陳建敏,余遵成
(南京政治學院 軍事信息管理系,上海 200433)
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數字化軍營建設初探
陳建敏,余遵成
(南京政治學院軍事信息管理系,上海200433)
[摘要]數字化軍營已成為軍營現(xiàn)代化和信息化建設的重要內容和發(fā)展方向。作為“數字營區(qū)”的升級版,其不僅是一個保障官兵日常生活的智能化系統(tǒng),更是構建信息化作戰(zhàn)平臺的有力依托。文章探討了數字化軍營應具備的主要功能及其賴以實現(xiàn)的主要技術,概括了當前各單位在建設數字化軍營中的成功實踐,展望了下一步發(fā)展中需要解決的重難點問題。[關鍵詞]數字化軍營;信息化;技術
近年來,隨著數字城市建設的不斷推進和我軍現(xiàn)代化建設步伐的加快,軍營生活的信息化水平有了較大發(fā)展。軍委總部在《關于加快推進現(xiàn)代營房建設的意見》中提出了“信息智能”的要求,數字化軍營的概念應運而生,不少部隊也紛紛展開了數字化軍營建設的實踐與探索。
數字化軍營,由“數字城市”、“數字社區(qū)”引申而來,是以網絡技術為基礎,建立一定區(qū)域的數字化綜合信息共享平臺,實現(xiàn)自動化的科學管理與資源調度,提高官兵工作、生活的效率,并降低能源消耗。
數字化軍營和數字城市、數字社區(qū)的基本建設目的應該是一致的,即充分利用數字化信息處理技術和網絡通信技術,將部隊的各種信息資源數字化,在日常工作和生活過程中加以充分整合與利用;對于作為一線指揮部的旅團單位來說,主要是通過信息網絡平臺的構建,實現(xiàn)戰(zhàn)備訓練、管理教育、服務保障的自動化、智能化、精確化。
當前,各單位的“數字營區(qū)”主要是在營區(qū)建設與管理過程中,以營區(qū)要素數字化、設施設備智能化、信息資源網絡化和日常管理可視化為要點。而“數字化軍營”的建設目標不應僅僅局限于靜態(tài)的營區(qū)——軍用土地、營產營具、供水供電等物的管理上,應當覆蓋到各項的業(yè)務工作和官兵生活的各個環(huán)節(jié),更要著眼于為戰(zhàn)斗力服務,向動態(tài)的軍營拓展——為實兵演訓、實裝拉動等戰(zhàn)備訓練活動提供有力支撐。
(1)提供全新的營區(qū)規(guī)劃、建設以及日常管理的決策和調控手段,能準確地跟蹤調查、評估營區(qū)(含國防工程)內外突發(fā)性災害及制訂應急對策?!皵底只姞I”的建立有利于提高首長機關決策的科學性、規(guī)范性,使營區(qū)規(guī)劃和建設更具前瞻性、科學性和及時性,大大提高營區(qū)管理的精確性和戰(zhàn)場資源優(yōu)化配置的水平。特別是借助于地理信息系統(tǒng)的空間信息綜合能力與直觀表現(xiàn)能力,首長機關能夠在有準確的坐標和時間、對象屬性的五維虛擬環(huán)境中,進行規(guī)劃、決策、管理和指揮,其感覺與在現(xiàn)實的地形地貌偵察或者乘坐直升機俯瞰一樣。
(2)具備便捷的綜合管理、服務和保障功能,提升部隊的正規(guī)化、現(xiàn)代化建設水平,提高服務和保障工作的效率?!皵底只姞I”能夠通過信息的高度共享把各個單位、各個部門、各個層級、各個環(huán)節(jié)聯(lián)結起來,構建出智能的作業(yè)環(huán)境,最大限度地把官兵從大量的重復性勞動中解放出來。利用傳感器、物聯(lián)網、集成電路卡等信息技術,各級各類管理崗位能夠實現(xiàn)正常狀態(tài)下的無人值守和自助服務,如智能門禁、智能導航、智能照明、智能調度等;當某個部位或子系統(tǒng)發(fā)生異常時,“數字化軍營”系統(tǒng)可在第一時間捕獲到,并向指揮控制中心發(fā)出報警聲,傳回圖像,通知管理人員進行維護處理。
