美军作战人员信息网-WIN-T-探析-夏海清

[收稿日期] 2015-04-17 [作者简介] 夏海清，男，讲师，硕士，研究方向：作战指挥学; 杨若鹏，男，副教授，硕士生导师，研究方向：作战指挥学。 作 战 人 员 信 息 网 Warfighter Information Network-Tactical (WIN-T)是美国陆军研发的新 一代自组织、 自愈合综合通信网。 它采用商用技 术、用于传输有线、无线话音、数据、视频信息，是 陆战网的关键部分， 可为战场上的分散部队提供 大容量和高移动性通信。 一、作战人员信息网研发动因 美军在反思伊拉克战争的经验与教训中发 现，作战中所使用的三军联合战术通信系统（TRI- TAC）和移动用户设备（MES）在带宽、动中通、故障 率等方面已难以适应现代战争的需要， 无法适配 网络中心战的作战需求， 更难以满足美军打造 21 世纪未来部队的现实需求。 其暴露的问题主要集 中在以下几个方面： （一）难以满足快节奏现代作战的需要 21世纪以来，美军加快了模块化改造的步伐， 积极打造全球快速部署能力和全谱优势能力，尤 其在伊拉克战争中，部队的快速投送、大范围机动 都对现役的通信系统提出了很高的要求。 而现役 的三军联合战术通信系统和移动用户设备主体依 托微波构建野战骨干， 暴露了这类通信系统动中 通能力不足、覆盖范围受限的固有不足。 同时，现 役系统开设、撤收时间过长（如移动用户设备系统 开设需要 36 小时）也严重迟滞了作战部队的快速 部署能力。 由于这些固有不足，严重影响了各类指 挥控制系统的部署与展开， 制约了各级部队间指 挥的顺畅。 （二）难以满足现代作战信息服务的需要 美军为取得战场上的信息优势， 加紧在营以 下分队部署各种宽带信息设备， 以提高分队指战 员的指挥效能。 信息装备的大量运用又对宽带信 息服务提出了更高要求。 伊拉克战争期间美军的 通信网络较海湾战争虽有了长足的进步， 但仍暴 露出营以下分队的宽带信息服务能力不足的问 题：视频、图像等宽带信息服务在一线作战分队的 通信网络难以实现。 未来作战，分队指挥员和战场 上的士兵越来越依靠更宽频谱的信息服务来保持 战场上的信息优势， 而陆军现有的战术通信网络 的信息服务能力严重制约了其作战效能的发挥。 （三）难以满足指挥决策的需要 [摘 要] 基于网络中心战理念，美国陆军提出建设作战人员信息网（WIN-T）。 WIN-T 是美军全球信息栅格 （GIG）陆军部分的延伸，是美军陆战网的关键组成部分，可为战场上的分散部队提供大容量和高机动性通信。文章概 述了 WIN-T 的研发动因，分析了四个任务“增量”的网络结构与主要功能， 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 了其主要特点。 [关键词] WIN-T；网络；美军 [中图分类号]E3/7-23 [文献标识码]A [文章编号]1671-4547(2015)03-0077-04 DOI:10.13943/j.issn1671-4547.2015.03.17 夏海清，杨若鹏 （国防信息学院，湖北 武汉 430010） 美军作战人员信息网（WIN-T）探析 第 36 卷第 3 期 2015 年 6 月 Vol．36，No．3 Jun.2015 国 防 科 技 NATIONAL DEFENSE SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 年第 3 期（总第 292 期）国防科技 美军进入 21 世纪以来，为陆军部队研发了多 种作战系统和装备来辅助指挥与决策， 但过多的 设备不但没有提高决策成效， 反而成为指挥员实 施正确高效决策的负担。 指挥员要从许多不同的 系统和网络接收信息，由于设备过多、系统繁杂， 往往处于信息超负荷的情况， 反而影响了他们及 时做出正确的决策，导致行动效率不高。 基于以上几点不足， 美国陆军加速发展了最 早于 1996 年提出和批准的 WIN-T 系统体系结构 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的建设构想， 迫切需要建设新一代的通信系 统以替换现役的装备。 这一系统的目标是包含了 通信基础设施和从机动营到战场后方范围的所有 网络配置，它调节了目前连接方面的不足，并重新 构造战术通信结构， 替换现役的装备， 以实现 “2010 联合构想”和“陆军 2010 构想”中要求的信 息优势。 二、结构与主要功能 WIN-T 包括四个增量任务：“增量 1” 提供驻 停通能力、“增量 2” 提供初始动中通能力、“增量 3”提供全网动中通能力、“增量 4”提供转型卫星通 信能力，其网络结构与主要功能如下： （一）WIN-T“增量 1” 作战人员信息网“增量 1”采用现有商用技术， 为战场部队提供静态组网能力。 它将卫星和地面 传输资源连接起来， 构成一个符合陆军模块化师 和旅战斗队直至营指挥所结构的网络。 