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1、52 推动综合电子信息系统 发展的核心技术探讨 摘 要：本文分析了军事综合电子信息系统的主要特征，从计算、通信两类信息技术发展的角度研究军事综合电子信息系统的发展历程，讨论了计算与通信技术在综合电子信息系统发展中的核心地位，最后以认识观、技术体制和运营模式为出发点提出促进我国综合电子信息系统产业发展的几点建议。关键词：综合电子信息系统 信息功能域 计算 通信王 杨(中国电子科技集团公司电子科学研究院)综合电子信息系统是在统一的顶层设计指导下实现多功能一体化的电子信息系统，是信息化战争中装备体系对抗的中枢神经。当前，综合电子信息系统已经从机械化条件下的武器装备的保障系统发展成为信息化条件下的主战
2、装备，成为未来战争胜负结果的主导因素。但是传统上，通常以指挥控制、雷达探测、电子对抗、通信保障等分系统功能为核心研究综合电子信息系统，这种研究方法存在明显缺陷：首先，上述功能划分是多年前确定的，当时还没有“综合电子信息系统”的概念，因此这种传统研究方法割裂了综合电子信息系统内部的有机信息流程；此外，由于目前我国的商用信息技术发展水平领先于军用信息技术发展水平，而“分系统功能”在与商用信息技术建立联系时存在大量的技术重复、难以捕捉各分系统需要的共性技术，不利于军民技术的优势互补。因此需要以全新的角度深入研究当代和未来综合电子信息系统的主要特征和各发展阶段的技术体制，在认识观、技术体制和运营模式等
3、各个方面把握我国综合电子信息系统发展的规律，更好的指导我国综合电子信息系统的高速、良性发展。1.综合电子信息系统的主要特征综合电子信息系统包括 3 项主要特征：多信息功能域；具备多种作战能力；与武器平台直接或间接交联（当代/未来综合电子信息系统的特征）。综合电子信息系统按地理/空间上有无边界可分为分布式综合电子信息系统和集中式综合电子信息系统。分布式综合电子信息系统是指通过广域网实现系统各组件之间松耦合的综合电子信息系统；集中式综合电子信息系统是指通过高速总线实现系统各模块之间松耦合的、基于平台的综合电子信息系统。本文主要讨论分布式综合电子信息系统。“多信息功能域”是所有综合电子信息系统的标志
4、性特征，“信息功能域”主要包括指挥控制、信息感知、信息传输、信息对抗、综合保障等，通过信息流实现各功能域分系统的松耦合式集成。“具备多种作战能力”是指能够有效支持武器平台遂行对空、对海、反潜、对岸等多种作战任务。“与武器平台交联”是指综合电子信息系统能够将遍布陆、海、空、天的多个指控、武器和传推动综合电子信息系统发展的核心技术探讨53国防技术基础2 0 0 7 年1 2 月第1 2 期感器平台有机连接起来，使各平台协同运作、联合作战，且作战效能远大于不同武器平台作战能力线性叠加。2.综合电子信息系统的主要发展阶段计算与通信是从技术体制角度研究综合电子信息系统发展历程的主要维度。因为综合电子信息
5、系统的每个“信息功能域”功能的实现都需要强大的数据处理能力（计算能力），通信能力则是支撑“信息功能域”之间通过“信息流”实现协同运作的关键，而且通信能力的不断提高直接促使综合电子信息系统内“信息流”的实时性、信道容量、Q o s 质量等性能不断提升。因此本文将计算和通信作为推动综合电子信息系统不断发展的核心动力。以美军综合电子信息系统为例，其发展历程可概括为“集中计算”式系统，“分布计算”式系统，“普适计算”式系统三个发展时代。从当前发展状况上看，美军正在大力发展第3 代综合电子信息系统，并可能在 2 0 1 0 年后形成作战能力。美军将依托全球信息栅格（G I G）1 将任意数量的电子信息系
6、统即插即用、柔性组合成为分布式综合电子信息系统，并使之与武器平台或集中式综合电子信息系统实现无缝连接，构建支持网络中心战的中枢神经。3.各阶段综合电子信息系统的技术体制综合电子信息系统非常复杂，其技术体制涉及方方面面，但计算、通信技术在整个技术体制当中占据核心地位，是划分综合电子信息系统发展时代的里程碑，正是计算与通信技术的飞速发展才促使综合电子信息系统产生革命性的技术进步。因此本文主要以计算、通信技术发展的里程碑为主线探讨综合电子信息系统技术体制的时代演进。（1）综合电子信息系统的雏形大型机+P S T N网典型系统是美国于1 9 5 8 年建成的世界上第一个半自动化的防空作战指挥控制系统“
