一體化聯合情報保障體系構建技術研究*

林 毅 孫爾蔓 李 航

（中國人民解放軍91776部隊 北京 100841）

1 引言

在一體化聯合作戰的背景下，現代戰場作戰環境獲取的各類作戰數據資源，具有數據來源廣泛、數據結構多樣、數據類型豐富、表現形式各異等諸多特點，其屬性特征蘊涵于數據共享交換過程中。同時，隨著戰場各類信息系統平臺的發展，信息處理速度和使用頻率的提高，以及敵我作戰單元姿態變化速度的提高，作戰情報數據以指數形式海量增長。如果戰場指揮控制、火力分配以及作戰態勢判斷等關鍵業務，依然完全依靠指戰員來完成和協調，則整個系統的作戰效能將極為低效，因此要求聯合情報服務提供個性化、智能化處理服務。本文在分析一體化聯合情報軍事需求的基礎上，提出了一體化聯合情報保障體系構建技術方案。

2 聯合情報體系建設需求

2.1 聯合情報保障需求分析

軍事情報覆蓋空、天、地、網、電等領域。聯合情報信息系統體系結構正朝著網絡化、面向服務的方向發展。不同領域的信息系統，情報獲取的手段，針對的應用各不相同，其信息存在明顯的異質、異構性。傳統的軍事情報信息系統從體系結構到數據格式都有著封閉性的特點，各信息系統中的數據不具有互操作性，各種信息系統中的情報不被理解和利用。情報保障是聯合作戰體系中不可或缺的要素，情報體系需在作戰過程中根據作戰需求實現體系要素的動態聚能和靈活釋能［4］。動態聚能是指體系在不同作戰場景下，均可在情報獲取、情報傳輸、情報處理等環節實現體系各要素能量的最優化和動態聚集，而靈活釋能則要求體系在情報應用環節針對不同對象、不同活動、不同時間、不同質量等各類差異化需求提供靈活、精確的情報保障服務。

2.2 一體化聯合作戰需求分析

聯合情報作戰體系必須能夠因需而變，以支持聯合部隊指揮官的特定信息要求。在聯合作戰任務的驅動下，形成能力要素動態聚合、情報產品按需服務的情報體系，推進聯合聯情報體系形成基于信息系統的體系作戰能力。

注重聯合作戰指揮與情報體系相結合，所提供的情報必須簡明易懂，用戶可直接使用，不附帶無關數據。情報的分發包含“推送”和“拉取”兩種控制原則。根據“推送”的概念，上級可向下級推送情報，以滿足其情報需求，或將其他相關信息轉發給下級部隊。而“拉取”則是指各級情報單位可以電子方式直接訪問數據庫、情報卷宗或其他資源庫?！巴扑汀弊钚虑閳蟊仨毟鶕摵喜筷犞笓]官的優先情報需求進行，以確保聯合部隊指揮官接收關鍵信息和情報。

聯合作戰要求指揮體系能夠在極短的時間內，根據整個戰場態勢的變化，對遍布在各個空間的戰場情報進行統一協調、規劃和調度，從而使戰場情報高效的運轉，不同地點的任務系統具有能力重組的功能，實現根據具體實際作戰情況作戰行動的靈活變換，最終實現聯合作戰的目標［1～3］。

3 美軍聯合情報保障體系建設情況

3.1 美軍聯合情報體系分析

美軍建立了強大的聯合情報保障體系，構建了高效、聯合的情報處理系統，美軍情報體系經過數次完善，已初步形成了一個高效、完備、合理的體系結構。且在近幾次的局部戰爭得到了充分試驗。美軍在情報信息系統建設方面的體系、思路、建設經驗值得我軍充分借鑒。

美軍聯合情報數據報告層次結構如圖1所示。美軍聯合情報體系從層級可分為3級，1是戰略級，由聯合參謀部情報部及國家聯合情報行動中心構成；2是戰區級，由作戰司令部情報參謀部門及作戰司令部聯合情報行動中心構成；3是戰術級，由聯合特遣部隊情報參謀部及聯合特遣部隊聯合情報支援分隊構成。

