全球信息栅格及军事应用启示

卢 山， 鞠茂光， 晏 庆

（①海军工程大学，湖北 武汉 430033；②海军某通信研究所，北京 100841）

0 引言

从第一次海湾战争以来，各国军事专家纷纷意识到，在未来战争中，信息将成为战争的第一要素。谁能在获取、传输、处理和利用战争信息方面占优势，谁就能掌握战争的主动权，直至赢得战争的胜利。为了解决实际应用中暴露出的各种问题，弥补各军种现有综合电子信息系统之间“信息共享能力差，难以融合集成”的缺陷，美军提出了“全球信息栅格(GIG，Global Information Grid)”的概念，并制定了发展计划[1]。GIG通过整合各种信息资源，将各军种现有的“烟囱式”系统融合为一个可以共享“陆、海、空、天”多维信息的互连互通互操作网络，为打赢未来信息化战争奠定了坚实基础。

全球信息栅格是美军全力打造的军事电子信息系统，是未来网络中心战的基础。深入研究全球信息栅格对于提升军队信息化水平，推进以信息技术革命为主体的新军事变革，促进军事信息网络化建设水平具有十分重要的意义。

1 全球信息栅格的概念、组成和功能

1.1 全球信息栅格的概念

信息栅格（Information Grid）随着通信和网络技术的发展而产生。它利用通信网络将分散的各种资源、计算机、存储设备、软件、数据库等连接起来，为处于不同地理位置的用户，提供所需要的业务应用和信息服务[1]。信息栅格的突出特点，一个是网上资源的共享和利用，另一个是多个节点的协同工作。

GIG概念于1999年9月22日在美国防部首席信息官（CIO）的备忘录中提出。根据美军《全球信息栅格顶层要求文件》的定义，GIG是“全球互连的、端到端的信息系统、与之相关的过程和根据作战人员、决策人员和支持人员的需要收集、处理、存储、分发和管理信息的专业人员构成”[1]。GIG包括所有自有的及租用的通信和计算系统及服务、软件（包括应用软件）、数据、安全服务和其他为获得信息优势所需的相关服务。GIG目标是“在恰当的时间、恰当的地点，将恰当的信息、以恰当的形式交给恰当的接收者，同时压制敌方谋求同样能力的企图”[1]。

1.2 全球信息栅格的组成

GIG包含三部分：传感器栅格、交战栅格和信息栅格。GIG的构建思路如图1所示。

图1 GIG的组成结构[2]

其中，信息栅格是一个信息系统，它提供通信、信息处理、信息储藏和增值服务，以便用户能发展信息、处理信息和交换信息。传感器栅格、交战栅格和信息栅格紧密联系在一起，从而为美军提供传感器到射手的无缝信息传输和共享能力。

1.3 全球信息栅格的功能

美军期望GIG能提供以下能力：

①安全、无缝的端到端的信息传输和共享能力；②能满足美国国防部及情报部门在和平时期和战时的需求；③联合的、大容量的组网运行能力；④采用开放的架构，易于扩展，新技术能嵌入，同时能兼容原有系统；⑤具备“即插即用”的互操作能力，可按需快速地进行调整和重新配置；⑥通过提供动态的成员加入或退出机制，支持灵活的、安全的和互操作的政策管理；⑦能够按照要求提供所需的连接、带宽和处理能力；⑧可随时地、动态地改变控制信息访问和交换信息与服务的政策；⑨实现深度防御，提供极强的信息安全能力。

2 全球信息栅格对战争的影响

2.1 战争样式的转变

信息化时代的战争，军事理论、战争形态和作战样式等方面将发生根本的改变。信息技术的发展带来了战争形态、指挥体制、作战方式等一系列深刻的整体性变革，信息技术已经成为未来战争中提升战斗力的第一要素。随着美军GIG的设想与建设以及新信息技术革命的不断深入发展，美军真正实现了传感器网络、通信网络和武器网络之间的无缝连接。通过GIG，美军实现了“传感器到射手”的无缝铰链，“发现即摧毁”的战斗目标基本实现。

2.2 “平台中心战”向“网络中心战”转变

美军GIG的提出和建设，推动了美军 “平台中心战”向“网络中心战”的转变。美军提出了“网络中心战”的设想，其主要的思想是：利用信息优势来形成战争中的知识优势和决策优势，并最终转化为战争胜势。“网络中心战”是随着信息技术的不断发展而诞生的新的作战方式。“网络中心战”时代，谁能最快地了解战场态势，并高效地执行作战任务，谁就能获取战争的制信息权，从而赢得战争胜利。“网络中心战”的成功直接依赖于信息共享的可靠性、完整性和适时性。“网络中心战”时代，作战将不再以武器平台为中心，而是以信息栅格为中心。GIG是美军实现“平台中心战”向“网络中心战”转变的基础和关键，被称为“网络中心战”的“神经中枢”，“网络中心战”的各作战实体都依赖于GIG所提供的信息能力生存和作战。

2.3 建设信息化军队的技术保障

美军《2020 联合设想》提出的信息优势和决策优势，是为了有效地实施联合作战，从而实现全球的战略目标。全球信息栅格能使作战人员在一个强大的网络和信息基础设施支持下，大大改善系统的互操作性，实现端到端的信息传输能力，达到带宽容量的最大化，从而最佳地共享和利用信息。通过构建能覆盖陆、海、空、天、潜等各类作战平台的扁平化、分布式网络系统，达成网络互联互通、手段可控可管、业务按需服务、传输自动路由、信息安全保密、用户随遇接入的一体化信息传输平台，以信息系统栅格化推进作战力量一体化，以增强军队应对作战需求不确定性的能力，提高基于信息系统的体系作战能力。因此，军事信息栅格是军队未来获取信息优势、提高联合作战能力不可或缺的手段，是实现我军向信息化军队转型的技术保障。

