[doc格式] 从综合集成角度研究美军“网络中心战”

1、从综合集成角度研究美军“网络中心战”从综合集成角度研究美军”网络中心战”从综合集成角度研究美军网络中心战”陈帅高福军郝政疆(中国电子科学研究院)摘要:首先分析了军事系统的复杂性以及综合集成理论对军事系统建设的指导作用;然后以美军军事系统建设为例,指出其”网络中心战”思想是综合集成理论的一种具体实践形式,同时论述了”网络中心战”与综合集成思想的关系;最后通过论述美军”网络中心战”建设取得的成绩和具有的能力,为我军军事变革提供借鉴.哭键词:综合集成网络中心战新军事变革20世纪90年代起,随着信息技术的广泛应用,世界军事领域出现了一场以争夺信息优势为主导的新军事变革.这场变革的核心思想是,把工业时代

2、适应打机械化战争的机械化军队建设成为信息时代适应打信息化战争的信息化军队.美国在这场变革中起步最早,投入最大,同时也是发展最快,效果最显着的.在其带领下,世界各国相继迈开了新军事变革的步伐.信息化本质上就是集成化.美军以先进的信息技术为基础,以高效的综合集成技术为手段,对其未来的军事系统进行了全方位的规划和建设,并提出了”网络中心战”(ncw,networkcentricwarfare)的作战新概念.”网络中心战”实质上就是综合集成理论(metasynthesis)在信息时代军事领域的一个典型应用.它通过网络使物理上分散的作战单元能够实现互连,互通和互操作,进而实现整体作战效能,达成”l+1&

3、gt;2”的综合集成效应.因此,研究美军正在进行的”网络中心战”能力建设,将对我军信息化建设提供重要的参考价值.1.综合集成一军事系统建设的指导理论拿破仑曾说过,”这(指军事)是一道连牛顿那样的人也会被吓退的代数难题”,由此可以看出军事问题的复杂性.我们研究军事系统,首先必须要认识军事系统.理论是行动的先导,只有首先从理论上搞清楚,才能避免实践的盲目性.目前正在进行的新军事变革,必然会导致军队建设和作战方式发生革命性的变化,未来的信息化战争将是怎样的模式,军事系统应该如何建设等等问题都迫切需要理论的指导.军事,是以准备和实施战争为中心的直接相关的社会活动.它不仅包括武装力量建设,作战活动的准备

4、与实施,军事科学研究等方面,还包括直接为战争服务的政治,经济,文化,科学技术等.军事的复杂性必然导致由军事要素所构成的军事系统的复杂性.面对复杂的军事系统,传统的处理方法容易出现定性分析与定量分析相脱节的问题,不能得到对军事系统的全面认识.没有全面的认识,工程实践就不可能得到正确的指导.摆脱这种困境的途径就是运用综合集成方法,建立”从定性到定量的综合集成研讨厅”11.通过“研讨厅”的研讨,得到对军事系统的全面认识,进而为军事系统综合集成工程提供科学的指导.综合集成方法论,它不是一门具体的技术,而是研究问题时遵循的一种思想和路线.针对具体的领域,它有具体的实践形式.在军事领域上,世界各国都在积极

5、探求适合本国的综合集成形式,目的是使军事系统能够涌现出最佳的综合集成效2009年3月国防技术基础第3期应,即最佳的作战效能.当今世界军事领域的竞争,很重要的一点就是军事理论的竞争.谁拥有先进的军事系统建设理论,谁就能站在军事变革的前沿,谁就能在未来战争中握有主动权.目前正在进行的新军事变革中,美军同样采取了以综合集成来指导其军事系统的信息化建设.其提出的”网络中心战”的作战新模式,可以说就是美军军事系统综合集成建设形象化的外在形式.”网络中心战”的实质就是综合集成.见图1,图2.图1网络中心战示意图eresystemmarmy图2网络中心战中的一体化信息网2.美军以”网络中心战”思想统领军事系

