信息栅格
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。
信息栅格技术发展浅析
网络为中心 ， 向服务 ， 面 动态 、 开放 、 不断演进 的 ＧＧ体 Ｉ 系结构构想 ， 进一步指导未来 ＧＧ的开发与研 究。 Ｉ （ ） 施 ＧＧ 的研究 计划 ３实 Ｉ
近年来 ， 美军启动并实施了多个 ＧＧ领域 的重 Ｉ 大研究 计划 ， 主要包 括 ： 信息 传输 分发 领域 ， 括 包 “ 全球信息栅格ｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｓｐａ ｅ ， ｎｄ ｔ ｏ ｃ ｐｔ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈｉ ｐ ｒ ａ ｈｅ ｃ ｎ ｅ ｓ，ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉｓ，ａ ｄ ｐｒ ｓ ｃ ｓ ｃ ｎ ｅｎｉｇ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇｅ ｆ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｎ ｏ ｐｅ ｔ ｏ ｃ ｒ ｎ ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｓ ｏ
动化 、 拟 化 、 务 化 、 性 化 、 能 化方 向发 展 ， 虚 服 柔 智 将 成 为构 建 网络 中心环 境 的重要 支撑 。
１ 美 军 全球 信 息栅格 （ Ｉ 发 展概 况 Ｇ Ｇ）
１ １ ＧＩ ． Ｇ概 念
为了推进 网络中心化信息系统的建设 ， 全面获
取未来信息化战争中的信息优势和决策优势 ， 美军
第 ２期 ２１ ０ １年 ４月
Ｉ鼋； 簟研雹 鼋 瞎碍权
Ｊｕ ｎ ｌｏ ＡＥＩ ｏ ｒａ ｆＣ Ｔ
Ｖ ｌ ６ Ｎｏ ２ ０ ＿ ． Ａｐ ． ２ ｒ ０１１
信 息栅 格 技 术 发 展 浅 析
阮 飞 ． 王 源
（． １ 中电科技 国际贸易有限公司， 北京
２ 中国 电子科 学研 究院 ， 京 ． 北
信息栅格技术的发展 ， 涉及 的通信基础设施技 术、 计算基础设施 技术 、 支撑 服务技术 、 息安保技 信
信息栅格：改变联合作战国防动员发展方向
信息栅格：改变联合作战国防动员发展方向全球信息栅格简称GIG，是美军为陆海军士兵、飞行员、陆战队员和决策层，提供数据的保密及非保密计算机网络连接而成的全球性信息网。
信息栅格技术的运用，对信息化条件下联合作战国防动员产生了深远影响。
动员指挥效能更加稳定作战指挥领域是受信息技术影响最大、最直接的领域。
首先，指挥人员不必集中于一个固定的物理场所，而是可以根据具体作战规模、作战样式和战场空间范围的实际情况，动态分布在战场任何地点，通过网络随时随地实施作战指挥。
其次，以往战争中仅依靠指挥人员决策的模式，将被“专家会诊”和“面对面”的指挥模式所取代。
另外，依托网格的可视功能，对战场各个局部临时出现的情况，上级指挥员还可以直接对部属进行面对面的“现场”指导，大大提高指挥决策反应速度。
不仅如此，在未来战场上，依托信息栅格，战场最高指挥员在任何指挥节点上都可以动用大型信息库来“观察敌人”，并获得定下决心所需要的各种信息。
同时，也可随时接收本部队及友邻部队发回的信息，并根据综合所有信息自动生成的战场态势图定下作战决心，使指挥效能更加稳定可靠。
动员模式更加快速高效信息栅格的建立及其所具有的系统集成功能、智能化信息处理功能、分布计算功能等，将使对作战力量的调用更加科学、准确和高效，实现“优中选优”。
一方面它可以根据作战需要和战场环境情况，从全军范围内选调精锐部队和高技术兵器参加联合作战，形成力量构成的基本优势；另一方面使参战的军兵种部队在数量、质量、作战能力上相匹配，形成力量结构的优势，以满足联合作战力量需求。
未来战场上，任何部位的作战力量或作战单元，甚至是每一个单兵、每一件武器，都可以通过覆盖和渗透于整个战场空间的信息栅格，实时获取情报、受领作战任务、快速进行机动、灵活实施打击、申请作战支援、进行协同作战等，从而实现诸军兵种作战行动的实时一体化。
这将从根本上改变以往作战力量预先编组、集中配置、呈线式规则部署的方式，而采取非线式的动态部署形式。
智慧城市信息栅格操作系统设计方案,1200字
智慧城市信息栅格操作系统设计方案智慧城市信息栅格操作系统是一个综合性的城市管理系统，通过利用网络技术和大数据分析，对城市内各类数据进行整合、管理和分析，以提供实时的城市运行状态和相关决策支持。
下面是我为智慧城市信息栅格操作系统设计的方案。
一、系统架构智慧城市信息栅格操作系统的整体架构主要分为四个层次：硬件层、数据层、分析层和应用层。
