本書從信息流程的角度,介紹信息的采集獲取、交換傳輸、存儲(chǔ)管理、加工處理,以及安全防護(hù)的相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù),使讀者初步了解信息技術(shù)的范疇和基本內(nèi)容,為以后深入學(xué)習(xí)和有效應(yīng)用信息技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。全書共分八章。第1章緒論,主要介紹信息、信息技術(shù)、軍事信息技術(shù)相關(guān)的概念和基礎(chǔ)知識(shí);第2章信息獲取技術(shù),主要介紹光電、雷達(dá)、聲波、地面?zhèn)鞲衅鳌⑿l(wèi)星定位等信息獲取技術(shù)的原理和特點(diǎn);第3章信息傳輸與交換技術(shù),介紹通信的基本概念,光纖、微波、衛(wèi)星等信息傳輸技術(shù),以及信息交換和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù);第4章信息存儲(chǔ)與管理技術(shù),主要介紹信息資源的分類編碼方法、常用存儲(chǔ)設(shè)備,以及數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù);第5章信息加工技術(shù),主要介紹數(shù)據(jù)挖掘、模式識(shí)別、信息融合、數(shù)據(jù)可視化等高級(jí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的基本概念和基本方法;第6章信息服務(wù)技術(shù),主要介紹情報(bào)信息和網(wǎng)絡(luò)信息的分類組織、標(biāo)引整序、查詢檢索,以及提供服務(wù)等技術(shù);第7章信息安全技術(shù),介紹信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),主要包括加密技術(shù)、信息隱藏技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等;第8章典型軍事信息系統(tǒng),介紹指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成及典型裝備,以說(shuō)明信息獲取、傳輸、管理、加工等技術(shù)的應(yīng)用情況。
從信息流程的角度,介紹信息的采集獲取、交換傳輸、存儲(chǔ)管理、加工處理,以及安全防護(hù)的相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù),適合作為軍事院校本科生信息技術(shù)基礎(chǔ)課程教材。
前 言
隨著世界新軍事變革的深入發(fā)展和信息時(shí)代的到來(lái),軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的要素、標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)涵都發(fā)生了深刻變化,信息能力在戰(zhàn)斗力生成中越來(lái)越具有主導(dǎo)作用,信息化武器裝備成為戰(zhàn)斗力的關(guān)鍵物質(zhì)因素,基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力已成為戰(zhàn)斗力的基本形態(tài)。然而,武器裝備歸根結(jié)底是由人來(lái)使用的,信息化武器裝備對(duì)使用人員和指揮員都提出了更高的信息素質(zhì)要求。
為了跟上信息化武器裝備發(fā)展的形勢(shì),我軍提出提高軍隊(duì)學(xué)員綜合素質(zhì)的要求,其中信息素質(zhì)是綜合素質(zhì)的重要組成部分。很多院校都在探索如何提高軍校學(xué)員的信息素質(zhì),有的院校設(shè)置了信息技術(shù)基礎(chǔ)一類的課程,目的是講授信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)員信息意識(shí),提高學(xué)員信息分析和運(yùn)用能力,加深學(xué)員對(duì)信息的價(jià)值及其中存在的風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí),從而為學(xué)員今后更好地操作運(yùn)用信息化裝備、指揮保障信息化作戰(zhàn)打下良好的基礎(chǔ)。
然而,信息技術(shù)不是一門技術(shù),而是一個(gè)技術(shù)群,覆蓋范圍很廣,內(nèi)容極多,而學(xué)員的學(xué)習(xí)時(shí)間是有限的,特別是非信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)員,其時(shí)間更為有限。如何在有限的時(shí)間內(nèi),使學(xué)員掌握所需的信息技術(shù)知識(shí),訓(xùn)練一定的信息技術(shù)技能,培養(yǎng)敏銳的信息意識(shí),是一個(gè)困難而又重要的課題。這就要求對(duì)信息技術(shù)各方面的知識(shí)精心地挑選和組織,準(zhǔn)確地把握合適的深度,以適于學(xué)員學(xué)習(xí)和掌握。
目前信息技術(shù)基礎(chǔ)教材很多,但大多以O(shè)ffice等常用軟件操作和簡(jiǎn)單編程知識(shí)作為主要內(nèi)容,和軍校學(xué)員所需信息技術(shù)有較大差別,因此我們編寫了本教材,這也是對(duì)提高學(xué)員信息素質(zhì)教學(xué)的一次探索。本教材編寫時(shí)注意把握兩個(gè)方面:(1)不要只泛泛地介紹概念;(2)不要介紹太深的技術(shù)內(nèi)容。作為基礎(chǔ),應(yīng)有利于沒(méi)有太多基礎(chǔ)的學(xué)生入門學(xué)習(xí)。本教材內(nèi)容著重于在軍事上有重要應(yīng)用的信息技術(shù),即軍事信息技術(shù),根據(jù)信息技術(shù)的作戰(zhàn)運(yùn)用規(guī)律來(lái)取舍,按照軍事信息的采集獲取、交換傳輸、加工處理、存儲(chǔ)管理、應(yīng)用服務(wù)的流程來(lái)編排,同時(shí)考慮貫穿流程的安全保密工作,用精心選擇的知識(shí)點(diǎn)描繪出一個(gè)完整的信息技術(shù)軍事運(yùn)用輪廓,為學(xué)員提高信息化裝備的靈活運(yùn)用能力和今后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
