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目前和即將出臺的美國軍事概念強調，需要整合和同步所有領域的效果，以實現跨領域的協同作用。本論文研究了三個案例，以確定軍隊在同行競爭者之間的大規模戰斗中同步使用空中力量和陸地力量的有效性和手段。由于美國和英國在第二次世界大戰和 "沙漠風暴 "中的經驗已經在美國學術界得到了很好的研究，研究的重點是第二次世界大戰期間的德國和蘇聯，以及1973年阿以戰爭中的以色列國防軍。對于每個案例研究，作者都介紹了支撐所研究軍隊行為的作戰條令、戰役背景、關于整體有效性的結論，以及對所使用的指揮和控制機制的深入討論。最后一章提出了美國在為多域或全域作戰開發系統和觀念時應考慮的六個明顯的教訓。

結論與建議

在分析了這些歷史上有爭議的環境中用于整合空中力量和陸地力量的結構和方法后，不同的例子之間的相似程度是驚人的。雖然每個系統都有長處和短處--有些比其他系統更重要--但它們都在幾個基本概念下運作。在很大程度上，這些原則在現存的美國聯合部隊系統中也很普遍。美國軍隊應該從這項研究中得出的結論是漸進式的變化，更多的是采用更有利于大規模作戰行動和MDO的思維方式。在歷史先例中，有六條與空中力量和陸地力量整合有關的基本原則是可以確認的：

(1) 信任是任何C2系統的先決條件；

(2) 對共同作戰目標的理解對信任至關重要；

(3) 作戰和戰術C2結構是成功整合的根源；

(4) 在大規模作戰中，空中力量應被視為機動部隊；

(5) 空中力量和陸地力量是相互促進和相互支持的；

（6）有爭議的空中環境需要良好整合的跨領域戰術推進器（護航、SEAD等）來執行反陸地或任何其他任務。

雖然本論文從空地角度提出了這些原則，但它們似乎適用于整合所有領域。為了便于閱讀和確保理解，下面的表十列出了這些原則

克里斯-福塞爾（斯坦利-麥克里斯特爾在領導聯合特種作戰司令部期間的親密助手之一）強調，有四個關鍵因素促使一個大型組織能夠以小團隊的速度和效率運作：信任、共同目標、對形勢的共同理解以及授權執行。福塞爾的因素與上述原則清單之間有許多相似之處，這一事實支持了它們的有效性。有很多 當前美國的理論在很多方面促進了這些原則。但是，由于21世紀的行動，許多軍官的心態并不總是遵循歷史所建議的戒律或聯合學說所規定的意圖。因此，美國陸軍在空地一體化方面最大的發展重點是培訓、領導力和教育。在深入研究這些原則之前，有必要對這些原則所要實現的目標進行簡短的討論。

美國陸軍和美國空軍都認識到當代和未來作戰環境的日益復雜性。美國陸軍解決這一問題的核心理念是MDO（在訓練與理論司令部小冊子525-3-1《2028年多域作戰中的美國陸軍》中討論）。美國空軍的中心思想是作戰敏捷性（在其2015年9月的未來作戰概念中提出）。在這兩種情況下，各種信條和層面都描述了美國空軍在沖突期間實現戰略目標的手段：在所有領域向對手提出多種困境，共同努力匯聚到作戰目標上，從而取得戰略勝利。為了實現這一總體概念，各領域之間的有效整合是至關重要的。

行動整合應該通過根據歷史經驗開發的系統來實現，在這些歷史經驗中，空中和陸地機動在有爭議的環境中被有效整合。有效的整合是一個系統，在這個系統中，每個領域的部隊都有最大的行動自由，可以行使主動權，從而在特定的環境中建立最快速的節奏。在明確的聯合目標指導下，通過相互支持和扶持的領域部隊在每個領域創造的快速節奏，大大增加了美國聯合部隊的成功幾率。關于這一概念的說明，請參見下面的圖26。

為了便于討論，下面的表8列出了每項原則以及作者認為美國司法部應該調查改進的領域。如前所述，這些需要改進的領域大多不涉及條令、組織或材料等。相反，它們主要集中在心態和觀念上，這些問題主要應通過培訓、領導和教育來解決。這些概念建立在一個核心思想上，即在每個領域運作的人都相互信任，為一個共同的目標而努力。

美國今天面臨的威脅不僅是不同的；它們比歷史上任何時候都發展得更快。同樣，世界各地的作戰人員可利用的技術比以往任何時候都要快，而且這種創新大多源自國防部門之外。這些是當今世界的基本屬性，海軍和海軍陸戰隊將把它們轉化為國家安全的優勢。將通過綜合無人系統、人工智能和自主性的交叉點來實現這一目標，使之成為一個由智能自主系統（IAS）促成的未來。

實現這一未來的主要挑戰不僅在于科學發現和技術發明，而且同樣涉及加速新興技術的開發、操作和采用，使之成為智能自主系統的作戰能力。

為了實現這個未來，授權海軍事業制定這個海軍IAS科技戰略，并在其后制定配套的IAS戰略執行計劃。該戰略設定了海軍IAS的愿景；提供了戰略投資框架；并指導一致性，以加速開發、運作和采用。執行計劃是一份活的文件，它提供了事業必須完成的可操作和可衡量的步驟，并為成功分配了責任、職責和衡量標準。

這兩份文件--戰略和執行計劃--旨在指導整個海軍事業： 政府、工業和學術界的軍人和平民。它們指導領導人做出資源投資和撤資的決定；指導開發和采購人員在他們的努力中尋求協調和杠桿作用；指導作戰人員設想通過在部隊結構中整合國際準則來實現未來海軍的影響。該戰略的成功需要領導層不斷致力于保持對執行的關注和重視。

如果要影響21世紀的方向，時間是至關重要的。海軍力量在本世紀將是最重要的，而IAS將成為未來海軍力量的一個基石。

9個戰略目標

九個戰略目標是由愿景綜合而成的。它們按能力、人員和流程以及伙伴關系進行分類。這些目標分別針對關鍵的長期挑戰，需要時間來實現。它們共同定義了全面的成果，一旦實現，將全面實現智能自主系統（IAS）的愿景。

IAS戰略執行計劃提供了實現每個戰略目標所需的可操作的執行線（LOE）。每一個戰略目標都有多個LOE，它們將按照優先順序在一段時間內被攻克。每個LOE都包含了短期和可衡量的目標，詳細說明了實現每個目標的方法，并包括責任和義務的分配。

