美國海軍陸戰隊指揮信息裝備體系研究

徐潤萍 徐英桃 陳 峰 張義武

(1.海軍研究院,北京 100036;2.中國電子科技集團公司第二十八研究所,江蘇 南京 210007)

0 引言

指揮信息系統是一個包含傳感器/平臺、信息處理系統、指揮與控制設備、武器系統等相互集成組成的網絡,具備搜索/發現、跟蹤/觀測、目標識別、指揮決策、火力打擊、戰損評估、基礎設施支持等功能,能夠自動實時地進行調整,高效利用網絡中的資源,對作戰目標實施有效打擊。

美海軍陸戰隊指揮信息系統的發展以“海灣戰爭”、“軍事轉型”為節點,共經歷了陸戰隊獨立發展階段、一體化發展階段、以網絡為中心的發展階段等,形成了包含全球指揮控制系統(GCCS)、戰術指揮中心、高級野戰炮兵戰術數據系統、情報分析系統以及其他關鍵性指揮控制(C)和后勤系統等在內的海軍陸戰隊指揮信息系統,能夠讓美海軍陸戰隊在軍事行動中完成定位、監視、識別、目標跟蹤,并運用正確的作戰系統評估作戰結果,重新進行打擊與交戰。

目前,我國海軍陸戰隊正處于武器裝備信息化建設的關鍵時期,美國海軍陸戰隊是全球最強大的兩棲作戰力量,亟需借鑒其先進的信息化系統建設經驗。本文按照信息系統的6個設計功能域梳理了美國海軍陸戰隊的現有裝備,分析了其信息裝備的組織架構、功能組成,歸納了美國海軍陸戰隊信息裝備的發展趨勢,并提出了我國海軍陸戰隊信息裝備的發展建議。研究結果對我國海軍陸戰隊武器裝備信息化建設具有重要的現實意義。

1 美國海軍陸戰隊指揮信息裝備體系

美國海軍陸戰隊采用具備共用性、協同性的現代先進技術,擁有使海軍陸戰隊地面特遣部隊作戰指揮中心實現自動化和標準化的一系列系統。通過在每個指揮層級提供通用的成套系統裝備,實現指揮官和參謀的信息共享,獲得通用的戰斗空間戰術圖像。按照功能劃分,美國海軍陸戰隊信息裝備可分為偵察情報、指揮控制、電子對抗、通信網絡、勤務保障、信息服務等6個部分,如圖1所示。

圖1 美國海軍陸戰隊指揮信息裝備體系

1.1 偵察情報裝備體系

美海軍陸戰隊的偵察情報系統主要由偵察情報源裝備與偵察情報處理裝備組成,形成從偵察單兵到作戰司令,從在敵方的偵察分隊到國家級機構控制的一體化偵察情報網絡,如圖2所示。

圖2 美國海軍陸戰隊偵察情報裝備體系

偵察情報源裝備主要由情報總部、3支陸戰隊遠征軍、陸戰隊空地特遣部隊3個層次構建。詳細偵察情報源節點裝備主要包括AN/TPS-63監視雷達系統、AN/TPS-59(V)3 監視雷達系統、AN/TPS-80地面/空中任務定向雷達系統、先進戰術空中偵察系統(ATARS)吊艙、AAQ-28“利特寧”機載吊艙、水下偵察能力裝備、通信輻射源探測與攻擊系統(CESAS)Ⅱ、目標傳遞系統裝備(THS)以及RQ-11“掠奪”無人機、“黃蜂”Ⅲ無人機、小型戰術無人機(STUAS)等無人機偵察裝備。

偵察情報處理裝備主要由海軍陸戰隊分布式通用地面系統構建,對情報信息進行處理、驗證識別和分發管理,與海軍和其它軍種實現情報共享,為海軍陸戰隊和空地特遣隊提供情報保障。具體包括分布式通用地面系統陸戰隊型(DCGS-MC)、戰術開發大隊(TEG)、地形/信息生產能力(TPC)、情報分析系統(IAS)、陸戰隊空地遠征特遣部隊二次圖像分發系統(MSIDS)、聯合監視目標攻擊雷達系統(JSTARS)、戰術信號情報收集系統(TSCS)、戰術遠程傳感器系統(TRSS)、21世紀海洋遠征情報分析(MEIA-21)、海軍陸戰隊作戰情報支援系統(MCOIS)等裝備。

