新军事变革以来美国陆军信息系统建设探析

张新征

（63961部队，北京，100012）

摘要：通过回顾新军事变革美国陆军信息系统集成建设和一体化建设情况，分析美陆军指挥控制系统、信息网络和态势感知装备建设现状，指出信息系统集成建设是陆军发展方式向信息时代转变中承上启下的关键阶段，坚持螺旋式渐进发展路径和首席信息官管理制度，是信息系统建设取得突破进展的两大支柱。

关键词：美国陆军，信息系统，螺旋式渐进发展，首席信息官

Analysis on Development of USA Information system During RMA

Zhang Xin-zheng

（Unit 63961 of PLA，Beijing 100012，China）

Abstract： In this paper，first pondering on system of systems（SOS）and integration phrases of information system development of US Army. Then it analyzes the actualities of C2 system，information network and situation awareness equipments development of US Army. Finally，it points out SOS is an key transition phrase to information era in Army developing fashion，and helix evolutional development path and chief information officer（CIO）administration system are the two backbones for the breakthrough in developing of information system.

Keywords： US Army； information system； helix evolutional development； CIO

引言

现代军事信息系统的建设发轫于第二次世界大战时期的英伦三岛防空系统，以此为蓝本，50年代末美军的“赛其”半自动化防空指挥控制系统、苏军的“天空一号”半自动化防空指挥控制系统，都是将地面警戒雷达、通信设备、早期计算机和显示设备连接为一个整体，形成了集成式的指挥、通信与情报搜集系统。截至冷战结束，外军信息系统尽管结构松散、集成度低、性能落后，但也依靠模拟通信系统，具备了后来所说的C4ISR系统的主要功能。美国陆军基本建成了涵盖机动作战、火力支援、近程防空、勤务支援、情报与电子战等五大功能区的战术信息系统，各兵种能够通过电台和专用通信网络，将体制内的传感器、指挥所和平台有机连为一体，但是横向之间还谈不上互联互通和互操作，更不能实现与其他军兵种或盟军指挥控制系统的接口。

冷战结束后，信息技术持续快速发展，并在经济社会领域日益广泛应用。计算机、数字通信和传感器技术的高度发展与相互融合，在改变人们生活习惯和思维方式的同时，不断推动信息系统建设水平的跃升。新军事变革以来，美陆军信息系统基本上实现了从单平台单系统建设向全系统全要素体系建设的转变，其经验教训都值得我们深入思考。

1 基本情况

随着新军事变革的进展，美国陆军在升级单项信息系统功能的同时，基本完成了各分系统的集成建设，并依托新一代信息系统建设进行了装备体系功能整体融合的尝试。

1.1 系统集成

技术的突破催生了方法论和思维方式的创新，集成的思想就源于20世纪70年代超大规模集成电路的发明和应用。20世纪90年代初，美国军事变革的主要倡导者之一、时任参联会副主席的威廉·A·欧文斯，为保持美军在全球军事上的主导地位，同时又不过分增加国防开支，提出从联合作战的角度出发，运用信息技术革命的成果，革新部队作战方式，以系统集成的方式推动新军事变革。

1996年2月，欧文斯在《战略论坛》杂志上撰文，正式提出并完整表述了类似于我国钱学森“综合集成”（meta-synthesis）方法论的“系统集成”（system of systems）思想。欧文斯认为“当技术恰当运用于传统的‘发现’、‘传递’和‘行动’等军事领域时，就会产生强大的综合效果”。“发现”（情报搜集、监视和战场侦察）与“传递”（通信网络）的结合，使高级指挥官形成了对敌情、我情、地形、气象、电磁环境等因素的总体掌握；“传递”与“行动”（打击力量）的结合，实现了目标分配和精确打击；“发现”与“行动”的结合，能够在尽可能短的时间内评估攻击的效果，判断是否需要发动新的攻击。在佩里、科恩、欧文斯和沙利卡什维利等高层人士的推动下，美军逐渐将“系统集成”思想运用于信息系统建设实践，相继提出国防信息基础设施（DII）和“武士”C4I计划，把指挥、控制、通信、计算（C4）能力与情报、侦察和监视（ISR）能力融为一体，开展军种联合的C4ISR系统建设。

