基于军事物联网作战运用的研究.doc

1、基于军事物联网的作战运用研究摘 要：军事物联网是“一个未被探明储量的金矿” ，发展军事物联网技术越来越被各个国家和军队重视。本文提出了军事物联网的基本概念，阐述了军事物联网的发展现状，在立足未来战争的基础上从战场感知与控制、可视化后勤保障、无障碍联合作战三个方面研究了军事物联网的作战运用，并指出了军事物联网在作战运用方面要解决的一些关键问题。关键词：军事物联网 作战运用 战场感知 信息安全1 引言随着信息化时代的深入推进以及各国军队信息化的建设发展，信息已经成为决定未来战争成败的关键因素，为了在未来战争中夺取信息主导权，诸多先进的信息技术已逐步引入到军事领域。其中，物联网技术作为继计算机、互联

2、网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，其向军事领域的引用正孕育着一场新的军事变革，并势必将打破传统的军事思维与军事系统格局。有许多军事专家都曾指出军事领域的物联网是“ 一个未被探明储量的金矿”。2 军事物联网概述2.1 军事物联网的基本概念物联网（Internet of Things , IoT）顾名思义即物与物相互连接的网络，其概念最早于1999年由麻省理工学院（MIT）研究 RFID的Auto-ID中心的Ashton教授提出。2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了ITU 互联网报告2005：物联网 ，正式提出了“物联网”的概念 1。该报

3、告指出无所不在物联网通信时代即将来临，由此推动了物联网概念的普及并拉开了物联网快速发展的序幕。随着物联网相关学科的发展及其应用领域的拓展，物联网也不断被赋予新的内涵，目前尚没有对物联网形成统一的定义。其中国内一种比较普遍认同的物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络 2。图1 军事物联网体系结构军事物联网（Militarys Internet Of Things ，MIOT ）简单理解就是物联网在军事上的应用，作为物联网的延伸和拓

4、展，军事物联网的定义也尚未明确。物联网强调把“任何物品与互联网连接起来”，由此形成物与物、人与物全面互联的网络，那么如图1所示，军事物联网则可以理解为以军事传感系统为载体，将现有的军事信息网络的末端延伸到具体的武器装备、后勤物军事实物军事实物军事人员军事传感系统军事信息网络指挥平台控制平台监控系统 战场感知 军事应用目标智能控制感知作战保障资、军用传感设备等军事实物，由此实现军事实物与军事实物、军事实物与军事人员的互联，并可在现有军事信息网络的基础上，搭建一系列指挥平台、控制平台、监控系统，最终实现实时战场感知、智能监管控制、精确作战保障等军事应用目标。军事物联网在保持通用物联网“全面感知、泛

5、在互连、智慧应用”基本特征的同时与通用物联网又有以下区别：首先，军事物联网网络末端的物理对象是富有军事特性的军事实物，与通用物联网的物理对象不同；其次，与通用物联网相比，军事物联网更加注重感知和控制的实时性、精确性；再次，军事物联网涉及到的安全保密需求远远高于通用物联网 3。 2.2 军事物联网发展现状需求推动发展，近几年来，各国政要纷纷以政治家的胆略和战略思维提出了振兴本国经济、确立竞争优势的关键战略 4。2009 年，美国奥巴马政府把“ 智慧地球” 上升为国家战略。欧盟也在同年推出欧洲物联网行动计划 ；我国领导人在 2009 年提出了“感知中国”的理念，并于 2010 年把物联网纳入我国“

6、十二五”重点战略及规划。随着越来越多的国家将发展物联网纳入到国家战略之中，物联网的技术正在得到前所未有的飞速发展，目前民用物联网的应用已经初具规模。以我国为例，在 2012 年，我国物联网产业市场规模就已经达到 2650 亿元，从智能安防到智能电网，从“二维码” 普及到“ 智慧城市”落地，物联网在我国已经四处开花，并且悄然改变着人们的生活。可以预见，在不远的将来，物联网将逐步深入应用到各行各业、各个地区、各项领域。军事物联网的发展要滞后于民用物联网。目前，物联网在军事上的应用目前尚处于起步阶段，标准、技术、运行模式、以及配套机制等还没有成熟。在军事物联网的研究与应用中，美国走在了世界的前列，早

