网络信息体系构建方法和探索实践

本书从网络信息体系建设理论和体系工程角度，深入研究开放式系统方法、体系架构、网络中心化、建模仿真、体系管理等现代体系工程方法；从典型案例建设角度，深入研究美军战略预警反导体系、太空作战体系、水下作战体系、网络中心战作战体系，以及民用天地一体化信息网络、新型智慧城市、城市智能交通体系、蓝海信息网络、新一代信息基础设施等的建设思路和方法，力求从理论和实践相统一、技术和战术相结合的角度，对网络信息体系的基本内涵、建设理论、实践应用等问题做出回答，为加快提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力提供支撑和参考。                                           

本书从网络信息体系建设理论和体系工程角度，深入研究开放式系统方法、体系架构、网络中心化、建模仿真、体系管理等现代体系工程方法；从典型案例建设角度，深入研究美军战略预警反导体系、太空作战体系、水下作战体系、网络中心战作战体系，以及民用天地一体化信息网络、新型智慧城市、城市智能交通体系、蓝海信息网络、新一代信息基础设施等的建设思路和方法，力求从理论和实践相统一、技术和战术相结合的角度，对网络信息体系的基本内涵、建设理论、实践应用等问题做出回答，为加快提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力提供支撑和参考。

中国电子科技集团公司发展战略研究中心是为提升中国电科在军工电子领域和电子信息行业的引领作用而打造的，全面支撑创新型国家建设、国防和军队信息化建设、电子信息技术产业发展，为集团公司科学决策提供权威参考的研究咨询新型智库。

第1章　网络信息体系：打赢信息化战争的核心支撑 1
1.1　顺应网络信息技术发展大势的时代产物 1
1.1.1　网络信息体系是系统之系统、系统的集合体，具有体系的共性特征 1
1.1.2　网络信息体系与作战体系、装备体系和保障体系有着密不可分的联系 4
1.1.3　网络信息体系是信息技术驱动和军事需求牵引相结合的时代产物 8
1.2　核心要义是重塑中国特色现代作战体系 9
1.2.1　网络信息体系内涵的提出与确立经历了各抒己见、百家争鸣的发展过程 9
1.2.2　网络信息体系的本质是以信息系统为核心塑造中国特色现代作战体系 12
1.3　基于数据驱动的要素、技术与能力构成 15
1.3.1　网络信息体系由组织、人员、网络、装备、数据/信息、规则六类要素构成 15
1.3.2　网络信息体系是基于网—云—端架构的服务和应用 16
1.3.3　网络信息体系将提供态势感知、指挥决策、协同打击、支援保障、业务管理、
基础支撑等六种能力 17
1.4　坚持运用大型体系工程建设理念和方法 18
1.4.1　网络信息体系建设应坚持体系建设、能力提供、迭代演化、数据驱动理念 19
1.4.2　网络信息体系建设应采取开放式系统、体系结构、网络中心化、建模与仿真、
体系管理新方法 21
1.4.3　网络信息体系建设理念和方法运用的典型案例 23
参考文献 24
第2章　开放式系统：混合集成为新的体系能力 26
2.1　系统与开放系统理论 26
2.1.1　系统 26
2.1.2　系统理论 27
2.1.3　开放系统理论 28
2.2　基于系统论的大型复杂系统设计 28
2.3　实现体系工程的开放式系统方法 30
参考文献 31
第3章　体系结构：网络信息体系的规范化描述工具 32
3.1　体系结构与体系结构框架概述 32
3.1.1 体系结构的内涵与特征 32
3.1.2 体系结构框架的内涵及作用 34
3.1.3 体系结构框架的基本构成 36
3.2　体系结构设计流程和方法规范 41
3.2.1 体系结构的设计流程 41
3.2.2 体系结构开发的指导原则 42
3.2.3 体系结构设计的一致性规范 42
3.3　网络信息体系的体系结构设计 47
3.3.1 全景视图 47
3.3.2 能力视图 48
3.3.3 数据和信息视图 49
3.3.4 作战视图 50
3.3.5 项目视图 51
3.3.6 服务视图 52
3.3.7 标准视图 52
3.3.8 系统视图 53
参考文献 54
第4章　网络中心化：面向服务的网络信息体系业务架构 58
4.1　从网络中心战概念到网络中心化方法 58