1.在和平時期和戰時的行動中，利用進化的、破壞性的IAS創造優勢。

2.使用國際準則來更好地配置、裝備和訓練部隊。

3.利用IAS加快數字和物理環境之間的連接。

4.建立領導、管理和宣傳，以實現國際準則的愿景

5.招聘、教育、培訓和留住世界一流的勞動力，以便在IAS支持的未來中脫穎而出。

6.建立必要的物理、數字/數據和流程基礎設施，以加速持續集成和互操作性的成熟、測試和評估、能力完善和維持

7.調整采購方法和政策的使用，以及作戰概念的發展，以便以創新的速度實施和采用國際會計準則。

8.通過促進關鍵的伙伴關系，消除障礙，并在國防部、作戰人員社區、美國政府、工業界、學術界和盟國伙伴之間分享知識，最大限度地提高IAS的創新。

9.實現整個海軍事業的動態團隊合作，并實現與其他軍種和盟國伙伴的無縫IAS互操作性。

條令出版物中的聯合空地指揮和控制系統不足以對抗反介入/區域拒止（A2/AD），這需要通過完善的聯合全域作戰（JADO）條令來評估。美國防部和國會對JADO技術的投資表明，聯合的、有框架的優先次序安排是擊敗A2/AD的答案。空軍JADO、海軍陸戰隊先進基地作戰（EABO）和陸軍多域作戰（MDO）的概念將對抗A2/AD，因為期望聯合起來提供一致的戰場框架和最佳優先級。聯合部隊需要一個全面的、自上而下的JADO理論，該理論貫穿這些新興概念，為最佳JADO作戰藝術和設計提供信息。一旦有了全面的作戰藝術和設計，戰術空中控制方武器系統將了解使用的機會成本，并評估其直接權限之外的后果，同時作為一個失敗的C2節點運作，負責自主的戰斗管理融合的全域效應。

在整個軍事界、無黨派智囊團和軍事委員會成員中，人們越來越擔心美國的軍事優勢會被削弱，"美軍在下一次沖突中可能遭受不可接受的高傷亡和主要資本資產的損失"。為了應對對手A2/AD能力日益增強的力量對比，每個軍種都在未來8-15年內衍生出自己的JADO實施版本：（1）空軍有多域作戰中心，（2）陸軍有多域特遣部隊，（3）海軍陸戰隊有遠征推進基地作戰。JADO的文獻分析揭示了各種新的概念，這些概念模糊或打破了現有的作戰模式，侵蝕了聯合作戰中的作戰藝術現狀，卻沒有規定緩解措施。過去，指定的戰斗空間擁有者對資產中介、空域管理、效果運用和戰斗跟蹤進行裁決。現在，JADO設想的是低特征的、分散的前線編隊，其決策權被下放至組件級以下，通過機器控制的系統從全域平臺選擇和應用力量包。每個JADO的背景將是資源密集型的，需要仔細判斷高價值、低密度的能力或有風險的自主群和無人機僚機，并具有敏捷的C2解決方案和靈活的指揮關系。當局將需要不斷地將陸上、空中、海上、網絡和空間領域的效果可視化，將每個領域視為相互重要的作戰功能，而不是將部隊貶低為支持性類別或以其他方式將其隔離在組件邊界之內。這種復雜性可能會導致一種作戰設計，其特點是 "大量的全域能力與某些任務、功能或領域相一致，其中一個指揮官既是管理者又是使用者。" 這些概念還沒有被聯合部隊整合成一個連貫的、統一的框架。JADO文獻的現有條目只是技術聯系的概念，而不是對抗敵人A2/AD的全面行動設計。在重新開始的大國競爭的背景下，國防部創建一個全面的JADO作戰設計和藝術戰略的時機已經成熟，由不受服務部落主義和宣傳影響的平民共同撰寫。這一努力將確保隨之而來的理論動蕩和作戰藝術與戰術的模糊是追求JADO實施過程中必要的和有根據的原因。

成功的JADO將在對手的決策周期內呈現出多種困境。這一成功取決于聯合框架下的優先次序和減少混淆的術語，這些術語模糊了整個聯合部隊的進展。在全面的JADO條令和作戰藝術/設計的指導下，TACP WS可以增強、重新組織和重新訓練，以支持全域作戰，而不管其支持的指揮官是什么兵種。反過來，TACP WS將作為代表聯合部隊的故障轉移C2節點，執行聯合全域效應的融合。來自各級行動和當局的全域聯合效應在時間和空間上的融合使TACP WS能夠提供聯合現實，通過允許空中力量在現在和未來的任何戰斗中保持主導地位來贏得下一場戰爭。

圖4：馬賽克方法

圖5：陸空軍戰場框架

未來涉及全域聯合指揮與控制（JADC2）的沖突將需要在多域（空間/空中/地面/海上）殺傷鏈中對傳感、C2和目標資產進行整合和控制，并由自主、數據融合和人工智能等技術實現。為了支持關于在何處以及如何應用這些技術的決策，BAE系統公司開發了一個系統數字試驗臺，以實現對與基于模型的系統工程（MBSE）工具相結合的多領域系統的任務級分析。它提供了高保真性能分析模擬所缺乏的任務靈活性，同時允許納入高級算法能力（如自主性、AI/ML），這在高水平的活動模擬或行動分析工具中是不可能的。該測試平臺利用美國空軍仿真、集成和建模高級框架（AFSIM）以及波西米亞互動的VBS4游戲引擎來模擬場景。信息管理框架使用通過VBS4模擬SDK提取的信息來模擬傳感器、效應器和C2信息處理以及通過殺傷鏈的信息流。仿真套件符合DIS/HLA標準，允許納入其他仿真以進一步提高逼真度，還提供了一個信息傳遞網關，允許以標準的C2和信息傳遞格式（如OMS/UCI）交換信息。至關重要的是，信息管理層也允許靈活地納入技術，以實現信息管理的自動化并增強C2過程。在本文中，我們描述了JADC2所帶來的挑戰，以及系統分析對先進算法技術應用的極端重要性。我們討論了系統數字試驗臺的原理和結構、所采用的技術以及系統分析的方法。我們將介紹評估這些技術對改善任務級指標的系統貢獻的結果，如延遲、可擴展性和殺傷鏈反應的穩健性。

1 引言

1.1 聯合全域作戰(JADO)

聯合全域作戰是美國（US）國防部（DoD）的聯合作戰概念，其目標是將所有軍種和領域（空間、空中、海上、陸地、網絡和電磁頻譜）的能力統一起來，以更有效、高效和快速地應對先進技術威脅。JADO包括全域聯合指揮與控制（JADC2）[1]，它將使所有軍種和所有級別的作戰人員能夠利用所有可用的信息 "感知、判斷、行動"。為了實現這一愿景，來自各自領域的部隊必須作為一個協同小組行動，獲得相同的數據和協調其目標的能力。美國部隊在有限的演習和具體的行動中顯示出有能力協調各部門和各領域的行動以實現目標，但目前這些行動需要廣泛的高級協調。未來的沖突將要求這種協調以 "速度和規模 "發生，即足夠快的速度來應對快速出現或變化的威脅，并同時針對數百或數千的目標。