6、统综合集成建设(1)美军进行综合集成建设的历史背景自20世纪90年代初,美军就有组织,有计划地展开了军队信息化建设,主要基于以下两点原因:冷战的结束造成了新的威胁环境.美军认为,冷战的结束导致了一个变化的和不确定的威胁环境,存在着一系列需要调整军事系统建设的因素.现实的威胁导致美国国防部迫切需要建立一个综合集成的,互操作性强的一体化军事系统.”烟囱式”系统阻碍了联合作战的实施.由于历史上的原因,美各军兵种按照自身的需要,分别建立了各自的ci系统,形成了相互割据且互不兼容的现实.这些”烟囱式”系统大大阻碍了信息时代联合作战的实施.(2)美军军事系统正由以平台为中心转向以网络为中心21世纪初,社会

7、的经济和技术都发生了革命性的变化,发生在这个时代的新军事变革具有了典型的时代元素.美军适时提出的以网络为中心的作战模式及其相关的军事变革都是源于社会的根本变化.信息领域互联网技术的迅速发展以及商业领域连锁经营模式的快速普及都对军事领域的变革产生了深刻的影响.这些新的技术和模式都蕴涵着丰富的综合集成思想.汲取着时代营养的”网络中心战”思想,顺其自然地诞生了.冷战以前,军队的ci系统都是以平台为中心的方式建设的,其作战思想仍停留在机械化战争模式.”平台中心战”,就是作战行动主要围绕武器平台本身进行,由自身的探测系统获取战场信息,然后提供给平台进行作战.平台中心模式的优点是易于自我管理,但它所强调的

8、作战单元的独立性却极大地限制了联合作战的效能.这种作战理论体现出了典型的还原论思想,它在本质上无法产生综合集成的”涌现性”效应,也就不可能最大限度地发挥军事系统的整体效能.为了打破这种相互独立的作战模式,提高军事系统的整体作战效能,美军适时提出了”网络中心战”概念.”网络中心战”可以说是商业领域互联网技术在军事领域的移植.它是指将军队所有的侦察探测系统,通信系统,指挥控制系统和武器系统,组成一个以网络为中心的作战体系,各级作战人员利用该网络体系共享战场态势,交流作战信息,指挥与实施作战的作战样式l21.可以看出,网络中心模式充分认识到了网络所具有的综合集成能力,以网络互连作战单元,使独立的作从

9、综合集成角度研究美军”网络中心战”战单元能够组成有机的作战体系,发挥体系效能,达到”形散而神不散”.这也正是综合集成相对于还原论的优势所在.这一作战新模式从一提出就引起了美国军方的高度关注.美军相继开展了”网络中心战”理论与作战效能的试验和验证,并很快将其定为军事系统综合集成建设的目标和指导原则.目前,美军正在稳步推进”网络中心战”能力建设的步伐.本文收集了一些”网络中心战”发展的重要事件,并归纳形成表1.3.美军”网络中心战”能力建设取得的成绩与现状从确立以网络为中心的统一建设思想到现在,美军的综合集成建设已经过去了近十年.这段时间里,美军取得了另人瞩目的阶段性成果,并继续保持了与发展中国家

10、”技术时代差”的优势.主要表现为,各军兵种cisr系统之间的”三互”能力得到了逐步增强,一体化联合作战的水平显着提高.(1)”网络中心战”能力在高技术局部战争中得到初步体现和锻炼冷战结束后,美军相继发动了四场大规模的涉外战争,即l991年海湾战争,1999年科索沃战争,2001年阿富汗战争和2003年伊拉克战争.在这些高技术局部战争中,美军的信息制胜思想贯穿于战争的全过程.海湾战争虽以机械化战争形态为主导,但信息化作战已初露端倪.它首次验证了”空地一体作战”理论并首次使用了巡航导弹,隐身战斗机,精确制导武器等新型武器装备,把火力毁伤与信息系统有机地融合起来,充分显露出信息战的雏形.科索沃战争中

11、,美军首次使用了cisr系统,使盟军从侦察监视,导航定位,指挥控制到目标表1”网络中心战”发展历程时间相关文件及内容1997年4月时任美国海军作战部长杰伊约翰逊上将首次提出”网络中心战”概念,并称”以平台为中心的战争转向以网络为中心的战争是一次根本性的转变”.2001年7月国防部正式向国会递交网络中心战报告,开始试验和验证”网络中心战”理论和作战效能.2002年8月国防部发布<<2003财政年度国防报告,正式开始了”网络中心战”的全面建设.2003年11月国防部部队转型办公室颁布军事转型战略途径,正式提出了”网络中心战”是美军新的作战样式,并确定以此作为统一军队建设和作战理论发展的

