大数据时代背景下电子对抗情报云的构建及应用
2015-12-21赵震,胡伟
赵 震,胡 伟
(中国人民解放军61541部队,北京100094)
0 引言
随着电子信息系统的广泛应用和电子侦察能力的日益提升,未来战场的电子对抗侦察数据呈指数级增加,电子对抗情报侦察领域的大数据时代已然来临。在大数据时代背景下,电子对抗侦察数据在数据量级、数据类型、数据格式等各个方面均有显著增加。传统的电子对抗情报流程和情报保障手段已经不能适应前端侦察数据的这一剧烈变化。采取何种手段构建新一代电子对抗情报保障体系,以便在海量侦察大数据中快速、及时地获取有用情报,是电子对抗情报领域亟待解决的重要课题。
1 情报云在电子对抗情报保障中的应用优势
云计算通过网络将应用、数据及资源集成,将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务,并以服务的方式来提供给各类用户。情报云则是一种基于云计算技术的分布式情报服务系统。
从信息服务的视角看,情报云是一个大型信息系统,它通过功能强大的计算中心,利用分布式计算系统,使得海量用户可以通过便携式终端从其上享受情报服务。从而利用“群力”实现数据分析、数据融合和情报分发,避免海量数据纷扰。情报云在电子对抗情报保障中的应用优势主要体现在以下三点:
1)可以有效提高体系的情报共享能力。情报云一般都具有很强的兼容性,在云服务平台的基础上,辅助以人工智能、信息推拉、数据挖掘等技术,并通过栅格化信息传输网络便可实现情报共享。在此过程中,用户只需要关注自身的电子对抗情报需求,而不必在情报资源的规范格式上耗费精力。
2)可以明显改善体系的安全性和可靠性。电子对抗情报云适宜采用“私有云”或“企业云”的方式构建,从而隔离其与其它风险网络和无关计算机的连接。与此同时,情报云集中管控、专业维护、用户认证的特点可以确保数据安全,防止失泄密发生。
3)可以部分降低体系的构建成本。云服务开发的一大重要优势就是规模经济。相对于独立开发或使用一整套高性能计算设备来实施情报处理和共享,云计算技术利用大量廉价计算机,组网连接运行而形成的情报云成本较低廉。
2 电子对抗情报云的构建
电子对抗情报云的构建要坚持以任务需求为牵引、以现有技术为基础,寻求未来需要与客观实力的结合点,使其既能满足未来联合作战电子对抗情报保障的需要,又能符合现有技术与设备的实际能力,避免体系构建的虚无缥缈和言过其实。结合目前民用领域的一些云服务技术的研究成果,电子对抗情报云可大致按照用户访问接口层、核心服务实施层、应用服务管理层三层设计进行构建,如图1所示。
图1 电子对抗情报云服务平台
1)用户访问接口层。该层是最顶层,是包含了联合作战指挥机构、信息作战部(分)队、火力打击部队等联合作战情报用户的云终端,同时也包括各级情报处理部门、情报侦察力量等情报云用户。各类情报用户可以通过终端设备接口有限制地访问情报云,享受核心服务实施层提供的服务。在该层中,系统首先将各类情报用户的情报需求,转换为机器能够识别的代码语言,而后从核心服务实施层调取相关设备资源、环境资源和软件资源。各平台用户可通过具有多种功能键位的虚拟界面,直接调用情报服务。
2)核心服务实施层。该层是中间层,包含基础设施服务子层(IaaS)、平台服务子层(PaaS)、软件服务子层(SaaS)共三类子层。IaaS 子层是电子对抗情报云的物理基础,其包含了构成云计算资源池的大规模服务器群,从而为情报生产活动提供所需的规模化硬件资源。同时,IaaS子层还负责对情报素材和情报产品的分布式存储任务。PaaS子层负责提供应用程序的运行与管理的相关服务,同时实现对情报大数据的处理分析功能。在该层上,情报用户无须考虑底层的网络、存储、操作系统等问题,直接开发和运行各类情报分析和处理的应用软件。由于PaaS子层部署在大规模硬件设施的基础上,因此对情报大数据的处理分析需要抽象处理过程,并要求其编程模型支持规模扩展,屏蔽底层细节并且简单有效。SaaS子层面向终端用户,不同的情报用户可以利用基于Web的应用软件,对云计算数据中心实施访问与检索,从而获取共享的情报资源。
