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美國海軍和海軍陸戰隊提出了名為 "分布式海上作戰"（DMO）的未來作戰概念，這是其 2030 年部隊戰術、現代化工作和技術采購的基礎。海軍陸戰隊已改變其部隊結構，以執行新戰略中的一項重要任務--"遠征高級基地作戰"（EABO）。為了執行 EABO，海軍陸戰隊需要海軍采購新的航運工具，并試驗小型機動編隊。然而，海軍更優先考慮的是維護其航母、潛艇和驅逐艦/護衛艦艦隊，而不是建造更多的兩棲艦艇。無心插柳柳成蔭的資源競爭與過去的回聲，特別是戰時的回聲，和諧地交織在一起。本專著將通過高級領導人的視角，以及他們為推進這一概念以準備未來與日本的太平洋戰爭而采取的行動，研究 1920-1941 年戰時海軍/兩棲概念發展的演變。在這兩種情況下，海軍和海軍陸戰隊都提出了相互競爭的概念驗證，并利用有限的資源發展兩軍的能力。雖然創新進展緩慢，但美國從新興技術的長期競爭中獲益匪淺，同時也不會在沖突前投入可能被對手利用的平臺和技術。

該項目為與使用無人系統支持分布式海戰（DMO）有關的作戰概念和系統設計決策提供信息。研究通過系統地改變仿真模型中的系統設計特征和作戰活動，支持對無人系統（UVC）進行能力級分析。分析結果表明，UVC 可提高各種無人系統的作戰可用性（Ao）和使用時間（TOS），因為它可隨時進入維護、加油和重新武裝設施，而無需長時間前往岸基設施或分布式支援艦艇。在比較使用 UVC 的配置與在自適應兵力包 (AFP) 中分配無人系統支持的配置時，單個無人系統的 Ao 提高了 6% 到 31%。仿真模型分析確定了 UVC 架構，其中包括至少 8 個無人機發射回收站、至少 3 個船舷托架和至少 5 個甲板井托架，以最大限度地提高 Ao。

在支持分布式海上作戰（DMO）時，無人系統有可能發揮兵力倍增器的作用，在提高殺傷力的同時降低有人系統的風險。然而，無人系統到岸基維護、加油和重新武裝設施的轉運時間減少了可用于支持執行 DMO 的自適應兵力包（AFP）的總體駐扎時間（TOS）。本項目研究了無人水面艦艇 (USV)、無人水下航行器 (UUV) 和無人機 (UAV) 在美國海軍現有艦艇上的集成問題，該艦艇已被重新改裝為無人載具 (UVC)。在本報告中，"UxV "一詞用于描述無人系統這一類別。

如 Van Bossuyt 等人（2019 年）所述，項目團隊采用了系統定義、系統建模和系統分析的通用系統工程流程序列。在系統定義過程中，項目團隊重點開發了作戰概念（CONOPS），并定義了 UVC 的系統要求。系統建模活動的重點是構建 UVC 的離散事件仿真模型。在系統分析階段，團隊利用所開發的模型來評估 UVC 的各種設計參數對每種無人系統類型的運行可用性（Ao）的影響。

A. 系統定義

在系統定義階段，從自上而下和自下而上的角度開發和考慮了 UVC 要求。從自上而下的角度來看，團隊分析并確定了滿足總體任務有效性目標所需的能力，而與任何現有的候選平臺無關。從自下而上的角度來看，團隊評估了一艘登陸直升機船塢（LHD）艦，以確定該平臺可實現的最大 UVC 能力。通過查閱文獻和分析利益相關者的需求，項目團隊確定了 UVC 的以下關鍵能力：指揮與控制 (C2)、UxV 發射、UxV 維護和 UxV 回收。根據設想，UVC 將包括著陸甲板無人機發射和回收站、無人機維護/布防/燃料艙、用于大型 USV/UUV 操作的船舷艙或站，以及用于小型 USV/UUV 操作的井甲板艙。

B. 系統建模

項目構想將 UVC 視為針對地面和岸上敵對兵力實施 DMO 的 AFP 的一部分。UVC 的作用是支持 UxV 對敵方岸基導彈基地進行偵察和打擊。在打擊階段之前、期間和之后，UxV 提供全天候的情報、監視和偵察（ISR）、目標定位和戰損評估服務。UVC 的總體目標是通過消除到岸基支持設施的較長運輸時間來增加 UxV 的全時服務時間。為實現這一總體目標，研究小組選擇 "航程 "和 "持續停留時間 "作為性能指標（MOP），并選擇 "UxV 任務時間"、"UxV 停機時間 "和 "維護灣利用率 "作為效果指標（MOE）。

設計并開發了一個離散事件仿真模型，用于分析 UVC 設計參數對 MOP 和 MOE 的影響。該模型是通過 ExtendSim10 建模程序開發的。該模型包括 UxV 發射和回收、UxV 維護活動以及 UxV 重新武裝和加油活動。UxV 的發射時間表和總模擬運行時間是根據擬議的 UVC CONOPS 制定的。目前，該模型并未考慮 UxV 的損失或故障；這是未來可能開展工作的一個領域。模型的主要輸出是每種 UxV 的 Ao。

C. 系統分析

為了廣泛探索實驗空間，同時減少試驗總數和模型運行時間，我們專門設計了一個填充空間的拉丁超立方設計。每次試驗重復模擬 30 次并收集結果。合并所得的 Ao 值，得出每個試驗的統計平均值。

分析結果表明，UVC 可隨時提供維護、加油和重新武裝設施，而無需在岸基設施或分布式支援艦艇之間進行長時間的轉運，從而改善了每種 UxV 的 Ao 值和 TOS 值。對于任何特定的 UxV，通過增加 UVC 發射、回收和維護站的數量，從而消除或減少這些服務的排隊時間，可獲得最大的 Ao。分析表明，UVC 在設計時應至少配備 8 個無人機發射/回收站、至少 3 個船舷托架和至少 5 個焊接甲板托架。這些參數沒有確定上限，這也是未來研究的一個潛在領域。