1. 硬件层：包括城市中的各类传感器、设备和通信设施，用于采集和传输各类城市数据。
2. 数据层：包括数据采集、存储和处理等相关技术，用于对采集到的各类数据进行整合、存储和管理。
3. 分析层：通过利用大数据分析技术和人工智能等算法，对存储在数据层的数据进行分析和挖掘，以提供城市运行状态和问题分析等相关信息。
4. 应用层：基于分析层的结果，提供各类城市管理和决策支持的应用，包括交通管理、环境监测、能源管理等。
二、功能设计基于以上系统架构，智慧城市信息栅格操作系统具备以下核心功能。
1. 数据采集和存储：通过城市中的传感器和设备，实时采集和存储各类城市数据，包括气象数据、交通数据、环境数据等。
2. 数据整合和管理：对采集到的各类数据进行整合和管理，包括数据归档、数据清洗和数据备份等。
3. 数据分析和挖掘：通过大数据分析和挖掘技术，对存储在数据层的数据进行分析，以提供实时的城市运行状态和问题分析等相关信息。
4. 智能决策支持：基于数据分析的结果，提供智能化的决策支持，包括交通调度、环境监测和能源管理等。
5. 数据可视化展示：通过数据可视化技术，将分析结果以可视化的形式呈现给城市管理者和公众，以便更好地理解城市运行状态和问题分析等相关信息。
三、技术支持在智慧城市信息栅格操作系统的设计中，主要需要应用以下关键技术。
1. 云计算：利用云计算技术，进行数据存储、计算和分析等相关工作，以提高系统的灵活性、可扩展性和计算能力。
2. 大数据分析：利用大数据分析技术，对城市中的各类数据进行分析和挖掘，以提供实时的城市运行状态和问题分析等相关信息。
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。
美军全球信息栅格体系现状及发展趋势
美军全球信息栅格体系现状及发展趋势摘要：全球范围内,当今以信息技术为核心的高新技术的发展,极大地改变了人们的生产、生活方式和国际经济、政治关系，也有力地促进了世界新军事变革的发展，使得人类战争模式正由机械化向信息化转变.美军正在大力推进的军事变革——或称“国防部转型”。
被军事学术界公认为代表了当今世界新军事变革的最高水平和发展趋势。
关键词:全球信息栅格体系（GIG）、现状、发展趋势。
一、GIG简介1.1 GIG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的方法就是全球信息栅格（GIG）。
全球信息栅格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。
全球信息栅格的目标就是获取一体化水平及联合程度更高的指挥、控制、通信和计算机能力。
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，并提供其它用户及系统的接口，可以预言,全球信息栅格的接口标准将成为下一代美军武器、传感器、指挥控制系统等接口标准.1.2 GIG产生的背景要问及GIG的产生，首先要从C4ISR说起。
C4ISR的发展，一直为世界各国兵家所瞩目。
它使得军事信息技术和信息化战争中至关重要的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察等各大领域能够实现有机地整合，从而使战斗力水平产生巨大的飞跃。
如今,这一技术在美国等一些发达国家已形成了相当的规模，并成为世界众多国家军队竞相追踪发展的目标。
尽管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、保障等方面独领风骚，但在几次较大的实战中美军已发现,现有的C4ISR系统存在严重的先天不足.(1)信息网的建设并没有实现全球网络化国际互联网已经链接了全球各个领域、千家万户，成为人们生产生活不可或缺的手段和工具，但C4ISR系统却无法达到这样的程度。
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
美军全球信息栅格(GIG)简介
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。
11
开放式网格服务体系结构（OGSA）
网格应用程序
基于OGSA架构的服务
开放网格服务基础OGSI
Web服务
安全机制
词典
数据库
……
文件系统
物理与逻辑资源
12
网格的体系结构
❖ 军事界则看重了Grid的信息分发共享能 力，美军在“全球信息栅格”（GIG）中 提出了相应的体系结构。
13
主要内容
❖ Grid是发展中的技术 ❖ GIG是新一代的DI I ❖ 通信平台向IPV6过渡 ❖ 计算平台向GES过渡 ❖ 信息保障的指导政策
17
