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美陆军综合战术网对我军指挥信息系统建设的启示

2021-06-12 1399 上传者：管理员

摘要：综合战术网（ITN）是美陆军战术互联网最新发展,是其任务指挥网络现代化建设的重要组成部分。简要介绍美陆军ITN的概况,着重阐述ITN建设方法、能力特点,以及对我军指挥信息系统建设的启示。

关键词：
人员信息网
综合战术网
网络现代化
美陆军
能力集
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当前，美陆军战术互联网骨干网为战术级作战人员信息网（WIN-T），将全球信息栅格（GIG）拓展至一线作战部队，为军至连级指挥所提供国防信息系统网络（DISN）服务。WIN-T能够无缝传输不同类型数据，有效连通各类任务指挥系统，为美陆军在非对称反恐战争中发挥了重要作用。但是，随着高新技术的发展和其他军事强国的崛起，美陆军面临的主要威胁发生变化，WIN-T在装备采办和实战应用过程中暴露出装备操作复杂、通信手段不足、采办流程冗长等问题。

为促进陆军战术网络发展，保持对潜在对手的信息作战优势，美陆军于2017年启动现代化建设计划，将网络现代化建设列为6个现代化优先项目之一，决定从统一网络、通用操作环境、互操作性和指挥所四个方面，实施陆军任务指挥网络现代化战略[1]。综合战术网（简称ITN）是统一网络建设的重要组成部分，旨在为陆军部队提供操作简洁、部署灵活、具有弹性的网络解决方案，满足其急需的机动作战和远征作战需求。

1、ITN概念及组成

美陆军认为，ITN并不是一个全新的网络，而是一种新的概念，它将商用现货（COTS）装备和网络传输能力嵌入当前战术互联网中，通过新增通信手段、优化现有设备性能、改进采办流程，构建安全可靠、快速灵活的战术网络，能够在弱网络环境中为旅及旅以下部队提供更佳的任务指挥、态势感知和空地融合能力[2]。

美陆军ITN工作主要由网络跨职能团队（N-CFT）与战术指挥、控制、通信计划执行办公室（PEOC3T）共同推进。从2021年至2028年，美陆军将以每两年发布一次能力集的形式推动网络现代化工作，包括“能力集21”(CS21）、“能力集23”(CS23）、“能力集25”(CS25）和“能力集27”(CS27）四个组成部分。

2020年4月，美陆军批准了CS21的关键设计审查（CDR），并开始了采购进程。CS21的主要装备包括：使用高级组网波形的无线电台、安卓用户终端、系留无人机、小孔径卫星终端、数据链、语音和数据网关、远征服务器、应用程序，以及相关辅助设备。美陆军从2021年开始四个步兵旅战斗队和三个增强型远征信号营（ESB-E）的ITN装备部署工作，以提升部队远征作战和信息传输能力[2,3]。

2、ITN建设方法

2.1 采用开发运营（DevOps）模式，加快装备采办进程

为压缩传统采办方案周期，尽快向部队交付武器装备，N-CFT和PEOC3T在装备采办工程中采用DevOps模式。陆军装备管理部门能够及时全面地评估潜在的新技术概念和解决方案；士兵和指挥官能够提前熟悉应用程序的工作机制，结合实战经验提出改进建议；研发人员及时收集作战反馈信息，提出新的能力需求，改进装备设计方案。DevOps模式贯穿于系统的开发、试验、评估等环节，通过不断测试完善装备能力，加快原型样机生产和新装备部署。采用DevOps模式，ESB-E研发团队仅用8个月时间完成从概念批准到装备首次部署的整个流程，并不断完善提升装备性能，在一年时间内向ESB-E交付全新的网络能力。在提升通信网络能力，减少装备体积、重量和功率（SWaP）的同时，进一步压缩ESB-E的人员和车辆编制，以满足远征作战需求。