7、在2003年，美国国防部先进研究计划局（DARPA）就实施了将物联网的最初形式“无线传感器网”应用于军事的“沙地直线 ”计划。此后，美国国防部又设立了一系列军事传感器网络研究项目，其中一些典型的项目有：智能尘埃、无人值守地面传感器群、网状传感器系统、先进布放式系统等。有资料显示，美国目前已建立了具有强大作战空间态势感知的多传感信息网，这可以说是物联网在军事应用中的雏形。我军也日益重视军事物联网的发展，并开启了一系列军事物联网技术应用交流活动。军事物联网技术的研发与应用，必将在推进我军信息化建设和提高部队打赢能力上发挥重要作用。3 军事物联网的作战运用方式的探讨未来战争有两大特点：一是多兵种联合

8、作战，二是信息主导。由于物联网能够实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理等功能，将物联网技术引入作战，必将极大地扩大作战的时域、空域、频域。信息化战场取胜的关键就是要尽可能地保持信息优势，而军事物联网可在战场感知与控制、可视化后勤保障、无障碍联合作战等诸多方面得到具体应用，成为破除战争迷雾的绝佳利器。3.1 战场感知与控制战场感知是指参战部队和支援保障部队对战场空间内敌、我、友各方的兵力部署、武器配备和战场环境（如地形、气象和水文）等信息的实时掌握过程 5。以信息主导的未来战场瞬息万变，战场中存在着错综复杂且流向多变的物质流、能量流和信息流，传统的战场侦察方式很难做到战场感知的全面性、准确性以及

9、实时性。通过物联网技术进行战场感知，可在战场上广泛布置各种微型传感装置，形成无盲区战场覆盖的无线传感器物联网络，以此来实现战场环境的实时信息获取与传递。以美国国防部研发的项目“ 智能尘埃” 为例，其设计思想就是在战场上抛撒数千个具有计算能力和无线通信功能的低成本、低功耗超微型传感器模块并组成网络，用于监控敌人的活动情况，并将采集到的原始数据进行简单处理后发送回指挥部 5。利用物联网技术进行战场感知并不局限于感知敌情与战场环境，还可以在我方武器装备、人员上附入包含特定信息的标签以实时呈现战场兵力及装备资源分布，做到真正的“知己知彼”，并以此来实施高效的目标打击和科学的战场控制与决策；甚至可以将物

10、联网技术与人工智能技术进行高效融合，将武器装备智能化，使武器装备具备一定信息分析处理和决策打击能力，建立联入前方战场物联网的智能武器打击系统，利用战场物联网提供的实时监控信息，实现“发现即摧毁” 的自动打击能力。3.2 可视化后勤保障打仗在某种程度上来说就是打后勤，没有可靠后勤保障的部队不会存在真正的战斗力。随着军队信息化建设的发展，后勤保障资源也逐步开始由机械化向信息化转变，加上未来战争具有突发、突变、作战力量多元等特性，保障资源又将呈现多元化和复杂化的特点。由于传统的后勤保障方式很难满足保障的及时性和全面性，将不再适应未来战争的需求。随着二维码技术、射频识别（RFID）技术和智能传感技术的

11、突破，物联网成为了军事后勤保障领域的新宠儿。通过在各种保障资源中嵌入射频标签或二维码，并综合应用GPS定位技术、无线网络技术和GIS地理信息技术，在指挥后方建立一个后勤保障监控指挥系统，可实现保障资源从出仓到运输到分配的全过程可视化操作。结合利用物联网技术进行战场感知提供的实时战场兵力和资源分布信息，可对各类保障资源进行科学的需求分析，制定出最佳的运输线路和分配方案，使后勤保障变得更加高效灵活，并且更具有安全性与目的性。目前，美军通过成功地运用RFID、后勤信息网和全球运输网等技术装备，已经实现了其作战物资的零库存和远程配送能力 6。3.3 无障碍联合作战随着未来战争向着高对抗性、高复杂性以及

