《塑造陆军网络2025—2040》(三)：陆军网络的作战原则+技术概览

Original 2017-02-04 ☞ 信息与电子前沿

“陆军网络——2025”

本节对“陆军网络——2025”计划（如，已经确定的项目）进行描述，其将构成“陆军网络——2040”的基础。尽管许多当前正处于开发阶段的基础性服务和项目计划在2025年之前完成，他们依然需要持续的资源投入。此外，当前面临或未来可能出现的某些特定挑战可能截止2025年时间基线会部分地甚至完全无法克服。本节将对这些挑战和机遇进行总结。

《塑造陆军网络2025—2040》(一)：美军眼中的2040作战场景

《塑造陆军网络2025—2040》(二)：美国陆军网络发展的5个关键领域

推动“陆军网络-2025”设计的作战原则

“陆军网络——2025”的设计遵循着一整套重要的作战原则，通过回顾陆军和联合作战文件就能够找到这些内容。其中许多概念还将适用于2025年以后的未来环境。这些相关原则主要包括：

基于美国本土：陆军总体上部署于美国本土，但是有能力投射以应对全球挑战。
抵达即能作战：陆军能够维持不间断的通信能力，不需要长时间建立或集结以建立网络连接，具备抵达即能作战能力。
分布式作战行动：陆军能够在跨越广大作战地区、政治边界、大陆和地理边界的范围内实施作战行动。
部队规模缩减：陆军在资源和人员减少的情况下保持其作战水平。
互操作性：陆军能够与一组动态变化的大量任务伙伴执行意图统一的行动。
地区整备：陆军将建设具有地理环境整备能力的作战单位，确保作战“0阶段”中的任务准备和交战。
混合型威胁：运用动能和非动能武器系统，陆军能够应对由国家和非国家军事力量、犯罪集团和恐怖组织构成的混合型物理和网络空间威胁。
保持优势：在商业投资和技术发展持续超越军事领域相关活动，在潜在敌人夺取信息优势创造条件的情况下，陆军依然能够保持其信息技术优势。

“陆军网络-2025”技术概述

图1展示了网络——2025计划的高层次总体概述，其描述了通过全球安全环境为士兵、平民和任务合作伙伴提供连接能力的单一网络。

图1 端对端网络

Joint联合

DISA Defense Enterprise Computing Centers DISA国防企业计算中心

Enterprise Portal企业门户

Server Hosting服务器托管

Enterprise Email企业电子邮件

Commercial Cloud Service Providers商业云服务提供商

Microsoft微软公司（全球知名的PC软件主要厂商）

Amazon亚马逊

Google谷歌

IBM美国国际商用机器公司（International Business Machine）

Oracle甲骨文

IAP因特网接入服务提供者（Internet Access Provider）

CAP (美国)市民防空协会（Civil Air Patrol）

JRSS联合区域安全栈

Army美国陆军

Intelligence Community情报机构，报界；情报共同体

Mission Partners任务伙伴

Regional Hub Node X5地区中枢节点X5

SATCOM卫星通讯

Army Optical Fiber/ Transport军队光纤/传输

DoDIN Core 100 GB国防部信息网络核心100GB

NETOPS网络作战行动

Optical Fiber光纤

Installation as a Docking Station军事设施形成坞站

Army B/P/C/S 美国陆军旅/营/连/班

Home – Station Mission Command Center本土任务指挥中心

Data Center数据中心

FORSCOM美国陆军指挥部

TRADOC 美国陆军训练和条令司令部

En Route Mission Command途中任务指挥

Scalable Command Posts规模可变的指挥所

DEPLOYED FORCES部署部队

LEGEND传说

AMC: Army Materiel Command陆军装备司令部

CAP: Cloud Access Point云接入点

DoDIN: DoD Information Network国防部信息网络

DEPS: DoD Enterprise Portal Services国防部企业门户服务

DISA: Defense Information Systems Agency国防信息系统局

IAP: Internet Access Point互联网接入点

ICAN: Installation Campus Area Network安装校园区域网络

ISP: Internet Service Provider互联网服务提供商

JIE: Joint Information Environment联合信息环境

JRSS: Joint Regional Security Stack联合地区安全堆栈

MPLS: Multi——Protocol Label Switching多协议标签交换

NEC: Network Enterprise Center网络企业中心

One Network: Strategic——Tactical Integration一个网络——战略——战术集成

部署单位可以得到移动战术网络支持，其建立在一系列战术卫星和地面无线电台的基础上，可以在部队之间或者向单个士兵提供语音、态势感知和指挥控制（C2）能力。针对特定情况设立的指挥所能够实施远征作战行动，实现部队到达即能作战的要求，并支持长期和更为固定的作战行动。

任务指挥应用程序必须符合通用操作环境要求，改进部队之间的互操作性，确保以更加敏捷的方式向作战人员投送新型能力并减小网络生命周期成本。

部署单位将通过全球范围的地区中枢节点（RHN）接入规模更大的企业环境。地区中枢节点提供接入国防部信息网络（DoDIN）核心光纤网的接口，支持像电子邮件、协作、门户网站以及网络协议语音通话（VoIP）等企业级服务，范围必须能够延伸到战术用户。无论作战行动状态和位置如何，商业和国防信息系统局（Commercial and Defense Information Systems Agency）云计算中心都能够向全球范围内的士兵提供满足其需求的数据接入服务。