雖然這個問題有很多因素，而且必須在從戰術到戰略的各個層面加以解決，但JADO/JADC2的基本挑戰可以概括為傳感器到射手的殺傷鏈，[2]也被稱為 "戰斗網絡"。[3] 我們所說的 "殺傷鏈 "是指一個系統鏈，它接收和處理有關單個威脅的信息（"感知"），分享和解釋信息以評估完整的威脅情況及其潛在影響（"感知"），并計劃和執行針對威脅的效果（"行動"）。值得注意的是，效果可能包括綜合使用傳統的動能武器來摧毀或破壞敵方資產，干擾等電磁干擾來破壞敵方傳感器或通信，網絡行動來破壞敵方信息系統，或者在某些情況下，信息行動來欺騙或誤導敵方人員。這里介紹的工作并不直接涉及信息作戰或網絡作戰，但正如我們在第4節討論的那樣，它有可能擴展到這些領域。

1.2 高級算法在JADO場景中的應用/部署

人工智能、機器學習和其他先進的算法技術在JADO和JADC2[4]中發揮著關鍵的使能作用。"感知、判斷和行動 "都涉及到在非常快速的時間尺度上處理大量的數據，需要在殺傷鏈的多個點上進行算法處理，以達到與擁有龐大、裝備精良和敏捷的軍事力量的對手發生沖突所需的速度和規模。此外，根據預先確定的要求設計并使用傳統技術驗證的傳統算法無法解決涉及適應性威脅的沖突情況。在下面的小節中，我們提出了三個代表美軍在JADO中所面臨的挑戰的概念性場景，說明了能夠在速度和規模上實現殺傷鏈的先進算法。雖然有許多方法可以對這些算法進行分類，但為了評估它們在JADO殺傷鏈中的效用，考慮將它們按 "感覺"、"判斷"和 "行動 "進行細分是有意義的。重要的是要注意，在幾乎所有情況下，人類作戰人員將保持 "循環"，監督算法組件的運行，在某些情況下，"循環 "中，在交戰前需要人類確認目標身份。

需要指出的另一個關鍵點是，"感知、判斷、行動 "的結構，與美國和其他軍隊普遍使用的相關 "觀察、定向、決定、行動"（OODA）結構一樣，代表了一個決策循環，在兩個方面具有內在的層次性。首先，不同級別的指揮部將在更高級別指揮部的決策循環的時間周期內進行他們的決策循環嵌套。對于這里的例子來說，更重要的是，循環中的 "Make Sense "或 "Orient "元素往往需要采取行動來增進理解或收集更多信息。一個常見的例子是重新定位一個傳感器平臺或改變一個傳感器的配置。這反過來又需要一個二階決策/行動循環來為 "感知 "功能服務。我們在下面的三個方案中看到了這樣的例子，我們把這些步驟看作是 判斷"的元素。我們已經在第2節中描述的系統數字試驗臺中實現了所有三個場景，我們在第3節中介紹了第一個場景的系統分析的初步結果。

1.3 空中/海上防衛性反擊(DCA)

在這種情況下，由一艘航空母艦和多艘導彈驅逐艦組成的友軍航母打擊群（CSG），在敵方海岸附近的國際水域作戰。CSG包括專用的空戰管理（ABM）飛機，如美國海軍的E-2D鷹眼，以及一翼的戰斗機，如F/A-18或F-35。CSG還得到一架高空長航時（HALE）飛機的支持，該飛機能夠在受威脅地區上空長時間運行，并能有限地接觸到威脅的防空系統。CSG受到敵方轟炸機的威脅，能夠發射巡航導彈，破壞或摧毀CSG的資產，并由戰斗機護送保護。下面的圖1強調了由先進算法實現的幾種一般能力，下面將討論這些能力，使CSG能夠 "感知（SENSE）"、"判斷（MAKE SENSE）"和 "行動（ACT）"，以迅速和自信地關閉殺傷鏈。

SENSE：傳感器資源管理（SRM）使用自主控制算法，可能由基于ML的技術實現，動態管理和控制平臺傳感器的配置，以優化傳感器處理，確保在具有挑戰性的環境中探測和識別威脅。在有大量目標的情況下，或者在物理或電磁環境影響傳感器處理的情況下，如雷達傳感器受到干擾的情況下，主動SRM可以大大改善探測和識別威脅的能力。

MAKE SENSE：自動化團隊共同作戰圖（COP）編隊在車輛之間共享信息，并將來自多個來源的信息進行關聯和融合，以產生所有車輛的共同圖像。這確保了所有車輛的決策，包括人工和自動決策，都在相同的信息下進行。團隊COP的形成包括兩個獨立的算法元素。首先，信息傳播算法必須決定在團隊成員之間分享什么信息。這一點很關鍵，因為在沖突環境中，干擾和干涉將限制共享信息的能力，因此，殺傷鏈的每個元素必須根據信息在整個團隊中形成一致的COP的價值，選擇并優先考慮與同伴共享的信息。其次，每個殺傷鏈元素的傳感器融合[5]算法將來自本地傳感器源和其他團隊成員的信息進行關聯和融合，以確保每個平臺 "看到 "相同數量的威脅，并對每個威脅應用相同的識別器。

MAKE SENSE：傳感器重新定位算法為機載傳感器，包括反彈道導彈和戰斗機推薦更新的路線，以提供更快速的目標定位和識別的細化。這些 "自動路由 "算法利用傳感器、平臺和威脅的已知特征來優化觀察角度或感應基線。如上所述，傳感器平臺的這種重新定位是一種 "ACT"形式，但由于它是為改進COP服務的，所以我們認為它是 "MAKE SENSE"的步驟。

ACT：武器選擇和任務分配算法審查威脅、任務目標和可用的資產，并推薦可供交戰的威脅，同時分配資產和武器。經人類批準，他們向武器提供任務，并監督武器的飛行和交戰。在這種情況下，交戰決定包括確定哪些敵機需要交戰--在這種情況下只需要交戰轟炸機以確保對CSG的保護，以及哪種友好資產應該進行交戰--在這種情況下是導彈驅逐艦。在更復雜的情況下，武器選擇和任務分配算法可能需要在多個不同的指揮結構中進行調解，以找到合適的資產，通常使用 "拍賣 "技術，其中每個潛在的交戰能力提供者對交戰進行 "出價"。[6]

圖1. 在DCA場景中，先進的算法協助人類作戰人員感知：優化傳感器性能以探測、定位和識別威脅；感知：分享信息和定位資產以確保整個團隊有一個一致的 "共同作戰圖"（COP）；以及行動：選擇和分配適當的武器來對付即將到來的威脅。

1.4 空中/地面部隊保護場景

美國陸軍正在為未來的空中/地面行動開發一個概念，涉及部署一系列空中發射效應（ALE）系統[9]，這些無人機系統（UAS）可以從較大的有人或無人飛機上發射，例如陸軍用于戰場情報、監視和偵察（ISR）的灰鷹UAS。ALE以小組形式運作，不受人類控制，執行一系列的偵察和攻擊任務，以支持陸軍的空中和地面行動。ALE小組執行這些任務的能力的核心是使用基于人工智能的算法來認識和了解情況，評估和分配ALE任務的目標，以及團隊行動或集群來完成共享任務。

