和处理通过计算机联网的信息,而对其他设备的数字化信息,比如战场前端的传感器作战要素的武器、射击系统等仍不具备兼容共享的能力。

2 GIG的应运而生

2.1 GIG的理论起源

C4ISR系统虽然功能强大,但还是存在不足。例如,战斗机飞行员的攻击任务是在起飞之前数小时制定的,无法在攻击过程中随机应变。美国防部设想，依靠全球信息栅格网,实现计算机网、传感器网和武器平台网的综合集成,卫星、预警机、雷达及情报人员等采集到的所有相关信息,经过处理后,实时反馈到驾驶舱，不仅让飞行员对其周围情况了如指掌,还让机群和地面部队、海面舰船配合的天衣无缝。美国防部在向三军部长和参谋长联席会议提交的关于全球信息栅格(GIG)需求的备忘录中称,美军需要一种集成化、规模化、完全分布式的信息处理、传输体系结构。通过这种体系结构,可将从任何来源获得的信息传至任何目的地，同时具备高效信息处理能力。

2.2 GIG与C4ISR的集成

美国防部考虑将GIG与C4ISR完全集成,这将为美军各军兵种的联合网络化系统提供框架。这种C4ISR系统集成GIG的方法,在阿富汗战争中已初见成效。“全球鹰”无人侦察机获取的信息,引导巡航导弹准确地命中目标。“捕食者”侦察机及时引导F-15战斗机轰炸塔利班的重要人物,等等。如果不是通过GIG实现了网络的综合集成,就很难有此效果。GIG是C4ISR信息系统网络的延伸和发展,是不受地域、天候、时间限制、覆盖全球的军事行动信息的采集和发布系统;GIG通过全维、立体、多频谱、多节点的栅格化信息交换,实现信息“局部提供,全球共享”的思想,大大拓展了C4ISR的功能;GIG既包含计算机网络、通信网栅格，也包含传感器网栅格和武器平台栅格,强调的是从传感器到射击武器的全程信息一体化兼容,实现任何能发送和接收“O”、“1”数字信号的设备均能与GIG相联,使原有的信息网络和C4ISR系统发生了革命性变革。

2.3 GIG的定义

全球信息栅格(Global Information Grid),简称GIG，是指由可以链接全球任意两点或多点的信息传输能力、相关软件和对信息进行传输、处理的操作使用人员等组成栅格化的信息综合体。GIG也是建立遍及海陆空覆盖全球的信息网络,使信息在所有人网的作战实体之间安全、畅通地流动,为世界任何地方的美军提供端到端的信息互联能力,同时要压制敌方谋求同样能力的企图。美建立全球信息栅格最终是为了摒弃“平台中心战”，实现“网络中心战”构想,使美军指挥控制跃上一个新台阶。

2.4 GIG的主要特点

体系结构。GIG一改大多数C4ISR系统“纵向一条线”或“组网一个面”的链接模式,联接成一体化的系统,建立栅格状的信息关系,将各作战单元互连互通,形成开放式的作战体系结构,以便从结构上为实现全球任意点、不同需求之间的信息沟通提供环境条件。

系统组成。GIG将系统分为基础、通信、计算、全球应用和使用人员五个层次。基础层次包括体系结构、频谱分配、法规标准、管理措施等;通信层次包括光纤、卫星、无线通信以及国防基础信息系统网、远程接人点、移动用户管理业务等;计算层次包括网络服务、软件管理、各类数据库和电子邮件等；全球应用层次包括全球指挥控制系统、全球战斗支持系统、日常事务处理程序以及医疗保障系统等使用人员层次包括陆、海、空军及特种部队等。

技术体制。GIG包括了专用或租借的通信设备,计算机系统和相关没备,各种软件(含应用软件)和数据，安全服务设备,以及有助于谋求信息优势的其他相关技术。

处理程序。GIG可以区分处理不同优先级的各类信息。美军认为,在GIG中，信息交换的需求量依次为：武器控制(约占l/3),指挥控制(约l/5),非战争的军事行动(约占l/5弱)，其次分别是战场防护、情报、侦察与监视、通信与计算以及勤务保障等。

总体而言,全球信息栅格主要由“非保密因特网协议路由器网”、“保密因特网协议路由器网”、“联合全世界情报通信系统”和各军种的战术指挥、控制、通信和情报系统组成。

2.5 GIG的发展前景

为了实现传统网络向GIG的迁移，美国防部专门成立了GIG放行评审组,以确定哪些传统网络可以联人GIG，并制定相应的准则。不久的将来，美军还将发展能克服当前和预计将出现的网络带宽限制问题的新系统。

GIG的发展刚刚起步，还需要实战的检验。GIG的设想和发展方向是,根据作战人员、决策人员和保障人员的不同需求,适时地收集、处理、存储、分发和管理各种信息。要全面实现GIG的功能,还有一系列的关键技术有待于解决，诸如网络集成和安全、信息融合、知识挖掘、主动服务和人机协同等。

3 结束语

可以预见未来一、二十年,将是世界新军事变革加速发展的重要时期。军队的信息化将由数字化向网络化,进而向智能化方向推进。新军事变革为发展中国家军队的发展提供了历史性机遇。只要认真吸取发达国家军队信息化建设的经验教训,充分运用信息技术,就可以迅速缩小差距,甚至后来居上。关键在于,把握时机,采取正确对策,选择适宜的发展道路,逐步缩小并最终消除与西方国家的军事技术差距。

［1］Creating C4ISR Applications with Composable[J].Component-Based Architectures，10th ICCRTS.

［2］李妍,刘俊平.美国国防部发布指挥信息实施规划[J].外军电信动态,2011(2).

［3］郭武君.军队指挥新概念[M].北京:国防大学出版社,2001.

［4］侯喜贵.军队信息化建设研究[M].北京:解放军出版社,2002.

［5］于洋.美国陆军指挥信息系统的最新进展[J].国外兵器情报,2011(4).

［6］廖福钊,路友荣,马云.军事信息系统需求工程现状与发展[J].指挥信息系统与技术,2013,5：6-11.