C4ISR革命

美国海军需要一个坚固、可靠的指挥、控制、通信、计算机、智能、监视及侦察系统。Scott C. Truver分析了它的未来的C4ISR。

美国海军部长John Dalton在1997年9月发布的国际计划-“加强全球安全”中强调“事实上,我们的国家仍然不能独自承担加固全世界和平和稳定的重担,我们必须继续依靠我们的盟国和朋友,在和平时期和危急时刻共同担负起责任,从而确保我们必要的单独及相互利益受到保护。”

克林顿总统在他的“新世际的国家安全战略”中提到“…要适应并巩固我们的联盟,从而迎接一次对正在演变的安全环境的挑战,并提高其它国家维护和平的能力。”对此战略来说所必须的是要给“盟国或可能的联盟合作伙伴提供美国的设备、训练和后勤支援,从而改进我们武装部队中的相互适应性和盟军共用设施。”

在现代战争和盟军相互适应性的某些方面中的挑战比“C4ISR”-指挥、控制、通信、计算机、智能、监视及格侦察中的挑战更令人畏惧。尤其在美国海军努力开拓军事革命(RMA),并因此赶超了所有潜在敌人时更是如此。

实质上,一次RMA是一次技术的和组织的革命,它改变了打仗的方法。由在商业上领先的信息处理方面的进步所推动的最近的一次RMA有希望改进海军以前的状况、海上控制以及动力投射任务。它还将把部队所起的作用大大地扩展至联合和“协同”的-多国的-作战。

但是,多数RMA将依赖于在逐渐形成相互联合的防御工业基础竞争、不可预测的联盟结构的时期内,美国围绕C4ISR“资源”所伸展的宽度。美国的盟国和可能的联盟合作伙伴的一些海军/海上部队担忧的是,当美国海军向21世纪冲刺,并日益频繁创造和获得复杂的和敏感的技术和系统时,只有极少数“核心盟国”将共享它的电子魔力,特别是在通信-安全和密码法领域。其余的大多数将被遗落。危险的是几乎最基本的海上交互作用都难以实现。

有关同盟的相互适应性太令人担忧,因此,已组建起一个工作组,它连接海军少将Robert Sutton领导的海军国际计划办公室以及海军中将Arthur K.Cebrowski领导的海军空间、信息战、指挥控制董事会。工作组的目标之一是加强海军的“海上合作伙伴”工作并为所有盟国和潜在的合作伙伴提供详尽的C4ISR信息。

尽管中将Cebrowski承认,美国海军对“最小公分母战争”不感兴趣,并且技术和系统的某些部分将仍唯美国独有。但他警告说,完全把焦点对准美国C4ISR“信息革命”的硬件和软件将终究是缺乏远见的。相反,采用了数据、信息及知识的作战原则和过程在未来的海上或沿海地带的联合战中将是有效因素。

Cebrowski指出,所要求的许多功能就是他所称之为的:“是过时的,而不是现代化的功能,是遍及全世界的许多海军都能够很容易就有的功能。”他继续道:“我们正致力于使用过时的系统,尤其是那些在商业市场中的过时的系统,来实现现代化的功能。”

美国海军早已明显开始利用当今基于信息的RMA的某些要素,为此,海军上将Johnson在1997年6月海军学院的现代战略研讨会上将此描述成一次“从我们所谓的‘以平台为中心的战争’到我们所谓的‘以网络为中心的战争’的根本转变”。Cebrowski在6月的讨论会上对此评论加以补充,他指出,散布甚广且坚固的网络传感器、指挥中心及部队的能力将对革命的增强产生巨大的影响,并且可能有一个从“把焦点对准军械”到“对准目标上的数字”的转变。

Cebrowski把海军的平台–航天器上的、机载、水面、水下及基于地面的传感器和击射武器比喻成与一个“信息坐标方格”相连接的传感器以及击射武器坐标方格的“外围设备”(此信息坐标方格为“传感器坐标方格和击射武器坐标方格应用”提供了一个“计算及通信底板”)。传感器坐标方格以作战行动来产生战场意识、同步战场意识,并提高整个部队的信息散步速度。击射武器坐标方格利用这个增强了的战场意识来产生提高了的作战威力,并因此使联合作战威力增至最大程度。

