网络中心战及其新技术.pdf
- 文档编号:14652703
- 上传时间:2023-06-25
- 格式:PDF
- 页数:6
- 大小:628.17KB
网络中心战及其新技术.pdf
《网络中心战及其新技术.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《网络中心战及其新技术.pdf(6页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
2011年第4期第32卷第4期国防科技一、引言目前,以计算机、通信和网络技术为核心的信息技术的迅速发展和应用,正改变着新世纪的战争样式和特点核威慑条件下的信息化战争。
伴随着全球经济信息化、信息和系统集成技术的发展,在军事领域爆发了一场从根本上改变军事行动特点和作战方式的新军事革命,即网络中心战(NetworkCentricWarfare,NCW)。
传统以武器平台为中心的作战单元因在信息感知能力和武器毁伤能力方面的局限性,限制了其在作战中的作用,信息网络可把地理上广泛分散的传感器、指挥控制中心、主战武器平台形成完善的“网络平台”,以“网络平台”为中心,协调诸兵种的联合作战行动,使其作战能力大大提高。
因此,未来战争将从“平台中心战”转向“网络中心战”,从以物质、人力消耗为基础的传统战争转向以信息、网络为基础的信息化战争。
网络中心战及其新技术AnAnalysisofNCWandItsNewTechnology贾华杰鲜明陈永光作者简介:
贾华杰,硕士研究生,国防科技大学电子科学与工程学院,410073鲜明,研究员,国防科技大学电子科学与工程学院,410073陈永光,研究员,国防科技大学电子科学与工程学院,410073摘要:
以计算机、通信和网络技术为核心的信息技术的迅速发展和应用,正改变着新世纪的战争样式和特点,未来战争将从“平台中心战”转向“网络中心战”,从以物质、人力消耗为基础的传统战争转向以信息、网络为基础的信息化战争。
文章研究网络中心战及其关键技术,可以更好地实现信息资源共享、战场态势实时感知和部队协同同步动作。
关键词:
网络中心战价值增长链新技术未来趋势中图分类号:
E866文献标识码:
A文章编号:
1671-4547(2011)04-0044-0644本文旨在探讨网络中心战内涵及其发展最新动态,研究新型信息系统体系作战能力,为促进战斗力生成模式转变提供一定借鉴作用。
全文内容安排如下:
首先阐述网络中心战的基本概念,继而分析了网络中心战的作战价值增长过程,重点介绍了网络中心战发展的一些最新技术,最后谈了对我国网络中心战发展建设的一些启示。
一、网络中心战的基本概念“网络中心战”是1998年由美国海军作战部长约翰逊上将首次公开提出的,于2001年7月以美国防部报告1的形式正式提出了“网络中心战”理论。
网络中心战是一个仍在发展完善的概念,至今尚未形成完整的正式定义,但是论述概念的文献很多。
参考有关资料提供的概念,经过反复推敲,我们将网络中心战概念234确定为:
“网络中心战是一种信息优势使能的作战理论。
它通过网络将传感器、决策者和武器平台连接成一个整体,获得共享感知,加快指挥速度、提高作战节奏、增强杀伤威力、扩大生存能力,实现一定程度的自我同步,从而形成更强大的战斗力。
”在此概念中,网络是基础,信息是关键,战斗力是焦点。
在本质上,网络中心战把信息优势转化为决策优势和作战力量的行动优势,并最终转化为胜果。
网络中心战的强大威力主要来自其网络体系结构,按功能可以把整个网络分为三个互相连接的部分:
以传感器为基础的探测网络、以武器平台为基础的交战网络和以计算和通信为基础的信息网络。
其逻辑模型如图1所示。
图1网络中心战逻辑模型从该逻辑模型可以看出,在以网络为中心的战争中,首先是传感器网络快速产生对作战空间的高层次了解并使这种了解与军事行动同步,使指挥控制中心和各作战单元间建立互动的联系,然后交战网络利用这一了解使各作战单元能组织起来实施对目标的攻击,从而把它转化为更强的作战能力。
概括地说,网络中心战是建立在先进的通信、情报、监视、侦察技术手段上的作战理念的变革,全球信息网格5(GlobalInformationGrid,GIG)是它的技术基石,通过信息优势取得决策优势,并最终转化成对战场态势的全谱优势6(FullSpectrumDominance,FSO)(如图2所示)。
