柵格化武器交戰網路：信息化作戰體系的網路支撐基石
隨著信息技術的快速發展及在軍事技術領域的廣泛應用，現代及未來戰爭形態正在從以武器平台為中心轉向以信息網路為中心，戰爭樣式由單軍兵種獨立作戰發展成為雙方火力的全方位體系對抗，戰場空間由區域地理空間逐漸轉變為信息網路立體空間。各種轉變帶動了海、陸、空、天、電五維空間的複雜戰場環境下的作戰體系全面對抗，為適應這種體系對抗的發展需要，各軍事強國及其裝備研製部門均在謀求武器裝備的信息化轉型升級，把武器裝備基於信息網路的分布式協同能力建設作為重點研究及建設方向，使武器裝備從機械化向信息化、智能化、體系化轉變，加快實現並提升分布式自適應協同作戰能力。
當前國際形勢日益複雜，周邊危機頻繁，現實威脅充滿了不確定性，給區域穩定、國家安全及未來戰爭帶來多種多樣的挑戰。傳統的基於威脅、以特定任務需求牽引裝備建設的方式將難以適應現實威脅的複雜性與不確定性。為了保證在合適的時間、合適的地點均有合適的火力應對這種複雜的不確定性威脅，我軍武器裝備必須面對複雜戰場環境下的不確定性需求，開展信息化作戰體系建設，加強信息化條件下的分布式協同作戰能力，快速適應戰場態勢、環境變化與戰術要求變化，並具備快速響應能力。面對複雜的戰場環境及稍縱即逝的戰機，開展信息化武器控制裝備研究對於提升我軍快速打擊能力具有重大意義,通過信息技術在武器裝備中的應用，有效利用信息基礎網路資源，提升決策優勢和行動優勢，實現戰場內分布式武器火力資丨源的敏捷協同及戰鬥能力生成模式轉變。
基於信息化作戰體系提供的信息支撐，開展武器裝備體系結構設計與優化技術研究，構建柵格化武器交戰網路，實現一體化指揮與火力控制，尋求武器裝備指揮控制樣式的轉變，提升武器協同打擊能力，實現武器系統與全軍綜合電子信息系統的有效接入,使武器交戰信息的協同能力達到互操作、互依賴等級，推動信息化武器精確打擊能力建設，並最終為陸、海、空、天一體化的聯合指揮與火力控制形成奠定基礎。
美國在上世紀末針對信息時代網路化部隊作戰需求，為提高信息共享程度、態勢感知質量、協作和自我同步能力，首先提出了「網路中心戰」的概念[1],其後逐漸被其他軍種接受，並在阿富汗、伊拉克等局部戰爭中得到初步的實戰驗證，在廣闊空間實施高度同步的聯合作戰，極大地提高完成任務的效率。美國「網路中心戰」作戰理論指出，信息化作戰體系由「感測器網路」、「信息網路」和「交戰網路」三個無縫連接的網路構成。
美軍於1999年首次提出了建立「全球信息柵格(GIG)」的倡議,並於2000年3月向國會正式提交了啟動GIG項目的報告，2001年9月，美國防部提出了建設GIG計劃。計劃中提出了全空間、全方位的網路化作戰樣式，改變之前縱向一條線或組網一個面的鏈接模式。在GIG中，各種平台上的所有武器系統在信息柵格中作為分布式的火力協同節點，構成交戰柵格，利用感測器柵格提供的感知信息，在交戰柵格內完成火力協同，快速轉變為精確打擊能力，提高武器作戰效能。美軍全球信息柵格（GIG)概念的提出至今歷經10餘年發展，體系結構不斷完善。
為了使GIG發展與作戰需求、技術發展同步，確保其發展的延續性，在作戰使用中不斷完善，目前已經形成了3.0版本，逐步轉化為美軍實實在在的戰鬥力。GIG強調對戰場態勢、敵我情況的迅速、精確感知，以及對態勢信息的智能處理、分發和無縫覆蓋，作戰部隊能在精確、實時的戰場信息支持下，快速反應、機動部署和精確打擊。這一目標實現後，美軍的網路信息化水平將達到一個新的高度，徹底完成由傳統的「平台中心戰」向高度一體化的「網路中心戰」的轉變。近年來，基於全球信息柵格的「網路中心戰」已經上升為指導美軍轉型、作戰的重要理念，其核心就是在任何時候對任何地點的突發事件能夠做出及時反應，強調從感測器到武器的全程信息一體化兼容，從而提升整體戰鬥力水平。柵格中各單元能夠以「即插即用」方式接入網路，形成端到端的無縫連接及互操作，提升火力協同能力，縮短觀察、判斷、決策和行動周期，實現「發現即摧毀」。
