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最近在烏克蘭、納戈爾諾-卡拉巴赫、敘利亞和利比亞發生的沖突展示了無人機系統（UAS）的多功能性，參與沖突的各方都大量使用了無人機系統。無人機系統提供了精確的情報、電子戰（EW）能力、通信、精確目標捕獲（TA）、近距離空中支援（CAS）、空中攔截以及精確的打擊后戰損評估（BDA）。無人機系統的擴散正在不斷增加。如今，這項技術已不再是富裕國家的專利，因為 "許多發展中國家因財政負擔過重而無法配備航空人員，只能依靠無人機系統作為現成的空軍力量"（Jovanov 2022, 5）。與技術先進的現代飛機相比，無人機系統的采購和運營成本低、續航時間長、操作人員培訓成本低。本文旨在概述采用多功能的無人機系統，可如何促進指揮官執行行動和完成指定任務，從而通過所有作戰功能提高單元的能力。

本研究為基于人工智能的復雜作戰系統的運行和開發建立了 MUM-T 概念和分類系統。分析了該系統的核心方面：自主性、互操作性和程序級別。人工智能 MUM-T 可提高有人駕駛系統的生存能力、擴大其作戰范圍并提高戰斗力。利用美國和英國正在建造的人工智能 MUM-T 綜合作戰系統的數據，分析了技術挑戰和項目水平。目前，MUM-T 處于有人駕駛平臺和無人駕駛飛行器平臺復合運行的水平。從中長期來看，無人地面飛行器、無人水面飛行器和無人水下飛行器等異構平臺之間的互操作通信是可能的。根據人工智能 MUM-T 系統之間互操作性的通用架構和標準協議的發展水平，MUM-T 可以從 "1 到 N "的概念發展到從 "N 到 N "的各種操作概念組合。本研究與現有研究的不同之處在于，MUM-T 系統中體現了第四次工業革命的核心技術，如人工智能、自動駕駛和數據互操作性。此外，通過在現有的無人系統分類法中體現人工智能和自主性，建立了人工智能支持的自主 MUM-T 操作和設施分類系統，并在此基礎上對級別和程序進行了分析。

本研究確立了有人無人協同作戰（MUM-T）的概念，目的是操作、開發和利用智能聯合作戰系統。此外，它還分析了互操作性、自主性、挑戰和計劃水平。人工智能支持的自主無人 MUM-T 提高了有人系統的生存能力，擴大了作戰范圍，并顯著提高了作戰效率。與以往不同的是，MUM-T 的概念正隨著人工智能的發展而不斷擴展，互操作性和自主性也在相應提高。美國和北大西洋公約組織（NATO）國家提出了未來防御領域的挑戰，并在無人系統（UMS）和 MUMT 層面開展了解決這些挑戰的計劃。本研究分析了自主 MUM-T 聯合作戰系統的運行和使用所面臨的技術挑戰和計劃水平，并介紹了基本要素技術。研究方法基于現有定義和第四次工業革命建立了 MUM-T 概念。并利用北約、美國和英國的數據分析了互操作性、自主性、挑戰以及技術和利用方面的計劃水平。

圖 2 基于 NIST 和北約分類標準的人工智能自主 MUM-T 系統分析

美國防部（DoD）對 MUM-T 的定義各不相同。美國 陸軍無人機系統卓越中心（UAUCE）將有人駕駛平臺和無人機視為單一系統。有人系統和無人系統（如機器人、傳感器、無人飛行器和作戰人員）的集成增強了態勢感知、殺傷力和生存能力[1]。國防部將這種關系視為執行共同任務的綜合團隊，美國陸軍航空卓越中心（UAACE）將其定義為同時操作士兵、無人機和無人地面飛行器（UGV），以提高對態勢的了解和生存能力[2]。它采用了標準化的系統架構和通信協議，使來自傳感器的精確圖像數據能夠在整個部隊中共享。目前，它在國防領域的應用最為廣泛。陸軍航空動力局（AFDD 2015）將其定義為：為每個系統提供特殊功能，使現有有人平臺和無人資產能夠合作完成同一任務。這是一種規避風險的方法，通過從空中、陸地和海上無人系統向有人資產傳輸實時信息，提高單兵作戰人員的態勢感知能力[3]。圖 1 是戰場上 MUM-T 系統的層次示意圖。

在世界經濟論壇（WEF）議程的第四次工業革命（Fourth IR）之后，數字化（I2D2）作為一項核心技術被提出。這些技術在未來科學中具有自主、分析、通信和邊緣計算的特點。該技術的特征組合構成了自主系統和智能體（智能+分布式）、擴展領域（互聯+分布式）、作戰網絡（互聯+數字化）、精確作戰領域（智能+數字化）。智能人工智能將改變戰爭的格局，而數字數據的可用性將使分布式和互聯（自主）系統能夠進行分析、適應和響應。這些變化反過來又可能通過預測分析支持更好的決策。

