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美國陸軍在多域作戰（MDO）中的作用是 "穿透和瓦解對手反介入和區域拒止系統，利用由此產生的機動自由實現戰略目標（取勝），且兵力以有利條件重返競爭"。前陸軍未來司令埃里克-韋斯利中將將 MDO 定義為一種 "戰術"戰斗，戰術指揮官需要能夠 "思考、評估和運用 "戰爭的所有領域，以便有效地 "射擊、移動和通信"。這種執行地面作戰的能力是陸軍戰術編隊的基本執行角色，因此需要強大的跨域機動自由度。

然而，空間領域提供的機動空間往往被機動指揮官忽視，如果不加以控制，將直接限制地面作戰中的機動自由。根據美國國防情報局（DIA）2019 年發布的《太空安全面臨的挑戰》報告，太空作戰為地面兵力提供了 "地理定位和導航、目標識別以及跟蹤對手活動 "等太空輔助服務。定位、導航和授時（PNT）衛星；情報、監視和偵察（ISR）衛星；以及基于軌道威脅的反空間系統提供這些服務。這些服務中最關鍵的是基于威脅的反空間系統。它們直接攻擊和反擊對提供地面能力至關重要的 ISR、PNT 和導彈預警衛星。

雖然天基資產的有形產出與成功的戰術演習息息相關，但陸軍與這些使能因素的聯系是通過陸軍的太空與導彈防御司令部（SMDC）在戰略層面上保留的。太空與導彈防御司令部是一個戰略級的陸軍兵種指揮部，其明確的任務式是發展和提供 "當前和未來的全球太空、導彈防御和高空能力，使陸軍、聯合部隊以及盟友和伙伴能夠實現多領域作戰效果；加強威懾、保證和探測戰略攻擊；以及保護國家"。因此，SMDC 保留了如何以及何時利用 ISR、PNT 和反空間衛星來幫助作戰人員，而不是需要這些能力的地面指揮官。

這就造成了 MDO 的空白。聯合出版物 3-0《聯合作戰》將機動定義為一種 "戰術 "行動，"部隊指揮官將兵力與火力和信息相結合，以獲得相對于敵方的位置優勢"。然而，在空間領域引入這種位置優勢的資產--包括進攻性和防御性資產--嚴格保留在戰略層面。因此，如果 MDO 內的實際火力和機動發生在戰術層面，那么戰術層面的編隊就需要保留在所有領域創造機動自由的資產。韋斯利中將甚至承認了這一差距，呼吁需要 "在[戰術]梯隊擁有空間資產"。

此外，這并不是一個新概念。第 82 空降師擁有來自第 4 防空炮兵第 3 營的內建和附屬短程防空炮兵（SHORAD）資產，可在聯合強行進入行動中提供空域機動自由，從而實現更有效的地面作戰。第 915 網絡戰營通過遠征隊 "提供可擴展的能力......為陸軍機動[戰術]指揮官提供拒絕、降低、破壞、摧毀和影響網絡空間效果的能力"?，他們的努力反過來又在網絡領域創造了戰術重點機動空間，直接為地面作戰提供了更多的機動自由。

正如陸軍戰爭學院發布的《2021-2022 年關鍵戰略問題清單》中所建議的，陸軍必須將定向能武器（DEWs）和動能武器（KEWs）等有機 SMDC 資產靈活運用到戰術層面，使陸基兵力能夠在多域戰斗中進行跨域射擊和機動。

背景

2018 年，美國陸軍訓練與條令司令部（TRADOC）出版了小冊子 525-3-1《2028 年多域作戰中的美國陸軍》。正如時任陸軍參謀長馬克-米利（Mark Milley）將軍所說，"戰爭的特點 "已經發生了變化，原因有二。首先是 "新興技術 "的軍事應用改變了戰爭方式，以至于戰場的范圍需要完全重新定義。其次是戰略競爭對手（俄羅斯等大國）將這些新技術與他們的 "軍事條令和行動分析""綜合 "起來，在空中、陸地、海上、網絡和太空等所有領域與美國作戰。這就產生了一個 "軍事問題"，即不僅要在所有領域擊敗戰略競爭對手，還要將這些努力歸納到各個領域，使陸基兵力能夠進行跨領域射擊和機動。然而，這看起來像什么？如何將這一概念付諸實施？

美國國防部已經做了大量工作，提出了所謂的 "所需能力集"。在這些能力組合中，"太空能力組合 "必須能夠利用 "太空作戰 "來補充陸地作戰，支持 "打開和利用優勢窗口，在保護友軍作戰能力的同時給敵方造成困境......" SMDC是陸軍發揮這一作用的戰略組成部分。具體而言，SMDC 內的第 1 太空旅 "開展太空行動，提供決定性的戰斗力，支持陸軍和聯合作戰團體"。第 1 太空大隊負責提供這種決定性的戰斗力，并開展太空技術行動。從根本上說，在全球反恐戰爭期間，這些技術行動的執行是通過 ISR、PNT 和網絡戰衛星行動提供的增強態勢感知來實現的。然而，從根本上說，需要改變空間行動的優先次序。美國國防情報局題為 "太空安全面臨的挑戰 "的報告強調了兩個主要結論。

首先，戰略競爭對手俄羅斯等對太空領域的看法與美國根本不同。他們將太空領域提供的能力視為降低美國在所有領域有效性的途徑。這一點從其在 2015 年全面調整兵力就可見一斑。

其次，俄羅斯等所展示的能力超過了美國目前的能力。其都擁有衛星能力，可提供卓越的空間態勢感知能力，并在移動式 DEW 系統和地基反衛星導彈的研發競賽中遙遙領先。

在2015年，俄羅斯在深思熟慮的重組工作中創建了航空航天部隊。對太空戰的重新關注將所有太空企業置于國家控制之下。這些集中的工作使俄羅斯成為在軌反空間系統的主導國家。兩用衛星的近軌能力超過了美國。俄羅斯衛星可以調整航線和軌道，使其新的軌道足夠接近美國衛星，從而造成永久性的破壞影響。

鑒于這一背景，本文將實現兩個目標。首先，由于空間技術操作是在空間領域創造機動自由的方式，將研究美國目前在DEWs和KEWs方面的能力。其次，將為地面部隊機動指揮官在戰術層面如何實施這些資產提供一個建議框架。

定向能武器

定向能武器使用定向和集中式的能量束來 "擾亂、破壞和摧毀敵方裝備"。定向能武器可以是空間型的，也可以是地面型的。

天基定向能武器是戰略定位在特定軌道上的衛星，裝備有武器化的定向能變體。當衛星在軌道上運行時，這些能量變體會集中攻擊敵方衛星，以破壞其能力或將其摧毀。效果僅限于定向能變體的射程。通常情況下，如果衛星以同一軌道上的敵方衛星為目標，則可達到最大效果。例如，低地軌道定向能武器瞄準和/或摧毀也在低地軌道上的敵方衛星。