圖1 美軍聯合情報數據報告層次結構

“全面認知”是美軍對情報保障機構提出的最新也是最高要求。全面認知來自對形勢、環境和潛在敵人進行長期的徹底的觀察和了解，即對自己、敵人和環境的全面認知。在認知的基礎上，美軍加大了對各種渠道獲得的情報的融合和分析，并針對用戶對情報的需求情況，進行及時準確的情報處理分發。

為獲取戰場信息優勢，美軍作戰模式正由以平臺為中心向以網絡為中心轉變，為分散在各地的部隊和戰斗平臺提供實時的信息系統，使其精確掌握戰場態勢，提高指揮速度和決策速度，最終提高聯合作戰能力。

美軍在《2020年聯合構想》中闡述了對信息優勢和決策優勢的需求，強調了“全譜優勢”。其思想就是以美軍全球信息網格為基礎，以網格技術、衛星技術、無線寬帶通信技術、無人武器系統、計算機處理芯片技術、納米技術、軟件技術等為技術支撐，為最終獲得“全譜優勢”的美軍的未來主要作戰樣式。其主要的目標之一就是要求未來的信息系統具有無縫連接、以網絡為中心、分布式的系統構成和快速決策的功能［5～7］。

3.2 美軍聯合情報體系部署

美軍目前已建成的情報支援網絡包括：聯合全球情報通信系統、聯合可部署情報支援系統和聯合情報虛擬結構，這些系統可使位于不同地理位置的情報與作戰專業人員，按不同的時間表在保密網絡上瀏覽相同的數字圖像和地圖、協調目標搜索行動、審查戰場毀傷評估信息和制定實施再次快速打擊的決策。此外，美軍還計劃用全球信息柵格整合情報網絡，其最終目標是為作戰人員和機構提供保密、可靠、有效和兼容性強的、覆蓋全球的信息服務，作戰人員將能夠隨時從任何地點進入網絡，而不需要繁瑣的基地支援［3］。

美軍的情報信息系統分為3類：作用于聯合特遣部隊情報支援分隊的分布式通用地面站系統（DCGS）系統族、部署在作戰司令部聯合情報行動中心CCMDJIOC的JIOC系統和部署在國家聯合作戰及情報中心的戰場支援局（CSAs）各類情報系統，美軍聯合情報體系層次結構［8～10］如圖2所示。

圖2 美軍聯合情報體系部署層次結構

為提高聯合作戰背景下的聯合情報保障體系效率，美軍在全球各司令部、聯合特遣部隊分別裝備了聯合情報處理中心、聯合情報保障小組，對軍事情報和國家情報等多種情報能力進行綜合集成，通過情報部門統一為聯合作戰部隊指揮軍官保障準確、實時、全方位的情報。美國聯合情報保障體系在接收各軍、民用傳感器資源基礎上融合、處理各多源異類情報信息，形成了豐富的情報產品，為各級各類用戶提供全面、實時和連續的情報信息，從而實現了指揮系統和武器平臺對戰場情報的需求。情報信息系統支撐整個美軍情報保障體系，確保了處理、開發、分析、生產以及分發等情報流程順利進行。隨著新技術的迅猛發展，美軍利用云計算、數據和賽博等新技術對聯合情報信息系統進行改造升級，建立了一體化情報處理環境，也有效避免聯合情報保障體系中發展成為情報信息孤島，提高聯合情報保障效率。

4 聯合情報保障體系構建方案

4.1 聯合情報的內涵

聯合情報的概念最早來源于美軍，界定為“由1個國家的兩個及以上部門產生的情報即為聯合情報”。但這個定義對聯合情報只是界定在多個情報的“疊加”，與本質上的情報或是聯合均有出入。筆者認為，聯合情報應是“某種組織以特定需求為驅動，在情報獲取、情報處理、情報分發等環節開展一體化行動而獲取的知識”。其出現的主因是為了適應一體化聯合作戰的要求，通過多維情報的獲取，確立信息優勢并占據行動優勢這一作戰需求的牽引，潛在的次因則是電子信息技術的發展推動了情報獲取手段的多樣化，從而使多維情報的綜合融合成為必然要求。聯合情報不僅僅是強調最終情報產品應用上的聯合，而且是在情報的獲取、處理等情報生產環節就要實現聯合［11～12］。

