卫星通信在全球信息栅格中的应用研究
4CISR全球信息栅格网设想
4CISR全球信息栅格网设想以下是4CISR全球信息栅格网设想文章：“全球信息栅格网设想”的概念是在美军4CISR充分发展的基础上提出来的。
简单来说，4CISR系统是保证指挥员和指挥机关对部队人员和武器实施指挥控制的“人-机系统”，其指挥、控制、通信、情报、监视与侦察分系统，就像人的“大脑”“神经”和“耳目”，把各种作战力量、各个战场及其子系统紧密地连为一体，形成了强大的军事优势。
请看：1999年3月27日晚8点，美1架F-117隐身飞机在科索沃上空中弹，其弹射座椅和救生背包中的卫星定位装置，立即向美军EC-130E空中指挥机发出遇险信号……旋即，意大利联军指挥中心和五角大楼均收到救援信息；几分钟后，装有百名特战队员的6架直升机前往营救；3小时后，营救队员发现了F-117飞行员用特制闪光装置发出的红外信号，用悬索将飞行员救起，飞回基地。
这是发生在科索沃战争中的真实战例，从中人们可以深深感受到4CISR系统在现代高技术战争中的巨大作用。
战争是军事技术发展的加速器。
尽管4CISR系统一时之间独领风骚，但实战中美军发现，4CISR系统同样也存在着一些严重的“先天不足”：美军以往的天基、空基、地基和海基的信息系统大都是专用系统，互不兼容，可以直观地形容为一片相互没有联系的“烟囱群”。
4CISR 往往“各自为战”，且只能处理通过计算机通信联网的信息，而对其它设备的数字化信息，比如战场前端的传感器、作战要素的射击系统等，就不具备兼容共享的能力。
美军提出，要谋求“全时、全维的信息优势”。
但4CISR系统显然还缺少如此高效、直接的战场信息转化能力。
同时，4CISR信息网本身的闭塞与狭窄，也制约着系统的功能发挥。
国际互联网已经链接了全球各个领域，但4CISR系统却无法达到这样的程度，不能把信息网的触角延伸到每一个节点，更无法实现全球范围的联网。
如前面提到的营救F-117飞行员，必须借助北约的4CISR系统。
为了克服4CISR系统的这些“先天不足”，美军于1999年首次提出了建立“全球信息栅格”的倡议,并于2000年3月，向国会正式提交了启动GIG项目的报告。
全球信息栅格建设对我军的启示
摘
要
为 了实现全球 范 围内的资源共享，美军提 出 了全球信 息栅格技 术。深入研 究全球信 息栅 格技 术对
于提高我军信息化建设水平， 推进以信息技术革命为主体的新军事革命 ，具有十分重要的意义。文中从全球信
息栅格的概念、组成和功能入手 ，研 究 了美军的全球信 息栅格 建设的 实现和 发展 ，井 深入 分析 了全球信 息栅格 建设对我军建设的影响。 关键词 全球信 息栅格 ；体 系结构 ；网络 中心战 Ｔ３３ Ｐ９ 中圈分类号
全球信息栅格 （ ｌ ａ Ｉ ｏ ａｏ ｒ ） Ｇｏ ｌ ｎ ｒ ｔ ｎＧｉ 是美军 ｂ ｆｍ ｉ ｄ
收 稿 日期 ： ０６ ｌ—６ ２ ０ 一０１
作者筒介 ：谢 晓霞（９ ０一） １８ 。女 ，硕 士研 究生。研 究方向 ； 军事综合信 息网络 管理 与规 划。
维普资讯
１ １ ＧＩ 概念 ． Ｇ
谋求 同样能力的企图。 ＧＧ由各种通信卫星、通信飞机、数据传输链 Ｉ 路 、微波中继站 、地 面光缆 、无 线 电台、作 战地 域 网等通信基础设施 ，以及各 种计算机 、存储器、 网格软件平 台、数据库 、地理信 息系统等计算信
息设施组成 。具有 广域分布 、无 缝连接、动态扩 展和高度集成的特点。
Ｔ ｅＥｎ ｉｈ ｅ ｍ ｅ ｔｏ ｒａ ｍ ｙ ｂ ｈ ｏ ａ ｎ ｏ ｍ ａ ｉｎ Ｇｒｄ ｈ ｌ ｔｎ ｎ ｆＯｕ ｒ ｙ ｔ ｅ Ｇｌｂ ｌ ｆ ｒ ｔ ｉ ｇ Ｉ ｏ
Ｘ ｅＸｉｏ ｉ Ｓ ｎ ｉａ ｉ ａ ｘａ ， ｏ ｇ Ｈａｙ ｎ
（． ｉ ｎＣ ｍ ｕ ｉ ｔ ｎＩｓｔｔ，Ｘ １ １６ ｈ ａ ＩＸ ｏ ｍ ｎｃ ｉ ｔｕｅ ｉ ７０ ０ ，Ｃ ｉ ； ａ ａｏ ｎ ｉ ｎ ａ ｎ
军事卫星通信论文（2）
军事卫星通信论文(2)军事卫星通信论文篇二《基于信息栅格技术的军事卫星通信问题研究》摘要：栅格技术具有资源范围广、分布性强、异构性复杂的特点，已成为各军事强国军事网络建设的发展方向。
该文介绍了信息栅格技术的基本概念，以及美军GIG的特点，针对我军信息栅格与卫星通信一体化发展提出一些建议。
关键词：信息栅格;卫星通信;GIG1 信息栅格技术的介绍在1999年出版的《栅格：未来计算结构的蓝图》一书中，美国科学家伊恩・福斯特首次提出信息栅格的概念。
该书对信息栅格的定义是：信息栅格是构筑在internet上的一组新技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为用户提供更多资源、功能和交互。
人们设想把自己的计算机插入信息栅格，像从电力栅格中获得电力资源一样获得所需各种信息资源，于是产生了栅格技术在信息领域的广泛应用。
信息栅格的特点是使可利用的资源范围广泛，且具有很强的分布性、更复杂的异构性;使体系对资源的共享更具有目的性;引入虚拟组织的概念，且组织的构建具有动态性和可伸缩性;强调协同解决问题(协同工作)的能力及服务的有序性和可控性。
2 信息栅格技术的军事应用美军的C4ISR系统在指挥控制、预警探测、情报侦察、信息对抗与信息传输、保障等方面有着极大的优越性，但在最近的几场局部战争实战中，暴露出很多问题，如：无法实现全球网络联网，对现代战场上产生的大量信息的加工能力不足，在联合作战中无法实现诸作战力量、作战系统、作战单元之间的互连、互通、互操作。
