何 明，姜志平，趙 勇

（1 .解放軍理工大學(xué)指揮自動(dòng)化學(xué)院，江蘇 南京 210007；2. 解放軍96101部隊(duì)，遼寧 沈陽(yáng) 110032）

美軍的陸戰(zhàn)網(wǎng)（Land War Net）是美國(guó)陸軍向聯(lián)合、網(wǎng)絡(luò)中心化以及基于知識(shí)作戰(zhàn)轉(zhuǎn)型的重要網(wǎng)絡(luò)。美軍下一代高級(jí)戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)又被稱(chēng)為戰(zhàn)術(shù)級(jí)指戰(zhàn)員信息網(wǎng)（WIN-T）是陸戰(zhàn)網(wǎng)的一個(gè)重要使能器。WIN-T是美國(guó)陸軍史上第二次大規(guī)模重建的戰(zhàn)術(shù)通信計(jì)劃，是實(shí)現(xiàn)陸軍2010年及以后作戰(zhàn)概念的關(guān)鍵。通過(guò)衛(wèi)星動(dòng)中通能力、強(qiáng)健的網(wǎng)絡(luò)管理以及高帶寬無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)為戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)指揮官提供作戰(zhàn)截圖，以確保移動(dòng)部隊(duì)在所有時(shí)間保持連通、通信和同步。WIN-T的部件為模塊化設(shè)計(jì)，其規(guī)模根據(jù)用戶(hù)需要可變，并能夠隨戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展而變化；WIN-T將成為一種帶寬和頻譜有效的、符合聯(lián)合技術(shù)體系結(jié)構(gòu)（JTA）、基于商用技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)；WIN-T包含了通信基礎(chǔ)設(shè)施和從機(jī)動(dòng)營(yíng)到戰(zhàn)場(chǎng)后方范圍的所有網(wǎng)絡(luò)配置，它調(diào)節(jié)了目前連接方面的不足，并重新構(gòu)造戰(zhàn)術(shù)通信結(jié)構(gòu)，將達(dá)到全頻段控制。對(duì)美陸軍而言，WIN-T是粘合劑，不僅將所有系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)，還無(wú)縫連接至戰(zhàn)略/維持基礎(chǔ)、聯(lián)合和商業(yè)系統(tǒng)等。

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)脆弱性的根源在于戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)初始設(shè)計(jì)原則的優(yōu)先順序以及戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。主要不足體現(xiàn)在:傳統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)主要支持話(huà)音和小型數(shù)據(jù)文件，連通性和通信速率不夠，難以取得信息優(yōu)勢(shì)。今天的指揮員逐級(jí)依賴(lài)于較寬頻譜的信息業(yè)務(wù)，如視頻、圖形數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程交互式戰(zhàn)場(chǎng)操作系統(tǒng)及分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等等。另外，部隊(duì)的大范圍快速機(jī)動(dòng)對(duì)動(dòng)中通的能力提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。同時(shí)，各種新型武器數(shù)字化系統(tǒng)等也產(chǎn)生了新的信息交換需求。這些需求都要求大幅提高通信容量，改變當(dāng)前通信系統(tǒng)在信息效率、移動(dòng)性、安全及透明性等方面的不足。面對(duì)這樣一個(gè)著眼于未來(lái)的新的戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，必須通過(guò)對(duì)WIN-T系統(tǒng)的仔細(xì)分析，找出其脆弱性[1]，才能滿(mǎn)足當(dāng)前需要。因此，非常需要對(duì)WIN-T網(wǎng)絡(luò)展開(kāi)深入研究。

1 WIN-T產(chǎn)生背景

1.1 美軍現(xiàn)有裝備的缺陷[2]

吸取了科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后，美軍在作戰(zhàn)概念上發(fā)生了深刻改變。同時(shí)，美軍投入使用的移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備（MSE）并不是真正意義上的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，三軍通用戰(zhàn)術(shù)（TRI-TAC）設(shè)備亦無(wú)法滿(mǎn)足數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)上戰(zhàn)士的需要。戰(zhàn)士越來(lái)越依靠頻譜寬得多的信息裝備:視頻、圖形數(shù)據(jù)、成像、協(xié)作計(jì)劃編制工具、遠(yuǎn)程交互戰(zhàn)場(chǎng)操作系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)陸軍現(xiàn)有戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的范疇。

