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1、战术级作战人员信息网的发展与应用外军电信动态2004年第3期战术级作战人员信息网盼发展鲫战术级作战人员信息网(WINT)是美陆军新的综合战术通信系统或新的移动指挥控制系统,它将构成美陆军新的战术通信网络主干,通过基于地面,机载和基于空间的系统,在未来以网络为中心的整个战场上,传送视频,话音和数据.它是一种保密,综合,大容量和可迅速重新配置的通信系统.该系统与未来战斗系统(FCS)和联合战术无线电系统(JTRS)相结合,将使态势感知以及在移动中实施指挥控制成为可能,使目标部队信息制胜的构想变成现实.赋予部队网络作战能力构想的关键.在单一的虚拟信息球中将部队组网,将使作战人员获得截然不同的信息优势
2、.为适应网络中心战的需要,美陆军为战斗部队编织了一个反应更及时,更敏捷,更灵活,更易部署以及杀伤力,生存力和持久能力更强的转型构想,WINT将是适合战斗部队使用的高速,大容量通信网络.该网络采用无线网络,联合战术无线系统(JTRS),移动计算,先进的组网方案和个人通信装置,网络管理,信息保证和信息分发技术,能够着重提供一种从事网络中心战的网络.通过利用基于地JSOTF:联合特种作战特遣部队MARFOR:陆战队部队图1战术级作战人员信息网战术作战概念示意图网络中心战将使美陆军和其他美军部队能够通过改进信息共享获得信息优势,能够发展,发挥和利用这种信息优势,从而增强战斗力.它是2020联合面,机载
3、和空间的现代通信系统,WINT将为在适当时间,位于适当地点的适当人员提供适当信息.鉴于它应具备上述通信能力,WINT由从机动营到后方边界的战区的通信基础设施和网络部件组成,是美陆军2l世纪部队的战术通信系统,可提供移动,保密,抗毁,无缝隙的指挥,控制,通信,计算机,情报,监视和侦察(Cisn)支持能力,能够支持战斗部队战斗空间内的多媒体战术信息系统.WINT是美陆军在全球信息栅格中的战术延伸,它将使美陆军能够适应21世纪战场OISR的高要求,并将为保证整个战术网中的通信提供”必备”能力,其中包括全面协同作战的高层网络作战能力;一系列网络标准和衔接各梯队的协议;动中通和不间断的连接能力;现有的和
4、未来的联合,联盟与盟一l7一军部队之间的互通能力;无缝隙衔接各梯队以及用于远距离分散的值勤部队和营建制战斗队的网络设计和通信勤务的能力.WIN_T能够迅速部署到C一130飞机上,当它从飞机上卸下时能立即开始通信.它采用带有嵌入式训练的开放体系结构,所需的资源也比现有系统少,从而减少了对后勤保障的需求.着重支持目标部队WINT是一个传输系统,它可用于支持美陆军新的目标部队编制的信息需求,但原计划是通过更新现有的移动用户设备(MSE)来实现.然而,更新MSE并非是美陆军所需要的,它需要的是一种支持目标部队和作战概念的通信网络能力.目标部队将运用常常并非位于同一地理位置的分队从事作战,这些分队在开赴
5、战场的途中集结,做好战斗准备,当他们到达战场时即能投入战斗.这一作战概念极大地依赖于通信.美陆军将在目标部队中用信息换取装甲,减轻部队负重,使之机动性更强,因此将抛弃重70吨的主战坦克,用态势感知能力更强的轻型车辆取代这些坦克,从而大大减少受敌人攻击的可能性.目标部队在武器,传感器,平台,指挥官,参谋人员,士兵和其他部队组网从而产生巨大战斗力的同时.将能保持作战的持续性和快节奏.WIT将在任何地点,任何时间和任何条件下,为目标部队提供可靠且不间断的互连互通,从而为美陆军提供先敌观察,先敌决策和先敌行动的能力.WIN_T概念所看中的系统不仅在与敌人交战时的战场上使用,而且将支持从常驻基地到战区的