(3)建立立體的仿真訓練場和數字化戰(zhàn)場環(huán)境,為進一步推動實戰(zhàn)化軍事訓練和增強戰(zhàn)場透明度提供強大的技術支持?!皵底只姞I”是進行“數字化訓練”和“數字化戰(zhàn)爭”的必要條件。綜合運用衛(wèi)星定位導航、遙感等空間信息采集與處理技術,按照平戰(zhàn)一體、軍民融合的原則與要求,適時實施戰(zhàn)場偵察,及時更新戰(zhàn)場態(tài)勢,為部隊隨時遂行作戰(zhàn)或非戰(zhàn)爭軍事行動任務提供立體的軍事地理信息支持;并且,隨著可穿戴設備的小型化、輕便化,數字化單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)將更加普及,將每名官兵帶入逼真的虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中進行實戰(zhàn)化訓練,使每名官兵都能夠實時地感知當面敵軍部署情況、己方戰(zhàn)斗隊形、友鄰所處方位、武器裝備參數等戰(zhàn)場環(huán)境。
數字化軍營的建立,離不開各種先進的信息技術。只有以網絡為骨干,綜合運用地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位與導航系統(tǒng)、遙感遙測等技術,才能對各種信息資源加以充分整合和利用。
3.1地理信息系統(tǒng)
近二十年左右時間,地理信息系統(tǒng)(GIS)得到了蓬勃發(fā)展,它綜合測量學、幾何學、數據庫、多媒體、虛擬現(xiàn)實等領域的學科和技術,把相關信息同地理位置及其視圖結合起來,利用計算機采集、存儲、編輯、顯示、轉換、分析和輸出地理圖形及其屬性數據。從而可根據用戶需求將這些信息圖文并茂地送給用戶,借助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能,進行各種輔助決策。
3.2衛(wèi)星定位與導航系統(tǒng)
我國自主開發(fā)和運行的“北斗”(BDS)是繼美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲GALILFO之后的全球第四大衛(wèi)星導航系統(tǒng);它由空間段、地面段和用戶段三部分組成,可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,并具短報文通信能力。各級首長機關和基層指揮員可通過“北斗”系統(tǒng)隨時掌握部(分)隊所在位置,并下達相關命令、上報戰(zhàn)場情況。
3.3遙感技術
根據不同物體對電磁波產生不同響應的原理,人們利用遙感器從空中探測地面物體的性質并按一定規(guī)律轉換為原始圖像,從而識別各種地物。其主要特點是獲取信息的手段多,根據具體任務的需要可分別選用可見光、紅外線、紫外線、微波等不同的波段及相應的儀器;獲取信息的條件活,除了常見的衛(wèi)星遙感和航空遙感外,還有飛機、氣球、無人機等平臺,能方便地對人類難以到達的地區(qū)進行探測;獲取信息的速度快,特別是衛(wèi)星遙感,如氣象衛(wèi)星可每天收到2次圖像,是人工實地測量的速度遠遠無法比擬的。
3.4傳感器技術
傳感器能夠將地面目標因運動所引起的聲音、磁場、紅外輻射、地面震動等物理量的改變轉化成相應的電信號,從而感知周圍環(huán)境的變化。隨著CAD技術、MFMS技術、信息理論及數據分析算法的繼續(xù)發(fā)展,傳感器正變得更加微型化、智能化、多功能化、網絡化。特別是智能化傳感器,不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲,而且具有自診斷、自校準功能,能夠對所測的數值及其誤差進行補償。
3.5軍事物聯(lián)網技術
麻省理工學院最早提出了物聯(lián)網的概念,即通過射頻識別、全球定位系統(tǒng)等設備和技術,按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭對物資流、信息流進行精確掌控的需求,是推動軍事物聯(lián)網發(fā)展的強大動力;而軍事物聯(lián)網的出現(xiàn),也擴大了未來作戰(zhàn)的時域、空域和頻域,將對軍隊后勤建設產生深遠的影響。
3.6云計算技術
