定義 C4KISR系統(tǒng)是美軍軍事信息處理系統(tǒng),由美國國防部組織研制。是發(fā)展之前的C4IS信息化系統(tǒng)的產(chǎn)物。其研制實(shí)際上始于20世紀(jì)90年代中期,2001年才提出。目前這一系統(tǒng)已經(jīng)建立,但是它仍在不斷的完善發(fā)展之中。此系統(tǒng)體現(xiàn)21世紀(jì)初期美軍信息化建設(shè)的成就。
(指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)、監(jiān)視、偵察)系統(tǒng)就是起“融合”作用的武器系統(tǒng),它能將所有信息數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)匯集起來,達(dá)到信息共享、共用、共調(diào),從而確保各軍兵種與指揮部之間交換信息和數(shù)據(jù),大大提高指揮的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。C4是(指揮command、控制control、通信communications、計(jì)算機(jī)computer、)K是殺傷kill、I是情報(bào)intelligence、R是偵察reconnaissance;S是監(jiān)視surveillance)其功能有:搜索并發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、跟蹤與監(jiān)視目標(biāo)、識(shí)別目標(biāo)、決策、持續(xù)識(shí)別、打擊目標(biāo)、戰(zhàn)斗損傷評(píng)估,這些功能形成一條強(qiáng)有力的“殺傷鏈”。近幾次高技術(shù)局部戰(zhàn)爭表明:C4KISR系統(tǒng)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的神經(jīng)中樞和“兵力倍增器”,是奪取信息獲取權(quán)、控制權(quán)和使用權(quán)的最有力手段。軍隊(duì)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)容不是一成不變的,它是隨著軍事技術(shù)和戰(zhàn)爭實(shí)踐的發(fā)展而不斷豐富、不斷延伸的。
編輯本段C4KISR系統(tǒng)的基本內(nèi)容 C4KISR系統(tǒng)的發(fā)展歷程C4KISR的概念,是美國國防部2001年提出的。C4KISR系統(tǒng)的發(fā)展和完善突破了人們對(duì)傳統(tǒng)C3I系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)觀點(diǎn),它代表著信息平臺(tái)發(fā)展的新思路和新趨勢,支撐和決定著未來網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的成效。
C4KISR體系結(jié)構(gòu) 1991年以前,美國軍事信息系統(tǒng)的建設(shè)是各軍種獨(dú)立開發(fā)的“煙囪式”, 海灣戰(zhàn)爭中,美軍發(fā)現(xiàn)其軍事信息系統(tǒng)存在嚴(yán)重缺陷,表現(xiàn)如下:(1)各軍種獨(dú)立建設(shè)的“煙囪式”信息系統(tǒng)不能互通和互操作;(2)系統(tǒng)處理情報(bào)不及時(shí),貽誤戰(zhàn)機(jī);(3)信息系統(tǒng)不能有效識(shí)別敵我,造成多起誤傷。這些因素成了新軍事革命的導(dǎo)火線,美國軍方深刻認(rèn)識(shí)到必須建設(shè)全軍一體化的信息系統(tǒng)。1992年,美國參聯(lián)會(huì)提出了武士C4I計(jì)劃,要求系統(tǒng)一體化,采用可互操作的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、各級(jí)指戰(zhàn)員能在任何地方、任何時(shí)間獲取所需的準(zhǔn)確、完整、經(jīng)融合的作戰(zhàn)信息,最有效地完成作戰(zhàn)任務(wù)。1993年1月14日,美國國防部批準(zhǔn)實(shí)施國防信息基礎(chǔ)設(shè)施(DII)計(jì)劃。DII是美國國家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NII)的組成部分。