7、赛其”(S A G E)系统。该系统首次实现了作战指挥的半自动化；首次将地面警戒雷达、通信设备、电子计算机和显示器利用电话线路以“点到点”的方式连接起来；利用一些大型计算机（采用晶体管的第二代计算机，高级程序设计语言开发应用程序）处理来自雷达站、地面观察员志愿队、飞机和其他单位的数据，识别威胁，并指派战斗机去拦截轰炸机；1 7 个防区的每个防区都用 2 台主机，以1 6 0 0 b p s 的带宽连接防区内的各个单位；各大型计算机采用前端处理机组网，利用多种路径选择算法选择路由。（2）利用综合集成手段构建的“分布计算”式综合电子信息系统“综合集成”是指通过通信网络和系统接口设备，使彼此孤立的系
8、统之间实现信息的互联互通和一定程度的互操作，以构成由多个系统集成的大系统。小型机+A T M/计算机局域网典型系统是美国从1 9 6 2 年开始组建的全球军事指挥控制系统（W W M C C S），该系统主要用来指挥控制美国的战略核部队。系统最初包括 4 个节点，以电话通信线为骨干，到2 0 世纪7 0 年代已包括1 0 多个探测预警系统、3 0 多个指挥中心和6 0多个通信系统。此外，它还拥有世界上第一个计算机联机/处理通信网：通信子网包括 A T M分组交换网、I E E E 8 0 2 局域网，计算机包括上百台小型机（第三代计算机）和微型计算机（第四代计算机）。W W M C C S是战
9、略级的指挥控制系统，纵向指挥层次过多，横向互连互通严重不足，不适应中低级别联合作战的需求：通信能力弱、可靠性差、各系统之间因互不兼容而造成信息传输低速、互操作性较差，信息不能共享，敌我识别也存在严重问题。由于该阶段的综合电子信息系统主要基于小型机和局域网技术，因此计算通常成为系统能力的“瓶颈”。高性能计算机+全球互联网+分布式计算该阶段的综合电子信息系统是第 2.5 代，实际上属于承上启下的过渡期。2.5 代综合电子信息系统的计算和通信能力要远远强于 2 代综合电子信息系统，主要因为 2.5 代采用了分布式计算技术和性能大幅提高的处理器，以及全球互联网和移动通信网络的蓬勃发展。54典型系统是美
10、军为实现“武士C4I”计划 2 而于 1 9 9 2年提出研制的、用以取代 W W M C C S系统的“全球指挥控制系统(G C C S)”。G C C S系统基本保留了 W W M C C S的探测系统、指挥中心和通信系统，不过能力将大幅度提高。相对于 W W M C C S系统的主要优势在于采用2 0 世纪 9 0 年代的计算机技术，改造基于 7 0 年代计算机技术的 W W M C C S的计算机联机处理和通信网，G C C S是一个采用开放式的三层客户机服务器模式的分布式计算机网络系统，实现指挥控制功能的软件、国防部所有信息系统数据库与数据分布在异构互联网络所连接的计算机上。G C
11、C S在实现过程中广泛采用 2 0世纪 9 0年代商用计算机技术，包括硬件、软件、各种协议和标准，如 S u n 和 H P I 工作站、U n i x 和 W i n d o w s 操作系统、T C P I P 协议等；通信带宽可满足各种用途、各种形式、来往世界各地的共用作战图像的需求。因此，G C C S的使用大大提高了美国防部的指挥控制能力，计算能力比基于主机的W W M C C S提高了 1 0 0倍。虽然 G C C S系统采用了 2 0世纪 9 0年代涌现的各种先进的信息技术，解决了 2 0 世纪 7 0 年代W W M C C S系统的计算“瓶颈”问题，并对“烟囱”系统进行了初