北約（2020 年）以第四次工業革命的核心技術特征及其組合為導向，構建復雜的作戰系統[4-6]。美國國防發展機構（ADD 2018）認為，MUM-T 復雜系統是一種無人作戰系統，可以補充或替代作戰人員的能力，以最大限度地提高作戰效率，最大限度地減少戰場情況下的人員傷亡。它被定義為以一種復雜的方式操作包括戰斗人員在內的有人作戰系統的作戰系統[7]。考慮到美國國防部（2010）、北約（2020）和 ADD（2018）的定義，人工智能支持的自主 MUM-T 復雜作戰系統（以下簡稱 "自主 MUM-T"）和 OODA 循環如表 1 所示[1，5，7]。本研究所指的 MUM-T 復合作戰系統通過聯合指揮與控制，在空中、地面、海上、太空、網絡和戰爭等所有領域提供觀察、分析和控制，可通過整合/連接所有軍事力量的有人和無人系統進行操作。它被定義為 "根據決策和行動執行聯合行動的作戰系統"。

圖 3 北約 STANAG LOI 5 和自主邊緣計算 MUM-T 互操作水平設計

全球形勢的變化（如 COVID-19、烏克蘭沖突）加劇了以前存在的與必需品采購和庫存管理相關的挑戰和風險。這次在軍事行動研究學會國家安全風險分析實踐社區的午餐演講介紹了國防分析研究所開發的一種工具：國防工業基地優化模型（DIBOpt）。

聯邦機構利用 DIBOpt 促進采購和投資決策，以最大限度地降低風險。更具體地說，美國政府利用 DIBOpt 編制了醫療對策的預算和采購計劃，國防部利用該工具審查了精確制導導彈供應鏈限制對提高軍事準備狀態的工作（和時間表）的影響。

DIBOpt 允許軍事規劃人員考慮各種因素，包括工業基礎能力、次級瓶頸、價格上漲、獨家制造商、產品現代化、所需數量變化、預算限制以及許多其他因素。這些庫存（包括醫療庫存和彈藥庫存）管理的復雜性和不斷變化的性質需要一個建模解決方案來有效地收集相關輸入數據并生成快速分析。

DIBOpt 還允許決策者探索支持關鍵物品的供應鏈，以確定：1）存在瓶頸的地方；2）這些瓶頸對建立庫存能力的影響；3）降低與庫存不足相關的風險所需的緩解策略。

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。

最近由國際海洋安全中心（CIMSEC）發布的一些列文章——該系列的第一篇——出色地描述和解釋了海軍的“核心作戰概念”——分布式海上作戰（DMO）。簡而言之，DMO要求“...從分布式力量中集結并匯聚火力，使敵方的定位和決策復雜化，并在不同的平臺和領域之間實現網絡效應。”

DMO作戰概念的打擊有效性需要進一步研究。在此過程中，重要的是要記住，一個艦隊主要做四件事——它偵查、它篩選、它打擊、和它基地。至少在公開來源的定義中，DMO在艦隊的偵查、篩選和基地功能中尚未得到很好的發展。相反，DMO似乎主要集中在艦隊的進攻功能上，即打擊功能。

分析的第一步是使用齊射方程式分析傳統的集中式兵力與另一支集中式兵力的對比。第二步將研究一支能夠對一支集中式兵力進行大規模火力攻擊的分布式兵力。最后一步是分析一支集中式兵力與分布式兵力的一部分交戰的情況。我們還將研究 "首先有效開火 "在實踐中的含義，以及如果敵軍采取分布式作戰會發生什么情況。

齊射方程式

齊射方程式由已故的韋恩-休斯（Wayne Hughes）上尉開發，在《艦隊作戰：作戰藝術與現代艦隊戰斗》一書的第 1 章和附錄 A 中有詳細論述。通過齊射方程式，休斯上校展示了："現代海戰如何遵循齊射模式：對手在瞬時齊射交換中向對方施加戰斗力脈沖。齊射交換是進攻戰斗力（如水雷、魚雷、炸彈或導彈）和防御戰斗力（如地對空導彈[SAM]、干擾、箔條、誘餌）的相互作用。這些相互作用產生的剩余戰斗力將用于抵消目標的持久力（目標可承受的特定武器命中次數，且仍可用于戰斗）"。

在此提出齊射方程供參考：

集中式兵力與集中式兵力的對比

我們分析的第一步將是兩支集中式兵力相互交戰的情況。為了簡化分析，我們假定兩支兵力的實力完全相等，每支兵力都由相同數量的配備導彈的水面艦艇組成，具有相同的攻擊和防御能力。其中包括