天基甚低頻武器的使用將太空變成了一個作戰領域，一個影響波及地面兵力的戰場。使用時，美國天基定向能武器在衛星對衛星的戰斗中瞄準并摧毀敵方衛星。由于敵方能力的大幅削弱，太空領域的這種戰斗為陸地領域創造了跨領域的機動自由。對手 PNT 和 ISR 能力的降低直接阻礙了對手的地面移動和態勢感知。因此，這一戰術優勢為地面上的友軍提供了更大的機動自由。在最終狀態下，在空間領域獲得的控制權可為地面火力和機動提供機動自由。

圖 1 - 地基動能武器和地基定向能武器

圖 2 - 天基定向能武器

雖然上述理論與作為作戰學科的 MDO 相輔相成，但在實踐中卻嚴重脫節。目前，SMDC 和第 1 太空旅保留了戰略梯隊的所有太空資產，包括天基 DEW。因此，戰術機動指揮官必須向戰略層申請使用天基 DEWs，以實現其對敵方的預期戰場效果。這就是功能區 40--空間作戰軍官代表其機動指揮官在特定時間窗口請求實現戰場效果。在全球反恐戰爭期間，這可能是足夠的，因為當時的威脅并不存在太空能力，而且作戰時間比較寬松。然而，考慮到俄羅斯等當前的太空能力，如果當前的機動指揮官希望既能對抗威脅的太空能力，又能同時實現進攻性的跨域機動自由，他們就需要與太空領域建立實時聯系。這就要求機動指揮官與太空領域建立實時靈活的聯系。

從空域中尋找靈感，跨域火力與機動的聯系并不是一個新概念。對于空域的跨域火力和機動，機動指揮官會被指派一名附屬的美國空軍（USAF）聯合終端攻擊控制員（JTAC）。聯合終端攻擊控制員指揮美國空軍飛機在戰場上的行動，通過近距離空中支援實現地面機動，從而實現對空域和陸域的控制。從本質上講，JTAC 為機動指揮官提供實時解決方案，解決跨域差異帶來的戰場問題。正如 JTAC 可為機動指揮官提供空地關系選擇一樣，機動指揮官也應配備一名可提供空地解決方案的天基 DEW 專家或 JTAC 同等人員。這名兵力可以來自第一太空營，也可以來自美國太空部隊，因為太空部隊開始吸收更多的 SMDC 工作量。無論如何，為機動指揮官增加一名類似于 JTAC 的空間使能人員對于彌合戰略空間資產與戰術作戰之間的明顯差距至關重要。

此外，空間賦能器--JTAC 的作用將不僅僅局限于控制和執行 DEW 空間技術行動。通過充當陸地和太空領域之間的內在聯系，這些使能者還能為機動指揮官提供整個太空領域的實時太空態勢感知，因為它直接影響到地面狀況。這將包括實時威脅衛星和能力更新，以及完善的友軍 ISR 和 PNT 窗口。

與天基預警機不同，陸基預警機具有諷刺意味的是更為復雜。從理論上講，陸基定向能武器通過與天基定向能武器相同的介質達到相同的效果，但需要足夠強的千瓦（kW）輸出功率才能在更遠的距離上達到相同的效果。這就意味著陸基定向能武器必須產生足以穿透大氣層并摧毀敵方衛星的聚焦能量變體，同時光束控制要足夠小，以免造成大范圍的附帶損害。目前投入使用的陸基定向能武器只能產生 50 千瓦的輸出功率，這只足以使敵方火炮失效，更不用說衛星了。陸軍的目標是在 2022 年將這些激光器安裝在由四輛斯崔克組成的一個排上，并在戰術層面上實施。美國陸軍的下一步目標是在 2024 年之前將 300 千瓦的陸基 DEW 變體投入實戰。即便如此，這樣的能量輸出最多只能摧毀一枚巡航導彈，更不用說穿透大氣層，影響對手衛星了。

圖：在德國霍恩費爾斯（Hohenfels）舉行的一次演習中，一名美國空軍聯合終端攻擊控制員實現了空域機動自由。太空部隊的聯合終端攻擊控制員也可以分配到陸軍編隊，在太空領域提供同樣的機動自由。

《物理學雜志》的空間物理學家進行的高級模擬顯示，有效中和低地球軌道衛星的功率閾值為 3 兆瓦（MW），是美國目前發射功率的 1,000 倍。然而，同一份研究報告指出，美國陸軍目前擁有的地面激光器功率上限為 10 兆瓦。因此，盡管所需的能量輸出技術可能已經存在，但在機動指揮官的編隊中配備移動式反衛星陸基定向能武器之前，還必須實現若干技術飛躍。

美國導彈防御局已經委托彈道導彈防御系統激光縮放項目來彌補這些不足。激光縮放項目旨在生產更小、更輕、更便攜的 10 兆瓦激光器。然而，項目的完成還需要七年時間。因此，便攜式 10 兆瓦激光平臺的實施，以及作為陸基反衛星 DEW 的能力，可以遵循與 50 千瓦 "斯特賴克 "反炮兵 DEW 相同的實施規程，這些 DEW 將在 2022 年之前裝備部隊。

動能武器

從概念上講，關鍵制導武器是最容易理解和使用的反空間系統。KEW 不需要將任何東西送入軌道就能摧毀敵方衛星。它們通過發射火箭和/或導彈，向敵方衛星投送殺傷載具，使殺傷載具具有足夠的速度穿透大氣層并摧毀敵方衛星，從而實現這一目的。KEW 通常由固定或移動發射系統、穿透大氣層的導彈和摧毀衛星的實際殺傷載荷組成。由于整個交戰過程都在大氣層外進行，目標衛星和殺傷飛行器的速度都高得驚人，因此殺傷飛行器的有效載荷相當小。然而，實施關鍵制導武器的簡便性僅止于此。盡管使用 KEWs 的做法經過測試是可行的，但在使用 KEWs 摧毀衛星時有兩個主要的后勤問題。

首先，由于衛星的摧毀完全取決于殺傷飛行器的時間和定位，這種高能量相互作用對衛星的物理摧毀會產生大量的軌道空間碎片。這些軌道碎片顆粒可能會形成自己的軌跡，由此產生的矢量可能會對友方衛星造成損害，甚至會形成整個區域，使計劃軌道不再可行。這些不可預知的二階效應使得實際實施激波摧毀衛星成為最不可取的方法。KEW 產生的可追蹤空間碎片的這種不可預測性使大多數國家選擇了不同的空間控制解決方案。

其次，KEWs 需要非常具體的發射考慮。對火箭軌跡有重大影響的大氣和氣象條件會阻礙 KEW 的發射。某些 KEW 需要堅固的發射場，并配有類似于非暴力火箭行動的任務式指揮節點。移動式 KEW 仍然需要有平坦、均勻表面的開闊地作為可行的發射臺。盡管存在這些后勤方面的限制，地基關鍵預警武器仍是友軍和敵對兵力最常用的反空間措施形式。此外，從已經能夠發射衛星的國家轉變為發展 KEW 的國家是一個最小的飛躍。因此，對 KEWs 的威脅分析要比對 DEWs 的分析更有力、更復雜。