12、步的综合集成。但仍面临三个问题：网络带宽成为影响 G C C S系统性能的“瓶颈”；G C C S 系统的指挥层次未延伸到低级别作战部队；作战人员需要花费大量精力进行人机交互操作，以发现、获取 W e b服务。图 1 所示为第 2.5 代综合电子信息系统的系统形态。GCCS系统虽然已经取代了 WWMCCS系统，但它们均属于不依赖于任何信息基础设施的、通过综合集成方法构建的综合电子信息系统，只是综合集成方法的成熟度不同，在技术体制上没有本质区别。（3）“普适计算”式系统后 P C 设备+下一代互联网+普适计算典型系统是美国计划2 0 0 6 年开始部署的联合指挥控制系统(J C 2)，使美军的指
13、挥控制部分从各军种分别管理的烟囱式系统向联合指挥控制系统推动综合电子信息系统发展的核心技术探讨55国防技术基础2 0 0 7 年1 2 月第1 2 期（J C 2）发展过渡，要求能够实现更分散、更灵活和更致命的联合行动。2 0 0 6 年2 0 0 8 年研究开发J C 2 模块 I，2 0 0 8 年2 0 0 9 年研究开发 J C 2 模块I I，并在2 0 1 0 年2 0 1 1 年形成最终的作战能力，替换 G C C S。普适计算 3 的基本特征是深度的嵌入计算，即连接现实世界中一切具有计算能力但规模大小不同的东西。因此，嵌入式微处理器（后P C 设备的核心）和下一代互联网（基于I
14、 P v 6）将是普适计算的两个先驱，正是普适计算实现了第 2.5 代分布式综合电子信息系统与集中式综合电子信息系统的无缝连接、信息共享和协同运作。未来战场上的“后P C 设备”是指嵌入功能完善的“瘦服务器”的每一个传感器、武器、指挥控制和单兵系统，它们能够完成过去只有P C 机甚至是服务器才能实现的复杂任务，同时依然保持了便捷的可操作性和稳定性。此外，只有将嵌入“瘦服务器”的各种战场装备、系统加以联网，综合电子信息系统的普适计算才有可能实现，因此需要基于I P v 6 协议的下一代互联网连接、访问地球表面上每个多达数千台设备的节点。这样每个指挥或作战人员将对应多个计算机，这些散布在用户所处的
15、环境中的计算机通过协同工作实现用户的工作任务，而用户的整个操作过程没有复杂的机器指令，用户可使用语音、书写自然语言、简单操作等方式完全按照现实中工作方式控制计算机的工作，从而改变P C 机时代由专业技术人员才能操作和控制计算机的应用模式。图 2 所示为第 3 代综合电子信息系统的系统形态。与第 2.5 代综合电子信息不同的是，第 3 代综合电子信息系统与武器/传感器平台的交联不再采用专用无线链路，而是统一采用基于I P v 6 的无线接入方式。由于通过下一代互联网直接互联的各个战场“后 P C 设备”的智能化程度不同，因此将它们无缝集成是一个很大的挑战，需要由“智能环境”来完成这项任务。G I
16、 G 是一个典型的综合电子信息系统普适计算智能环境，G I G 的研制和发展与美国国防部将实施的J I S R 和J C 2 直接相关、同步发展，并给它们提供全方位的服务支持，支持它们56所需的通信网络、核心服务与功能域服务：信息自动融合、按需发现与获取信息/服务、实现机器之间的互操作等，这些特征是传统的互联网所不具备的。G I G（全球信息栅格）是支持综合电子信息系统的信息基础设施，本身并没有按照多个信息功能域划分，因此G I G 不属于综合电子信息系统，所有综合电子信息系统都是依托 G I G实现即插即用、柔性组合的。虽然 G I G 提供计算与通信服务的发现、调度等功能，但各种服务资源仅
17、在综合电子信息系统内部共享，外部人员或系统无法在未经授权的情况下获取任何资源。4.建议由表 1 可见，综合电子信息系统革命性的发展总是与计算与通信技术的大发展有密不可分的关系，本文正是以计算与通信技术来分析综合电子信息系统的维度，将综合电子信息系统划分为四个时代，目的是突出综合电子信息系统内在信息技术的时代特征，倡导我国军工电子领域向军民结合、优势互补的开放式模式发展，加快我国的综合电子信息系统的产学研一体化进程。为此，我们需要：在认识观上以全新视角看待综合电子信息系统综合电子信息系统是以计算、通信技术为核心，无地理边界、包含多功能域信息系统。综合电子信息系统的发展水平集中体现了信息技术的综合