6、连通性.部队编制可能包括几种不同的建制部队的混编部队,以适应特殊作战需要.WlN-T为部队协同提供有效的通信手段,把分布在广阔地域内的指挥控制连接在一起.目标部队的目的是组建装备未来战斗系统的部队,这些部队使用的战车重量一般不到l6吨,能够空运到战区.部队在运送途中,WIN-T传送部队将要到达的当前战场的态势感知信息,并能协调任务规划和预演,为指挥官和部队从事特种作战做准备.当战斗打响后,将为支持战术作战提供高度可靠的通信,从而迅速地把先头部队连接在一起,进而连接联合作战与盟军部队,并使适合间接射击的火力实现远距离组网,迅速实现传感器到击射装置的网络连接.四种关键通信能力WINT将在4个关键性
7、作战阶段(即作战机动一18一性,转变为作战状态,开赴战场的途中和战术作战方面)实现多种通信能力:1.作战机动通信能力美陆军对WINT确定了6个重要性能参数,即机动性,网络可靠性,网络管理,互通性,信息分发和信息保障.这6个参数中,机动性和可靠性是相互依存并使整个作战计划有把握实现的两个基本参数.作战机动性提供远距离指挥控制(C),有效协同,信息分发管理(IOi)和前传回送移动通信,支持越来越分散的部队和快速传输需求,保证高度机动的目标部队能够赢得随时接入网络的信息优势.因此,需要移动性更强,可靠性更高的通信系统.在这种移动环境中,WINT将连接美军诸兵种,并保证与盟军部队的远距离跨国互通,而且
8、还必须与当前和未来的诸多系统互通.WlN-T中起主要作用的通信总体结构是全球信息栅格(GIG).wIN_T将是全球信息栅格地面系统层面的关键部分.在全球信息栅格和目标部队中,最低级的部队是行动部队(UA),它大体相当于旅.行动部队信息球包含高度自主能力.在这个信息球中,行动部队几乎都有其自己的通信结构,这种通信结构的突出特点将是通信系统属于FCS建制.行动部队级的数据率约为100Mb/s.有些信息将从下至上传到行动部队,但wIN_T不负责行动部队信息球内的通信,而是担负着行动部队横向相互连接,纵向与上级指挥所连接,对指挥部,后勤系统,训练系统和医疗支援系统提供接人.2.转变为作战状态的通信能力
9、在转变为作战状态阶段,分散的部队将通过坚固和灵活的网络无缝隙连接,从而将战一f和作战级的OISR连接起来,对战术部队传送信息.因此,美陆军将确定在网络内外传送信息的编制和部队,并将建立自组网络和自愈网络.3.开赴战场的途中通信能力在开赴战场的途中,部队在战略上部署到战区之际,将要求wINT在协同环境,情报评估和后勤应用程序方面,支持任务规划和预演.目标部队的关键目标是拥有大量的态势感知信息,在到达战场之前获取信息并依据信息而采取行动.这是WlN-T的关键部分.4.战术作战通信能力战术作战系统以可靠性和服务质量,移动中协同指挥控制(c)为连接联合与盟军部队提供远距离全移动通信.它将连接机动部队,
10、对实施远距离组网和联合射击的击射装置到击射装置的快速攻击提供网络传送层.全移动和可靠性可能是战术级作战人员信息网的两个关键组网原则.在降雨,树林和城区等各类环境中,必须有可靠的通信.WINT解决了移动环境中任何通信系统遇到的那些非常棘手的问题,为部队提供了动中通能力.三种主要的通信系统WINT要解决两个技术难题.其一是通过覆盖频段范围宽的通信系统,提供动中通能力;其二是利用卫星通,无人机,视距和超视距等多种通信系统,所有这些系统在移动中能够连接起来,从而保证网络连接不中断.但是,在各种地形和环境条件下,网络连接不能中断,这对于任何通信系统而言都是非常棘手的问题.为了克服人为和自然条件的障碍,W
11、INT将连接空间,机载和地面三个层次的通信系统.美陆军希望通过上述三个层次的通信系统,在移动中传送多媒体信息,不仅能传送话音,而且能传输数据和视频.1.卫星通信系统卫星通信系统包括宽带补网卫星,高级极高频(AEHF)卫星和移动用户目标系统(删OS).美陆军希望能够最好地发挥卫星的作用,但可利用的卫星能力有限,因此把目光转向转型通信卫星(TCS).转型通信卫星是Ka频段移动卫星通信系统,利用该系统除获得空基带宽外,还可建立高度移动的通信环境.美陆军在WINT中引入了转型通信卫星系统,其主要目的在于在移动中进行Ka频段卫星通信.该系统来自于美国防部的军事卫星通信发展计划,在于研制能够克服无线系统带