3)应用服务管理层。该层是最底层,可以对情报云实施管理,从而确保情报云的核心服务能够高效、安全地运行。情报云采纳了计算机集群式数据中心的构建形式,任何情报用户在需要获得情报服务时,都必须借助于云服务平台。面对大量情报用户的需求,情报云需提供准确、可靠、可用、及时的个性化情报服务。而规模巨大、结构复杂的情报云要完全满足用户的服务质量需求(QoS)是较为困难的。因此,该层需要就情报云的保障服务与各级用户的精细需求进行协调,并制定情报保障协议。当情报云无法为情报用户提供协议要求标准的保障服务时,应对情报侦察要素、情报处理要素进一步实施侦察和处理,并将结果上传至云端,由情报云继续实施情报保障服务。同时,该层还负责保障情报云内数据的安全,需要在网络隔离、数据加密、访问控制等方面采取有效措施。
3 基于情报云的新一代电子对抗情报保障体系
未来作战的电子对抗情报保障体系由于情报保障任务的特殊性,需要具备灵活多变、全面协调的组织结构。同时,既要具有层级式情报体系组织关系顺畅、保障任务明确的特点,又要具备集中式情报体系保障流程短、情报质量高的优势。
为此,本文从体系的指挥管控、情报侦察、情报处理和信息传输等四大功能要素的视角,探索构建一套基于电子对抗情报云的情报四要素联动释能的“1+4”情报体系。
在电子对抗情报保障体系中,指挥管控要素是体系的驱动要素,对于整个体系电子对抗情报保障能力高低具有关键性的主观影响作用。指挥管控要素的作战经验、指挥艺术、认知积累直接影响情报侦察要素的侦察效能,而情报侦察要素装备手段的发展升级又迫使指挥管控要素不断提升认知水平、更新陈旧知识。必要时,指挥管控要素还须调整编制体制以应对情报侦察要素的发展。情报处理要素处于情报生产的中间环节,其依赖情报侦察要素输入侦察数据等原始情报素材。因此,情报侦察要素侦察效能的释放将直接制约着情报处理要素的处理质量。此外,指挥管控要素在长期的电子对抗情报保障实践中获得的经验、知识和理论也将有助于情报处理要素效能发挥,尤其是当前计算机技术、人工智能的快速发展和应用,一些抽象的经验、认知和理论已经被转化为可利用的知识(系统),如专家知识库、情报分析处理辅助系统等。信息传输要素是连接其它各要素的纽带,负责指挥信息、情报信息、数据指令的流通,其一方面受到指挥管控要素的主观影响和控制,另一方面又在客观上影响其它几个要素的信息获取与传递。体系四要素之间的相互关系如图2所示。
图2 电子对抗情报保障体系各要素之间关系图
为构建功能全面、架构合理的新一代电子对抗情报保障体系,在厘清体系四大功能要素的交互关系之后,需进一步利用情报云服务平台对各组成要素进行聚合联动。情报侦察要素处在联合作战电子对抗情报保障体系的最前端,在指挥管控要素的指挥下,其对整个战场空间内的信息作战目标和火力战关键目标辐射出的电磁信号进行搜索、截获、识别、处理,并将侦察数据等初级情报产品通过栅格化信息传输网络上传至情报云。情报云除了为情报产品提供分布式存储服务外,还为情报处理要素提供各类情报分析软件的运行环境,辅助情报处理要素完成联合作战情报大数据的分析处理。情报处理要素可以依托情报云对异类源侦察数据进行融合,并对多源情报资源进行印证关联,以初步生成战场空间电磁态势等情报。在指挥管控要素的指挥和授权下,用户可以有限制地调用情报云中的软件服务,即利用云终端或浏览器在情报数据库中访问、检索感兴趣的情报产品。
4 结束语
依托电子对抗情报云、四大情报功能要素联动释能的“1+4”电子对抗情报保障体系,将能够有效应对情报大数据时代的冲击,使情报各要素得以联动集成。电子对抗情报云的构建使得传统情报要素间的协同关系变得顺畅明晰,并使得困扰电子对抗情报保障多年的情报共享和情报融合得以解决,同时也使得未来作战各类情报用户获取自身需要的情报产品变得简单易行。■
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