1999年，美军发布《国防信息基础设施主计划8.0版――实现GIG》，提出建设全球信息栅格(GIG，GLOBAL INFORMATION GRID)，这是全球首个军事信息栅格的实例。
为了保证美军能够在未来战争中始终保持信息优势、决策优势和全球作战优势，美军全力打造GIG。
经过多年发展完善，GIG已经成为美军的军事信息系统基础平台，可实现美军在全球任意地点、不同需求用户之间应用程序的互联、互操作。
卫星通信技术的原理和应用场景
卫星通信技术的原理和应用场景卫星通信技术是一种通过地球轨道上的人工卫星来进行信息传输的通信方式。
它利用卫星的广域覆盖和高速传输能力，实现了全球范围内的通信服务。
本文将介绍卫星通信技术的原理以及它在不同应用场景中的运用。
让我们来了解卫星通信技术的原理。
卫星通信系统由地面站、卫星和用户终端组成。
当用户终端需要发送信息时，地面站将这些信息通过射频信号发送到卫星。
卫星接收到信号后，再通过射频信号将这些信息传送至另一个地面站。
地面站将信号解码，并将信息发送给相应的用户终端。
这个过程中，卫星作为中继器连接了不同地区的地面站，实现了长距离传输。
卫星通信技术的应用场景非常广泛，以下是其中几个重要的应用领域：1. 电视广播和卫星电视：卫星通信技术在电视广播和卫星电视领域发挥了重要作用。
通过卫星传输信号，电视节目可以实现全球范围内的广播。
卫星电视也可以通过卫星接收信号，提供高清晰度、多频道的电视节目服务。
2. 军事通信：卫星通信在军事领域中具有重要作用。
卫星通信系统可以提供安全可靠的通信网络，满足军队在各种环境下的通信需求。
卫星通信还能实现情报、监视和遥感等功能，为军事行动提供支持。
3. 灾害应急通信：卫星通信技术在自然灾害和紧急情况下的通信中发挥了重要作用。
当地面通信基础设施被破坏或不可用时，卫星通信可以提供即时、可靠的通信服务。
救援人员可以通过卫星通信系统与指挥中心进行联系，协调救援行动。
4. 国际国内长途通信：卫星通信技术还可用于国际和国内长途通信。
由于地球是曲面的，对于远距离通信，光纤通信等传统的通信方式可能存在信号衰减的问题。
而卫星通信通过卫星之间的中继，可以实现长距离通信，扩大了通信范围。
5. 航空航天通信：卫星通信技术在航空航天领域中也得到了广泛应用。
它可以为飞机和航天器提供通信支持，包括导航、监控、气象信息等。
卫星通信可以确保飞机和航天器在飞行过程中保持与地面的联系，提高安全性和效率。
综上所述，卫星通信技术是一种在全球范围内实现信息传输的重要通信方式。
天基传输网络和天地一体化信息网络发展现状与问题思考
天基传输网络和天地一体化信息网络发展现状与问题思考孙晨华【摘要】近年来,太空(或称为天基)和网络空间成为全球新一轮竞争热点.随着我国天地一体化信息网络工程被列为重大专项,行业内对以天基为重点的天地一体化信息网络的关注度达到新高.天基传输网络因其天然的天地一体化特征、信息的承载平台等特征,成为天地一体化信息网络的重要抓手.给出了立足天基传输网络,发展天地一体化信息网络的相关问题和下一步研究重点及建议思路,可为后续研究工作开展提供参考.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】天基传输网络;天地一体化信息网络;天基信息网络;天基接入网;天基骨干网【作者】孙晨华【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TN927目前，抢占空天信息竞争制高点、发展相关新兴产业成为发达国家的又一次战略机遇。
我国经济、政治和军事处于复杂国际环境中距世界舞台中心最近时期。
总体上看，天基信息系统建设成就突出，但没有完全摆脱技术追赶和试验应用型发展状态，系统仍立足本土服务，天地融合技术水平、服务能力、产业链发展与发达国家相比差距较大，与国家“一带一路”战略和大国地位不协调。
因此，找准、弥补天基信息系统的薄弱环节，发展天地一体化信息网络，提高天地一体服务能力，实现信息系统伴随“一带一路”走出去战略十分必要[1]。
天地一体化信息网络工程重大专项正是在此背景下提出。
地面信息网络和天基信息网络经过多年发展，从天地一体化角度来看，基础和不足并存。
如何在摸清基础、找准不足的情况下进行天地一体化信息网络创新、优化设计是关键问题。
摸清基础方面，重点对现有天基传输网络的天地一体化特征进行分析理解，对天地一体化信息网络概念内涵及与天基传输网络的关系进行分析理解；找准不足方面，重点是准确地识别尚未突破的关键技术。
1.1 天基传输网络通常想到的天基传输网络是卫星通信网络，广义上，天基传输网络包括卫星通信[2]、卫星中继[3]和遥感类卫星的星-地传输网络[4]。
高精度栅格地图的构建及其应用
高精度栅格地图的构建及其应用随着科技不断发展，互联网的普及以及移动互联网的兴起，现代交通、出行方式也随之发生了变化。
在这种变革的影响下，越来越多的行业和领域开始走向数字化和智能化，而高精度栅格地图的兴起就是其中的一个典型例子。
在这篇文章中，我们将介绍什么是高精度栅格地图，以及它的构建方式和应用场景。
一、高精度栅格地图的定义及意义高精度栅格地图是一种基于卫星遥感、激光雷达等技术获取现实世界数据，并通过一系列的数据处理和算法，将其转化为数字图像或栅格图像的地图。
与传统的地图不同，高精度栅格地图可以实现更为细致、准确的地图绘制，同时具有更高的分辨率、更丰富的数据信息。