• 每支兵力由六艘水面艦艇組成（A = B = 6）。
• 每艘水面艦艇的排水量為 8000 噸。根據 "立方根法則"，這意味著需要兩枚 "千磅炸彈當量"（TPBE）才能使一艘戰艦失去戰斗力。考慮到現代炸藥的破壞兵力，這相當于 2 x 660 磅，即 1320 磅現代彈頭炸藥。假設彈頭大小為 500 磅，則需要 2.64 枚彈頭才能使一艘 8000 噸級的艦船失去動力。(a1=b1=2.64）。
• 每艘水面艦艇的裝備如下
  • 八枚配備 500 磅彈頭的反艦巡航導彈 (ASCM)。所有反艦巡航導彈均被視為 "瞄準良好"（即除非被摧毀、誘騙或擊落，否則反艦巡航導彈將命中預定目標；但這并不總是正確的，《艦隊作戰》第 1 章對此進行了討論。）
  • 地對空導彈 (SAM) 系統，能夠在涉及多枚來襲導彈的一般交戰中摧毀兩枚來襲的 ASCM。
  • 能夠摧毀兩枚來襲反艦導彈的近程武器系統 (CIWS)。
  • 可擊毀一枚反艦導彈的電子對抗系統（ECM）。
  • 能夠摧毀一枚反艦導彈的誘餌系統。
• 因此，考慮到 SAM、CIWS、ECM 和誘餌系統摧毀或擊落來襲反艦導彈的綜合能力，a3 = b3 = 6。
• 每支兵力都具有同等的有機和無機偵察能力，能夠在反艦導彈的最大射程內探測到對方兵力并確定其位置。

基于這些假設，兩支集中式兵力交戰的齊射方程式如圖 1 所示：

圖1

預測戰艦在戰斗中的受損情況總是很困難，但兵力 A 和兵力 B 的單位數變化為 4.55，表明命中率足以使每個兵力中的 4.55 艘戰艦失去行動能力。當然，這在很大程度上取決于命中率的分布，如果命中率在兵力中平均分布，則意味著每個兵力中的每艘艦船都受到了一些傷害，但并沒有失去戰斗力。此外，這種設想假設每支兵力都能 "同時 "發起攻擊，這里的 "同時 "是指每支兵力都能在被另一支兵力的反艦導彈擊中之前向對方發射反艦導彈。

那么，韋恩-休斯上尉告誡 "先有效射擊 "的實質就是發動攻擊，并在對方兵力發射導彈之前讓導彈擊中對方兵力。假設 B 兵力能夠 "先發制人"，那么根據上述齊射等式，A 兵力將總共減少 4.55 艘戰艦，因此 A 兵力隨后對 B 兵力的攻擊結果如下：

圖2

DB 的負數表示 B 兵力很可能能夠擊潰 A 兵力的所有來襲導彈；而數字越大，則越有可能擊潰來襲打擊。這就是 "先發制人 "的優勢。

這突出了攻防火力的另外兩個方面。首先，點防御導彈等近程防御火力往往可以在另一次齊射攻擊前得到補充。雖然它們擊敗來襲齊射的能力可能有限，但通常可以重新裝填并準備防御未來的齊射，而不會降低能力。其次，反艦導彈并不總是如此，許多反艦導彈安裝在專用發射器中，數量有限，無法快速或在海上重新裝填。讀者可以從這個例子中看到，為未來可能的交戰保留進攻火力的動機可以說是微乎其微，因為要克服對手的防御能力，往往需要所有可用的進攻火力。

分布式兵力與集中式兵力的對比

本分析的第二步是研究一支能夠對一支集中式兵力進行集中火力射擊的分布式兵力。然而，此時讀者應該能夠看到，假設集中式兵力能夠對分布式兵力的所有要素發起攻擊，其結果很可能與上述情況類似。與分布式兵力相關的一個問題是，分布式兵力針對共同目標集火所需的協調。有關目標位置、航向和速度的偵察信息需要傳達給分布式兵力的所有部隊，而且分布式部隊需要進行某種協調和溝通，才能對目標集火。這在本質上比集中式兵力攻擊更為復雜，也更容易出現通信和協調失敗。

分析的第三步是看一支集中式兵力與分布式兵力的一部分交戰的情況。在有能力--或幸運--的對手面前，分散自己兵力的危險在于，對方兵力會在 "細節上 "擊敗自己兵力的一部分；也就是說，整個對方兵力只與自己兵力的一部分交戰，并能摧毀它。假定兵力 A 將自身分為兩個相等的部分，即 A（1）和 A（2），并假定兵力 B 在 A（2）參戰之前就與 A（1）交戰，這種交戰的特征在齊射方程中如圖 3 所示：

圖3

在這里，我們看到兵力 B 的進攻火力優勢壓倒了兵力 A（1）的防御能力，兵力 B 的防御能力能夠擊敗兵力 A（1）不足的進攻火力。如果 A(2)部隊對 B 部隊發起攻擊，其結果將與 A(1)部隊完全相同，如圖 4 所示：