是用于滿足美國在各軍事作戰(zhàn)范圍內(nèi)對(duì)信息處理和傳輸需求的網(wǎng)絡(luò),它集通訊網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、軟件、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序、武器系統(tǒng)接口、數(shù)據(jù)安全服務(wù)及其他服務(wù)于一體。全球指揮控制系統(tǒng)(GCCS)的提出,是為實(shí)現(xiàn)武士C4I計(jì)劃,并逐步取代全球軍事指揮控制系統(tǒng)(WWMCCS)。它是可互操作、資源共享、高度機(jī)動(dòng)、無縫連接任何一級(jí)C4I系統(tǒng)、高生存能力的全球指揮控制系統(tǒng)。同時(shí),陸軍在開發(fā)陸軍戰(zhàn)斗指揮系統(tǒng)(ABCS)、空軍在開發(fā)戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)管理核心系統(tǒng)(TBMCS)、海軍在開發(fā)海軍全球指揮控制系統(tǒng)(GCCSM)、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在開發(fā)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗作戰(zhàn)系統(tǒng)(TCOS)。
3 系統(tǒng)功能 C4KISR由10項(xiàng)功能組成:①搜索/發(fā)現(xiàn)目標(biāo);②跟蹤/監(jiān)視目標(biāo);③識(shí)別目標(biāo);④決策:需具有快速判定能力并從整個(gè)戰(zhàn)局得失出發(fā),選擇武器;⑤持續(xù)識(shí)別/滿足交戰(zhàn)規(guī)則:為確保不會(huì)違反交戰(zhàn)規(guī)則,在武器裝備發(fā)射彈藥前,需繼續(xù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)識(shí)別;⑥打擊目標(biāo);⑦戰(zhàn)損評(píng)估;⑧態(tài)勢預(yù)測:能夠?qū)ξ磥響B(tài)勢做出預(yù)測,包括掌握敵方的戰(zhàn)斗組織、威脅目標(biāo)、估計(jì)敵方的反制措施等;⑨計(jì)劃和控制:要求通過對(duì)傳感器、機(jī)動(dòng)及火力的合理運(yùn)用控制作戰(zhàn)局勢;⑩基礎(chǔ)設(shè)施:要求同時(shí)具有通信、嵌入式計(jì)算和信息分發(fā)能力,能將所有的傳感器、信息利用系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和武器系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系在一起。
C4KISR系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 C4KISR系統(tǒng)目前正在朝向?qū)鞲衅?、傳感器信息利用、指揮控制以及信息集成這四個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行深入的研究與探索。其關(guān)注的重點(diǎn)是地面作戰(zhàn),因此將對(duì)地面目標(biāo)的精確打擊作為研究的出發(fā)點(diǎn),開發(fā)一種可以發(fā)現(xiàn)并殺傷地面戰(zhàn)場目標(biāo)的轉(zhuǎn)型技術(shù)和系統(tǒng),全面提升美軍的作戰(zhàn)能力。
3.1作戰(zhàn)研究
3.1.1作戰(zhàn)等級(jí)分類?
為了系統(tǒng)地研究對(duì)地面目標(biāo)的精確打擊,該系統(tǒng)按照環(huán)境和作戰(zhàn)要求的不同,對(duì)作戰(zhàn)進(jìn)行復(fù)雜性等級(jí)分類。例如,作戰(zhàn)中最簡單的情況是使用常規(guī)的空對(duì)地武器在開闊地帶與敵人的集群式裝甲兵力進(jìn)行作戰(zhàn),最復(fù)雜的情況是在城市環(huán)境下使用高機(jī)械化地面部隊(duì)和自尋的導(dǎo)彈摧毀敵方的防御目標(biāo)。其他情況包括在復(fù)雜的叢林地帶使用非常規(guī)兵力和大規(guī)模殺傷性武器進(jìn)行的作戰(zhàn)。以作戰(zhàn)復(fù)雜性等級(jí)為參考,首先研究了在開闊地帶對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的打擊問題,目前正在研究如何搜尋和摧毀那些企圖通過使用樹葉、偽裝或者其他欺騙手段繼續(xù)隱藏的目標(biāo),此后還將研究如何在城市地域打擊目標(biāo)這一富于挑戰(zhàn)性的問題。