在实际应用中，高精度栅格地图不仅可以为用户提供更为优质和准确的地图服务，方便用户出行和导航，还能为城市规划、智能交通等产业提供更为有利的数据支撑和技术支持。
因此，高精度栅格地图被认为是数字化和智能化时代的一个重要标志。
二、高精度栅格地图的构建方式高精度栅格地图的构建是一个相对复杂的过程，需要采用多种技术手段并进行综合处理。
下面，我们将分别介绍高精度栅格地图的构建流程和主要技术手段。
1. 数据获取构建高精度栅格地图的第一步是获取原始数据，一般采用卫星遥感、激光雷达、摄影测量等技术手段。
这些设备能够获取到地表的三维点云数据和图像数据，为后续的数据处理提供了基础数据。
2. 数据处理获取到原始数据后，需要对这些数据进行处理和筛选。
根据特定的算法，进行点云数据的过滤、分类以及三维网格化，形成数值地形模型和城市三维模型等信息。
同时，使用图像识别和计算机视觉技术，可以将获取到的图像信息转化为栅格图像或数字图像。
3. 数据模型化将数据进行模型化是高精度栅格地图构建中的一个关键步骤。
在此步骤中，需要将三维模型和二维图像进行融合，同时将数据信息标准化和格式化，生成标准的栅格地图数据格式，以便于后续地图服务的提供和使用。
三、高精度栅格地图的应用场景高精度栅格地图具有广泛的应用场景，在多个领域都可见其身影。
_全球信息栅格_GIG_及对其威胁探讨_顾敬民
第25卷第3期 2004年9月军 事 通 信 技 术Jo urna l o f M ilita ry Co mmunicatio ns T ech no lo gyV ol.25N o.3Sep.2004“全球信息栅格(GIG)”及对其威胁探讨顾敬民1,邱永红2(1.解放军理工大学通信工程学院研究生1队,江苏南京210007;2.总参第63研究所,江苏南京210007)摘 要:美军于1992年提出了远期在全球范围内建立一个由无缝隙网络连通的综合C4I系统。
1999年,美国国防部提出了全球信息栅格。
文章介绍了“全球信息栅格(GIG)”的构成、特点、对未来战争的影响,并重点分析了G IG现在和将来可能面临的各种威胁。
最后,对我军信息化建设提出了一些意见。
关键词:全球信息栅格;威胁;网络中心战中图分类号:T P29文献标识码:A文章编号:0032-1289(2004)03-0059-05Global Information Grid and Threat to ItG U J ing-min1,QIU Yong-hong2(1.Postg raduate T ea m1ICE,P L AU S T,Na njing210007,China;2.T he63rd Research Institute of PL A Gene ral Staff Headqua rte rs,N anjing210007,China)Abstract:In1992,Americian Army planned to build a n integ ra tiv e sy stem C4I which is made o f seamless netw o rk in the future.In1999,Depa rtm ent of Defense presented a new concept:Global info rmation g rid.In this paper,the co mposition,cha racters of GIG and its effects to the future w ar are introduced.The possible th reat to GIG a re analyzed em phatically.And finally, some o pinions o f informa nizatio n co nstructio n in our arm y a re presented.Key words:GIG;threaten;NCW 20世纪末,世界经历了几次大的局部战争。
全球信息栅格及发展措施与启示
“全球共享”， 通过全维、立体、多频谱、 多节点的栅格化信息交换来实现， 大 大拓展了 Ｃ４ＩＳＲ 的功能。 ３ 、信 息 处 理 智 能 化 ＧＩＧ 能最 大 限 度 地 实 现 由 “谋 求 信息优势”向“谋求 决策优势”转化， 变
“四个任意”为“四个正确”， 即： 在 正确 的时间， 将正确的信息以正确的形式 传递到正确的接收者手中， 同时压制 敌方谋求同样能力的企图， 从而将信 息获取能力最大限度地转化为科学决 策能力和作战能力。 这种信息处理智能化的特点来自 于栅格技术能生产知识的特性， 这是 与互联网的质的区别。互联网本身不 创造或生产知识， 人们都是先把信息 或知识用其它方式生产出来以后， 再 放到网上， 供用户查找。而栅格则能根 据用户的要求自动地生产知识。在生 产知识的过程中， 高性能的计算机将 起到关键作用。它把从数据源 （ 传感 器、贵重设备、数据库、信息 库等等） 得 到的原始数据 ， 运行特定的程序加工 成信息和知识， 供决策层使用。 ４ 、信 息 设 施 兼 容 化 ＧＩＧ 与 Ｃ４ＩＳＲ 的 重 要 差 异 还 在 于 ， Ｃ４ＩＳＲ 主 要 是 计 算 机 与 通 信 设 施 的 联 网 ， 而 ＧＩＧ 中 既 包 含 计 算 机 网 络、通信网络栅格， 也包含传感器 栅格 和武器平台栅格， 强调从传感器到射 击器的全程信息一体化兼容， 实现任 何 能 发 送 和 接 收“０”、 “１”数 字 信 号 的 设 备 均 能 与 ＧＩＧ 相 联 ， 从 而 提 升 整 体 战斗力水平。 ５ 、信 息 防 护 安 全 化 安全性是 ＧＩＧ 实施过程中不可忽 视的环节， 也是 ＧＩＧ 关注的主要内容。 美军对 ＧＩＧ 信息保护的基本策略是多 层设置、纵深防护。在网络、链路、计算机 环境和基础设施等每一个环节、每一个 维向都建立一套最低限度的防护能力。
