美軍全球作戰保障系統空軍系統概述

全球作戰保障信息系統空軍系統架構示意圖。

全球作戰保障信息系統空軍系統架構詳細圖。

信息架構策略組成部分。

信息架構策略組成部分。

中國航空報訊:全球作戰保障系統（GCSS）是美參聯會1992年開始研製的全球指揮控制系統的分系統，由參聯會後勤部負責開發，目的是實現後勤數據與作戰和情報數據真正融合，為指揮官提供包括戰略、戰區和戰術級的物資補給、交通運輸、醫療、人事、財務、工程、維修等方面的綜合後勤信息。在戰場上，GCSS將提供一種融合的、一體化的實時多維作戰保障和作戰服務保障場景。GCSS打破了各軍種和國防機構煙囪管式的後勤保障信息系統（運輸、供應、維修、人事、醫療、工程、維修和財務等），使各方數據充分融合和共享，改善和加速決策過程。

GCSS由聯合參謀部後勤處（J4） 集中管理，由各軍種和作戰保障機構（如國防信息系統局（DISA）和國防後勤局（DLA））分散實施。全球作戰保障系統具體又細分為聯合系統和各軍種分系統，其中全球作戰保障系統空軍系統是美國空軍專用作戰保障系統，用於為空軍作戰人員和保障分部提供及時、準確、安全的作戰保障信息。

GCSS空軍系統概況

全球作戰保障系統空軍系統（GCSS-AF）是實現標準基地級自動化信息系統現代化的總體計劃的第二階段，該計劃始於1989年的基地級系統現代化（BLSM） 計劃，1994年1月25日，該計劃被重新命名為全球作戰保障系統空軍系統，並被指定為重大自動化信息系統計劃。

全球作戰保障系統空軍系統的任務是向聯合空軍指揮官以及所有等級和梯隊的敏捷作戰保障人員，提供及時、準確、可信的敏捷作戰保障信息和航空航天遠征部隊所需的安全水平， 用以執行整個軍事行動範圍內的空軍任務。此外，全球作戰保障系統空軍系統是空軍自動化信息系統實現現代化和一體化，改進業務流程的途徑。

全球作戰保障系統空軍系統將逐步對標準的基地級自動化信息系統的軟體進行改進，使它們能運行在一個通用操作環境中。它將支持分布在世界各地的所有的空軍現役部隊、後備役部隊、值班駐地的用戶。全球作戰保障系統空軍系統將覆蓋十幾個保障功能領域（也稱為業務領域），包括維修保養、供給和運輸等，預計將有640多個自動化保障信息系統被集成到GCSS-AF體系結構框架中。

GCSS-AF將對現有的自動信息系統進行三種現代化改造：（1）功能現代化：當存在新的功能需求，或改變用戶業務實踐將帶來較高效益時，將採用重新設計業務流程的過程來重新設計系統。（2）技術現代化：是在不改進業務流程的情況下，對現有軟體應用程序進行重新設計。（3）重新宿駐： 當一個系統已經在技術上實現了現代化，將可用代碼從一個操作系統移植到另一個操作系統。通過功能現代化、技術現代化和重新宿駐三種現代化工作的組合，在不同的增量模塊中將逐漸實現空軍保障信息系統的現代化。

GCSS空軍系統架構

GCSS空軍系統的研發過程中採用了一個統一的信息架構。架構包括兩個框架共五層。應用框架包含空軍信息服務，集成框架包含實現集成的信息技術，並支持應用框架中的能力。信息架構的重點主要放在應用框架上。流程構成了應用框架的頂層，信息服務是第二層。數據存儲服務在集成框架中。

1.集成框架

集成框架提供構建所有GCSS-AF應用的基礎和構建模塊。其可用性實現了費用和進度節約，通過共享使用設施和服務，並減少了集成更新系統以及現代化系統所需要的工作。集成框架的構成包括基礎設施、集成服務和技術服務三層。最下面一層是基礎設施，提供操作系統和主要系統級商用現貨包，如資料庫引擎。這一層還包含硬體，如客戶端、伺服器、區域網/寬域網、互聯網設備和電纜。往上一層是集成服務，提供通信協議和方法。這些協議和方法指的是中間件。再往上一層是技術服務，提供分配、顯示、數據和安全以及整體系統管理服務和必要設施。

基礎設施層定義了在性能、費用和可靠性約束範圍內實現快速開發和部署應用所需要的基準硬體和軟體技術，如操作系統、資料庫引擎、工作站、伺服器、互聯網硬體和軟體。這一個方框內最下面是硬體平台。往上是操作系統和資料庫引擎環境。GCSS-AF將需要不同的操作系統，以不同方式進行混合。例如， 可以將WINDOWS NT用於客戶平台，Unix或Windows NT用於中間層，Unix或Windows NT用於數據層。這個架構認為具體的操作系統將變得越來越不重要，瀏覽器、網頁伺服器和網際網路協議將成為關鍵平台組成部分。方框的最上面是供所有平台上運行的所有應用所使用的基礎應用，在Java環境中，將包括Java開發工具包（JDK） 和Java虛擬機（JVM）。這些產品建立了硬體和軟體基準，並符合國防信息基礎設施通用操作環境（DIICOE）。