圖2所示的許多功能與空/海場景中的功能相似，但由于系統的性質和任務，面臨著獨特的挑戰：

• ALE系統的目的是在陸軍航空兵目前運作的近地面空間內運作。陸軍航空兵在沖突情況下的生存取決于避免被敵軍發現和瞄準，這就促使其盡可能地靠近地形作戰。由于地形的遮擋和視角的迥異，近地面作戰增加了整個ALE小組觀察信息的差異。

• ALE系統的目的是在戰斗的前緣作戰，那里的電磁環境最有可能是有爭議的，導致可靠地和大量地交換信息的能力有限。低概率攔截（LPI）通信也更有可能被地形和其他障礙物打斷，進一步降低了可靠地分享信息的能力。

這些因素既意味著ALE小組必須采用不依賴于每個平臺上相同信息的算法，以有效地聯合執行任務。

圖2. 美國陸軍空中發射效應（ALE）飛機與較大的有人和無人直升機合作，執行偵察和打擊任務。

1.5 導彈防御場景

美國正在開發使用遠程超視距雷達（OTHR）的概念，用于預警和提示防御系統，以保護美國大陸免受巡航導彈等威脅。在導彈防御方案中（圖3），東北部的地面指揮和控制（C2）站由馬薩諸塞州和弗吉尼亞州海岸的地面雷達（TR）以及位于加利福尼亞州安大略省和北卡羅來納州的OTHR支持。C2站還得到了該地區的天基紅外監視（SBIRS）衛星的支持。在這個場景中，一架敵方轟炸機正在北大西洋上空飛行，并部署了兩枚高超音速巡航導彈。同時，一艘潛艇就在近海浮出水面，并發射了兩枚標準巡航導彈。這四枚導彈中的每一枚都被協調起來，瞄準一個陸地目標。地面站能夠根據從SBIRS衛星上收到的線索，為其TR和OTHR傳感器分配任務。地面站收到的所有數據都被處理成一個集中的共同軌跡圖（CTP），以便更快做出決定。如果一個來襲的威脅接近東海岸，并被SBIRs、OTHR和本地TRs感應到，那么在它通過每個傳感器的視場（FOV）時，可以保持威脅的存在，從而能夠更快地識別和響應。當CTP實現了對來襲目標的識別和信任時，地面站就能發射攔截器，在來襲威脅到達預定目標前將其消滅。

圖3. 美國陸軍空中發射效應（ALE）飛機與較大的有人和無人直升機合作，執行偵察和打擊任務。

這一場景涉及與其他設想類似的傳感器管理、數據融合和威脅應對能力，但值得注意的是，它提出了一個分層傳感架構，其中不同類型和不同能力的多個傳感器以互補的方式被采用。這種分層傳感架構的想法是許多現代防御概念的核心，但需要進行復雜的分析，以確定最佳的架構（傳感器的類型、傳感器的安排以及每種類型的數量和能力）來應對一系列威脅。

1.6 系統簇、任務和信息內容分析

雖然人工智能、機器學習或自主性的算法可以為復雜的系統中的系統（如JADO殺傷鏈）的運行增加重要價值，但其應用需要充分了解使用這些算法的好處、成本和風險。我們的工作是以這樣的評估為前提的：為了優化這些算法在此類應用中的應用，有必要進行三種相互關聯的分析： 系統分析、任務分析和信息流分析。每種分析都對我們正在建立的系統數字試驗臺的建模和分析能力提出了一些獨特的要求（第2節）。

我們的觀察是對建模和仿真工作的補充，這些工作討論了不同層次的仿真，反映在網絡安全和信息系統信息分析中心（CSAIC）最近發表的一篇文章中[10]。這項工作討論了四個層次的模擬，具有不同的復雜程度和時間尺度。這些模擬水平與我們的分析水平相吻合，如表1所示。

表1. 我們建議的分析水平與建模和仿真界討論的仿真水平一致。

系統簇分析評估系統簇的結構--構成系統的元素，它們的相互聯系，以及信息處理能力在該結構中的位置。系統分析要求對這些物理和信息流要素進行明確的建模，并要求能夠輕易地改變這些要素，例如探索不同的連接架構或能力放置的策略。例如，在導彈防御方案中，探測和擊敗來襲威脅的總體能力是單個傳感器性能和基于所有傳感器信息的C2能力的復雜功能，定義最佳架構需要對所有這些要素進行建模。

任務分析是根據任務級別的指標來評估系統的性能。我們的工作參考了新興的任務工程學科，如國防部在2020年向公眾發布的任務工程指南[11]。我們的工作反映了任務工程的兩個核心要素： 行動概念（CONOPS）分析和任務級指標。

作戰概念分析反映了系統元素在任務中的不同作用。例如，在空中/地面場景中，我們必須模擬這樣一個事實，即交戰決策需要人類戰士的批準，因此與交戰決策有關的信息流必須始終包括有人駕駛的地面平臺。

任務級指標要求評估整體任務的有效性，而不是單個平臺的有效性或性能。例如，在導彈防御方案中，我們可能希望了解增加地面雷達的范圍或精度的相對好處。雖然在局部層面上，這肯定會增加TRs探測目標的范圍，但雷達是分層傳感結構的一部分，這意味著單個雷達性能的變化可能不會對任務結果產生相應的變化。我們的測試平臺必須能夠對一系列不同的能力及其相互依賴性進行建模，并計算整體任務的有效性，如實現目標的時間，而不是簡單地評估局部性能。

信息內容分析評估存在于系統的每個元素的信息，以及它們之間的信息流，以評估系統的能力的性能。信息內容分析在高級算法的分析中特別重要，因為這些算法對其可用的信息有強烈的依賴性。算法的發展、完善和評估取決于以高保真度對驅動不同平臺信息的因素進行建模，因為這些因素很可能與任務執行相關聯，而這是不容易從信息交流的簡單統計或參數建模中預測到的。

例如，在空中/地面方案中，算法不是集中和同步執行的，而是將在ALE團隊的所有平臺上運行不同的數據，并且在可能無法可靠交換信息的條件下運行。因此，團隊的行為，以及整個團隊的有效性，將嚴重依賴于團隊之間的信息差異，因為對戰斗空間的觀察不同，團隊成員之間交流信息的能力不完整。為了評估先進算法對ALE任務的價值，我們必須對每個節點所產生的信息（如來自傳感器或機載導航系統）、節點間交換的信息以及算法執行所產生的信息進行明確建模。

2 系統簇數字測試平臺

2.1 基本原理

了解全域作戰的任務有效性歷來都是通過桌面模擬，最近則是基于計算機的模擬。戰役級和任務級模擬器（如OneSAF、STORM等）對作戰計劃（OPLANS）和行動方案（COA）進行多對多的情景分析，以研究、分析和訓練決策者。在大多數基于計算機的戰役模擬器中，有兩種主要方法來管理封閉性（即為玩家引入戰爭迷霧）以及行動事件結果：

