美国陆军信息系统装备发展建设分析

岳松堂，吴晓鸥，刘 冰

（解放军63961部队，北京 100012）

0 引言

从20世纪50年代末至今，美国陆军信息系统装备建设经历了海湾战争前的军兵种系统独立建设的形成阶段、20世纪90年代开始的军兵种系统集成建设阶段，以及21世纪以来实现体系功能整体融合的一体化发展阶段。

1 形成阶段

20世纪50年代，苏联相继研制成功原子弹和氢弹，打破了美国的核垄断。为了防备苏联的战略突袭，美军于1958年建立了世界上第一个军事信息系统——“赛其”半自动化防空指挥控制（C2）系统。该系统首次实现了信息采集、处理、传输和指挥决策过程中部分作业的自动化，开始了作战行动中指挥控制方式由手工作业为主向自动化作业转化的质变过程。针对C2系统在1962年古巴导弹危机中暴露出来的通信能力弱、可靠性差等缺陷，美军随后在其基础上增加一个C（通信），使之成为C3系统。C3概念的出现表明美军已逐渐认识到，指挥、控制与通信在现代战争中应融合为一个整体。1977年美军首次将情报（I）作为不可缺少的要素融入到C3系统中，形成了C3I系统。此举确立了以指挥控制为核心、以通信为依托、以情报为灵魂的一体化信息系统体制，反映出美军信息化建设在观念和认识上的新突破。1989年后，为了提高信息处理能力和速度，美军在C3I系统的基础上增加了另一个C（计算），使C3I系统演变为C4I系统。

在美军信息系统装备发展的大背景下，美国陆军于20世纪60年代研制了由战术指挥系统、射击指挥系统和后勤物资保障系统组成的陆军自动化数据系统，即第一代陆军战术指挥控制系统。20世纪80年代，美国陆军研制了战略级的陆军全球军事指挥控制系统（WWMCCS）和被称为“五角星”系统的第二代陆军战术指挥控制系统（ATCCS）。作为形成阶段美国陆军的骨干信息系统装备，第二代陆军战术指挥控制系统包括机动控制系统（MCS）、先进的野战炮兵战术数据系统（AFATDS）、前方地域防空 C3I系统（FAAD C3I）、全源分析系统（ASAS）、战斗勤务支援控制系统（CSSCS），分别用于遂行机动控制、火力支援、近程防空、勤务支援、情报与电子战五大指挥控制功能。到80年代末，美国陆军基本建成了各兵种和功能区具有一定纵向集成能力的战术级C3I系统，能够将体制内的传感器、指挥所和平台有机地联为一体。

2 集成阶段

集成思想起源于20世纪70年代超大规模集成电路技术的发展和应用。美军各军兵种信息系统装备在1991年海湾战争中暴露出的不能互联互通的严重“烟囱”问题，则为信息系统装备集成建设起到强劲的需求牵引作用。美国军事变革的主要倡导者之一、参联会副主席欧文斯于20世纪90年代初提出“军事变革的本质就是‘系统集成’（a system of systems）”，又为信息系统装备集成建设奠定了思想基础。

为了解决信息系统装备的“烟囱”问题，在“系统集成”思想指导下，美军于1992年提出了国防信息基础设施（DII）和“武士”C4I计划，规划了 2020 年前美军信息系统装备发展的总体框架，并启动了全球指挥控制系统（GCCS）建设。1995年，美军信息系统装备普遍采用2.0版GCCS软件后，各军种的C4I系统基本实现了互联互通。1996年7月，美军在高层统帅机关建立了首席信息官制度，进一步加强了信息系统装备建设的集中管理。

根据“武士”C4I计划，美国陆军1993年提出了“进取”（Enterprise）C4I计划，开始对各兵种信息系统装备进行横向集成建设，即采用开放式体系结构和模块化设计方法，通过战术互联网将升级改造后的第二代陆军战术指挥控制系统、新增系统与通信设备集成为新一代C4I系统——陆军作战指挥系统（ABCS），目的是逐渐实现从班/排级到国家指挥总部的互联互通。