1.2 指揮控制裝備體系

美海軍陸戰隊指揮控制系統體系結構由戰略/戰役級、戰役/戰術級指控系統組成,裝備形態有固定式、開設式、機動式、便攜式和終端式等,可部署在戰略/戰役級、戰役/戰術級各級各類指揮機構,如圖3所示。

圖3 美國海軍陸戰隊指揮控制裝備體系

戰略/戰役級指控系統指美軍全球指揮控制系統聯合型(GCCS-J),主要部署在美國海軍陸戰隊司令部、海軍陸戰隊作戰部隊司令部、美國防部、聯合指揮部,以及聯合部隊等戰略、戰役級固定指揮機構,為海軍陸戰隊與聯合部隊提供作戰信息。

戰役/戰術級指美海軍空地特遣隊指控系統(MAGTFC),該系統由指控與地面要素、航空要素和后勤要素組成。其中,地面要素主要包括全球戰術作戰指揮控制系統(GCCS-TCO)、全球作戰勤務系統(GCSS-MC)、旅及旅以下戰斗指揮系統(FBCB)及聯合指揮平臺(JBC-P)、車載型指控系統等類型。航空要素包括全球戰術作戰指揮控制系統(GCCS-TCO)、通用航空指揮與控制系統(CACS)、全球作戰勤務系統(GCSS-MC)、機載型指控系統等類型。后勤要素包括全球戰術作戰指揮控制系統(GCCS-TCO)、全球戰術作戰指揮控制系統(GCCS-TCO)、車載型勤務指控系統等類型。

1.3 通信網絡裝備體系

美海軍陸戰隊通信系統主要由海軍陸戰隊內聯網(NMCI)、海外基地級信息基礎設施(BLII)、海上艦載通信網(IT-21)、海軍陸戰隊戰術通信網絡(MCTN)、衛星通信系統組成,如圖4 所示。海軍陸戰隊戰術通信網絡是陸戰隊實行機動作戰核心,包括骨干網、接入網和用戶子網3層架構,從戰略、戰區級延伸到機動營、連,實現內部保障和對外互聯。

圖4 美國海軍陸戰隊通信網絡裝備體系

骨干網絡由戰術數據網絡系統(TDN)和衛星通信網絡系統構建,包括車載寬帶戰術電臺、車載/便攜式衛星終端和機載戰術電臺等設備。車載寬帶戰術電臺包括AN/TRC-170對流層散射車載電臺、AN/MRC-145A 超短波電臺、AN/PRC-118雙通道電臺、AN/PRC-158多信道電臺、RF-5800 H 短波戰術電臺等。衛星通信終端包括衛訊公司系列系統(VSATFoS)甚小口徑車載衛星通信終端、全球廣播服務(GBS)艦載/車載/便攜式衛星通信終端、輕型多頻段衛星終端(LMST),以及寬帶全球衛星通訊系統(WGS)便攜式衛星通信終端。機載戰術電臺主要部署于無人機、直升機、固定翼飛機和短距、長距垂直起降飛機平臺的小型聯合戰術無線電系統(JTRS),主要包括SSDL、STT 和RF-7850A 3種型號。

接入網由便攜式的模塊化通信系統和聯合增強型核心通信系統(JECCS)構建,主要包括地面戰術電臺和機載數據鏈裝備。其中地面戰術電臺包括AN/MRC-142B 車載多通道綜合電臺、AN/PRC-117G 寬帶多頻段網絡電臺和AN/USC-61(C)數字模塊化電臺。機載數據鏈裝備包括聯合戰術無線電系統的戰術數據鏈裝備(JTRSMIDS)。