美軍以網路為中心的信息化指揮控制體系結構經過十餘年的不斷發展、優化，目前已經形成了信息應用與行動優勢，主要有以下特點：
具備端到端互操作能力，任意平台上的武器系統均能夠作為柵格節點接入GIG網路，在網路內具備按需獲取信息與利用其它節點資源的能力，並為其它節點共享服務，端對端的互操作能力為分布部署的部隊裝備提供了廣泛的適用性，能高效地完成各類作戰任務。具備分布式協同作戰能力，各級武器火力控制基於信息協同能力擁有更大的信息獲取與應用自主權，分散的部隊在統一任務下充分利用已有信息自主選擇時間與地點進行武器協同交戰。具備靈活的自組織能力，能夠根據不同戰場環境及任務需求，基於即插即用的能力基礎，自適應的武器火力編組、武器火力與目標配對。
隨著信息技術在作戰裝備領域中的快速發展與應用，面對複雜戰場環境及稍縱即逝的戰機，傳統的信息探測與傳輸體制將難以適應未來日益複雜的戰場環境和網路中心戰的需求，不能為快速發展的遠程精確打擊武器提供實時匹配的信息保障,最終導致武器裝備作戰效能不能充分發揮。為提升信息保障與綜合應用能力，當前把各項信息基礎設施建設作為信息化武器裝備能力提升的基礎，同步牽引各項武器裝備的信息化建設，綜合集成論證、驗證與實施工程隨之快速推進。隨著信息化指揮控制體系建設的深入開展，以網路為中心開展柵格化信息基礎網路建設，逐步構建信息柵格，將會為武器裝備信息化體系作戰能力建設提供可靠的基礎支撐，並有效提升武器裝備信息資源開發利用效率。
在信息化武器裝備體系建設過程中，面對信息基礎設施建設以及信息保障能力，重點從武器作戰使用角度開展信息應用技術研究。在面向任務的作戰模式下，情報、任務、態勢等信息由上級指揮系統下發，武器系統基於特定威脅及信息支持，圍繞各自的情報信息與態勢圖，按照作戰任務完成火力打擊。該模式下作戰過程「觀察判斷決策和行動」OODA環層次複雜"武器裝備體系之間表現出自上而下的樹狀信息關係，分布式武器系統之間橫向的扁平化火力協同作戰能力不足,一旦戰場態勢或作戰任務發生變化，需要再次縱向組織武器打擊通道，重新開始作戰流程，過程層次複雜、時間長，極易遺失戰機，因此，信息化武器裝備體系建設必須針對武器作戰使用全流程的信息應用與指揮控制環節開展扁平化體系結構優化。
在傳統作戰模式下，位於戰場末端的武器火力控制裝備面向武器發射平台以及武器的作戰使用需求，接收上級指揮信息以及戰場態勢信息，對配套於該平台的武器進行任務規劃、火力分配，執行預定任務的火力打擊計劃。隨著武器裝備的信息化、通用化發展，在傳統火控基礎上完成武器火力控制裝備體系的通用化設計，並在一致的技術體制和標準體系下開展設計優化,逐步實現跨平台的分布式火力控制，在戰場末端形成以網路為中心的信息化武器交戰能力，構成柵格化武器交戰網路。柵格化武器交戰網路統可有效利用信息基礎網路資源，在廣闊的網路空間內完成火力控制，把信息優勢直接轉化為行動優勢，提升複雜環境下快速的武器協同交戰能力。
柵格化指揮與火力控制的最終目的是實現複雜戰場環境下的行動與打擊優勢，為此，在戰鬥能力生成模式上必須走出傳統的煙囪式研製模式，從信息化作戰體系全局出發，重點從裝備體系構成、各武器交戰控制節點之間的關係、交戰控制節點與戰場環境之間的信息交互關係以及交互協同機制等方面開展信息化武器裝備指揮控制模式總體設計與優化。