图2网络中心战获取全谱优势二、网络中心战作战价值增长链网络中心战的实质,是使战场上的各作战单元和各作战职能系统网络化,特别是将各种分散配置的侦察探测系统、指挥控制系统和火力打击系统集合成为统一高效的信息网络体系,使各级作战人员能共享战场态势信息、高效率地实施指挥和作战的战争行动。
网络中心战对于作战效能提高789主要体现在以下几个方面:
在物理域,各作战平台采用鲁棒性网络连接,安全无缝的连通增加了信息共享和协作,增强了信息优势的优裕度和可达度;在信息域,安全无缝的网络连接通过收集、共享、分析、协同和保护信息等方式,使信息在正确的时间正确的地点将正确的信息以正确的形式送交给正确的接收者,取得相对敌方的信尖端科技网络中心战及其新技术452011年第4期第32卷第4期国防科技息优势;在认知域和社会域,增加的信息共享优势提高了信息的质量,也提高了共享态势感知的质量,继而转化为使协同和自同步得以实现,增强了支持能力,提高了指挥速度;在物理域,通过信息域、认知域和社会域的相互结合,联合部队作战行动实现协同和自同步,导致作战效果的极大提高,在所有任务/冲突中获得竞争优势,继而获取全谱优势。
其详细作战价值增长链如图3所示。
图3网络中心战作战价值增长链综上分析,可以看出,网络中心战与“平台中心战”相比具有较强的能力优势,主要体现在:
作战节奏快,战争持续时间短;战场“透明”,各参战部队可共享战场信息;整体协调,各作战系统是个有机的整体:
行动实时,能实时发现目标、实时指挥、实时机动、实时打击、实时保障;战争附带毁伤小,必要破坏将减少到最低限度;地理因素的影响大大减弱,无形作战力量要素特别是信息起决定性作用。
可以肯定,网络中心战前景十分广阔,它将在四个方面形成作战优势,即一是使分散配置的部队发挥整体优势;二是使作战空间态势感知情况变得“透明”;三是使作战平台一体化实时协同动作;四是使联合作战效能显著提高。
三、网络中心战的新技术介绍美军认为,网络将成为未来提高战斗力的唯一重要因素,发展网络中心战能力可以在不增加资源的情况下,将作战能力提高几个数量级。
在网络中心战中,美军“发现定位跟踪瞄准打击评估”杀伤链(KillChain)的全程时间大为缩短,基本实现了“发现即摧毁”。
美军在近20年的局部战争中杀伤链环所需要的时间大幅缩短,海湾战争时约需24小时,阿富汗战争时为45分钟,伊拉克战争时为11分钟,未来战争将小于1分钟。
为此,美国国防部和各军种正在加紧开发新的网络中心战作战系统。
1.协同交战能力系统(CEC)协同交战能力系统(Cooper-ativeEngagementCapability,CEC)是美国海军首要的网络中心战系统。
该系统是一个实时网络,通过综合来自所有装备了CEC的舰艇上的传感器的各种输入,将它们融合成一个大覆盖范围的高质量图像,用以对空中目标进行精确跟踪,并在此基础上进行作战识别。
同时采用一种带有融合处理器的宽带自动通信网络来为各方部队指挥官提供综合的态势,以供他们对敌方的导弹和飞机做出快速、实时的响应。
对于海军来说,疏散部署的每一艘舰只,通过CEC都可以获得高水平的态势感知能力,根据动态的入侵各自采取各种防御措施,从而大大扩展了作战范围和极大地提高了防御能力。
2.战术瞄准网络技术(TTNT)1011美军正在推出的战术瞄准网络技术(TacticalTargetingNet-workTechnology,TTNT)新型网络,是下一代预警机网络化特征的首要标志。
TTNT作为一种响应型新技术,弥补了传统数据链的信息共享能力,可在作战单元间自动灵活地动态自组网,从而加速信息流动,并支持对时间敏感目标的精确打击,其等待时间是千分之一秒,远远低于现有数据链的几分之一秒。
其技术特点是:
通信容量视战况实施配置;等待时间短,优先信息的时间延迟最短;采用宽带模式数据率,支持安全视频传输;无中心点故障,易于46使用;与16号数据链等现有数据链完全兼容,适用于未来空中平台。
TTNT技术已于2008年7月在E-3A预警机中的Block4045改进计划中得到验证。
这种网络基于IP体制,无中心组网(Adhoc),在没有进行网络规划的情况下,网络重组时间不大于5秒,网络延迟小于2毫秒,带宽高达2Mbps,网络吞吐量200个用户10秒,平台最大允许工作速度为8马赫。