信息栅格技术及其应用探究
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２ 信 息 栅格
信 息 栅 格技 术 是基 于 对 自动誓 飞系统 的Ｉ 互 操 ｌ 化 信 息 Ｃ 互通 ‘Ｃ ｌ Ｉ ｌ Ｉ 作 和端 到 端 的一 体化 能 力 产生 的 。在 军 事领 域 ，它 可 以 将 在全 球 范围 内 的计 算机 网、 传 感器 网 和武 器 平 台网连 为 一体 ，成 为 一个 综 合 的 网络 系统 ，在这 个 系统 中 ，根 据 用户 的要 求 ，通 过 可 以互通 互操 作 的 网络 集 成 ，来连 接从 传 感器 和 卫星 ，到展 开 的 陆军 、海 军 和 空军 的士 兵 情 况、战 场 情 况、 武器 装 备情 况等 一切 要 素 ，获 得 信息 优势 。 同时 ，信 息栅 格 网 要 支援 保 障所 有 国 防部 门、 国
Ｆ Ａ ， ｕ ｎ ．＃ｅ Ｊ Ｏ ９Ｃ／） Ｒ Ｗ＃ ／Ｄ／４ Ｏ Ｌ ，ｎａ ａ ／ ｈ
Ａｂｔａ ｔ ｈ Ｇｏａ ｎ ｏｍ ｔ ｎ ｒ （ Ｉ） ｉ ｈ Ｍｌａｙ ｌｔｏｉ ｎｏｍ ｔ ｎ ｙｔｍ ｈ ｈ ｓ ｅｅ ｐｄ ｙ ｍ ｒａ ａｍ ｓｒｃ ：Ｔｅ ｌ ｌ ｆｒ ａｉ Ｇ ｉ ＧＧ ｓ ｅ ｉ ｒ Ｅｅ ｒｎ Ｉ ｒ ａｉ Ｓ ｓｅ ｗ ｉ ｉ ｖｌ ｅ ｂ Ａ ｅｉ ｎ ｒ ｙ，ａｄ ｓ ｈ ｂ ｉ ｏ ｄ ｔ ｉ ｔ ｃ ｃ ｆ ｏ ｃ ｄ ｏ ｃ ｎ ｉ ｅ ｔ
作 ，通 过 它 ，可 以完 成 ， 以及 人 、机 、网之 间 的交 互作
用 ，达 到 情 报 信 息 之 间 的 互 通 和 融 合 … 。
全球 信息栅 格 （ Ｇ） 体 系结 构 包括有 ＧＩ 各组成 ＧＩ 的 Ｇ
美军全球信息栅格(GIG)简介
安全和保密问题
保障数据安全
美军全球信息栅格需要确保传输和存 储的信息不被未经授权的第三方获取， 采取加密和访问控制措施来保护数据 安全。
防止信息泄露
除了数据安全，还需要防止敏感信息 的泄露，包括对信息进行分类、标记 和访问控制，以限制信息的传播范围。
技术更新和维护问题
保持技术先进性
随着信息技术的快速发展，美军全球信息栅格需要不断更新和升级软硬件设备， 以保持技术的先进性和可用性。
01
硬件设施
全球分布的卫星、地面站、数据 中心等硬件设施，用于传输和存 储信息。
软件系统
02
03
人员配置
各种操作系统、数据库、应用软 件等，支持信息的处理、分析和 共享。
专业技术人员和各级指挥官，负 责操作、维护和管理全球信息栅 格。
主要功能
信息传输
全球范围内的信息高速传输， 支持各种格式的数据传输。
云计算技术
提供弹性的计算和存储资源。
03
gig的应用和影响
在军事行动中的应用
指挥控制
协同作战
全球信息栅格为美军提供了高效的指 挥控制能力，确保各级指挥官能够实 时获取战场信息，做出快速决策。
全球信息栅格支持多部门、多平台、 多任务的协同作战，提高了作战效率 和任务成功率。
情报共享
全球信息栅格实现了跨部门、跨军种、 跨盟友的情报共享，提高了情报分析 和作战情报的准确性和及时性。
更加注重网络安全
未来的美军全球信息栅格将会更加注重网络安全，采取更 加严密的安全措施来保护网络安全，防止网络攻击和信息 泄露。
05
结论
对美军的意义Байду номын сангаас价值
提高信息共享能力
卫星通信技术的全球覆盖
卫星通信技术的全球覆盖卫星通信技术是一种利用人造卫星作为中继站，将无线电信号从一个地点传输到另一个地点的通信方式。
随着科技的不断发展，卫星通信技术已经成为了全球通信的重要组成部分，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
本文将介绍卫星通信技术的全球覆盖情况，以及其在各个领域的应用和发展前景。
一、全球覆盖的优势卫星通信技术具有覆盖范围广、通信质量稳定、不受地理条件限制等优点，使其在全球范围内得到了广泛应用。
卫星通信信号可以覆盖地球表面的大部分地区，不受地形、气候、建筑物等因素的影响，可以为用户提供稳定的通信服务。
此外，卫星通信系统还可以提供高速数据传输、视频会议、远程教育等多种应用，为用户带来更加便捷和高效的服务体验。
二、卫星通信技术的应用领域1.通信行业卫星通信技术在通信行业中的应用最为广泛，包括卫星电视、电话、宽带互联网等。
通过卫星通信，人们可以在任何地点、任何时间进行通信，极大地提高了通信的便利性和效率。
此外，卫星通信还可以提供高速数据传输和视频会议等服务，为企业和个人的工作和生活带来了极大的便利。
2.远程教育和医疗卫星通信技术还可以应用于远程教育和医疗领域。
通过卫星通信，人们可以在偏远地区接受优质的教育和医疗服务，打破了地域限制。
此外，卫星通信还可以实现远程监控和治疗，为患者提供更加安全和有效的治疗方式。
3.灾害应急和军事应用在灾害应急和军事应用中，卫星通信技术也发挥了重要作用。