3 全球信息栅格的军事应用启示

为实现建设信息化军队，打赢信息化战争的目标，我们必须根据我国国情，学习研究世界主要军事强国，尤其是美军在建设GIG过程中的思路和方法，加强信息化战争理论研究，加快信息化基础设施建设，着力推进信息系统融合，构建具有我军特色的军事信息栅格体系，实现军队信息化建设跨越式发展。

3.1 以军事需求为牵引，加强体系架构研究

技术始终随着需求改变而不断发生变化，借鉴美国GIG发展的成功经验，从军事需求分析出发，构建适合军队任务特点的信息系统体系结构。系统建成后是否紧贴实战需求，是否适合我军作战特点，其关键在于军事需求论证工作的成败。加强军事需求研究论证，应特别注重其战略性、前瞻性、可行性和实用性，在军事信息栅格建设过程中，应依据未来一体化联合作战方式，加强对战场信息优势之争的理解和把握，通过全面系统的顶层规划设计，研究论证军队作战任务特点对军事信息系统的需求，建立军事信息栅格建设需求的理论模型，从而构建军事信息栅格的体系结构。通过全面系统的军事需求分析、科学规范的顶层设计和规划、合理可行的实施步骤和保障措施，指导和规范军事信息栅格的总体设计，为军事信息栅格建设提供强有力的理论支撑。

3.2 以集成为基础，稳步推进系统建设

信息化本质上就是集成化[3]，综合集成是构建复杂系统的基本方法。军事信息栅格建设的核心是综合集成，要依据顶层设计的规范化，技术体制的标准化的原则，通过对已有系统进行标准化改造，对新研系统进行规范化设计，纵向实现传感器、指控系统、武器平台的有效融合，横向实现各军兵种信息系统的有效融合，从而全面实现更大范围、更多层次的信息共享和有效利用。建设和发展军事信息栅格是一项复杂的系统工程，应首先推进现有信息系统的融合，通过区域性信息栅格建设发现问题、研究问题、解决问题，不断探索信息栅格建设的规律，有效避免大规模建设的投资风险和重复建设的资源浪费，实现向军事信息栅格的逐步演进。

3.3 研究突破关键技术，提升系统整体能力

关键技术决定着军事信息栅格的功能实现与能力水平，当前需突破以下关键技术：①网络关键技术，主要是各专用子网控制技术、有线/无线网综合组网技术、自动路由和软交换等技术；②系统动态集成和重组技术，提供基本的、基于栅格服务的系统集成功能、资源动态分配功能，以及系统静态和动态数据的备份和恢复功能；③是多级入侵检测和响应技术，在系统级加入病毒检测和防火墙等反入侵措施，在应用级进行入侵检测，通过告警功能通知军事信息栅格安全服务管理机制作出响应；④共享的环境支持技术，为各种军事应用系统软件提供统一的开发和运行环境，集成各军兵种联合作战和独立作战任务的应用软件，提高应用系统的可移植性、互操作性和重用性。同时，采用系统仿真技术，结合特定作战背景，对军事信息栅格涉及到的关键分系统、关键装备和关键技术进行先期演示验证，探索形成大系统（系统的系统）的技术方案和途经，提高军事信息系统的整体水平和作战效能。

3.4 注重民用技术，加速推进军队信息化建设

信息技术和信息资源都具有很强的“军民通用性”，世界主要军事强国在各自军队信息化建设过程中都十分重视对民用信息资源的利用。其主要优势在于：①信息技术具有通用性，它既可用于国家民用信息化建设，建设各行业信息网络系统，也可用于军队信息化建设，建设作战、政工、后勤、装备等各类信息系统；②民用信息技术具有更强的先进性，这主要得益于民用信息技术的需求大、更新快、应用广等特点，激烈的市场环境促使民用信息技术升级换代的速度越来越快；③采用民用信息技术可以缩短军事信息技术研发周期，据一些美国军事专家估计，发展信息化武器装备所需的信息技术70%～80%来自民间，20%～30%来自军队[4]，利用民用信息技术的最新成果，可大幅缩短军事信息系统研发时间，减少投资，降低风险，为军队信息化建设的持续推进提供不竭动力，同时也可促进民用信息技术更好地发展，实为一举两得的良策。

4 结语

未来战争必将是以“网络中心战”为核心的信息化战争，信息优势之争将成为制胜的关键所在，也是高技术战争中诸多主动权争夺的焦点。因此深入研究全球信息栅格建设，特别是研究世界主要军事强国在信息化建设中的经验做法以及从中获得的启示是十分必要的，对于加速推进我军军事信息栅格建设，提升我军军事信息网络化水平有着重要意义。

[1] DoD. DoD Information Officer Guidance and Policy Memorandum No. 4D8460： Department of Defense Global Information Grid Networks[R]. Washington： DoD, 2000： 5-9.

[2] 郭小东.全球信息栅格的结构与探讨[J]. 中国科技信息，2010(01)：50-53.

[3] 陈帅,高福军,郝政疆.从综合集成角度研究美军“网络中心战”[J].国防技术基础，2009（03）：36-43.

[4] 王保存.外军信息资源开发利用的主要做法[J]. 国防，2006（02）：73-76.