作为集成阶段美国陆军的典型信息系统装备，ABCS由3个层次、11个子系统组成：第1层次是取代陆军全球军事指挥控制系统的军种级的陆军全球指挥控制系统（GCCS-A），作为陆军的战略与战役指挥控制系统，主要编配军及军以上指挥机构，实现陆军与美军全球指挥控制系统直到国家指挥总部的互联互通；第2层次是升级后的兵种级的第二代陆军战术指挥控制系统，提供从军到营的指挥控制能力，主要包括机动控制系统、防空反导计划控制系统（AMDPCS，由前方地域防空C3I系统改进而来）、全源分析系统、战场指挥与勤务支援系统（BCS3，由战斗勤务支援控制系统改进而来）、先进的野战炮兵战术数据系统5个核心指挥控制系统和数字地形支援系统（DTSS）、综合气象系统（IMETS）、一体化战术空域系统（TAIS）、综合系统控制（ISYSCON）系统4个为上述核心指挥控制系统提供相关数据支撑的通用作战支援系统；第3层次是新研制的平台级的21世纪部队旅及旅以下作战指挥系统（FBCB2），它也属于核心指挥控制系统，为旅和旅以下部队直至单平台和单兵提供运动中实时、近实时态势感知与指挥控制信息。该系统首次使营、连指挥官能够在地面机动车辆上制定作战计划、确定补给路线、下达作战任务、跟踪友军及敌军行动。在实战使用中，FBCB2将整个战场从最高司令部到最基层单位整合为有机整体，美国防部高级官员在2003年4月7日几乎可以实时观看到第3机步师第2旅开进巴格达。

ABCS系统的11个子系统通过战术互联网融合成由各功能指挥控制系统合成的陆军C4I系统。战术互联网用于为ABCS提供通信保障，也是生成和使用提升战斗力的清晰准确“通用作战态势图”的重要技术支撑。从提供使用层级可分为3类：第1类是为FBCB2提供通信保障的系统，第2类是连接营与旅指挥所的通信系统，第3类是连接旅、师和军的通信系统。

ABCS是美国陆军根据数字化建设需要为整个陆军研制的指挥控制系统，研制成功后首先装备数字化试点建设部队第4机步师试用。第4机步师于1995年1月被指定为数字化试点建设部队，并于1997年3月～6月进行了首次旅级数字化对抗演习——“21世纪特遣部队高级作战试验演习”，共试验了陆军精选的72个与数字化有关的项目，包括数字化部队的新编制方案、信息系统和武器装备等；1997年11月，该师举行了“数字化师先期作战试验演习”，重点研究数字化系统对师编制改革的影响，为组建真正的数字化师提供依据；1998年6月，该师确定了编制和主要装备，第1旅率先进行了数字化装备换装，成为第一个数字化旅；2000年底，第4机步师基本按新编制和新装备完成了向数字化师的过渡，成为世界上第一个数字化师；2001年第2季度和第4季度，该师分两个阶段成功进行了“拱顶石”演习；2001年11月1日起，该师成为第一个完成战斗准备的数字化师。

第4机步师通过主战平台数字化改造和信息系统装备集成建设，尤其是装备了战术互联网和FBCB2等典型数字化信息系统装备，还增编了“哨兵”防空雷达、“猎人”和“影子200”战术无人机等新型侦察装备，并为每个机动作战旅增编了1个侦察连，增强了全师的态势感知能力、指挥控制能力和信息支援能力，使作战行动更加迅速、作战指挥更加灵活、作战协同更趋简单、作战保障更趋便捷，作战能力大为提高。尽管该师数字化后的总兵力削减约13%，战斗平台减少约25%，但一系列演习和试验表明，其战斗空间却扩大了2倍（可控制前沿100 km、纵深120 km的作战地域），战斗时间减少了一半，歼敌数量增加了一倍。原来在进攻时3个师才能击败1个处于防御中的敌方师，现在1个数字化师就能击败1个处于防御中的敌方师。所以说数字化师的作战能力是“一顶三”。