该网络由 五个部分组成：区域中枢节点（RHN）、战术中枢节 点 （THN）、 联合网络节点 （JNN） 和指挥所节点 （BnCPN）、Ku频段战术卫星终端（STT）。 1.区域中枢节点（RHN） 区域中枢节点为战区部队提供全球信息栅格 （GIG）的高带宽入口，可覆盖某个地理区域内部署 的所有单元。 节点配置一个标准化战术进入点 （STEP）或一个远程端口设备，可将战术中枢节点 （THN）接入全球信息栅格（GIG），为师、独立的旅 战斗队以及远征通信营提供灵活的信息服务。 美 军现全球部署有五个区域中枢节点，中央司令部、 太平洋司令部和欧洲司令部各一个，美本土两个。 在全面运行时将可以近乎全球覆盖， 可为美军网 络中心战提供陆海空三军接入全球信息栅格 （GIG）服务，实现三军网络互联互通。 2.战术中枢节点（THN） 该节点位于师级， 可为师指挥所提供区域中 枢节点（RHN）接入服务以及对下属部队控制的能 力，主要由三个部分组成：基带方舱和两部时分复 用（TDMA）和频分复分（FDMA）卫星车辆。 使用端 到端的 Ku 频段卫星链路网络连接， 使 WIN-T 网 络能够通过区域中枢节点（RHN）接入国防信息系 统网（DISN）和国防交换网（DSN），并能为 16 个频 分多址指挥所和 80 个时分多址指挥所组成的师 级网络提供信息服务， 实现对下属部队的指挥控 制。 师和旅战斗队进行作战时，其司令部还可通过 该节点对网络服务、 网络管理和估先权的关键组 件实施控制。 3.联合网络节点（JNN） 该节点位于师级和旅战斗队指挥所 ， 可将 WIN-T 网络的空间资源和地面资源连接起来，使 WIN-T网络形成互联互通的两层 架构 酒店人事架构图下载公司架构图下载企业应用架构模式pdf监理组织架构图免费下载银行管理与it架构pdf ， 主要装备 是由安装在高机动多用途轮式车上的 S-250 方舱 通信平台构成。联合网络节点（JNN）可通过战术卫 星终端接入战术中枢节点（THN）和区域中枢节点 （RHN），实现与全球信息栅格（GIG）、国防信息系 统网和国防交换网的接入， 也可与各级指挥所的 战术卫星终端（STT）连接，实现各级指挥所之间信 息的互联互通。 4.指挥所节点（BnCPN） 该节点位于营级，也可加强其它指挥所，为用 户提供保密数据和 IP话音业务。 由一组轻型可展 开的转接箱组成，其中包括非密 IP 路由网和保密 IP路由网通信处理设备， 在时分多址卫星体系结 构下运行。 通过战术卫星终端与上级指挥所相连， 实现与上级指挥机构的互联互通。 保密 IP路由网 和非密 IP 路由网数据箱可向网络中的用户提供 图 1 “增量 1”网络结构图［1］ 78 数据服务，另外还能提供 IP 话音交换、传输系统 的 Ku频段服务以及用户局域网服务，实现对下属 分队的不间断指挥。 5.Ku频段战术卫星终端（STT） STT 配置在营和营以上指挥所，使 WIN-T 形 成战区至营的立体栅格化网络， 采用现有成熟商 用卫星技术， 提供 1.544Mb/s 高带宽数据传输能 力，可为多种节点提供卫星连接，为各级指挥所提 供视频、图像、话音等信号[3]。 终端由车载托挂，可 单兵操作， 单兵操作时仅需 30 分钟即可投入使 用，便于模块化部队快速部署和展开行动。 （二）WIN-T“增量 2” WIN-T“增量 2”继续大量使用商用组网产品， 为战场部队提供初始动中通能力。 “增量 2”在“增 量 1”的基础上增加了地面扩展节点：战术通信节 点（TCN）、存在点（POP）、战术中继塔（TR－T）和士 兵扩展节点（SNE）（以下不再作具体分析），横向使 WIN-T网络传输覆盖面积更大， 纵向使战区指挥 官能够直接指挥到连指挥员。 此外还增加了三种 关键技术：网络中心波形（NCW）、高频段网络波形 （HNW）和网络自动化工具，使 WIN-T 网络具备自 组织、自愈合的初始动中通能力。 1.网络中心波形（NCW） NCW 用于 WIN－T 的卫星通信网络， 美军为 网络中心战而设计的 NCW 与海军、空军网络中心 波形相类似。 经过设计的 NCW 可使 WIN-T 的卫 星传输效率达到最优， 并可支持连级作战分队的 通信需要， 从而使 WIN-T 由营级扩展到连级，使 更低级别的分队指挥员同样具有传输图像、 视频 通信的能力。 2.高频段网络波形（HNW） HNW 用于 WIN－T 的视距通信网络， 波形针 对高性能宽带网络进行了优化， 能够支持移动 ad hoc 网络，工作频段在 C 频段，具有自组网、自愈 合、 对等网络等特点， 采用的调制样式有 BPSK、 QPSK、16QAM，64QAM，通信距离达到 30 公里，数 据传输速率达 27M/s，能够提供高容量的数据服务 [5]。 未来，HNW 将使地面节点具有初始动中通能 力。 3.网络自动化工具 主要装备在师 、 旅级网络操作安全中心 （NOSC）中，为指挥员提供更加高效和便捷的网络 管理能力。 该工具具有友好的用户界面， 操作简 便，不必进行专业化培训便可操作；具有移动通信 的自动化管理能力， 能够使师和旅战斗队 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和 管理所辖网络， 进行网络能力分析； 具有对接入 WIN-T的各种分系统进行信息安全管理和全面计 划的能力。 （三）WIN-T“增量 3” WIN-T“增量 3”利用“增量 2”的基础，在军事 规格包装下为战场部队提供全网动中通能力。 利 用先进极高频卫星（AEHF）连接整个网络，以减少 对商用卫星的依赖，并大大增加了卫星通信能力。 “增量 3”还进一步提高了高频段网络波形（HNW） 的动中通能力，使 WIN-T 网内所有节点全部具备 动中通能力，此外在“增量 2”的基础上还增加了空 中中继平台和个人通信设备（PCD），使 WIN-T 网 络进一步延伸至单兵。 1.空中中继平台 该平台位于空中层，这使 WIN-T 由原来的两 层架构变为地面、空中、空间三层，空中层的引入 进一步扩大 WIN-T的网络覆盖范围。 主要由两种 无人机组成：无人直升机和常规无人机，这两种飞 机的一个共同任务是充当机载中继节点， 机载节 图 2 “增量 2”网络结构图［1］ 图 3 “增量 3”网络结构图［1］ 夏海清等：美军作战人员信息网（WIN-T）探析 79 2015 年第 3 期（总第 292 期）国防科技 点具有卫星通信的诸多优势， 而没有卫星通信所 造成的延迟问题，且具有快速部署的优长，能够适 应未来作战的需要。 过去无人机的作战重点主要 侧重于充当监视和攻击平台，目前，美军正在制定 新的条令，将其功能扩展成为通信节点使用，以增 强整个网络的覆盖范围和通信能力。 2.个人通信设备（PCD） 个人通信设备（PCD）集数字化、智能化、网络 化于一体，使战场的信息传递和处理达到一种“实 时化”的程度，从而提高士兵对战场情况的反应速 度，提高决策效率。 个人通信设备（PCD）通过士兵 扩展节点（SNE）可与上级指挥员互联，从而使单兵 能够接入上级指挥所乃至全球信息栅格， 还可通 过士兵扩展节点（SNE）与友邻分队协同，增强部队 整体作战能力。 （四）WIN-T“增量 4” WIN-T“增量 4”提供可连接转型卫星通信系 统（TSAT）的全网动中通能力（目前还未定型）。 美 军 WIN-T 网络大量依靠卫星进行通信，使得卫星 成为 WIN-T 传输可靠性的关键， 一旦卫星被摧 毁，WIN-T的传输可靠性将会大大降低。 未来，转 型卫星通信系统（TSAT）将取代先进极高频卫星系 统（AEHF），它具有更高速传输能力、反干扰、低概 率被中断、低概率被侦察技术，能够增加卫星在战 场的生存能力，确保 WIN-T 在战场上的可靠性运 行。 三、主要特点 （一） 网络结构适应作战需要 WIN-T 与普通的移动网络和固定网络相比， 具有以下优点：第一，无中心节点。 WIN-T 网络结 构不需要设置任何中心控制节点， 所有节点的地 位平等，任何节点均可以随时进入和离开网络，而 且其故障不会影响整个网络的运行， 因此 WIN-T 网络结构具有很强的抗毁性。 第二， 动态拓扑。 WIN-T网络节点可以随处移动， 也可以随时开启 和关闭，从而使网络的拓扑结构随时会发生变化。 这种能力对于陆军向可伸缩的模块化作战部队转 型来说非常关键， 美陆军能够从基于师的资源转 型为基于各个旅战斗队的资源进行作战， 可以在 进行超视距部署的同时为较低层的士兵提供通信 和信息共享服务。 （二）网络传输能力适应作战需要 WIN-T利用现有成熟的商用技术， 提供大容 量高速传输能力， 并引入新型技术网络中心波形 （NCW）和高频段网络波形 HNW 使网络传输能力 大大增强 ， 战术通信卫星提供的输速率达到 8.2Mbit/s，相比过去的军事星（Milstar）数据传输速 率增加了 25 倍，这将使受保护的视频、战场地图 和目标数据等战术军事数据能够获得实时传输， 为指挥员实时不间断地获取战场态势， 实施正确 的指挥决策提供有力支撑。 （三）快速部署能力适应未来需要 WIN-T的布设或展开无需依赖于任何预设的 网络设施，节点开启后就可以快速、自动组成一个 独立的网络。 当节点要与其覆盖范围之外的节点 进行通信时，需要中继节点的多跳转发，与固定网 络的多跳不同，WIN-T 网络中的多跳路由是由普 通的网络节点完成的， 不需要运输专用的路由设 备完成，也不需要专业的人员来操作，能够达到快 速部署的能力，适应未来快节奏的作战需要。 四、结束语 WIN-T是美国陆军的动中通、高速、高性能骨 干通信网络， 能够将地面作战人员与指挥官和全 球信息栅格连在一起。 面对这样一个着眼于未来 的新型战术通信系统，必须通过对 WIN-T 系统的 仔细分析，找出其先进性与脆弱性。 立足于信息化 建设的现状， 参考和借鉴美军的 WIN-T 网络建 设，建立新型战术互联网体系结构，全面提升军队 信息通信能力。 参考文献 [1] [美 ]Commanders_Handbook Version1.6[S]. General Dynamics,2011. [2] [美 ]FM6-02.43,Signal Soldier's Guide[S]. Wash- ington, DC: Headquarters Department of the Army,2009. [3] 潘清，胡欣杰，张晓清 .