集成服務層定義了通信協議和方法，用於支持組成部分以及現有系統之間的通信。集成服務包括：分散式控制、信息傳輸、分散式數據訪問機制、分散式通信協議。信息傳輸協議允許通過信息提供介面的非同步通信，這些協議包括利用OAGI OAMAS規範的面向信息的中間件（MOMN）。分散式數據訪問協議鏈接對資料庫的應用。分散式通信協議實現該架構的分散式服務之間的通信。這包括互聯網內部對象請求代理協議（Internet Inter- ORB Protocol，IIOP） 和超文本傳輸協議（Hypertext Transfer Protocol，HTTP）。IIOP用於ORB之間的通信，IIOP通過一個TCP/IP網路支持通信， 並支持Java、JavaBeans和Enterprise JavaBean內部通信。HTTP用於網頁瀏覽器和網頁伺服器之間的通信。

技術服務定義了支持各部分系統的服務和設施。這一層提供必要的服務配置管理。這些服務和設施並不局限於具體的對象，雖然不同的對象技術規範和實施不同，但需要一些共同類型的服務。這些服務包括：命名、事件、持續、壽命周期、關係、處理、質疑、許可、專利、事件、安全、權衡和採集等。設施提供一組通用的應用功能，可以根據具體的要求進行配置。有些設施距離用戶比較近，如印刷、文檔管理、資料庫和電子郵件設施。有些是用戶通過網際網路使用的設施，如：用戶介面、信息管理、全局系統管理、任務管理等。

2.應用框架

應用框架包括跨業務互用性層和應用層。

跨業務互用性層定義了跨業務領域和業務領域具體功能部分以及相關的數據模型。業務領域如財務、後勤、人員和醫療。這一層還定義並實施了業務部分之間的通信規則、互用性能力和約束。應用層包含典型的業務部分。

跨業務互用性方框的下層是重複業務部分，可用於許多具體業務應用。該業務領域部分一定程度是通用的。方框的上層是業務目標介面，是架構內各業務部分之間的通信、互用性能力和約束的規則。

應用層中的典型業務部分執行具體的且對於功能而言特定的業務邏輯。這些部分執行其他層不可用的且依賴於其他層的服務。還有一個是打包應用，通常稱為企業資源計劃（ERP）包。打包應用是針對一個具體任務的業務部分組合。它通常包括其自身數據存儲能力，並包括通用業務服務或效用。

3.關鍵構建模塊

技術基礎設施架構包含以下部分：

——流程，瞄準支持全局業務流程（或空軍、空軍業務）。

——信息服務，用於支持具體業務或具體任務流程。

——數據存儲服務，是整體基礎設施的一部分。

√信息架構庫，相當於一個電話簿，通過網站查找並調取流程和信息。

√在線處理流程（OLTP）資料庫， 用於記錄日常處理。

√一個用於存儲數據的全局資料庫（EDW），可以用於趨勢分析和預測。

√提取、翻譯和下載（ETL）技術，用於從資料庫中移到大批數據到EDW。

√全局應用和集成（EAI）技術， 為當前應用提供數據轉換服務到信息服務和流程。

一個入口，向瀏覽器提供可用的、聚焦任務的信息。

——一個組織基礎設施，包括領導人員（定義策略／視圖和性能指標）、管理員（確保信息準確性） 和操作專家（定義流程、需求和要求）

4.信息架構庫

信息架構庫可以被想成信息架構的電話簿。例如， 為了做出同一個流程或一項信息服務的鏈接，需要執行以下步驟：

——在庫中進行查找

——利用得到的細節， 聯繫流程或信息服務，包括信息資源、質量、格式和地址。

——進行必要的調用以完成任務。

終端用戶在其操作環境中執行上述步驟，創建一個新的自動化任務。為了增長這些信息架構能力，終端用戶或IT執行人員必須在倉庫註冊新的流程和信息服務，提供實現自動激活所需要的所有特徵。這個信息架構庫由兩部分構成：一個內容管理系統（CMS），供內容提供人員用於管理非結構化數據。一個組成庫，供內容提供人員和執行人員管理結構化數據。信息架構在CMS上強制性採用一個通用的信息模型（通用分類和數據屬性） 和組成庫。結合信息架構的具體領域數據類型，構成了基本數據特徵，並確保通用性和易於訪問。

