美军C4ISR体系结构研究综述
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最初通过无线电和电缆连接的由雷达、空军基地和指挥中心构建的网络雏形可追溯到1940年的“不列颠之战”。
第二次世界大战末期,一些传感器(如定向仪)被用于收集德国潜艇通过“恩尼格玛”密码机所发送的信息。
在大西洋反潜作战中,这些加密文件被送到布莱切利园通过第一代机电式计算机进行破解。
然而,综合集成式的指挥、通信和情报收集设备(包括监视雷达和侦察平台)的应用始于冷战期间的北约和华约组织。
北约和华约双方通过精心部署指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(亦称C4ISR)设备来为打大规模战争做准备,而双方也正是通过分析对方的C4ISR能力从而确定其作战能力。
随着电子技术逐步让位给信息技术,一体化水平也实现了突破。
到20世纪80年代末,北约和华约双方各自制定了C4ISR规范,但是苏联领导的华约集团的C4ISR能力明显落后,1991年海湾战争就说明了这一点。
全面装备C4ISR设备的以美国为首的联军仅用43天就将苏联训练的伊拉克人赶出了科威特。
43天的交错式作战展现了成熟的北约空地作战理论,而这一理论与20世纪80年代中期苏联最高统帅部所提出的“侦察打击一体化”概念是一致的。
系统剖析与进展C 4ISR C4ISR,作为支撑指挥员决策能力的各种技术的融合体被一些人看作是一种新概念。
但事实上,C4ISR早已存在了很长一段时间,其最初投入应用是在70年以前,只是这种缩写的方式最近才出现。
今天,C4ISR的影响遍及每一个作战层面,从最高级司令部到下车步兵,在当前的作战环境中已从陆地扩展到了空、天和海上。
吴 磊从C2到C4IstarC4ISR领域中一贯的特点就是缩略语满天飞,即使是应用以后也是如此。
它们经常被用错,因此有必要对主要部件进行说明以明确其能力。
C4ISR中最明显的也是被广泛认知的部件是通信—C。
不难理解,通信是用于传递传感器和指挥信息的主要部件,虽然通信设备的种类已经十分的丰富,传输介质包括从无线电到光纤,中继方式亦可通过空间卫星或地面站,但是这同时也增加了通信的复杂性,目前的通信已经从语音越来越多地转向了数据。
美国国防部架构框架D o D介绍集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-美国国防部架构框架(DoDAF)介绍摘要:DoDAF是由美国国防部的USUndersecretaryofDefenseforBusinessTransformation 工作小组所制定的系统体系结构框架(ArchitectureFramework,简称AF)。
关键词:DODAF,C4ISR,美国国防部,架构框架DoDAF是由美国国防部的USUndersecretaryofDefenseforBusinessTransformation工作小组所制定的系统体系结构框架(ArchitectureFramework,简称AF)。
其前身是C4ISR(Command,Control,Communications,Computers,Intelligence,SurveillanceandRec onnaissance)体系结构框架。
近年来,基于DoDAF而发展出来的有:英国国防部提出的MODAF和NAF(NATOArchitectureFramework)。
美国国防部(DoD)于2004年2月颁布了《体系结构框架》的1.0版本用于指导国防指挥1.DoDAF的演进C4ISRAF1.0----于1996年6月推出。
C4ISRAF2.0----于1997年12月推出。
DoDAF1.0----于2003年8月推出,增加其运用范围,不局限C4ISR里,可以应用到所有的任务领域(MissionArea);同时也推出CADMv1.01。
DoDAF1.5----于2007年4月推出,特别强调以网路为中心(Net-Centric)的概念,在体系结构的描述里体现了网络为中心的概念;也推出CADMv1.5以便储存Net-Centric新概念的描述文件。
DODAF2.0----于2009年5月28日推出。
与前几版相比,2.0版主要有以下几点变化:1)体系结构开发过程从以产品为中心转向以数据为中心,主要是提供决策数据;2)三大视图(作战、技术和系统)转变为更为具体的视图。
美国陆军数字化部队IC4ISR系统军队指挥自动化系统,作为现代战争中对作战部队和武器系统实施高效指挥与控制的主要手段,已经成为现代国防威慑力量的重要组成部分。
它随着科学技术的发展和高技术条件下作战的要求,已从最初的C2(指挥与控制)系统,逐步发展为C3(指挥、控制与通信)系统、C3I(指挥、控制、通信与情报)系统、C4I(指挥、控制、通信、计算机与情报)系统、C3I/EW(指挥、控制、通信、情报与电子战)系统和C4ISR(指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察)系统。