有趣的是，雖然 UVC 的存在改善了大型無人水面艦艇（LUSV）的航速，但 UVC 的實際設計似乎對 LUSV 的航速沒有影響。這可能是由于 LUSV 的假定任務持續時間長，假定維護間隔長，因此不可能出現任何排隊現象。單個船側停泊區似乎足以為多艘 LUSV 提供服務，但即使是單個船側停泊區，也可通過消除到岸基設施的轉運時間來改善 Ao。

作為分布式海上作戰（DMO）的一個關鍵原則，盡管有人和無人、水面和空中、作戰人員和傳感器在物理時空上都有分布，但它們需要整合成為一支有凝聚力的網絡化兵力。本研究項目旨在了解如何為 DMO 實現有凝聚力的作戰人員-傳感器集成，并模擬和概述集成實施所需的系統能力和行為類型。作為一個多年期項目，本報告所述的第一項工作重點是建立一個適用于 DMO 建模、模擬和分析的計算環境，尤其側重于有人和無人飛機的情報、監視和偵察 (ISR) 任務。

在半個世紀的建模和仿真研究與實踐（例如，見 Forrester, 1961; Law & Kelton, 1991），特別是四分之一世紀的組織建模和仿真工作（例如，見 Carley & Prietula, 1994）的基礎上，獲得了代表當前技術水平的計算建模和仿真技術（即 VDT [虛擬設計團隊]；見 Levitt 等人, 1999）。這種技術利用了人們熟知的組織微觀理論和通過基于代理的互動而產生的行為（例如，見 Jin & Levitt, 1996）。

通過這種技術開發的基于代理的組織模型在大約三十年的時間里也經過了數十次驗證，能夠忠實地反映對應的真實世界組織的結構、行為和績效（例如，參見 Levitt, 2004）。此外，幾年來，已將同樣的計算建模和仿真技術應用到軍事領域（例如，見 Nissen, 2007），以研究聯合特遣部隊、分布式作戰、計算機網絡行動和其他任務，這些任務反映了日益普遍的聯合和聯盟努力。

本報告中描述的研究項目旨在利用計算建模來了解如何為 DMO 實現有凝聚力的戰斗傳感器集成，并建模和概述集成實施所需的系統能力和行為類型。作為一個多年期項目，本報告所述的第一項工作重點是建立一個適用于 DMO 建模、模擬和分析的計算環境。在這第一項工作中，將對當今的海上行動進行建模、模擬和分析，重點是有人駕駛和無人駕駛飛機的情報、監視和偵察（ISR）任務。這為與執行 ISR 任務的一個或多個 DMO 組織進行比較確立了基線。這也為與其他任務（如打擊、防空、水面戰）進行比較建立了基線。第二階段接著對一個或多個備用 DMO 組織進行建模、模擬和分析。

在本技術報告的其余部分，首先概述了 POWer 計算實驗環境，并列舉了一個實例，以幫助界定 DMO 組織和現象的計算建模。依次總結了研究方法。最后，總結了沿著這些方向繼續開展研究的議程。這些成果將極大地提高理解和能力，使能夠為 DMO 實現戰斗員與傳感器的集成，并為集成實施所需的系統能力和行為建模和概述。

由于成本、能力、政策和法規等因素，美國海軍（USN）和美國海岸警衛隊（USCG）艦艇上無人機系統（UAS）的使用目前受到限制。本分析報告的主要目的是研究 1-3 類 UAS 在執行情報、監視和偵察 (ISR)、搜索和救援 (SAR) 以及后勤任務時對水面艦艇性能的影響，并考慮小型 UAS 系統的哪些性能參數可能對執行這些任務最有意義。本研究使用的數據包括公開的無人機系統規格、艦船規格和指標，以及以前進行的成本/預算分析。這些信息被用來為潛在任務的各種模型提供信息，這一工具有助于根據用戶需求和成本分析選擇無人機系統。這些分析結果表明，無人機系統有利于其可能執行的任務--即相對于其他機載資產而言，能夠支持其較短的作戰時間和航程的任務。對于 ISR/SAR 場景，分析表明，與沒有航空資產的艦船相比，無人機系統可增加識別目標的數量，并縮短完全搜索作戰區域的總體時間。在后勤運送場景中，無人機系統被用于從港口取回貨物，與完全轉向港口的船只相比，無人機系統減少了運送貨物所需的成本和時間。

盡管目前美國海岸警衛隊（USCG）和美國海軍（USN）艦隊在較小的水面艦艇上使用的有機（即從艦艇上發射和回收）無人機系統（UAS）有限，但海軍作戰部長（CNO）的 2021 NAVPLAN [1] 包括了到 2045 年實現混合艦隊的目標。許多無人機系統資產能夠執行情報、監視和偵察 (ISR)、搜索和救援 (SAR) 以及輕型補給任務。在合適的行動中利用這些系統替代有人駕駛系統，可以節省實現任務目標所需的關鍵時間和精力。本研究旨在確定可提高美國海軍和美國海岸警衛隊艦艇執行關鍵任務性能的無人機系統參數，建立無人機系統行為和影響模型，與目前采用的替代方案進行對比，并提出一種方法，用于對考慮集成到水面艦隊的無人機系統替代方案進行早期評估。

本研究總結了無人機系統在一般情況下和海上環境中使用的相關文獻。研究還總結了所收集的有關無人機系統和船只類型的信息，以及它們的相關參數、規格和能力。然后，將收集到的信息綜合成 "無人機選擇工具"，分析無人機系統要求與船舶制約因素之間的相互作用。這個基于 Excel 的工具考慮了

• 哪些通用無人機系統參數在作戰場景中最有價值。
• 特定的無人機系統在這些參數上能達到什么能力。
• 哪些艦艇可以支持特定的無人機系統。

然后，該工具會計算出每種艦船類型可運行的無人機系統，以及每種無人機系統的相對價值。該工具可根據無人機系統、艦船類型和利益相關者偏好的實際數據輕松更新。利益相關者可利用該工具指導對特定無人機系統解決方案的進一步研究。