12、宽限制问题的卫星激光通信系统.所要解决的技术问题在于激光卫星通信系统如何连接才能综合到美陆军WINT中的其他卫星和飞机以及地面网络中.激光卫星通信系统向下延伸至战术级,这是全球信息栅格的又一个组成部分.2.机载通信系统在机载系统层面,WINT本身将利用通信中继系统,延伸通信距离.这种中继通信系统将在无人机,高空飞艇或有人驾驶飞机的基础上建立起来.在机载通信系统层面的上面,WINT将连接卫星通信系统.如激光卫星通信系统将连接”黑鹰”等无人机,高空飞艇,军用和商用飞机携带的机载有效载荷.3.地面通信系统地面系统以战术互联网为基础.WINT和战术互联网之间的广泛连接在很大程度上决定了网络吞吐量.战术
13、互联网将支持行动部队信息球之间(而不是其内部)的通信,WINT通过战术互联网连接,将横向连接战斗队,纵向连接上级指挥所,从而连接司令部,后勤,训练和医疗支援单位.战术互联网与WINT之间的连接将采用IP协议,目前仍需保留IPv4,但计划到2008年过渡到IPv6.但是,IPv4中缺少一些向IPv6迁移的技术,因此,美陆军将继续选择和研究IPv6需要的能够支持向IPv6转移的产品,技术和应用程序.WINT和联合战术无线电系统(JTRS)项目管理机构将通过通信协议和接口,把应用程序与网络连接在一起,以使士兵使用一个无缝隙网络,从而取消网络设备和接口软件.WINT网络基础设施的主要组成要素WINT的
14、组成要素有交换,路由,传输,传输媒介,网络管理,信息保障(IA),用户服务和支持用户多媒体(话音,数据和视频)需求的用户接口.(1)网络基础设施.WINT由三种类型的节点组成:广域网(WAN)节点,用户节点和综合用户节点.每个节点配有交换/路径选择,传输和中继系统,管理和用户业务.在网络发生故障时,节点能够通过多条路径传送或迂回传送信息.(2)交换/路由系统.交换和路由以商用技术为基础,为支持战区范围内各指挥所的话音,数据,消息和视频通信量需求提供级联路由能力.为了增强网络生存力和支持用户需求,WINT将自动分配带宽,并通过选择多条传输路由传送信息,从而绕过故障和拥塞路径.(3)WAN节点.广
15、域网(wAN)节点是一种通信营装备,有交换,路由,传输,网络管理以及安全业务,这些业务集成在一个方舱内.这些WAN节点方舱建立WINT的高速广域网,并把网络连接延伸至用户节点,综合用户节点和移动用户.WAN节点包括能支持多种天线的天线分系统,它利用卫星系统,转信终端和机载平台等各种传输系统进行连接,支持应急作战和远程作战.(4)方舱式用户节点.方舱式用户节点也是一种营级装备,其业务与WAN相同.该节点是改进型网络基础设施和用户接口能力的组成部分,支持独立营和连接所有梯队的营以上指挥所,为本地用户提供保密和非保密无线多媒体交换以及安全和信息保证业务.它还利用其传输系统连接wAN节点和LAN.(5
16、)综合用户节点.综合用户节点是一种机动一19旅/营装备,能综合进作战平台和/或综合进特定指挥所的静止/移动战术作战中心(TOC),有效支持TOC蛙跳式的通信需求.该节点为本地用户提供保密和非保密无线多媒体交换,路由,传输和网络管理以及安全/信息保障业务,其传输系统将该节点连接到WAN节点,用户节点和LAN.(6)远程接入用户节点(RASI).该节点将用于把用户业务延伸至远程TOC或飞地(如建筑物,小型掩体等).(7)传输系统.通用快速架设天线塔的高机动,大容量视距无线系统以及光缆和广域数字无线电系统,将提供支持21世纪部队作战人员所需的快速信息传输和吞吐量.无线系统将通过WINT节点之间的视距