如今,美国陆军在大力推进“21世纪部队”建设的同时,又提出了IC4ISR (一体化C4ISR)系统的概念。
1.从数字化战场建设的实质看IC4ISR系统的基本内涵数字化战场,是指以计算机信息处理技术为基础,把话音、文字、图像等多种形式的信息都变成由“0”与“1”组成的编码,通过无线电、卫星、光纤通信等手段,把战场各级指挥部门、各战斗与保障部队、各种武器系统与作战平台以及单兵紧密地联系在一起,构成纵横交错的战场综合网络系统,实现上下左右实时的信息交换与情报共享,使部队能够更快、更有效地利用信息,及时掌握战场态势,优化指挥与控制过程,显著提高作战能力。
从某种意义上讲,数字化战场和数字化部队的建设,实质上是战术指挥自动化系统向作战分队乃至火力单元的延伸,是主战武器向信息化平台的扩展,实现指挥系统和武器系统的无缝隙连接,达成诸军兵种的一体化,大幅度地提高作战部队战场态势感知能力和快速反应能力,从而能够充分发挥部队的整体作战效能。
而IC4ISR系统就是把指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察有机地结合在一起,使指挥系统、作战系统和保障系统达到高度集成。
可以这样认为,美陆军数字化部队的IC4ISR系统,是美陆军适应数字化部队信息作战的要求,综合运用以数字化信息技术为核心的当代科学技术和军事科学理论,使战场信息资源在整个作战范围内实现最佳配置,最终实现指挥、控制、通信、情报、侦察、电子战和火力战及后勤保障等功能的一体化,指挥系统和武器系统一体化的战术级综合军事信息系统。
第27卷 第5期 情报指挥控制系统与仿真技术 V ol.27 No.5 2005年10月Information Command Control System & Simulation Technology Oct.2005 文章编号王春江中国电子设备系统工程公司研究所摘 要以网络中心战为背景构建了联合战役条件下的C 4ISR联合仿真演练系统概念框架实装层并对各层的含义同时借鉴开发与运行过程联邦开发联邦运行最后结合实际开发及应用对该框架的实用性及后续工作进行了分析指挥自动化系统开发与运行过程 中图分类号Beijing 100039, China) Abstract: Effectiveness analysis of C 4ISR backup joint operations is an important application in the area of C 4ISR. Based on network-centric warfare, one architecture of C 4ISR joint simulation system is put forward. This architecture is made up of 4 levels: guiding and assessing level, practical equipment level, agent level and simulating member level. And the meanings, functions and correlation are also analyzed. Adopting the concept of FEDEP, the process of system development and running are described from 6 steps: establishing thinking, developing federation, building script, federation integration and testing, federation running and system evaluation. In addition, the practicability of this architecture and some problems are analyzed.Key words: C 4ISR; joint simulation; architecture; FEDEP随着先进分布式仿真SimulatorNetworking向高层结构Extensible Modeling and SimulationFramework的不断发展如STOW97Joint Operations Millennium ChallengeOlympic Challenge 2004µØÓò¹ãÓÖÓÐÆ½Ì¨¼¶ÊµÌåΪÃÀ¾ü̽Ë÷2005-01-13修回日期王钰山东人分布式人工智能技术及CAS理论1965-1965-1966-ÆäÖдúºÅΪ“千年挑战MC02也包括了军事服务机构后勤支援等作战效能并取得了一定的成果以C 