4.2 聯合情報服務體系架構

聯合情報數據和信息處理節點大部分以服務化形式部署于云平臺，并且這些節點能夠根據不同情報任務靈活重組，形成無縫的情報信息平臺。情報用戶還可利用手持終端迅速獲取所需情報產品。引入應用商店的概念，構建生態系統，將服務提供者、服務使用者和應用開發者緊密結合在一起，達到所有作戰部門共贏的效果。

根據情報數據的實際用途、數據的類型，采用不同的策略進行存儲、管理和快速訪問，以實現對數據快速訪問和實時分析。邏輯上，聯合情報服務體系架構包括數據資源層、數據管理層、數據計算分析層以及應用服務層。總體框架如圖3所示。

4.2.1 數據資源層

聯合情報服務通過整合基礎設施資源，提高資源利用率，為各種類型的數據，提供可擴展的、安全穩定的信息服務；根據數據類型，其可以分為結構化數據和非結構化數據。結構化數據包括：1）各種關系型數據庫。2）資源索引。資源URL和其內容Hash值的雙向映射關系。3）資源標簽。資源的文本屬性包括資源類型、文件名、作者等。非結構化數據包括視頻、圖像、文檔等文件數據。對于非結構化數據，其存放在分布式文件系統中。對于結構化數據，又根據其用途（面向事務和面向主題），可分別存儲在數據庫和數據倉庫中。

圖3 聯合情報服務體系架構

聯合情報信息服務系統中數據的特點如下：

1）數據源除了來源，還包括格式、規格、數據量的差別都非常大，在分類上除了DataStream（流數據）、DB、LogFile、XML、CSV等常用文件格式，還可以分為離線數據、近似實時數據和實時數據。

2）流數據的核心就是數據的連續性和要求快速分析的特性。

3）聯合情報數據量特別巨大，已經從GB到TB級別，甚至躍升到PB級別。

4.2.2 數據管理層

數據管理層采用多種措施，對已經存儲的各種數據，進行有效管理，以支持計算分析層的數據快速獲取。數據管理層包含的功能模塊有數據采集、數據抽取工具ETL、數據緩存、元數據組織與管理、數據索引和非結構屬性提取等。數據采集指的是通過智能感知方式自動化采集結構化數據和非結構化數據，如用Flume自動采集非結構化數據，Sqoop采集結構化數據。

數據抽取工具ETL既包括關系型數據庫間的數據抽取，也包括從數據庫中將數據抽取到數據倉庫，需要指出的是，數據抽取過程中，涉及數據的融合、清洗等處理，以提升數據的質量；數據緩存指根據數據的訪問頻率，確定數據的冷熱程度，并將熱點數據緩存到內存中。對于非結構數據，為了支持大規?？焖贆z索，有兩種策略可以采用：屬性提取和索引構建提取，其中屬性提取的目的是提取非結構化數據的屬性星系，并將提取的屬性信息存儲到數據倉庫中，然后采用SQL語句進行快速檢索；索引構建提取首先提取數字對象的特征，然后基于特征構建索引，以支持基于索引進行快速檢索。

4.2.3 計算分析層

計算分析層包括基于典型的并行分布式計算模型，如Hadoop的Mapreduce模型，支持圖計算的hama模型，分別針對結構化和圖數據，構建快速數據查詢方法。對于結構化數據，為了支持大規?？焖僭L問，可以將該數據存儲到數據倉庫中，如Hbase，構建快速的結構數據訪問訪問。對于以Graph結構組織起來的非結構數據，可以采用基于圖計算模型hama，來實現文件的快速存儲。需要強調的是，在計算分析層，融入了更多大數據分析工具，如Hive、Impala和hama以實現在PB級的數據上實現快速查詢和訪問。

4.2.4 應用服務層

給出本平臺的通用管理界面，提供通用數據增刪查找功能；支持用戶的在線業務處理應用和決策分析類應用，包括統計報表、數據查詢、數據提取、數據可視化等。可以從數據管理平臺獲得所需的數據處理服務，簡化開發過程，提高數據處理效率。該層不屬于本項目研究范圍內。