“以网络为中心的战斗”计划可追溯到1991年。当时海军部队在海军上将Jerry O.Tuttle的领导下,通过把以技术为中心的焦点转移至以战斗为中心的焦点来改革它们系统的体系结构。美国海军的首创–授名为“哥白尼”,在信息技术的使用及处理上继续突破创新。目标是要实现参谋长联席会议上的“共同展望2010”中所称的“信息优势”,它将使所有战斗机都能在任何地方通过一个敏感的、可靠的、安全的和负担得起的C4系统来执行任何任务。

据Cebrowski称,“哥白尼”是用于海上、联合及互盟战斗战略的海军和海军陆战队(USMC)的C4ISR基本原则。它还能实现海军对全球指挥控制系统、全球指挥支持系统以及防御信息系统网络的开发和执行。“我们是联合的,否则我们一无所有,”Cebrowski指出:“我们的系统将会联合。”

此外,它是一个开放式体系结构的系统,它将被作为目前迁入联合系统的海军系统来执行。“如果我们要在明天的作战中成功–并且我们将成功–我们将必须停止购买单一服务的系统,从而设计并获得对我们大家来说最合理的功能”Cebrowski 说。

海军的解决方法强调的是对防御信息基础设施(DII)公共作战环境(COE)的使用,从而通过几个网–计划、兵力控制和武器控制来提供一个从传感器到击射武器的“无缝”C4ISR包围。Cebrowski陈述道:“当系统、编制及人工地物各有其所,能实现分布式执行和处理,并通过与其它部队和我们的盟国共享相关数据、信息和知识,必然使战斗力最佳化时,我们将会知道我们是成功的”。“我需要我们重视互操作性”,他继续道:“而不是把焦点对准特别技术或设备…。”

那并不是说海军将不受约束地自由前进。“比起许多我们的盟国,我们也许要更大程度地负担大量传统系统,我们不能如我们所希望的那样尽快更换它们。”Cebrowski指出。

“哥白尼”将提供信息服务,这些信息服务能使海军实现“共同展望2010”中有关信息优势的理论,并实施以网络为中心的战争。但是,海军理论家们争论道:未来的战争将不只需要越来越大的数据和信息量,它还需要知识优势。这里的信息优势指的是拥有更好的传感器、处理机和通信系统,从而产生比敌方所能产生的更多的信息。而知识优先权指的是获得对敌人、对“你既要正视又要利用的”不同态势的更多认识。知识优先权强调的是原则、操作原理、教育及训练–质量与数量。

这些技术和工作革新的极其重要的组成部分是海军的海上战斗试验,这些试验发掘了新的原理和系统,从而对未来的需要作出规定。试验中的第一个是舰队战斗试验Alpha,是在1997年3月远在南加利福尼亚州进行的。它把焦点集中于一个基于海上联合特遣部队的C4ISR能力和要求。它包括“火力之环”试验,此试验把各种陆上攻击平台连入一个公共指挥控制坐标方格(用于首次或每次用最小的应答延迟把军械对准目标)。

最近,海军主持了1997年联合战士互操作性演示(JWID97),此演示测试了一个将把美国和它的世界盟国相连接的公共网络–联合广域网(CWAN)。据Cebrowski称,系统执行得很好,并且得到了普遍的证实,系统在所有的美国合作伙伴中提供了实时协作的计划。JWID97任务包括:

* 对在联合特遣部队(CTF)的多级安全和部件级之间的实时和无缝信息交换进行演示,特别把焦点对准了C2和协同计划上。

* 对可编制的“主战场”意识进行演示,包括在一个CTF装置中的三维显示、强调多模态数据融合、公共操作图像区域相关性及管理。

* 演示传感器-传感器和传感器-击射武器技术,从而加强在一个联盟环境中的作战识别和战区导弹防御,并通过使用论证了的攻击C4I体系结构的所选部分,为在防空区外飞行和精密制导武器提供目标定位信息。