云計算作為數字化軍營的重要支撐,是一種把信息技術資源、數據及其應用作為服務通過網絡提供給用戶的模式;它具有運行速度快、應用范圍廣、安全策略嚴等優(yōu)點。最簡單的云計算技術在網絡服務中已經隨處可見,例如搜索引擎、網絡信箱等,使用者只要輸入簡單的指令就能得到大量的信息。通過對我軍現(xiàn)行各類網系的整合和改造,利用大規(guī)模核心路由器的技術實現(xiàn)從分散到集中的演進,實現(xiàn)物理上、業(yè)務上的互連互通,讓每個軍網終端用戶能方便地共享到整個網絡資源。
從近年來各單位打造“數字營區(qū)”、“智能軍營”等實踐情況來看,數字化軍營的不少功能已得到基本實現(xiàn)。主要有以下幾個方面。
4.1戰(zhàn)備工作方面
研發(fā)了戰(zhàn)備物資管理系統(tǒng),將戰(zhàn)備物資按不同用途分類裝箱,并貼上射頻識別(RFID)標簽,在戰(zhàn)備庫室安裝誤讀器。系統(tǒng)能根據不同的戰(zhàn)備行動方案自動生成需攜行的戰(zhàn)備物資清單,戰(zhàn)備拉動時識讀器可自動記錄下出入庫的物資名稱、數量、時間等要素,縮短了戰(zhàn)備行動的準備時間。
4.2訓練教育方面
在教室、會議室等場所安裝了電視電話會議系統(tǒng),各級指揮員和機關可在線上實施“推門聽課”,隨時了解并指導部(分)隊的訓練和教育情況;運用綜合組網技術,將多個營區(qū)組合在一起進行信息共享,通過視頻會議、電子公告、營區(qū)廣播、短信提醒等方式,將需通知的內容快速傳達到相應人員,并及時將基層一線的情況及時反饋給上級。
4.3安全管理方面
設置了電子圍墻,在營區(qū)各主要地段安裝監(jiān)控攝像頭和紅外柵欄傳感器,當發(fā)生非法入侵時,能觸發(fā)傳感系統(tǒng)并激活視頻監(jiān)控系統(tǒng),使鏡頭跟蹤監(jiān)控入侵區(qū)域;在涉密文件和存儲介質上加貼射頻識別標簽,并在辦公樓出口處設置門禁系統(tǒng),從而防止涉密信息被私自帶離、違規(guī)使用。
4.4后勤保障方面
在營區(qū)辦公、連隊生活等公共用水、用電、用氣、用熱場所加裝了智能儀表,實現(xiàn)水電氣熱的實時消耗計量、自動節(jié)能控制和經費獨立核算,能對公寓住房進行遠程控制,實現(xiàn)房租收繳等欠費提醒和開斷管理。車輛、船艇、火炮等大型裝備的動用,實行了電子化審批、管控流程,并結合定位系統(tǒng),實現(xiàn)派遣、外出、歸隊的自動識別和管理。
上述功能主要是“數字化軍營”在平時的應用,已經比較成熟;但對于作戰(zhàn)部隊來說,更重要的是戰(zhàn)時的應用,如何實時了解掌握戰(zhàn)場上包括行動指令、人員傷亡、物資補給在內的各方面情況,是“數字化軍營”應用于戰(zhàn)場所面臨的亟待解決的重難點。
例如,對于執(zhí)行作戰(zhàn)任務的分隊和單兵來說,他們將迫切想知道當時所處戰(zhàn)場環(huán)境和敵情、我情的信息,“我在哪兒”、“我附近有誰”、“我怎樣能最快地到達目的地”、“我如何與上級和友鄰單位取得聯(lián)系”、“我能從哪里獲得彈藥補給”等。這些可以通過基本定位服務(Location Based Service,LBS)和移動定位服務(MobiIe Location Service,MLS)來實現(xiàn)。當用戶與現(xiàn)實世界的一個模型交互時,在不同時間、不同地點,會從這個模型獲得動態(tài)的不同的信息服務,官兵的視圖將隨著角色和環(huán)境的變化而變化。
而實現(xiàn)LBS和MIS技術的一個關鍵問題是要對移動中載體進行實時地、連續(xù)地高精度定位,美軍憑借GPS技術可以使終端用戶在被動接收信號的前提下享受到高精度的定位與導航;而當前我軍的北斗系統(tǒng),由于需要終端機主動發(fā)射信號,且對發(fā)射的時間時隔有要求,從而定位的實時性還不夠強,精度也不高。因此,要最終實現(xiàn)實戰(zhàn)化應用的“數字化軍營”,我們還要相當多的技術難題需要攻克。
主要參考文獻
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doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.03.096
[中圖分類號]TN919
[文獻標識碼]A
[文章編號]1673-0194(2016)03-0179-03
[收稿日期]2015-11-26