3.1.2打擊目標(biāo)受制因素
美國軍方認(rèn)為,對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行打擊主要受制于兩個(gè)復(fù)雜因素。第一是敵人,無論下一個(gè)可能的敵人是誰,他們毫無疑問地已經(jīng)注意到美軍在科索沃和阿富汗是如何作戰(zhàn)的,并已從那里了解了美軍的系統(tǒng)和戰(zhàn)術(shù)的大量弱點(diǎn)。例如,如果關(guān)閉雷達(dá),高速反輻射導(dǎo)彈將不能對(duì)其實(shí)施打擊。第二是目標(biāo)的多樣性?,F(xiàn)代化的目標(biāo),從傳統(tǒng)遠(yuǎn)程導(dǎo)彈運(yùn)輸?shù)桨l(fā)射車,再到安裝在商用卡車上的武器,都具有多樣外部特征和廣泛的能力。還有,在一些軍事行動(dòng)中,如何對(duì)付零散作戰(zhàn)人員,也是美軍目前仍需面對(duì)的問題。
3.1.3對(duì)目標(biāo)實(shí)施打擊
美國軍方還開發(fā)了一種C4KISR的功能性體系結(jié)構(gòu)框架,用以支持對(duì)C4KISR系統(tǒng)十分關(guān)鍵的識(shí)別技術(shù)的研究。這種功能性體系結(jié)構(gòu)的中心是一個(gè)由各種互相協(xié)作的C4KISR資產(chǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。這些資產(chǎn)包括傳感器/平臺(tái)、指揮和控制能力、武器系統(tǒng)和彈藥等。無論何時(shí),一旦確定與目標(biāo)要進(jìn)行交戰(zhàn),就可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)和位置,對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)化的資產(chǎn)進(jìn)行臨時(shí)最佳組合,對(duì)目標(biāo)實(shí)施迅速追蹤打擊,完成交戰(zhàn)序列。整個(gè)體系將傳感器/平臺(tái)的組合劃分為5個(gè)層次:空間層、高空層、中空層、低空層和地面層。并對(duì)各種平臺(tái)裝配不同的傳感器。
3.2技術(shù)支持研究
技術(shù)支持是實(shí)現(xiàn)C4KISR系統(tǒng)的基礎(chǔ)。目前在傳感器、信息利用、信息集成以及指揮控制四個(gè)領(lǐng)域的主要研究項(xiàng)目有29個(gè),情況如下:
3.2.1傳感器領(lǐng)域
研究重點(diǎn)是可隨處布設(shè)、用以進(jìn)行目標(biāo)探測的多頻段感知裝備和可進(jìn)行精確目標(biāo)識(shí)別的傳感器。包括8個(gè)項(xiàng)目:極高頻/超高頻穿透樹葉雷達(dá)、多譜段目標(biāo)識(shí)別、建制的地面移動(dòng)目標(biāo)指示雷達(dá)、高清晰度旋翼機(jī)雷達(dá)、先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)瞄準(zhǔn)技術(shù)、無人值守地面?zhèn)鞲衅?、遠(yuǎn)距離三維激光雷達(dá)、近距離三維激光雷達(dá)等。
3.2.2信息利用領(lǐng)域
研究重點(diǎn)是對(duì)多種傳感器信息的利用,對(duì)移動(dòng)和固定目標(biāo)的持續(xù)跟蹤以及自動(dòng)化和輔助性目標(biāo)識(shí)別。包括4個(gè)項(xiàng)目:經(jīng)濟(jì)可承受的移動(dòng)面目標(biāo)交戰(zhàn)、實(shí)時(shí)戰(zhàn)斗損傷評(píng)估、網(wǎng)絡(luò)化嵌入式軟件技術(shù)、三維數(shù)據(jù)利用。
3.2.3信息集成領(lǐng)域
研究重點(diǎn)是多約束的語義信息網(wǎng)絡(luò)及嵌入式計(jì)算。包括9個(gè)項(xiàng)目:快速知識(shí)生成、傳感器信息技術(shù)、數(shù)字射頻標(biāo)記、戰(zhàn)術(shù)瞄準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目合成、嵌入式軟件的模塊化集成、DARPA代理標(biāo)簽語言、先進(jìn)情報(bào)監(jiān)視和偵察管理、先進(jìn)后勤規(guī)劃代理。?