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。
❖ 信息使用人员
—— 作战人员、指挥决策人员以及保障人员
20
全球信息栅格的体系结构
陆军
空军
海军陆战队
作战部队
地理信息系统栅格数据布尔逻辑运算
地理信息系统（GIS）是一种用于管理和分析地理信息的系统，它通过栅格数据的形式存储和处理地理信息。
栅格数据是一种将地理空间分成网格的方式，每个网格被赋予一个数值来表示该区域的地物属性。
布尔逻辑运算是在栅格数据中执行的一种操作，它通过对多个栅格数据进行比较和组合，生成新的栅格数据。
在地理信息系统中，布尔逻辑运算通常用于对栅格数据进行空间分析和过滤。
常见的布尔逻辑运算包括并集（UNION）、交集（INTERSECT）、差集（SUBTRACT）和排除（EXCEPT）等。
这些运算可以根据特定的条件对栅格数据进行筛选和组合，从而生成新的栅格数据集。
并集运算表示两个或多个栅格数据集的交集，即它们共同包含的区域。
执行并集运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中包含所有在所有输入栅格数据中都存在的区域。
这种运算常用于查找共享特征或区域的情况。
交集运算则是指两个或多个栅格数据集中完全相同的区域。
执行交集运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中只包含在所有输入栅格数据中都存在的相同区域。
这种运算常用于确定特定特征或区域的重复出现情况。
差集运算表示从第一个栅格数据集中排除第二个栅格数据集中的区域。
执行差集运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中只包含在第一个栅格数据集中存在但不在第二个栅格数据中存在的区域。
这种运算常用于查找差异或排除特定特征的情况。
排除运算则是指从第一个栅格数据集中排除指定区域。
执行排除运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中不包含在指定区域内的任何栅格。
这种运算常用于排除不需要考虑的区域或特征的情况。
在地理信息系统中，布尔逻辑运算的应用非常广泛，可以应用于各种不同的场景。
例如，在进行土地利用规划时，可以使用布尔逻辑运算来筛选出适合不同用途的区域；在进行环境监测时，可以使用布尔逻辑运算是确定污染源的位置；在进行城市规划时，可以使用布尔逻辑运算来分析不同区域的可达性。
总之，地理信息系统中栅格数据的布尔逻辑运算是实现空间分析和过滤的重要手段之一，可以帮助用户更好地理解和利用地理空间数据。
全球信息栅格的由来与现状
（本文第一作者：解放军理工大学通信工程学院博士）
（ 上接第 ３ １ 页） 等，这些工程管理标准大多数在工 我国武器装备的研制与发展形成了供需两条线进
程研制中得到了较好的贯彻。
行管理的格局。所有这一切都对国防科技工业工
工程管理标准体系是国防科技工业标准体系 程管理提出了新的要求，这种要求使原有的工程
“顶层需求文件”共分 ４ 部分：作战能力概述、 信息处理等 ７ 个支撑政策。美联合参谋部负责人强
威胁分析、任务领域及现有系统的缺陷、能力需 调指出，建设、部署 Ｇ Ｉ Ｇ 是一项战略性的、而不
求。在作战能力（即 Ｇ Ｉ Ｇ 的功能）概述中，Ｃ Ｒ Ｄ 是战术性的决策。美军还打算在“信息优势主任
将 Ｇ Ｉ Ｇ 的功能分为 ４ 个方面 ７ 个要点，即计算（含 委员会”下成立“Ｇ Ｉ Ｇ 执行办公室”，以便统筹领
“作战需求文件”Ｏ Ｒ Ｄ （Ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ 连续制定了全球信息栅格的顶层政策及支撑性的
Ｄｏｃｕｍｅｎｔ），用于指导对未来信息技术的投资或对 政策，这些政策对于指导 Ｇ Ｉ Ｇ 的顶层设计、网络
传统系统的升级。这些系统不论是属于哪个采办 运行与评估、信息管理、软件采办、安全保证等
策优势的获取，美军正加速 Ｇ Ｉ Ｇ 的发展。为了确
在 ＧＩＧ 高级指导委员会 ＳＳＣ（Ｓｅｎｉｏｒ Ｓｔｅｅｒ－
保其发展研究在正确的道路上前进，美军主要做 ｉｎｇ ｃｏｕｎｃｉｌ）的指导下，国防部首席信息官办公
了如下工作：
室下设的体系结构和互操作办公室，联合美军的
１．建立了 ＧＩＧ 顶层需求文件
有关单位，从 ２０００ 年 １ 月起，开始制定 ＧＩＧ 体系
的定义，它从顶层描述了 Ｇ Ｉ Ｇ 的信息能力，并将 部首席信息官每年公布一个新版本。
军事信息栅格讲课讲稿
思考题：
通信指挥基础
1、简述军事信息栅格的特点与功能。
2、结合军事信息栅格的概念与特点，分析军事 信息栅格与战术互联网、数据链之间的相互关系。
15
不足之处请批评指正！
Thank you !