全書共分八章。第1章和第3章主要由劉愛(ài)珍編寫(其中3.2.3節(jié)由王帥編寫),第2章主要由王路編寫(其中2.6節(jié)由王帥編寫),第4章由崔靜編寫,第5章由齊劍鋒編寫,第6章由王寅龍編寫,第7章由高秀峰編寫,第8章由李芳編寫。高秀峰、齊劍鋒統(tǒng)校了全稿。
由于時(shí)間緊迫,筆者水平有限,書中難免有不當(dāng)之處,歡迎讀者批評(píng)指正。
《軍事信息技術(shù)基礎(chǔ)》教材編寫組
二○一六年十二月于石家莊
高秀峰:軍械工程學(xué)院信息工程系軍事信息技術(shù)教研室主任,副教授,碩士研究生導(dǎo)師,博士,主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全和信息安全保密。
齊劍鋒:軍械工程學(xué)院信息工程系副教授。博士。研究方向:軟件工程,數(shù)據(jù)工程,人工智能。
第1章 緒論1
1.1 信息1
1.1.1 人類與信息1
1.1.2 信息的含義3
1.1.3 信息三要素4
1.1.4 信息的度量5
1.1.5 信息的主要特征6
1.1.6 信息的基本作用7
1.2 信息技術(shù)8
1.2.1 信息技術(shù)的含義8
1.2.2 信息技術(shù)的分類9
1.2.3 信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)10
1.3 軍事信息和軍事信息技術(shù)11
1.3.1 軍事信息11
1.3.2 軍事信息技術(shù)12
1.3.3 軍事信息系統(tǒng)13
1.4 軍事信息技術(shù)與新軍事變革14
1.4.1 催生武器裝備換代15
1.4.2 觸發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)變化18
1.4.3 推動(dòng)軍事理論創(chuàng)新19
1.4.4 引發(fā)體制編制改革20
1.4.5 促進(jìn)教育訓(xùn)練轉(zhuǎn)型20
思考題21
第2章 信息獲取技術(shù)22
2.1 電磁波基礎(chǔ)知識(shí)22
2.1.1 什么是電磁波22
2.1.2 電磁波波譜及波段劃分23
2.1.3 無(wú)線電波的傳播特性與方式24
2.2 光電信息獲取技術(shù)25
2.2.1 可見(jiàn)光信息獲取技術(shù)25
2.2.2 紅外信息獲取技術(shù)27
2.2.3 多光譜信息獲取技術(shù)29
2.2.4 紫外信息獲取技術(shù)31
2.3 雷達(dá)技術(shù)31
2.3.1 基本組成32
2.3.2 工作原理33
2.3.3 主要技術(shù)34
2.4 聲波信息獲取技術(shù)38
2.4.1 聲吶的任務(wù)和分類38
2.4.2 主動(dòng)聲吶38
2.4.3 被動(dòng)聲吶40
2.5 地面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)40
2.5.1 基本原理40
2.5.2 主要技術(shù)41
2.6 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)與技術(shù)43
2.6.1 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的基本組成43
2.6.2 衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)44
2.6.3 偽距衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理46
2.6.4 偽隨機(jī)測(cè)距碼47
2.6.5 四大全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)50
思考題54
第3章 信息傳輸與交換技術(shù)55
3.1 通信系統(tǒng)基本概念55
3.1.1 通信系統(tǒng)模型55
3.1.2 通信系統(tǒng)分類56
3.1.3 通信方式58
3.1.4 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)59
3.2 信息傳輸技術(shù)60
3.2.1 光纖傳輸技術(shù)60
3.2.2 微波傳輸技術(shù)63
3.2.3 衛(wèi)星通信技術(shù)66
3.3 信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)73
3.3.1 信息網(wǎng)絡(luò)概念73
3.3.2 信息網(wǎng)絡(luò)的組成74
3.3.3 信息網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)74
3.3.4 信息網(wǎng)絡(luò)的分類75
3.3.5 三大信息網(wǎng)絡(luò)76
3.4 信息交換技術(shù)79
3.4.1 電路交換79
3.4.2 報(bào)文交換80
3.4.3 分組交換82
3.4.4 交換新技術(shù)87
思考題88
第4章 信息存儲(chǔ)與管理技術(shù)89
4.1 信息編碼89
4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)90
4.2.1 信息世界91
4.2.2 數(shù)據(jù)世界92