複雜戰場環境下武器裝備體系交戰能力生成模式緊密結合軍隊現代化建設的發展方向，從武器交戰能力的「主導要素、控制關係、作戰方式、構建方法」4個方面及其相互關係入手，按照「建設信息化裝備，打贏信息化戰爭」的目標開展武器交戰能力生成模式研究，釆用「信息主導、扁平控制、協同作戰、綜合集成」的模式。
武器交戰系統體系作戰能力生成緊密圍繞以網路為中心的作戰模式,把武器系統對戰場信息的全面把控能力作為主導要素，通過面向服務的體系架構實現信息資源的服務化，通過感測器、指揮、武器之間的互操作實現信息資源的共享與按需獲取。在作戰方式上，採用多平台、多武器火力協同的方式，加強武器系統之間的協同能力；在控制關係上，通過端到端的互操作能力實現多平台、多武器火力控制的扁平化，拓寬戰場火力範圍及其聯動能力。在協同能力的構建方法上，基於我軍信息化武器裝備建設，充分應用信息基礎設施提供的信息保障能力，採用綜合集成的模式，實現武器交戰系統與綜合電子信息系統的互聯、互通、互操作。
在以網路為中心的戰場環境下，廣泛分布於陸、海、空、天等戰場空間內各層級及發射平台上的武器控制裝備是信息化作戰體系中指揮控制領域的核心，應用於複雜戰場環境下以網路為中心的分布式武器交戰控制，基於信息基礎網路及專用數據鏈共同構成柵格化武器交戰網路。柵格化武器交戰網路中的指揮與火力控制系統作為分布式火力控制節點，一方面，與感測器網路縱向連接,完成與偵察預警體系之間信息資源服務的交互，按需獲取情報、態勢、指揮等保障信息，另一方面,各個武器控制節點之間橫向連接,直接面向艦載、潛載、陸基、空中等各類平台武器系統，共享武器資源，在端到端互操作技術達到的信息協同基礎上直接完成協同任務規劃、武器控制等一系列指揮與火力協同決策、打擊活動。
武器交戰網路中的柵格化指揮與火力控制系統把戰場中各個分布式的平台級武器控制系統作為柵格中的一個協同節點，呈現為柵格化網路協同結構。信息化體系作戰過程中，武器交戰過程涉及信息獲取、發送、轉換、處理、應用等環節，各節點之間基於信息基礎設施及專用數據鏈提供的互聯互通環境實現端到端的武器交戰信息協同。在作戰應用方面，柵格化指揮與火力控制系統基於互操作環境充分應用資源共享優勢,注重網路化、扁平化、層次化信息與火力協同效果，對武器交戰信息流柵格化處理,實現武器作戰使用的交戰過程優化。在信息流的基本結構方面，一方面，存在武器系統與上級指揮部門之間的遞階指揮協同關係，另一方面，處於同一層級的各個分布式武器系統之間共同構成交叉協同關係，通過這種交叉遞階式體系結構實現並優化各個子協同節點之間的分布式火力協同能力，以適應動態戰場環境的不確定性，滿足複雜戰場環境下分布式武器系統協同作戰的敏捷性需求。
信息化作戰體系建設是一項跨領域、跨行業的多項目協同建設模式，在柵格化指揮與火力控制系統總體設計與優化過程中，各行業圍繞提升武器協同打擊效能的核心，充分利用行業技術優勢，在統一的開放式技術體制下協同開展裝備能力建設，實現即插即用，共同推進信息化作戰能力建設。在武器裝備建設領域，面向協同作戰並基於武器能力開展柵格化指揮與火力控制系統總體設計與優化技術研究，將信息保障系統、指揮系統、任務規劃系統、武器控制系統、武器發射平台、武器進行集成優化，減少信息傳遞環節，簡化指揮層次，提供從接收作戰任務、武器射前任務規劃、火力協同控制、武器射後管理、打擊效果評估全作戰過程閉環解決方案，完成對多種目標全方位協同打擊的柵格化指揮控制與管理任務，推動信息化武器裝備的快速發展，提升複雜戰場環境下武器分布式協同交戰能力。