無人機選擇工具開發完成后，將考慮無人機系統對作戰方案的影響。這是通過場景開發和建模來實現的。首先，為 ISR、SAR 和后勤任務制定了名義上的作戰方案。然后，描述每種情景的相關指標（例如，搜索一個區域的平均時間）。最后，介紹包絡計算以及通過 ExtendSim [2] 進行的高保真模擬建模。ExtendSim 由 Imagine That Incorporated 公司開發，是一套功能強大的仿真軟件，可以進行連續、離散事件和其他形式的仿真建模[2]。然后使用這些模型來考慮各種艦船和無人機系統參數（例如無人機系統速度）的變化如何影響通過相關指標評估的任務性能。

對于所考慮的 ISR 場景，分析表明，加入無人機系統能力可顯著縮短搜索區域的平均時間。由于無人機系統的航拍時間是有限的，而搜索時間會隨著搜索范圍的擴大而增加，因此對較小區域的影響更大。隨著場景中目標數量的增加，無人機系統對縮短時間的影響也會增加。關于執行 ISR 任務的無人機系統參數，無人機系統的速度是關鍵--如果無人機系統的速度接近艦船的速度，無人機系統的影響就會減小。

在搜索和救援分析中，當使用無人機系統增加傳感器寬度時，無人機系統的能力可顯著縮短搜索箱的時間。在此，分析表明，無人機系統的總飛行時間是一個關鍵因素，無論是通過增加無人機系統還是延長續航時間來實現。無人機系統的傳感器寬度也是一個關鍵因素，傳感器范圍越寬，搜索箱所需的時間就越少。不過，雖然無人機系統可用來縮短搜索時間，但無人機系統的假定探測概率也很重要。如果探測概率較低，這種使用模式可能會導致總體探測次數減少。

還考慮了一種情況，即使用無人機系統提高總體探測概率，而不是增加傳感器寬度。在這種情況下，無人機系統實際上對場景時間沒有影響。與之前的合成孔徑雷達方案一樣，探測概率非常重要，在考慮的無人機系統探測概率較低的情況下，無人機系統對方案未探測到的影響可以忽略不計或為負值。在所考慮的無人機系統探測概率的高端（與假定的艦船探測概率相似），無人機系統對情景下未探測到的平均次數產生積極影響（即減少未探測到的次數）。最后，在需要發現的目標總數較少的情況下，無人機系統對未探測到目標的影響可以忽略不計，但隨著目標的增加，其影響也會增加。

此外，在水面艦隊中增加無人機系統執行 ISR 和 SAR 任務的影響方面，出現了以下趨勢：

• 在 ISR 情況下，無人機系統的速度是關鍵參數。
• 一般來說，在探測概率高的情況下，搜索次數越多，未探測次數就越少，而在探測概率低的情況下，搜索次數越多，未探測次數就越多。這意味著在獲取新系統時必須仔細考慮無人機系統傳感器。
• 與直覺相反，在搜索較小區域時，擁有無人機系統能力對 ISR 和 SAR 任務指標的影響更大。這是因為更大范圍的搜索需要更長的時間，而無人機系統的飛行時間有一個硬性上限。

當 ISR 和 SAR 環境中有更多目標需要尋找或確認時，無人機系統就更有可能產生影響。此外，還考慮了在水面艦隊中增加無人機系統的成本影響。分析表明，即使將無人機系統的采購成本計算在內，較小的現成商用無人機系統（COTS）解決方案的每小時成本也可能大大低于傳統的載人資產。隨著商用現貨無人機系統解決方案成本的增加，其每小時成本將接近載人資產成本的低端。這一分析取決于無人機系統的飛行小時數，因為其中包括固定采購成本。無人機系統資產的飛行時數越多，其比較單位成本就越低。本研究還考慮了無人機系統成本收支平衡的飛行小時數，或者說單個無人機系統的采購投資已經通過降低支持地面機隊的邊際成本而收回。這項分析假定無人機系統的飛行時數取代了載人資產的飛行時數。在此，如果假定所有無人機系統的飛行時數都能替代有人值守資產的飛行時數，那么成本較低和較高的 COTS 無人機系統都能迅速達到運行時數的盈虧平衡點。然而，對于成本較高的系統而言，運行小時盈虧平衡點在很大程度上取決于假定的替代率。對于假設的高端 COTS 無人機系統，如果單個無人機系統的 50%飛行小時可替代載人資產飛行小時，則達到運營小時盈虧平衡點的飛行小時數將比 100%替代率情況下增加約 680%。

歸根結底，在其他條件相同的情況下，將無人機系統納入水面艦艇編隊很可能會提高孤艦在 ISR 和 SAR 任務中的性能。將無人機系統集成到較小的水面艦艇中還將為指揮官提供更大的靈活性，以適應作戰挑戰。然而，并非所有的無人機系統都具備適當的速度、任務續航時間和航空電子設備組合，以提供有意義的能力。那些能夠提供有意義能力的無人機系統可能更大、更昂貴。這表明，必須謹慎選擇要集成的無人機系統。

本專著分析了為聯合全域作戰（JADO）組織、訓練和裝備空軍特種作戰（AFSPECWAR）武器系統的挑戰。2017年，美空軍參謀長（CSAF）實施了戰場空軍部隊改進計劃（BA FIP），以增加戰備和提高殺傷力。該倡議旨在整合空軍特戰部隊，以實現統一行動，并為戰略效果提供不對稱的空中力量優勢。作為一個武器系統，AFSPECWAR的愿景是提供一個整體的能力，執行全球接入、精確打擊和人員恢復。盡管美國空軍（USAF）在2019年建立了一個局（HAF/A3S），但AFSPECWAR面臨著組織、理論和資源方面的挑戰，限制了其在聯合行動中作為連接組織的能力。AFSPECWAR需要組織變革和持久的機構投資，以確保美國空軍能夠投射空中、太空和網絡空間能力以支持聯合部隊和國家目標。

