概述
C4ISR系統 產生背景
隨著科學技術的飛速發展，人類開始跨入信息社會，軍隊由機械化邁向智慧型化、信息化，指揮自動化系統便應運而生，也就是通常所說的C4ISR統，即指揮、控制、通信、計算機與情報、監視、偵察等英語單詞首個字母的組合。指揮自動化系統是指在軍事指揮體系中採用以電子計算機為核心的技術與指揮人員相結合、對部隊和武器實施指揮與控制的人機系統。20世紀50年代指揮自動化被稱為 C2（指揮與控制）系統。20世紀60年代，隨著通信技術的發展，在系統中加上“通信”，形成 C3（指揮、控制與通信）系統。1977年，美國首次把“ 情報”作為指揮自動化不可缺少的因素，並與 C3系統相結合，形成 C3I（指揮、控制、通信與情報）系統。
由於計算機在系統中的地位和作用日益增強，指揮自動化又加上“計算機”，變成 C4I（指揮、控制、通信、計算機和情報）系統。近年來不斷發生的局部戰爭使人們進一步認識到掌握戰場態勢的重要性，提出“ 戰場感知”的概念，因此 C4I系統又進一步演變為包括“監視”與“偵察 ”的 C4ISR（指揮、控制、通信、計算機與情報、監視、偵察）系統。
系統發展
C4ISR系統 所謂信息化和一體化，核心是C4ISR系統，目的是發揮粘合劑和力量倍增器的作用。這些作用主要表現為三大特點：技術融合，系統集成。武器裝備是形成戰鬥力的基礎， 武器裝備的數位化和網路化，是實現 一體化作戰和聯合作戰的物質基礎。機械化裝備主要是強調個性化和獨立性，是縱向力量的放大和增強。信息化武器裝備強調技術融合、系統集成，橫向一體化，強調綜合多功能，在不增加裝備數量的情況下，通過綜合集成使力量倍增。 武器裝備信息化，必須要具備互聯、互通、互操作能力，縱向成系統，橫向成體系，縱橫雙向成網路，只有這樣，才能成建制、成系統、成體系形成一體戰能力。武器裝備實現信息化之後，體系對抗就成為戰爭對抗的主要因素，陸、海、空天電等多維戰鬥空間將融為一體，不同國家、不同軍兵種、不同部隊的不同裝備能夠在技術上融為一體。
系統組成
1、“神經中樞”—指揮系統。指揮系統綜合運用現代科學和軍事理論，實現作戰信息收集、傳遞、處理的自動化和決策方法的科學化，以保障對部隊的高效指揮，其技術設備主要有處理平台、通信設備、套用軟體和資料庫等。2、“手腳”—控制系統。控制系統是用來蒐集與顯示情報、資料，發出命令、指示的工具，主要有提供作戰指揮用的直觀圖形、圖像的顯示設備、控制鍵鈕、通信器材及其他附屬設備等。
3、“神經脈絡”—通信系統。通信系統通常包括由專用電子計算機控制的若干自動化交換中心以及若干固定或機動的野戰通信樞紐。手段包括有線載波、海底電纜、光纖以及長波、短波、微波、散射和衛星通信等。
4、“大腦”—電子計算機系統。電子計算機是構成指揮自動化系統的技術基礎，是指揮系統中各種設備的核心。指揮自動化系統的計算機要求容量大、功能多、速度快，特別要有好的軟體，並形成計算機網路。
5、“耳目”—情報、監視、偵察系統。情報系統包括情報蒐集、處理、傳遞和顯示。主要設備有光學、電子、紅外偵察器材、偵察飛機、偵察衛星以及雷達等。監視與偵察系統的作用是全面了解戰區的地理環境、地形特點、氣象情況，實時掌握敵友兵力部署及武器裝備配置及其動向。
6、 軍隊指揮自動化系統以其突出的情報獲取能力、信息傳輸能力、分析判斷能力、決策處置能力和組織協調能力，在軍隊現代化建設和高技術戰爭中的地位和作用日益突出。可以預見，隨著科學技術的發展，軍隊指揮自動化系統將越來越完善。
指揮中心
C4ISR系統 指揮中心是戰略C4ISR系統的“大腦”，它主要包括國家軍事指揮中心、備用國家軍事指揮中心和國家空中作戰中心三處。在指揮中心總司令利用指揮鏈逐級向第一線作戰部隊下達命令，最快只需3～6分鐘；若越級向核部隊下達命令，最快只需要1～3分鐘；只需40秒鐘便可實現與主要司令部的電話會議。指揮中心是軍事當局分析判斷局勢，定下決心，下達命令的中心，是C4ISR系統的核心。