4.2.3 概念模型92
4.2.4 邏輯模型95
4.2.5 物理模型102
4.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)102
4.3.1 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的起源102
4.3.2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基本特征103
4.3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的相關(guān)概念103
4.3.4 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)104
4.4 存儲(chǔ)技術(shù)105
4.4.1 RAID基礎(chǔ)知識(shí)105
4.4.2 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)112
4.5 容災(zāi)技術(shù)115
4.5.1 容災(zāi)的分類115
4.5.2 容災(zāi)等級(jí)116
4.5.3 數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)116
思考題118
第5章 信息加工技術(shù)119
5.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)119
5.1.1 基本知識(shí)119
5.1.2 預(yù)測(cè)模型121
5.1.3 關(guān)聯(lián)分析123
5.1.4 聚類分析125
5.2 模式識(shí)別技術(shù)132
5.2.1 基本知識(shí)132
5.2.2 貝葉斯決策理論137
5.2.3 近鄰法140
5.2.4 印刷體漢字識(shí)別中的特征提取141
5.3 信息融合技術(shù)147
5.3.1 數(shù)據(jù)級(jí)信息融合147
5.3.2 特征級(jí)信息融合151
5.3.3 決策級(jí)信息融合153
5.3.4 JDL信息融合模型157
5.4 信息可視化技術(shù)159
5.4.1 視覺(jué)感知規(guī)律159
5.4.2 視覺(jué)通道特點(diǎn)161
5.4.3 常用可視化方法162
5.4.4 戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境可視化167
思考題170
第6章 信息服務(wù)技術(shù)171
6.1 信息資源171
6.1.1 情報(bào)信息資源171
6.1.2 網(wǎng)絡(luò)信息資源172
6.2 信息組織174
6.2.1 信息描述174
6.2.2 信息標(biāo)引179
6.2.3 信息整序法183
6.3 信息檢索186
6.3.1 信息檢索語(yǔ)言186
6.3.2 信息檢索工具186
6.3.3 信息檢索技術(shù)190
6.4 信息導(dǎo)航技術(shù)191
6.4.1 基本概念191
6.4.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)192
6.4.3 典型應(yīng)用193
6.5 信息推薦技術(shù)194
6.5.1 概念與特點(diǎn)194
6.5.2 服務(wù)形式195
6.5.3 用戶建模196
6.6 云平臺(tái)技術(shù)198
6.6.1 基本概念198
6.6.2 關(guān)鍵技術(shù)198
6.6.3 典型應(yīng)用199
思考題200
第7章 信息安全技術(shù)201
7.1 信息安全基本概念201
7.1.1 信息安全定義201
7.1.2 信息安全威脅201
7.1.3 信息安全保障體系202
7.1.4 信息安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則203
7.1.5 安全標(biāo)準(zhǔn)203
7.2 密碼技術(shù)204
7.2.1 基本概念204
7.2.2 密碼算法205
7.2.3 密鑰管理211
7.2.4 密碼技術(shù)應(yīng)用213
7.3 信息隱藏技術(shù)214
7.3.1 基本概念214
7.3.2 基本方法215
7.3.3 信息隱藏的應(yīng)用216
7.4 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)217
7.4.1 防火墻技術(shù)217
7.4.2 入侵檢測(cè)技術(shù)221
7.4.3 身份認(rèn)證技術(shù)225
7.4.4 安全協(xié)議228
思考題232
第8章 典型軍事信息系統(tǒng)233
8.1 指揮自動(dòng)化系統(tǒng)概述233
8.2 指揮控制系統(tǒng)235
8.2.1 美軍戰(zhàn)略指揮中心236
8.2.2 美軍戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗指揮中心239
8.3 情報(bào)預(yù)警分系統(tǒng)241
8.3.1 情報(bào)偵察系統(tǒng)241
8.3.2 預(yù)警探測(cè)分系統(tǒng)245
8.4 軍事通信系統(tǒng)248
8.4.1 美軍戰(zhàn)略通信系統(tǒng)248
8.4.2 美軍戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)249
8.5 火力控制系統(tǒng)252
8.5.1 火力控制系統(tǒng)的功能和組成253
8.5.2 火力打擊網(wǎng)絡(luò)254
8.5.3 火力控制新技術(shù)255
8.6 無(wú)人系統(tǒng)258
8.6.1 機(jī)器人259
8.6.2 無(wú)人機(jī)260
思考題262
參考文獻(xiàn)263