3.网络中心协同瞄准系统(NCCT)1112网络中心协同瞄准系统(NetworkCentricCollaborativeTargetingSystems,NCCT)是一种新型网络化多侦察平台数据融合系统。
NCCT系统的核心设备主要包括:
“NCCT通信设备”(NCE)、“NCCT网络控制器”(NNC)、“NCCT数据融合设备”(NFE)、“数据保护器”以及“NCCT操作接口”(NOI)等5部分。
系统设备主要装在各种侦察平台上,通过美军正在研制的MP-CDL数据链,将多个侦察平台形成一个情报交换网络。
通过将多个侦察平台送来的各种侦察数据(包括图像情报、信号情报和动目标探测情报等)进行融合,产生一副高度准确的实时战场态势图,快速地实现对稍纵即逝的目标的实施打击,(由原来的“数十分钟”缩短到“数秒”,并将探测识别的时间缩短了90%以上)。
2004年夏天,NCCT系统参加了美国空军组织的JEFX-04演习。
演习中被探测的目标模拟了近几场局部战争难以探测的目标的特点,即暴露时间短、且采取了有效地反侦察设施,例如欺骗措施等。
在演习中,NCCT系统通过对几种侦察平台获得的目标数据进行融合,成功地根据指挥员确定的地面目标威胁等级,对这些目标进行定位和识别。
这是美军第一次将多个侦察平台的多种传感器进行实时联网作战的成功例子,这将进一步改变美空军现役的和未来的侦察平台识别和打击目标的作战方式。
2009年NCCT系统被确定为正式装备。
4.非协同式数字化敌我识别系统(U-CIFF)为了适应数字化战场建设的需要,美军正在研制一种“非协同式”数字化敌我识别系统(U-CIFF)。
它没有询问和应答信号的交互过程,目标的真伪判定由己方直接做出。
其工作过程是:
射手把在瞄准具中看到的或者经信息处理机提取的目标特征输入电脑,与目标固有的信息参数相对照,初步做出目标性质的判定;然后再与数字化信息网做信息交换,做出“敌我”性质的二次识别。
海湾战争后美陆军已开始实施一项单兵敌我识别系统的研究计划,据悉,其“陆地勇士作战识别系统”采用了世界上最先进的光电成像技术,使敌我识别能力大幅增加。
目前,美国TRW/马格纳沃克斯研制成功一种“战场作战识别系统”,该系统识别正确率为99%,且具有良好的抗干扰能力,目前已开始列装。
另外,英国和法国也相继研制出了新型的敌我识别系统,新识别系统由于采用了“非协同”技术,其被截获率几乎为零,同时与数字化通信网、数字化地图、武器火控系统“联动”,识别实时、准确、可靠,大大提高了战场态势感知能力。
5.国家网络靶场(NCR)1314“国家网络靶场”(NationalCyberRange,NCR)项目是美为巩固国家信息安全,实现打赢网络战争的战略目标的一项重大举措,是美国家网络安全综合计划中的一个重要的里程碑。
“国家网络靶场”将成为美国测试各种网络研发项目的国家级资源,为美国网络中心战能力带来革命性飞跃。
“国家网络靶场”项目将实现以下能力:
复现大规模军用网络和政府网络的能力;复现商用无线网络和战术无线网络及控制系统的能力;需要使用某种特定能力、效果或设施时,连接分布式、定制设施及资源的能力;交互式测试组建用于设计、配置、监控、分析和释放试验资源;鲁棒的靶场管理软件;大型异构系统(节点)池以及快速集成新节点的能力;快速生产并集成新机器副本的能力。
“国家网络靶场”项目共分为四个阶段,计划于20112012年投入使用。
6.全球信息栅格(GIG)5151999年9月,美国防部主管信息办公室首次提出全球信息栅格(GIG)概念,2001年9月,美国防部在网络中心战报告中提出了建设“全球尖端科技网络中心战及其新技术472011年第4期第32卷第4期国防科技信息计划”。
该报告指出,“全球信息栅格网”是在全球范围内工作的一个超大规模信息系统,它能提供一整套增值功能来支援信息处理、存储与传送,并实现人网互动、网络管理、信息分发管理、信息保障等功能,这些功能融合,以“充分交织、实现大系统之互通”,以实时方式和真实图像向所有官兵提供全面的态势感知能力。
全球信息栅格就是一个将美军在全球范围内的传感器网、计算机网和武器平台网联为一体的全球信息化作战空间网,具有全球互联、终端对终端的信息传输能力,可应作战人员、决策层和支援人员的需要对作战空间的信息进行收集、处理、储存和分发。