在灾害发生时，卫星通信可以快速建立通信网络，为救援人员和受灾群众提供必要的通信支持。
在军事领域，卫星通信可以实现对战场的实时监控和指挥，提高作战效率。
三、发展前景随着科技的不断发展，卫星通信技术也将不断升级和完善，为人们的生活和工作带来更多的便利。
未来，卫星通信技术将朝着以下几个方向发展：1.高速宽带互联网随着5G、6G等新一代移动通信技术的发展，卫星通信将与地面通信相结合，实现高速宽带互联网的覆盖。
这将为人们提供更加快速、稳定、可靠的互联网服务，满足人们对于网络速度和稳定性的更高要求。
栅格计算技术在地理信息系统中的应用
栅格计算技术在地理信息系统中的应用随着计算机技术的不断发展，地理信息系统（GIS）作为一种将地理数据与计算机整合的信息处理系统，已经成为现代地理学研究的重要工具之一。
在GIS中，常用的数据表示方式是栅格和矢量，其中栅格数据是以像素为单元的网格图像，可以表示各种地理现象的定量特征。
而栅格计算技术，则是GIS中处理栅格数据的重要方法之一。
它基于栅格数据的空间分布特点和图像处理技术，将矩阵计算和图像处理技术结合起来，实现了对栅格数据的分析和计算。
在GIS中的应用非常广泛，如数字高程模型（DEM）的生成、坡度、坡向和流量等地形因素的计算，土地利用/覆盖分类、植被指数计算、土地侵蚀预测等。
数字高程模型的生成数字高程模型是描述地表海拔高度变化的栅格数据，它是各种地形分析和地貌研究的基础数据。
数字高程模型的生成需要使用许多的栅格计算技术，如DEM的平滑、坡度的计算、坡向的计算和流量的计算等处理过程。
在DEM的生成中，对地表高度数据进行插值是一个关键的步骤。
常用的插值技术有反距离权重法、三角形不规则网格插值法、克里金插值法等。
此外，DEM经常需要对其进行平滑处理以消除高低点之间的矛盾。
这一平滑计算可以采用滤波算法，如均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。
坡度、坡向和流量的计算坡度、坡向和流量是数字高程模型的重要特征，具有重要的地形和水文学意义。
坡度的计算可以采用梯度算法或三维勾配算法。
坡向的计算需要用到梯度算法，并采用三角网格法进行插值。
通过坡度和坡向的计算，就可以将流量估算为水体在每个像素中流动的速率。
流量计算涉及流动累积和覆盖流的方向的决策。
常用的流量计算方法有单向ACC和Multi-Direction ACC。
土地利用覆盖分类土地利用/覆盖分类是GIS常用的应用之一，常用的分类方法有监督分类和无监督分类。
其中，最基础的无监督分类方法是ISODATA聚类法，在聚类完成后，可以进行后期处理，如合并类和分类后分类。
植被指数计算植被指数是反映植被生长情况的一个指标，可应用于绿洲与绿漠的划分、自然灾害监测、生态环境保护等方面。
美军全球信息栅格_GIG_理论与方法_研究现状与启示
-139-"全球信息栅格"(GIG )由全球互连的一组端到端的信息能力、相关过程和专业人员组成，旨在收集、处理、存储、分发和管理信息，以满足作战人员、决策人员和支援人员的需要。
它包括实现信息优势所必需的、全部现有的和租用的通信系统与业务、计算系统与业务、软件(包括应用程序)、数据、安全业务以及其他相关业务。
"全球信息栅格"支持各国防部门、国家安全部门和相关的情报机构在战争和和平时期完成各种任务和职能(战略级、战役级、战术级和事务处理级)。
一、全球信息栅格的理论与方法1．GIG 概念全球信息栅格(Global Information Grid )是美军在1999年提出，并于2000年启动建设的一个大型军事信息基础设施，它被定义为："全球互联的、端到端的信息能力及相关过程和人员的集合，能够根据战斗人员、决策人员和支援人员的要求来收集、处理、存储、分发和管理信息。
"它的目的是在恰当的时间、恰当的地点，将恰当的信息、以恰当的形式交给恰当的接收者，同时压制敌方谋求同样能力的企图。
GIG 由各种通信卫星、通信飞机、数据传输链路、微波中继站、地面光缆、无线电台、作战地域网等通信基础设施，以及各种计算机、存储器、网格软件平台、数据库、地理信息系统等计算信息设施组成,具有广域分布、无缝连接、动态扩展和高度集成的特点。
2．GIG 组成从结构上分析，GIG 包含3个交织在一起的组成部分：传感器栅格、交战栅格和信息栅格组成。
3．GlG 的体系结构面向服务的体系结构(SOA )的独特优势，决定了它必将取代以往采用的客户服务器体系结构方式，成为构建GIG 体系结构的首选。
3．1面向服务的体系结构(SOA )SOA 与其他体系结构的不同之处在于它是松耦合方式，在该方式下，请求服务的客户并不需要知道与之通信的服务的编程语言，运行平台等细节，客户只需知道服务已发布的接口，通过接口与服务通信，然后其余的工作交给服务去完成。
解读全球信息栅格
的 “ 大脑” 。为加快 户的需求“ 推荐” 信息和作战知 “ 网络中心战”
’/’#’/ 的进程，美国国防部在 4556
财 年 投 入 46 亿 美 元 用 于 美 军 的 网 络化建设。
4、 & /0!1 系统还没有实现 对 大
量战场信息的有效加工 面对信息化战争和信息作战
二、 全球信息栅格 （ !"!） 的体系结构
所 谓 全 球 信 息 栅 格 7-89:;8<
54 国防科技!466I J/ <
!"#$$%&’()*+,-./0-,/1+
尖端科技
!"#$%&$’ (’ )$"*%+, +-.
