美陆军信息系统问题分析

来源：中国指挥与控制学会

简 介

上世纪80年代末，美国陆军基本建成了具有一定纵向集成能力的各兵种和功能区战术级C3I系统，并在海湾战争中展示了其经过初步信息化综合集成后形成的强大作战能力，由此掀开了地面战役由机械化向信息化过渡的序幕。然而，近三十年过去了，自系统构建之初就存在的互操作性问题始终没有得到有效解决。近日，曾在第III军、第82空降师、第2步兵师第1空降旅战斗队和第1骑兵师担任全源情报技术员的Garrett Hopp，从一线使用者的角度撰文分析了美陆军任务指挥信息系统中存在的问题，并给出了解决办法，有一定的参考、借鉴意义。全文编译如下。

当个人计算机（PC）刚刚上市的时候，在具有不同功能和操作系统的计算机之间发送数据是非常困难的事情。PC上创建的MicrosoftWord文档在苹果计算机上打开时，看起来就像象形文字。私营部门很早就注意到这一问题，并不断增强技术上的互操作性；但军事领域的数字任务指挥信息（MCIS）在互操作性方面仍旧存在许多问题。美陆军部队在作战行动中所依赖的各种自动化系统，仍旧像早期计算机一样，彼此之间的消息交互异常痛苦。

图1 美陆军士兵正在使用某指挥信息系统

美陆军战役和战术指挥所内的数字系统能够迅速为决策者提供急需的数据，以实现对敌优势。美陆军还声称这些系统可帮助较小的参谋部以更高的速度完成更多的工作，并获得更加一致的结果。然而事实是，目前部署的任务指挥信息系统（以前称为陆军作战指挥系统（ABCS））套件并不能满足上述要求。指挥所计算环境项目可以实现任务指挥信息系统的承诺，但前提是它克服了目前有缺陷的集成和互操作性策略，并演变成跨越所有信息源和产品的统一计算环境。

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情报信息流通不畅

情报作战职能是美陆军条令中定义的六大作战职能之一，其使用一套称为陆军分布式通用地面站（DCGS-A）的系统。虽然该系统自2006年部署以来不断更新，但本质上仍采用了古老的技术架构。作为DCGS-A系统核心框架的情报融合服务器，是由上世纪八十年代负责全源分析系统建设的同一公司设计的。这两个系统在本质上是相同的。此外，作为国防部绝密级网络的主要大容量数据处理器的分析控制元件（ACE）Block-II今年刚刚退役。ACE Block-II这个庞然大物于1996年首次与全源分析系统套件相结合，并经过了“第一数字师”第四机步师的检验。

从发展脉络来看，DCGS-A的基本运行参数没有真正地更新。仅仅为了执行粗略的梯队情报功能，分析师需要整合6~10个主要的终端服务器和系统之系统。这些系统需要从保密IP路由网（SIPR）、联合全球情报通信系统（JWICS）和国家安全局网（NSANet）这三个不同的保密网络上获取、处理、利用和传播情报信息。

一旦完成所有的单源利用和分析，全源分析师就会在情报融合服务器上创建统一的敌方图像。这是通过数字分发服务（DDS）发送给所有其他任务指挥信息系统的。分发点使得数字任务指挥战略中存在的缺陷暴露了出来。情报融合服务器、DDS、路径选择或接收信息的任务指挥信息系统的任何问题都将导致敌方活动报告（由红色菱形表示）仍然卡在情报系统中。这就是缺乏真正互操作性的表现。

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类似联合国安理会的架构

1996年首次部署军队的任务指挥信息系统中有很大一部分都将软盘作为数据交换的标准。随后，每个系统都经历了大大小小的升级，但互操作性的指导原则仍然停留在90年代的美国在线和拨号上网模式。

由于各任务指挥信息系统都是通过国防部采购法独立采购的，因此这些系统就好比是一个个自包含数据的“烟囱”，无法直接与其他系统协作或为其他系统提供支持。通过设计，所有的任务指挥信息系统都可以通过DDS这一中间件实现互操作。这一概念很容易理解，甚至在实验室内的测试也取得了很好的效果。但是，DDS不能在分布式、无连接、时断时续和低带宽的高对抗环境下满足任务指挥的速度要求。

从本质上讲，任务指挥信息系统的当前结构就像一个国际机构的会议——比如联合国安理会。成员坐在桌子旁边，就像任务指挥信息系统的不同组件之间互相连接。在安理会上，成员们可能都会说各自的母语，依靠其耳机另一端的口译员来传达和组织所有信息。每位成员都声称能够与其他人交谈，但现实是他们只能通过口译员来交谈和收听。对于任务指挥信息系统来说，DDS就是“口译员”。

这种过时且存在缺陷的战略阻碍了以信息的速度形成真正意义上的通用作战图。指挥官几乎是被迫指示参谋，哪些信息需要描绘在通用作战图上。然后，参谋部的士兵必须与系统“作战”，为指挥官提供所需的信息，以实现态势理解。大多数情况下，士兵与系统“作战”比与敌军作战耗费的精力更多。这些问题如此普遍，以至于士兵们已经习惯于通过聊天、电子邮件和手动在多台机器之间重新创建数据等方法来绕过任务指挥信息系统。

目前，美陆军任务指挥信息系统战略存在的问题是，任何添加到其中的系统或软件都会使问题进一步加剧。任务指挥信息系统成为士兵们必须维持、整合、通过DDS进行数据交换、并确认另一个系统收到数据的负担。这是因为，美陆军目前在采购任务指挥信息系统中采用的技术解决方案等同于向安理会提供另一位讲母语的成员，而不是建立真正的协作环境。