4.3 聯合情報體系構建技術

4.3.1 定制化信息服務技術

信息服務技術是基于信息按需分發、軟件服務共享等途徑，為信息使用方提供更為靈活、便攜的使用方式和獲取途徑的相關技術。信息服務技術的運用將使傳統情報體系由主要面向指揮決策的點對點文字簡報服務模式，向依托訂閱分發、遠程服務終端、情報服務平臺等信息服務手段直接進入指揮控制、火力打擊、效果評估回路的多樣式轉變，大幅度拓展情報服務的范圍。定制化信息服務技術的運用將推動情報服務方式轉變。

4.3.2 智能化可重構網絡技術

智能化可重構通信網絡、大數據、云計算、信息服務等前沿新興技術的發展，將推動聯合情報保障體系在系統組織結構、情報生產模式、系統建設模式、情報服務方式等方面發生重要轉變［1，3］。

通過把目前網絡的體系解耦為數據層、控制層和應用層，實現了傳統網絡架構中網絡管理功能的集中，是對傳統網絡架構的革命性創新?；赟DN的智能化可重構通信網絡技術廣泛應用于聯合情報保障體系后，將以此為基礎實現“4A化通信”，即任何時間、任何人、任何地點、任何物的無障礙通信，支撐網絡業務融合和網絡資源的智能動態整合，從而加速情報體系由樹狀結構向網絡扁平化結構轉變。

4.3.3 基于大數據的情報數據挖掘技術

大數據技術涉及到大數據存儲、大數據表達、大數據并行處理、大數據分析等多個方面，主要解決利用數據挖掘從大量數據中尋找數據規律、生成更有價值信息的問題。大數據技術廣泛應用后，能夠利用泛在的計算資源對豐富多樣的海量情報信息進行基于大數據的情報數據挖掘，支持情報信息資源的會聚，產生情報增值效應，改變傳統的信息獲取、信息處理、信息應用的情報生產模式，形成基于數據積累、海量數據關聯的網狀式情報生產模式?；诖髷祿夹g的運用將推動情報生產模式發生重大改變。

4.3.4 云計算技術的運用將改變體系建設模式

云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源，可廣泛運用于硬件資源虛擬、高性能分布式計算、軟件服務化共享等領域。云計算技術的發展將推動聯合情報保障體系各節點的計算存儲資源實現動態分配，軟件資源實現共享，從而從根本上將傳統裝備體系建設“以節點為重點先行建設，基于體系形態開展綜合集成”的建設模式，轉向“以體系能力為目標，統籌要素硬件、軟件需求，開展一體化建設”的模式。

隨著信息技術的迅猛發展，云計算、大數據和移動互聯網等信息技術被引入情報領域，以此來降低系統前后臺的耦合，降低系統建設成本，提高系統集成性、共享性。為此，建議我軍情報系統建設響應國家軍民融合戰略，充分利用云計算的發展思路，可將原有以平臺為中心的指揮信息系統建設模式轉換為以全軍共用基礎設施為中心進行建設的模式，通過與面向服務體系架構（SOA）結合，加速指揮信息系統向網絡中心轉型，確保可互操作的基礎設施，確保信息訪問和安全。應用大數據技術建設指揮信息系統的信息資源服務中心，用來匯聚并統一調度系統各類計算、存儲和網絡等物理資源以及情報處理產品，為各類信息系統提供計算、通信、存儲和信息資源交換共享以及情報訂閱等多種信息資源服務。

網絡化、服務化技術是聯合情報信息系統的主要特點。信息技術發展日新月異，大數據、云計算等新技術正在逐步被引入軍事領域，構建適應聯合作戰背景下我軍的作戰能力提升需求已成為需面對的新課題，美軍的經驗可為我軍提供參考和借鑒。

5 結語

一體化聯合作戰情報保障體系是一個復雜的巨系統，其最終目的是滿足體系作戰的情報保障需求，實現情報與作戰的無縫連接。筆者僅對一體化聯合作戰情報保障體系建設做了初步探討，下一步將繼續打造、完善符合信息化戰爭要的聯合作戰情報保障理論，使一體化聯合作戰情報保障能力得到進一步躍升。