1.2 新型通信網(wǎng)絡(luò)概念

為達(dá)到全譜優(yōu)勢(shì)，《2010年聯(lián)合設(shè)想》為當(dāng)今軍隊(duì)建立了方法學(xué)。全新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)產(chǎn)生出新的作戰(zhàn)概念:優(yōu)勢(shì)機(jī)動(dòng)、精確交戰(zhàn)、全維保護(hù)、集中后勤。這些概念框架的基礎(chǔ)是改進(jìn)后的 C2和信息系統(tǒng)所保證的信息優(yōu)先權(quán)。美軍希望其未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)真正的移動(dòng)通信，如巡邏分隊(duì)可以實(shí)時(shí)收看來(lái)自其他單元操作的無(wú)人機(jī)發(fā)回的圖像，Humvees或其他車(chē)輛中的士兵可連續(xù)實(shí)時(shí)接收友方部隊(duì)和敵方部隊(duì)位置的更新信息，遠(yuǎn)離戰(zhàn)場(chǎng)的指揮官能夠通過(guò)盤(pán)旋于作戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)上空的直升機(jī)傳送的視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，為此，WIN-T應(yīng)運(yùn)而生了。對(duì)陸軍而言，WIN-T是粘合劑，不僅將所有系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)，還無(wú)縫連接至戰(zhàn)略/維持基礎(chǔ)、聯(lián)合和商業(yè)系統(tǒng)[3]。

圖1 WIN-T的產(chǎn)生

WIN-T是陸軍從戰(zhàn)區(qū)到營(yíng)級(jí)所采用的一個(gè)戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)，將最終取代 MSE和 TRI-TAC。作為美陸軍全球信息柵格（GIG）的戰(zhàn)術(shù)組成部分，WIN-T將促進(jìn)裝備部隊(duì)很好地利用 GIG服務(wù)以及能力（包括數(shù)據(jù)庫(kù)、收集人員、以及國(guó)建機(jī)構(gòu)），增加信息賦能行動(dòng)的次數(shù)。

2 WIN-T概念及特點(diǎn)

WIN-T是 GIG的陸軍部分，GIG的通信柵格要依靠 WIN-T和 JTRS的支持。WIN-T能提供一個(gè)無(wú)縫、綜合、從散兵坑到支援基地的通信和信息業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。WIN-T的作戰(zhàn)范圍是整個(gè)戰(zhàn)區(qū)，節(jié)點(diǎn)可部署到營(yíng)一級(jí)。WIN-T支持高速可靠的數(shù)據(jù)/信息交換。通過(guò)與先進(jìn)的陸地、機(jī)載和空基作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)相互合并，WIN-T將使軍隊(duì)優(yōu)先看到、優(yōu)先判決、優(yōu)先行動(dòng)，從而集中作戰(zhàn)能力，而不僅僅是集結(jié)部隊(duì)。

WIN-T是一個(gè)以節(jié)點(diǎn)為中心的柵格狀通信網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)任意兩用戶(hù)間存在著多條無(wú)線(xiàn)通路，既具有直達(dá)通路，又有迂回通路，具有較高的可靠性。對(duì)WIN-T網(wǎng)絡(luò)所具有較強(qiáng)的抗毀能力和自適應(yīng)能力；機(jī)動(dòng)性好；具有很強(qiáng)的保密性和抗截獲能力。

同時(shí)，任何事物都有其兩面性，我們通過(guò)分析同樣可以發(fā)現(xiàn)WIN-T的脆弱性所在[3]。例如:由于WIN-T采用最新商業(yè)現(xiàn)貨以及無(wú)縫服務(wù)，這為未授權(quán)訪(fǎng)問(wèn)、竊取與控制以及拒絕服務(wù)等軟件功能提供了機(jī)會(huì)，為無(wú)線(xiàn)電干擾提供了許多的先驗(yàn)知識(shí)；從WIN-T功能上看，它具有信息收集、處理、存儲(chǔ)、傳輸和管理功能，這就為實(shí)施各種欺騙提供了條件；WIN-T中的節(jié)點(diǎn)分布十分廣泛，實(shí)施攻擊有大量的可選擇的目標(biāo)，而且由于 WIN-T系統(tǒng)的整體性，對(duì)其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行攻擊，受到破壞的不只是這個(gè)節(jié)點(diǎn)或者是這個(gè)節(jié)點(diǎn)所在的系統(tǒng)，可能是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。如果在節(jié)點(diǎn)處注入功能強(qiáng)大、傳播迅速的計(jì)算機(jī)病毒，由于WIN-T工作的高效性，蔓延速度會(huì)很快，效率會(huì)很高。