结束语
谢谢大家聆听！！！
17
本节内容
通信指挥基础
1
军事信息栅格的由来
2
军事信息栅格的概述
3
军事信息栅格的组成
4
军事信息栅格的主要功能
1
通信指挥基础
通信指挥基础
通信指挥基础
通信指挥基础
一、军事信息栅格的由来
开发全球信息栅格的原因：
原因1
C4ISR指挥信息系统没有实现 全球网络化；
原因2
C4ISR指挥信息系统没有实现 对大量战场信息的加工；
四、军事信息栅格的主要功能
•信息处理功能
是指军事信息栅格系统对整个网络中的实时、动 态、多样化数据的计算功能
•数据管理功能
提供对数据进行有效的访问、更新和移动接口，通 过该接口管理层可以对数据进行相关的数据操作
•信息传输功能
利用通信网络等公共信息传输平台，将各种有效信息 高速、可靠地传输到正确的目的地的功能
13
通信指挥基础
四、军事信息栅格的主要功能
•信息服务功能
指信息栅格具有按需分配的信息分发能力，在恰当 的时间和地点，为被授权的用户提供恰当的信息。
•网络管理功能
是指军事信息栅格对网络基本信息进行收集、 统计、分析和管理的功能。
•安全保障功能
是指建立起可靠的信息安全保障体系，确保军 事信息栅格中信息的安全性
原因3
C4ISR指挥信息系统无法实现 设备兼容。
栅格数据结构的特点
栅格数据结构的特点
栅格数据结构是一种常见的地理信息系统数据存储格式，它将地理空间数据划分为一个一个的网格单元，每个网格单元都有自己的属性数据。
栅格数据结构有以下几个特点：
1. 空间分辨率高：由于栅格数据结构将地图划分为一个一个的网格单元，因此可以实现高精度地图数据的存储和显示。
2. 适合连续数据：栅格数据结构适合处理连续的数据，如高程、降雨量等。
3. 存储方式简单：栅格数据结构的存储方式相对简单，可以用二进制格式存储，节省存储空间。
4. 计算效率低：由于栅格数据结构的存储方式是基于像素点的，因此在进行计算时需要对每个像素点进行处理，计算效率相对较低。
5. 不适合离散数据：栅格数据结构不适合处理离散数据，如点、线、面等。
6. 显示效果差：由于栅格数据结构的存储方式是基于像素点的，因此在显示时可能会出现锯齿或者失真等问题，影响显示效果。
综上所述，栅格数据结构适合处理连续的数据，但不适合处理离散数据和计算效率要求较高的应用场景。
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军事信息栅格通信体系结构研究与展望
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科技信息
法． 为分组通过通信子 网选择最佳路径 。 主要实现路 由选择 、 拥塞控制 宽带建设 的主要 目的建立 一个 快速 、 安全 的传输体系 ． 目前可采 和网络互联 等功 能 取发展高性 能宽带网络［ ８ 】 和立足现有条件 对宽带资源进行利 用的办 传输层是 负责数据通信 的最高层 ．是通信 子网和资源子 网的桥 法 。 高性能宽带是实现栅格应用的基础 ， 可以满 足解决数据传输能力 梁， 主要是 向用户提供可靠的端到端的服 务 ， 根据通信子网 的特性 ， 最 不 足 、 提高通信能力和支持 系统“ 即插 即用 ” 等要求 ： 由于技术和成本 佳 的利用 网络资源 ． 为两个端 点之间提供 建立 、 维护 和取 消传输链接 的限制 ． 还可采用立 足现 有条件对宽带 资源进行有效利用 ． 可借鉴美 的功 能 。 国确定优先级的办法 ． 根 据通信需求制 定标准对带宽合 理分配 ． 实现 服务层 组织两个会话进 程之间 的通信 ． 并管理数据 的交换 ． 处理 向栅格通信 带宽要求 的平稳过渡 ． 这也是加强宽带建设 的一个重要方 在２ 个通信 系统 中交换信 息的表示方式 ．提供从互联 网址到 Ｉ Ｐ 地址 面 。 的映射 。 ３ ． １ ． ３ 发展 公共数据链路技术 应用层提供通用 的和特定任务的应用程序 ． 不仅要提供应用进程 数据链 是军事信息栅格通信系统 的一个重要组成部分 ． 