转变。美军正在大力推进的军事变 （ & 0） 。全球信息栅格能使作战人 员在全球范围内安全地获取信息， 可使得使用该栅格的人员更方便 地获取所要的信息， 从过去自己到 信息库中获取变为由系统自主检 索再返回所要的信息， 从被动的信 息获取变成主动的态势感知。这种 变化是质的变化， 是网络中心战中 对信息优势和决策优势 核心要求的物质基础， 是实现部队联合一体化 的关键所在。全球信息 栅格将通过形成可用的 互操作的、安全的网络 （ 一） /0/ 的概念 美军网络中心战最终要使作 战部队达成一体化的指挥控制、 精 确的火力打击和实时的态势感知 和情报共享， 而促使这种目标实现 集成来连接从传感器和 卫星到展开的陆、海、 空、 士兵等一切要素， 能 在全球各个运作点提供 服务，并提供其它用户 "10!2 系统
全球信息栅格_信息化战争的支撑技术
李大光全球信息栅格是指利用信息网络技术构建的全球性信息网络体系，它是信息化战争的技术基础，能够为各作战单元提供信息服务，是应对信息化战争、提高国防和军事能力的重要支撑技术。
伊拉克战争中，美英联军的联合作战规模明显扩大，作战指挥基本上实现了高效、实时，但也暴露出不少问题。
为此，伊战后美军加紧建设“全球信息栅格”，准备把分布在世界各地的所有作战单元连接起来，确保网络互联互通和战场信息共享，以获取信息优势和决策优势。
一、全球信息栅格技术的产生“全球信息栅格”（Ｇｌｏｂａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｇｒｉｄ—ＧＩＧ）的目标是实现端到端的无线连接和全球信息共享，提供即插即用式的互操作能力。
主要是由基础、通信、计算、全球应用和使用人员５个层次组成。
其中，基础层包括体系结构、频谱分配、法规标准、管理措施等内容；通信层包括光纤通信、卫星通信、无线通信以及国防基础信息系统网、远程接入点、移动用户管理业务等内容；计算层包括网络服务、软件管理、各类数据库和电子邮件服务及管理等内容；全球应用层包括全球指挥控制系统、全球战斗支持系统、日常事务处理程序以及医疗保障系统等内容；使用人员层包括陆、海、空、天各军种及特种部队等。
ＧＩＧ具有７ 种能力，即信息处理、存储、传递、人与ＧＩＧ接口、网络管理、信息分发管理和信息保证。
“全球信息栅格”已经成为美军实现互联、互通和互操作的纽带，对于提高军队战斗力具有极其重要的作用。
“全球信息栅格”概念源于美国军方。
２０世纪９０年代后期，美国防科学委员会特别工作组对几次重大军事行动中的通信需求进行了调查。
据他们测算，到２０１０年，如要同打两场大规模的地区战争，美军所需的峰值通信容量约为３５吉比特／秒，几乎是１９９７年美军在波黑战争所用容量的２０倍。
尽管这是个保守的估算，也已大大超过美国防部现有的和未来１０年内计划中的通信总量。
在阿富汗战争中，单架无人机从阿富汗发回图像所需带宽是美军在“沙漠风暴”行动中所用带宽的３倍。
美军全球信息栅格(GIG)简介
IPv6的优点
❖ 地址空间大 ❖ 提供端到端的安全性能 ❖ 有较高的服务质量保证 ❖ 移动计算功能强 ❖ 网络运营管理简便
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向IPv6过渡是GIG的必然选择
❖ 为体现“网络中心战”的思想，提高系统的安全性能， 使不断增长的传感器、武器平台、信息设施和各类人 员互联起来，采用IPv6将是一个明智选择。
❖ 美军充分认识到这一决策的挑战性和艰巨性，强调要采 用成熟的民用技术和产品(COTS)，分步实施。
❖ 过渡期间，采用试点(pilot implementation)、测试床 (test bed)、新技术演示(demonstration)等技术手段。
❖ 美国防部已成立了IPv6过渡办公室，指定国防信息系统 局负责IPv6地址的分配、注册和控制，并从规划计划、体 系结构和设计开发标准和产品等方面为过渡奠定基础。
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今年春天，美国国家科学资金委员会资助的 最大科研网 TeraGrid 中的超级计算机（位于 伊利诺斯州立大学的超级计算机应用中心 NCSA和圣迭戈大学的超级计算中心SDSC）遭 遇到黑客的持续攻击，连续数天处于瘫痪状态， 这是一个主要应用于天气预报和基因排序的大 规模数据处理的科研网格。
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GIG的信息保障
❖ 不同领域的用户对Grid的认识有很大差别， 切入的角度和研究的重点有所不同，因而赋 予Grid不尽相同的体系结构和使命任务。
❖ 学术界比较看重 Grid 的规模和合作求解问题 的能力，他们最早提出“网格协议体系结构” GPA，又称“沙漏模型” 。
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网格协议体系结构（GPA）
工具与应用
目录代理 诊断与监控等
平台，统一资源调度、访问视图和服务管理。
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2002年7月，Ian Foter提出判断 Grid 的三项标准：
美军全球信息栅格(GIG)简介
美军国防信息基础设施（DI I）
1992年2月，美参联会在“勇士C4I”计划中，提出要建立 无缝连接、保密、高性能、一体化的C4I系统——“信息 球”（infosphere），以助于消除“战场中的迷雾”。
1993年1月，美国防部正式批准建设 DI I。 1994年，国防信息系统局颁布了DI I主计划，到1998年，
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GIG 的定义