4.1.1　网络中心化综述 58
4.1.2　网络中心化体系架构 59
4.2　基于网络中心化的C4ISR系统架构模型 60
4.2.1　模型基础 61
4.2.2　具体模型 61
4.3　网络中心化与网络信息体系数据集成 63
4.3.1　网络信息体系数据集成概述 63
4.3.2　数据集成架构 64
4.3.3　数据集成的关键技术 68
参考文献 71
第5章　建模仿真：网络信息体系建设的数字孪生 72
5.1　军事仿真系统的分类与分层 73
5.1.1　军事仿真系统的分类 73
5.1.2　美国军事仿真系统的分层 73
5.1.3　我国军事仿真系统的分层 74
5.2　建模仿真在军事领域的作用 75
5.3　当前主流建模仿真技术简介 77
5.3.1　高层体系结构（HLA） 77
5.3.2　基于模型的系统工程（MBSE） 79
5.3.3　试验与训练使能体系结构（TENA） 80
5.3.4　兵棋推演 82
5.4　网络信息体系建模仿真应用 85
5.5　网络信息体系建模仿真方向 87
参考文献 89
第6章　管理评估：网络信息体系构建的引擎和灯塔 90
6.1　相悖特征决定体系管理的边界、控制和团队悖论 90
6.1.1　体系的特征 90
6.1.2　体系管理中的悖论 93
6.2　构建基于体系特征的一体化体系管理框架 97
6.2.1　整体-部分的一体化视图方法 97
6.2.2　网络化管理方法 98
6.2.3　体系工程管理的概念域 101
6.2.4　基于体系特征的一体化体系管理框架 102
6.3　以能力评估检验网络信息体系的建设成效 103
6.3.1　体系评估 103
6.3.2　作战体系评估 105
6.3.3　网络信息体系的能力评估 108
参考文献 110
第7章　美军战略预警反导体系：形成一体化预警反导能力 113
7.1　向一体化预警反导体系加速演进 114
7.1.1　维持超级霸主地位是美国预警反导体系建设的核心需求 114
7.1.2　单一分立化走向联合立体化是美军预警反导演进的主要特征 115
7.1.3　保持绝对领先优势、维护领土绝对安全是美军预警反导建设的终极目标 116
7.2　构建全球大区域立体预警反导体系 117
7.2.1　战略预警探测系统—预警反导体系之“眼” 118
7.2.2　指挥控制系统—预警反导体系之“脑” 121
7.2.3　拦截武器系统—预警反导体系之“拳” 124
7.3　建设灵活全面的预警反导体系机制 126
7.3.1　多样、灵活的反导指挥体制 127
7.3.2　互联互通的一体化作战流程 128
7.3.3　分布式防御：一体化反导作战概念 128
7.4　网络中心化方法提升预警反导能力 131
7.4.1　一体化预警反导体系：从概念到能力过程模型 132
7.4.2　以体系工程理念构建美军预警反导能力 133
结语 134
参考文献 136
第8章　美军太空作战体系：构建分布弹性体系架构 138
8.1　太空战略环境呈现拥挤、对抗、竞争趋势 138
8.1.1　美军认为太空战不可避免 139
8.1.2　太空战略基点由太空威慑向慑战一体转变 139
8.2　加快武器装备、信息系统建设和实战演习 140
8.2.1　太空武器装备部署与更新 140
8.2.2　太空信息系统 141
8.2.3　通过演习与实战锤炼提升太空联合作战能力 144
8.3　推进从封闭专用到分布弹性体系架构转变 145
8.3.1　体系由封闭专用向分布式弹性体系架构转变 146
8.3.2　深度挖掘商业航天资源和服务军用价值 147
结语 147
参考文献 149
第9章　美军水下攻防体系：网络中心战理念的生动实践 150
9.1　水下作战体系发展面临重大变革 150
9.1.1　技术方面 151
9.1.2　作战方面 152
9.2　水下作战的新概念新模式新力量 152
9.2.1　水下体系作战新概念 152
9.2.2　潜艇作战新模式 153
9.2.3　无人系统作为新质力量 154
9.3　水下攻防体系的建设内容与过程 155
9.3.1　海洋探测网络 155
9.3.2　水下无线通信 157
9.3.3　无人潜航器 159
9.4　水下攻防体系的建设思想和方法 162
9.4.1　建设思想 162
9.4.2　建设方法 162
结语 164
参考文献 164
第10章　美军网络中心战：信息化战争演进发展的新思维 166