12、迅速性方向发展，单一兵种作战将很难满足多样化作战任务的需要，多兵种联合作战成为了未来作战方式的必然选择。由于各个兵种在作战力量、作战空间、通信标准等方面存在差异性，现在我军的联合作战演习往往还存在着指挥调度不协调、各作战单元互通有障碍、联合度不全面等问题。由于军事物联网能够全面实现各种军事实物与军事实物、军事实物与军事人员之间的泛在互联，可通过物联网技术构建一个多兵种联合作战信息指挥平台，以此将联合作战推向真正的无障碍化。虽然各兵种的作战环境和作战任务都有其自身的特殊性，但各兵种对军事物联网的总体需求是一致的，即都希望利用物联网技术进行战场感知并对其各自作战环境实施监测保障以提升各自的适应能力

13、和作战效能。通过布置满足各兵种各自探测要求的战场传感器网络，并将这些传感器网络互联形成一个综合战场感知网，可将多空间、多维度的战场信息全面透明化，在此基础上，在后方指挥中心建立一个联合作战指挥平台，根据实时战场环境和战况进行科学的联合指挥调度和高效的协同打击决策。除此之外，可视化的后勤保障还能为各联合作战兵种提供精确、及时的保障资源，进一步保证了作战的不间断性和持续性。4 军事物联网在作战运用方面要解决的问题4.1 军事物联网建设的工程性问题军事物联网的建设涉及的面点众多，建设规模和资金成本巨大，将牵扯到各个单位的人力物力并且需要军民融合发展，是一项庞大复杂的系统工程。在军事物联网的建设过程中

14、难免会出现任务部署难、经费供需矛盾、整体推进慢等问题，这些问题将严重影响军事物联网的建设效率，延长军事物联网的建设周期。解决军事物联网建设的工程性问题，必须首先搞好军事物联网建设的顶层设计，要从国家和军队的战略高度全局对军事物联网的建设与发展做出科学的论证和总体的规划，加大各方面投入力度，借鉴民用物联网建设的经验，探索出一条协调高效的、军民融合的军事物联网建设与发展道路。4.2 多技术融合及技术标准化问题在军事物联网的作战运用中，可视化后勤保障系统和联合作战指挥平台的构建都需要多种网络和系统的集成，且涉及到无线传感技术、射频识别技术、通信组网技术、人工智能技术等多技术的融合，技术含量高，融合难

15、度大，在一定程度上限制了军事物联网作战运用。除此之外，实现军事物联网的泛在互联还需要有标准化的传感系统、统一的物体身份标识与编码系统、通用的数据接口与通信协议、互联互通的网络平台等等。在军事物联网的建设中，必须要充分考虑整个军事信息网络的连通性和可扩展性，在进行多技术融合的同时制定出标准化的软件和硬件技术规范以及统一的信息传输格式，并形成一套完备的管理使用标准，推动军事物联网各方面协调一致向前发展。4.3 信息安全与信息对抗问题如何保证信息安全是军事物联网在作战运用上面要解决的重大课题。战场物联网是一种无线自组织传感器网络，网络的开放性衍生出自身的脆弱性，利用物联网技术进行战场感知在为我方提供

16、战场信息的同时信息也极易被敌方截获、干扰甚至篡改。除此之外，嵌入到保障资源、武器装备的标签也很有可能被敌方识别而获取里面的全部信息。作战中，军事物联网信息安全一旦出现问题，必将对我军造成致命的打击。因此，对必须采取有效的手段构建一个安全的信息屏障，积极研发适用于军事物联网的信息加密与信息解密、通信干扰与通信抗干扰、网络攻击与反网络攻击等技术，在保证我方军事物联网信息安全的同时尽可能去攻破敌方的战场物联网络，以在未来战争的信息对抗中占取先机。5 结束语军事物联网在作战运用方面蕴含着巨大的价值，但同时也面临着诸多的挑战。目前，军事物联网的研究还处于起步阶段，很多技术问题尚未得到解决，我们在进行军事物联网理论研究的同时更应该把关注的焦点放在这些未解决的问题上，注重相关军事人才的培养，切实让军事物联网能够早日走向战场，为我军“能打胜仗”这个强军之要服务。