目的防止 所需要 的信息交换和远程操作． 而且还要作为应用程序 的用户代理 。 来 因干扰 、 拥塞 、 毁 坏等造成 的通信设施 的性能下降甚至丧失 ， 实 现动态 完成一些为进行信息交换所必须 的功能 分配链路宽带等通信任务 的需求 。 利用无线信道在各级指挥所 、 舰艇 、 任务层是军事信息栅格所特有的 ．根据军事任务需要提 出的 ． 完 飞机及各种作战平台的指挥控制 系统或战术平 台之 间， 构成 陆 、 海、 空 成 军事任务所必需 的。 主要功能是将信息转换成作战单元使用的有用 体化 的数据通信 网络 ， 按照规定 的信 息格式 ， 实时、 自动 、 保密 地传 信息； 确定完成作 战任务所需 的应用程序 ： 通知应用层要调用 的程 序 ， 输和交换各种作战数据 ， 实现情报 资源共享 ， 为指挥员迅 速 、 正确地决 并按 执行顺 序完成 调用 策提供整个战区统一 、 及时 、 准确 的作 战态势 。 ２ ． ３ 通信体系结 构的特 点及应用 ３ － ２ 发展通信栅格网络系统 军事信 息栅 格通信体 系结 构模型作 为以往 通信结构模 型的改进 通信栅格 ． 即利用栅格 技术来实现 网络 通信能力 、 提 供信息服务 与升级 ， 主要特点有 ： 全面综合集成。 把天基 、 空基 、 海基 和陆基 的通信 以及信息共享与管理 的系统 ． 它是栅格技术的具体应用 。具备更灵活 系统集成 一起 ． 构成天空地 一体化传输 系统 ． 及时准确 的向指挥员提 的网络应用能力 和更强 的智能 ． 更能适应未来新业务的开发及 网络拓 供战场信息 ； 体系结构合理。总体框架主要由物理层 、 数据链路层 、 网 展【 ９ 】 。通信栅格 主要有两种通信方式 ： 一种是用户到用户 的通信方式 ： 络层 、 传输 层 、 服务层 、 应用 层及任务层组成 ． 各层分别完 成系统的不 另一种是用户访 问网络 中的资源 同任务 ， 分工 明确又相互联系 。 满足栅格用户的互联互通 。 体系结构 比 通信栅格 主要 面向未来信息化联合作战的要求 ． 在建设新一代通 较合理 ； 系统功能强大 。以端对端的形式传递信息 、 数据和知识 。 可以 信网络的过程 中． 可 以借鉴美军 Ｇ Ｉ Ｇ的思想 ． 但是在具 体实现 的过程 为网络 内的任何单元提供访问 ， 达到全面的互操 作 ： 信息高度兼容 。 军 中 ， 必须结合 我军通信 网络 的结构和特点 。 其总体思路是 ： 采用开放式 事信息 栅格采用“ 即插 即用 ” 的方式 ， 信息 的采集 、 处理 、 传输 、 应用都 体系结构 ， 支持新技 术的嵌入 ， 具有 可持续发展 能力 ； 网络覆盖应 实 采 取统 一的标准和形式 ． 使其既能适用 于现有 的通信 环境 ． 又能适应 现天空地一体 化 ．陆海空三军分立地通信 网路形成一个统一 的整体 未来 的信息环境 ； 信息“ 按需索取” 。通信系统 内的各个用户根据 战场 在具体做法上主要包括 ： 通信指挥体系一体化 ； 通信科研 、 建设 和人 才 情 报及 自身需求 ， 按 照“ 各取所需” 原则 ， 有 目的地筛选获取所需信 息 ， 培养一体化 ； 通信 技术体制 一体化 ； 通信技术保障一体化 ； 通信 网络管 实现信 息“ 不求所有 ． 但求所用 ” 理一体化 ： 通信网络安全 防护一体化 。结合现有通信 系统基 本功能特 军事信息栅格通 信体系对提 高整体作战能力 。 适 用新 的作 战理 性 ． 以通信平 台为基 础 ． 推进军事通 信网络 向“ 综合 集成” 的通信栅 格 念、 实施全 新作战样 式产生深远 的影响 。 应用前景广阔 。 一是 ， 提高通 方 向发展 信指挥能力的途径 。 军 事信息栅格着眼于构建先进 通信基础设施 ． 提 ４ 结束 语 高各单位之间信息共享水平 ． 