* 对某些技术进行演示,这些技术通过使用信息操作/信息战(IO/IW)而加强了信息优势,并确保C4ISR的实现、使用及完整性。

海军以网络为中心的RMA和“哥白尼”的创始是依靠无数的科学和技术、研究、开发以及获取计划(这些计划包含了潜艇、水面、空中、机载和岸基的混合因素)。它们中的多数是依赖于IT-21(21世纪的信息技术)–是加速整个舰队C4ISR进步的推进力。

ACDS是一个集中的、自动化的指挥控制系统,它用于收集作战信息并与作战信息相联系。它改进了非宙斯盾水面战舰、航空母舰及两栖舰艇的海军战术数据系统(NTDS),从而实现敌我目标的识别及分类;执行并优化交战;为截击机引导目标;在战斗群中以及在美国和外国的不同军种中,交换目标定位信息和交战命令。

ACDS正在分两个阶段实现。Block 0临时系统用现代设备代替了过时的NTDS计算机和显控台,并装入了改进了的新的NTDS软件。Block 1将用Block 0的设备来运作,但其软件性能将更为先进。Block 1的改进包括可变更的原则、联合战术信息分布(JTIDS)和Link 16,用于联军的互操作性、增加了的范围、跟踪能力、多源识别、最新的数字地图和嵌入式训练。

ADNS系统为所有的数据用户资源提供了一种及时数据传送服务,所提供的这种服务又可来自数据用户资源。ADNS的开发依赖于商用与政府流行技术(COTS/GOTS)的硬件和软件的结合,诸如:IP路由器、ISDN和ATM转换。

ADNS包含三个功能要素:综合网络管理(INM)、路由和转换(R&S)以及频道接通协议(CAP)。该系统将以高保证级别的一般服务(GENSER)进行运作。最初,通过使用网络加密系统(NES),由密码分类来执行从不保密到高保密特别间隔信息(SCI)的多个安全级。在逐步的完善中,NES将被嵌入的INFOSEC产品(EIP)所代替。

“Challenge Athena” 商用宽带卫星通信计划是一个全双工、 高数据速率(1.544Mbps)通信链(C/Ku宽带),它提供了对主要国家大量的图象传播的利用、情报数据库传输、视频电话会议、遥控医学、电视训练、电话服务以及其它计算机数据系统。“Challenge Athena”还支持战术攻击和战斧地面攻击巡航导弹任务计划、防御信息支持网络(DISN)联合互操作网络,包括联合全世界情报通信系统(JWICS)、非保密/保密互连网协议路由器网络,以及空军特别命令/任务数据修改(ATO/MDU)传输。计划对商用卫星连通性、COTS和非研制项目(NDI)的使用增至最大,从而加强现有的、负担过度的军事卫星通信系统。最初的重点是要把“Challenge Athena终端连接至联合特遣部队具有指挥能力的战舰上(如:航空母舰、具有空袭兵器能力的两栖突击舰和指挥舰)。这是通过一个战斗群插孔和话音网络,从而延长高数据速率(连接于其它水面舰艇)来实现的。这个插孔与话音网络将最终把这些能力提供给海军所有舰艇。

此计划提供了一个通用数据终端,用于接收来自远距离传感器的信号和图象情报数据,并且用于把链和传感器控制数据传输至机载平台。CHBDL-ST与联合部队图象处理系统的舰载处理机–海军(JSIPS-N)和战斗群被动水平扩展系统–水平终端(BGPHES-ST)相接口,并链接于BGPHES或链接于配置了模块化互操作数据链(MIDL)终端的先进的战术机载侦察系统(ATARS)飞机。BGPHES-ST(AN/ULQ-20)能在一架飞机传感器有效载荷内控制远程接收机,通过CHBDL-ST来中继无线电传输。完成这些任务的主要飞机是ES-3As和USAF U-2s。

