美軍信息系統近期發展的特點*

郭 勇 羅 浩

(海軍裝備研究院 北京 100161)

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美軍信息系統近期發展的特點*

郭 勇 羅 浩

(海軍裝備研究院 北京 100161)

美國作為世界軍事強國,在信息系統的發展上一直處于領先地位。通過對美國國防部賽博空間行動戰略、云計算戰略、移動設備戰略等進行分析研究,對美軍信息系統發展的若干特點進行了總結歸納。

賽博空間; 移動設備; 云計算; 信息系統

Class Number E87

1 引言

近些年來,信息系統尤其是軍事信息系統的發展受到國內外專家學者的廣泛關注。美國作為世界軍事強國,在信息系統發展上一直處于領先地位。例如,2011年7月,美國國防部發布《美國國防部賽博空間行動戰略》,披露了其為賽博行動制定的五項戰略倡議;2012年6月,美國國防部發布《國防部移動設備戰略》,提出了充分利用移動設備全部潛力的愿景和目標;2012年7月,美國國防部發布《云計算戰略》,旨在加速國防部現有網絡從重復、累贅、成本高昂的狀態向更便捷、安全、費效比更高的服務環境過渡,以快速應對不斷變化的任務需求。

本文通過對相關資料進行分析研究,對美軍信息系統發展的若干特點進行了總結歸納,以供參考。

2 美軍信息系統發展若干特點

2.1 將信息技術作為核心戰斗力

進入21世紀以來,美軍以網絡中心戰能力的發展和建設作為統攬美軍軍事轉型的整體框架和中心環節,利用先進的信息和網絡化技術集成武器裝備和作戰人員,從而將信息優勢轉化為戰斗力。2012年,美軍發布的《維持美國全球領導地位—21世紀國防優先領域》、《聯合介入行動概念》1.0版和DISA《2013—2018年戰略規劃》等頂層指導文件,進一步強調打造一支“精干、敏捷、靈活、技術先進、戰備程度高”的未來作戰力量,維持和建立關鍵性的網絡化作戰優勢,將情報、監視與偵察、遠程打擊、反潛、電子戰、導彈防御、空間與賽博空間、核武器、特種作戰等能力領域優先發展;明確“跨域協同”為未來聯合作戰發展方向,更加注重不同作戰域間作戰力量的無縫配合及各種行動和能力的有機整合,提出“聯合介入行動”基本作戰原則,以及分布式跨域指揮控制、全域情報融合與共享、火力支援與時敏打擊、多戰線獨立部署機動、主被動防護重點目標和跨戰區全球維持保障等八大能力要素。為支持國防部戰略轉型,提出了全球防務態勢、賽博指揮控制、核指揮控制與通信保障、國防部聯合信息環境協同、國防部云服務、移動協議、采購敏捷性和DISA優先采用企業能力等八大轉型領域;確定了發展聯合信息環境,為聯合指揮控制和領導力提供支持,運行和保障企業及優化國防部投資等戰略目標;列出了高性能光組網技術、容斷組網技術、云計算技術、大數據技術、企業管理技術、移動技術、企業身份和訪問管理(IdAM)技術、跨域技術等八項關鍵技術。

2.2 全軍統建、各軍種按需使用

為增強聯合作戰能力,美軍正在以網絡中心戰理論為指導思想,重點建設以全球信息柵格(GIG)為核心、以聯合指揮與控制/基于網絡指揮能力(JC2/NECC)的系統和聯合情報監視偵察(JISR)系統為支柱的網絡中心環境。其中,GIG是網絡中心戰、信息優勢、決策優勢和最終全面主宰實現的信息基礎設施。傳統的GIG無論在結構上還是功能上都還具有煙囪式系統的特點,美國國防部從2006年開始整合GIG,目標是將能使所有國防部用戶以及使命伙伴之間通過GIG實現對所有信息和服務的可視性、可訪問性、共享和理解,并支持和實現具有高度靈活性、易響應性、自適應性和以信息為中心的行動。第一階段主要將程序、服務和網絡遷移到一個基于IP的共用基礎設施中;第二階段始于2011年3月,擴展了整合概念,超出了以IP為基礎的服務,包括應用程序、服務和數據、通信、信息安全保障、網絡作戰和企業管理,以及計算基礎設施。《2012年全球信息柵格整合主計劃》提出基于云計算的全球信息柵格技術架構,明確了實現聯合信息環境的技術戰略。創建“聯合信息環境”(JIE)是信息基礎設施轉型建設的標志性成果,與GIG是異構混合網絡、難以防御和運行成本高不同,其基于一套標準和架構的設計理念,為所有軍種建立單一、安全、靈活的信息共享環境,支持未來的聯合作戰。JIE的歐洲部分已經于2013年具備初始作戰能力。