重要性

美國空軍提供行動和機動自由的能力是對聯合部隊進行聯合全域作戰（JADO）能力的一個重要貢獻。在高度競爭的環境中，實現全球準入，實現空中優勢，擊敗反介入/區域封鎖（A2AD）系統和綜合防空（IAD）網絡，整合致命和非致命火力，以及營救或恢復人員以拒絕敵人的利用，都是至關重要的能力。通過利用AFSPECWAR，美國空軍可以創建解決方案來推進戰略目標，同時將任務風險降到最低。

2017年戰場空軍部隊改進計劃（BA FIP）報告指出，AFSPECWAR的組織結構是有效部署的障礙。盡管采取了重組和整合部隊的初步行動，但作為聯合部隊的推動者，AFSPECWAR缺乏一個連貫的任務集、綜合的理論和整體的部署。 在前CSAF司令戈德費恩將軍的戰略要求的基礎上，現任CSAF司令查爾斯-布朗（Charles Q. Brown）將軍在一份題為 "加速變革或失去 "的備忘錄中闡明了他對美國空軍的指導。布朗警告說，美國空軍不適應將增加任務和部隊的風險。美國空軍必須繼續評估和調整內部部隊結構，以實現互操作性，在全球范圍內擴大其部隊網絡，并制定新的作戰概念，以提高聯合防務的殺傷力。

AFSPECWAR的部隊結構和零散的作戰概念與以前和現在CSAF的戰略指導和意圖相沖突。需要采取緊急行動來解決AFSPECWAR的不足，進一步拖延 "加速變革或失去 "會增加部隊和美國競爭、威懾和獲勝能力的風險。

受眾

這本專著是為兩個受眾準備的。首先，是AFSPECWAR社區和它的作戰能力者。戰略環境要求AFSPECWAR通過發展作為綜合團隊的專業知識，而不是不同組織的單一能力來最大限度地發揮其效用。應該考慮在AFSPECWAR企業中增加以地面為中心的美國空軍能力，包括爆炸物處理（EOD），生存逃避抵抗逃亡（SERE）專家，以及特別選擇的安全部隊（SF）和軍事工作犬（MWD）。這些作戰能力提供了快速適應基地的選擇，增強了靈活性，并實現了敏捷作戰（ACE）和攻擊下的后勤（LUA）等新興概念。AFSPECWAR領導人必須優先考慮招募、培訓和評估高質量的候選人，以實現規模和效率的增長。

第二，本專著旨在向戰略家、學者、聯合和軍種高級領導人以及機構間合作伙伴介紹AFSPECWAR的能力。戰略競爭推動了美國防部的優先事項，需要 "增加和持續投資"。2018年國防戰略（NDS）確定需要建立 "有爭議環境中的聯合殺傷力"，有能力 "打擊對手空中和導彈防御網絡內的不同目標"，并通過較小的機動部隊投資于 "前沿部隊的機動性和態勢復原力"，這些部隊可以 "在受到攻擊時跨領域部署、生存、運作、機動和再生"。如果整體部署，AFSPECWAR擁有這些能力來滿足聯合部隊的需求，并支持美國空軍的作戰敏捷性概念。

引言

聯合部隊指揮官（JFC）組織部隊以最大限度地提高反應能力，發展有效的指揮和控制，并促進統一指揮以執行聯合行動。 作為聯合部隊的一個組成部分，美國空軍（USAF）通過其五個核心任務提供持久的空中力量能力。空中優勢、全球打擊、快速全球機動性、指揮和控制（C2）以及情報、監視和偵查（ISR）。通過這些任務，美國空軍擁有獨特的能力來監測對手的行動，快速部署部隊，威懾競爭對手，并打擊敵人的目標。要保持在這些任務中取得成功的能力，需要持續的技術創新，靈活的部隊結構和發展作戰能力。

2018年國防戰略（NDS）和2021年臨時國家安全戰略（NSS）將美國的國防重點從全球反恐戰爭（GWOT）轉向戰略競爭，特別是關注來自俄羅斯等大國的威脅。俄羅斯等試圖通過利用國家權力的外交、信息、軍事和經濟手段來擴大其影響范圍并重塑國際規范。在追求全球優勢的過程中，大國的脅迫以及快速的軍事現代化，越來越多地威脅到美國的利益以及印度洋-太平洋地區以外的伙伴和盟國的主權。

俄羅斯愿意入侵烏克蘭和格魯吉亞的主權領土，并利用網絡和信息戰能力詆毀格魯吉亞、羅馬尼亞、烏克蘭和摩爾多瓦的民主機構，這種模式威脅著歐洲的穩定和安全。俄羅斯對北約盟國的顛覆，非傳統戰爭和軍事能力的擴張，以及影響和操縱歐洲國家和前蘇聯國家政治的能力，對美國的利益構成了直接威脅。

區域和國際權力斗爭，加上武裝的非國家行為者的擴散，以及對新興技術的不斷擴展，提供了一系列的安全威脅。行動環境的特點是快速變化和不可預測，現在不清楚，未來不確定。戰略競爭要求國防部（DOD）重新調整美國國防戰略、計劃和方案，以更好地準備和整合聯合部隊。這包括現有能力和部隊態勢的現代化，增加武器系統開發的創新和速度，實施新的采購政策，以及與美國機構間合作伙伴同步，在戰役計劃中運用國家力量的所有要素。

在《國家安全戰略》中，總統聲稱，美國將采用 "外交作為我們的第一手段"，并作為與世界接觸和管理威脅的主要手段，但外交必須源于權力、信心和實力的地位。在最近的歷史上，美國軍隊享有領域優勢，有能力在海外部署和集結部隊開展行動。今天，美軍面臨著有爭議的領域，這些領域考驗著美軍保持均勢或實現優勢的能力