10.1　从平台中心到网络中心的根本转变 166
10.2　构建以网络为中心的新型作战体系 168
10.2.1　网络中心战的基本要素 168
10.2.1　网络中心战建设要求 171
10.3　形成网络中心战能力的源泉和动力 172
10.3.1　网络中心战作战理论 172
10.3.2　网络中心战体系中的“系统” 173
10.3.3　网络中心战体系中的“网络” 173
10.3.4　网络中心战体系中的“网格” 174
10.3.5　实现网络中心战的关键技术及要求 175
10.3.6　实施网络中心战的条令、编制 176
10.4　实现网络中心战目标的重要着眼点 176
结语 178
参考文献 179
第11章　天地一体化信息网络：构建全球无缝的信息服务 180
11.1　信息网络空间扩展在社会民生的反映 180
11.1.1　发展背景 181
11.1.2　演进现状 182
11.2　天地多网与智能服务均衡发展的愿景 186
11.2.1　建设需求 186
11.2.2　建设目标 187
11.3　基于网络信息体系的一体化发展路径 188
11.3.1　基本思想 188
11.3.2　建设方法 190
11.4　组网、数据处理、网络安全技术实现 192
11.4.1　星间通信组网技术 192
11.4.2　星载高速数据处理技术 193
11.4.3　网络安全保障技术 194
11.5　国内天地一体化信息网络的建设实践 194
11.5.1　航天科技建设实践 195
11.5.2　中国电科建设实践 196
11.5.3　国家遥感中心建设实践 197
11.5.4　国家卫星海洋应用中心建设实践 197
11.5.5　北斗航天卫星建设实践 198
参考文献 199
第12章　新型智慧城市：用体系工程思维打造城市新形态 200
12.1　信息时代背景下智慧城市发展演进轨迹 200
12.1.1　国外智慧城市发展 200
12.1.2　国内智慧城市发展背景 201
12.1.3　智慧城市关键需求 202
12.1.4　智慧城市建设目标 203
12.2　新型智慧城市建设涵盖领域和技术特征 204
12.2.1　主要概念和覆盖领域 205
12.2.2　智慧城市体系 205
12.2.3　体系运行逻辑 207
12.2.4　城市分系统 207
12.3　新型智慧城市互联体系和全局架构设计 210
12.3.1　新型智慧城市体系 210
12.3.2　全局架构设计 210
12.4　新型智慧城市“六个一”建设理念和重点 214
12.5　中国电科新型智慧城市建设标杆案例 216
12.5.1　深圳 216
12.5.2　嘉兴 217
参考文献 219
第13章　城市智能交通体系：打造高效能道路交通治理体系 220
13.1　现代城市文明呼唤智慧交通 220
13.2　建设需求 221
13.2.1　全面的动态感知网络 221
13.2.2　安全高效的数据体系 223
13.2.3　人性化的综合服务能力 223
13.2.4　数据汇聚的交通指挥服务中心 224
13.3　城市智慧交通体系的应用领域 224
13.4　运用网络信息体系思想指导城市交通体系建设 227
结语 227
参考文献 228
第14章　蓝海信息网络：打造感传支用管综合能力体系 229
14.1　海洋信息化成为海洋事业发展的重要抓手 229
14.1.1　国外现状 229
14.1.2　国内现状 230
14.1.3　国内外对比 231
14.2　顺应新时代海洋网络信息体系的发展需求 232
14.3　积极开

网络信息体系是网信技术驱动和战争实践需求牵引的时代产物。网络信息体系是以网络中心、信息主导、体系支撑为主要特征的复杂巨系统，是信息化作战体系的基本形态，是打赢信息化战争的基础支撑。要扭住网络信息体系这个抓手，推动信息化建设实现跨越式发展。加快军事智能化，提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力，有效塑造态势、管控危机、遏制战争、打赢战争。上述关于网络信息体系的重要论述，对网络信息体系的基本概念、内涵和主要特征作出了全面而又深刻的回答，把网络信息体系建设提高到了打赢未来战争的战略新高度。