中國不僅已經擁有可作戰的 KEW，而且已經開始與地面兵力進行整合和訓練。中國目前的地基關鍵預警能力只能對 ISR 和 PNT 低地軌道衛星進行測距。據估計，中國目前正在研制可瞄準地球同步軌道衛星的移動式地基關鍵預警機。地球同步衛星負責洲際彈道導彈的預警和探測。因此，中國只需數年就能摧毀美國探測飛行中的核導彈的能力。這種跨領域能力不僅能提供地面機動自由，還能提供非常規的戰略優勢。

此外，俄羅斯正在研制一種可摧毀低地軌道衛星的移動式 KEW。俄羅斯完成了 PL-Nudol 反衛星導彈的第八次實地測試--這是一種可地面運輸的機動 KEW，可輕松與地面機動編隊整合。雖然不像中國的同類產品那樣具有地球同步高度能力，但 PL-Nudol 令人難以置信的機動性使其更容易與機動兵力整合，并為俄羅斯機動指揮官提供了戰場上可行的空間控制措施。

俄羅斯和中國并不是擁有地基 KEW 的唯一威脅。伊朗于 2009 年成功發射了一顆低地軌道衛星。伊朗只需對其運載火箭進行少量武器改裝，就能擁有地基 KEW。此外，朝鮮也成功發射了一枚彈道導彈和一枚太空運載火箭。此外，北朝鮮已成功發射了彈道導彈和太空運載火箭。兩者相加，北朝鮮在研制地基 KEW 方面僅落后一小步。

盡管地基關鍵預警武器的威脅增大，但關鍵預警武器造成的軌道碎片在空間領域造成的作戰變數超過了其成功摧毀衛星所提供的跨領域機動自由。因此，實現跨域火力和機動應強調防止對手使用地基關鍵預警武器，而不是由友軍實施。目前，這些系統和計劃已經付諸實踐。

地基中段防御（GMD）計劃負責開發和實施反彈道導彈，旨在攔截飛行中的敵方洲際彈道導彈（ICBM）。美國目前部署了 44 枚這種攔截器，其中 40 枚位于明尼蘇達州格里利堡，4 枚位于加利福尼亞州范登堡。洲際彈道導彈在飛行軌跡的最高點離開地球大氣層。因此，洲際彈道導彈和地面 KEW 的初始推力速度相似，足以在敵方 KEW 離開大氣層并造成軌道碎片問題之前將其攔截。

雖然從概念上講是可行的，但在將 GMD 攔截器從洲際彈道導彈攔截器轉換為 KEW 攔截器之前，還有一些未完成的要求。從技術上講，這些攔截器需要進行改裝，以便能夠跟蹤和攔截 KEW 軌跡，并且能夠以比目前跟蹤洲際彈道導彈軌跡更快的速度進行跟蹤和攔截。此外，軍備控制與不擴散中心的一項研究確定，目前已投入使用的攔截器的效能有限。

假定這些技術障礙得到解決，反核武器攔截仍將保留在大戰略和國家層面。若要實施基伍攔截彈以實現地基戰術機動，則需要在部署反基伍攔截彈的批準級別上實現模式轉變。然而，戰術機動指揮官在跨域條件設定方面也有戰術先例。

地面部隊戰術指揮官在地面部隊通過空降或旋翼突擊滲透之前領導壓制敵方防空（SEAD）。地面部隊戰術指揮官擁有實施 SEAD 資產所需的自主權，以確保友軍在空域擁有優勢，使其能夠滲透。實施 SEAD 的有形資產不一定與機動指揮官同處一地，但戰術層面仍可自主使用這些資產來創造條件。因此，在戰術層面實施反戰爭遺留爆炸物攔截器可以達到類似的目的，只不過是在空間領域。壓制敵方空間武器（SESW）需要成為戰場上設定的另一個條件。在 MDO 的世界里，如果敵方兵力在戰術戰斗中發射 KEW，戰術指揮官將需要這一權力，用攔截器進行壓制。在最高級別保留反 KEW 攔截器只會阻礙需要跨域火力和機動的地面戰術指揮官直接實時影響其戰斗空間。GMD 和 SMDC 可以在其級別上保留實物資產，并擁有發射程序。但是，如果戰術機動指揮部要對抗敵方的 KEWs，則應賦予其發射權，從而實現 MDO 的戰術機動自由。

圖：2019 年 3 月 25 日，從加利福尼亞州范登堡空軍基地發射一枚地基攔截器，對具有威脅代表性的洲際彈道導彈目標進行首次齊射接戰測試。

結論

在現代戰場上，MDO 要求戰術機動指揮官影響戰爭的所有領域，為兵力創造必要的跨領域火力和機動。雖然這給機動指揮官帶來了更大的影響力，使空中和網絡領域的模式發生了轉變，但太空領域仍然是戰術機動指揮官無法控制的戰略領域。天基資產為地面兵力提供地理定位、導航、目標識別和許多其他服務。然而，維護這些衛星--或不讓敵方兵力擁有同樣能力--的太空領域進攻機制卻完全被 SMDC 保留在戰略層面。將 DEWs 和 KEWs 重新分配到戰術層面為戰術機動指揮官提供了解決方案，使其能夠對太空領域實施控制，并在地面層面實現跨領域火力和機動。

一個直接的解決方案是將對 DEWs 的控制和消除沖突交給類似于 JTAC 的空間使能者。這將為機動指揮官提供與空間領域的切實聯系，在空間領域中，定向能衛星與衛星之間的戰斗會影響地面機動。從長遠來看，將地基定向能武器整合到戰術層面的機動編隊中將產生更及時的效果。雖然美國離這種能力只有幾年的時間，但俄羅斯等已經在致力于地基定向能武器的開發和戰術整合。

關鍵核武器可能是實施進攻性太空控制的傳統和首選形式。然而，用 KEW 摧毀敵方衛星會產生軌道碎片，對整個空間領域造成巨大影響。此外，由于發射 KEW 屬于國家級可探測行動，因此將對地基 KEW 的實際控制權交給戰術機動指揮官并不可行。然而，與目前戰術指揮官在空降和空中突擊前擁有 SEAD 的條令類似，戰術機動指揮官需要對重新設計的反彈道導彈攔截器進行作戰但應急的控制，以便在大規模作戰前壓制和摧毀敵方的反空間能力。

雖然戰爭的性質不會改變，但戰爭的特點會改變。MDO 的盛行和威脅能力的增強，使戰術層面的多領域影響變得更加重要。空間領域是最關鍵、最容易被忽視的領域，也是這種模式轉變的下一個領域。