当然，我们也应该看到，第4机步师信息系统装备集成建设仍有一些问题当时未得到有效解决，如互联互通方面还存在“不通”的问题，战术互联网信息传输能力有限且对环境的适应能力较差，信息系统网络设备数量多造成机动转移困难（如该师地域内有400多个网络节点装备）。

美国陆军2004年5月研制成功使用6.4版软件的陆军作战指挥系统（ABCS6.4），使其各分系统完全实现了互联互通，第4机步师在数字化过程中存在的一些不足也逐步得以解决。随后，ABCS6.4于2004年应用到第3装甲骑兵团和第3军军部，于2005年应用到第3机步师和第101空中突击师，到2007年下半年应用到所有参加伊拉克战争和阿富汗战争的陆军师部和旅战斗队。到2009年底，陆军现役师部和旅战斗队都已装备了ABCS6.4，初步实现了其1995年1月制订的“2010年实现全陆军数字化”的建设目标。

作为集成阶段的全新研制系统，美国陆军到2015年底已有12多万部作战平台装备了FBCB2系统，旅战斗队所有作战平台都装备了该系统。FBCB2系统最初是基于无线电的作战指挥系统，9·11事件后为其增加了被称为“蓝军跟踪系统”（BFT）的卫星跟踪能力，大大增强了作战指挥能力，所以时常称为FBCB2/BFT系统。FBCB2/BFT能给出本作战平台的位置定位信息，使部队知道“我在哪里”、“友军在哪里”，在得到相关情报信息后还能标注“敌人在哪里”。美国陆军从2015年1月开始列装由卫星天线/接收发射机和带显示器及系统软件的加固型计算机组成的联合作战指挥平台系统（JBCP，即新一代FBCB2系统），以使旅及旅以下部队具备任务指挥能力，并增强态势感知能力。第一支列装的部队是第3机步师第2旅战斗队，共列装了约700套联合作战指挥平台系统，从2016年1月开始为第25轻型步兵师列装联合作战指挥平台系统。

3 一体化阶段

21世纪以来，美军提出了“全谱优势”建设目标。为了抢占信息战略制高点，以在全谱军事行动中占据绝对优势，美军开始进行C4I系统与监视（S）和侦察（R）系统的一体化建设。2003年，美军GCCS软件升级到6.2版，初步建成了一体化C4ISR系统。

与全军C4I系统集成建设和C4ISR系统一体化建设相适应，在其信息系统装备建设经历了“消除军兵种系统冲突”、“缝补军兵种系统缝隙”的集成建设阶段后，美国陆军于2003年开始全新研制的未来战斗系统（FCS），依托全新网络系统尝试设计开发由多个分系统融合在一起的“天生联合、完全一体化”的“系统之系统”，是陆军全新装备研制对美军1997年提出的网络中心战理念和2001年提出的C4KISR概念的首次全面实践。

由于伊拉克反恐作战导致决策层观念转变以及预算严重超支、所需大多数关键技术不成熟等项目自身存在的严重问题，FCS项目于2009年6月下马。但FCS下马并不否定它所体现出来的网络化“系统之系统”陆军装备发展思路的正确性和创新性，且由FCS网络系统演变而来的网络集成组件和小型机器人车辆则继续研制，为FCS提供关键通信和联网能力的战术级作战人员信息网（WIN-T）“增量2”系统、联合战术无线电系统等信息系统装备的骨干项目和关键技术也在持续快速发展。作为一体化阶段美国陆军的骨干信息系统装备，WIN-T“增量2”系统是美国陆军新一代战术互联网，依靠由微波视距通信、空中机载通信和卫星通信中继组成的三层网络基础结构，形成全域互联、动态运行、宽带传输、灵活升级、安全可靠的多媒体信息网络，是一个可动态配置、具有高速高容量特点的骨干战术网络。从2013财年开始，WIN-T“增量2”系统已开始融合并取代集成阶段使用的松散的战术互联网，主要用于取代旅以上部队装备的移动用户设备。WIN-T原计划按4个“增量”进行螺旋推进。