美國防部的戰略轉變，從傳統的要么和平要么戰爭的視角，轉向合作、低于武裝沖突水平的競爭以及與競爭對手的武裝沖突的競爭連續體框架，更加強調綜合和靈活的戰役。 新的作戰概念尋求對抗俄羅斯在歐洲的侵略和在全球的惡性影響，以及中國在印度-太平洋地區不斷擴大的反介入/區域封鎖（A2AD）能力。雖然聯合部隊專注于聯合全域作戰（JADO），但具體軍種的作戰概念旨在同步美國的軍事能力，并在陸地、空中、海上、太空和網絡/電磁頻譜領域分配部隊，此外還獲得和保持信息優勢。部隊的分布提供了行動自由，增強了網絡的生存能力，提高了對形勢的認識，并改善了決策。這些能力在各領域的融合 "給對手帶來了多種困境"，并降低了行動節奏，"使聯合部隊能夠在對手的決策周期內行動"。這種 "協同使用增強了有效性，并產生了通過單一領域行動不容易實現的選擇"，同時減少了美國部隊的脆弱性。

JADO的理論依據是空軍理論家約翰-博伊德的OODA循環（觀察、定向、決定、行動），強調通過操縱對手處理反饋的能力來破壞他們的物理和認知節奏，從而降低適應的速度和能力。然而，操作JADO的主要挑戰在于聯合部隊處理 "大量數據為可操作情報 "的能力，以同步和C2行動。

為了應對這一挑戰，軍方指定美國空軍作為全域聯合指揮與控制（JADC2）的執行機構，負責開發技術、政策、理論和要求，這些將被納入未來的聯合作戰概念。JADC2被定義為 "將決定迅速轉化為行動的決策藝術和科學，JADC2利用各種能力在競爭和沖突中實現作戰和信息優勢"。國防部設想JADC2為聯合部隊創建一個 "物聯網 "網絡，將 "眾多傳感器 "與武器系統連接起來，并利用人工智能實現同步的信息共享和溝通。通過建立對作戰環境的共同理解，JADC2使指揮官能夠做出時間緊迫的決策。快速決策為對手制造了困境，同時也為聯合部隊指揮官提供了協調行使權力、整合規劃或同步效果的選擇。

美國空軍擁有獨特的能力，可以同時進行ISR，提供空中機動性以快速部署部隊，并打擊戰略目標。它在維護核三系統的兩條腿方面的作用要求美國空軍規劃和執行許多靈活的威懾選擇（FDO），并支持一系列的危機反應。此外，"綜合威懾 "的概念將成為2022年國家發展戰略的基礎，它要求在所有作戰領域、行動區以及 "從高強度戰爭到灰色地帶行動的沖突范圍內 "進行整合。2022年印度-太平洋戰略同樣強調綜合威懾是美國 "推動倡議并加強威懾和反脅迫努力，如改變領土邊界或破壞主權國家的海上權利 "的方法的基石。鑒于支持快速、全球戰斗力投射和JADC2的核心戰略任務和能力，美國空軍為綜合威懾提供了一個核心，特別是在印度太平洋地區。

美國空軍的空中、太空和網絡部隊執行其核心任務，提供全球警戒、全球覆蓋和全球力量。雖然美國空軍擁有支持聯合防務的空中、太空、網絡/電磁頻譜能力，但這些行動主要是在允許的環境下進行的，沒有受到有爭議的環境的影響。美國空軍發現，其支持能力和作戰概念沒有足夠的互操作性，通信速度也不夠敏捷，無法滿足預期的未來作戰環境的需要。

2017年，空軍參謀長大衛-L-戈德費恩將軍（CSAF，2016-2020年）認識到，美國空軍沒有充分利用陸域來執行其核心任務以支持聯合部隊。由于多域戰場對美國空軍的資產構成了關鍵的脆弱性，CSAF確定戰場空軍人員（BA）群體需要轉型。CSAF指示空軍總部（HAF）開展一項部隊改進計劃（FIP），為未來發展BA部隊并提供資源，優化BA事業的全部能力，并使BA部隊及其組織結構與美國空軍的未來作戰理念保持一致。

在2017年8月至2018年7月期間，HAF領導80名BA FIP團隊成員組織成職能工作組（FWG），進行了800多次同行訪談，并審查了四個職能領域的1600多份調查答復：招募、生產、就業和維持。BA FIP報告確定了165項建議，后來被歸類為28個行動項目，以改善BA部隊的任務、文化、組織、領導、招募、資源和培訓。2018年7月，《2030年BA愿景》將這些行動項目和確定的解決方案編入美國空軍的戰略要務，在四個關鍵領域優化BA部隊：組織、培訓、資源和人員表現。《2030年BA愿景》還確定了使部隊結構現代化以實現NDS目標的必要性。這導致了基于人的武器系統的概念，以作為美國空軍的地面機動要素。2019年4月，隨著空軍特種作戰（AFSPECWAR）武器系統的啟動，這一作戰概念得以實現。

作為美國空軍唯一的進攻性地面部隊，AFSPECWAR "專門在敵對的、被拒絕的和政治敏感的環境中進行空中-地面-空間-網絡整合，以實現空中、空間和網絡優勢"。AFSPECWAR《2030年愿景》承認擴大空中力量優勢的戰略必要性，同時為聯合部隊提供直接支持，以最大限度地提高靈活性并減少生命和資源的損失。AFSPECWAR提供了一個以空軍為重點的跨軍種和跨領域的連接組織，其有機選擇是 "1）獲得全球準入；2）執行精確打擊；和3）進行人員恢復。" 這種獨特的能力確保了JFC和聯合空軍司令部（CJFACC）擁有不對稱的優勢，可以開發和指定目標，為空中攔截進行直接行動和特別偵察，建立空中基礎設施，訓練代理人員進行直接打擊，并加強現有的人員恢復架構。

盡管2019年命名規則從BA改為AFSPECWAR，并且特種作戰氣象技術員（SOWT）的任務重點發生了微妙的變化，現在稱為特種偵察（SR），但BA 2030年愿景的變化并沒有增強作戰能力或降低風險。截至2022年，AFSPECWAR部隊仍然分散在多個主要指揮部（MAJCOM），分別針對全球準入、精確打擊或指定戰區的人員恢復行動等任務領域進行調整，而不是通過一個整體的武器系統來支持作戰指揮官（CCDR）。此外，AFSPECWAR部隊經常為聯合或機構間伙伴提供這些獨特的能力。