从而增强共享态势感 知和指挥员形成 、 分发作战意图的能力 ，使指挥控制更加灵 活 、 作 战协同更加便捷 ； 二 军事 信息栅格是 打赢信 息化 、 网络 化战争的关键 ， 指挥 员及时掌 是， 军 队向信息化转型的基础 ， 美军在（ ２ Ｏ Ｌ Ｏ 年联合设想》 、 （ ２ ０ ２ ０ 年联 握 战场态势 、 做 出正确决策指挥的重要手段。本文介绍 了军事信息栅 合设 想》 中指 出： 信息 优势 、 知识优 势和决 策优势 将是军 队转 型的关 格 的体 系结构 和系统组成 ． 对军事信息栅格通信体系各层结构及其特 键 。军事信息栅格通信系统是夺取信息优 势 、 实现联合部队作 战能力 点应用进行 阐述 ． 在此基础上提 出对我军信息栅格通信 系统 的发展展 转 型的基础 ； 三是 ， 实现“ 网络中心战” 的基石 ． “ 网络 中心战 ” 是一种新 的作 战样式 ， 其效能取决 于作 战实体 的有效 连接 ． 强调 态势感知对 瞄 准和决策 的重要性 以及信息共享的能力 军事信息栅格 通信 系统具有 【 参考文献】 体 系结 构全面 、 系统功能强 大 、 信息高度兼 容和信息 “ 按需 索取” 的特 ［ １ ］ 尤增 录． 军事信息栅格［ Ｍ 】 一 Ｅ 京： 解放军 出版社 ， ２ ０ １ ０ ， １ １ ： ５ ２ — ５ ６ ． 点， 能达到增强 网络 中心战效能 、 推动网络中心战发展 的 目的． 是实现 ［ ２ ］ 康 质彬 ， 等． 全 球信息栅 格 中的通信体 系结构研究 【 Ｊ 】 ｌ 装 备指挥 技术学 院学
信息栅格通信服务系统结构及工作原理研究
（ 解放 军理 工大 学 指挥 信 息 系统 学院 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ７ ）
摘 要： 信息 栅格解 决 了现有 各种 网络资 源之 间存在 的异 构 性 问题 。通 过提 供 统一 的栅 格通 信 服务 ， 屏 蔽底 层 网络 服务掌 握其 网络状 态 ， 对其进 行 更加 有 效 的管 理 和调 度 ， 提高 网络 的利 用 率 。同时 ， 接 纳控 制 服
务 可 以更加 高效地 对用 户需求 进行 接纳控 制 ， 满 足用 户 的 Ｑ ｏ Ｓ 要 求 。文 中以 当下研 究 的 热点 问题 栅 格 技术 为 切入 点 ， 针
对信息 栅格 中的通 信服 务系统 进行 了深入 研究 。详细 分析 了信息 栅格 的具体 层次 结构 ， 阐述 了信 息栅 格 中通信 服 务 系统
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ６ ２ ９ Ｘ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ ２ ２
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｐｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ
—
Ｃｏ ｍ ｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｇｒ ｉ ｄ
ＬＵ Ｚｏ ｎ ｇ— ｈ ａ ｎ ｇ， ＣＡ Ｏ Ｌｅ ｉ ， ＣＨＥＮ Ｘｉ －ｌ ｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍｍａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， Ｐ Ｌ Ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，
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
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
信息栅格中的信息管理与分发技术
信息栅格中的信息管理与分发技术
信息栅格是一种基于地理信息系统的技术，它将地理空间信息分割成一系列的网格，每个网格都包含了一定的地理信息。