根据美国国防部计划,GIG系统将于2010年初步建成,于2020年建设完成。
此外,还有满足美空军未来网络中心战需求的新型视距宽带情报分发数据链“多平台通用数据链”(MP-CDL)、“全球信息栅格”(GIG)计划的核心项目之一“联合战术无线电系统”(JTRS)、“几秒钟内锁定目标”的“高级侦察员系统”(SeniorScout)、多功能移动式安全自适应综合通信系统(Mosaic)、机载防区外雷达系统(ASTOR)等等,美军已经初步完成战场信息向情报的转换,实现了战场管理、自动统一态势和数据共享,极大地缩短了打击链的时间,增强了新型作战能力,进一步提高作战效能,推动平台中心战向网络中心战的转变进程。
四、网络中心战未来趋势网络中心战自提出至今已经过了十多年的发展,已初步建成了一套完整的作战体系。
深入研究网络中心战的发展建设,对于提高我军的信息化建设水平,增强军事信息系统的一体化、集成化有十分重要的借鉴意义。
1.作战理念转变作战理论和作战理念的转变始终是军事作战能力发展的前提和基础。
网络空间(Cyberspace)的定义提出至今,美国军方就给出了四个不同的“官方”定义,网络中心战的含义也从NCW发展到了NCO(NetworkCentricOperations,NCO),更加强调了把理论付诸于作战实践当中。
美军作战理念的转变(如图4所示),也从2010年联合构想(JV2010)提出的实现“四个任何”(any),即在任何时间,任何地点,将任何信息送给任何人,发展到2020年联合构想(JV2020)“五个正确”(right)即在正确的时间,正确的地点,将正确的信息,以正确的形式送给正确的接收者,将“谋求信息优势”的目标改为“谋求决策优势”,将信息优势转化为知识优势和决策优势,在指导行动优势的同时获取全谱优势。
2008年,美国提出通过建立赛博空间(Cyberspace)环境,实现“三个全球能力”,即全球警戒能力、全球到达能力、全球作战能力,全面增强美军全球机动作战能力。
图4作战理念的转变2.一体化联合作战纵观美军网络中心战发展历史,从平台中心战转向网络中心战,从CEC、TNNT、NCCT到全球信息栅格GIG系统,可以看出,美军作战系统正逐步向网络化、一体化、集成化方向发展。
与之对应的是,美军C4(Control、Command、Communication和Computer)系统也被替换为最新的“通信系统”(Communica-tions),即可增强联合及多国作战能力的通信网络和信息服务,新系统组成包含了信息处理全流程,是对原C4体系结构的发展和优化。
信息共享能力则使跨越功能或组织结构的界限成为可能,一体化联合作战也大大提高了网络中心战的生存48能力、保密能力和持续作战能力。
3.基于效果作战早在2001年在美军文件决定性快速作战(1.0版)中就已经指出,要紧紧围绕在战争中要达到的作战效果这一中心,制定军事行动方案,确定打击目标,合理配置兵力,运用部队的远程打击力量,对敌政治、军事、经济等战略中心实施大规模的精确打击,以尽快达成作战目的。
新时期美军军事作战能力十二项核心职能中,核威慑、制空权、制太空权、制网络权、全球精确打击、全球快速机动、特种作战、全球联合ISR等等,无不体现了现代战争的目的正在由“基于威胁”向“基于能力”和“基于效果”方向转变。
五、结束语总之,网络中心战代表了一种新的作战理论,它将是世界各国未来战略计划的基石,研究和探讨网络中心战及其发展最新技术,对于我国新时期军事能力转型有很大的借鉴和启示作用。
为适应未来“非对称式”一体化联合作战,我们需要尽快提高这些方面的能力,加强对网络技术、系统集成和体系建设方面的研究,在驾驭信息化战争的同时,掌握未来信息化战争的战略主动权、行动自由权和胜负决定权。
参考文献:
1DepartmentofDefenseReporttoCongress,Net-workCentricWarfareR:
Washington,DCDoD,2001.072DavidS.Alberts,JohnJ.Garstka,FrederickP.Stein.NetworkCentricWarfare:
DevelopingandLeveragingInformationSuperiority(2ndedition)M.DoDC4ISRCooperativeResearchProgramPublication,1999.3ACollaborativeEffortofJohnGarstka,OfficeofForceTransformation&DavidAlberts,OfficeofAssis-tantSecretaryofDefense(NetworksandInformationIn-tegration)Preparedby:
EvidenceBasedResearch,Inc.NetworkCentricOperationsConceptualFramework.2.0M:
Washington,DC:
DoD,2004.064TerryM.PresentedtoNationalDefenseIndustryAssociation.NetCentricOperations&WarfareReferenceModel.1.0M.Washington,DC:
DoD,2003.105DODUSA.GlobalInformationGrid(GIG)Archi-tecture.2.0M.Washington,DC:
DoD,2003.086TRADOCPamphlet,TRADOCPamphletCy-berspaceOperationsConceptCapabilityPlan2016-2028,R,Washington,DC:
DoD,2010.027ForceTransformation,OfficeoftheSecretaryofDefense,TheImplementationofNetwork-CentricWarfare,M,Washington,DC:
DepartmentofDefense,2005.018AndrewP.Hansen,CyberFlag:
ARealisticCy-berspaceTrainingConstruct,D,DepartmentoftheAirForce,AirUniversity,Wright-PattersonAirForceBase,Ohio,2008.039DCSINTHandbook(No.1.02),CyberOperationsandCyberTerrorism,R,USArmyTRADOCDeputyChiefofStaffforIntelligence,Washington,DC,2005.0810AgentsforNet-CentricWarfareandTimeCriticalTargets,R,ComputerTechnologyAssociates,Inc,2002.1011王小谟.专家谈下一代预警机.http:
/KevinS.Williams,ExpandingEmergingNon-TraditionalISR(NTISR)CollectionAndNetwork-CentricWarfare(NCW)Capabilities:
ADoctrinalShift?
,R,MaxwellAirForceBase,Alabama,2007.0413NationalCyberSecurityDivision,NationalCy-berExercise:
CyberStorm,CNewYorkCityMetroIS-SAMeeting,2006.0614NewsRelease,DARPAAdvancesCyberSecu-rityTestingInitiative,Arlington,2010.0115CRDExecutiveAgent,CommanderinChief,U.S.JointForcesCommandAttn:
C4Plans,PolicyandPro-jectsDivision.CapstoneRequirementDocumentGlobalInformationGrid(GIG)M.Draft.Washington,DC:
DoD,2001.08收稿日期:
2011-06-22尖端科技网络中心战及其新技术49
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 网络中心 及其 新技术