海湾战争之后，美国陆军率先采用开放式体系结构和模块化设计方法，打造数字化部队，其核心内容是建设和运用战术互联网，将五大功能区升级改造后的“烟囱式”指挥控制系统与通信设备集成为一个整体的陆军作战指挥系统（ABCS）。ABCS由三个层次组成：一是取代陆军全球军事指挥控制系统（WWMCCS）的全球指挥控制系统陆军型（GCCSA），主要编配师以上指挥机构，作为陆军的战略与战役指控系统；二是升级原有陆军战术指挥控制系统（ATCCS），提高从军级到营级的合成指挥控制能力；三是新增加的21世纪部队旅及旅以下作战指挥系统（FBCB2），为分队和平台提供运动中实时近实时的指控和态势感知信息。该系统在通信体制上基于TCP/IP协议实现了各类异构通信网络的互联互通，在软件结构上与国防信息基础设施（DII）通用操作环境一致，提供了从班/排级到国家指挥总部的指挥控制能力。

在集成建设的同时，美陆军实现了对功能区指挥控制系统的升级。“阿法兹”系统按照分阶段开发、分阶段装备的模式进行渐进式发展，其软件按年度推出新版本，功能持续完善，兼容性不断提高，不但是野战炮兵部队的火力计划、机动控制与战术射击指挥系统，也成为重要的军种联合与联军行动火力支援信息系统，为部队指挥官提供了实时有效的态势感知、作战管理、目标分析和目标打击的工具。

美军预设条件的数字化实验演习结果表明，数字化师的综合作战能力相当于一个非数字化军，作战地域幅员100×120千米，约为传统师的3倍；师作战计划制定时间缩短到12小时，作战节奏提高6倍；火力请求时间缩短到30秒，火力反应能力提高10倍。

伊拉克战争期间，美军对数字化师信息系统集成建设的成果进行了推广应用，各类部队普遍装备了新研制的嵌入式FBCB2系统，结合重点开展的“斯特瑞克”旅战斗队建设，升级后的ABCS和战术互联网得到了广泛应用。“斯特瑞克”旅战斗队是全新建设的数字化部队，装备了与第4机步师同等水平的侦察、通信和指挥系统，在旅、营级指挥机构还增加使用了宽带卫星通信系统，具有更高的信息化水平，强调从“侦察牵引”出发，实施地面作战行动，改变原来“命令驱动”的作战模式。

1.2 一体化建设

1999年的科索沃战争中，北约集团“传感器”-“指挥官”-“射手”的环形指控体系已经初见成效，军事信息系统建设开始向战术层面的实时火力打击与评估延伸，C4KISR概念随之诞生，将信息系统与火力杀伤（Kill）系统相结合，使各武器系统、诸军兵种和各个战场形成一个有机整体。

21世纪初，未来战斗系统（FCS）项目几乎与美国陆军转型计划同时启动，是陆军对“网络中心战”理念的首次实践，依托由系统集成通用操作环境、战斗指挥软件、通信与计算机系统以及情报、侦察与监视系统构建的信息系统，尝试设计开发多功能、网络化、轻型化和智能化的武器家族，将地面作战平台、无人操控系统、智能化弹药和作战人员集成为一体，产生体系作战的效果。

阿富汗和伊拉克战争的开支造成了美国巨额的国家赤字，大部分军费不得不用于维护翻修冷战时期设计的现有装备，也减慢了美军新军事变革的步伐。对于美国陆军而言，尽管FCS项目在整体上被中止，但战术级作战人员信息网（WIN-T）、联合战术无线电（JTRS）等信息系统的骨干项目和关键技术仍在持续快速发展。