3 WIN-T研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)

WIN-T是美陸軍正在實(shí)施的戰(zhàn)術(shù)級(jí)作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)，該項(xiàng)目1996年提出，1999年形成作戰(zhàn)需求文件（ORD）草案，然后按螺旋式開(kāi)發(fā)的方式，實(shí)施增量開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)2007年重組后，WIN-T現(xiàn)在分為四個(gè)增量:“增量 1”（包括“增量 1a”和“增量 1b”）、“增量2”、“增量 3”以及“增量 4”[4]。見(jiàn)表 1。

表1 WIN-T通信增量

3.1 “增量 1”

“增量1”由聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（JNN）計(jì)劃演變而來(lái)，分為“增量 1a”和“增量 1b”。“增量 1a”是針對(duì)之前的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃的競(jìng)爭(zhēng)性合同，包括軍用 Ka頻段的性能?！霸隽?a”目前正在部署階段，還將對(duì)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃在并入 WIN-T之前螺旋式開(kāi)發(fā)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整?！霸隽?b”必須是能夠與“增量2”兼容的“一次跳躍”。目前，“增量1a”與“增量2”之間的過(guò)渡需要在兩種信息保證體系結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行多次跳躍、解碼和數(shù)據(jù)傳輸?！霸隽?b”旨在減少路由和編譯需求，同時(shí)，采用的無(wú)色核心密碼技術(shù)是一種高保證的、美國(guó)國(guó)家安全局認(rèn)證的IP加密技術(shù)，“增量1b”的系統(tǒng)也就因此被納入了“增量2”的安全體系結(jié)構(gòu)。

3.2 “增量 2”

“增量 2”繼續(xù)大量依賴(lài)商用組網(wǎng)產(chǎn)品，主要包括三種關(guān)鍵技術(shù):波形、天線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化工具。波形針對(duì)高性能寬帶組網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化，能夠支持移動(dòng) ad hoc網(wǎng)絡(luò)。美陸軍還通過(guò)通用動(dòng)力公司等合同商，開(kāi)發(fā)了多種專(zhuān)用天線(xiàn)，其中既有衛(wèi)星天線(xiàn)也有視距天線(xiàn)?！霸隽?2”開(kāi)發(fā)對(duì)移動(dòng)通信（從指揮所到移動(dòng)車(chē)輛）的自動(dòng)化管理能力。這種自動(dòng)化能力將安裝在陸軍各種車(chē)載平臺(tái)上，可對(duì)移動(dòng)組網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化管理。

3.3 “增量 3”

“增量3”將包括兩種無(wú)人機(jī):機(jī)器人直升機(jī)和一種較常規(guī)的記載平臺(tái)，即Sky Warrior（“天空勇士”）擴(kuò)程多功能無(wú)人機(jī)。這兩種飛機(jī)的一個(gè)共同任務(wù)是充當(dāng)記載節(jié)點(diǎn)。記載節(jié)點(diǎn)既具有衛(wèi)星通信的諸多優(yōu)勢(shì)，又沒(méi)有發(fā)射軌道平臺(tái)所造成的延遲。不過(guò)，無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)重點(diǎn)以前主要側(cè)重于充當(dāng)監(jiān)視和攻擊平臺(tái)。目前，美陸軍正在制定有關(guān)條令，將其作為通信節(jié)點(diǎn)使用。