2.3 強調數據中心解決方案

為促進國防部向網絡中心行動目標發展,2003年5月9日,美國防部發布了《國防部網絡中心數據戰略》,強調網絡中心數據的目的是保證在需要的時間和需要的地方,所有的數據是可視的、可得的和可用的,以加速決策過程。因此,具有如下的關鍵特征:

· 為加速決策過程,確保在需要的時間和需要的地方,數據是可視的、可得的和可用的;

· 為了使用戶能發現數據,所有的數據(情報數據、非情報數據、原始數據和已處理的數據)用元數據標識;

· 為了向所有用戶提供訪問,所有數據被張貼到共享空間(受安全、政策和法規限制的除外);

· 促進國防部從定義點對點接口的互操作轉向網絡中心數據環境的多對多的交換。

以數據環境支持系統互操作能夠降低成本,改變由于互操作性和網絡數據隔離帶來的效率低下問題,可以增加信息的可用性。但現有基礎設施建設模式下的數據中心利用效率低、成本高、建設周期長,隨著云計算技術的發展,美軍認識到其巨大的軍事應用價值,2012年發布《云計算戰略》,確立了美軍云計算發展和應用的頂層架構,目標是建立安全、可迅速恢復的國防部企業云環境,促進包括數據中心和網絡運維中心在內的國防部信息基礎設施的鞏固和優化,促進IT平臺標準化,提高情報安全性;通過云計算和大數據技術結合,快速整合作戰信息,提高情報分析能力和賽博作戰能力,支持決策優勢。目前,美軍主要聚焦于推進數據中心整合(2015年計劃將書記中心消減至428個)、注重賽博安全、驗證指揮控制系統集成云計算能力等項目,并提升云計算基礎設施建設優先級,確保投入不減。

美陸軍正在驗證前線戰場士兵借助數字無線電臺、可穿戴計算機和智能手機等移動設備通過云計算訪問重要態勢感知信息的能力,以進一步增強資源共享,提高部隊可擴展性和機動性,使用戶能通過異構平臺或任何移動計算設備訪問關鍵指揮控制和情報平臺。美海軍開展的無人機通用控制系統演示了最新集成海軍云計算能力,為“無人艦載空中偵察與打擊系統”和“指揮控制系統”項目提供支持。演示中,無人機系統顯示了目標的精確坐標,支持網絡賦能武器對目標發動攻擊,同時,無人機系統和網絡賦能武器可進行戰場毀傷評估。

2.4 全面提升賽博防御和賽博韌性等能力

云計算平臺作為各類基礎軟件和業務應用軟件的綜合體,采用了大量新興技術,擁有龐大的用戶群,可訪問集中存儲于云端的海量數據,但存在安全隱患。美軍高度重視云計算建設中的賽博安全與賽博作戰能力。為了使云計算環境抵御攻擊的能力更強,美國國防信息系統局于2012年發布《2012—2018戰略計劃》,重點研究能夠彈性響應的企業云環境,以支持國防部建立靈活、安全、低成本的聯合信息環境。通過增強云環境的變化性和可恢復性,可確保任務有效運行。美國國防高級研究計劃局已于2011年推出“面向服務的彈性云”項目,通過構建一個不斷變化的資源環境,來幫助美國國防部保護重點任務的云計算體系不受外部威脅,在面對任何賽博攻擊時能夠持續有效的保障任務順利進行。2013年9月,DISA決定在聯合信息環境中加入新的“分析云”賽博作戰能力,深入挖掘系統賽博作戰潛能,探測內部威脅,以便提供更好的戰術指導、提高整體系統的信息技術集成能力和對安全破壞的響應能力。