在FCS下马后经过两年的探索，美国陆军建立了一种具有革新意义的陆军装备试验与鉴定体制——每年进行两次网络集成鉴定（NIE），将来源不同、技术成熟度各异的多种独立系统集成在一起进行一体化试验，不仅分别评估各种装备的性能，还从“系统之系统”角度评估其互联互通能力，以加快战术通信网络的成熟和一体化，与快速发展的通信技术保持同步以具备一体化网络与任务指挥能力。美国陆军从2011年6月到2017年7月已进行12次NIE和1次陆军作战评估（AWA），以将士兵反馈意见及时应用到旅战斗队即将列装的远征任务指挥网络装备的系统设计、性能提高、功能拓展和训练使用中，持续提高陆军遂行远征作战任务的网络指挥能力。不过，作为陆军的未来骨干网络项目和历次NIE的主角，WIN-T“增量2”系统却由于对手干扰与网络攻击能力的增强及其自身存在的作战条件下可靠性低、网络安全存在大量漏洞、不便运输等问题，陆军首席信息官克劳福德在2017年10月9～11日举办的陆军协会年会上决定暂停采购WIN-T“增量2”系统。

2018年2月1日，美国陆军向白宫和参议院武装部队委员会提交了一份《战术网络现代化战略》报告，提出要精简网络、简化操作，并提高可靠性和机动性。该报告认为，当与势均力敌的对手相抗衡时，陆军目前正在研发试用的网络显得“太复杂、太脆弱、机动能力不足”，并且尚未与联合部队和友军实现互操作。陆军认为传统的需求生成和采办程序是阻碍陆军网络快速发展、持续更新且经济上可承受的原因，主张采用快速样机制造、商用技术和联合部队技术应对这些挑战。根据该报告，尽管陆军决定在2018财年后终止具备有限“动中通”能力的WIN-T“增量2”系统的采购，但却制订了一个已在全陆军范围内装备使用、具备快速“驻停通”能力的WIN-T“增量1”系统的持续现代化与维护计划，将从2020财年开始对WIN-T“增量1”系统进行能力升级：通过虚拟现实技术缩小尺寸、降低重量和功率消耗；通过部件更换减少维护需求；通过融合WIN-T“增量2”系统的相关成熟技术巩固网络安全。在装备下一代战术网络系统前，陆军将继续使用WIN-T“增量1”系统，并在2018财年继续为步兵旅战斗队和“斯特赖克”旅战斗队采购WIN-T“增量2”系统，同时将整合美国国防部主导的作战试验与评估中的最新研究成果。该报告指出，当前与网络相关的研发与科技工作的“近期工作重点是自动化与智能化、弹性通信及电磁环境下的态势感知”。该报告将陆军战术网络现代化战略的实施方案分为近期目标和长期目标。近期目标是指能在12～24个月内为“高优先级部队”达成的目标，主要任务包括：完成改善指挥所生存能力和机动能力的过渡方案；整合战术网络传输；提供一套任务指挥应用组件以解决部队层级间的不兼容问题；提升无线电和网络在应对电子战和网络威胁时的生存能力；提高联合部队/盟军的互操作能力，参加联合火力和近距离空中支援。

2013财年～2015财年，WIN-T“增量2”系统已通过NIE形成的“能力组件13”和“能力组件14”装备了约3个师司令部、11个旅战斗队和9个营进行试用。所谓“能力组件”，是指由多个正式研制的网络装备项目（包括无线电台、笔记本电脑、任务指挥软件、WIN-T“增量2”系统和“奈特勇士”单兵穿戴式感知系统、智能手机等）有机融合在一起进行部署的“系统之系统”，实现了网络通信延伸到旅及旅以下部（分）队的最低战术级别，能够提供从固定战术作战中心到运动中指挥官再到徒步士兵的一体化联通，极大地提高了一线部队的态势感知能力和一体化联合作战能力。有些装备“能力组件”的旅战斗队还部署到阿富汗进行了实战检验。例如：一支装备“能力组件13”的巡逻队通过一个阿富汗山谷时，巡逻队士兵能够看到在头顶飞行的无人机反馈的实况视频；位于远处战术指挥所里的指挥官能够与巡逻队队长保持持续联络，并能通过与全球卫星通信联通的高速高容量网络，快速发布各种命令；在巡逻队朝目标位置徒步前进过程中，所有成员都能使用与轻型网路化无线电台联接的“奈特勇士”终端用户装置（即“安卓”智能手机），提供位置定位信息和蓝军跟踪信息；“安卓”智能手机使所有小分队队长都能联接到战术互联网，不再依赖所乘坐车辆进行信息接收和传输；利用智能手机所提供的态势感知能力，所有小分队队长都能对友军位置“了如指掌”，并能通过智能手机查明看到每个人的具体位置，因而能更好地控制机动速度和开火时机。然后，美国陆军再根据实战反馈信息对其进行改进。例如：有士兵反映在使用WIN-T“增量2”系统的战斗网无线电网关时存在困难，战斗网无线电网关应采用有助于扩展到低层战术互联网无线电网络的车载移动卫星通信系统；还有士兵认为下一个“能力组件”需要专用软硬件定位装置。