2010年以来，随着美国军事战略的重大调整，陆军信息系统建设更趋务实，以战术作战中心、移动中的指挥官和徒步士兵的无缝网络集成为重点，同时以全球网络企业架构的模式持续推进陆战网建设。

2 现状分析

美陆军信息系统建设基本上实现了陆军内部的一体化和互操作，能够完成在军种联合、跨机构和盟军行动中，对陆军部队进行任务计划、部署、态势感知、指挥决策和保障等功能。

2.1 指挥控制系统具有较高集成度和互操作能力

美国陆军作战指挥系统（ABCS）主要由战略和战术两级作战指挥系统构成，已被纳入国防部网络支撑指挥能力（NECC）建设项目，该计划将覆盖四大军种的所有现役作战指挥系统，并通过网络实现互联互通，从而为联合部队和基层部队指挥官提供一种可跨军种使用的指挥控制系统。

战术作战指挥-未来指挥所是近年来美国陆军重点开发的通用型指挥平台和实现互操作的核心工具，现已大量装备从军到营各级，实现了对各专用分系统的集成和压缩，大大减轻了对固定指挥所的依赖程度，提高了运动状态下的作战指挥效能。

该系统由美国国防部预研规划局、海军陆战队和陆军共同管理和投资，现已嵌入第6.4版本的ABCS，成为实现互操作的核心工具。该系统能够为不同级别指挥机构，提供实时的计划和绘图软件工具，实现分布式、协作式的决策与指挥控制，并能与国防部其他系统实现双向互操作。分布在不同地点的指挥官和参谋人员能够在统一的战术环境中浏览各种不同格式的二维、三维或图表信息，在共同工作区域内以实时方式协作制定作战计划。目前，ABCS的大部分子系统，如蓝军跟踪系统（FBCB2-BFT）、运动跟踪系统（MTS）、战术空域一体化系统（TAIS）、机动控制系统（MCS）、全源情报分析系统（ASAS）和指挥所指挥控制系统（C2PC）等均能将信息自动输入未来指挥所，数据每5s刷新一次。美陆军通过未来指挥所实现了对各专用分系统的集成和压缩，大大减轻了对固定指挥所的依赖程度，提高了运动状态下的作战指挥效能。该系统现已将大量装备美陆军从军到营各级，未来将可能成为美陆军所有任务指挥应用软件和用户的前方终端，以及统一的任务指挥可视化系统。

2.2 信息网络正从超视距“快速驻停通”向“动中通”能力扩展

战术级作战人员信息网（WIN-T）被称为下一代战术互联网，已经开始大规模装备美陆军部队，融合并取代松散的战术互联网。它依靠由微波视距通信、空中机载通信和卫星通信中继组成的三层网络基础结构，形成全域互联、动态运行、宽带传输、灵活升级、高可靠性的多媒体信息网络，提供可动态配置、具有高速、高容量特点的骨干战术网络。

该系统采用增量式开发模式，“增量”1系统已装备大部分美陆军部队师、旅、营三级指挥所，可利用Ka频段国防宽带全球卫星等传输话音、数据和图像，提供保密、可靠的“快速驻停通”能力，摆脱了对固定通信设施的依赖，对于陆军具有革命性的意义。即将列装的“增量”2系统具有“自恢复”和“自组织”能力，正在向全新概念的“动中通”能力扩展，建立从军、师覆盖到连、排的机动作战信息网络，营以上的地面骨干网将实现在45英里（72千米）运动时速下256k～4Mbps的用户速率，连以下节点将具备在25英里（40千米）运动时速下64～128kbps的通信能力。近期，美陆军还计划利用MQ-1C“灰鹰”多用途无人机、高空飞艇等空中网络节点提供通信中继，形成由微波视距通信、空中机载通信和卫星通信中继组成的三层网络基础结构，形成全域互联、动态运行、宽带传输、灵活升级、高可靠性的多媒体信息网络，满足网络中心战的需求。