圖4

在分布式的情況下，A 兵力所受損害的凈結果很可能是三艘 A(1) 戰艦全部被毀，而對方的 A(2) 戰艦沒有受損。回想一下，在集中式情況下，A 兵力戰艦受到的損害（即 4.55 艘戰艦喪失戰斗力）將分布在該兵力的 6 艘戰艦上。而在這里，B 兵力足以使 11.36 艘戰艦失去戰斗力的攻擊力只分布在 A（1）兵力的三艘戰艦上，這實際上確保了所有三艘戰艦都將完全失去戰斗力。兵力 B 不會受到任何損害。與集中式或分布式 A 兵力能夠集火的情況相比（圖 1），B 兵力將遭受同等程度的損失。

如果兵力 B 只探測到兵力 A 的分布式部分之一（兵力 A(1)），但分布式兵力 A 能夠對兵力 B 進行大規模射擊，會發生什么情況？

圖5

結果如圖 5 所示。兵力 A(1)的三艘戰艦可能都會被擊沉，兵力 A(2)不會造成任何損失，而兵力 B 造成的損失與兵力 A 集中式造成的損失相同。事實證明，這是分散兵力比集中式兵力具有打擊優勢的一種情況。不過，需要注意的是，這并不是分布式所帶來的優勢，而是有效的篩選和偵察所帶來的優勢。分布式兵力的一部分吸引了集中式兵力的注意力和火力，但卻能將其火力與分布式兵力中未被發現的部分結合起來。

接下來，如果 B 兵力知道 A 兵力已分散，它已探測到 A(1)兵力，并假定 A(2)兵力就在附近，會發生什么情況？如果 B 兵力保留一半的反艦導彈，以備將來可能與 A(2)兵力交戰，那么與 A(1)兵力的交戰結果可能如圖 6 所示：

圖6

當然，未來與 A(2)兵力交戰的情況也大致相同，注意 B 兵力沒有遭受任何損失。考慮到戰斗的不確定性，B 兵力對 A（1）兵力發射所有反艦導彈，很可能摧毀 A（1）兵力的全部兵力，并在其他兵力攻擊它之前利用屏蔽逃回港口--這就是科貝特 "被逮捕的進攻 "的典型案例。

"先發制人！"

圖 2 說明了在兩支集中式兵力交戰的基本情況下，首先有效開火的價值。這也適用于集中式兵力和分散式兵力同時交戰的情況。下面我們來看看前面討論過的其他兩種情況下 "有效先發 "的價值：

• 集中式兵力與分布式兵力的一部分交戰（圖 7）。不言而喻，如果集中式兵力 B 首先有效開火，那么分布式兵力的交戰部分就會失去作用。但是，如果分布式兵力的一部分 A（1）首先對集中式兵力 B 進行有效射擊，然后 B 對 A（1）發起攻擊，會發生什么情況呢？從下面的等式中我們可以看到，B 能夠擊潰 A(1) 的齊射，由于它沒有受損，如果它能夠對 A(1) 發起攻擊，就會壓垮 A(1) 的防御。

圖7

• 集中式兵力只探測到 A 兵力的一個分布部分（圖 8）。在這種情況下，兵力 B 首先對兵力 A（1）進行有效射擊，兵力 A（1）被打得失去行動能力，兵力 A（2）對兵力 B 發動報復性打擊，兵力 A（1）被摧毀，兵力 B 得以擊敗兵力 A（2）不充分的攻擊。

圖8

無論兵力分布與否，對勝利--以及生存--至關重要的是 "首先有效開火 "的能力，而首先有效開火是偵察的功能，而不是平臺分布或集中式的功能。也就是說，即使分布式兵力首先開火，除非能有效地協調攻擊，否則也無法擊敗甚至破壞集中式兵力。

如果敵人也是分布式兵力怎么辦？

如果分布式是個好主意，那么我們就必須期待對方也會采取分布式兵力。可能的交戰組合開始迅速升級，這取決于雙方如何分配兵力。不過，我們可以看一些更有趣的情況，假設雙方平均分配成兩個大小相等的三艘戰艦編隊：

• 雙方兵力能夠近乎同時向對方發起協同攻擊。結果與圖 1 所示相同。雙方的分布對任何一方的打擊都沒有優勢。
• 一支兵力能夠攻擊另一支兵力的一部分，但另一支兵力的全部卻能攻擊第一支兵力的兩部分。結果與圖 5 所示相同。雙方都是分布式的，在攻擊方面對任何一方都沒有優勢。

這些動態變化產生了一系列建議，包括

• 無論兵力如何部署--集中式、分布式或其他方式--都要贏得偵察競賽，"先有效開火"。
• 如果兵力分布化，但通信能力無法協調其火力，則必須重新安排兵力態勢，以尊重通信的限制。如果不能及時做到這一點，那么最好脫離戰場，改日再戰。
• 改進屏蔽。例如，誘餌可以很好地稀釋敵人齊射的效果。圖 9 顯示了 A 兵力中的每艘戰艦只需再誘騙一枚導彈的效果：這實際上將 A 兵力可能受到的傷害減半。