國家軍事指揮中心始建於1962年，設在五角大樓內。該中心負責平時至三級戰備的指揮，分設四個室，分別是參謀長聯席會議室、通信室、當前態勢顯示室以及電子計算機和螢幕投影顯示設備技術室。該中心有3台“霍尼韋爾”6000系列大型計算機作為主機，用於處理各種軍事數據。有6個2.4米×3米的大螢幕顯示器，用於在緊急會議室顯示敵我力量及其他情報。它擁有先進的通信聯絡設備如參謀長聯席會議警報網、自動電話會議系統、緊急文電傳輸系統等終端設備。該中心存有8份進行全面戰爭的計畫和60份在各種危機情況下行動的計畫。
備用國家軍事指揮中心始建於1967年，位於華盛頓以北約110千米的馬里蘭州里奇堡地下，工程設施加固，生存能力較強。它與國家軍事指揮中心相連，設有軍事指揮的重要資料庫。當美軍進入二級戰備時便接替指揮任務。
國家空中作戰中心，設在阿拉斯加州的奧弗特空軍基地，原名國家緊急空中指揮所，在核戰爭中承擔對戰略部隊的指揮與控制職責。1993年易名為國家空中作戰中心，其職責也不再限於核戰。該作戰中心為4架E-4B型飛機，稱作“尼普卡”，停駐在格里索姆空軍基地，由奧弗特空軍基地的指揮控制中心控制。國家空中作戰中心平時不參與指揮，只了解情況。當美軍處於臨戰狀態時，它便升空待命。一旦國家指揮當局登上“尼普卡”，該中心便成為主要的指揮作戰中心。因它能在空中機動，是美國戰略C4ISR系統中生存能力最強的一部分。它配有大量的先進的電子設備，能同衛星、飛彈潛艇、飛彈發射中心、國家軍事指揮中心、備用國家軍事指揮中心等進行通信。
通訊預警
C4ISR系統 美國戰略C4ISR系統中主要的通用通信系統有國防通信系統、國防衛星通信系統、最低限度緊急通信網等。其中國防通信系統建於60年代初，由國防通信局負責管理和技術保障，三軍負責維修。它主要保障美國總統同國防部長、參謀長聯席會議、情報機關、戰略部隊的通信聯絡，保障國防部長與各聯合司令部、特種司令部的通信聯絡,為戰略防禦提供情報。其中的北方彈道飛彈預警系統建立最早，由3個大型雷達站組成，可提供15分鐘的預警時間。但該系統對付低空目標和多目標的能力較差，為了改變這種狀況，美軍於70年代起對其進行改進。改進後其功能大大提高，如圖勒站的作用距離從原來的4800千米增到5200千米，掃描範圍擴展到240°。
潛射彈道 飛彈預警系統由預警衛星和陸基預警雷達網承擔。前者發現來襲目標，後者進一步跟蹤、識別和獲取精確數據。此外，空間監視系統和海洋監視衛星對系統提供支援。潛射 彈道飛彈預警雷達網，由潛射彈道飛彈預警系統和大型固態相控陣預警雷達組成。其中，前者可對從大西洋和太平洋發射的潛射彈道飛彈提供約6分鐘的預警時間，後者作用距離500千米，探測高度4.5萬米。
預警衛星系統由於具有監視區域大、不易受干擾、生存能力強和提供的預警時間長等優點，現已成為美國戰略預警系統中最重要的預警手段。美國的預警衛星系統是3星組網，飛彈發射後幾秒鐘，該系統就能探測到，並在3～4分鐘的時間內將信息傳到北美航空航天司令部。它在對洲際彈道飛彈和潛射飛彈進行預警時，可分別提供25分鐘和15分鐘的預警時間。
系統完善
C4ISR系統易受攻擊，生存能力弱，由於精確打擊技術、反 衛星技術和“黑客”技術的發展，在先進作戰理論的牽引下，C4ISR系統將是兵家打擊的重點目標。C4ISR系統它的互通性能差，由於美國各軍兵種長期以來各自為政，並且受戰略武器的特性所限，使美軍戰略、戰術與盟軍的C4ISR系統之間相互溝通有一定的困難。目前美軍針對系統的弱點，加快改革的步伐。美軍以“勇士C4I”計畫為藍本，在近期內對各軍種C4ISR的系統進行系統集成 通信系統，實現最大程度的互通，遠期目標則是建立一個多級保密的全球無縫信息網。
系統運用
海灣戰爭
海灣戰爭期間，美軍和多國部隊所建立的戰區 通信網路是有史以來最大、最多、最全、最先進的，它運用衛星通信技術和數位化通信網路技術，把數十年來各國研製、生產和裝備的各種戰略、戰區及戰術通信網路和設備全面融合，綜合為一體化的高效率的C3I通信系統，以98%以上的高戰備率確保白宮、五角大樓、後勤支援基地與中央總部、多國部隊和基層作戰部隊之間的聯繫，確保洲際之間、戰區與本土之間、多國及友鄰部隊之間、各軍兵種之間、飛機、艦艇和坦克等作戰平台之間，以及上下、左右、縱橫、交叉的不間斷的持續通信和信息交換。海灣戰爭總指揮施瓦茨科普夫上將當時在沙特首都利雅得開設戰區指揮部，各下屬司令部也是在沙特開設。施瓦茨科普夫與各級指揮官討論重大問題或研究作戰方案基本是採用開會或面對面商談的方式進行，各級指揮機構信息溝通也是採取電話、電報、軟碟傳遞等方式進行。科索沃戰爭