1）傳感器的簡單邏輯決定了對手實體和狀態的可觀察性，包括對一個實體存在的知識、該實體的數量或這些實體所處的行動/狀態的估計。

2）基于啟發式的概率估計，以確定事件的可能結果（包括探測、擊中和殺死的概率）。

雖然這些工具和方法已被成功地用于進行兵棋推演、分析戰略和培訓決策者，但它們有兩個基本的限制。首先，基于啟發式的評估在調整和估計系統性能方面的能力有限（例如，可以實施射程、速度和殺傷力的改變來研究效果，但更復雜的系統增強，如數據融合和自主性，不能用啟發式數據來評估）。其次，這些多對多的模擬估計了實體或實體組層面的有效性，不能估計像鑲嵌式戰爭[12]和JADC2這樣的概念的性能或有效性。相反，我們需要的能力是能夠對平臺、傳感器和效應器進行足夠保真的建模，以便在系統層面對性能進行量化評估，根據這些模型模擬處理、共享和行動，并且能夠擴展到戰役級別的規模。

2.2 架構

JADO框架采用了真正的基于模型的系統工程（MBSE）方法，將基于物理的模擬和標準的SysML建模與一個共同的數據層相結合，以支持數字模型分析。該框架既能實現靜態的、可追蹤的系統工程，將數據元素（需求和規格）跨數字模型連接起來，也能實現動態的、可執行的系統分析。對于靜態評估，在方案開始時使用腳本直接鏈接數據，因此，架構和要求的變化會驅動對平臺/傳感器/武器模型的更新，這些模型是由其他組件模擬的。例如，改變SysML中的需求參數（如平臺的最大速度或傳感器的精度）將導致這些組件中的模型更新，直接影響其模擬性能，以評估該變化對任務有效性的貢獻。對于動態評估，測試平臺使用谷歌協議緩沖區（protobuf）格式來表示測試平臺內部的數據。Protobuf是一種快速和簡單的標準格式，允許快速擴展以適應額外的數據字段或消息類型。測試平臺利用Apache的ActiveMQ和Kafka作為消息代理，以發布和訂閱（pub/sub）的架構在測試平臺上移動數據。該架構通過使用API直接從Cameo SysML事件序列塊發送和接收消息而被整合到Cameo系統建模器中。這種方法允許代表系統功能的動態可執行架構在實時模擬中發揮直接作用，這些模擬延伸到物理虛擬模擬以及數據層。額外的軟件系統、應用程序或模擬器可以通過軟件和應用程序的墊片插入架構中。這種數據架構允許在需要時迅速增加額外的模擬器，在可用時整合數字模型，并促進實時數據共享，而不是使用不同組件對復雜的系統進行建模的傳統的、離線的串行分析。這種MBSE方法還有一個好處，就是能夠在架構內的相關位置（平臺或任務系統）應用和交易先進的算法（如數據融合、自動路由AI）操作模擬數據。

2.3 建模和仿真組件

如圖4所示，該測試平臺有四個主要的組件分組： 1）模擬主干，實時連接各種平臺/傳感器模擬器，為場景中的平臺建模；2）Cameo系統建模器，為系統的靜態和動態表示定義SysML表示；3）數據/網絡層，允許表示戰術數據和模擬通信，以促進實體之間的數據移動；4）算法層，整合和交易實時AI算法（如數據融合、自動傳感器任務、自動路由等），優化系統的性能。

仿真骨干網利用IEEE標準的分布式交互仿真（DIS）協議來連接測試平臺內的多個實時仿真器。當系統評估需要系統加速時，則采用自定義的比實時更快的（FTRT）協議。仿真管理器用于處理每個仿真器之間的場景和數據同步，以及與系統其他部分的同步。目前，AFRL的AFSIM和Bohemia Interactive Simulations Virtual Battlespace 4 (VBS4)被用來模擬海陸空平臺的組合，所有這些平臺都能在VBS4的基于游戲的三維渲染引擎中得到可視化。此外，我們對這些模擬器進行了擴展，允許基于物理學的傳感器建模（包括雷達、ESM、EO/IR），以實時生成真實的傳感器報告，作為場景的藍色可觀察狀態（一個部分可觀察的游戲問題）。

采用Cameo系統建模器，使用SysML建模語言提供場景內關鍵部件的系統級表示。使用這種基于模型的系統工程（MBSE）方法，我們實現了兩件事。首先，通過可追蹤的系統工程，對系統組件屬性/要求的更新對仿真空間內的平臺/傳感器性能有直接影響。例如，調整對平臺的要求，使其飛行速度提高2倍，或使傳感器看得更遠2倍，對仿真空間內的這些能力產生直接影響。

Vignette指標是通過Elastic的堆棧（Elasticsearch、Logstash和Kibana）生成和顯示的，它提供了一堆工具和庫來存儲數據，對其進行搜索，并將其可視化。度量儀表盤可用于實時和取證的目的：運行中的Kibana儀表盤顯示隨著運行的進展而更新的度量，取證儀表盤用于比較多個運行的性能。

當Vignettes運行時，場景的狀態在基于NASA WorldWind的C2顯示器中被可視化。該用戶界面主要顯示 "任務層 "的細節，即實體實際認為他們看到的東西，這取決于正在使用的模型，可能與 "現實 "有出入。這使得人們能夠更深入地了解不同實體所看到的東西，并根據他們所掌握的信息來考慮。

第二，復雜、關鍵的系統可以使用事件序列圖進行動態建模，以模擬需要自動或半自動決策的系統內的延遲和不確定性。例如，我們對 "宙斯盾 "武器系統進行建模，以動態地執行接收遠程交戰跟蹤請求的系統行為，通過決定使用可用的、有能力的導彈系統來起訴該目標。

圖4. JADO測試平臺組件和架構在任務、系統/子系統和算法層面的仿真橋接

對于數據層，我們實現了谷歌Protobuf模式，以表示戰術戰斗管理指揮和控制（BMC2）信息（例如，軌道更新、任務請求、傳感器報告），并通過消息排隊服務將該信息路由到訂閱各種消息類型的組件。然后，我們整合了NRL的可擴展移動特設網絡仿真器（EMANE）框架來模擬場景內各節點之間的網絡，使用仿真集成和建模高級框架（AFSIM）和VBS4實時更新來模擬節點位置/移動，同時在EMANE內定義天線性能和網絡模型。這種技術使我們能夠準確地模擬節點在場景中發送/接收信息的吞吐量和延遲效應（包括干擾考慮）。

在算法層，我們創建了人工智能組件，這些組件可以作為自主處理能力附加在場景內的平臺/系統上，利用先進的人工智能技術來交換系統和系統的性能。其中一個組件是之前提到的CONSENSUS能力，我們在不同的節點內實施數據融合工程師，然后采用InfoBroker來優化整個EMANE網絡模擬的信息流。