圖9

結論

齊射方程式是分析工具，而不是預測工具。它們并不能得出任何一次交戰結果的確切 "答案"。戰斗的熵和不穩定性在《與艦隊作戰》一書中有詳細論述，是一個值得重視的因素，例如，在中途島，6 枚炸彈擊沉了 4 艘航母，但在沖繩，5 枚神風特攻機卻沒有擊沉 1 艘驅逐艦 "拉菲 "號。俗話說，賽跑不一定是最快的，競賽也不一定是最強的，但這就是賭注。

需要指出的是，分布式兵力的單點故障是協調對另一支兵力實施打擊的能力。如果自己的兵力分布更廣，這種協調就會變得更加復雜，如果對方兵力也是分布式的，協調就會更加復雜。這可能是由于干擾或其他通信中斷造成的，但也可能是由于未能有效協調打擊行動造成的，這可能是簡單的武器分配不當、訓練不足或其他缺陷。

分布式兵力領先于集中式兵力的一種情況是，分布式兵力中只有一部分被敵方發現并吸收了敵方的攻擊，但卻能在陣亡前與分布式兵力的另一部分聯合打擊。但這并不是一種 "作戰概念"，它更像是一種偵察戰術，在前幾代中，這種戰術通過 LAMPS Mk III、"鷹鏈 "和海軍戰術數據系統（NTDS）可以更好地實施。

DMO 或許能夠 "使對手的目標定位和決策復雜化"，需要指出的是，如果敵方也進行了分布，這將適用于己方兵力。但當涉及艦隊的打擊功能時，分布式兵力最好能有效地集結進攻火力，否則就有可能在細節上被擊敗，充其量只能在被擊毀和受損艦船數量上進行令人失望的交換。

作者：Anthony Cowden

美國特種作戰司令部固定翼項目執行辦公室（PEO-FW）提供特種作戰（SO）特有的有人和無人固定翼空中力量能力，以有效支持特種作戰部隊（SOF）。PEO-FW與作戰人員和各種開發和支持組織合作，同步進行采購活動，以部署一系列先進技術的傳感器、防御性反制措施、先進的航空電子設備和任務培訓系統。這種伙伴關系確保SOF固定翼飛機能夠在預期的威脅環境中完成任務，并解決老舊機隊的可支持性挑戰。美國海軍司令部的有人和無人固定翼飛機為特種部隊的空中機動性、空中加油支持、空中精確交戰以及空中情報、監視和偵察（ISR）能力提供了骨干力量。

他們通過MC-130H戰斗塔倫II、MC-130J突擊隊II和CV-22鶚式飛機等武器系統，為SOF在敵對地區內外提供關鍵的滲透、撤離和補給能力。AC-130J Ghostrider、AC-130W Stinger和AC-130U Spooky使用軍方通用的武器和特種部隊特有的Stand-off精確制導彈藥來對付各種高價值目標，提供關鍵的精確交戰和近距離空中支援。各種有人和無人系統通過U-28A飛機、JAVAMAN、MC-12 Liberty、Mid-Endurance UAS和MQ-9等系統為士兵、水兵、空軍、海軍陸戰隊和特遣部隊指揮官提供實時的全球空中ISR。特種部隊固定翼機隊的低密度、高需求的性質是用于繼續改進和維持部隊的采購方法的一個關鍵驅動因素。這些飛機的高操作節奏需要創新的手段，以納入能力和維持的改進，同時確保足夠的飛機可用性。

美國陸軍條令出版物（ADP）5-0《作戰過程》將軍事決策過程（MDMP）定義為：“一種迭代的規劃方法，以了解態勢和任務，制定行動方案（COA），并產生一個作戰計劃或命令。”陸軍野戰手冊（FM）6-0《指揮官和參謀部組織和行動》包含了MDMP的詳細方法，將其描述為：“一個幫助領導者運用徹底、清晰、合理的判斷、邏輯和專業知識來理解態勢，制定解決問題的方案，并達成決策的過程。”自1997年以來，七步過程一直保持不變，只是對子步驟做了些許調整。界定一個問題并選擇最佳的COA是專業軍事力量的一種超越性品質。然而，有兩個關鍵因素正在為陸軍的作戰過程帶來潛在的關鍵漏洞。首先，陸軍預計未來的作戰環境（OE）正變得越來越復雜和非線性。其次，俄羅斯和中國已成為勢均力敵的對手，在武裝沖突的層面上競爭，以實現區域主導地位和全球影響力。總而言之，從復雜自適應系統的角度來看，陸軍當前的詳細性規劃方法，即MDMP，可能還沒有準備好應對這些突發特性。2014年陸軍對FM6-0進行了最后一次全面修訂。隨著陸軍繼續推進裝備和訓練現代化，它也必須在一個日益非線性和復雜的OE中，探索線性規劃過程的持續可行性。