為了提升發現云環境安全問題的能力,構建更具彈性的云計算體系,美國積極建設國家賽博靶場,希望通過加強安全試驗環境建設,更好的研究云環境下的技術安全問題。靶場開發了虛擬的高對抗動態網絡環境中的多種攻防工具,可以精確評估待測云計算環境的可恢復性、靈活性,有效增強賽博攻防對抗試驗能力。

2.5 注重一體化集成應用

在聯合部隊各分隊之間、在與盟軍和聯軍的聯合中,實現共享態勢感知和知識的能力,越來越被看作是向未來作戰能力轉變的基礎。美國防部指出:“要實現網絡中心戰和作戰方式的轉型,必須將一定規模的聯合部隊安全可靠地網絡化”。而“實現部隊網絡化的手段就是建立全球信息柵格(GIG)”。同時美陸、海、空三軍開發的陸戰網、部隊網和指揮控制星座網旨在建立一支適應網絡中心戰的充分集成和全面網絡化的部隊。美聯合部隊司令部認為目前最重要的是開發一個共用的集成體系結構和制定一個配置同步化的計劃,以保證各級指揮部門真正可互操作的轉型目標的實現。因此,在建設模式上,陸戰網、部隊網和指揮控制星座網是GIG的重要組成部分,并被稱作聯合企業,其組成包括國防信息系統網(DISN)、GIG-帶寬擴展計劃、全球廣播系統和標準戰術接入點(STEP)計劃(正在轉換成遠程端口),未來還將包括聯合戰術無線電系統(JTRS)和轉型通信體系結構衛星星座,該聯合企業由國防信息系統局擁有,由各軍種運行。這表明了這三個網絡并不是以往的煙囪式系統,而需要遵照聯合部隊司令部提出的采用“協調開發”方式進行開發建設。

3 結語

綜上,美軍信息系統的發展情況的主要特點集中體現在如下幾個方面:

1) 改變看待信息技術方式,將信息技術作為核心戰斗力;

2) 統一信息基礎設施思路,全軍統建、各軍種按需使用;

3) 強調數據中心解決方案,采用云技術提升部隊靈活性;

4) 聚焦任務保障,全面提升賽博防御和賽博韌性等能力;

5) 注重軍種信息系統與信息基礎設施的一體化集成應用。

[1] 美國國防部賽博空間行動戰略[J].世界軍事電子研究,2011(8):1-13.

[2] 美國國防部云計算戰略[J].世界軍事電子研究,2012(8):12-36.

[3] 《美國國防部移動戰略》簡述[J].世界軍事電子研究,2013年專題六:23-29.

[4] 馬林立.外軍網電空間戰現狀與發展[M].北京:國防工業出版社,2012:117-154.

[5] The Chertoff Group. Security and Cost in the Pentagon’s Cloud[EB/OL]. [2014-3-12]. http://safegov.org/2013/3/11/security-and-cost-in-the-pentagon%E2%80%99s-cloud.

[6] Geren P, George W, Casey Jr. Cyber operations[J]. Army Posture Statement,2009(5).

[7] Kenyon H. DoD creastes a test range for Cyberspace[N]. Govement Computer News,2010(12).

[8] DoD. Department of defense dictionary of military and associated terms M.Washington D.C DoD,2014.

[9] U.S. Army Capabilities Integration Center. Cyber-space operations concept capability plan 2016-2025 R.Washington D.C. Department of the Army,2010.

[10] Naval Operations for Information Dominance U.S. fleet Cyber command. Navy Cyber power 2020R.Washington D.C. Department of the Navy,2012.

Characteristics of Recent Development of American Information Systems

GUO Yong LUO Hao

(Navy Academy of Armament, Beijing 100161)

American is a global military power, which has the leading position in the developing of information systems. Analysis and research is made on the United States Department of Defense’s cyberspace operations strategy, cloud computing strategy, mobile device strategy, and so on, and characteristics of recent development of American information systems are summarized.

cyberspace, mobile device, cloud computing, information systems

2015年6月3日,

2015年7月27日

郭勇,男,高級工程師,研究方向:綜合電子信息系統,艦艇作戰系統。

E87

10.3969/j.issn.1672-9730.2015.12.004