17、和超视距转信提供连接,从而组成干线传输网络,并取代现有的低带宽视距无线系统.为延伸通信距离,WINT将使用对流层散射,无人机和卫星系统连接指挥所.当超视距不能用时,还将利用传输中继延伸用户的通信距离.(8)网络管理.WAN,LAN以及各分系统的管理,由支持所配属各梯队部队的通信营负责.网络管理包括5个功能领域:配置管理(含网络规划,网络工程,网络战场频谱管理),网络系统管理,网络性能管理,网络账户管理以及网络安全通信管理.(9)安全业务.WINT对敏感但不保密(SBU),秘密,机密和绝密(TS)的分类信息(SCI)提供安全业务.WINT以全网络传输保密保证网络安全.将赋予网络保持机密性的能力,
18、在提供利用通用通信干线的同时隔离保密信息.在网络中和网络边界,将采用信息保障措施,以检测和防止网络受到攻击;当受到攻击时及时做出反应.将采用与传送的信息保密持一致性的端到端的保密措施.(1O)用户业务.WINT将支持保密无线指挥所,对”固定”和”移动”用户提供有线和无线话音与数据业务.保密的有线和无线话音终端将取代目前的有线数字用户话音终端和指挥所使用的数字非密终端(DNvT).保密手持式话音终端将支持指挥所区域内外的移动中的指挥控制(C.T0M).用户将能在手机上查看网页,在手机上收发话音和视频,这些业务将与WAN中的卫星和地面网络接口.WIN-T支持国防文电系统(DMS),视频会议(VTC
19、)和安全业务.WINT应用范围和要求1.WINT将用于战区,军师和机动营级(1)战区级在战区级,wIN_T将提供信息交换的主要手段.一20一它将使军以上各梯队(EAC)指挥官通过国防信息系统网(DISN)接收来自全球指挥控制系统一陆军部分和陆军作战指挥系统(ABCS)的信息.对DISN的连接还将使指挥官连接诸军种联合网,北约和美国商用网.通过ABCS系统的连接,指挥官事实上将可出现在整个战斗空间的各个地点,并能看到和了解其战斗空间,获取信息优势,实现态势感知以及演习指挥控制.wIN_T将为指挥官及其参谋人员和其他用户提供具有这种连接能力和服务速度(SOS)的通信手段,从而能够及时利用各种信息源
20、提供的态势感知更新信息(包括视频).WINT将使指挥官和用户能够在整个战场的各个地点,同时交换话音,数据和视频信息.(2)军师级在军级,WINT将利用与战区级相同的网络基础设施,对C.信息系统(如高级野战炮兵战术数据系统,全信源分析系统,战斗勤务支援控制系统,防空和导弹防御规划和控制系统,机动控制系统,FBCB2和战术空域信息系统,全球指挥控制一陆军部分,全球战斗勤务支援系统)提供通信网络支持.wIN_T将与旅和旅以下的通信网络接口.(3)机动营级在机动营级,WIN_T将通过把师和旅级的某些相同的功能综合到作战人员平台中,利用和发挥移动中的指挥控制能力.宽频段网络无线电系统将为交换作战人员信息
21、需求提供主要手段.WINT在这一级将支持与师级相同的C.信息系统.2.WINT将取代传统系统wIN_T将为适应战场作战系统数据交换需求的巨大增长提供所需的网络容量,从而提高战略机动性.WlN-T将以现代化的技术设备,取代所有传统的三军联合战术通信(TRITAC),MSE交换,传送,遥控,无线入口装置(RAU),移动用户无线终端(MSRT)以及”特洛伊木马”专用综合远程情报终端(TROJANSPIRIT).WINTWAN节点,用户节点,传输终端/转信,远程接入用户接口(RASI)和手持式用户装置,为上至军以上梯队下至机动营的作战人员提供通用,自适应网络能力.3.数据信息交换需求WINT必须支持作
22、战人员迅速和可靠的数据/信息交换需求.为支持这些数据交换需求,该网络忙时和非忙时还必须支持话音,数据和视频优先等级(超快速,快速,即时,优先,日常).WINT高速网络基础设施必须依据表l列出的参数,满足规定的数表1数据信息交换需求信息类型数据信息交换需求内的完整率数据信息交换需求门限值目标值门限值目标值陆军各梯队之间的报警,预警,传感90%95%<5秒<4秒器到发射装置数据(生存信息)陆军各梯队之间的情报和火力支援信9O%95%<15秒<8秒息陆军各梯队之间的战斗报告90%95%<30秒<l5秒陆军各梯队之间的后勤和行政管理报90%95%<15秒<