4ISR体系对抗为中心成为ADS在C 4ISR 领域应用中最重要的应用领域之一本文提出的联合仿真演练系统的体系结构如图1所示主要包括作战想定作业系统 主要作用是根据项目目标万方数据第5期 情报指挥控制系统与仿真技术 79为脚本的制定奠定基础仿真脚本生成系统 主要作用是将作战想定综合支持系统输出的想定文本转化为能够驱动仿真运行的剧情脚本3Èç¸Ä±ä¹¥»÷Ä¿±êÈçʵÌåÔöɾÒÔ¼°ÓÉÓÚʱ¼äÔÚ±¾ÎÄËùÉè¼ÆµÄ¼Ü¹¹ÖжøÑµÁ·µ¼µ÷ÔòÖ÷ÒªÓÃÓÚ½â¾öÉÏÊöÎÊÌâ仿真监控系统 主要作用是用于监视与管理基于HLA的仿真联邦联邦管理对象管理联邦运行状态的保存和恢复5ÊÔÑé½á¹ûÊý¾Ý61.2 实装层 用于架构真实的演练场景在实际应用中电磁信息命令信息仿真控制信息目标信息态势信息仿真导调信息态势信息仿真导调信息态势信息命令信息训练导调信息仿真控制信息80王钰C 4ISR 联合仿真演练系统体系框架研究第27卷1.3 代理层 主要用于实现实装与仿真成员之间的桥接12ÔÚʵװµÄ²ÎÓëÏÂÆä³ÉÔ±Éæ¼°Ö¸»Ó¿ØÖƵç×Ó¶Ô¿¹Ä£Ð͵ÄÁ£¶È¿ÉÒÀ¾ÝÏîĿĿ±êµÄ²»Í¬¼ÓÒÔµ÷ÕûFEDEP模型见图2想定作业系统成员初始化数据运行结果部队装备数据库训练导调系统仿真导调系统制定仿真想定依据项目目标2FCMFOM3集成与测试联邦 进行联邦集成测试56µÃµ½ÏàÓ¦ÆÀ¹À½á¹û×ñÑ-±¾ÎÄÌá³öµÄϵͳ¿ª·¢ºÍÔËÐеÄÒ»°ã¹ý³ÌÄ£Ðͳɹ¦µØ¶Ôº-¸Ç²»Í¬·Ö±æÂʰüÀ¨Â½¾ü¶þÅÚµÈÇ鱨Õì²ìͨÐÅÓëÍøÂçµÄ·ÂÕæÊµÌå½øÐÐÁË×ۺϷÂÕæÑÝÁ·¿Í¹ÛµØ·´Ó³Á˾üÓõç×ÓÐÅϢϵͳµÄ×÷Õ½ÄÜÁ¦万方数据第5期 情报指挥控制系统与仿真技术 81在系统建设和完善的过程中模型的互操作标准体系问题这些薄弱环节严重制约了我军建模与仿真的进一步发展参考文献S) High Level Architecture(HLA)Frame work and Rules[S], IEEE Stdl5162000. [3] The Institute of E1ectrical and E1ectronics Engineers, Inc. IEEE Standard for Modeling and Simulation (MS) High Level Architecture(HLAObject Model Template(OMT) [S], IEEE Stdl516.2000.½¨Á¢Âú×ãÕ½³¡ÐÅϢʵʱ¹²ÏíµÄ½»»¥Ê½ÍøÂçÌåϵÊÇ·¢Õ¹±ØÈ»Ç÷ÊÆ[8]ÏȽøÍø¸ñ¼¼ÊõµÄÒýÈëʹµÃ¾üÊÂÓ¦ÓÃϵͳµÄ¿ª·¢½øÈëÁËÐÂʱ´ú½«Íƶ¯ÊµÏÖÕû¸öϵͳµÄÎÞ·ìÁ¬½ÓÆäÖÐÍø¸ñ·þÎñ±¾Ìå¿ò¼Ü´Ó²»Í¬µÄ½Ç¶ÈÍêÕûµØÃèÊöÁËÍø¸ñ·þÎñµÄÏà¹Ø¸ÅÄîÇåÎúµØ·´Ó³ÁËÍø¸ñÓ¦ÓÃÖÐÈÎÎñÖ´ÐеÄÏà¹ØÐÅÏ¢ÒÔ¼°±¾Ìå×Ó¼¯Ö®¼äµÄÏ໥¹ØÏµÏÂÒ»²½µÄ¹¤×÷ÊǽøÒ»²½ÍêÉÆMAGrid 体系结构和应用服务的设计[1] T. R. Gruber. Towards Principles for the design ofontologies used for knowledge sharing[R]. Formal Ontology in Conceptual Analysis and Knowledge Representation. Stanford University. 1993.[2] N. Guarino. Formal Ontology and InformationSystems[C]. in Proceedings of Formal Ontology in Information Systems(FOIS)'98. 6-8 June 1998. Trento, Italy.[3] T. R. Gruber. A Translation Approach to PrortableOntology Specifications[J]. Knowledge Acquisition, 1993(5): pp. 199-220.[4] M. R. Genesereth, N. J. Nilsson. Logical Foundationsof Artificial Intelligence[M]. San Mateo: Morgan Kaufmann, 1987.[5] I. Foster, C. Kesselman, and S. Tuecke. The anatomyof the Grid: Enabling scalable virtual organizations. International Journal on High Performance Computing Applications, 15(3):200–222, Fall 2001.