美国海军CEC提议者指出,系统通过把每艘舰艇和每架飞机的传感器数据融入一个单个的、实时的火力控制质量混合跟踪图中,从而能大大地提高舰队主力的对空战(AAW)能力。CEC在战斗群中还给接口提供了每艘装备了CEC的战舰的武器,从而能提供综合交战能力来增强兵力威胁评估和武器配给(F-TEWA)。

CEC通过同时把AAW威胁的传感器数据分配给战斗群中的每艘战舰,从而扩大了范围 (在此范围中,舰艇能够在地面上雷达有效探测距离以外很好地攻击敌导弹,大大地提高了区域、局部和自防御能力)。其它一些人士已指出,CEC将使战斗群或联合特遣部队作为一个单独“战区制空权”作战系统来行动。

最初的重点是要摧毁巡航导弹,因此,CEC正被扩展用于支持海军的整个地区和整个战区的弹道导弹防御系统,它正被看作为在“火力之环”概念(适用于加强了的海军水面火力支援)中的一个关键要素。

GBS将增加其它通信系统并与这些通信系统接口,从而提供不间断、高速、单向流的和大量的多媒体信息,能支持例行作战、训练和演习、特殊活动、危机反应、态势了解、武器目标瞄准、情报,以及非核战争期间的作战准备和执行。一个联合海军-空军-陆军和防御信息系统机构(DISA)计划–GBS空间段正分三个阶段来实施。第二阶段包括海军提倡的临时性GBS能力。此能力是为FY98/99发射而计划的,宿主于最后三个UHF改进型通信卫星上。

此计划支持在所有海战区域中的作战指挥官和目标定位参谋人员对指示和警告(I&W)、监视和目标瞄准数据的要求。由于IBS包括了能给战术用户提供目标–质量数据的广播接收机/发送机-应答器设备,因此,IBS是一个系统之系统,它将把TRAP数据传播系统(TDDS)、战术信息广播服务(TIBS)、战术侦察情报交换系统(TRIXS)和战术数据交换-B(TACIXS-B) UHF广播移入具有一个通用格式的综合服务中。IBS还将通过其它通信路径,诸如SHF,EHE和GBS来传送数据。美国陆军获得的联合战术终端将根据在开放体系结构设备中用户预先定义了的准则来接收、译码、处理、格式化及分配战术数据。

JMCIS为水上、岸上、联军的指挥官们提供了一个单个的、综合的指挥、控制和信息系统。它能接收、处理、显示及维持敌、友、中立陆、海、空部队的地理定位。此计划是一张线路图,它用来支持全球指挥控制系统(GCSS)的海军指挥控制应用,它代表了联合C4ISR系统的未来。

海军的计划需要一个演进的获取战略。在此战略中,JMCIS系统的现代化被看作是(特别是商业上的)技术成熟,并且现有的COTS/GOTS系统增加到了最大限度。水上JMCIS,以前被称作NTCS-A,已被安装到所有主要舰队的战舰和指挥舰上。岸上JMCIS是“岸边”的变形,它支持世界范围的海军指挥中心,而战术/机动JMCIS则包括固定的和机动的部分。战术支持中心(TSC)包括固定地点、流动作战控制中心(MOCC)、流动综合指挥设施(MICFAC)和移动式岸上支持终端(MAST),这些都是机动要素。TSC和MOCC都支持来自固定和机动地点的海上巡逻飞机。各系统为海上地段指挥官提供岸上能力来计划、指挥、控制那些安装了JMCIS终端的海军、联军的战术作战。未来的JMCIS的开发是按照符合防御信息基础设施公共作战环境(DII COE)标准的要求来进行的。