国防部信息网光纤网络还构成了连接作战和生成部队的主干基础设施。作为一种虚拟网络流量管理系统，多协议标签交换（MPLS）技术将使大多数站点容量达到最大化，使其同时支持商业和作战任务领域功能。通过为部署部队与其本土总部提供连接能力，位于每个师或集团军总部的本土任务指挥中心（HSMCC）也将能够支持分布式作战行动。一系列坚实的能够简化和改进防御威胁能力的联合地区安全堆栈（JRSS）将能保障网络安全。

“陆军网络-2025”依然面临的挑战和机遇

尽管相对今天的网络，“陆军网络——2025”将在能力上出现明显的进步，但到2025年无法完全实现的能力解决方案依然大量存在。这部分是由于陆军的规模决定了为全体部队装备新的能力需要耗费一定时间。因此，作战单位和军事设施通常处于现代化水平的不同阶段。此外，由于技术未曾完全成熟，或开发和装备活动的预算限制，许多当前已知的能力需求也可能无法在2025年前部署。为了弥补这些能力缺陷并实现2040年作战环境所需的能力，与本文作战场景预想中涉及的多种主要能力和技术领域相关的研究工作必须持续深入开展。

1. 动态传输、计算和边缘传感器

任务伙伴互操作性：陆军与一组动态变化的任务伙伴协同实施作战任务依然面临严峻挑战。像任务伙伴环境（Mission Partner Environment）等当前采取的措施将改进互操作能力，但是陆军认为，基于用户、任务和地理区域的有效信息感知、共享和分段能力等领域的开发活动将延续到2025年以后。此外，能够形成战术优势、除手机以外的组织内无线互操作技术也将处于发展进步阶段。

“自建网络”（BYON）和“自带设备”（BYOD）限制：“陆军网络——2025”将依然主要基于政府订制、对战区而言独特的设备。尽管这种方式提供了安全性最高的解决方案，军事专用的信息技术开发将严重滞后于商业部门取得的进步。陆军必须持续评估和适应商业技术的发展，从而增进和强化其组织内系统能力，防止丧失信息技术优势。

环境挑战：陆军必须能够在许多限制网络能力发挥的环境中执行作战任务。在城市、茂密丛林地区以及极地环境中维持通信和定位、导航、授时能力是建成“陆军网络——2025”以后依然需要继续研究的焦点领域。

2. 数据——决策活动

途中任务指挥（En Route Mission Command）：陆军当前正在为全球响应部队（Global Response Force）装备一套能力解决方案，其将在C—17运输机上整合信息技术，从而实现作战单位在向战区过渡的过程中保持态势和选项感知能力。尽管达到了能力要求，但这套解决方案只关注一小部分陆军部队。为了应对全体部队的能力需求，陆军需要形成一套实施成本效率高的、能够在任何部署运输模式下作战的解决方案。

态势感知和选项感知能力（Situational Awareness and Option Awareness）：尽管网络必须对陆军在跨越一整个系列作战任务的范围内提供支持，但是任务指挥应用程序的主要目标依然还是只关注维持蓝军和红军部队的态势感知。除了网络、电磁战（EW）以及环境和经济塑造因素的战场感知能力以外，包含所有联合作战阶段（“0阶段”到“第5阶段”）的作战行动要求任务指挥系统维持网络作战行动和态势和选项感知能力的战备水平。任务指挥系统还必须反映战斗毁坏评估如何作为时间的函数变化情况。

3. 网络空间安全和弹性

网络空间作战行动和网络弹性：陆军必须形成应对电磁攻击的成熟态势，从而有能力应对已知、新兴和未知的未来威胁。发展和运用具有抗干扰、低拦截/探测概率特性的无线电技术是支持网络防御的必要措施。作战人员也必须能通过可视化途径发现和应对网络面临的电磁和动能威胁，并且在连接中断、部分中断和带宽受限（DIL）的环境中继续维持高效作战行动。网络作战行动必须能够有选择性地隔离然后重新连接系统和平台，从而有效应对紧急威胁。在连接中断、部分连接和带宽受限的情况下，或在电磁战和对抗作战环境中作战单位也必须有能力继续实施作战行动，随后在重新连接网络的同时迅速重新同步关键任务具体数据，确保为指挥官更新通用操作视图。

指挥和控制/电磁战互扰：多个项目正处于开发状态以期更好地整合和合并指挥控制和电磁战功能，确保系统能够处理将对特定作战行动产生影响的干扰、动态接入、信号拦截和定位等问题。当前重要的举措包括无线电频率硬件和软件合并项目，其将在同一底座上整合无线电和干扰设备，确保实现设备之间的频谱使用协调；动态频谱接入技术，其能够自动侦测故意和非故意干扰行为从而避免使用这些通信信道。尽管这些技术具有良好的前景，但这些技术依然正在成熟过程中，需要多方同步努力才能确保在所有车辆平台上实现兼容性。