盡管有眾多的任務要求，美國空軍太平洋戰區的職業領域仍然是低密度/高需求（LD/HD）的資產。國防部長（SECDEF）指定作戰能力、單位或系統為低密度/高需求，如果評估表明它們的資金、設備或人員嚴重不足，無法完全滿足或維持區域指揮官規定的實際或預期的作戰要求。

2002年，美國國務卿拉姆斯菲爾德在談到軍事轉型以及軍隊武器和部隊的 "再平衡 "時提到了這個問題。在 "持久自由行動 "的高峰期和 "伊拉克自由行動 "前不久，美國空軍副參謀長羅伯特-H-福格萊松將軍告訴國會小組，18種武器系統被認為是LD/HD，其中戰斗搜索和救援以及戰斗控制小組最為突出。盡管LD/HD這個詞直到2002年才被使用，但這個問題在1999年北約在科索沃的空襲行動 "盟軍行動 "中出現了。1999年，約翰-P-詹普將軍告訴立法者，這些部隊已經 "捉襟見肘"，美國空軍 "敏銳地感受到 "這些永久性能力的缺乏，并且 "無法像其他資產那樣重組 "這些部隊。美國空軍缺乏對這些LD/HD部隊的適當再平衡和重組的關注，降低了其為支持戰略目標而提供理想的空中力量效果的總體能力，并影響了向前推進的部隊現代化努力。

今天，AFSPECWAR在提供必要的關鍵能力以支持有爭議的環境中的JADO方面面臨嚴重的限制。如果有適當的結構和資源，"AFSPECWAR可以提供履行這一關鍵職能的工具和選擇，而其他軍種或特種部隊不能......也不應該。" 資金、設備的退化和部隊的失調提高了風險并限制了決策。AFSPECWAR需要組織變革和持久的投資，以確保美國空軍能夠在有爭議的環境中投射空中、太空和網絡空間力量以支持JADO。

研究方法及路線圖

本專著確定了在組織、訓練和裝備AFSPECWAR以在整個競爭過程中進行聯合全域作戰方面的挑戰。AFSPECWAR的三個角色是本研究和分析的框架：全球準入、精確打擊和人員恢復。這項研究依賴于主要和次要來源的文件，包括聯合和空軍的理論、研究和行動后報告，為案例研究的比較提供組織和行動背景。

第二部分提供了每個BA職業領域的歷史，以及其演變為今天的AFSPECWAR的歷史，包括理論發展、組織和部隊結構、培訓要求和設備采購計劃。

第三和第四部分通過對盟軍行動（1999年）和蟒蛇行動（2002年）的案例研究說明了AFSPECWAR的能力。對這些案例的結構化分析側重于全球進入、精確打擊和人員恢復行動，以及指揮和控制（C2）關系、技術和作戰使用方法等因素。

第五部分介紹了跨案例的比較，并確定了共同的主題、優勢和能力的不足之處。有關實施的建議涉及當前的行動不足、組織力量結構差距、統一指揮安排和未來能力要求。橫向案例比較框架建立了一個共同的參考標準，以確定在未來作戰環境中增強聯合部隊作戰能力的同時降低風險的潛在途徑。

附錄A包含了一個行動小插曲，描述了所需的和建議的現代化努力，以確保AFSPECWAR的組織、訓練和裝備能夠為聯合部隊提供全方位的全球接入、精確打擊和人員恢復支持，以對抗一個同行的對手。

附錄B提供了一個更徹底的檢查和詳細的歷史說明，包括今天AFSPECWAR武器系統的每個職業領域的演變。

附錄C提供了對歷史條令的分析和概述，并確定了當前適用的美國空軍和聯合部隊條令，這些條令為AFSPECWAR任務領域提供了信息和動力。

菲律賓需要一種全面的海洋態勢感知（MDA）能力來應對日益增加的國家和非國家海洋威脅。菲律賓軍事現代化計劃的目標之一是通過菲律賓海軍海上態勢感知系統（PNMSAS）提高海上態勢感知。本研究的主要目的是了解PNMSAS的現狀、差距，以及海上特種作戰部隊在提高菲律賓海上態勢感知方面的潛在作用。這項定性研究利用了從政府文件和關鍵信息者訪談中收集到的數據，以及從公開文獻中獲得的信息。迄今為止，菲律賓海軍已經采取了若干舉措。這些舉措包括建立新的海岸觀察站和升級現有的觀察站，以及采購新的海軍平臺，以加強對海洋形勢的認識的信息收集。然而，菲律賓受到資源匱乏和已獲得的陸基和移動傳感器的長期交付的阻礙，因此需要尋找一個成本效益高的信息收集系統，而不僅僅是依賴昂貴的技術。本論文研究了海上特種作戰部隊作為低成本/低技術解決方案的潛在作用，它將增強現有的舉措并提高菲律賓海軍的海洋領域感知能力。

在一個大國競爭重新開始的時代，美國及其盟國面臨的最重大挑戰之一是需要遏制俄羅斯等國家對西太平洋或東歐的盟友或伙伴發動機會主義侵略行為的能力。本報告提出了一個 "通過偵測進行威懾"的作戰概念，以阻止俄羅斯等國家的侵略，該概念利用現有的非隱形長航時無人機系統（UAS）網絡，在西太平洋和東歐的關鍵地理區域保持實時、持久的態勢感知。

背景

俄羅斯等國家正在發展能力，在日益強大的偵察-打擊網絡的掩護下，迅速對其周邊國家發動入侵。西太平洋和東歐最有可能演變成危機和沖突的地理摩擦點離俄羅斯和中國比離美國大陸近得多。只需發出有限的警告，莫斯科等就可以利用他們的時間距離優勢，在美國及其盟國作出反應之前奪取盟國領土，從而造成事后難以扭轉的既成事實。