信息栅格技术的应用范围非常广泛，其中信息管理与分发技术是其中的重要组成部分。
信息管理与分发技术是指将信息栅格中的数据进行管理和分发的技术。
在信息栅格中，数据的管理非常重要，因为数据的质量和准确性直接影响到后续的分析和应用。
因此，信息管理技术需要保证数据的完整性、一致性和可靠性。
同时，信息管理技术还需要提供数据的查询、更新和维护功能，以便用户能够方便地获取和使用数据。
信息分发技术是指将信息栅格中的数据分发给用户的技术。
在信息栅格中，数据的分发需要考虑到数据的安全性、可靠性和效率。
因此，信息分发技术需要提供安全的数据传输通道、高效的数据传输协议和可靠的数据传输机制。
同时，信息分发技术还需要考虑到用户的需求，提供个性化的数据服务，以便用户能够方便地获取和使用数据。
信息管理与分发技术在信息栅格中的应用非常广泛。
例如，在城市规划中，信息栅格可以用来管理和分发城市的地理信息，以便规划师能够更好地进行城市规划。
在环境监测中，信息栅格可以用来管理和分发环境数据，以便环境监测人员能够更好地了解环境状况。
在农业生产中，信息栅格可以用来管理和分发农业数据，以便农民能够更好地进行农业生产。
信息管理与分发技术是信息栅格中的重要组成部分，它可以帮助用户更好地管理和分发地理信息数据，提高数据的利用价值，促进各行各业的发展。
如何使用地理信息系统进行栅格数据分析
如何使用地理信息系统进行栅格数据分析地理信息系统（GIS）是一种强大的工具，可以帮助我们处理、分析和可视化地理空间数据。
在地理信息系统中，栅格数据是一种常见的数据形式，它以网格的形式来表示地理现象的属性。
栅格数据分析是地理信息系统中的一个重要应用领域，可以用于地形分析、环境模拟、遥感图像处理等各种研究和应用。
一、栅格数据的特点和处理方法栅格数据与传统的矢量数据相比，具有一些独特的特点。
首先，栅格数据是连续的，每个像素点都包含了地理现象的属性值。
其次，栅格数据是离散的，像素的大小和分辨率对于分析结果有着重要的影响。
最后，栅格数据可以进行各种数学运算和统计分析。
要进行栅格数据分析，我们首先需要对数据进行预处理。
常见的预处理方法包括数据清理、数据筛选和数据插值。
数据清理是指去除异常值和无效数据，保证数据的质量和一致性。
数据筛选是指根据分析需求，选取感兴趣的数据区域进行处理。
数据插值是指通过采样点的观测值，推算出整个区域的数值。
二、地形分析的栅格数据分析方法地形分析是栅格数据分析的一个重要应用领域。
通过栅格数据分析，我们可以获取地形的高程和坡度等信息，为地质勘探和灾害评估提供支持。
在地形分析中，常用的栅格数据分析方法包括高程提取、剖面分析和可视化等。
高程提取是指通过栅格数据，获取地形的高程值。
剖面分析是指通过栅格数据，绘制出地形的剖面图，分析地形的变化规律。
可视化是指通过栅格数据，将地形转化为可视化的图像，便于人眼观察和理解。
三、环境模拟的栅格数据分析方法环境模拟是栅格数据分析的另一个重要应用领域。
通过栅格数据分析，我们可以模拟环境的变化和影响，为环境保护和规划提供支持。
在环境模拟中，常用的栅格数据分析方法包括生态流量模拟、气候模拟和土地利用模拟等。
生态流量模拟是指通过栅格数据，模拟水系的流量和水质变化，评估人类活动对生态系统的影响。
气候模拟是指通过栅格数据，模拟气象要素的变化和分布，预测气候变化趋势。
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GIG体系结构1.0版,在实际开发过程中,基于7 个作战需求,即:火力运用(约占总需求的1/3), 指挥与控制(约占总需求的1/4),非战争军事运 用以及通信/计算机环境、情报监视与侦察、 后勤、全球作战支持系统和部队保护，综合 集成体系结构产品 GIG体系结构2.0版, 适用于基础设施和目标 作战概念以及系统与企业结构,是GIG体系结 构1.0版的延续和扩充,比1.0版更易于管理和 实施,它综合了现有各种专用体系结构.