用戶子網主要由聯合戰術無線電系統(JTRS)、增強型定位報告系統(EPLRS)、單信道地面與機載無線電系統(SINCGARS)組成,主要包括AN/PRC-148(V)多波段單兵手持電臺設備、AN/PRC-152單通道多波段手持電臺、AN/PRC-154手持式電臺、AN/PRC-155雙信道單兵背負式電臺、SINCGARS網絡無線電臺、EPLRS無線電設備等。

1.4 電子對抗裝備體系

美海軍陸戰隊電子對抗裝備主要由地面電抗裝備和空中電抗裝備組成。

地面電子對抗裝備具備在高度機動化條件下的信號情報和電子戰支援能力,包括“雷神”Ⅲ背負式電子對抗系統、AN/ULQ-19(V)2 電子攻擊集、AN/MLQ-36 移動電子戰支援系統、AN/TSQ-90戰術電子偵察處理和評估系統(TERPES)、通信輻射源感知與攻擊系統(CESAS)Ⅱ等。

空中電子對抗裝備能夠收集和處理指定的敵軍威脅信號,并通過干擾敵軍電子活動來鎮壓敵軍的防空支援,以EA-6B“徘徊者”電子戰飛機為主,還包括“猛虎”IIALQ-231 通信和電子戰吊艙、GroupⅢ小型戰術無人機系統等。其中EA-6B 電子戰飛機包括AN/ALQ-99 戰術干擾系統、USQ-113通信干擾系統、AN/ASN-123戰術導航系統等。

1.5 勤務保障裝備體系

美海軍陸戰隊勤務保障裝備主要由全球作戰勤務系統(GCSS-MC)構建,包括HMMWVA2“悍馬”多用途輕型輪式保障指揮車、M60A1裝甲架橋車、M88A2“大力士”中型裝甲搶修車、突擊破障車等工程裝備,具備在野戰條件下為遠征特遣隊架設和回收剪刀式橋梁、修理受損車輛、應對雷場和復雜障礙的能力。

1.6 信息服務裝備體系

美海軍陸戰隊按照美軍頂層設計要求,進行戰術級云平臺與私有云計算環境的研究與建設,構建適應陸戰隊作戰特點的面向各級各類用戶的陸戰隊私有云計算環境(PCCE)。海軍陸戰隊私有云計算環境(PCCE)是美軍“作戰云”的重要組成部分,它能夠將地理分散的各種陸戰作戰平臺、武器系統、傳感器以及各類數據相互鏈接。私有云計算環境(PCCE)特征包括分布網絡化、虛擬化、動態自組織接入、按需訪問等。私有云計算環境(PCCE)節點之間的網絡拓撲具備高機動特性,其中每個節點能夠自由出入云,并能夠根據特定的作戰任務需求,將資源動態分配。

2 美國海軍陸戰隊裝備體系發展特點與趨勢

從美國海軍陸戰隊指揮信息系統的發展歷程來看,美海軍陸戰隊與其他軍兵種信息裝備發展路線基本同步,經過長期的探索與實戰檢驗,總結分析美國海軍陸戰隊裝備,得到其發展特點與趨勢。

美國海軍陸戰隊裝備發展特點:(1)強調戰略性系統與戰術性系統同步發展,最近向武器平臺與單兵系統的信息化、智能化傾斜;(2)強調網絡之間的互通和武器平臺電子信息設備的綜合集成;(3)強調多用途和多兵種通用。

美國海軍陸戰隊裝備發展趨勢:(1)深化頂層設計,裝備采用模塊化結構、全分布式、一體化,功能上可重組,功能高度冗余,具有良好的適應力,方便擴展和升級;(2)朝著網絡中心發展,逐漸實現網絡化和柵格化,提高跨平臺之間的協同作戰能力;(3)趨向探測傳感器到交戰武器的高度交聯,實現作戰全過程的深度自動化,提高智能化輔助決策能力,實現兵力與武器的自動協同與自動同步;(4)加強任務規劃、任務執行、指揮控制和資源管理的方法,完成作戰資源的統一管理和綜合利用;(5)平臺資源和作戰資源一體化發展,完成全方位的情報信息保障,實現信息的按需處理、分發與獲取。