美國陸軍多域作戰概念

2018年12月，美國陸軍訓練與條令司令部（TRADOC）在小冊子（PAM） 525-3-1《2028年美國陸軍多域作戰》中發布了陸軍新作戰概念。該概念設想改造陸軍條令以應對21世紀戰爭的挑戰。TRADOC手冊525-3-1是陸軍用于持續進行勢均力敵競爭的作戰概念。在許多方面，其認識到陸軍一直處于能力陷阱之中。能力陷阱是在自適應系統中發現的一種穩定次優解決方案。由于擔心短期績效下降，它會抵制采用新規則、新技術或實踐。制度體系之所以能維持這些能力陷阱，是因為雖然它們是低劣的，但已經在其中投入了高水平的技能、培訓和資源。

勢均力敵的威脅，加上新的和新興的技術，已經改變了陸軍在作戰功能中思考和運用當前和未來能力的方式。最困難的轉變可能發生在指揮和控制（C2）方面，原因有二。首先，未來的對手將爭奪電磁波譜（EMS），這使得難于維持通信。其次，多域作戰（MDO）概念描述了一個可能需要多域同步過程的作戰環境，該過程是由指揮官和參謀部在整個規劃和執行周期中在所有領域和環境中持續合作演變而來的。美國已經有75年沒有與同行競爭者作戰了；因此，各個軍種在概念上側重于打自己的對稱領域戰爭，而在其他領域支持其他軍種的關注較少。針對同樣強大的敵人進行詳細性規劃的制度記憶已經萎縮。

不斷變化的戰爭特征

抽象的角度來看，MDMP 是陸軍選擇將信息轉化為知識以生成和傳達決策的方法。理解戰爭的特點是至關重要的，因為它將構建信息的結構、分析并呈現給決策者。陸軍的MDO概念是一個重要里程碑，因為它試圖說明戰爭特征的變化將如何影響軍事行動。俄羅斯總參謀長瓦列里-格拉西莫夫（Valery Gerasimov）將軍最近說：“在 21 世紀，消除戰爭狀態與和平狀態之間差異的趨勢正在變得明顯。戰爭現在甚至還沒有宣布，就已經開始了，不會按照我們習慣的模式進行。”這在大國競爭的新時代是通過在政治、軍事和經濟領域使用分層對峙來進行的，以將美國與其伙伴分開，因為對手試圖在沒有武裝沖突的情況下實現其戰略目標。

技術進步繼續加強太空和網絡這兩個最新的作戰領域。軍事學術界的領導人現在正從領域相互依存的角度討論戰斗力的應用。換句話說，優勢部隊可以在多個領域中創建、規劃和同步致命和非致命效果。這既創造了機會，也創造了脆弱性，軍事專業人員必須努力理解和掌握。如何在這個日益相互關聯的OE中學習、規劃和操作，可能是我們面臨的最重要的任務指揮挑戰。決策過程將需要更快的速度；參謀人員將需要快速收集和評估信息和情報，以便指揮官能夠以越來越快的速度做出決策。因此，交戰將是快速的，但戰役可能是一系列曠日持久的動態交戰或戰爭之外的沖突。軍事規劃及其支持方法必須根據戰爭特征的這種演變進行調整。

當前軍事決策過程

如今的MDMP仍然是一種建立在有限理性選擇理論上的方法。其過程是結果導向的、基于偏好的。這意味著，行動取決于對當前行動的后果和未來影響的預期。這個過程中的理性邏輯是“有限的”，因為參謀人員和決策者在為一項決策構建備選方案時，無法獲得所有相關信息。此外，時間和OE內的其他行為者造成了額外的摩擦和限制，所以行動本質上并不完全理性。換句話說，軍事指揮官必須在只有部分信息的情況下做出決策。

MDMP由七個步驟組成。每個步驟都包含一系列的過程或子步驟。每個步驟的產出都能加強態勢理解，從而能夠轉移到MDMP的下一個步驟。指揮官是這個過程中最重要的參與者。在未來的作戰行動中，這種情況將繼續存在，因為他們將需要同步使用可能不在戰區內或甚至不在戰區內運作的能力和資源，但這些能力和資源在行動中發揮著關鍵作用。目前的條令表明，執行所有的步驟是詳細的、審慎的和耗時的。條令還為指揮官提供了改變步驟的靈活性，以適應時間有限的情況。

未來趨勢

形成融合（MDSC）

美國軍隊今天面臨著獨特的挑戰。這是現代軍隊第一次不得不同時將兩個新領域納入戰爭演算。新領域帶來了巨大的風險和巨大的機會，因為它們成倍地增加了沖突中的變量。美國、西歐大國、俄羅斯和中國在跨領域協調方面所追求的道路略有不同。擬議的MDSC是一個分層集成的參謀過程，旨在定期與作戰總部保持同步。MDSC建立在聯合空中任務分配循環（JATC）的基礎上。JATC在24小時內產生一個空中任務令（ATO），可根據任務要求進行調整，但通常在5天的戰斗節奏內進行規劃、執行和評估。MDO概念認識到，時間和循環對于在決定性空間內實現融合是必要的。形成能力融合循環的五個要素是準備時間、規劃和執行時間、持續時間、重置時間、循環時間。