1. 問題陳述

集中式指揮和控制（C2）是軍事優勢國家的奢侈品。與近鄰（近同行）對手的沖突將對約米尼的內部交通線造成挑戰，因此優勢可能是局部和暫時的。雖然集中式 C2 帶來的風險較小，但近鄰敵人兵力有限，只能采取集中式指揮、分布式控制的模式。美國空軍應對近敵較量的辦法是開發一種名為 "先進作戰管理系統"（ABMS）的網狀網絡 C2 系統，將 "物聯網 "引入戰場。ABMS 預計耗資數千億美元，雄心勃勃、富有創造性，而且模糊不清。在開始類似于 F-22 和 F-35 計劃的又一次大規模采購以建造 ABMS 之前，空軍應首先考慮以下格言。首先，創新并不一定需要發明。換句話說，要考慮這樣一種可能性，即滿足擬議能力和要求的硬件已經存在，只需組裝、改進和逐步提高即可。其次，沿著這一思路，為打擊簡易爆炸裝置，在用于持久情報、監視和偵察（ISR）的廣域運動圖像（WAMI）方面取得了巨大的計算進步，并將其打包用于低成本可減載機身。用于持久性 ISR 的 WAMI 是 ABMS 的前身。最后，未來沖突的速度可能要求在 ABMS 系統中使用人工智能進行自動目標定位。在采用 ABMS 之前，必須考慮自動目標定位的法律和道德因素，以免空軍打開未來主義烏托邦的潘多拉盒子。

2. 確定需求的緊迫性

如今，大國有能力使集中式航空指揮與控制（AC2）方法失效。要做到這一點，他們不必處處拒止通信；他們只需使流程過于繁瑣而難以維持，減緩 "觀察、定向、決定、行動"（OODA）循環，這將迫使美國在本質上變得被動。大國將通過在網絡上嚴守紀律、保持沉默、操縱數據，迫使美國操作員對其 C2 系統失去信心，最終降低其有效性。接下來或同時，大國將阻礙或削弱更快的通信手段，如衛星通信和數據服務，導致美軍兵力無法執行其主要、備用、應急和緊急（PACE）計劃。從邏輯上講，這些計劃往往會恢復使用效率越來越低的通信媒介，即高頻（HF）通信形式，用于 C2 節點之間的長途或視線范圍以外的信息交換。這大大降低了集中式 AC2 所需的反饋回路。

美軍的近期對策是將控制權下放到前沿部署的 C2 節點，并實施任務指揮，使指揮官的意圖高于詳細的作戰命令。不幸的是，這樣做會使敵方無法進入控制與報告中心、空中支援作戰中心或任何等同部門的梯隊單位。大國廣泛關注反介入區域拒止（A2AD）能力，建立了一種縱深防御模式，將扼殺美國向前推進行動的努力。要戰勝這種情況并非不可能，但需要分布式，以實現比目前人類 "在環路中 "更快的目標定位周期。問題是，"軍方目前是否具備實現這一目標的能力？在回答這個問題之前，讀者必須考慮這種能力的具體要求。

3. 確定要求

需求始于聯合航空條令。如果不了解規劃中應該發生什么，就無法建立一個有效或符合道德規范的人工智能增強型分布式解決方案。換句話說，在人工智能增強型分布式解決方案中，敵方會破壞的流程仍必須以某種方式發生。為了縮小范圍，本論點將只關注從開始到執行和評估的聯合空中任務命令（ATO）周期，這是聯合兵力空中分隊指揮官（JFACC）領導戰區目標瞄準工作的手段。

ATO 周期建立在委員會、局、中心、小組和工作組（或稱 B2C2WG）的基礎上。聯合 ATO 周期的所有后續階段在某種程度上都與各軍種的空中參謀部相呼應--各軍種的周期為更大的聯合周期提供支持。也就是說，ATO 的制定始于接收聯合兵力指揮官和 JFACC 的目標、效果和指導。這種指導采取空中行動指令（AOD）的形式，確保計劃人員和分布式的執行人員統一行動。在第二階段 "目標開發 "之前，JFACC 的工作人員會召開第一次聯合目標協調委員會 (JTCB)，陸軍、海軍、海軍陸戰隊和特種作戰聯絡員等目標開發方面的所有利益相關方都會在該委員會上討論各軍種的具體需求。目標開發的成果是 "聯合綜合優先目標清單"，該清單對目標選擇工作進行了 "排序和堆疊"。這份優先目標清單強調的是有利于實現作戰層面目標的目標，情報分析師、律師和規劃人員在整個目標開發過程中都會對這些目標進行審查，并在第三階段 "武器設計與分配 "中繼續審查。

第四階段是建立并向戰區內的作戰單位發布 ATO。任務數據、路線、控制機構信息、油罐車計劃和落塵應急措施、目標和武器設計細節等信息都為戰斗提供了參考。然而，計劃永遠無法在與敵人的首次接觸中幸存下來。這四個階段奠定了人工智能增強型分布式能力的框架和要求，但第五和第六階段則明確地揭示了這些要求。在 ATO 循環的第五和第六階段，系統必須具備三種關鍵能力。首先，在執行階段，系統必須了解并尊重 B2C2WG 各項活動的上述產出。例如，它必須理解 AOD 中規定的目標，確定哪些行動或不行動將實現指揮官的最終目標，為什么某些目標比其他目標更重要，并尊重目標計劃中的交戰規則。其次，解決方案系統必須具備與航空平臺動態通信的能力，以控制空域和整合火力。此外，它還必須具備對時間敏感目標進行優先排序的能力，并在攻擊目標之前對附帶損害進行動態評估。最后，解決方案必須具備開始 ATO 循環最后評估階段的能力。這意味著該系統能夠匯總戰損評估、炸彈命中評估，并理解和闡明計劃的哪些部分已經實現，哪些沒有實現。從邏輯上講，系統必須能夠將這些結果反饋給中央指揮節點，為未來的 ATO 計劃提供信息。

4. 廣域運動圖像發展融入指揮節點

為應對恐怖組織使用的簡易爆炸裝置 (IED) 的威脅，開發了用于持久性 ISR 的 WAMI，使其成為迄今為止計算能力最強的機載資產。在 "持久自由行動 "和 "伊拉克自由行動 "初期，美國在伊拉克和阿富汗的傷亡人數急劇上升，現有持久性 ISR 的局限性變得非常明顯。"捕食者 "系統只有一個可轉向攝像機，存在 "蘇打吸管 "問題，即視場聚焦有限，視頻分析人員無法同時跟蹤多個目標。一個名為 "恒鷹 "的項目彌補了這一局限，它將六臺攝像機系統以數字方式融合在一起，形成一個巨大的基點圖像，覆蓋面積超過 200 平方公里，且沒有覆蓋空白。在天氣允許的情況下，一旦平臺著陸并提取保存的數據，就會記錄下關鍵點范圍內的每一個事件，以便回放和分析。"天使之火 "計劃將這一概念向前推進了一步，它增加了一個射頻（RF）通信鏈路，就像一個軍用級 Wi-Fi 集線器，連接到附近的地面站，這樣地面兵力就可以近乎實時地查看圖像饋送，以便立即采取行動。在近兩年的時間里，"天使之火 "每天都在費盧杰市上空飛行，同時向當地海軍陸戰隊指揮所傳輸圖像。這標志著 J. R. R. 托爾金所描繪的概念--戰場上無所不知的索倫之眼--在技術上的開端。