23、;8秒告据信息交换需求.应用系统工程改进系统性能WINT在体系结构上要求采用开放系统设计,其特点是可部署,移动,可靠和坚固耐用,使其在不断开连接的情况下移动并适应环境要求.再一个要求是,在整个计划寿命周期内连续实施技术插入,使其技术状况在5年内有明显的改进,因此,所设计的系统将随着技术的发展不断完善.通过这种系统工程改进系统性能,从长远考虑可降低陆军装备成本,并保证系统适合士兵需求的变化.着眼于为作战人员服务在WIN-T的整个发展过程中,美陆军在了解最终用户的重要性后,决心把该网络建成首先服务于作战人员.WINT接口必须直观,受用户欢迎,必须通过技术的应用减轻用户的操作负担.与传输数据的网络路
24、由器相比,战场上的士兵有更重要的事情需要操心,那就是,他们只希望信息能够得到及时完整的传输.WIN-T的体系结构对最终用户必须是透明的,使他们能够全神贯注于手中的工作.安全高于一切就任何一个大型军用网络而言,安全高于一切,WINT也不例外.WIN-T必须在允许授权用户自由接入网络和拒绝非法用户攻击网络之间权衡利弊.WIN_T的安全和处理技术必须事先置入系统,而不是”亡羊补牢”,以便保证在网络上传送的数据始终保密和安全.与FCS和JTRS密切协同作为目标部队战场通信网络,WIN-T必须与未来战斗系统(FCS)和联合战术无线电系统(JTRS)密切协同.尽管FCS和JTRS是目标部队的两个关键系统,
25、但没有坚固,可靠和保密的网络基础设施支持它们,绝不可能是高度有效的.真正的网络中心战首先依靠网络本身,WIX-T必须保证适当的数据在适当的时间传送给适当的人.陆军采取了几个重大步骤来保证所有三个系统并行不悖,都取得成功.三个系统将作为一个无缝隙整体运行,从而构成明天的目标部队的基础.研制,采购和装备时间进度WIN-T计划于2002年发布投标书,洛克希德?马丁任务系统公司领导的”WINT小组”和通用动力政府系统公司领导的”矩阵小组”参加竞标.美国防部与这两个小组签订合同,进行研究,研制,试验和鉴定工作(包括开发体系结构,模拟与仿真和样机系统).根据美国防部制定的采购计划,这一阶段过后,2006年
26、再与这两个小组签订竞争性生产合同.在此期间,将选定一家承包商进入生产阶段.所选定的一家承包商将于2006财年进行小批量生产,2007年进行试验,2008年为装备目标部队首批设备做好准备.计划于2009财年开始大批量生产.继第一支目标部队装备之后,WINT的装备工作持续到2016年左右,可能要经历8年的时间.在这8年中,WINT将分两个阶段进一步得到改进.MSE将于202025年正式退役.WIN-T,JTRS和FCS为目标部队提供”三位一体”的装备计划,无论美陆军,其他军兵种,联合与盟军部队和编队是在开赴战场的途中,还是在战场作战,目标部队都能够在连接这些部队的网络上传送信息.资料来源:1._I
27、T(2003年第7卷第5期)2.(tilT)(2003年第7卷第4期)(冉隆科贺玉寅)(上接第16页)拉斯解释道:”基带节点能够支持特遣部队,通过卫星传输路径与标准化战术入口点/电信港站点接口连入GIG.就战术方面而言,它能够与陆军,海军陆战队接口,并对他们提供话音和数据通信.”基带节点的支持者们除了赞扬它的各种能力之外,还认为该系统反映出了军事通信的当前趋势.它的设计是可扩缩的,可以借助商用现货和政府的现成技术,而且当新的能力可用时,易于向它们转化.拉斯说:”它与我们过去创建MSE时不同.基带节点全部以标准为基础.从装配和接口的方面来说,如果出现新的路由器或者服务包,那么,无论何种情况,我们都能够加以利用.陆军正在从2O世纪8O年代初的MSE专用的解决方案,阔步跃向一个基本上基于商用现货的接口系统,以满足各种战术需求.”译自lT(2OO4年第8卷第1期)(.冉隆科刘俊平)一2】一