3.2.4指揮控制領(lǐng)域
研究重點(diǎn)是戰(zhàn)場態(tài)勢預(yù)測和動(dòng)態(tài)計(jì)劃同步,包括8個(gè)項(xiàng)目:未來指揮所、“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”的指揮控制系統(tǒng)、活動(dòng)模板、先進(jìn)后勤規(guī)劃、自動(dòng)化協(xié)商小組、嵌入式軟件控制、自動(dòng)化成組控制、動(dòng)態(tài)戰(zhàn)術(shù)瞄準(zhǔn)等。
上述在研項(xiàng)目中有些已得到實(shí)際應(yīng)用并取得顯著效果。例如,“活動(dòng)模板”的研發(fā)比較成功,美軍利用它已經(jīng)形成了許多軍事指揮專用的規(guī)劃工具,并已在美軍特種作戰(zhàn)司令部投入使用。
C4KISR系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響以及21世紀(jì)的戰(zhàn)爭形式的威脅下的信息化戰(zhàn)爭C4KISR系統(tǒng)應(yīng)該具有以下發(fā)展趨勢:
1 在功能上,向綜合化、智能化方向發(fā)展
綜合化C4KISR為適應(yīng)體系對(duì)體系、系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的作戰(zhàn)需要,根據(jù)整體出威力、系統(tǒng)出效能的原理構(gòu)造未來指揮自動(dòng)化系統(tǒng)。首先提出建立更廣泛的C4I系統(tǒng)的新概念,它把C4I的范圍擴(kuò)展到反情報(bào)、聯(lián)合信息管理和信息戰(zhàn)領(lǐng)域。這種體制,不僅可以指揮控制己方的作戰(zhàn)部隊(duì),而且還可提供敵方如何指揮、控制其部隊(duì)的有關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)了多層次、大范圍的連接和信息共享,增強(qiáng)了信息作戰(zhàn)能力。
智能化是在知識(shí)庫系統(tǒng)和多機(jī)并行推理系統(tǒng)的主機(jī)結(jié)構(gòu)上,配置智能人機(jī)接口和智能網(wǎng)絡(luò)接口而構(gòu)成的。知識(shí)處理和人工智能問題求解的關(guān)鍵,在于知識(shí)庫系統(tǒng)的不斷充實(shí)、豐富和完備?!爸悄堋笔侵浮皢栴}求解能力”。即:把人類的領(lǐng)域?qū)<抑R(shí)、經(jīng)驗(yàn)和問題求解方法賦予機(jī)器、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò),使它們具備自律、自愈能力和某種領(lǐng)域的問題求解能力,這樣才具備智能成分,才能將其定義為智能機(jī)器、智能系統(tǒng)或智能網(wǎng)。
2 在規(guī)劃上,提高系統(tǒng)的多種能力
為了滿足未來高技術(shù)戰(zhàn)爭的需求,必須提高指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的各種作戰(zhàn)性能和適應(yīng)能力。
a、提高快速反應(yīng)能力
C4KISR系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都必須注意提高對(duì)付突發(fā)事件的反應(yīng)能力。這就要求必須建立多層次、多手段預(yù)警和偵察系統(tǒng),提供準(zhǔn)確情報(bào) ,保證對(duì)作戰(zhàn)命令和情報(bào)信息的迅速傳送。提高機(jī)動(dòng)和適應(yīng)能力,能夠適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境和殘酷的戰(zhàn)爭環(huán)境。
b、提高抗毀和生存能力