針對融合進行規劃

決策空間的融合需要以循環思維方式進行規劃。設計可以支持這種思維方式，但部隊單元仍然須進行詳細性規劃，以有利的方式安排人員和資源。設計照亮了道路，而詳細性規劃則推動單元向其目標前進。循環過程給規劃者和決策者提供了重新應用概念和細節思維的機會，以增加他們對不熟悉作戰環境的理解。這種重新審視不是一種負擔，而是應該被看作是審視過去行動和未來計劃的一個機會，特別是對MDSC的銜接同步。如果友軍掌握了主動權，近鄰的對手將進行防御性機動——很可能是跨域的防御性機動——以試圖使友軍的行動不同步。循環過程提供了保持指揮官選擇的靈活性，而不是將資源投入到一個沒有足夠分支或延續的更僵硬的計劃中。

指揮官的重要性

指揮官在未來的OE中對概念性和詳細性規劃都將變得更加重要。對未來環境的描述以及各單元在MDMP中沒有表現出足夠的熟練程度的總體趨勢表明，需要增加指揮官的參與。在MDSC的更大范圍內進行規劃將需要在一個時間有限的環境中不斷進行規劃。FM6-0和ATP5-0.1為指揮官在規劃過程中協助其參謀人員提供了幾種選擇。指揮官參與行政管理是成功的關鍵，但他們必須注意平衡他們的參與。太多的參與，有可能扼殺團隊的創造力。如果與這個過程過于脫節，他們會發現很難理解參謀人員的工作邏輯。

無人機系統（UAS）和其他相關技術（人工智能或AI、無線數據網絡、擊敗敵方電子戰的電子支援措施）已經發展到一個新的地步，無人機系統被認為原則上能夠執行目前由有人駕駛飛機執行的幾乎任何任務。

因此，許多武裝部隊正在積極試驗有人-無人編隊協作（不同的縮寫為MUM-T或MUMT）。通過將有人和無人資產作為一個單位而不是單獨部署，無人機最大限度地發揮了其作為力量倍增器的價值，提高了在高度競爭性空域的殺傷力和生存能力。無人機系統的直接控制權可由飛行中的有人單位或單獨的空中、地面或海上指揮中心掌握。隨著時間的推移，人工智能的進步將允許無機組人員的編隊元素自主地執行大部分任務。這最終可以將人類干預減少到最低，只保留任務目標的輸入、交戰規則的定義和武器釋放的授權。事實上，這種自主能力對于MUM-T概念來說是至關重要的，以防止人類飛行員被控制無人機的額外任務所淹沒。 無人機系統的主要應用包括：

• 目標偵查；
• 為有人駕駛飛機進行戰損評估；
• 電子戰；
• 各種有人或無人平臺之間的數據和通信中繼/接口；
• 武裝護衛。

在“武裝護衛”角色中，無人機系統可以在有人平臺執行任務之前壓制敵人的防空設施（SEAD角色），或者作為一個外部武器庫，使單一的有人駕駛飛機在每次任務中能夠攻擊大量的目標。

• 1 美國陸軍MUM-T
  • 旋翼系統
  • 推進能力建設
  • 下一代有人-無人編隊步驟
  • 韓國
• 2 美國空軍MUM-T
  • 美國空軍SKYBORG
  • SKYBORG 路線圖
  • 朝記錄項目發展
  • ATS/忠誠僚機
  • 英國皇家空軍“蚊子（MOSQUITO）”
  • FCAS - 未來戰斗航空系統
  • FCAS - 法國PANG
• 3 美國海軍MUM-T
  • 美國海軍MQ-25 STINGRAY加油機
  • 無人駕駛型F/A-18測試
  • 美國海軍的下一代空中優勢
• 4 其他國家發展狀況

美國負責采購和維持的國防部副部長辦公室（OUSD A&S）的任務是快速和低成本地向作戰人員和國際合作伙伴提供和維持安全和有彈性的能力。現在迫切需要開發適應性采購框架（AAF），以加快軟件開發和采購流程，加強作戰概念（CONOPS），如分布式海上作戰（DMO）。國防部（DoD）必須利用與國防戰略和全球威脅的性質相聯系的數據驅動的分析來塑造AAF，并擴展新的能力來應對新的威脅。威脅和能力共同演化矩陣（TCCM）解決了這一要求。威脅是一種能力試圖處理的問題。一種能力是代表威脅的問題的解決方案。共同進化算法探索了一些領域，其中一個能力或能力組合的質量由其成功擊敗一個威脅或威脅組合的能力決定。TCCM有可能在新的和有爭議的環境中系統地優化、推薦和共同演化能力和威脅。我們展示了一個關于幫助項目執行辦公室（PEO）使用從公開來源匯編的非機密數據對特定領域DMO的能力和威脅進行戰役的用例。