12、指导思想,以及以此统一规划武器装备开发,编制调整和教育训练.2004年1月国防部部队转型办公室发布网络中心战实施纲要,开始以”网络中心战”能力的发展和建设作为统揽美军事转型的整体框架和中心环节;同月21日联合部队司令部颁布联合转型路线图>),该文件以”网络中心战”的思路和原则设计了联合作战概念.2005年1月国防部部队转型办公室发布网络中心战实施途径报告,提出了实施”网络中心战”的多项途径,并再次强调”网络中心战”是部队转型的关键和核心.2006年1o月美国国防部首席信息官签发了<<2006国防部首席信息官战略规划,规划了未来两年国防部从以平台为中心到以网络为中心发展的九大重

13、点建设方面.目的是为了更加全面,系统地推动美军”网络中心战”的发展和建设.2015年前后美军计划建成全球信息栅格(gigl,为打成熟的”网络中心战”做准备.2020年前后美军汁划能打成熟的”网络中心战”.2009年3月国防技术基础第3期摧毁实现了一体化.阿富汗战争中,美军首次尝试了小规模联合作战和以c1sr系统为主的全球一体化作战模式.伊拉克战争中,美军表现出的精确打击,快速机动,直取核心,空地一体等特点,无不依赖于它的信息优势.信息优势是这几场战争能够在短时间,少伤亡的情况下完成的重要支撑.而信息优势来源于作战系统的一体化程度或者说整体的有机程度.而这种一体化能力,从本质上看就是军事系统所体

14、现出的综合集成水平.这几场战争中,虽然网络中心体系还未完全建立,但其作战效能却已表现的淋漓尽致.(2)”网络中心战”能力在大规模演习中得到茁壮成长军事演习是和平时期锻炼军事能力的重要手段.美军在”网络中心战”能力建设过程中,非常重视利用演习和试验来验证其相关作战概念与能力.表2列出了近三年由美军主导的主要大规模军事演习,演练的重点为联合协同作战.其中,”关键决心-2008”锻炼了美韩盟军之间在部队集结,增援和开赴战场上的协同性,这次演习韩军出动了陆海空三军中的绝大部分人员,美军也出动了近3万人参演,如此大规模的演习除了威慑作用之外,也为未来可能的盟军联合作战打下了基础.”勇敢之盾2007”检验

15、了美军对太平洋地区突发事件做出多兵种联合快速反应的能力,这次演习的目的是增强美军各兵种之间的联合作战能力,并且提高它们在所有作战领域内对海,陆,空及太空目标的侦察,定位,跟踪和打击能力.此次演习兵力规模空前,3个航母打击群,来自不同空军基地的各型飞机60余架和2.2万余作战人员参演,同时还有e3预警机与p一3c反潜侦察机以及先进的”全球鹰”无人侦察机等,这样大规模的军演,为美军军事系统的综合集成建设进行了一次很好的检验.通过这些大规模的军事演习不仅使美军磨合了新集成的技术与系统,同时也使其”网络中心战”能力得到茁壮成长.(3)美主要防务公司积极推动”网络中心战”能力建设的步伐“将军事与情报活动

16、融为一体的高度安全互联网将主宰21世纪的战争,就像核武器的出现左右了整个冷战时期的军事思维.届时每一名军人都能获得整个战场态势的感知能力,好像拥有了上帝之眼.”美国洛克西德一马丁公司首席执行官的这段话,形象地展示了”网络中心战”带来的一体化态势感知能力.基于”网络中心战”概念的巨大作战潜能,美国国防部为”网络中心战”和相关项目的建设投入了巨额经费,并且要求国防部未来采办的所有产品必须能够组成网络并与未来全球信息栅格(gig,globalinformationgrid)兼容.同时,美国一些主要防务公司也将目光锁定在了未来”网络中心战”产品市场上,纷纷建立起试验中心和扩充现有设施.诺斯罗普一格鲁曼