[6] 徐志伟, 冯百明, 李伟. 网格计算技术[M]. 北京:电子工业出版社, 2004.[7] Majid Ali Khan. Shankar K. Vaithianathan. Towardsan agent framework for grid computing. [2003-5]. .te.ua/computing/issues/2003_vol _2_issue3-eng.html.[8] 王正德. 解读网络中心战[M]. 北京: 国防工业出版社, 2004.。
美国国防部架构框架D o D A F介绍文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-美国国防部架构框架(DoDAF)介绍摘要: DoDAF是由美国国防部的US Undersecretary of Defense for Business Transformation工作小组所制定的系统体系结构框架(Architecture Framework,简称AF)。
关键词: DODAF,C4ISR,美国国防部,架构框架DoDAF是由美国国防部的US Undersecretary of Defense for Business Transformation工作小组所制定的系统体系结构框架(Architecture Framework,简称AF)。
其前身是C4ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance )体系结构框架。
近年来,基于DoDAF而发展出来的有:英国国防部提出的MODAF和NAF (NATO Architecture Framework)。
美国国防部(DoD)于2004年2月颁布了《体系结构框架》的1.0版本用于指导国防指挥1.DoDAF的演进C4ISR AF 1.0 ----于1996年6月推出。
C4ISR AF 2.0 ----于1997年12月推出。
DoDAF 1.0 ----于2003年8月推出,增加其运用范围,不局限C4ISR里,可以应用到所有的任务领域(Mission Area);同时也推出CADM v1.01。
DoDAF 1.5 ----于2007年4月推出,特别强调以网路为中心(Net-Centric)的概念,在体系结构的描述里体现了网络为中心的概念;也推出CADM v1.5以便储存Net-Centric新概念的描述文件。
C4KISR系统统已经建立,但是它仍在不断的完善发展之中。
此系统体现21世纪初期美军信息化建设的体现21世纪初期美军信息化建设的成就实质美军军事信息处理系统研制者美国国防部组织提出2001年始于20世纪90年代中期中文名C4KISR系统目录C4KISR系统是美军军事信息处理系统,由美国国防部组织研制。
是发展之前的C4IS 信息化系统的产物。
其研制实际上始于20世纪90年代中期,2001年才提出。
目前这一系统已经建立,但是它仍在不断的完善发展之中。
此系统体现21世纪初期美军信息化建设的成就。
(指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察)系统就是起“融合”作用的武器系统,它能将所有信息数据库和数据汇集起来,达到信息共享、共用、共调,从而确保各军兵种与指挥部之间交换信息和数据,大大提高指挥的时效性和准确性。
C4是(指挥command、控制control、通信communications、计算机computer、)K是杀伤kill、I是情报intelligence、R是侦察reconnaissance;S是监视surveillance)其功能有:搜索并发现目标、跟踪与监视目标、识别目标、决策、持续识别、打击目标、战斗损伤评估,这些功能形成一条强有力的“杀伤链”。
近几次高技术局部战争表明:C4KISR系统是现代战争的神经中枢和“兵力倍增器”,是夺取信息获取权、控制权和使用权的最有力手段。
军队指挥自动化系统的内容不是一成不变的,它是随着军事技术和战争实践的发展而不断丰富、不断延伸的。
2C4KISR系统的基本内容C4KISR系统的发展历程C4KISR的概念,是美国国防部2001年提出的。
C4KISR系统的发展和完善突破了人们对传统C3I系统的认识观点,它代表着信息平台发展的新思路和新趋势,支撑和决定着未来网络中心战的成效。
C4KISR体系结构1991年以前,美国军事信息系统的建设是各军种独立开发的“烟囱式”,海湾战争中,美军发现其军事信息系统存在严重缺陷,表现如下:(1)各军种独立建设的“烟囱式”信息系统不能互通和互操作;(2)系统处理情报不及时,贻误战机;(3)信息系统不能有效识别敌我,造成多起误伤。