2.2 采用能力集模式，迭代推动网络发展

随着新兴技术不断涌现，武器装备更新换代节奏加快，为准确评估战术网络远期发展需求带来挑战。通过与业界联合，N-CFT和PEOC3T决定以每两年发布一次能力集的形式，推动网络能力迭代发展，分阶段开展装备部署，渐进式交付新的网络能力。从2021年到2028年，将依次交付CS21、CS23、CS25和CS27四个能力集，以增量模式迭代推动网络发展，力争在2028年完成网络现代战略目标，占据多域作战主导权。前一个能力集进入装备订购和部署阶段时，下一个能力集的研发、测试及评估工作也将同步展开。这种短期增量部署模式具有两个优点：一是能够避免一次性大规模投入资金，缓解陆军经费紧缩带来的压力；二是开发团队对技术发展趋势和面临的挑战进行评估，结合当前装备技术现状，不断开展创新设计，将具有前景的技术及时应用到武器装备中，持续保持技术领先优势。

2.3 采用COTS方案，显著提升系统性能

目前，商业公司已在军民通用技术领域投入巨额资金，积累丰富的开发经验，取得领先的技术成果，甚至部分COTS技术已远高于军方现有技术水平。美陆军将COTS方案纳入选择范围，优选研发合作伙伴，拓宽装备订购渠道，而将其有限的科研力量和经费更多地投入到仅政府和军方专用的技术和装备方面。美陆军选用的COTS方案具有技术成熟、性能优异等特点，可显著提升装备性能。ITN新型无线电台采用的战术可扩展移动（TSM）波形由TrellisWareTechnology公司研发，具有吞吐量高、可扩展性强等特点，最大组网节点数可到200个以上，远高于当前士兵无线电波形（SRW）组网最多节点数40的限制。通过引入商业波形，并保持与现有平台波形的兼容，美陆军突破传统联合战术无线电系统（JTRS）波形的局限性，显著增强底层战术梯队的互联互通能力。

3、ITN能力特点

3.1 通信网多路径冗余，网络弹性强、结构可定制

ITN以无线电台、中低轨道卫星、4G蜂窝移动通信、WiFi以及空地数据链等多种通信手段为基础，组成“天空地”多位一体的通信网络，能够在频谱拥塞、对抗激烈的环境中，为作战人员提供更强的网络弹性。借助中低轨道卫星，能够减少网络传输时延、提高网络容量，还能够为装甲部队提供动中通信能力，赋予指挥官多种通信选项。ITN网络具备模块化特点，可以根据任务特点对网络进行定制，以满足不同作战场景对网络结构和通信手段的独特需求。

ITN能够根据战场环境和任务需求，从多种传输路径中选择最佳传输方案，使士兵、车辆、飞机和指挥所之间实现互联互通，实时共享态势信息。例如，在基础设施条件允许时，作战人员会优先使用本地4G、LTE商用蜂窝网络，提高信息传输的稳定性和信道带宽。Viasat公司研制的混合自适应网络体系结构允许卫星用户在政府网络和商业网络之间实现无缝切换，确保通信链路的畅通。

3.2 机密与“安全但非密”（SBU）架构互补，作战灵活性高、互操作性强

美陆军传统的战术互联网采用单一的安全架构，对机密和非密信息统一加密，导致网络设备操作复杂、运维成本高。ITN在原有机密网络架构基础上，增设SBU网络架构，且所占比例高达75%，主要用于传输营及营以下交换频次高、时效性强的非密战术边缘信息[4]。SBU网络架构使作战人员可以接入4G和LTE商用蜂窝网、高级波形和卫星通信网，既扩大网络的覆盖范围，增强战术网络灵活性，又能有效避免战场信息过度加密行为，减轻开设机密级信息传输所需设备的负担，提升士兵战场生存能力。SBU网络架构采用美国国家商用安全算法进行加密保护，免去机密级信息传输所需的安全许可检查操作，增强陆军部队与联合部队、多国部队之间的互操作性和可访问性，提升信息共享能力。