美國武裝部隊的配置很差，無法應對這些挑戰，而這些挑戰需要長期的監測而不是偶發的覆蓋。盡管美國防部擁有必要的現有和近期能力，即非隱身的長距離無人機系統，但它需要發展新的行動概念和組織來有效運用這些能力。利用無人機系統威懾機會主義侵略的新概念，我們稱之為 "通過偵測進行威懾"，也將從允許盟友和合作伙伴全面參與的方法中大大受益。

實施 "通過偵測進行威懾"的概念將需要一個由具有成本效益、持久性和可與廣泛的盟友和合作伙伴進行互操作的系統組成的情報、監視和偵察（ISR）網絡。實時態勢感知對于及時有效地應對次常規灰區侵略和常規既成事實博弈的雙重挑戰至關重要。執行ISR任務的無人機系統可以為即將到來的俄羅斯等的攻擊提供更多的警告，從而幫助確保前沿陣地的部隊準備好果斷的回應。通過增加預警時間，無人機系統將有助于減輕美國的時間-距離劣勢，從而使美國及其盟友能夠集結足夠的戰斗力來防止既成事實。"

實施 "通過偵測進行威懾"作戰概念

這項研究確定了亞太和歐洲的三個優先地理區域，進行長距離無人機偵察：臺灣海峽、中國南海和中國東海，歐洲的波羅的海、黑海和地中海東部。除了臺灣海峽、南中國海和東中國海之外，持續觀察中國海岸線上的軍事活動的能力將提高對態勢的認識，提醒美國及其亞洲盟友和伙伴注意中國即將發動的攻擊。監視中國的活動也可以達到監視的目的，從而有可能威懾該地區的其他機會主義行為者，如朝鮮和俄羅斯。

用于"通過偵測進行威懾"作戰概念的無人機系統來自美國、盟國和伙伴國的庫存，并將在國家集團中運作，也可能作為聯盟網絡的一部分。除了這里描述的那些任務外，還需要更多的無人機系統來執行ISR任務。

在亞太和歐洲戰場實施 "通過偵測進行威懾"戰略所需的無人機系統機身總數完全可以達到。事實上，這個概念的一個優點是，它采用了美國已經擁有的能力，但在大國競爭中卻沒有得到充分利用，因為它們在這種情況下的價值沒有得到重視。CSBA的分析表明，實施"通過偵測進行威懾"將需要在西太平洋地區部署46架飛機，在歐洲再部署46架，總共92架。除此以外，還需要更多的無人機系統來執行這里描述的ISR任務。 美國及其盟國和伙伴可以通過將現有飛機從其他地區和任務轉移到西太平洋和歐洲，以及將美國已經采購的一些飛機分配給新的任務來滿足庫存要求。這些決定將取決于每架飛機的生產狀況和現有機隊的規模。

根據國會預算辦公室的數字，估計92架無人機系統的年度運營成本將總計約14億美元。由于這些飛機將來自于現有的庫存，而不是新的采購，因此運營成本代表了國防部無論如何都會花錢來維持這些飛機的飛行（假設它讓它們繼續飛行）。由于這個原因，實施"通過偵測進行威懾"不應要求增加任何開支。相反，實施這個概念只需要美國防部改變它對已經支付的飛機的處理方式。由美國及其在西太平洋和歐洲的許多盟國和伙伴分攤，相對于預期的安全收益，每個國家的估計成本應該是可以承受的。

總之，美國及其盟國在與中國和俄羅斯的競爭中面臨著行動上的挑戰，包括阻止非常規力量的機會主義侵略行為的能力，這將導致既成事實的發生。"通過偵測進行威懾"，基于這樣的理念：如果對手知道他們一直在被監視，而且他們的行動可以被廣泛宣傳，那么他們就不太可能實施機會主義的侵略行為，這可以產生并保持實時態勢感知，從而有助于應對既成事實的挑戰。能夠執行大范圍持續監視任務的非隱身無人駕駛ISR飛機最適合于美國、其盟友和合作伙伴實施"通過偵測進行威懾"。但這一概念并非萬能，它只是邁出可能有效和可負擔的一步。

圖 MQ-9“死神”無人機

圖 1：使用無人機系統的 ISR 架構

圖 2: 建議的西太平洋無人機覆蓋區

圖 3:建議的東歐無人機覆蓋區

表 2：按地理區域按檢測概念進行威懾所需的 UAS 清單

地理定位精度測試報告介紹了當前戰術優勢網絡指揮與控制(TEC3)系統的地理定位精度研究結果。該文件由加拿大萊茵金屬公司提交給加拿大國防研究與發展，任務TA-04。

萊茵金屬加拿大公司于2018年2月至2021年3月為加拿大國防研究與發展部（DRDC）開發了戰術邊緣網絡指揮與控制（TEC3）技術演示器。TEC3展示了網絡和安全態勢感知以及網絡指揮和控制功能在一個示范性的下馬士兵網絡中的應用。根據核心工作成果，TEC3包括本地組中節點之間的移動特設網絡（MANET）通信，以及估算、地理標簽和顯示目標發射器位置的地理定位功能。

本報告詳細介紹了通過任務授權（TA）實施的進展情況，以測量TEC3系統對無人機系統（UAS）進行地理定位的性能，使用本報告的測試計劃中記錄的特定拓撲結構和距離。這些拓撲結構取決于最大距離參數，該參數本身也是一個實驗測量的對象。最大距離參數是軟件定義無線電（SDR）能夠接收UAS傳輸的最長距離。除了掃描頻譜進行地理定位外，SDR還記錄了地理定位過程中的通信頻段，以便將來分析。

實驗被成功執行，在某些情況下，UAS可以通過三個TEC3節點的不同城域網拓撲結構和距離來進行地理定位。例如，在某些情況下，它可以在直徑為420米（平均）的圓形/橢圓形區域內進行一定精度的地理定位。在其他情況下，橢圓覆蓋了TEC3的部署區域；在這些情況下，準確性差是由于SDR和全向天線輻射模式之間對同一發射器/位置的測量功率不一致。

