1. 引言
现代信息化战争中,联合作战需要具备以信息系统为支撑、以信息能力为主导的体系作战能力,即通过信息赋能、网络聚能、体系增能的方式实现战斗力的能力提升,具体体现为:一是通过“信息链”确保信息优势,通过“指挥链”实现决策优势,通过“打击链”达成行动优势,二是通过“信息流”主导“物质流”和“能量流”来实现战斗力的精准控制和释放,通过以上两种方式达到全面掌控态势、高效指挥决策、敏捷行动控制和准确支援保障的目的。因此,信息化作战需要大量的作战数据,并且需要进行持续地数据更新和计算,为了快速、多方面的体现数据价值、提高作战效能,对作战数据的数质量提出了更高、更严格的要求,凸显出作战数据作为军事信息化建设的枢纽和核心的重要性 [1] 。随着军队转型和机构调整,我军确立了军种主建、战区主战的原则,对于作战数据来说,平时由军种管理建设,战时由战区指挥运用,如何使得作战数据的管理建设满足作战使用的需要,同时通过作战使用视角又能有力地促进作战数据的建设,从而形成正向反馈循环,需要从体系上,更加全面的推进作战数据资源的建设。
2. 国外发展情况
2.1. 现状
美国防部将数据视为战略资产,高度重视数据对联合全域作战、高层领导决策支持和各级部队业务分析的重要支撑作用,提出利用数据的速度和规模来赢得作战优势、提高作战效率。2022年美国防部发布的《联合全域指挥控制战略摘要》中明确提出要构建相关数据体系,即美国防部联邦数据环境,该数据体系通过接口和服务共享信息,实现与合作伙伴在所有安全级别上、跨所有领域和梯队的数据发现、理解和交换,从而将来自各军种、合作伙伴和盟友的信息连接到一个军事物联网中,支持相关人员随时随地获取信息,以便在战场上快速决策。具体做法是构建一个数据中枢,从不同来源收集信息,用机器学习和人工智能分析数据,并以统一的方式呈现,从而消除不同区域之间的障碍,以最快的速度将正确的数据提供给正确的用户;作战人员需要能通过以数据为中心的方法,来维持和提高决策优势,从而在战场上获胜。
2.2. 数据问题
美军目前存在的数据环境还无法支撑联合全域指挥控制。从数据管理的角度看,在元数据标记、标准化数据接口和数据基础环境方面较差,主要原因是缺乏全局化的数据管理政策、标准和实践;从作战数据集成流程来看,由于不同作战平台与网络之间无法直接共享数据,当前的数据流集成采取的是手动点对点互联模式,数据集成模式涉及的工作量巨大、集成速度缓慢,无法应对现代火力任务所需要的速度、规模和复杂性。
2.3. 解决措施
为改善数据体系建设,美军采取了以下措施,一是构建二级多模式数据交换框架,支撑跨机构、联军和整个国防部范围的数据互操作;二是开发数据集成层,构建跨军种和伙伴的一体化数据基础设施;三是研究数据编织等相关技术,支撑从网络中心站向数据中心站的转型;四是按需构建不同的数据环境,实现与非国防部组织之间的快速数据共享和协作;五是开展联合/联盟数据集成实验,验证人工智能技术在数据集成中的应用。
3. 作战数据资源体系概念
3.1. 作战数据资源体系含义
作战数据是按照统一的技术体制和标准规范进行采集整编,与指挥信息系统运行要求相适应,以数字化的形式体现的作战指挥和部队行动所需的军事信息 [2] 。作战数据体系是从数据角度,对作战所需的军事信息进行刻画,定义数据组成、结构和处理流程,为作战应用提供支撑。在数据内容方面,包括作战基础数据、动态数据和指挥决策数据等;在数据处理流程方面,包括数据采集汇总、数据整编融合、数据存储管理、数据分析应用等;在业务领域方面,包括目标情报、作战筹划、指挥控制、作战保障、后勤保障、装备保障、试验训练等;作战数据的用户包括各级指挥员、指挥机构和作战部队,以及信息系统、武器平台等。
3.2. 作战数据资源体系构建内容
作战数据体系的建立需要采用数据工程的相关技术来构建 [3] ,主要包括作战数据资源建设、作战数据管理、作战数据应用和作战数据保障四个方面的内容,如图1所示。
Figure 1. The content of operational data architecture construction
图1. 作战数据资源体系建设内容
1) 作战数据资源建设:包括数据标准规范、采集汇总、整编融合、质量审查、数据集成等,是作战数据建设的核心。它决定了作战数据运用、保障支撑等其他建设的方向与重点,其他建设的成果对数据资源建设具有支撑和促进作用。
2) 作战数据资源管理:是对作战数据管理工作相关各要素及其内部关系的描述与说明,主要包括作战数据管理机构、职责、机制、方法和内容等。
3) 作战数据资源应用:是指作战数据的用户根据态势分析、作战指挥、部队行动和武器控制的需要,进行的数据查询、统计、计算、分析、仿真、推演等一系列数据运用活动。