這個庫定義、實現並強制規定了該信息架構。這個庫還是一個信息訪問工具。通過在庫中註冊，授權用戶可以看見流程和信息服務。該庫實現了信息覆蓋、改變和流動功能。

GCSS空軍系統功能實現相關的投資項目

為了支持GCSS-AF功能的實現， 美軍先後投資了一組相關項目，具體包括：

（1）貨運操作系統（CMOS）項目

CMOS支持基地級和戰區分配管理。有240多個空軍、海軍陸戰隊和選定的海軍、陸軍、國家安全局和國防合同管理局（DCMA）活動中使用可部署和區域化配置的CMOS。CMOS持續為作戰人員在平時和突發事件中提供有效的交通管理支持。CMOS準備和管理所有的移動文件，與託運人、商業承運人和接收活動的電子連接， 並提供條碼/射頻識別（RFID）的能力。它為國防部和商業公司提供在途可視性，幫助規劃和管理部隊部署，並通過可部署和標準的CMOS體系結構為空天遠征部隊（AEF）作戰人員提供支持。

（2）財務信息資源系統（FIRST） 項目

目前已經得到全面部署和持續保障。

（3） 國防整體會計和管理系統（DEAMS）項目

DEAMS是一個基於商用貨架Oracle軟體、提供一個可審計的現代化會計與財務系統。DEAMS是一個美國空軍和美國運輸司令部（USTRANSCOM） 的企業資源計劃（ERP）聯合計劃，將取代現有的會計並將提供與財務管理法律、法規和政策相一致的核心資金執行管理功能， 包括總賬、資金管理、支付，應收賬款、成本和收入以及信託報告等。DEAMS將集成到全球作戰保障系統空軍系統中。

（4）遠征作戰支持系統（ECSS） 項目

ECSS宿駐在GCSS-AF框架內（如下圖所示），是一個利用貨架產品的企業資源計劃（ERP）項目。ECSS的願景是：代替美國空軍原有的幾百個現有信息系統，實現在任何地點都可以獲取和掌握統一的、近實時的信息，從而可進行主動的規劃和安排， 實現全空軍的資產完全可視，為決策者提供高價值信息，並提高戰鬥力。ECSS項目於2007年開始研製，原計劃在2015年完全投入使用，預計有近25萬用戶。

但由於系統過於複雜、研發和管理經驗不足、風險預估不夠等多方面原因，使得ECSS計划出現了一些重大問題，2012年美國國防部取消了ECSS項目。當時美國空軍已經花費了10多億美元而僅產生空軍最初預計的25％的能力。ECSS計劃取消後，空軍人員恢復使用原計劃ECSS取代的那些系統。

（5） 全球作戰保障系統-空軍（GCSS-AF）項目

該項目包含了GCSS-AF的集成框架及其用於操作用戶的表達層。表達層提供了用戶訪問各種功能系統的全球標準安全性和單點登錄。

（6）後勤信息技術（LOGIT）項目

遠征作戰支持系統（ECSS）項目的取消促使美國空軍重新評估提高物流信息技術能力的方法。空軍仍然需要綜合物流能力，為各級決策者提供及時、準確和可靠的信息指揮並貫穿整個軍事行動。為了節約有限的資源，滿足近年來財政改善和審計準備（FIAR）的要求， 美國空軍正從一個大規模的企業資源計劃項目轉變到修復現有系統的方式，利用嚴格的需求、小規模的開發工作和較短的交付時間方式進行現代化。將完成12個後勤保障業務領域（LBA）的修復和現代化，分別是通用設備/資產管理、決策支持/報告、現場維護、軍需品、產品支持管理、技術數據、零售供應、車輛管理、配送管理、批發供應、供應銷售/運營計劃，以及倉庫維護。

這些業務領域包含（但不限於） 以下核心保障信息系統：空軍設備管理系統（AFEMS）、綜合維修數據系統（IMDS）、吊艙可靠性可用性維修性（RAMPOD）、可靠性維修性信息系統（REMIS）、作戰彈藥系統（CAS）、增強維修操作中心（EMOC）、飛機結構完整性管理信息系統（ASIMIS）、綜合後勤系統—供應（ILS-S）、貨運操作系統（CMOS）、自動後勤管理支持系統（ALMSS）、產品管理控制系統（IMCS）、購買請求過程系統（PRPS）、儲備控制系統（SCS）、需求管理系統（RMS）、基地維修系統集成（DMSI）、基地維修會計和生產系統（DMAPS）、綜合發動機管理系統（CEMS）、綜合導彈資料庫（IMDB）、空軍分配標準系統（AFDSS）、增強技術信息管理系統、武器系統管理信息系統（WSMIS）。

小結

總的來說，全球作戰保障系統空軍系統採用統一的信息架構開發，覆蓋維修保養、供給和運輸等十幾個保障業務領域，主要採用功能現代化、技術現代化和重新宿駐等三種不同方式對空軍現有的保障信息系統進行現代化改造，按照增量模式逐步實現美國空軍現有數百個保障信息系統的更新和集成。

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