處理持久性攝像機產生的大量數據所需的計算能力意味著，天空中不僅有一只監視的眼睛，還有一個大腦。"天使之火"（Angel Fire）和 "恒鷹"（Constant Hawk）的后繼者是 "藍魔鬼"（Blue Devil）和 "高竿凝視"（Gorgon Stare），這兩款相機目前在中央司令部（CENTCOM）的行動中得到大量使用。藍魔 "和 "高竿盯梢 "都可以安裝在無人機（如 MQ-9 "死神"）中，并通過衛星網絡向地面兵力提供本地數據和全球數據。生成 WAMI 數據的自動分析負荷是巨大的。在 10 小時的任務中，Gorgon Stare 軟件包可生成 65 萬億像素的圖像。毋庸置疑，如此大量的圖像需要人工分析人員進行梳理和破譯。然而，巧妙的軟件開發（也稱為人工智能（AI））為這一問題提供了解決方案。WAMI 現在使用被稱為 "基于活動的智能 "的人工智能處理工具來自動評估對抗行為，這種工具最初被足球分析師用來根據陣型和開球后的初始時刻預測戰術。此外，Gorgon Stare 還使用了信用卡公司用于檢測欺詐行為的常規異常行為檢測，以突出顯示感興趣場景的異常變化。重點是，獨立機載平臺通過數據融合對戰區進行人工智能評估已經成為現實。自動控制附近軍事資產的道路已經完成了 90%。WAMI 平臺現在需要擴展其聯網能力，以便與其他 WAMI 平臺進行網狀串聯，并建立與其他武器系統的端口和協議鏈接，這一步在技術上的要求比目前的開發工作要低得多。一旦與區域系統和當地地面部隊聯網，分布式控制只需添加軟件即可。對這一事實的認識至關重要，以免美國空軍偶然發現 ABMS 的二重身，卻不知道自己創造了什么。

與自動駕駛汽車可能比人類駕駛的汽車安全得多類似，使用機器學習等技術的自動瞄準在避免平民傷亡和附帶損害方面也可能更勝一籌。一旦戰區內的 WAMI 平臺聯網并共享計算資源，自動瞄準功能就能隨時加載到 WAMI 處理器上。然而，必須明確認識到機器學習的細微差別。戰爭既復雜又繁瑣，因此不能指望將明確的計劃預先加載到分布式的自動化 C2 節點上。換句話說，戰爭的藝術過于抽象，無法創建一個計算機可以用代數方法處理的綜合物理模型（然而！）。機器學習巧妙地避免了這一事實，它通過對當前沖突的可觀察性進行訓練，將戰爭的基本特征完全參數化并加以規避。機器學習所需要的只是設計者提供的目標、數字化的觀測數據和計算能力，而這一切目前都可以通過 WAMI 平臺實現。22 機器學習所需的只是設計者提供的目標、數字化觀測數據和計算能力，而這兩者目前在 WAMI 平臺上都可實現。這就是為什么機器學習標志著能力的巨大轉變；集中式指揮部將加載其所需的指標，而分布式式控制節點將根據正在進行的沖突進行學習和調整，以調整指令結果。

在使用人工智能和機器學習時，對訓練數據的依賴會在沖突期間的精確性和正義戰爭方面帶來獨特的雙重性。從沖突一開始，分布式控制節點發布的戰術計劃實際造成的平民傷亡可能會高于人類軍事規劃人員協調的結果。這是因為機器學習是從不準確的初始條件開始的。以圖 1 為例，比較使用機器學習的自動瞄準與傳統的人工瞄準在不同時間造成的平民傷亡。起初，自動瞄準可能差得令人震驚，但與傳統的人工瞄準相比，精確度呈指數級增長。道德難題就在圖 1 中兩條曲線之間。如果知道從長遠來看將有更多平民幸免于難，美國是否會、是否應該在初期接受更高的平民傷亡？與人類相比，民眾能否容忍機器犯錯？當自動瞄準系統出錯時，誰應承擔道德和法律責任？總之，無論是有意為之還是無意識的進化，ABMS 的組成部分已經存在，并且正在與 WAMI 和人工智能組裝在一起。用 20 年時間建立 ABMS 的計劃就像在方格旗之后才開著法拉利參加比賽一樣。

圖 1：在沖突開始時使用經過人工智能訓練的自動瞄準與傳統的有意減少平民傷亡的人工瞄準相比，平民傷亡與時間的假設關系。

5. 獲取和使用自主武器系統的法律考慮因素

法律界正在圍繞上述一些問題展開辯論。在辯論的一端，一些非政府組織和政策團體主張在戰爭中全面禁止自主武器系統（AWS）。另一方面，也有人認為，根據現行法律，包括武裝沖突法（LOAC），現在就可以使用自主武器系統。如果有足夠的制衡措施，美國應該能夠根據現行國際法和武裝沖突法（LOAC）充分發展和使用 AWS。

美國國防部的現行政策禁止所有 "人在回路外 "的 AWS。(DODD 3000.09，4(a)-(c)）。前國防部長卡特強化了這一政策，他承諾國防部永遠不會完全使用具有致命能力的預警機。然而，隨著美國將重心轉向近鄰競爭，開始意識到需要更快的 C2 構建，尤其是在通信能力下降的環境中。對 AWS 進行禁止和/或嚴格限制的呼吁是短視的，而且忽視了這些武器系統可以符合《武裝沖突法》的規定，因而今天可以合法使用的事實。

《美國國防部戰爭法手冊》為新武器和武器系統的法律審查提供了指導，以確保此類武器符合國際法，特別是《日內瓦公約第一附加議定書》（API）第 36 條。API 規定，在戰斗中使用的任何武器系統都不得違反國際法或條約的任何原則。鑒于 AWS 不屬于國際法禁止的武器類別，國防部根據《武裝沖突法》的四項指導原則，即軍事必要性、區分、相稱性和人道，對新武器或應用于武器的新技術進行法律審查。

軍事必要性的最佳描述是 "為盡快有效地擊敗敵人而有理由使用戰爭法不禁止的一切必要措施的原則"。必要性與區分密切相關，是 "使沖突各方有義務主要區分兵力和平民人口，以及未受保護物體和受保護物體 "的原則。相稱性原則禁止任何 "可能附帶造成平民生命損失、平民受傷害、民用物體受損害或三種情形均有而且與預期的具體和直接軍事利益相比損害過分的攻擊"。最后，人道 "禁止為實現合法軍事目的而造成不必要的痛苦、傷害或破壞"。

