美軍C4ISR至GIG的發展解析

陳武棟 曾 誠

（中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇 南京210007）

0 引言

C4ISR的發展一直為世界各國所矚目,它將軍事信息技術和信息化戰爭中至關重要的指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察等各大領域有機地整合,從而使戰斗力水平產生巨大的飛躍,基本形成能夠及時獲取信息、及時共享信息、及時決策指揮的扁平網絡化指揮體系。盡管C4ISR系統在指揮控制、預警探測、情報偵察、信息對抗、信息傳輸和軍事保障等許多方面都已經體現出了它的巨大作用，但是美軍發現,在C4ISR系統顯示其卓越成效的同時,也暴露出了它的缺陷。

1 C4ISR的四塊短板

1.1 C4ISR系統信息網的建設并沒有實現全球化

C4ISR系統無法把信息網的觸角延伸到全球每一個節點,無法實現全球范圍的聯網。究其原因，一是C4ISR系統本身具有保密性,制約了其在全球范圍內向軍民共用、整體互聯的方向發展；二是軍事行動的高度機動性和野戰化對C4ISR系統提出了更高的要求。

1.2 C4ISR系統無法實現對大量戰場信息的有效加工

戰時官兵獲得的信息并非越多越好，并不是戰場上的所有信息都要共享。實戰證明：戰場信息超載的潛在性是真實存在的，而且是一個較為嚴峻的問題。我們必須保證所提供的是信息，而不是噪聲。指揮官所需要的是有利于判斷戰況進行正確決策的信息。如果過多的、并非真正有效的信息占用了信道就會浪費寶貴的時間對決策有害無益。

1.3 C4ISR系統在計算機、傳感器和作戰平臺之間互聯程度還不夠

C4ISR系統僅在計算機之間聯網是遠遠不夠的,還需要傳感器之間和作戰平臺之間的聯網。這樣，在聯合協同作戰中,各作戰單元才能充分共享信息,及時協調作戰行動與火力支援。

1.4 C4ISR系統無法全面實現設備兼容

不同軍兵種之間對C4ISR系統的開發大多是各自分立的,技術體制不統一,互連互通能力差。特別是C4ISR系統只能鏈接和處理通過計算機聯網的信息,而對其他設備的數字化信息,比如戰場前端的傳感器作戰要素的武器、射擊系統等仍不具備兼容共享的能力。

2 GIG的應運而生

2.1 GIG的理論起源

C4ISR系統雖然功能強大,但還是存在不足。例如,戰斗機飛行員的攻擊任務是在起飛之前數小時制定的,無法在攻擊過程中隨機應變。美國防部設想，依靠全球信息柵格網,實現計算機網、傳感器網和武器平臺網的綜合集成,衛星、預警機、雷達及情報人員等采集到的所有相關信息,經過處理后,實時反饋到駕駛艙，不僅讓飛行員對其周圍情況了如指掌,還讓機群和地面部隊、海面艦船配合的天衣無縫。美國防部在向三軍部長和參謀長聯席會議提交的關于全球信息柵格(GIG)需求的備忘錄中稱,美軍需要一種集成化、規模化、完全分布式的信息處理、傳輸體系結構。通過這種體系結構,可將從任何來源獲得的信息傳至任何目的地，同時具備高效信息處理能力。

2.2 GIG與C4ISR的集成

美國防部考慮將GIG與C4ISR完全集成,這將為美軍各軍兵種的聯合網絡化系統提供框架。這種C4ISR系統集成GIG的方法,在阿富汗戰爭中已初見成效。“全球鷹”無人偵察機獲取的信息,引導巡航導彈準確地命中目標。“捕食者”偵察機及時引導F-15戰斗機轟炸塔利班的重要人物,等等。如果不是通過GIG實現了網絡的綜合集成,就很難有此效果。GIG是C4ISR信息系統網絡的延伸和發展,是不受地域、天候、時間限制、覆蓋全球的軍事行動信息的采集和發布系統;GIG通過全維、立體、多頻譜、多節點的柵格化信息交換,實現信息“局部提供,全球共享”的思想,大大拓展了C4ISR的功能;GIG既包含計算機網絡、通信網柵格，也包含傳感器網柵格和武器平臺柵格,強調的是從傳感器到射擊武器的全程信息一體化兼容,實現任何能發送和接收“O”、“1”數字信號的設備均能與GIG相聯,使原有的信息網絡和C4ISR系統發生了革命性變革。