2.3 传感器数据融合与通用信息融合处理设备实现态势感知能力倍增

战场情况单向透明是长期以来美军追求的目标，发展传感器数字图像融合技术，是近年来美国陆军为保持其夜视技术上的领先地位采取的重要举措。数字式增强型夜视仪通过基于算法的场景智能合成，实现了微光与红外传感器的数字图像逐点融合。该系统于2010年开始装备美陆军部队，安装在单兵头盔上，能够显著增强单兵在夜间、不良天候或复杂战场情况下的行动能力和态势感知能力，还可通过数字图像信息共享，增强分队的夜间作战能力。

陆军分布式通用地面站（DCGS-A）是美国陆军一体化情报系统建设的重点，能够融合来自战术、战区、战略各层级，地面、空中、空间各领域各类传感器和ISR平台的数据。2009年第3.1版本的DCGS-A开始装备驻阿富汗和伊拉克的美陆军部队，该系统既可作为情报分析工具，实现对建制内和支援情报单位的整合；也可作为陆军作战指挥系统的ISR部分，从指挥官的角度出发，对技术数据和信息进行评价；还能向建制内单位提供对特定传感器的控制与数据处理能力。作为美军分布式通用地面站的陆军部分，在全球信息栅格建成后，该系统还将为友军和盟军提供信息服务。

3 经验教训

自20世纪90年代美军发起新军事变革以来的近二十年来，陆军信息系统建设基本上摆脱了单纯适应大规模机械化作战的“冷战”型传统特质，具备了相当程度信息时代的特征。回顾这一进程，系统集成作为承上启下的关键阶段，发挥了重要作用。着眼时代发展，坚持螺旋式渐进发展的基本途径，不断完善信息系统建设的集中统管体制，正在展现出对信息系统装备建设的适应性。

3.1 系统集成并非“万灵丹”

美国陆军数字化部队信息系统集成建设尽管取得了相当成果，但其集成对象是“信息烟囱”林立的重型机械化部队，加之受当时技术水平制约，信息系统的融合能力有限，机械化部队本身存在的很多问题并未得到彻底解决。

一是信息设备集成度低，不适应快节奏作战。伊战主要作战行动阶段，美陆军依靠移动用户设备（MSE）构建野战地域网，为营以上各级指挥所提供了基本的通信保障，但该系统体积大、操作不便、安装费时，军、师指挥所的通信设备从开始安装到具备初始通信能力需要45～60分钟时间，不能很好地适应远距离、快节奏作战的要求。

二是信息传输能力有限，未能实现“动中通”。战术互联网从结构上实现了互联互通，但各类无线电台多为七、八十年代产品的改进型，技术水平落后、标准各异。新列装的近期数字无线电台（NTDR）作为旅、营级指挥所之间数据通信骨干，理论数据传输带宽为200k，作战中分配给终端用户的实际数据传输带宽只有3k。在实战中依靠商用卫星为军、师级提供了最低限度的移动指挥控制功能，但也无法满足在移动中提供远距离多媒体数据传输和实现互操作的需要。

三是单兵级数字化鸿沟依然存在。美军数字化部队在单兵级存在着明显的数字化“鸿沟”。可穿戴式“陆地勇士”系统能够为单兵提供访问数字地图、任务执行清单等关键信息的服务，但历经多年研制，一直未能正式列装。已部署的通信网络需要依托各类空地平台才能实现互联互通，也限制了地面部队在近距离接触作战和城区作战中的战术灵活性。

欧文斯认为，美军在阿富汗和伊拉克战争主要作战行动阶段的实践说明，美陆军信息系统集成建设的技术基础已有极大发展，特别是在战略战役层面的效果较为显著，但在编制结构、作战理念和传统习惯上还无法跟上技术潜力的发展，在战术层面，信息系统集成建设到效果还不十分明显。