那些呼吁禁止或嚴格限制戰爭預警系統的人提出的法律主張是，戰爭預警系統不能遵守《武裝沖突法》的這些原則。而另一些人則認為，目前的國際法結構為在戰斗中使用預警機提供了一條道路，雙方都必須考慮相關問題。例如，預警機能否區分平民和敵方戰斗人員（即非法目標和合法目標）？在某些情況下，即使是經驗豐富的軍事操作人員，尤其是在城市環境中的反叛亂行動中，這種區分也是非常困難的。預警機能否實時分析新信息，例如執行復雜的決策任務，以確定摧毀特定目標所造成的損害與攻擊所獲得的直接軍事優勢相比是否過大？同樣，相稱性問題也是一個難以駕馭的問題，充滿了復雜、主觀的考慮因素，即使是最有經驗的指揮官也難以作出判斷。

盡管對任何武器系統都采取了法律預防措施，但人類還是容易出錯。在需要速度的緊張、有害環境中，人類的決策能力也會下降。毋庸贅言，人類在瞄準決策中經常犯錯，而這些錯誤并不總是被定性為違反《武裝沖突法》。這些問題帶來了一個問題，即如果預警機違反了武裝沖突法或交戰規則之一，誰應該承擔責任？例如，當人類違反武裝沖突法的原則時，很容易追究某個人的責任--要么是犯錯誤的個人，要么是做出錯誤決定的指揮官。但如果 AWS 違反了武裝沖突法，是否任何個人都應承擔責任？建議可根據 DoDD 3000.09 第 4(b)段追究指揮官的責任。4(b)段規定，指揮官有責任以符合國際法和系統能力的方式操作和部署預警系統。這一論點凸顯了使用 AWS 的另一個優勢--即 AWS 只做程序設計要做的事。為此，程序員和開發人員在為 AWS 編程時，只應使用不會嚴重違反國際法的命令。

總之，數百年來，新武器和新技術一直受到抵制和譴責。本文所設想的 AWS 也遇到了同樣的阻力，但可以證明它符合國際法和《武裝沖突法》，因為武器本身并不特別新穎；相反，允許 "環外決策 "的 AWS 技術才是新的。盡管國防部的政策完全禁止 AWS，但采用這種技術所帶來的好處足以修改國防部的政策，使其傾向于采用執行決策速度比人類快得多的系統，并有能力在通信能力下降的地區這樣做。歷史也表明，人類在使用武器系統時經常會出錯，而在壓力和不確定性下的決策過程也并不可靠。雖然在近期內，隨著技術的不斷發展，繼續開發 "人在回路中 "的預警系統可能是有益的，但美國應致力于開發和部署完整的預警系統，以便在未來的近距離沖突中使用，因為那時可能會失去可靠的 C2 網絡。

美國海軍陸戰隊司令于 2016 年 9 月提出了 "海軍陸戰隊作戰概念"（MOC），以引發對未來戰爭以及海軍陸戰隊將面臨的挑戰的深入討論。海軍陸戰隊未來面臨的挑戰源于需要將平民百姓與隱藏、窩藏或只是生活在他們中間的對手區分開來。人們期望使用精確和智能武器，盡可能減少對當地平民造成的附帶損害，正如二戰后全面戰爭時期的大多數歷史所表明的那樣。沒有理由認為未來的戰爭會有什么不同。正如自方陣揮舞長矛以來的歷史所證明的那樣，不斷發展的技術將使未來的戰爭更具殺傷力。2018 年《國防戰略》預言："成功不再屬于首先開發新技術的國家，而是屬于更好地整合新技術并調整作戰方式的國家"。這一宣言乍一看似乎顯而易見，但如果真正的問題不是單一的技術，而是新興技術與現有技術的結合呢？無人機系統、靜態照片和視頻保真度、面部識別算法和人工智能（AI）的能力不斷增強，而成本和獲取途徑卻在短短幾年內不斷降低，為前線部隊提供實時目標定位和信息，而數據的分類、整理和編目仍以人類的速度進行。隨著平臺和數據流數量的增加，機器必須取代人類，以提高處理能力和速度。由有限人工智能支持的小型無人駕駛航空系統（SUAS）群將改變未來戰爭的特征，并提供必要的生物特征定位信息，將敵方從尋求躲避子彈和炸彈的友軍或中立人群中分離出來并鎖定目標。

面對近在咫尺的威脅，如何使部隊態勢能夠抵御各種威脅，是一項非常嚴峻的挑戰。空軍基地持續不斷的通信和相對的庇護所將逐漸淡出人們的記憶。部隊將通過分散、適應和移動來生存。在這種環境下，分散的部隊必須能夠在長時間不與空中作戰中心（AOC）聯系的情況下開展行動。因此，聯合部隊指揮官需要提供任務分派命令（MTO），使聯合區空軍指揮官和空中遠征軍（AEW）指揮官能夠以靈活的方式持續行動數天。在 AEW 一級，A2 和 A3 師需要能夠完成通常由 AOC 提供的職能，如目標效果小組和空中攻擊計劃主小組。這一級別的情報人員還需要根據需要部署到投送基地，以協助繼續開展行動。從 AEW 到飛行一級的指揮官都需要獲得真正的授權，以便在執行任務的過程中進行分散控制，每次持續數天或數周，通信方法也將隨之變化和調整，以便在指揮鏈上下傳遞信息。與聯合部隊的整合將需要在軍事行動任務中事先規劃和指導，部隊級指揮官將在很大程度上依賴嵌入式聯絡官（LNO）進行溝通和協調。最后，在通信能力下降的環境中，空戰管理者的指揮作用將顯著增強，甚至可以進行部隊組合和目標分配。

正文

與大國戰爭的第三天看起來與美國以往任何一場戰爭都截然不同。美國基地和關鍵指揮與控制（C2）節點普遍遭到破壞。對手的地對地導彈（SSM）和空間拒止戰術對美國用于打現代戰爭的框架造成了嚴重破壞（Priebe et al.） 關鍵的戰區空中作戰中心（AOC）與前沿基地無法通信，衛星通信癱瘓，美國較大的前沿基地遭到導彈破壞，空中優勢遠未得到保證。美軍，尤其是空軍面臨著無數挑戰。這類戰爭的成功取決于事先的準備，即以分散兵力態勢作戰的能力。以這種態勢與近鄰威脅作戰的關鍵挑戰之一是有效的指揮控制。本白皮書將探討指揮控制的這一具體方面，因為它涉及戰斗機從計劃過程到最終結果的整個過程，包括將炸彈投向目標。

美國規劃人員之所以傾向于采用分布式兵力態勢，是因為空軍基地面臨的遠程威脅以及對手削弱和破壞通信網絡的能力日益增強。大國就是這種威脅的最好例證。米蘭達-普里貝博士等人（2019, 9）在為蘭德公司撰寫的文章中指出："大國擁有的遠程精確巡航導彈和彈道導彈的數量和質量都在不斷提高，可以威脅到空軍基地的關鍵目標。其次，對手作戰思想要求在作戰初期奪取信息主導權，包括削弱或干擾敵方的通信鏈路。對手也有能力削弱或摧毀遠程高帶寬通信鏈路，如商業衛星通信（SATCOM）和海底電纜。在過去 18 年的沖突中，美國空軍部隊在戰區的駐扎方式，即大型、集中、大多未加固、輕型防御的基地，以及一直使用的 C2 結構--中央 AOC，關鍵通信節點和線路有限--在這種威脅環境中將難以立足（Lingel 2020，7）。這促使 2018 年《國防戰略》將重點放在 "從大型、集中、未加固的基礎設施向小型、分散、有彈性、適應性強的基地過渡，包括主動和被動防御...."（Mattis 2018, 6）。(馬蒂斯 2018，6）。