2.3 GIG的定義

全球信息柵格(Global Information Grid),簡稱GIG，是指由可以鏈接全球任意兩點或多點的信息傳輸能力、相關軟件和對信息進行傳輸、處理的操作使用人員等組成柵格化的信息綜合體。GIG也是建立遍及海陸空覆蓋全球的信息網絡,使信息在所有人網的作戰實體之間安全、暢通地流動,為世界任何地方的美軍提供端到端的信息互聯能力,同時要壓制敵方謀求同樣能力的企圖。美建立全球信息柵格最終是為了摒棄“平臺中心戰”，實現“網絡中心戰”構想,使美軍指揮控制躍上一個新臺階。

2.4 GIG的主要特點

體系結構。GIG一改大多數C4ISR系統“縱向一條線”或“組網一個面”的鏈接模式,聯接成一體化的系統,建立柵格狀的信息關系,將各作戰單元互連互通,形成開放式的作戰體系結構,以便從結構上為實現全球任意點、不同需求之間的信息溝通提供環境條件。

系統組成。GIG將系統分為基礎、通信、計算、全球應用和使用人員五個層次。基礎層次包括體系結構、頻譜分配、法規標準、管理措施等;通信層次包括光纖、衛星、無線通信以及國防基礎信息系統網、遠程接人點、移動用戶管理業務等;計算層次包括網絡服務、軟件管理、各類數據庫和電子郵件等；全球應用層次包括全球指揮控制系統、全球戰斗支持系統、日常事務處理程序以及醫療保障系統等使用人員層次包括陸、海、空軍及特種部隊等。

技術體制。GIG包括了專用或租借的通信設備,計算機系統和相關沒備,各種軟件(含應用軟件)和數據，安全服務設備,以及有助于謀求信息優勢的其他相關技術。

處理程序。GIG可以區分處理不同優先級的各類信息。美軍認為,在GIG中，信息交換的需求量依次為：武器控制(約占l/3),指揮控制(約l/5),非戰爭的軍事行動(約占l/5弱)，其次分別是戰場防護、情報、偵察與監視、通信與計算以及勤務保障等。

總體而言,全球信息柵格主要由“非保密因特網協議路由器網”、“保密因特網協議路由器網”、“聯合全世界情報通信系統”和各軍種的戰術指揮、控制、通信和情報系統組成。

2.5 GIG的發展前景

為了實現傳統網絡向GIG的遷移，美國防部專門成立了GIG放行評審組,以確定哪些傳統網絡可以聯人GIG，并制定相應的準則。不久的將來，美軍還將發展能克服當前和預計將出現的網絡帶寬限制問題的新系統。

GIG的發展剛剛起步，還需要實戰的檢驗。GIG的設想和發展方向是,根據作戰人員、決策人員和保障人員的不同需求,適時地收集、處理、存儲、分發和管理各種信息。要全面實現GIG的功能,還有一系列的關鍵技術有待于解決，諸如網絡集成和安全、信息融合、知識挖掘、主動服務和人機協同等。

3 結束語

可以預見未來一、二十年,將是世界新軍事變革加速發展的重要時期。軍隊的信息化將由數字化向網絡化,進而向智能化方向推進。新軍事變革為發展中國家軍隊的發展提供了歷史性機遇。只要認真吸取發達國家軍隊信息化建設的經驗教訓,充分運用信息技術,就可以迅速縮小差距,甚至后來居上。關鍵在于,把握時機,采取正確對策,選擇適宜的發展道路,逐步縮小并最終消除與西方國家的軍事技術差距。

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