為了使多域作戰的概念取得成功，聯合部隊之間需要有一種共同的語言，而且這一概念決不能以犧牲在現有領域的機動性或通過創造一個新的領域來放棄單一領域的主導地位。并非所有的問題都需要一個僵化的理論來克服，多領域作戰需要模糊性，以最大限度地發揮其潛力。如果不這樣做，就有可能使概念僵化，使概念的效用受挫。

在美國陸軍和聯合部隊中，最近出現了實施多域解決方案以克服新出現的戰略和戰術挑戰的勢頭。應對這些挑戰的首要機制是制定理論，讓各部門承認并提供跨領域的效果以支持彼此。迄今為止，這一努力遇到了挑戰，因為聯合部隊有定義方面的挑戰，并且最終必須默許在零和資源環境中以犧牲自己的能力為代價來發展支持其他部門的能力。這項任務在最好的情況下是具有挑戰性的，在最壞的情況下是無法實現的。此外，產生一個解決方案本質上增加了與執行有關的復雜性。然而，重大的理論改革是沒有必要的，多領域合作的有利影響最好通過內在的模糊性來體現。

為多域作戰提供一個激烈的理論解決方案既無法實現，也沒有必要。允許思想上的模糊性提供了機會，使各部門能夠保持主要領域的主導地位，這對于多領域合作和跨領域的成功來說是必要的。它還允許制定與特定情況相關的解決方案，利用創造力，而沒有在零和資源環境中進行資源競爭的風險。各部門之間的同步性可以通過更加集中和一致的語言來克服，并通過使用現有的基礎設施來實施變革而不產生重大動蕩，使美國的軍事優勢保持不變，并能夠確保美國持續的全球力量投射。

這項研究的目的是開發和評估一個通用本體和概念數據模型（CDM），該模型是為支持海軍領域而創建的，適用于海軍陸戰隊系統司令部（MCSC）和使用《2030年部隊設計》（Congressional Research Service Insight, 2022）作為總體指導的陸地領域。通用本體和CDM的開發是探索性研究的一部分，它考慮了系統數據實體、屬性和關系。這項研究工作確定了一個通用本體，并定義了一個CDM，從多個角度代表感興趣的系統，并允許從整體上探索系統。這是實現基于模型的系統工程（MBSE）環境的基礎。一個簡明的本體允許系統實體被還原到其原子水平，然后通過建立CDM（即數據模式）允許定義系統的虛擬表示。本體和CDM確定了必須開發接口以交換數據的領域，并確定組織、建模語言、表現框架和工具之間的數據邊界。研究方法考慮了設計一個通用本體的重要性，該本體全面地代表了整個生命周期的系統，分析了本體內定義的實體之間的關系，考慮了本體作為權威真理來源的基礎，最后，設計了一個建模計劃，描述了從基于文檔的系統工程過渡到真正基于MBSE的土地領域的建議路徑。總而言之，本體論和CDM的開發是為了定義整個系統在其生命周期中的實體和關系。這些產品利用代表美國海軍陸戰隊陸域的《2030部隊設計》的任務線進行了驗證。利用這個本體和CDM以及衍生的建模計劃，MCSC可以開始從基于文件的系統工程過渡到真正的基于MBSE的陸地領域。

隨著海軍特種作戰從過去20年的反恐行動轉向有爭議環境中的同行競爭，他們需要地面部隊指揮官（GFC）為減輕認知過載、運用綜合效應和平衡戰略任務風險做好準備。如果地面部隊指揮官的培訓能夠以合格的理論標準為基礎，那么就可以通過系統化的培訓管道來減少任務的剩余風險和部隊的風險，這可以通過整合目前可用的虛擬現實技術來增加、啟用和加強。GFC崗位傳統上是一個批判性思維、決策和應急管理的角色。隨著戰場的發展，GFC將有比過去更多的資產需要控制，更多的突發事件需要計劃。這項研究評估了當前的GFC培訓和虛擬現實生態系統。海軍特戰界應采用地面部隊指揮官的虛擬現實訓練器，因為它將使GFC在零威脅的環境下進行反復訓練。

由于現行訓練準則的限制，海軍特種作戰社區的地面部隊指揮官沒有充分發揮他們的潛力。初級軍官為成為一名地面部隊指揮官總共接受了八周的正式培訓：六周在初級軍官培訓課程，兩周在地面部隊指揮官課程。初級軍官被期望成功地計劃和執行現實世界的行動，同時只完成極少的現實訓練場景。海軍特戰部隊的士兵至少屬于許多類別中的一種；他們是突破者、聯合終端攻擊控制者、狙擊手、偵察負責人或通信專家。這些專業中的每一個都有正式的訓練和持續演習，可以持續八個星期。訓練也是年復一年地進行，而地面部隊指揮官通常只經過一次正式訓練。想象一下，在未來，海軍特種作戰初級軍官準備在明天的戰爭中帶領各排對抗同行的競爭對手。挑戰將是巨大的，因為地面部隊指揮官沒有足夠的專門訓練時間來完善成為有效的戰斗領導人所需的技能。

本頂點研究主要關注以下內容。海軍特種作戰部如何能更好地準備和訓練其地面部隊指揮官，同時整合不斷進步的虛擬現實技術？通過海軍研究生院國防分析系和計算機科學系的共同努力，這項研究開始在一個合成環境中設計場景，初級軍官最終將能夠使用這些場景作為現有地面部隊指揮官培訓的補充。

虛擬現實在軍隊中并不是一個新概念；不同軍種都在某種程度上使用虛擬現實來加強訓練。海軍特種作戰部甚至有一個虛擬現實系統，是其JTACs的一個記錄項目。該記錄項目證明了特種作戰司令部致力于虛擬現實技術的采用，以確保其操作人員得到最好的培訓質量。這項研究不是為了創造一種新的虛擬現實技術，而是為了了解虛擬現實生態系統，然后為海軍特種作戰找到一種合適的采用方法。虛擬現實生態系統正在成倍增長，正因為如此，倫理和道德正在成為其開發者和使用者中更受歡迎的話題。隨著虛擬現實技術越來越容易被終端用戶使用，在短期內需要進行更多關于虛擬現實技術對個人行為的長期影響的研究。

地面部隊指揮官虛擬現實訓練器并不打算取代現有的培訓或正式課程。它只是作為一種補充。評價是，沒有足夠的專門時間讓初級軍官在成為地面部隊指揮官方面得到有意義的重復訓練。如果虛擬現實訓練器要對海軍特種作戰指揮部產生積極的影響，初級軍官的訓練就需要修改。建議在初級軍官培訓課程中初步實施這項技術，而不是干擾正在準備進行單位級別訓練和部署的海軍特種作戰排。初級軍官在這一階段的訓練中處于學生狀態，還沒有被引入深入的任務規劃或復雜的決策練習。向學生介紹虛擬現實訓練器將提供充足的時間來測試硬件和軟件，然后再將其用于更嚴峻的情況。