GIG的设想和发展，能根据作战人员、决策人员和保障人 员的需求，适时地收集、处理、存储、分发和管理各种信 息，这样就使原有的信息网络和C4ISR系统发生了革命性 的改变。 1.信息获取全球化：不受地域、天候、时间的限制，真正 可以实现“哪里有信息，哪里就能上网”，“谁获取信息 ，谁就能上网”。 2.信息交换全维化 “局部提供全球共享”，全维、立体、 栅格化I信息 3.信息处理智能化:“四个正确”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 4.信息设施兼容化：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， 5.信息防护保密化
全球信息栅格 全球信息栅格（Global Information Grid），简称GIG，是美军将为陆海军 士兵、飞行员、陆战队员和决策层，提 供数据的保密及非保密计算机网络连接 而成的全球性信息网，就是由可以链接 到全球任意两点或多点的信息传输能力 、实现相关软件和对信息进行传输处理 的操作使用人员组成栅格化的信息综合 体。
三、GIG体系结构
GIG体系结构主要描述了GIG 中各子系统的内部构成和运行以及 各子系统之间的关系,GIG体系结构 是设计开发GIG系统的基础,也是 GIG各子系统能够进行互联、互通 、互操作的基本保证。
在结构划分上GIG体系结构也包 括体系结构全视图、作战体系结 构、系统体系结构和技术体系结 构。作战、系统和技术3个体系 结构之间关系如图所示
GIG栅格的概述
为了克服C4ISR系统的“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，联合参谋部向国会正式提交 了启动GIG项目的报告。
美国国防部首席信息官于1999年9月以备忘录 的形式提出了GIG的概念,在美军的概念中GIG是 一种全球性互连,提供端到端无缝连接的信息功 能体,能够根据作战人员、决策人员和支持人员 的要求收集、加工、分发和处理信息
军事信息栅格的组成
军事信息栅格包含三个交织在一起的组成部分： 传感器栅格、武器平台栅格和信息共享栅格。
控制 信息共享栅格
目标
传感器
信息
指挥 控制
传感器 栅格 信息
控制
射击武器
武器平台栅格
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目标
传感器栅格：确保获得战场感知优势， 力求最大限度获取战场信息，掌握战场 态势。 信息共享栅格：由通信网络和计算机系 统组成，将传感器栅格和武器平台栅格 紧密结合，提供所需的信息传输能力和 计算能力。 武器平台栅格：任务是有效利用战场感 知信息达到预定的作战效果。
作战体系结构 是对完成或支持作战功能所需 要的作战要素作战任务和行动以及 完成或支援军事作战所要求的信息 流程的表述。一般来说，作战体系 结构是以任务或以作战过程为基础 的。
系统体系结构 是提供或支援作战功能的系统以及系 统之间的互连。对单个系统而言，系统体 系结构包括关键节点、电路、网络、作战 平台等物理连接位置及标识，规定系统及 组成部分的性能参数。 对一个域而言，系统体系结构说明多 个系统如何连接和进行互操作以及特定子 系统的内部结构和运行。 系统体系结构以技术体系结构为基础， 并以技术体系结构中规定的标准来满足作 战体系结构的需求。
技术体系结构 主要是决定系统部件或组成要素的安 排、相互配合和相互依存的最低限度的一 组规则，其目的是确保组成的系统满足一 系列特定的要求。技术体系结构提供了系 统实现的技术指南，它包括一系列技术标 准、惯例、规则和准则，它们决定了特定 系统体系结构的系统功能、接口和相互关 系，并与特定的作战体系结构建立联系。
二、GIG系统的组成
从系统组成上看，GIG将系 统分为基础、通信、计算、 全球应用和使用人员五个层 次。
基础层次包括体系结构、频谱分 配、法规标准、管理措施等；通 信层次包括光纤、卫星、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； 计算层次包括网络服务、软件管 理、各类数据库和电子邮件；全 球应用层次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 ；使用人员层次包括陆、海、空 、天军的由来和概述 GIG栅格的组成 GIG栅格的体系结构
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一、信息栅格的由来
栅格这个名词是从电力输电网而来的。 从空间拓扑上看，栅格是由一组纵横交叉的 线连成的几何图，从物理存在上看，有提供 电力资源的电力栅格、帮助判别地理位置的 地图栅格、由各种交通工具和道路组成的运 输栅格。 军事信息栅格的定义： 军事信息栅格是一种通信传输、计算环 境、信息服务和作战应用等栅格的综合 体，是栅格化军事信息系统及其应用的 集合。
尽管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、保障等方面独领 风骚，但在几次较大的实战中美军已发现，现 有的C4ISR系统存在严重的 先天不足：
首先，信息网的建设并没有实现全球网络化
其次，C4ISR系统还没有实现对大量战场信息 的有效加工。 其三，C4ISR系统无法实现设备兼容
不足之处请批评指正！
Thank you !