分布式作戰程序將有助于保持部隊的完整，并使敵方的目標定位更加復雜，但同時也會帶來挑戰。普里貝博士等人（2019 年，viii）列出了戰斗機將在其中執行任務的三種主要基地類型："留守和戰斗"、"投放 "和簡易前方布防和加油點（FARPs）。留守和戰斗基地將配備比現代基地更強大的防御系統，是空中遠征聯隊（AEW）的主要集結點。該基地還將容納大部分情報資產和其他通常與戰斗機聯隊相關的支持機構。投放式基地的防御能力較弱，但可提供維持和恢復設施，以便在基地內持續開展行動。最后，FARP 只在短時間內開放，以便為飛機加油和重新武裝（Priebe 等，2019 年，viii）。在這種運行結構下，AEW 指揮官的任務是組織和運行其基地 "集群 "中的每個投放基地和外場基地，并可能派出部分中隊在指定時間內從投放基地執行任務（派往投放基地的默認單位很可能是一個由 4-8 架飛機組成的飛行隊）。本白皮書將在這一背景下分析聯合全域指揮控制（JADC2），特別是研究聯合行動指揮中心（AOC）如何向分散的部隊傳遞有效指令，當與聯合行動指揮中心（AOC）隔絕時，每個 AEW 和遠征戰斗機中隊（EFS）將如何作為一個分布式計劃單元（小型 AOC）運行，分散控制將如何影響計劃和執行，以及最后機載指揮控制和動態瞄準（DT）將如何提供最后一層靈活性，以實現戰斗機部隊的有效協調和控制。

AOC 是現代空中力量規劃的樞紐，這是有充分理由的。在朝鮮戰爭中，空軍認識到，要想有效和高效地開展大規模空中行動，就必須進行集中控制。現代戰爭同樣需要集中協調。然而，如前所述，計劃人員必須預計到 AOC 在較長時間內無法通信或完全無法行動。因此，過去 15 到 20 年中使用的 72 小時空中任務命令（ATO）周期很可能不可行（Lingel 2020, 6-7）。決策者需要在動能戰爭爆發前建立持續作戰的結構。將實際作戰空間劃分為責任區（AORs），分配給每個大區（多個 AEW 組合在一起）或 AEW，可將下屬規劃、情報和戰斗機部隊集中在更小、更易于管理的工作區域。在這一結構下，聯合部隊空軍指揮官（JFACC）將委派聯合區空軍指揮官（JSAC）負責監督指揮各自的地域 AOR。這種結構與在越南使用的 "一攬子路線 "概念的主要區別在于，所有聯合區空軍指揮官仍將隸屬于一個聯合部隊司令部，但在必要時可以獨立運作（Priebe 等，2019 年，51-52）。是否將聯合部隊中的所有軍種都劃分為 AORs 將取決于地理位置和沖突階段，但海軍航空資產很可能至少會從其航母編隊所在區域的 JSAC 中分派一些任務。海軍陸戰隊和陸軍航空兵可能會酌情重點支持其特定的海軍陸戰隊遠征部隊（MEU）或旅戰斗隊（BCT）。

AOC 有效指揮的第二個關鍵要素是改用任務類型命令 (MTO)，而不是典型的 ATO。Priebe 博士等人將 MTO 定義為 "對指揮官意圖和下屬單位應完成任務的概括性陳述，而不詳細描述如何完成任務"（2019, 54）。這樣一來，在完成 MTO 目標的任務時間安排和兵力分配方面，聯合分析小組和 AEW 指揮官就有了更大的回旋余地。與 ATO 相比，MTO 的任務期限也可以更長。例如，MTO 可以覆蓋兩到三個星期。這樣，當與 AOC 的通信中斷時，可以通過 JSAC 向其 AOR 內的 AEW 傳遞任務，繼續戰斗。這一概念應從 JSAC 一直延續到 AEW 和 EFS，因為強大的對手可能會在多個層面上破壞通信。MTO 思維的目標應該是以這樣一種方式傳遞目標，即即使 EFS 指揮官與 JSAC 和 AEW 的聯系被切斷，他也可以接受未來一周的目標并繼續開展行動。本文稍后將詳細討論這背后的后勤考慮因素。從聯合的角度來看，陸軍和海軍陸戰隊已經在強調這種任務指揮方式（Priebe et al.）

假設聯合戰區司令部的意圖能有效地傳遞給各單位，那么下一個挑戰就是在沒有聯 合行動指揮中心通常提供的支持職能的情況下實施軍事觀察員制度。可以將 AOC 級的職能轉交給 "小型 AOC"。但是，從 JSAC 到 AEW 的通信很可能會受到阻礙，無法進行快速、安全的通信。因此，AEW 一級的情報部門必須掌握整個瞄準周期。366 戰斗機聯隊情報局制定了一項工作計劃，詳細說明了此類行動。在該計劃中，AEW A2 和 A3 將在有限的時間內履行目標效果小組 (TET) 和主空中攻擊計劃小組 (MAAP) 的職能。這就需要對部隊一級的情報部隊進行必要的技能培訓，使其能夠在不依賴 AOC 的情況下發揮這些作用。在任務后端，AEW A2/A3 將向 AEW 領導層提供 "修改后的 ACEREP"，即 "決策質量情報 "簡報（《2020 年 366 戰斗機聯隊情報局》，4- 5）。這將使規劃、瞄準和執行周期能夠獨立于 AOC 繼續進行。

一旦情報和規劃職能在 AEW 一級開始運作，有效的 C2 將需要真正的分散控制。其中兩個關鍵要素是權力和通信。在理想狀態下，JADC2 設想了一種無縫、高科技的通信結構，可將最大限度的態勢感知（SA）傳遞給使用所有領域的所有參與者。然而，JADC2 未來的現實情況可能是，部隊依賴于實際可用的任何領域。遠距離通信，如印度洋-太平洋戰區的情況，將被削弱，并經常被拒絕。本地通信將更加可行，有可能依賴地面光纖、視線，甚至信使和通過飛機運輸進行的面對面會談（Priebe 2019, 25, 49）。