17、公司建有”计算机战综合网络(cwin)”,洛克希德一马丁公司建有”全球视景综合中心(gvic)”,雷声公司建有”网络综合和实验中心(niec)”,波音公司则成立了若干综合中心并且增强了”虚拟作战中心(vwc)”的能力.这些中心的建设,为”网络中心战”能力提供了先进的试验场所.防务公司战略上的变化,对美军”网络中心战”能力建设起到了积极的推动作用.(4)美军”网络中心战”能力建设的现状美军”网络中心战”能力经过实战和演习的检验与锻炼,虽然得到了充分展现,但还只是初级阶段,仍有很多问题需要进一步解决.这在其cisr系统上表现的尤为明显:a.互操作性仍然不够;b.还未实现对大量战场信息的有效加工;c

18、.仍然存在兼容问题;d.仍然无法实现信息网络的全球化.基于此,美军规划了未来”网络中心战”能力建设的几个重要方向,目的在于扫清系统中存在的问题和技术障碍.建设全球信息栅格(gig).为克服cisr系统的不足,美军提出了建设全球信息栅格的计划.全球信息栅格是将美军在全球范围内的传感器网,指挥控制网和武器平台网联为一体的国防信息基础设施.它面向全球所有作战人员,提供即插即用和端到端的信息传输与处理能力,是美军未来“网络中心战”的神经中枢.美军计划20l5年建成全球信息栅格,到那时战争将是真正意义的”网络中心战”.37从综合集成角度研究美军”网络中心战”表2美军近三年大规模军事演习时问代号参与国家演

19、习内容2005年3月阿尔索伊一鹞鹰美国,韩国美军出动1.7万人,萤点演习兵力调动,力量编成等,以评估驻韩美军向模块化部队转型的成果.2005年8月联合海空2005美国美空军出动f一15,b一2等上百架战机,海军出动“小鹰”号航母战斗群,共有1万余人参演.重点演习海空联合作战.2005年11月17g美国,日本美海军出动”小鹰”号航母战斗群,共8500人参演.萤点演习联合防空,联合反潜和反舰等.2006年4月2006联合远征部美国,盟国荚三军联合演习.其中陆军在实战环境下演示了未队试验来战斗系统(fcs)的”网络中心战”能力.2006年6月勇敢之盾一2006美国美军出动”里根”,”林肯”和”小鹰”

20、号航母在内的30艘舰艇,280架战机和2,2万名军人.重点演习海空联合协同作战.2006年11月18g美国,日本双方参演兵力超过1万人,参演舰船超过100艘,重点演习联合作战的协同能力.2007年8月勇敢之盾一2007美国美军出动2万人,300余架各型战机,”斯坦尼斯”,“小鹰”和”尼米兹”号航母等共28艘舰船,重点演习海空联合作战.2008年3月关键决心-2008美国,韩国美军出动”尼米兹”号航母战斗群,参演人数近3万人,霞点演习联合作战.加速各军种网络化建设.美各军种为实现未来与gig集成,分别以”网络中心战”能力为原则,加速各自的cisr系统综合集成建设.如陆军的”陆战网(landwar

21、net)”,海军的”部队网(forcenet)”和空军的”指挥控制星座网(cconstel1ationnet)”.逐步由联合指挥控制系统(jc)取代全球指挥控制系统(gccs)】.1996年投入使用的gccs采用的是客户机/服务器结构,不能充分利用web技术,也不能扩展到单个作战人员.由于建设时技术的限制,其互操作能力差,缺乏足够的信息协同能力.为此,美国防信息系统局计划建设广泛采用web服务,以gig为基础,能扩展到单个作战人员,适应”网络中心战”能力需求的jc,并将逐步取代gccs.以信息化装备的采购为主.在装备采购上,美军已经确立了以能否组网和兼容gig为基本原则,即装备必须支持”网络中

22、心战”.未来的信息化装备将作为gig上的一个节点,通过网络实现与其他节点作战信息的快速交互.美军为实现”网络中心战”目标,正在对现役系统中的各种问题进行着改进和升级,并且勾画了未来”网络中心战”的架构,即建设以信息化装备为基础,以gig为底版,以jc为骨架的一体化cisr系统.4.美军”网络中心战”特点分析信息技术的迅速发展为工业时代的机械化战争注入了新的活力,使战争形态逐步由基于资源的”平台中心战”转向了协同作战的”网络中心战”.把先进的网络技术应用于军事领域,这正是2009年3月国防技术基础第3期美军取得军事优势的关键所在.由此而形成的网络中心作战模式,具有以下作战优势.(1)具有全方位的