在海軍特戰基礎訓練司令部和海軍研究生院的模擬虛擬環境和模擬實驗室之間建立一個反饋回路，將使未來的場景發展和持續的伙伴關系成為可能。對未來研究和發展的建議包括以下內容：海軍研究生院的Bucklew小組和海軍特種作戰基本訓練司令部之間繼續合作，與工業界合作以加快合成環境訓練場景的創建，以及對特種作戰部隊的虛擬現實訓練的有效性進行正式評估。

美國軍隊繼續在日益復雜的安全環境中作戰，不能再期望在每個領域都有無爭議的或主導性的優勢。由特種作戰部隊（SOF）操作的飛機需要改進防御能力，以支持在非許可環境下的任務。將自動化和人機協作納入現有的防御能力，可以減少威脅的反應時間，提高有人和無人飛機配置的防御機動的有效性。這篇論文研究了作為威脅反應一部分的飛機機動的價值，以確定人類干預對時間和準確性產生負面影響的情況。它還考慮了復制Merlin實驗室的飛行自動化方法和將能夠進行防御性機動的機器訓練系統納入現有飛機的機會。分析表明，飛機的機動性對于有效的威脅反應至關重要，自動選擇操作者的行動可以提高對某些地對空威脅的生存能力。這篇論文建議重新關注特種部隊飛機的防御能力，并贊同將機載自主系統整合到傳統的載人平臺上，以提高防御性威脅反應。它還主張繼續研究在SOF任務中使用可選的載人飛機，以完善其操作效用，并在各種任務平臺上擴大能力。

美國軍隊繼續在日益復雜的安全環境中運作，不能再期望在每個領域都有無爭議的或主導性的優勢。由于地對空威脅已經擴散到在世界各地活動的敵對行為者，未來的作戰環境將以有爭議的空域為特征，這將對有人和無人駕駛飛機的操作構成挑戰。由特種作戰部隊（SOF）操作的飛機需要改進防御能力，以便在這些有爭議的地區進行機動，同時支持傳統SOF任務。這篇論文研究了商業能力的進步，以減少威脅的反應時間，提高有人和無人駕駛飛機配置的防御性機動的有效性。

通過與位于波士頓的飛行自動化初創公司Merlin實驗室合作，本分析探討了防御性機動的潛在自動化。飛機機動是對威脅作出有效反應的一個關鍵方面，自動選擇操作者的行動可以提高對某些地對空威脅的生存能力。通過確定AC-130J威脅反應中人為干預影響飛機操縱時機和準確性的步驟，這項分析揭示了復制梅林實驗室的飛行自動化方法和將能夠執行防御性操縱的機器訓練系統納入現有飛機的機會。

在威脅反應過程中確定的關鍵步驟包括威脅指示、威脅作戰識別和威脅反應配對。目前，機組人員手動執行這些步驟來完成防御性威脅機動。然而，這些步驟中的每一個都可以從自動化和人機協作中受益，通過三種明顯的方式提高整體性能。首先，生成簡化的視覺和聽覺威脅指示，確保及時通知威脅的存在。其次，自動識別過程以準確識別威脅的變體，減少了反應時間和人類識別錯誤的可能性。最后，將威脅識別與適當的飛機反應同步配對，減少了不必要的延誤，并提高了威脅操縱的準確性。

這篇論文建議重新關注SOF飛機的防御能力，并贊同將機載自主系統整合到傳統的載人平臺上，以改善防御性威脅反應。將人機協作和自主能力納入飛機防御系統，可以使防御機動性能優于傳統系統，并允許在更廣泛的環境中作戰。除了改善防御性機動，梅林實驗室的自動飛行甲板在各種不同的飛機和任務中提供了潛在的用途。繼續研究應該調查在SOF任務中使用可選擇的載人飛機，以完善其操作效用，并在各種任務平臺上擴大能力。最后，在整個特種部隊中采用梅林系統將顛覆既定的操作慣例，需要個人和組織行為的改變。為了緩解過渡期并提高采用率，AFSOC應采取步驟，盡量減少利益相關者的行為變化，同時最大限度地提高系統的操作效益。培養對人工智能、機器學習和自動化的理解，將使這些行為者為軍事技術的快速變化和戰爭特征的變化做好準備。

圖 9. AC-130 防御性威脅反應圖。

序言

指揮、控制和通信（C3）系統是所有軍事作戰的基礎，為國防部（DoD）的所有任務提供計劃、協調和控制部隊和作戰所需的關鍵信息。歷史上，美軍取得并保持了C3技術的主導優勢，但同行的競爭者和對手已經縮小了差距。國防部目前的C3系統沒有跟上威脅增長的步伐，也沒有滿足我們聯合作戰人員不斷增長的信息交流需求。聯合部隊必須配備最新的C3能力，為所有領域提供實時態勢感知和決策支持。

未來的沖突很可能由信息優勢決定，成功的一方將來自多個領域的分布式傳感器和武器系統的大量數據轉化為可操作的信息，以便更好、更快地做出決策并產生精確的效果。國防部（DoD）正在執行一項重點工作，通過綜合和同步的能力發展，在所有領域迅速實現靈活和有彈性的指揮和控制（C2），以確保對我們的對手的作戰和競爭優勢。這項工作被稱為聯合全域指揮與控制（JADC2），是決策的藝術和科學，將決策迅速轉化為行動，利用所有領域的能力并與任務伙伴合作，在競爭和沖突中實現作戰和信息優勢。JADC2需要新的概念、科學和技術、實驗以及多年的持續投資。

該戰略代表了國防部對實施國防部數字化現代化戰略中C3部分的設想，并為彌合今天的傳統C3使能能力和JADC2之間的差距提供了方向。它描述了國防部將如何創新以獲得競爭優勢，同時為完全網絡化的通信傳輸層和先進的C2使能能力打下基礎，以使聯合全域作戰同步應對21世紀的威脅。該戰略的重點是保護和保持現有的C3能力；確保美國、盟國和主要合作伙伴在需要的時候能夠可靠地獲得關鍵信息；提供無縫、有彈性和安全的C3傳輸基礎設施，使聯合部隊在整個軍事作戰中更具殺傷力。這一戰略的實施需要在作戰領域內和跨作戰領域內同步進行現代化工作，從完美的解決方案過渡到一個高度連接的、敏捷的和有彈性的系統。

本文件確定的目標為DOD的C3系統和基礎設施的現代化提供了明確的指導和方向。然而，現代化并不是一個終點，而是一項持續的工作。國防部將評估和更新該戰略，以適應在通往JADC2道路上的新的作戰概念和技術。

引言

美國防部正面臨著幾十年來最復雜和競爭激烈的全球安全環境。在這個大國競爭的新時代，國防部必須提高聯合作戰人員的殺傷力，加強聯盟伙伴關系，吸引新的合作伙伴，并改革國防部以提高績效和經濟效益。