3.2 螺旋式渐进发展路径

螺旋式渐进发展已成为美陆军部队信息系统建设的基本途径。在部队整体建设层面上，未来部队建设中先进技术的转移增强了当前部队的作战能力，通过当前战斗实践不断改进装备需求论证的环境，也加速了未来部队发展，当前部队和未来部队的建设进程构成了两条螺旋交织的平行曲线。如图1所示。

在具体信息系统装备建设上，各类指控通信装备大多采用了“增量”式持续发展的模式，其中“增量”系列的战术级作战人员信息网建设最为典型。

一是发展阶段衔接交叠。各“增量”系列并非相互替代，而是长期并存。“增量”1系统由“联合网络节点”（JNN）系统演化而来，2004年开始应急装备驻阿富汗和伊拉克部队，将在2025年前不断升级；“增量”2系统将于2012财年开始部署，计划持续升级至2020年；“增量”3系统计划于2014财年开始部署，2025年前持续升级；“增量”4系统计划于2016财年开始部署，目前计划发展到2025年。

二是功能互补，依次递进。“增量”1系统在传统微波接力通信等基础上，增加了Ka频段国防宽带全球卫星中继通信，实现了师、旅、营级指挥机构的保密、可靠、高容量“快速驻停通”；“增量”2系统在“增量”1的基础上，重点提高连以下分队视距宽带通信能力，并提供初始卫星动中通能力；“增量”3系统在“增量”2的基础上，利用MQ-1C“灰鹰”多用途无人机、高空飞艇等空中网络节点提供通信中继，建设全面的动中通网络；“增量”4系统将重点完善卫星通信的功能，增加动中通网络数据吞吐量。

三是灵活升级，相互兼容。“增量”1系统普遍运用了商用路由器和交换机，只需简单的配置管理工作，就将所有设备和功能集成到原有的S-250通信车和新增的卫星终端拖车上，每个师花费不到1亿美元。为了实现已大量部署的“增量”1系统与后续“增量”系统的兼容和互操作，美军计划于2012—2015财年，将“增量”1a升级到“增量”1b，将引入动态网络中心波形，提高带宽和卫星应用能力，并采用不分级最高安全体系结构，能够满足全球信息栅格信息认证的安全保障需求。

3.3 确立首席信息官制度

20世纪90年代中期，为了尽快建成全军互联互通互操作的C4ISR系统，美军学习和参照地方企业与政府机构的模式，逐渐建立起系统、完善的“首席信息官”（CIO）制度，其组织系统主要由各级各类首席信息官、办公室和执行委员会构成。国防部主要负责顶层设计，制定全军统一标准、体制和政策；国防部各局负责落实与执行；各军种部负责本军种部分的设计与开发；各战区司令部则负责反馈建设与使用的信息，并提出作战理论指导建议。美军首席信息官制度的建立和运行，加强了信息系统建设的顶层设计，逐渐改造了原来各军种、各部门、各部队的建设分散，系统体制五花八门，经费投入难以为继的混乱局面。

美国陆军首席信息官制度自建立以来不断完善，职能不断扩大，现任首席信息官兼任C4（指挥、控制、通信和计算机助理）参谋长，既直接向陆军部长报告工作，负责制定陆军信息系统建设的战略方向和目标，监管所有陆军C4与信息技术职能领域；也作为陆军副参谋长的专业助理，在信息管理、网络运行和通信部队的编制、装备与使用方面对陆军参谋长及其幕僚机构提供支持。在首席信息官的统一监管下，美国陆军核心C4I能力建设分为三个方面，一是战术指挥、控制与通信，二是情报、电子战和传感器，三是企业信息系统，分别由陆军相应的项目执行办公室负责。

作者简介

张新征（1978-），男，博士，高级工程师，研究领域为陆军装备科技发展。