4) 作战数据资源保障:是指作战数据保障机构对指挥员、信息系统或武器平台等作战数据用户进行的一系列服务活动。主要包括各级作战数据保障机构根据任务及用户的要求,为保障作战指挥和部队行动正常进行,组织开展的作战数据实时更新、整编、分析、分发、展现、报送、撤收等工作。作战数据保障是作战保障的重要组成部分。
5) 作战数据资源治理:作战数据治理是为确保作战数据的完整性、一致性、时效性、安全性、可用性等数据质量特性,而在作战数据资源的全生命周期中,进行管控和决策的相关活动的集合,包括确定原则、策略和框架,制定和执行数据标准,并在所有层面上指导数据管理活动。通过数据治理,可以提升数据质量,增强相关方对数据的信心,更好地发挥作战数据的作用和价值。
6) 支撑环境:数据支撑环境面向作战数据资源建设、管理、保障、应用和治理的共用需求,提供了统一的设施、方法和工具,覆盖数据资源从设计、开发、集成、管理、应用和销毁的全生命周期,支撑作战数据资源体系建设的顺利开展和运行。
4. 作战数据体系建设存在的问题
经过多年的信息化发展,作战数据建设取得了显著成效,梳理了作战数据体系框架,初步建立起了作战数据融合库,为构建科学合理的作战数据资源体系奠定了重要基础,但距离实现作战对象的数字化,形成完善的作战数据空间,满足信息化作战需求,仍有较大差距,主要体现在以下几个方面:
1) 作战数据理念不落地:在思想观念、文化氛围等方面,没有贯彻数据理念,缺少依据作战数据分析决策、制定计划、开展行动的习惯;在指导原则、目标规划和基本能力,以及配套的策略、制度等方面还没有明确的指导和约束,以数据为依据的理念还没有真正落地,不利于作战数据体系的建设。通过加强作战数据相关的基础问题方面的研究,可以为数据体系建设提供先进、扎实的理论引导和基础支撑;另外需要在战略规划和日常工作中坚持数据为先的理念,积极倡导和贯彻数据文化。
2) 数据标准不统一:现有标准规范缺少针对数据领域建设运用的法规制度,尤其是在跨网共享、跨部门数据共享、跨领域体系化运用方面缺少有力的法规遵循和保障机制,对数据标准规范的落实也缺乏符合性验证和监督,难以支撑体系作战效能的有效发挥,不能满足作战数据领域建设使用的需要。需要紧密结合联合作战指挥控制系统的需求,加强对作战数据标准的制(修)订、贯彻和执行,发挥数据标准的引领和规范作用,促进信息系统的互联、互通和互操作,切实发挥作战数据的作用。
3) 作战数据采集汇聚难:现有各业务系统缺少数据交换接口,数据获取来源和方式不清晰,跨领域、跨部门、跨系统的智能、自动、半自动数据采集工具和平台尚未建立;各单位数字化建设水平不同步,部分专业信息化程度不高,数据共享多采用离线文件拷贝方式,共享实时性差,互联共享率低;受限于数据服务支撑弱、数据标准不统一、跨网安全交互手段缺等因素,部分数据只能在各业务领域内部循环使用,没有进入体系循环,或存在关联整合难度大等问题。需要制定相关的体制机制,完善数据支撑环境,在满足安全保密要求的前提下,依据相关标准规范,对作战数据进行自动化的采集汇聚,让数据充分地流动起来,这是充分发挥作战数据作用的前提。
4) 作战数据质量不高:大量数据资源分散,尚未进行有效整编和统一的存储管理,导致各领域数据不能及时整合,信息内容要素不全,历史数据积累性、连续性差,无法进行信息关联和融合,难以构建全局作战数据视图,更难以支撑指挥决策、精确复盘等联合指挥行动,直接影响作战数据作用的发挥。需要结合标准规范和体制机制,从作战数据本身以及数据处理过程两个方面,进行综合治理,覆盖数据全生命周期,不断提高作战数据的质量,确保作战数据可信、可追溯。
5) 综合治理能力不足:围绕数据作战运用进行数据运营的能力整体还不强,在数据综合治理方面存在人员力量不足、运营模式不清等问题,数据溯源、质量保障和数据确权实施难度较大,数据在具体作战指挥保障和信息系统中的使用可信度有待提高。此外,数据保障多以各自专业为主,也没有形成从数据引接到服务发布的全流程数据保障链路,难以快速响应作战指挥系统的数据运用需求。需要作战数据战略规划为牵引,从体制机制、标准规范和支撑环境入手,长期、持续地推进作战数据综合治理工作。
6) 数据安全水平低:作战数据反映了作战相关的对象、活动、知识和战场环境,以及随作战过程的变化情况,具有高安全性,需要在数据的传输、存储、管理、访问、应用等多个层面强化安全管控措施,但目前缺乏从数据安全视角进行分级分类,不利于数据安全环境的建立。需要通过作战数据的基础理论研究,结合作战数据采集、传输、存储、访问和使用的实际需求,从安全保密角度,研究数据分级分类的方法和管控要求,通过体制机制、标准规范和支撑环境进行落实,为作战数据体系建设提供坚实的安全支撑。