23、信息优势“网络中心战”以获得信息优势并转化为决策优势来提高战斗力.这种信息优势是全方位的.在物理域,将分散的作战单元网络化,实现无缝的连通;在信息域,作战单元不仅具有信息收集,共享和保护能力,还能通过融合,分析来改善其信息地位;在认知域,各作战单元能够产生和共享高质量的态势感知信息,具备协同作战的能力.这种全方位的信息优势离不开军事系统的整体性,通过集合得到的松散系统不可能具有有机的整体能力,信息优势的产生必然意味着军事系统已经达到一定程度的综合集成水平.(2)具有倍增的作战效能在成熟的”网络中心战”作战体系中,战斗力是各个作战单元的乘积.作战效能的倍增与作战体系的一体化密不可分.而作战体系的

24、一体化水平却依赖于各作战单元之间的综合集成水平.即作战效能的倍增必然要求作战体系具有高水平的综合集成能力.(3)能够提升联合作战的整体质量和水平成熟的”网络中心战”能使己方可以获得有利的非对称信息优势.一体化的传感器网可以提供共享的战场态势感知图,从而摆脱观察视野的限制;高效的指挥控制网促使决策循环加快,做到实时决策,实时行动;逻辑上互连的交战网使得”看见”即意味着”摧毁”.这些都大大提升了联合作战的整体质量和水平】.高质量的联合作战意味着各作战单元之间的联系更加紧密,信息交互更加频繁.这种联系的紧密性离不开综合集成.没有高质量的综合集成,联合作战体系就不可能实现形散而神聚.相对于平台中心作战

25、模式,”网络中心战”模式涌现出很多作战优势.这些优势的产生可以归为一点,即作战的一体化.正是这种一体化能力使得各作战单元不管分散在地理空间的任何位置,都能将其”本地化”为系统的一部分或者叫子系统,与其他”本地化”的子系统一起构成军事系统整体.在”本地”状态下运行军事系统正是”网络中心战”所追求的目标.如何实现”本地化”,摆脱地理位置的限制实现逻辑上一体化,这只有通过综合集成.5.”网络中心战”与综合集成的相互关系成熟的网络中心作战条件下,军事系统中的各作战单元都可以从gig上获得所需的作战信息,同时也可以为其他作战单元提供所需的作战信息,从而达到对信息的有效利用与共享,实现信息的价值,达成作战

26、优势.这种一体化的军事系统为信息价值的实现提供了必需的条件和平台.在平台作战模式下,作战单元的相互独立性从根本上抑制了作战信息的共享,进而导致无法实现作战单元间的信息交互,信息的价值得不到实现,本质上看仍是各作战单元的独立作战.从对比中可以发现,平台作战模式与网络中心作战模式的最大不同就是:平台作战中采用的是”集合”的思想,即以量取胜;而网络中心作战中依赖的是“集成”,即以质取胜.从方法论角度看,”集合”体现着还原论思想,而”集成”则蕴涵着综合集成的思想.”集成”的内涵中最为重要的就是”融合”的理念.”网络中心战”通过网络来”集成”所需的作战单元,目的是形成一体化的或者说是综合的军事系统.这种

27、军事系统的组成之间是紧耦合的,一体化的和动态关联交互的.其一体化的力量运用形式就是”网络中心战”能力建设的核心与追求的目标.在一体化能力的具体实现上,全球互连的,以gig为基础的网络是基础和手段,没有网络就无法实现分散作战单元之间的互连,互通以及互操作,也就不可能有高水平的联合协同作战.但究其本质,网络中心作战模式下隐含的一体化军事系统建设思想却是综合集成思想,即综合集成各作战单元和各作战要素形成作战中的体系对抗效能.站在理论的层次上,综合集成与”网络中心战”的关系是内容与形式,本质与外在的关系.以综合集成为”心”,以”网络中心战”为”形”,美军很好的在其军事系统建设的工程实践中找到了一种综合