尽管美国陆军2011年以来一直在大力推进新一代战术网络系统建设，以实现实时无缝链接和大容量保密传输的总体要求，所列装试用的“能力组件”则首次向基层部队提供了完全一体化的网络组件、设备和软件，能够将徒步士兵与战术作战中心保持持续联通，大大提高了通信能力、探测能力和任务指挥能力，但其在操作简易性、通用性、作战适应性、可靠性等方面仍存在诸多缺陷。美国陆军2017 年 10 月“叫停”WIN-T“增量 2”系统，表明这些缺陷并没有得到很好解决。

WIN-T在发展过程中采用“增量”螺旋渐进发展模式向前推进。采用渐进发展模式意味着装备研制将分阶段实施，对装备的战技要求也通过对阶段性成果的试验和收集用户的反馈意见而逐步修改完善，且武器系统采用开放式结构，以不断插入新技术。全陆军目前都已装备了由2004年应急装备驻伊美军“联合网络节点”演化而来的WIN-T“增量1”系统。该系统利用Ka频段国防宽带全球卫星等传输话音、数据和图像，具备了保密、可靠、高容量的快速“驻停通”能力，首次使陆军摆脱了对固定通信设施的依赖。2013财年（原计划2012财年）交付的经过第三次网络集成鉴定的“增量2”系统，使陆军具备了初始“动中通”能力。“增量2”系统具有“自恢复”和“自组织”能力，能建立从军、师覆盖到连、排的机动作战信息网络，营以上地面骨干网将实现72 km运动时速下256 kb/s～4 Mb/s的用户速率，连以下节点将具备40 km运动时速下64 kb/s～128 kb/s的通信能力。美国陆军曾计划采购5 267套“增量2”系统，但到2014年底该系统尚不具备进入大批量生产的性能和可靠性要求。原计划于2014财年列装的“增量3”系统（计划采购699套）将使陆军具备全面“动中通”能力，但未能按计划列装。原计划于2016财年开始列装的“增量4”系统将重点建设加密的卫星通信，增加“动中通”网络数据吞吐量，满足网络中心战对构建多媒体信息网络的需求。但鉴于美国陆军决定从2019财年停止采购“增量2”系统，一再推迟的“增量3”系统和近几年进展情况不详的“增量4”系统，已成了“无源之水，无本之木”。

4 未来展望

从整体上看，基于一体化信息系统装备的一体化网络与任务指挥能力已成为美国陆军装备发展的“重中之重”，其在2017年10月陆军协会年会上决定优先发展的六大装备项目之一就是机动通信指挥网络，涵盖软硬件和基础设施，具有很强的“动中通”机动能力与远征能力，能在任何电磁频谱拒止或降级环境中支持一体化联合作战。陆军参谋长米勒则于2018年1月表示，机动通信指挥网络是直接决定陆军未来战备能力强弱的两大关键因素之一，现阶段当务之急是构建能影响到作战行动各层级指挥控制能力的机动、可靠、强大、实用的通信网络系统。美国陆军2016财年～2020财年的建设目标是，吸取“能力组件”经验教训，建立无缝、融合式、可靠性高、能耗低、易于操作的“简化的战术陆军可靠网路”（STARNet，可意译为“星状网”）。“星状网”将使用标准化地图、信息格式和图标，能利用无线技术对指挥所进行快速搭建和拆卸。2020财年及以后，美国陆军计划开发的“下一代网络”（NaN），将使用超前技术增强战术网络作战能力，添加各种动态频谱通路以增加带宽，配备数字助理装置，用于提供所需信息，对复杂战场进行分析并提出建议。为了简化战术网络并降低成本、提高效能，NaN将少用“人对人”通信方式，多用“机对机”数字助理通信方式，并对操作人员的用户接口进行简化，简化，再简化！