探測發射器的最大距離估計約為600米。 實驗產生了108份60秒的記錄，將用于未來的分析。

該項目支持美國陸軍戰爭學院保持一個公認的領導者，并在與美國陸軍和全球陸軍應用有關的戰略問題上創造寶貴的思想。該項目于2018年由美國陸軍訓練與理論司令部總部要求，描述一個新的或修改過的作戰框架，以使陸軍部隊和聯合部隊在多域作戰（MDO）中對同行競爭者成功實現可視化和任務指揮。

由此主要形成一個在2019學年進行的學生綜合研究項目，該項目涉及4名美國陸軍戰爭學院學生和4名教員，由John A. Bonin博士領導。該項目研究了MDO的概念，即它如何影響任務指揮的理念和指揮與控制職能的執行。向MDO的過渡改變了陸軍指揮官和參謀人員在競爭連續體中進行物理環境作戰和信息環境作戰的傳統觀點。

該項目以第一次世界大戰期間美國陸軍引進飛機為案例，研究將新領域納入軍隊的挑戰。該項目還提供了對MDO的概述和分析，以及它正在改變我們的戰斗方式以及軍隊的角色和責任。這些變化將使聯合部隊能夠更有效地進行連續作戰，特別是在武裝沖突之下的競爭中。

向MDO的過渡將需要新的流程，該項目調查了多領域同步周期如何能帶來好處。物質系統、聯合專業軍事教育、聯合和陸軍理論以及總部人員結構將需要改變，因為領導人及其工作人員將需要不同的技能來在這個新環境中運作。

報告總結

陸軍新興的多域作戰（MDO）概念對最近修訂的陸軍任務指揮理論提出了新的挑戰。美國已經有75年沒有與同行競爭者作戰了；因此，個別軍種在概念上側重于打自己的對稱領域戰爭，而較少注意在其他領域支持其他軍種。隨著技術的變化和國防預算的縮減，各軍種正在迅速失去通過純粹的存在和數量來控制其領域的能力和實力。因此，各軍種需要從不同領域獲得不對稱的優勢，以便在其領域作戰中取得成功。

陸軍的指揮和控制方法是任務指揮。這種方法要求指揮官有能力理解、可視化、溝通和評估關鍵決策、風險以及關鍵情報和信息要求。多域作戰的任務指揮將要求指揮官在多個領域以及指揮梯隊之間和內部保持單領域的卓越和知識。同樣重要的是，指揮官必須創造、確保并維持對其自身決策過程的共同認識。風險分析和關鍵的情報和信息需求過程是必要的，以確保指揮官能夠設定條件，賦予下屬領導權力，并在多個領域的范圍內影響分布式行動。因此，為了滿足這些新的要求，需要有新的框架來理解和調整多領域的指揮關系和人員結構。

這些新的框架將需要一個多領域的同步化進程，為指揮官提供一個確定新需求并為其提供資源的方法。與使用軍事決策程序或聯合規劃程序的傳統作戰程序不同，這兩種程序都側重于單一領域的規劃，而多領域同步程序則是在整個規劃和執行周期中，從指揮官和參謀部之間的持續合作中演變而來，跨越所有領域和環境。這種演變創造了對關鍵決策、相關風險以及指揮官認為至關重要的關鍵情報和信息要求的共同理解。

這項研究支持美國陸軍戰爭學院繼續保持在創造與陸軍和全球陸軍應用相關戰略問題寶貴思想方面的公認領導地位。該研究考察了MDO概念的應用，即它如何影響任務指揮的理念以及指揮和控制功能的執行。第一次世界大戰期間飛機的引入提供了一個與當前情況相似的背景，因為1918年的陸軍在如何為大規模的地面行動提供最佳的指揮和控制，以對抗同行的對手，以及如何整合空中對陸地的支持。當陸軍試圖了解如何在多個領域進行整合時，從約翰-J-潘興將軍對飛機的整合中得到的啟示可以說明問題。威廉-米切爾在戰時和戰后的角色說明了我們在試圖執行MDO時可能面臨的一些挑戰，例如在未來大規模地面作戰行動中保衛網絡和空間領域。

對MDO的概述和分析將提供陸軍對該概念的定義，并描述陸軍在競爭連續體中的作用。MDO概念將需要新的組織和人員框架來在沖突連續體的所有方面實施MDO。陸軍不能保持一個靜態的組織；陸軍必須既能在陸地領域贏得武裝戰斗，又能幫助塑造競爭以防止未來的沖突。

武裝沖突以下的行動歷來都是聯合部隊和陸軍的斗爭。陸軍在戰斗中指揮和控制的任務指揮方法將不足以組織在武裝沖突以下對對手的日常競爭。陸軍在競爭期間為聯合部隊執行重要的任務，特別是在信息環境中，這些任務在MDO下將會擴大。

目前的作戰流程專注于單一領域，對于支持特定領域以外的功能適用性有限。我們必須有新的流程，允許所有領域的資產同步，以優化我們的效率，同時將這些資產的風險降到最低。盡管適用于所有級別的指揮部，但擬議的流程主要集中在高級行動和戰略層面所需的規劃和數據收集。

從單一領域到多領域的重點變化，使得聯合部隊和陸軍的理論必須進行修訂和更新。聯合專業軍事教育課程和聯合學說將需要進行調整，以教導下一代領導人如何跨域整合。僅僅了解其他部門是不夠的；指揮官和參謀人員需要了解其他領域的能力如何支持他們的工作，以及他們在支持其他領域方面的要求是什么。長期以來，聯合部隊只是名義上的聯合，每個領域都在為贏得自己的戰斗而戰斗。MDO概念使聯合部隊能夠優化其有限的資源，既能應對危機，又能在最好的情況下防止競爭中的危機發生。

表3-1. 陸戰、空戰、海戰和信息戰的特點

圖3-3. 陸軍的指揮與控制方法。ADP 6-0

圖3-4. 多域作戰框架

圖3-5. 信息環境框架下的多域作戰