刘 健 孟庆君
（信息工程大学测绘学院，郑州 450052）
关键词：全球信息栅格 军事地理信息系统 信息融合 保障模式
随着信息技术的发展，以信息技术为核心的新军事变革，正在力求使战场上的兵力兵器在总体上实现“作战能力的综合集成”。信息化战争的作战样式也从协同性逐渐向一体化联合作战方向发展。“全球信息栅格”是21世纪信息作战的基础，是作战网络的重要支撑。美军目前致力于通过建设“全球信息栅格”，将200万个用户连接成网，实现从传感器到射手、从总统府到散兵坑的“无缝信息链接”，并强调运用“网络中心战”，实现从以武器平台为中心向以信息网络为中心的一体化作战转变。
“全球信息栅格”是以全球地理空间数据为基础，融合多方面作战信息构建起来的新型军事信息网络。地理信息系统（GIS）是管理地理空间信息并提供辅助决策的信息系统，是建立“全球信息栅格”网络体系的核心。
1 全球信息栅格
全球信息栅格（Global Information Grid）简称GIG，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的栅格化信息综合体。
所谓“栅格”，最初是指通信网的一种典型网络结构。传统的野战地域通信网采用辐射式（树形网）结构，这种结构将通信中心与指挥所放在一起，其抗毁性、隐蔽性和机动性都比较差。20世纪80年代，全数字通信系统逐步取代传统的野战地域通信系统，全数字通信系统采用栅格状网络结构，迂回路由多，抗毁性强，成为现代野战地域通信网的主流。如美军的TRITAC，英军的“松鸡”网等均采用栅格网结构。
1.1 信息战对全球信息栅格的需求
对全球信息栅格的需求来源于美军《联合构想2010》（JV 2010）。未来的信息战争主要是围绕着支援“网络中心战”进行，并要求向综合一体化的方向发展。例如，美海军转型是以“21世纪信息技术”为发展计划，通过“电子链”把海军所有的作战平台连接起来，形成新的作战网络；美陆军的转型以“网络中心战”为牵引，大力发展“网络中心战”的“神经中枢”——全球信息网络系统。
GIG所建立的信息网络结构具备下列6种信息作战能力：
①以天基和空基为重点的多传感器信息网络将侦察、监视、探测预警、导航与气象等功能综合在一起，利用空间优势支持建立信息优势；
②具备抗干扰能力强、大幅度提高实战指挥的灵活性，能够保证各级作战指挥与控制，有充分容量、恢复能力和网络管理能力的联合通信指挥与控制能力；
③能够使分散的联合部队具有实施联合目标确定、协同作战、一体化防空、快速伤亡评估、动态后续打击等能力；
④具有“系统集成”（系统互联、互通、互操作）的先进的指挥与控制体系和作战系统及灵活的软件程序；
⑤实施“信息确保”，美军使其军用信息网络具有有效的信息防护能力，增大了敌对方对其攻击的难度；
⑥能够开发提高信息攻击能力的新技术、新装备。
由此可见，“全球信息栅格”是美军为实现《联合构想2010》所提供的物质基础，而在网络、计算、互操作与信息确保等方面是一个“革命性”的设想。
1.2 GIG与C4ISR
从指挥控制体系结构上看，GIG改变了大多数指挥自动化(C4ISR) 系统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。建立栅格状的信息网系，便于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。GIG是将国际互联网的技术应用于军事领域，其目的是建立一个安全、可靠、统一和互操作的专用于军事领域的信息网络结构。
美军的指挥自动化系统在经历了C2、C3、C3I、C4I之后，已发展成为集指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察为一体，陆军、海军、空军和海军陆战队诸军兵种信息融合、互联互通的C4ISR系统，基本形成了及时获取信息、及时共享信息、及时决策指挥的网络化体系。目前，美军指挥自动化建设正致力于把火力打击系统纳入其中(即形成C4KISR)，并逐步发展成为“全球信息栅格”(GIG)，以求完全实现情报获取实时化、信息传输网络化、作战单元一体化。
1.3 GIG与MGIS
军事地理信息系统（MGIS）不仅能为军事指挥提供战场地理环境信息保障，而且也是其它环境（气象环境、电磁环境、核化环境）存在的依托，起着空间坐标系或棋盘的作用。
全球信息栅格作为未来“电子军务”的理想平台，其核心是战场的信息资源。美军JV 2010提出的先进作战空间信息系统（ABIS），把作战空间信息功能分为三个层次：信息网络允许把经过处理的传感器信息传给精确打击部队，作战空间感知能力控制信息栅格并提供指挥控制的判断功能，最高层是实现对部队的有效管理。
2 信息融合
信息融合是全球信息栅格的重要功能。在支援情报和指挥控制方面，信息融合的自动化成为军事领域日益紧迫的研究与开发主题。信息栅格的数据融合可以在网络的公共节点上集中进行融合处理，也可以是贯穿某个异种网络的分布式融合处理。
多源信息融合是20世纪80年代提出和发展起来的一门新技术学科，是C4ISR的一个重要领域。它描述和建立处理多源传感器数据的方法和系统，目标是为军事指挥提供完备和一致的态势图，所以也称为目标态势信息融合。
信息与众多因素的准确性和众多时间变量的关系通常是非线性的，信息融合能够使信息的军事效能倍增。信息融合是自适应的态势情报（知识）创造过程。美国国防部实验室主任联合会（JDL）建立了信息融合的参考模型，将信息融合过程分解为信息提炼过程的4个基本层次：
层次1 对象提炼:在某个指定的观察领域中为提炼各个对象而将所有的数据进行相关处理。
层次2 状况提炼:为了评估当前的状态，对该域内的所有对象（信息）进行相关。
层次3 内涵提炼:将当前状况与其环境和其他约束条件进行关联，以获取态势（知识）的意图。
层次4 过程提炼:连续采用信息融合过程，用来优化已定义只是对象的最新知识（情报）。
3 GIS对信息融合的支持
以广泛分布在全球各地的信息网络提供作战信息。通过信息融合对多源传感器收集不确定性信息进行识别判断，提炼态势，判断态势意图，为指挥员提供完备一致的态势图。信息融合分为3个层次：一是数据级融合，用于确定目标的位置、属性，界定环境边界要素；二是特征级融合，也是使命级融合。由于环境的不确定性带来对于情报的需求，即对态势提取和态势估计。三是决策级融合，即在一定的域中确定了环境，从而带来了情报的需求，根据情报和相关地理信息数据库系统提供的辅助决策，作出最终决策。
地理信息系统是信息融合3个层次的根本保证，是地理信息保障的模式。在保障中，环境是一种选择性信息，根据主体来确定。环境的边界、要素等都是地理信息系统要解决的问题。
4 结束语
在全球信息栅格构成的陆、海、空、天网络体系中，可使部署在全球各地的作战力量具有共享战场态势感知能力，形成信息优势、决策优势，拥有作战“ 全谱优势”，提升信息化联合作战能力。 当前，正处于21世纪“质量建军”的世界各国军队，都对美军大力建设“全球信息栅格”的发展趋势给予极大的关注。我国目前正面临着军队信息化建设，推进现代化建设、完成祖国统一、维护世界和平与促进共同发展这三大历史任务。为推进中国特色的军事变革，打赢未来高技术局部战争，我们必须对美军“全球信息栅格”的发展带来的种种影响给予关注，并制定出相应的对策。我们要以敏锐的眼光、前瞻的思维，准确把握未来战争的发展趋势，紧紧围绕我军的使命任务，探索出具有中国特色的一体化联合作战样式。 |