3.3 态势感知技术先进，信息分发及时、共享能力性强

陆军网络现代化工作注重提高部队态势感知能力。通过ITN终端用户设备，士兵能够共享通用作战图，准确地定位本人及友军的位置，预知作战行动轨迹，进而精确设定火力打击目标。借助双信道无线电台及商业网络，分队能够共享和接收来自战场上单兵和武器平台的文本、语音和图像信息，回传到上级指挥所，使指挥官能够及时跟踪战场态势变化情况，快速做出决策部署。ITN网络新增的综合视觉增强系统（IVAS）能够为士兵提供类似护目镜的自然视野，协助指挥官快速制定作战地图、共享作战信息[5]。该系统可汇总各作战单位的数据，如敌人数量、装备部署、天气情况等，实现多兵种、多小队间的协同作战，使步兵班真正做到“先敌发现、先敌决策、先敌打击”。

4、对我军指挥信息系统建设的启示

4.1 坚持顶层筹划设计，科学制定发展路线

美陆军陆续发布《陆军现代化战略》《陆军任务指挥网络现代化实施计划实施纲要》等纲领性文件，制定陆军网络发展目标，编制网络现代化路线图。成立专职负责网络现代工作的N-CFT，与现有机构PEOC3T合作，共同制定以能力集为基础的分阶段迭代发展路线。我军可以建全相关制度机制，统筹协调各级机关业务部门、科研院所和工业部门，根据当前我军指挥信息系统发展实际，结合新兴技术发展趋势，科学制定指挥信息系统发展战略。以军事需求为牵引，统一建设规划、技术路线和标准规范，摒弃“烟囱”式发展模式，杜绝“信息孤岛”现象，建成能够支撑一体化联合作战的网络信息体系。

4.2 注重军民融合发展，吸收民用前沿技术

美陆军ITN发展过程中，建立系统化的军民融合发展机制，通过开展竞赛和合作交流等方式，鼓励私营中小企业参与军事科研，优先使用COTS解决方案，降低研发成本，加快装备采办进程。例如，TrellisWareTechnology公司研发的TSM波形组网规模大、抗毁顽存能力强[6]。当前，军民通用领域的技术更新迭代速度快、技术成熟度相对较高。我军应树立军民融合发展理念，综合利用军地资源，迭代推动通信网络现代化建设。建立健全军民融合发展机制，在机关统一领导下，组建军地联合攻关建设团队，吸纳民用市场上的先进技术、成熟产品和优秀人才，突破技术瓶颈，补足建设短板，推动指挥信息系统持续快速发展。

4.3 强化作战实验评估，提升装备实战能力

美陆军在开发CS21期间，装备测试工作多路并行开展，既在部队轮训期间进行，也在联合勇士评估和陆军作战实验等活动期间实施。美陆军在第1安全援助旅、空降第82师所属的步兵旅战斗队等单位开展实战实验评估，为ITN能力集建设方案提供反馈和指导，使ITN方案更具有实战性。我军应定期对新装备新系统进行作战实验和实兵演习。坚持“边部署、边试验、边确定”的原则，选取任务部队进行小规模装备部署，全面收集测试数据，科学分析装备性能，准确定位能力差距，而后由装备管理部门、工业设计部门和作战部队合力攻关，制定设备改进方案。

5、结束语

美国陆军正在从传统的采办与技术发展过程，转变到技术驱动、士兵反馈的能力集发展过程，充分利用现有技术编制路线图，确保技术与网络设计相匹配，从而实现联合全域指挥与控制。ITNCS21已于2020年开始在步兵旅战斗队和远征信号营进行部署。CS23将进一步提高网络容量和网络弹性，改善通信抗干扰能力，通过低轨道和中轨道卫星提高带宽和视距通信能力。CS2025将在陆军网络中引入云功能，包括自动交换能力。CS27将引入人工智能和机器学习技术，辅助指挥官进行作战决策。通过增量部署方式，ITN将于2028年完全替代当前的WIN-T成为美陆军战术互联网骨干网，为实现多域作战构想提供支撑。

参考文献:

[1]曾浩洋.美陆军战术网络现代化战略及其发展研究[J].中国电子科学院学报,2020,15(3):197-207.

[2]曾浩洋.美国陆军综合战术网络研究[J].通信技术,2020,53(03):525-534.

文章来源：张立健,杜松阳,马一松,胡春阳.美陆军综合战术网建设方法特点及启示[J].网络安全技术与应用,2021(06):106-107.