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解密美军天地一体化信息网络:空军陆军发展最先进

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文|诤闻军事

1991年,在“沙漠风暴”作战行动中,美国情报系统、国家部门之间林立的情报、监视与侦察体系“烟園”严重降低了指挥控制系统的性能和作战效果,在“波斯湾战争管理报告”中,反复提及对“先进战术侦察能力”的需求,指出“目前具有对更先进图像侦察设备的需求,以支持所有命令层”、“在更大范围以及所有天气条件下,需要搜索/侦察系统为作战指挥官提升情报能力”。为了解决信息“壁垒”问题,1996年美国国防部启动建设一个全球性、军方以及国家安全机构能够共同访问ISR数据的类似因特网的互联网络,分布式通用地面站(DCGS)系统由此诞生。

DCGS系统是由美国陆军、空军、海军以及海军陆战队共同开发的地基通用系统,旨在实时(或近实时)的接收、处理和分发来自侦察卫星、侦察飞机、无人机飞机以及地面/海等侦察监视平台的各种ISR信息。所有来源的情报并入该系统后,利用天地一体化信息网络,实现空、天、地ISR资源的访问、处理、发布和使用,使战场士兵、司令部指挥官以及远程协同分析专家等都能获取同样的情报。DCGS系统消除了各专有情报处理系统间的“技术壁垒”,实现了从传感器到射手再到打击效果的一体化,是天地一体化信息网络在军事领域最典型的应用。目前,美国空军和陆军的DCGS系统基本建设完成,己应用于日常任务中。我国目前军民领域的航天、航空信息同样面临了大量的信息孤岛,暴露出用建分离、多头建设、分散使用、效能低下等问题,耗费了大量的资源。

自2003年空军启动DCGS-AFBlock10.2的开发工作,至2010年的DCGS-AF建设完成,空军已安装了45个DCGS-AF站点。升级后的DCGS-AF10.2实现了从站点解决方案到支持数据共享和协同的全球体系的能力转型。借助该体系,空军和陆军可实现情报共享,使陆军的分析专家可以看到空军正在搜集的数据,并根据战场士兵的需要对情报产品进行过滤筛选。目前,空军正在向通用工作站过渡,以减少特殊工作站的数量,从而减少硬件的占用空间。

DCGS-AF系统由以下系统和设备组成:可部署地面侦听设备(DGIF)、可部署防护系统(DSS)、可部署的流程化打包系统(DTS)、地面控制处理器(GCP)、分布式交互仿真系统(DTS)以及通用数据链系统(CDL)。

自2008年,空军承包商将DCGS-AFBlock10.2交付于加利福尼亚的DGS-1—比利空军基地以来,已有5个核心站点配置了DCGS-AF系统,其他4个核心站为DGS-2—兰利空军基地、位于韩国的DGS-3—乌山美空军基地、位于德国的DGS-4—拉姆斯坦因空军基地以及DGS-5—希卡姆空军基地。

空军主要从体系方面建立DCGS-AF系统,即先建立起DCGS-AF的整体架构,再建设各分系统和设备,逐步满足空军DCGS-AF的系统需求。DCGS-AF系统的关键技术主要体现在三个方面:基于SOA的体系架构、TPPU情报处理流程以及DCGS综合主干网(DIB)。

DCGS-AF系统釆用了开放的基于SOA的体系架构,将系统分为核心服务层、数据服务层、应用服务层和表示层。在此结构下,多源情报融合的各项业务、功能将以服务的形式集成、共享与使用,具有即插即用、按需共享、柔性重组等特征。

通过采用SOA架构,DCGS打破了现有各专用系统的烟囱壁垒,并将其不断改造、集成到DCGS系统中;釆用搜索服务、消息服务、协作服务、安全服务等核心服务,加上共享的共用接口和数据标准,各军种、各情报单元的情报系统能够实现互联、互通、互操作,实现了整个情报体系的横向融合。