當我們建立一支更具殺傷力的部隊并加強聯盟和伙伴關系時，DOD必須專注于關鍵的有利工具，以有效地運用聯合多國部隊對抗大國競爭。有效的部隊使用始于有效的C2，即由適當指定的指揮官在完成任務的過程中對指定和附屬部隊行使權力和指導。在現代戰爭中，這可能是人對人、機器對機器（M2M）的循環，或者隨著自主程度的提高，M2M的循環中也有人類。在其最基本的層面上，成功的C2需要有可靠的通信、發送和接收信息的手段，以及其他處理和顯示可操作信息的能力，以幫助指揮官進行決策并取得決定性的信息優勢。

圖1：指揮、控制和通信現代化

該戰略的重點是支持有效的聯合和多國作戰的C3使能能力（圖1）。C3使能能力由信息整合和決策支持服務、系統、流程以及相關的通信運輸基礎設施組成，使其能夠對指定和附屬的部隊行使權力和指導。這些能力使指揮官和決策者能夠迅速評估、選擇和執行有效的作戰方案以完成任務。

具體而言，該戰略為2020-2025年的C3使能能力現代化提供了方法和實施指南。作為2018年國防戰略（NDS）實施的一部分，聯合參謀部正在制定聯合和任務伙伴網絡的工作概念，以便在有爭議的環境中執行全域聯合作戰。根據這些概念，負責研究和工程開發的國防部副部長辦公室（OUSD(R&E)）正在開發和發展一個長期的（2024年及以后）全網絡化指揮、控制和通信（FNC3）架構。實施這些未來的概念和架構將需要時間來使得新的技術和多年的投資成熟可用。這個C3現代化戰略為彌合今天的傳統C3使能能力和未來的FNC3使能JADC2之間的差距提供了方向，以確保聯合部隊能夠 "今晚作戰（fight tonight）"，同時為聯合全域作戰所需的未來技術創造一個可行的過渡路徑。

戰略目標

本戰略提出的C3現代化目標與國防部數字化現代化戰略（DMS）和其他更高層次的指導意見相一致，包括國家發展戰略、國防部2018年網絡戰略、聯合作戰的基石概念：《聯合部隊2030》和《國防規劃指南》。它實施近期的現代化作戰和創新解決方案，通過更安全、有效和高效的C3環境提供競爭優勢。為此，國防部必須解決這些C3現代化的目標：

1.開發和實施敏捷的電磁頻譜操作；

2.加強定位、導航和授時信息的交付、多樣性和彈性；

3.加強國家領導指揮能力；

4.提供綜合的、可互操作的超視距通信能力；

5.加速和同步實施現代化的戰術通信系統；

6.全面建立和實施國防部公共安全通信生態系統；

7.創造一個快速發展5G基礎設施和利用非美國5G網絡的環境；

8.提供有彈性和響應的C2系統；9.提供任務伙伴環境能力。提供任務伙伴環境能力和服務。

圖2：DOD數字現代化戰略

圖3：DOD C3現代化和數字現代化戰略的一致性

圖2和圖3分別顯示了本戰略中實施的DMS要素以及兩個戰略之間的目標和目的的一致性。

DOD C3依賴于一個復雜的、不斷發展的系統，從網絡基礎設施和核心服務到戰術邊緣的手持無線電和移動設備。本戰略中包含的九個目標是對圖2中強調的六個DMS目標的更細粒度的分解。C3現代化的其他關鍵因素包括聯合信息環境能力目標、數據中心化和數據分析，分別包含在DMS、國防部云戰略和國防部人工智能戰略中。有效的國防部事業管理將確保這些戰略的成功同步和實施。

摘要

當代和新出現的安全威脅以及從最近的軍事行動中吸取的教訓已經證明，為了在傳統的物理領域（陸地、空中、海上、太空）實現作戰目標，確保在非物理領域的主導地位至關重要，即網絡空間、電磁環境（EME）和信息環境。因此，除了物理作戰領域之外，在非物理領域取得優勢的能力對于實現戰役的軍事和非軍事目標具有決定性意義。

作戰人員將面臨消除沖突，協作，同步和整合行動的挑戰，以實現并發揮協同效應以應對多種威脅，其中可能還包括來自每個作戰領域對手的武裝沖突閾值以下的行動，包括非物質的。

本文探討了作戰環境聯合情報準備 (JIPOE) 作為支持聯合作戰規劃、執行和評估的主要工具的作用和意義，從而有助于多域作戰 (MDO) 的同步和協調。在這方面，基于政治、軍事、經濟、信息、基礎設施-物理、時間(PMESII-PT)方法，不可能將對當代作戰環境(OE)的分析局限于物理領域及其與非物理領域的關系。相反，作者們相信，確定一種合適的方法來關注在非物理領域單獨或聯合進行的活動影響，它們在PMESII-PT所有領域的相互融合和實際操作領域的相關性，將大大有助于友軍識別和評估對手的重心(COG)、關鍵弱點、意圖和行動路線(COAs)的能力，包括各自的指標。JIPOE將為聯合部隊指揮官(JFC)提供OE的整體視圖，將與戰術層面密切合作、共享和開發，通過結合不同領域的能力，應該能夠壓倒對手的部隊。這種集中控制和分散執行的方法將有助于在作戰和戰術層面之間產生協同效應。

引言

未來的軍事行動將以物理和非物理層面的融合為特征，眾多不同的行為者將在其中運作。任何部隊都需要適應極其復雜的作戰環境和大量的作戰變量，需要適應性地使用一系列武器系統來產生致命和非致命的效果。因此，除了物理作戰領域（即陸地、空中、海上和太空），在非物理領域（網絡空間、EME、信息環境）取得優勢的能力將對實現戰役的軍事和非軍事目標具有決定性意義[1, p.280]。

OE是影響能力運用和影響指揮官決策的條件、環境和影響因素的綜合體[2, p.3]。了解OE的因素和條件不僅是所有計劃活動，特別是行動設計的關鍵前提，也是友軍保護和許多其他相關任務的關鍵前提[3, p.41]。

JIPOE代表了一種系統的方法，用于分析有關OE和對手的信息。它可以應用于全部的軍事行動。指揮官和參謀部在危機背景、根本原因和具體動態方面，對戰區形成共同的理解和整體的看法。它使指揮官能夠直觀地看到問題的程度，以及他們如何塑造和改變OE，使之成為他們的優勢，這將為他們的決策提供信息[2, p.3-5]。

JIPOE產品極大地促進了聯合（即作戰）層面的軍事行動的規劃和執行。現代軍隊，特別是北大西洋公約組織（NATO）內的軍隊，幾十年來在討論跨領域（陸、海、空）的協調行動時一直使用聯合這一術語。如今，由于全球安全環境的巨大變化以及俄羅斯和中國日益增長的野心，為了挑戰潛在的同行對手，需要采取多領域的方法。在傳統的戰爭門檻下，盟國及其合作伙伴已經受到了跨越物理和非物理領域的持續攻擊[4, p.2]。MDO一詞不同于聯合行動，因為它旨在關注跨越多個領域的行動，而不考慮服務的歸屬，不一定是由多個部門進行的行動[5，p.49]。

圖1:支持聯合行動的當前JIPOE流程的可視化。

圖2:提出支持MDO的JIPOE過程方案。