28、集成思想的具体实践形式,并迅速地将这种实践形式付诸于实践用来建设其军事系统的综合集成工程.综合集成思想体现在美军众多的cisr系统39从综合集成角度研究美军”网络中心战”建设的实践中.以美军协同作战能力系统(cec,cooperativeengagementcapability)为例,美军的cec系统是目前最为成熟的网络化防空系统,它充分利用了信息融合技术将多个舰船上的传感器信息融合成具有高精度,一致性的作战图像,提供给系统内的每艘舰船,使舰船在本地传感器未发现威胁目标的情况下,也可以实现超视距拦截,大大提升了整个航母编队的防空反导能力.显然,这种作战效能的实现,离不开作战体系的一体化,而一体

29、化的实现却是依赖于各个单元(本例中为航母编队内的舰船和飞机)之间的“融合”,即综合集成.美军在建设其军事综合电子信息系统的过程中,同样分解为多个子系统以及子子系统分别进行建设,但其在设计和实现每个子系统时都充分考虑到子系统问以及子系统内的融合问题,只有高度的融合才可能产生一体化的作战能力,否则就只能是几个独立子系统的堆积而已.美军这种基于整体的军事系统建设思想为最终的大系统综合集成规避了失败的风险.6.美军”网络中心战”能力建设对我军的一些启示通过对美军军事系统综合集成建设的分析,我们可以看出,综合集成建设的重点是把军事系统的各单元互连成一个有机系统,形成体系对抗能力,即推行”横向一体化”.当

30、前我军军事系统建设已经进入到转型的关键时期,要形成作战的绝对优势,仅靠研制几件新式武器和建设分散独立的几个系统是不行的,必须进行综合集成.借鉴美军的综合集成建设之路,我们应该关注并做好以下几点.(i)信息化建设的指导思想问题美军确立了以”网络中心战”理论作为其军队建设的统一指导思想并且取得了军事上的绝对优势.”网络中心战”只是综合集成理论在军事领域的一种具体实践形式,但并非唯一.在我军军事系统建设中,可以也应该借鉴美军综合集成建设的成功之处,但绝不能盲目照搬,应采取吸收,?肖化,再创造的形式,探索更贴切我国国情实践形式来指导我军军事系统综合集成建设.(2)军事系统体制编制问题美军”网络中心战”

31、建设中,提出了体制编制的改革应该面向”便于信息的快速流动与使用”,目的是使编制体制不成为综合集成建设的人为障碍.我军应该认真分析现有的编制体制,找出关键点,采取以点带面,分布实施的策略推动体制改革.(3)作战文化宣传问题美军非常重视在军事转型期的”网络中心战”作战文化的宣传.美国防部开发了联合和军种专用的作战概念和演示,不断加强对作战人员的教育,目的是使他们意识到”网络中心战”的巨大潜力并逐步转变观念.我军目前正处在转型的关键时期,有必要也应该加大宣传联合作战思想的力度,更新全体指战员的作战思想和观念.(4)国防信息基础设施的建设问题国防信息基础设施是未来信息化战争的物质基础.美军在国防信息基

32、础设施建设上投入巨大,目前正在稳步推进其全球信息栅格的建设步伐.我军在信息基础设施的建设上,应该以开放性为原则,最大程度地提高体系效能.(5)信息资源融合问题一体化的传感器网络提供的信息资源不仅数量巨大而且类型各异,如何实现有效的信息融合,是信息化建设中必须解决的问题.美军在海湾战争中利用先进的信息探测手段获得了全方位的战场信息,但缺乏对信息的可用性做出快速有效的分析,使得指挥员面对大量信息而无所适从.我军应从顶层对信息融合进行规划设计,对涉及的关键技术进行预先攻关.(6)信息化装备研制问题未来的信息化战争中,信息化装备将成为主要的作战武器.美军信息化建设中,确定了装备采购以能否兼容gig为基本原则,可见其对信息化装备研制的重视.我军在装备研制和采购上也应具有远见性,把能适应未来战争的信息化装备放在研制和采购的重心.(7)充分利用试验和演习来检验综合集成建设的成果美军在综合集成建设中,采取了多种方式进行”网络中心战”能力的验证和锻炼,包括实战2009年3月国防技术基础第3期和军事演习.我军在转型的过程中,也应对军事系统产生的能力和取得的成果进行阶段性检验,一方面可以巩固现有的能力,另一方面可以及早发现问题为后续建设扫除隐患.7.结束语理论是实践的先导,有什么样的军事理论才会有什么样的军事实践.对于军事系统这样的开放复杂巨系统,美军以”网络中心战”作为统一建设原则,这是综合