由全球互连的一组端到端的信息能力、相关过程和 人员组成，可根据作战人员、决策人员和支援人员的 需要，采集、处理、存储、分发和管理信息。
支持国防部、国家安全部和相关情报机构在战时和 平时完成各种（战略、战术、战斗和事务处理）任务 和职责。
为各作战单元（基地、指挥所、军营、台站、军事 设施、移动平台和已部署阵地）提供信息能力，为联 军、盟军和非国防部的用户或系统提供接口。
首次明确提出要建设GIG
网络中心战
（Global Information Grid），以获得必须的信息
网络中心战
全球信息栅格
全球信息栅格
优势和决策优势。 16
美军建设GIG 的目的
four right 确保在正确的时间，将正确的信息，以
正确的形式送交正确的接收者手中；同时要 压制敌方谋求同样能力的企图。
普适性：无处不在，无所不达，即插即用，按需
提供。 综合性：提供 peer-to-peer 服务，填补“信息孤岛”
之间的缝隙，消除“烟囱系统”之间的壁垒。 面向服务 ：提供一站式、全方位服务，是“Web
服务”技术的延伸，永远在线，良性互动。 开放性 ：提供开放的标准，通用的架构和公用的
计算经济网格体系结构（ GRACE ）
网 格 用 户 层
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*卫星通信在全球信息栅格中的应用研究杨茂强1，郭道省2，鲁璐1（1．解放军理工大学通信工程学院研究生3队，南京210007；2．解放军理工大学通信工程学院卫星通信系，南京210007）摘要：本文首先对美全球信息栅格的概念、结构和研究现状进行了简要的介绍，然后重点分析了卫星在全球信息栅格中的应用情况，从业务角度分别讨论了窄带、宽带和抗干扰卫星通信系统，并阐述了电信港计划和整合的卫星通信与全球信息栅格，结合外军卫星通信的发展现状，提出了我军卫星通信和栅格化网络的发展建议。
关键词：卫星通信；全球信息栅格；应用研究中图分类号：TN927+．2文献标识码：A文章编号：1003-8329（2012）01-0037-05Study on Applications of Satellite CommunicationsBase on Global Information GridYANG Mao-qiang1，GUO Dao-xing2，LU Lu1（1．Postgraduate Team3ICE，PLAUST，Nanjing210007，China；2．Department of Satellite Communication ICE，PLAUST，Nanjing210007，China）Abstract：This paper first briefly introduces the concept，structure and current condition of the A-merican Army＇s GIG．Then the applications of satellites in the global information grid are analysised．From a business view，the narrowband，wideband and protected satellite communication systems arediscussed．Also，the teleport program and intergrated satellite communication and GIG are presen-ted．Based on the development status of foreign military satellite communication systems，which leadto the propose in this paper for the construction of Chinese army＇s satellite communication systemsand grid network in the future．Key words：satellite communications；global information grid；applications1全球信息栅格GIG介绍全球信息栅格是美军正打造的新一代军事信息基础平台，为其建立新型的指控体系提供强有力的技术支撑。
卫星作为全球信息栅格的空中传感器，提供全球互联、互通、互操作的信息处理能力。
结合GIG的特点分析卫星所起的关键作用，对我军空间信息栅格和卫星通信的建设，具有重要的战略意义和现实的指导意义。
1．1GIG的基本概念美军正大力推进以"网络中心战"为核心的新军事变革，而GIG是实现网络中心战的物质基础，是赢得信息优势的关键所在。
美军将其定义为"全球互联的、端到端的、能根据战斗人员、决策人员和支援人员的要求来收集、处理、存储、分发和管理信息的信息能力及相关过程和人员的集合"［1 3］。
*作者简介：杨茂强（1987－），男，硕士研究生；研究方向：卫星通信、通信抗干扰等。
1．2GIG的结构从组成结构上看，GIG由传感器栅格，交战栅格和信息栅格交织在一起共同组成，其中传感器栅格是安装在信息栅格上的传感器的集合，卫星处在传感器栅格的节点部分，用户可以通过卫星提供的战略战术接入点加入；从体系结构上看，GIG采用了面向服务SOA的体系结构，它具有松耦合方式，请求服务的用户只需知道已发布的接口，通过接口与服务通信，而忽略与之通信的软件开发语言、操作系统和网络平台等细节，在GIG体系结构2．0版本中，研究和定义了GIG关键接口和一组通用的GIG核心企业服务（CES）；从分层结构上看全球信息栅格主要由基础层、通信层、计算层、全球应用层和使用人员层等五层组成，每层实现相应功能。
通过这种分层结构，可以使任意特定层应用的技术升级，而不会破坏其他各层的功能。