引言

不僅美國防部負責采購和維持的副部長辦公室（OUSD A&S）有必要制定采購戰略，而且整個國防部也有必要應用數據驅動的分析以及與國防戰略和全球威脅的性質相聯系的創新和適應性作戰概念（CONOPS），并為作戰人員擴展新的能力。

例如，為了提高部隊的總體戰備能力，并在廣泛的行動和沖突頻譜中隨時投射戰斗力，海軍需要靈活的指揮和控制（C2）組織結構來滿足CONOPS。例如，DMO是海軍的一個CONOPS，而遠征先進基地作戰（EABO）是美國海軍陸戰隊（USMC）的一個CONOPS。DMO和EABO都是海戰現代化的新興作戰概念。PMW 150是PEO C4I的C2系統項目辦公室，也是C2解決方案的主要提供者，它的工作重點是將作戰需求轉化為海軍、海軍陸戰隊、聯合部隊和聯軍作戰人員的有效和可負擔的作戰和戰術C2能力。PMW150的任務是 "以創新的方式滿足相關能力的操作要求，使作戰人員能夠保持C2的優勢"（Colpo，2016）。

另一方面，美國艦艇的海上行動，特別是在沿海地區，將繼續存在爭議和危險；因此，當務之急是發展DMO和EABO，以實現統一的行動愿景。DMO的目的是在有爭議的環境中支持國家和戰略目標。DMO的概念不僅將進攻性打擊視為在戰斗中獲勝的主要戰術，而且還將欺騙和迷惑敵人的能力確定為在有爭議的環境中獲得成功的關鍵任務。目前的工作重點是將現有的平臺、系統和能力與DMO的具體戰術相結合，以實現海上戰略和作戰目標。DMO被定義為 "通過使用可能分布在遙遠的距離、多個領域和廣泛的平臺上的戰斗力來獲得和保持海上控制所必需的作戰能力"（海軍作戰發展司令部[NWDC]，2017）。

DMO作為海軍和海軍陸戰隊資產運作的一個概念，其發展源于分布式殺傷力（DL）模型（Popa等人，2018）。DMO的概念采用了DL的擴展觀點，由三個支柱組成：通過網絡射擊能力提高單個軍艦的攻擊力，將攻擊能力分布在廣泛的地理區域，并為水面平臺分配足夠的資源，以實現增強的作戰能力（Rowden, 2017）。DMO還強調在所有領域，包括空中、地下和網絡戰，都需要更有彈性和可持續性的水面平臺。DMO的未來觀點是成為以艦隊為中心的戰斗力，通過整合、分配和機動性，允許在多個領域（有爭議的空中、陸地、海上、太空和網絡空間；國防部，2018）同時和同步執行多種能力和戰術，以便在復雜的有爭議的環境中戰斗和獲勝（Canfield，2017）。因此，DMO不僅包括傳感器、平臺、網絡和武器的傳統戰爭能力，而且還延伸到隨著新技術發展的其他戰術。DMO概念使用涉及ISR、機器學習（ML）和人工智能（AI）的先進探測和欺騙，特別是使用無人系統來增強進攻性戰術行動的能力；因此，通過潛在地利用平臺、傳感器、武器、網絡和戰術的不同組合，可以在所有海上領域放大一支多樣化但統一的部隊的戰斗力。

DMO的概念包括詳細的能力，如反措施、反目標和反介入的戰術。反措施是旨在轉移威脅的防御性能力。反目標可能是進攻性能力、欺騙性戰術和轉移威脅的作戰演習。欺騙性戰術包括無人資產群、機械和物理反措施、電子干擾和限制電磁輻射，或排放控制（EMCON）。反介入是為了消除威脅。

傳統上，基線部隊結構由一組固定的友軍艦艇和飛機組成，排列成行動組，包括航母打擊組（CSG）、遠征打擊組（ESG）、水面行動組（SAG），以及各種獨立的可部署單位，如EABO的遠征海軍部隊。

DMO的行動要求包括能力、人力、維護和供應等資源，需要仔細分析、計劃和執行，這需要正確的數據戰略、分布式基礎設施和深度分析。威脅與能力協同進化矩陣（TCCM）的技術概念解決了DMO和EABO行動的要求。威脅是一種能力試圖處理的問題，包括其復雜性和緊迫性。一種能力是代表威脅的問題的解決方案。來自ML/AI社區的協同進化算法探索了一些領域，其中能力或能力組合的質量由其成功擊敗威脅或威脅組合的能力決定。戰爭游戲模擬中使用的協同進化算法類似于國防應用中廣泛使用的蒙特卡洛模擬，只是它們參與了預測和預報、優化和博弈（minmax）算法等ML/AI。DMO和EABO概念要求處理不斷變化和發展的威脅的能力和資源網絡的靈活性和進化。

圖 1. 每個節點都使用 CLA 注意：每個節點的內容和數據可能包括能力；首先需要對能力進行索引、編目和數據挖掘。

圖 2. TCCM 和兵棋仿真的概念

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。