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殊途同归

为陆军各编队“减少认知负担”是解决陆军任务指挥信息系统问题的关键，应使陆军士兵少考虑如何获取数据或数据从哪里来这类问题，把更多的精力用在传达数据的含义以及如何利用态势优势上面。

然而，目前的任务指挥信息系统战略加上参谋部人员编制较少，实际上增加了认知负担。目前这一批任务指挥信息系统建于上世纪90年代，可以通过美陆军研究院2002年对第一支数字化师的审查，深入了解需要解决的长期挑战。该审查报告中强调的问题包括人员配备和人员挑战、指导和训练的重要性等。这些长期存在的挑战主要有以下几个方面：首先，目前的任务指挥信息系统战略要求在任何时候都接近满员配置，并且这些士兵只有在各自的任务指挥信息系统工作站中才能保持熟练程度。其次，整合任务指挥信息系统套件的战略要求操作人员把更多精力放在系统上而非其参谋角色上。第三，系统运作需要耗费很多人力，阻碍了数字和模拟通用作战图的同时更新。第四，新系统和对当前任务指挥信息系统战略的修订给已经十分紧张的指挥所信息化（G6）部门增加了更多压力。

简而言之，当前的任务指挥信息系统战略无法持续克服人员限制，无法在多域环境中跟上动态战争的节奏，无法在无连接、时断时续和低带宽环境中的分布式任务指挥节点中运行，亦无法帮助消除陆军部队参谋的认知负担。

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美陆军指挥所需要一个真正意义上的计算环境

美陆军目前正大力发展的全新任务指挥信息系统是指挥所计算环境（CP CE）。该系统有望增强当前“未来指挥所”（CPoF）的能力，直至完全取代该系统。研制CP CE的最初目的是解决上面提到的诸多挑战，但“作战人员演习19-4”证明了该系统仅是“另一位母语使用者”，仍采用类似于安全理事会的体系结构， 注定要重蹈覆辙。

士兵们必须在一个本就过于复杂的网络中集成一套新的工作流程，并且仍然依赖DDS实现互操作。当在CP CE上投射信息出现问题时，士兵不得不立即寻求G6的帮助，进行故障排除。随之而来的是熟悉的问题：联合作战指挥平台（JBC-P）的信息能否发送至全球指挥控制系统（GCCS）？GCCS是否通过DDS转发信息？DDS在转换信息的过程中会出错吗？DDS的通知是否进入CP CE？CP CE的服务器有问题吗？消息流是以USMTF 1998、2000或2004格式发送的吗？安全包装是一个问题吗？消息是USMTF、VMF、SADL，还是其他军用标准格式？符号是CS 11-12还是CS 13-14？图像是否经三点或两点渲染从DCGS通过DDS发送到CP CE？是否因文件上载或Web映射服务限制问题，无法显示地图？

初步试验表明，CP CE是有缺陷的任务指挥信息系统战略和采办过程的牺牲品，它试图将太多经过专门设计的系统整合到一起，目的是在无需进行激烈的、自下而上的战略性改变的情况下实现共同或统一的理解。由于用户和维护者的认知负担较重，且指挥官缺乏态势理解，因此当CP CE的信息馈送问题解决时，决策优势已经丧失了。

理想的解决方案是，使任务指挥信息系统停止向一个个独立的任务指挥系统发展，而是向一个统一的任务指挥信息系统演变。CP CE应该是行使所有作战职能的生态系统。应该有一组由G6管理的服务器，指挥所的所有用户都直接与这组服务器建立客户关系。在CP CE中，情报部门（G2）的地理空间情报团队应该管理整个参谋部使用的单一地图服务。为参谋部的所有士兵配备安装有基线作战功能应用程序的通用工作站，士兵们可使用这些工作站接入作战指挥公共服务（BCCS）栈并启动CP CE。G6和作战职能内容管理员为每个用户授予权限和特权，以确保来源敏感的资料不被暴露。所有专用于某作战职能的软件都嵌入在BCCS栈中，并通过隐式接口与通用CP CE开放式软件框架连接。这意味着，在没有操作员界面或DDS交换的情况下，所有数据都直接在任务指挥应用程序之间存在和传输。

正如智能手机上的每个应用程序都可以工作并自动交换数据一样，作战职能应用程序应该在CP CE内传输和交换数据。数据应该无处不在，只需要权限和用户定义的过滤器来生成信息。解决当前问题的一个简单方案是，将CP CE作为基本地图和经过修正的合成雷达目标图层，而嵌入式的作战职能应用程序则像醋酸纤维层一样叠加在基础图层上运行。关键是所有软件都存在于统一的环境中。就好像每位出席安全理事会会议的成员都通过商定的通用语言交谈，或者这些成员根本就不露面。

图2 真实计算环境中的CP CE配置

数字化的任务指挥已经帮助美陆军在态势感知上获得了优势，但是在动态环境中却为不断缩编的参谋部带来了负担。自1996年陆军作战指挥系统投入使用以来，技术的进步使参谋们可以把更多的精力放在对敌作战而不是系统上，为减少认知负担创造了机会。为了实现决策优势，CP CE必须采用一种全新的策略，以集成的、开放式架构的任务指挥软件为基础来构建一个真正意义上的指挥所计算环境，而不是基于各个独立的作战职能系统。

本文来源：防务快讯

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