传统的纵向融合处理模式,即TPED(Task、Process、Exploitation、Dissemination)流程模式,在此模式先由下级融合节点进行低级融合,然后再分发到高级节点进行高级融合,最后统一汇总到最高司令部进行统一融合,此种模式的最大问题是情报融合的时效性难以满足灵敏作战、快速打击的需要。

DCGS-AF系统采用了新的TPPU模式。由于釆用了TPPU模式,DCGS体系的每个节点既是原始数据或情报产品的提供者,又是原始数据或情报产品的需求者,各节点之间没有固定的情报信息流程,而是根据作战任务灵活组合,实现了以网络为中心的信息融合,大大缩短了从传感器到射手的时间。

美国陆军DCGS-A系统开发进度仅次于空军,已完成了具有现今最尖端技术的设备。DCGS-A是未来陆军情报框架的核心和国家级的情报作战梯队的能动器,是提供网络化ISR能力的超级系统。它具有模块化特征,规模可变的可进行互操作的分布式情报处理和利用系统,其目的是对来自所有来源的数据进行合成和综合,包括国家级的、陆军的和其他军种的,还可接受和利用来自联合的、机构间的和多国范围的信息,为士兵提供通用作战态势图,使得士兵和司令官从态势感知的水平提高到态势理解的水平。目前,空军构建了保密IP路由网络云体系,体系中的高级DCGS-A软件基线扩展了多源情报和全源能力,重点是将战区搜集的所有信息整合到分析流程中。

DCGS-A系统综合了12个系统的能力,分别是轻型全源分析系统(ASA-L)、分析控制飞地系统(ACT-E)、BlockII分析与控制单元(ACE)、反情报及人力情报管理系统(CHIMS)、“预言家”侦察控制系统、轻型数字地形支援系统(DTSS-L)、护栏信息节点(GRIFN)、战术开发系统(TES)、地面控制系统(GCS)、增强型Trackwolf电讯侦测与情报截获系统。

不同于空军的发展模式,陆军DCGS的发展模式采用了渐进的策略。DCGS-A通过5个“螺旋”阶段逐步完成,每完成一个“螺旋”阶段,系统性能都将有明显提升。DCGS-A在“螺旋1”阶段,通过升级固定站来提供多种情报融合,提高访问国家数据库和美军联合数据库的能力;“螺旋2”阶段,美陆军集中力量解决12个DCGS-A移动系统中的5个子系统——ACE系统、CGS系统、CHIMS系统、GRIFN系统以及TES-A系统的互操作问题;在“螺旋3”阶段,DCGS-A系统可以与更多协同工具联网;“螺旋4”阶段的第一阶段,利用ASAS-L、ACT-E、CGS以及CHIMS系统支持FCS实验,第二阶段增加“预言者”控制系统、IMETS-L和DTSS-L系统,产生DCGS-A的原型系统,使信息检索和交换更为容易;“螺旋5”是该系统的最后发展阶段,完成的DCGS-A系统可以为所有梯队的指挥官、决策者和分析人员提供ISR信息,以及融合后的情报产品,为战斗指挥提供支持,是开火和效果评估实现同步,适应作战焦点、态势理解和部队保护快速变化的要求。

云计算和云存储技术是陆军最早应用于DCGS系统中的技术,也是未来DCGS系统发展具有重要影响的关键技术,可显著提升战术分析家处理数据的能力。

由于作战需要,阿富汗急需高级分析系统,2009年陆军率先在巴格兰部署了第一个DCGS中心云节点,主要服务于东部司令部,用户通过Web页面可访问保密网络和非密网络;第二个中心云节点部署在坎大哈,主要服务于南方司令部,用户通过数据链与云节点相联,并与第一个云节点互为备份。DCGS云除了具备多个情报门类的能力外,还具备三项能力,即IED预测能力、全动视频加工能力以及云计算能力。IED预测能力,即利用原始IED攻击数据分析出可能有IED装置的线路;全动视频加工能力,可加工来自无人机的视频流或其他类型的视频流;云计算能力,即通过Griffin软件与云计算节点相连,在完成云计算的同时,使云计算更加标准,从而减少基础设施的建设,为作战部队提供更多的灵活性。

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