4 WIN-T網(wǎng)絡(luò)分析

WIN-T是一個(gè)以節(jié)點(diǎn)為中心的柵格狀通信網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)任意兩用戶(hù)間存在著多條無(wú)線(xiàn)通路，既具有直達(dá)通路，又有迂回通路，具有較高的可靠性。WIN-T的主要特點(diǎn)是:模塊化設(shè)計(jì)、依據(jù)用戶(hù)要求可伸縮、能適應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)最新發(fā)展、將最有效地利用帶寬和頻譜、符合聯(lián)合技術(shù)體系結(jié)構(gòu)（JTA）、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以商用標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，易于升級(jí)、操作、維護(hù)和培訓(xùn)。WIN-T將大量采用符合JTA的商用現(xiàn)成技術(shù)，采用開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，方便將來(lái)吸收先進(jìn)技術(shù)，并靈活地插入可用的技術(shù)改進(jìn)型部件。

圖2 目標(biāo)WIN-T系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖[5]

WIN-T基于商用技術(shù)，采用大容量無(wú)線(xiàn)電傳輸技術(shù)和數(shù)百兆赫寬帶通信鏈路把大容量的多媒體信息傳送給戰(zhàn)場(chǎng)上高速移動(dòng)的戰(zhàn)斗部隊(duì)和各級(jí)指戰(zhàn)員。它將地面、空間和衛(wèi)星通信能力全部綜合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，將為陸軍部隊(duì)（從機(jī)動(dòng)排到戰(zhàn)場(chǎng)后方包括后勤部門(mén)、指揮和控制部門(mén)以及作戰(zhàn)支持部門(mén)）提供一個(gè)集成的、靈活、安全、生存能力強(qiáng)、無(wú)縫連接的多媒體信息網(wǎng)絡(luò)。

WIN-T是動(dòng)中通、高速、高性能骨干通信網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)采用分層（地面、空中和空間）的體系結(jié)構(gòu)，為移動(dòng)通信提供了關(guān)鍵的能力，使得不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接成為可能:最高層為衛(wèi)星通信系統(tǒng)，第二層為空中通信節(jié)點(diǎn)，最下面一層為地面通信系統(tǒng)。地面層將裝備士兵、傳感器、平臺(tái)、指揮所和授權(quán)節(jié)點(diǎn)，使之成為綜合的傳輸系統(tǒng)，具有開(kāi)關(guān)、路由能力；空中層將作為一個(gè)授權(quán)節(jié)點(diǎn)，為空中平臺(tái)接力提供定點(diǎn)傳輸、開(kāi)關(guān)和路由能力；空間層將作為一個(gè)授權(quán)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)權(quán)衡由衛(wèi)星提供的傳輸、開(kāi)關(guān)和路由能力實(shí)現(xiàn)接力。

5 結(jié)束語(yǔ)

WIN-T是美國(guó)陸軍的動(dòng)中通、高速、高性能骨干通信網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)⒌孛孀鲬?zhàn)人員與指揮官和全球信息柵格連接在一起。面對(duì)這樣一個(gè)著眼于未來(lái)的戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，我們不能用機(jī)械的方法來(lái)分析各個(gè)系統(tǒng)的組織應(yīng)用關(guān)系，而應(yīng)該根據(jù)各系統(tǒng)的功能特點(diǎn)來(lái)分析其應(yīng)用場(chǎng)合。立足于我軍信息化建設(shè)的現(xiàn)狀，參考和借鑒美軍的WIN-T網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和部署，建立新型的下一代戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，全面提升我軍網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力。

[1]張南. 戰(zhàn)術(shù)級(jí)指戰(zhàn)員信息網(wǎng)（WIN-T）干擾策略研究[D].西安:西安電子科技大學(xué), 2006.

[2]李斌, 李淳. WIN-T美軍的新型軍用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)[J].無(wú)線(xiàn)電工程, 2005, 35(9):25-2.

[3]朱志成. WIN-T偵查干擾策略研究[D]. 西安:西安電子科技大學(xué), 2007.

[4]JC4ISR無(wú)線(xiàn)電設(shè)備完成 WIN-T作戰(zhàn)環(huán)境驗(yàn)證http://mil.qianlong.com/4919/2006/06/01/2420@3207245.htm 2006.

[5]COL Angel Colon, Warfighter Information Network-Tactical[J]. Project Manager, Warfighter Information Network Tactical, 2009.