18、发展水平，具有强烈的时代特征，未来将朝“以人为中心”的方向发展。在技术体制上广泛采用商用流行的信息技术和产品美军的综合电子信息系统在发展过程中一直采用当时主流或前沿的计算与通信技术，系统前向与后向兼容能力强。因此，我国的综合电子信息系统在发展过程中一定要重视商用信息技术的积极应用，以开放的思维和技术体系推动综合电子信息系统的发展。在军工电子产业的运营模式上推动整个电子行业的参与美军军工电子产业的运营充分体现了开放性，各大I T 公司都积极参与其中，因此我国应该克服军工科研生产体系的封闭性，制定军民结合的方针路线，由军工单位牵头，积极吸纳国内有实力的大公司和高校参与到综合电子信息系统的研制中。推
19、动综合电子信息系统发展的核心技术探讨57国防技术基础2 0 0 7 年1 2 月第1 2 期信息化条件下装备动员的主要特点及对我军的启示 摘 要：随着战争形态由机械化战争向信息化战争的转变，以打赢信息化战争为牵引，全面加强信息化条件下的装备动员潜力与能力建设，是当前军事变革中重大而紧迫的课题。本文从分析信息化条件下装备动员的特点入手，提出了对我军装备动员建设和发展的思考。关键词：局部战争 装备动员 启示张雁军 宋华文(装备指挥技术学院)人类经过冷兵器战争、热兵器战争和机械化战争后，正在向信息化战争迈进。信息化战争将成为2 1 世纪战争的主要样式。战争形态的这一变化，对装备动员的各项建设产生了深
20、刻影响。面对信息化战争对装备动员提出的一系列新要求，我们应当借鉴其他国家的先进经验，从而为我军装备动员的信息化建设提供一定的方向和依据。1.信息化条件下装备动员的主要特点（1）科技动员是装备动员的重要内容现代高技术战争的技术含量大幅度提高，科技信息因素在战争中起到了至关重要的作用，很大程度决定了战争的进程和结局。从近几场局部战争看，高技术武器装备特别是信息化武器装备广泛使用并逐渐成为战场上的主导力量。据统计，海湾战争信息化装备只占 8%，科索沃战争占3 5%，阿富汗战争占 5 6%，而伊拉克战争则高达9 0%以上，信息化武器装备已占其装备总量的7 0%以上。虽然，科技不是战争独立的实体性要素，
21、但它是凝聚、渗透到战斗力和保障力诸要素中的加强性因素。通过高科技的广泛使用，能使部队战斗力、保障力得到成倍的增加。信息化战争需要以大量的高科技装备为基础，装备动员作为战争得以持续进行的基本物质保障和前提，必须以科技动员作为装备动员的主要内容，科技动员将是战争的必然选择。（2）精确动员是装备动员追求的主要目标所谓“精确动员”，就是指充分利用现代信息技术，包括地理信息系统、遥感、连续数据采集参考文献：1 D o w S t r e e t,O S D N I I.G l o b a l I n f o r m a t i o nG r i d (G I G)T o p o l o g y/M u
22、l t i c a s t R o u t i n gR e q u i r e m e n t s R/O L .2 0 0 6 2 0 0 7-0 3-0 5 .w w w 3.i e t f.o r g.2 E d m o n d s A l b e r t J.C 4 I f o r t h e w a r r i o r-g l o b a l c o m m a n d a n d c o n t r o l s y s t e m:f r o mc o n c e p t t o r e a l i t y R/O L .1 9 9 6 2 0 0 7-0 3-0 5 .h t
23、t p:/w w w.s t o r m i n g m e d i a.u s/9 3/9 3 1 9/A 9 3 1 9 8 3.h t m l.3 T i m K i n d b e r g,A r m a n d o F o x.S y s t e m S o f t-w a r e f o r U b i q u i t o u s C o m p u t i n g D/O L .2 0 0 2 2 0 0 7-0 3-0 5 .w w w.c h a m p i g n o n.n e t.（本文作者通讯地址：北京市石景山区八大处高科技园区双园路1 1 号战略研究室，邮编：1 0 0 0 4 1）