在现役一体化C4ISR系统基础上，美军计划到2020年建成由陆军“陆战网”（应该是后来演化为“星状网”）、海军“部队网”和空军“星座网”组成的全球信息栅格（GIG，即美军的军用互联网，该计划最初于1998年提出），从而将美军各军兵种的信息系统装备进一步融合成一个网控全军、完全一体化的“内聚式”大系统，实现C4ISR系统与火力杀伤（Kill）系统的无缝融合，使美军具备完全成熟的C4KISR能力，即一体化联合作战能力。

以全球信息栅格为基础，美军于2011年12月又提出建设将各层级、各领域信息系统、网络服务等所有信息资源完全有机融合的“联合信息环境”（JIE）计划。“联合信息环境”是一种具有安全性和联合性的信息环境，主要由共享性信息技术设施、体系级信息服务、统一安全架构组成，以达成全域作战优势、提升任务实施效力、增进安全水平。美军着力构建“联合信息环境”，主要是为联合部队及任务合作伙伴在实施全域作战行动中，提供统一、安全、可靠、实时、有效、灵活的信息环境，任何行动、任意条件下的指挥、控制、通信与计算功能都可依托“联合信息环境”实施。2016年以来，美军按照“联合信息环境”路线图，主要从网络传输标准化、数据中心整合、身份认证与访问管理、体系服务、测试评估等重点领域，继续推进“联合信息环境”的建设与发展。

5 结论

海湾战争结束后的20多年里，美国陆军一直大力发展各级信息系统装备，即一体化C4ISR系统，在数字化改进现役系统进行集成建设的同时，还先后研发列装了战术互联网、FBCB2系统、BFT蓝军跟踪系统等战术指挥网络系统，始终强调提高部队的战术通信和态势感知能力。

伊拉克战争大规模作战阶段结束后，美国陆军基于快节奏、高强度信息化战争对信息保障能力的超高要求，在全陆军逐步列装WIN-T“增量1”系统的同时，开始打造WIN-T“增量2”系统、联合作战指挥平台系统等为代表的新一代战术网络系统，进一步加强一线作战部队的战术网络建设，力图打造出具有高度移动通信和组网能力、可实时传输大流量信息的新一代战术网络系统，以实现2020年全面具备“网络中心战”能力的发展目标。

2017年10月决定停止采购WIN-T“增量2”系统后，美国陆军继续全面谋划并大力推进基于一体化信息系统装备的一体化网络与任务指挥能力建设，目的是尽快构建能影响到作战行动各层级指挥控制能力的机动、可靠、强大、弹性、实用的通信网络系统，以对付势均力敌的作战对手。

美国陆军信息系统装备在发展过程中采取了如下行之有效的主要做法：一是健全联合需求论证制度；二是坚持试点建设、试验鉴定、完善推广和实战使用的有机结合；三是采取螺旋渐进发展模式；四是重视作战理论、条令、编制、训练、基础设施和官兵能力等方面的整体建设。当然，其信息系统装备在发展过程中也走过一些弯路：一是初期顶层设计力度不够，造成各军兵种信息系统装备“烟囱林立”，导致海湾战争后不得不耗费巨资大拆“烟囱”；二是军兵种之争造成思想认识长期难以完全统一，适应新型信息系统装备的编制体制调整明显滞后；三是FCS发展计划过于“冒进”导致中途下马；四是对信息自身的两面性、信息系统装备的脆弱易毁性和军人对信息系统装备过度依赖的危险性认识得不够及时。其成功的经验和走过的弯路，都值得我们进行深入研究、辩证分析和正确借鉴。