科索沃戰爭是第一次大規模實戰運用全球一體化C4ISR指揮控制系統。C4ISR系統的全球化、網路化、一體化和實時化特徵，從根本上改變了傳統的戰略、戰役和戰術的區分概念，戰略指揮員其實已經具備指揮戰術性作戰行動的能力，中間的戰役層次事實上已經沒有必要存在了。科索沃戰爭中美軍首次啟用遠程異地實時電視電話系統。戰略、戰役和戰術級指揮官，在科索沃戰爭中每天召開一次電視電話會議，審視作戰行動的進展，協調後續的作戰行動，傳達上級的作戰意圖。這種新穎的數位化、網路化會議系統，對於及時通報情況，掌握戰爭全局，統一思想和意志，了解不同部隊作戰行動，減少相互之間的誤會和摩擦，在準確的時間和地點集中兵力兵器，實時信息傳遞、快速定下決心和平行制定作戰計畫等，發揮了極為重要的作用，得到各級指揮員的好評。阿富汗戰爭
阿富汗戰爭中，美軍刻意試驗網路中心戰和扁平式指揮的能力，所以沒有按照戰略、戰役和戰術層次設立指揮體系，也沒有在阿富汗戰區設立前沿指揮部，只是在美國本土設立了一個戰略總指揮部，下面直接就是戰術指揮層次，所以這場戰爭的指揮實際上是一場戰略性戰鬥的指揮嘗試。所謂 網路中心戰，其核心就是超越軍兵種條塊分割的傳統指揮模式，實現橫向一體化協同作戰，各作戰單位共享情報資源，信息暢通無阻，實現實時指揮和控制。阿富汗戰爭期間，美軍首次試驗網路中心戰取得了一些成果，比如，從阿拉伯海航空母艦上起飛的艦載機，有80%以上事先並不知道要去戰區的什麼地方、攻擊什麼樣的目標，只是在起飛以後的飛行途中才接到指揮系統發來的最新任務指令，這時飛行員便可在指揮系統的引導下，選擇最佳路徑和方式對目標進行攻擊。從 阿富汗戰爭開始，網路中心戰就已經正式進入作戰程式，在這種作戰程式中，指揮機構的指揮員和參謀人員最主要的不再是聽取下屬發來的請示，也不再是擬制電報或下達話音指令，而是在C4ISR系統的輔助指揮控下，側重於做好這樣三項工作：一是通過C4ISR系統掌握敵我雙方的情報，驅散戰爭迷霧，定下作戰決心；二是進行作戰規劃計畫，提前下達作戰任務指令，確定聯合作戰中各部隊的具體認為是、出動批次、作戰任務、作戰目的、作戰要求，具體各部隊如何實施沒有必要進行統一部署，只是提出準確的打擊時間、地點、目的和要求即可，按照委託式指揮原則由部隊自行協同；三是進行毀損評估，對上一次任務的執行情況進行監督和評估，以便確定下一批次的打擊任務。伊拉克戰爭
伊拉克戰爭中，由於地面部隊的大規模介入，所以美軍又恢復實施三級指揮體制。戰略指揮部仍然設在 美國本土，技術上主要依託 全球指揮控制系統（GCCS）；戰區指揮部中央總部司令部設在卡達，中央總部陸軍司令部設在科威特，中央總部空軍司令部設在沙特，中央總部海軍司令部設在巴林；戰術級指揮機構分別在各司令部下設立戰術作戰指揮中心。戰爭中，美軍使用了全球一體化指揮控制系統。C4ISR系統的全球化、網路化、一體化和實時化特徵，從根本上改變了傳統的戰略、戰役和戰術的區分概念。戰爭中，網路中心戰發揮了重要作用。網路中心戰中，指揮機構的指揮員和參謀人員不再是忙於聽取和答覆下屬發來的請示，而是側重進行戰略謀劃、戰爭規劃計畫、作戰任務區分，並提前下達任務指令。所有這一切，都採取委託式指揮方式，藉助C4ISR系統進行聯合作戰。套用前景
C4ISR系統 到下世紀初，天基紅外探測系統、海軍 協同作戰系統、新型無人飛機等信息系統將進入現役。其中全球廣播系統是由衛星、光纖及無線電話網路組成的大型全球信息系統，該系統將聯通各軍種C4ISR系統，為各聯合司令部提供近實時戰場圖像，可將目前通信系統的容量提高500倍以上。海灣戰爭中需數小時才能完成的情報信息搜尋、處理、傳遞功能，該系統將只需數秒即可完成。
高效的信息基礎設施和一體化C4ISR的系統，能使美軍具備近實時發現、跟蹤、定位和攻擊地球表面任何目標的能力，在正確的時間、地點精確地使用兵力，並提高國防管理的效益和效率。