隨著指揮自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)水平的提高,其脆弱環(huán)節(jié)也會(huì)越來越多,抗毀和生存能力將更加突出,必須采取機(jī)動(dòng)隱蔽、防護(hù)加固、冗余技術(shù)、容錯(cuò)系統(tǒng)、抗干擾抗病毒等多種手段,從多種途徑提高抗毀和生存能力。有專家預(yù)測,在本世紀(jì),發(fā)達(dá)國家的C4I系統(tǒng)中的核心部分將能在核戰(zhàn)爭中生存,而容錯(cuò)計(jì)算機(jī)、自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)路、多級(jí)保密系統(tǒng)等將大大提高系統(tǒng)的可靠性。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展及其在軍事領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,使戰(zhàn)爭形態(tài)和作戰(zhàn)方式發(fā)生了革命性變化。
3 未來將加強(qiáng)研究的領(lǐng)域和關(guān)注方向
a、未來將加強(qiáng)研究的領(lǐng)域
對(duì)于C4KISR系統(tǒng)的研究,未來需要加強(qiáng)以下幾個(gè)領(lǐng)域:①可以高效地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、虛警率不超過0.01次/平方千米的廣域監(jiān)視傳感器和算法。②地面移動(dòng)目標(biāo)指示雷達(dá)。具有探測到隱藏在樹葉下慢速移動(dòng)的車輛和人員的能力。③ 多維探測技術(shù)。例如超高清晰度的地面移動(dòng)目標(biāo)指示器以及合成孔徑成像雷達(dá)(分辨率小于10厘米),可用于正確、高概率目標(biāo)識(shí)別。④ 遠(yuǎn)距離(大于10千米)目標(biāo)識(shí)別傳感器及信息利用輔助工具。新型傳感器及探測模式可以生成前所未有的目標(biāo)特征和現(xiàn)象。⑤ 半自動(dòng)及全自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別算法。要有可以將第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)的新目標(biāo)迅速插入識(shí)別算法的能力和按作戰(zhàn)能力進(jìn)行特定目標(biāo)識(shí)別的能力,不能局限于對(duì)安排好的,或者經(jīng)過模擬的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。⑥用于空中打擊和地面作戰(zhàn)的戰(zhàn)場預(yù)測,以及可對(duì)傳感器、信息利用系統(tǒng)和武器系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)同步的技術(shù)。
b、關(guān)注方向
為了加速C4KISR的研究進(jìn)程及其運(yùn)用,未來需關(guān)注以下幾個(gè)方面的發(fā)展:①傳感器領(lǐng)域:遠(yuǎn)距離監(jiān)視;多維、多方式探測;樹葉穿透移動(dòng)目標(biāo)指示器;對(duì)零散作戰(zhàn)人員的探測和跟蹤。②信息利用領(lǐng)域:自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別;連續(xù)跟蹤;自動(dòng)化裝備。③信息集成領(lǐng)域:網(wǎng)絡(luò)中心的實(shí)現(xiàn)技術(shù);分布式嵌入計(jì)算。④指揮控制領(lǐng)域:戰(zhàn)場預(yù)測;裝備的動(dòng)態(tài)同步。
C4KISR系統(tǒng)的發(fā)展過程是一個(gè)內(nèi)涵不斷擴(kuò)大,要素不斷增加的過程。縱觀其發(fā)展和變革歷程,可以得出這樣的結(jié)論:C4中的指揮控制是關(guān)鍵,通信和計(jì)算機(jī)是工具,ISR所包含的情報(bào)是基礎(chǔ),監(jiān)視、偵察是信息來源,而“K”即武器系統(tǒng)的打擊和行動(dòng),其所蘊(yùn)含的“殺傷”能力則是C4KISR系統(tǒng)發(fā)展的最終目標(biāo)?!‘?dāng)然,一場反C4KISR之戰(zhàn)也已悄然打響,并引起世界各國兵家的注目。據(jù)報(bào)道,為保障系統(tǒng)安全和贏得對(duì)抗優(yōu)勢,美軍已在各種作戰(zhàn)平臺(tái)上裝備了600多種電子對(duì)抗系統(tǒng),擁有近千架專用電子戰(zhàn)飛機(jī);并正加速將GIG(全球信息柵格)融入C4KISR系統(tǒng)之中,欲為建設(shè)和發(fā)展中的C4KISR系統(tǒng)構(gòu)建信息盾牌,以進(jìn)一步增強(qiáng)其免疫能力、抗毀能力和互通能力。
|