JSIPS-N是联合计划中的美国海军和USMC部分,用于接收和使用来自战术机载侦察系统的红外及光电图象。海军要求把JSIPS安装在所有航空母舰、两栖突击舰上,指挥舰上已安装了JSIPS。JSIPS还将为USMC提供一个“两栖”–海上/岸上–处理设备,它能被作为一个海军陆战队陆空特遣部队(MAGTF)的主要部分来使用。正在考虑的对JSIPS的改进包括一个用于战术和战区级雷达的通用雷达处理机,以及一个能插入和处理绘图、制图及测地学产品的自动化能力。

这个高容量的数字信息分布系统提供了快速、安全、抗干扰/频率跳动通信、导航及识别能力,甚至能提供保密信息。JTIDS为海军飞机、舰船、潜艇及USMC设备提供了密码–保密、抗干扰和使用率低的战术数据和话频通信。改进后将具备通用方格坐标导航和自动通信中继的能力。自1995年服务以来,JTIDS还被看作是用于海军及其它军种的战区弹道导弹防御计划的优选的通信链。JTIDS在联合文电标准(TADIL-J)的整个执行中是第一要素,它将提供单个、实时、联合的数据链网络。一些NATO合作伙伴正在参与JTIDS/Link 16计划。

此计划改进了下个世纪Link 11的连通性及可靠性,并能支持NILE(NATO改进的Link11和Link 22)。Link 11将成为所有美国海军及没有装备JTIDS/Link 16的联合舰艇(七国NATO海军)的通用数据链。NILE/Link 22是TADIL-J家族的一个成员,因此,LEIP改进了舰队支援、训练、公共性及互操作性。除了NILE以外,计划还包括通用舰载数据终端设备(CSDTS)、移动式通用链转换器系统(MULTS)、多设备Link 11测试以及作战训练系统(MULTOTS)。

此系统在1997被继续研究、开发、试验和设计(RDT&D)。它将通过采用时分多路访问的办法(用于水面战舰及装备有更大版本的TD-1271 DAM多路复用装置的岸上站)为飞机–V(2)和潜艇–V(1)提供相同的卫星信道利用率。

这是一个多功能合作开发计划,用于设计、开发、生产一个战术分布系统。它相当于JTIDS,又是在一个用于飞机的,体积小、重量轻的小型终端中。美国海军/USMC的目标是采购F/A-18大黄蜂飞机和攻击潜艇。其它参加此计划的NATO有法国、德国、意大利及西班牙。MIDS-LVT将采用Link 16(TADIL-J)文电标准。

14)海洋监视情报资料系统(OSTS)基线改进式/演进式开发(OBU/OED)

OSIS基线改进(OBU)计划是一个岸基情报系统,它为海上、岸上、单舰及联合舰队上的联合司令部司令官、联合特遣部队(JTF)指挥官们提供线内、自动化的近乎实时的C2网支持。它接收、处理并分发在海上和陆上的固定和移动目标的综合情报。OBU提供了一个文电级的多级保密系统,能自动化地逐一报告事件。它正被发展成一个符合JMCIS系统–OSIS演进式开发(OED)系统,它将采用JMCIS软件和硬件(TAC-X系列)。

“辐射贡”是一个受规则影响的(布尔逻辑)、多级安全(MLS)系统。它能满足“自动清洁高度保密数据”以及“当保护资源、方法、国家敏感度和国外战术图象的可发布性时,它把高度保密数据作为可发布的SI-GENSER提供给射击者”的作战要求。为了加强互操作性,“辐射贡”能把一个文电或一个字段直译成其它格式,从而使各指挥官之间或联军之间能迅速共享数据。

TACINTEL II是一个基于计算机的文电通信系统,用于自动接收和传输特殊情报(SI)和特殊间隔的信息(SCI)文电,这些文电主要适合于联系报告和其它有用的战术信息。

TACINTEL II+通过使用开放体系结构标准,为实现联合C4I互操作性而实施哥白尼计划,从而扩展了阶段II系统。充分提高的能力将包括在具有SCI能力的舰艇及飞机之间的声音、文电及数据传输。TACINTEL II+是通信支援系统(CSS)的最领先的执行计划。

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