网络中心战装备体系［M］. 北京：国防工业出版社，2010. [4] 志英，刘俊平(译).联合网络节点［J］.卫星与网络 , 2010(5):56. [5] 张春磊.WIN-T网络简析[ J ] .电子对抗,2009 (4 ) ：34. （下转第 91页) 80 Modeling in Industrial Maintenance and Reliability,2014:358- 361. [6] Defense Acquisition University. Test and evaluation management guide(fifth edition)[R].2005. XING Yunyan Abstract：Test & evaluation (T&E ) are important portions during the process of equipment acquisition. The inadequate work of T&E will increases the total cost of equipment acquisition, and affect the fulfillment of force training mission and operation mission. The U.S. military really attaches importance to the work of T&E, and carefully structures T&E organiza- tions within Department of Defense and the Services. This paper studies current structure and responsibilities of the U.S. military T&E organizations, and hopes to provide reference for mission deployment of our military T&E. Key words：test and evaluation； organization； responsibility； U.S. military The Structure and Responsibilities of the U.S. Military Test and Evaluation Organizations (College of Military High-tech Training，National University of Defense Technology, Changsha 410073，China) 邢云燕：美军装备试验与评价机构及职能 XIA Haiqing，YANG Ruopeng Abstract：Based on the concept of network-centric warfare, the Army proposed the building Warfighter Information Network-Tactical (WIN-T). WIN-T is the USArmy Global Information Grid (GIG) extends the Army part, is a key compo- nent of the US LandWarNet can provide high capacity and high mobility communication to disperse troops on the battle- field. This article provides an overview of the development of motivation, the analysis of the four tasks "increment" of the network structure and main functions, summarizes its main features, for the establishment of the new army tactical Internet architecture, to enhance our military's ability to provide information and communication reference and reference. Key words：US army；WINT-T；network Analysis on the Warfighter Information Network-Tactical （PLA Academy of National Defense Information，Wuhan 430010，China） （上接第 80页） 91