论世界信息网格概念及其应用

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论世界信息网格概念及其应用

1 引言

随着现代作战需求的牵引、技术发展的推动,以及“信息优势”、“联合作战”和“网络中心战”等理论的驱使,电子信息装备得到了空前快速的发展,其战略作用更加突出。“全球信息网格(GIG)”是上世纪末美国防部为适应军事革命发展推出的一项庞大的国防电子信息工程计划,已于2000年开始启动。它将在全球范围内建立一个超大规模信息系统,提供一整套增值功能来支援信息处理、存储与传送,并实现人网互动、网络管理、信息分发管理、信息保障等功能的最优化,这些功能充分交织、融合,以实现大系统之互通,以实时方式和真实图像向所有官兵提供全面的态势感知能力。按目前进度,该计划将于2020年完成,届时通过这一先进信息基础设施,将对军事测绘产生全面而深远的影响。

2 全球信息网格的概念

所谓“全球信息网格(Global Information Grid)”,简称GIG,就是由可以链接到全球任意两点或多点的信息传输能力、实现相关软件和对信息进行传输处理的操作使用人员组成网格化的信息综合体。

GIG将保密及非保密计算机网络连接成全球性信息网,将为陆军士兵、海员、飞行员、陆战队员和决策层提供数据,为联合作战单元提供单一的、端对端信息系统能力,包括安全的网络环境,使用户不管地点在哪里,都能访问共享的数据和应用,并得到强大的网络/信息中心基础设施的支持。

3 组织结构

全球信息网格是全球互连的、端对端的信息能力,相关过程和用于收集、处理、存储、散布并根据作战单元、决策人员和支持人员的要求来管理信息的人员的集合。

从体系结构上看,GIG一改以往指挥(Command)、控制(Control)、通信(Communication)、计算机(Computer)、情报(Intelligence)、系统监视(Surveillance)和侦察(Reconnaissance)(简写为C4ISR系统)的纵向一条线或组网一个面的链接模式,按照联合作战体系结构,科学地联接成一体化的系统,建立网格状的信息网系,以便从结构上为实现全球任意点、不同需求之间的信息沟通提供环境条件。

从系统组成上看,GIG将系统分为基础、通信、计算、全球应用和使用人员五个层次。基础层次包括体系结构、频谱分配、法规标准、管理措施等;通信层次包括光纤、卫星、无线通信以及国防基础信息系统网、远程接入点、移动用户管理业务;计算层次包括网络服务、软件管理、各类数据库和电子邮件;全球应用层次包括全球指挥控制系统、全球战斗支持系统、日常事务处理程序以及医疗保障系统等;使用人员层次包括陆、海、空、天军及特种部队等。

从技术体制上看,GIG包括了多种专用或租借的通信计算机系统和设备、各种软件(含应用软件)和数据,安全服务设备,以及有助于谋求信息优势的其他相关技术。

从处理程序上看,GIG可区分处理各类信息的优先级等。美军认为,信息交换需求应分为几个不同的部分,在GIG中,信息交换的需求量依次为武器控制(约占1/3),指挥控制(约占1/5),非战争的军事行动00TW(约占1/5弱),战场防护,情报、侦察与监视,通信与计算以及勤务保障等。

4 全球信息网格在军事测绘中的应用

在现代高技术战争中,信息对交战双方而言是至关重要的。有了网格技术,就可以充分利用分布的计算机资源来处理海量数据,及时获得战场各处的资料信息。可以说,未来战争中,网格领域的竞争实质就是在信息领域的竞争,谁率先实现了网格,谁就掌握了信息领域的主动权。网格作为第三代的互联网,不仅可以实现各种信息的快速传输、资源的共享,更重要的是网格可以让人们“透明”地使用、计算、存储其他资源,并实现异地的协同工作。利用网格技术将各战区指挥系统中枢相联,各处理器共同完成数据的处理任务并互为备份,形成扁平形 “网状”指挥结构,可以增强整个指挥系统的抗毁性。同时,借助于网格技术,每一个作战单元,甚至是每一个参战人员都可能成为战场的信息或指令的发出者,从而在整个战场形成了“网状”的力量结构,使每一个作战单元都具备信息化的作战能力。

军事测绘领域中的“数字地球”概念,实际上就是网格技术对人们思维模式的一次冲击。“数字地球”就是把地球上一切与地理位置有关的信息,用数字的形式进行描述,然后通过网络形成丰富的资源,从而为信息化作战服务。网格信息处理框架是实现“数字地球”的关键。目前获取数据的方式已经有了很大改进,在数据越来越多的同时,如何处理数据成为难题。大量的数据需要迅速处理才能得到应用,同时又要最大可能避免由于观测方法、使用仪器和环境差异带来的误差。在关键数据变成关键模式的过程中,需要大量、迅速的计算,技术上的工作量相当大。在这种情况下,网格技术成为实现这种新的思维方式的最佳工具。

“全球信息网格”技术,就是以全球地理空间数据为基础,融合多方面作战信息来构建的。地理空间数据库的建立除了包容几十年的测绘成果外,卫星遥感也提供了新建和更新数据库的全部技术与方法,所以又称为“军事测绘的基础框架”。军事测绘主管部门所提供的空间数据,是唯一的法定和权威数据,具有国家认可的可靠性和精度保证。由于这一面向全球的地理空间数据库非常庞大,各国的测绘部门都采用军地合作的办法,共建共享。

5 结语

进入21世纪,人类社会加快了从工业时代向信息时代迈进的步伐,战争形态由机械化战争向信息化战争加速演变,协同性联合作战正进入一体化联合作战的新阶段,发达国家的军队正着力从“平台中心战”向“网络中心战”转变,构建基于网络无缝链接的陆、海、空、天、电一体化联合作战力量体系,使之具备灵敏准确的战场感知、安全顺畅的信息传输、实时高效的指挥控制、智能化的远程精确打击、全时空的战场快速机动和可视化的聚焦保障能力等,成为世界军事发展的必然趋势。全球信息网格的建设与发展就是顺应这个发展潮流的产物,在军事测绘领域具有广阔的发展前景,并将在现代信息化战争中发挥举足轻重的作用。

参考文献:

[1] 高俊.测绘保障在军事变革中发展.军事沙龙,2004,(14). #p#分页标题#e#

[2] 邹振宁,周芸.美军综合电子信息系统建设及发展策略.军事沙龙,2004,(19).