我理解，网络信息体系是新时代强军思想的重要内容，是引领军事理论现代化、军队组织现代化、军队人员现代化、武器装备现代化的重要抓手，提高网络信息体系的联合作战、全域作战能力是中国新时代的军事变革，是全面建成世界一流军队的重要标志。网络信息体系代表着国防和军事领域的新质战斗力，随着环境和条件变化而与时俱进，是始终在线运行、技术不断迭进、能力不断提升的“活”的体系。其建设发展需要随着战场环境的变化、技术的进步、装备的更新，以及作战人员的作战思想和智能能力的增强等与时俱进；军队网络信息体系是国家网络信息体系的一部分，其作战指导思想要与党和国家的工作方针及政策协调一致，战场环境条件和国家经济发展相互支持，科学技术与军事技术相互推动，都是在变化中前行；网络信息体系不是交钥匙工程，需要在军民之间、军地之间、军事和民事之间形成常态的、军民共建的体制机制，以适应从作战设计、体系演进、装备研制、功能效能验证、装备保障维护等不断动态升级的需要。
当前，数据成为新的作战要素和战斗力的新动能，数据开发利用影响到战争的胜负。网络信息体系建设，需要充分发挥数据是基础性资源和战略性资源的优势，打造数据优势、并把数据优势转化为决策优势和行动优势。不仅要加强敌我双方军事战略、力量部署等“静态数据”，更需要加强基础数据的建设，从底层传感器开始，把传感器信息转化为数据作为起点。通过建立数据及数据传输的标准、规范、结构、交换、授权等协议，实现全域作战空间内数据的可认知、可融合、可生产、可应用、可保护，形成泛在条件下的物物互联、人物互联、人人互联、数数连接。
近年来，中国电科把网络信息体系作为建设世界一流创新型领军企业的核心抓手，深化论证、持续推进，科学筹划、布局实施了一系列军队和国家网络信息体系建设工程。军队网络信息体系建设方面，我们按照“能打仗、打胜仗”的战略要求，着眼全面建成世界一流军队的目标统筹作战体系、装备体系和保障体系建设，按照“总体 示范”模式，以作战数据的生产和再生产为重点，在建设总体平台的同时，加速开展典型示范应用建设，部分成果已在有关演习中得到检验和验证。国家网络信息体系建设方面，我们以服务国家安全和国民经济发展，推动政府治理体系和治理能力现代化，提升人民幸福生活获得感为出发点和落脚点，运用网络信息体系的理念、架构和标准，紧扣数字化、网络化、智能化的技术发展趋势，积极开展全国一体化大数据中心、上海新一代信息基础设施、天地一体化信息网络等，取得了重要进展。此外，我们在以预警机为代表的军事装备保障方面积极探索军民一体化综合保障的新模式，保障手段和能力不断升级，保障效率和质量得到有效提高。
欲要行其事，必先明其义。发展战略研究中心结合先期研究成果，组织集团内外专家对网络信息体系构建有关问题进行了深入研究，反复讨论，激烈碰撞，逐步形成共识。在此基础上，历时一年时间，组织编著了《网络信息体系构建方法和探索实践》一书。该书按照加快军事智能化发展，提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力的要求，深入研究网络信息体系的基本内涵、时代背景、建设理念；从体系工程建设角度，深入研究开放式系统、体系结构、网络中心化、建模仿真、体系管理评估等现代体系工程方法；从典型案例建设角度，深入研究美军战略预警反导体系、太空作战体系、水下攻防体系、网络中心战以及民用天地一体化信息网络、新型智慧城市、城市智能交通体系、蓝海信息网络、新一代信息基础设施等的建设思路和方法，力求从理论和实践相统一、技术和战术相结合的角度，对网络信息体系的基本内涵、构建方法、探索实践等问题做出回答。这是集团公司关于网络信息体系建设的一项重要理论研究成果，也是集体智慧的结晶。相信本书的出版，对于统一全集团公司对网络信息体系的理解和认识、提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力，将起到积极的促进作用。
回望历史，中国电科始终坚守“国防、科技、电子信息”的使命责任，70年来我们传承着党的红色基因和科技创新的蓝色基因，与新中国同心同行，戮力奋斗。展望未来，我们将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，树牢“四个意识”，增强“四个自信”，坚决做到“两个维护”，高举网信事业的大旗，始终牢记“国防、科技、电子信息”的初心和强军报国的使命，聚焦网络信息体系，努力实现高质量发展，推动世界一流创新型领军企业建设不断迈上新的台阶，为实现中华民族伟大复兴百年梦想贡献电科智慧和方案。
是为序。
 熊群力
二〇一九年十二月