3 對我軍指揮信息裝備體系的啟示

3.1 總體建設規劃方面的啟示

(1) 總體建設,突出聯合

美國海軍陸戰隊采用基于國防信息基礎結構公共操作環節(DII-COE)和聯合架構統一設計,開展海軍陸戰隊指揮信息裝備體系化、規?；ㄔO,貫穿海軍陸戰隊各級各類指揮機構層級。消除了以往“煙囪”瓶頸,具備與海軍、陸軍、空軍、盟軍信息裝備體系一致性與兼容能力,提高了互操作性,為聯合作戰指揮提供了無縫協同支撐手段。

(2) 系統集成,強調靈活

針對海軍陸戰隊空地特遣隊指控、地面、空中、后勤作戰要素的特點,采用標準化、模塊化方法及與海軍、陸軍聯合開發措施,提供了覆蓋海軍陸戰隊戰略、戰役、戰術各級各類指揮機構的裝備型譜,具備固定、車載、艦載、機載、便攜、可開設式等多種信息裝備形態。信息裝備功能強、手段多、集成度高、靈活方便,支持基于任務的平時訓練與戰時空地聯合作戰編成與靈活部署。

(3) 重點建設,緊跟前沿

海軍陸戰隊信息裝備的建設建立在不斷創新、不斷實踐、不斷發展的基礎之上。隨著技術的發展與對實戰需求的檢驗,形成了螺旋式的建設發展途徑,結合裝備應用需求,采用面向服務(SOA)的開放體系架構、大數據、云計算、軟件無線電等新技術,使信息裝備能力持續提升。

(4) 人才培養,重視創新

加強軍事理論創新,大力開展人才建設,支持CISR 系統發展。CISR 系統的發展和建設離不開高質量人才的參與,需要大量培養充分了解CISR系統的軍事科技人才。不管是系統研究、理論創新,還是戰爭實施,都需要依賴人才,只有專業人才的技術與能力提升,才會充分發揮出CISR 系統的優勢。

3.2 專業功能發展方面的啟示

(1) 信息傳輸,立體組網

美國海軍陸戰隊構建了以骨干網、接入網和用戶子網3個層級為核心的天空地一體化通信系統,具有大容量、動中通、自動網絡管理、信息兼容等多方面的先進性?；谲浖o線電架構,采用開放的體系結構標準和統一的硬件架構,使戰術電臺可軟件加載多種波形(短波、超短波、數據鏈、衛星以及寬帶組網波形、士兵電臺波形等),實現三軍通信體系的兼容。采用扁平化的網絡架構,構建骨干網、接入網和用戶子網3個層級的通信網絡,減少中間節點、簡化網絡結構,從而使通信網絡具備自組織、自重構、隨遇接入、資源按需動態分配等能力。

(2) 態勢感知、全面融合

為提升作戰過程中對戰場態勢的把握能力,后續指揮控制系統應具有全面的戰場態勢感知能力,包括空中、海面、水下、岸上的戰場態勢,頻譜分布信息、電磁空間信息,以及指揮信息系統的探測信息。通過綜合處理,指揮信息系統為指揮員提供詳盡、一致、準確的戰場態勢。

(3) 指揮籌劃、趨向智能

智能輔助決策是未來指揮信息系統需要具備的一個重要特征。利用信息科學技術,把專家系統、各類知識庫、模型庫、規則庫、方案庫與指揮控制過程相結合,提供決策建議和輔助工具,將作戰過程中傳統的人工手段轉變為人機結合。

4 結束語

美國海軍陸戰隊已建成了體積龐大、自動化程度較高的指揮信息系統,我國海軍陸戰隊指揮信息系統起步相對較晚,通過總結分析美軍指揮信息系統特點,結合當前技術發展趨勢,走出一條適宜中國指揮信息系統發展的道路,力爭減小我國與其他軍事強國的差距,建立高效的信息系統,提高戰場的控制能力,為打贏未來的信息化戰爭奠定基礎。