5. 相关建议与措施
为了解决作战数据资源体系建设中的问题,需要从战略规划、理论研究、支撑环境、体制机制等多个方面进行综合建设来加以解决。
5.1. 制定作战数据战略规划
紧紧围绕作战使用,明确作战数据资源在联合作战数据体系中的作用 [4] ,制定作战数据的建设、管理和应用方面的愿景、目标和原则,明确相应的能力要求,为体系建设指明方向。数据战略可分为三个层次,从短期来看,是要满足决策支持和业务协同,解决目前最基础、最迫切的痛点、难点问题,这一阶段的成果之一是高质量的数据资产;中期来看是要实现决策升级和业务创新,由信息驱动作战,更好地满足持续更新的作战使用需求;长期来看是要将战略规划融入行动方针和核心价值中,引领未来的发展方向。
5.2. 深化作战数据理论研究
通过系统研究国内外作战数据工程的历史沿革、基本概念、基本原理等,揭示信息化条件下适合联合作战的数据工作的特点和发展规律,在全军作战数据建设体系框架下,结合我军作战数据使用实际,形成具有我军特色的作战数据发展理论框架。在基础性研究方面,主要是对与作战数据相关的概念、机理和规律等进行研究,科学界定概念的内涵和外延,明确相互之间的联系、区别和逻辑关系,为形成作战数据理论体系,组织作战数据法规制定,以及相关技术和设施设备的研发奠定科学理论基础;开展作战数据的分级分类、安全保密、质量和价值评估等方面的研究,为安全、高效的建设和使用作战数据资源,充分发挥作战数据的价值和作用提供依据。
5.3. 加强支撑环境建设
作战数据支撑环境,是与作战数据采集引接、存储传输、安全管控、共享分发、综合应用相关的各种软件、硬件和网络设施的总称,包括基础软硬件、作战数据库和数据仓库、信息服务系统、安全防护系统和作战数据中心等基础设施。良好的支撑环境是作战数据资源能用、管用、好用的关键保障手段和必要前提条件。作战数据支撑环境建设,既是作战数据建设的重要内容,也直接影响着其他部分的建设。
5.4. 完善体制机制建设
一是把作战数据领域的相关部门整合起来,奠定数据建设的组织保证。建立作战数据需求确认机制,搭建作战数据提供方、消费方、管理方和保障方的交流平台,从源头上促使作战数据的使用和流动。二是完善分工协作机制,坚持作战部门牵头抓、业务部门分工建、专业机构集中管、作战指挥优先用。三是完善作战数据安全管控机制,明确作战数据采集、传输、存储、管理、保障、使用、销毁等各个环节的管控职责。四是建立数据密级认证机制,确保数据常态化的共享分发和应用。五是健全作战数据更新保鲜机制,明确标准,落实责任,定期检查。
5.5. 充分发挥标准规范的作用
作战数据标准是为了获得数据采集、整编、应用的最佳秩序,经权威机构批准,共同和重复使用的依据和准则。其实质是统一的数据格式、统一的采集整编规范、统一的数据建设规则。军种主建和战区主战的原则,落实到数据资源层面,就是作战数据标准,通过强化作战数据标准,可以实现作战数据建设和作战运用的无缝衔接,充分体现“建为战”的指导思想。
5.6. 贯彻执行作战数据资源治理
作战数据的动态性和多样性,决定了对作战数据的治理必然贯穿作战数据的全生命周期,包括规划、设计、采集、整理和使用的全过程,按所需的知识领域划分,主要包括作战数据架构、数据建模和设计、参考数据和主数据管理、元数据管理、数据质量管理、数据存储、数据安全、数据集成和互操作等,这些领域之间相互联系、相互制约。通过对这些活动,可以提高作战数据的质量,确保数据能够得到有效的维护和使用。
5.7. 持续推进作战数据资源建设
作战数据资源是作战数据体系建设的核心,是人装物及环境等存在的实体及其活动从现实空间到数据空间,进行数字化映射的结果,而数据采集是其中的基础环节。在确定数据需求和权威数据来源的基础上,通过数据建模和编码,综合运用大数据相关技术,结合人工数据补录等方式,从传感器、数据库、网络、文件中采集数据,对于采集到的原始数据,再进行整编、核查、更新、集成等处理,在数据空间中构建出军事实体及其活动,覆盖军事业务领域、指挥控制和决策支持的各级各类数据,以满足各类军事信息系统的使用需求。
6. 结论
作战数据体系建设是一个长期的过程,需要兼顾“需求牵引”和“技术推动”两条主线,涵盖作战数据的产生、采集、传输、存储、管理、应用等整个数据生命周期,通过战略规划制定、基础理论研究、基础环境建设、机制体制建设、标准规范建设、全生命周期管理和持续的数据资源建设,厚积数据资源、释放数据活力、打造数据优势,形成精准、高效支撑军事活动的数据资源和信息环境,从而把数据优势转化为决策优势和行动优势,切实提高信息化部队的战斗力。