1．3GIG的研究现状美军将依靠现有的国防信息基础设施（DII）向GIG过渡。
目前国防信息系统网（DISN）为GIG提供了大多数的远程数据传输任务，到2020年将承担全部的数据传输任务。
2007年6月美国防部发布了《全球信息栅格（GIG）体系结构设想》并提出了13项关键技术。
目前，IPv6关键技术已经成熟，建成了北美最大的IPv6骨干网Moonv，预计到2015年，全球网络将有35%左右完成IPv6升级改造；SOA的理念已经在GIG建设中应用，如"网络使能指挥控制系统计划"、"全球信息栅格服务计划"；同时，GIG采用高性能计算机实现强大计算能力，利用网络存储和虚拟化存储技术将与作战、业务、训练等相关的海量数据，以"逻辑"数据库的形式进行分布式、超大容量存储；GIG"信息保障"计划初步形成了可综合运用认证授权、访问控制、密码、防火墙、安全审计、恢复重建等技术手段的防御体系；GIG路由工作组目前在开发黑核的路由体系结构，试图解决采用黑核技术所引发的一系列问题［13］。
此外，美军正在抓紧研究卫星网络和基于战术级移动Ad－Hoc网络的IP聚集问题，大力开发GIG 的拓扑模型，进行大量GIG仿真平台模型研究，目的是从IP协议网络研究转向GIG IP网络的研究。
2卫星在全球信息栅格中的应用2．1卫星在GIG中的应用概况GIG在组网的时候尽管都是使用传统的IP层，在不同的地理位置、通信环境、用户数量以及其他因素下，其物理层和数据链路层技术差异非常大，利用卫星作为传输数据的空中节点，能够为GIG大范围的军事用户应用提供接口。
图1是计划的GIG卫星通信集成系统的发展示意图［4］。
图1GIG卫星通信集成系统文献［5］将GIG定义成由表面层、航空层、临近空间层和卫星层四个通信基础设施层组成。
GIG空间传感器主要由卫星层中的各种卫星系统承担，不同的卫星通信系统分别提供了窄带、宽带和抗干扰的通信能力。
卫星层为GIG提供了稳健、高速的空间链路，在兼容原来的系统方面，卫星通信应用仍然是美军在建设GIG时要解决的核心问题之一。
2．2对地静止轨道卫星通信系统2．2．1窄带卫星通信系统窄带卫星通信系统工作在特高频UHF频段，目前主要由UFO系统为陆、海、空作战部队和平台提供话音、数据链路等战术行动的窄带业务。
2011年10月洛克公司完成了下一代窄带卫星MUOS的端到端测试并允许卫星进入最终的发射前出厂检验阶段［8］。
MUOS 采用端到端体系结构，其终端设备装有全向天线且支持"动中通"，可安装在头盔、皮带或者其他不用手的部分。
此外，MUOS 通过改进波形处理以及增强空间飞行器的EIRP 和G /T 等来提高终端性能。
目前，UFO 用户能够接入GIG 和DISN ，计划中的MUOS 系统包括一个地面基础设施用来与GIG 接口，下一步MUOS 将集成至GIG ，通过Teleport 接入DISN 为战术用户提供服务。
例如，一个MUOS 用户可以利用DISN 与另一个非MUOS 用户进行通信或者在GIG 相应的数据平台获取相关的信息［4］。
2．2．2宽带全球卫星通信系统宽带通信系统工作在超高频SHF 频段，其目标是可以迅速传输大量的指挥、控制、通信、计算机和情报信息，重点是强调大容量。
图22015年宽带卫星通信框架计划宽带卫星通信系统主要包括国防卫星通信系统（DSCS ）、宽带全球卫星（WGS ）和先进宽带系统（AWS ）。
WGS 是DSCS 向AWS 过渡的桥梁，在研制时充分利用了商用卫星技术和制造程序，2010年6月，首批在轨运行的三颗WGS 卫星全部满足了需求。
WGS 系统向后兼容现有的控制系统和DSCS 和GBS 系统用户终端，用X 频段替代DSCS 卫星，用Ka 频段替代GBS 卫星；高容量双向Ka 频段可提供4．875Gbit /s 的瞬时交换带宽，每颗卫星信息传输率超过2．5 3．3Gbit /s 。
此外，WGS 系统利用数字信道器实现"跨频"传输，如拥有X 频段终端的指挥官与另一个拥有Ka 频段终端的指挥官对话，让战地部队具有更大灵活性、更强作战能力和连通性。
WGS 采用了激光通信链路技术，能够为各作战单元提供宽带通信能力，通过激光把传感器和卫星连接起来，使美军能够很有效地把来自于战场上的信息纳入GIG ［10］。
2．2．3抗干扰卫星通信系统抗干扰的卫星通信系统工作于EHF 频段，其发展目标是抗干扰、隐蔽性、核生存性。
主要有军事星（MILSTAR ）系统、先进极高频（AEHF ）系统和先进极地（APS ）系统。
目前，MILSTAR 系统由四颗卫星组成的MILSTAR －II 承担，配置了LDR 和MDR 有效载荷，新用户与卫星连通时间短且具有轨道机动能力。
2010年8月，首颗AEHF 卫星发射成功。
AE-HF 采用了MILSTAR 中已有的扩频、调频、星间链路和星上处理技术，同时采用了相控阵天线、波束成形网络、毫米波单元、电推进系统和XDR 数据传输模式等新技术。
卫星可以根据优先级直接对来自用户终端的请求做出回答，并提供点对点通信和网络服务，每颗卫星可以连接上百个直径为1英尺的终端天线，把战场上的所有梯队连成一个具备太空路由的虚拟网络。
同时，通过星间链路缩减了卫星对地面支持系统的依赖程度。
与前两代军事星不同的是AEHF 将能够支持动中通（COTM ）［11］。
AEHF 系统的部署将能够提高GIG 链路的保密和抗干扰能力，为其实现全球战术用户保密通信提供了有力支持。
2．3电信港计划图3Teleport 标准战术接入点STEP美军电信港计划（Teleport Program ）旨在通过一个全球性的、预先规划的军事和商用卫星通信设施将天基系统与地面系统连为一体，使前方作战人员方便接入GIG 。
通过多种军事和商用频段，电信港可以为全球范围战术用户提供对DISN 和各军种C4IS 系统的回访能力，以及为战区内战术用户提供通信支援。