面對這一現實，指揮官必須將權力下放到最基層。AEW 指揮官將負責分派其部隊執行特定任務。例如，他可能會讓一個飛行班次的 F-15E 為留守和戰斗基地提供防空反擊 (DCA) 覆蓋，同時選擇另一個飛行班次的 F-15E 執行蓄意攻擊任務。由于留守和戰斗基地面臨攻擊威脅，AEW 指揮官可派遣其蓄意攻擊型 F-15E 在空投基地外停留幾天。這種下一階段的分散將 C2 的 "洋蔥頭 "又剝開了一層。為了在投放基地有效開展行動，戰斗機將需要一支支援分隊。來自 EFS 和 AEW/A2 級別的情報部隊需要前沿部署，以繼續從投放基地進行目標循環（366 戰斗機聯隊情報局 2020，8）。此外，在與 AEW 重新建立聯系之前，負責 F-15E 戰斗機的飛行指揮官需要獲得授權，以其認為合適的方式發射戰斗機并執行任務。

與聯合作戰的聯系應主要在 AOC 和 JSAC 層面上進行。海軍資產將在 "小型行動指揮中心 "配備聯絡官，每架預警機也將配備一名海軍聯絡官。任務目標和完成情況的協調工作將通過 AOC 和 JSAC 進行，并應消除沖突，以避免互不聯系的部隊之間的單位級行動重疊。海軍航空資產的實時解沖突將由機載或地面 C2 處理。與陸軍和海軍陸戰隊的沖突可分為兩類。蓄意打擊任務目標應與友軍地面部隊保持足夠的距離，使空中計劃人員有充足的時間打擊目標，而不會被地面部隊侵占目標區域（假定友軍地面部隊長時間無法提供 SA）。對于距離戰區前沿（FEBA）較近的目標，應下達 DT 類指令。換句話說，戰斗機在執行特定任務前，必須與戰區前沿較高 SA 值的 C2 資產聯系。最后，只要能與聯合終端空中管制員（JTAC）建立通信聯絡，近距離空中支援（CAS）任務就會變得簡單易行。

本白皮書要研究的最后一個部分是通信性能嚴重下降的情況，以至于投送基地或整個 AEW 長時間無法進行有意義的通信。在這種情況下，必須優先考慮與機載 C2 資產的通信。如果將 E-3 等資產部署在關鍵節點，就可以向空戰管理器（ABM）提供具體的任務和目標信息。然后，E-3 可以將任務和目標信息傳遞給戰斗機資產，戰斗機資產攜帶炸彈起飛，除指定的 AOR 外沒有其他信息。盡管戰斗機在起飛前缺乏特定信息，但可以利用 DT 和打擊協調與偵察（SCAR）合同繼續有效地攻擊敵方目標。然后，戰斗機可返回外空軍基地或投送基地加油、重新武裝和起飛，以執行下一次任務。與 "進攻性反空"（OCA）和加油機資產進行部隊組合的后勤工作將面臨更多挑戰。然而，一個強大的 MTO 可以根據行動節奏為作戰空間做好準備，確保空中資產隨時待命，實時接受反彈道導彈的任務。

在 "下一場大戰 "的第一天，當 SSM 和巡航導彈對重要基地實施打擊時，獲得空中優勢的能力就已基本確定。如果空軍規劃人員已經為將作戰空間劃分為可行的 AORs 并構建 AOC 以提供可行的 MTOs 奠定了基礎，那么作戰行動就能繼續進行。分散兵力可以提高生存能力，而授權給聯合戰區司令部和 AEW 指揮官可以使決策權下放到最基層。接受過 AOC 類職能培訓的情報部隊，如 TET 和 MAAP 小組，將能夠在分散的基地繼續執行目標循環。最后，戰術級操作員、反彈道導彈手、飛行員和其他空勤人員將需要接受培訓并具備靈活性，以便在可用載彈量遠低于以往的情況下繼續將炸彈投向目標。如果美國空軍和聯合伙伴能夠針對這種作戰概念進行訓練和準備，美軍將有更大的機會獲得并保持在空中和所有其他領域的優勢。

如果海軍陸戰隊要與近似對手競爭，海軍陸戰隊必須將人工智能（AI）作為一種決策支持系統（DSS），以加快規劃-決策-執行（PDE）周期，從而在認知、時間和致命性方面取得優勢。

信息系統和監視技術正在改變戰爭的特點，使較小的部隊也能分布和影響較大的區域。但是，目前的指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察系統（C4ISR）以及機器人和自主系統（RAS）都是人力密集型系統，會產生大量數據，海軍陸戰隊必須迅速利用這些數據來提供可操作的情報。由于遠征高級基地行動（EABO）要求部隊規模小、分布廣、復原力強，必須迅速做出明智決策，才能在各種不斷發展和演變的威脅面前生存下來，因此這就存在問題。

使用數據分析和機器學習的人工智能處理、利用和傳播信息的速度比人類更快。配備了人工智能 DSS 的 EAB 指揮官將以比對手更快的速度做出更明智的決策。然而，在實現這一目標之前，目前還存在著巨大的障礙。海軍陸戰隊必須為 EABO 制定一個人工智能支持概念，并將其納入海軍作戰概念中，充分確定人工智能工作的優先次序和資源，并為企業數據管理提供資源，以最大限度地利用數據分析和機器學習來發現數據庫中的知識（KDD）。此外，海軍陸戰隊必須利用美國陸軍的人工智能實驗和概念開發來實現多域作戰（MDO）。最后，海軍陸戰隊應確定當前可通過狹義人工智能加以改進的技術和作戰領域。

引言

指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察（C4ISR）以及機器人和自主系統（RAS）技術的普及正在改變戰爭的特點，使較小的部隊能夠分布和影響更大的區域。然而，作戰期間收集的數據正在迅速超越人類的認知能力。早在 2013 年，美國國防部就指出："ISR 收集和......收集的數據急劇增加。我們繼續發現，我們收集的數據往往超出了我們的處理、利用和傳播能力。我們還認識到，就戰術層面的分析人員數量而言，PED 的資源需求可能永遠都不夠"。

如果能迅速加以利用，C4ISR/RAS 數據將為指揮官提供戰勝敵人的信息優勢。但是，從這些來源獲取及時、可操作的情報需要大量人力，而且必須通過人工手段對數據進行快速處理、利用和傳播（PED）才能發揮作用。如果遠征軍要通過 C4ISR 與近鄰競爭并獲得競爭優勢，這對海軍陸戰隊來說是個問題。這些豐富的信息可以加快計劃-決策-執行（PDE）周期，但如果不加以管理，就會使領導者被信息淹沒，猶豫不決。必須采取相應措施，利用新技術實現數據自動化和管理。如果海軍陸戰隊要與近似對手競爭，海軍陸戰隊必須將人工智能（AI）作為決策支持系統（DSS），以加快 PDE 周期，從而在認知、時間和致命性方面取得優勢。

本文旨在證明，利用人工智能技術可加快指揮官在其環境中的觀察、定位、決策和行動能力。本文承認，但并不打算解決射頻通信、信息系統和組織變革中出現的技術問題的重大障礙。本文分為四個不同的部分。第一部分重點討論不斷變化的安全環境和新興技術帶來的挑戰，以及這些挑戰將如何影響指揮官。第二部分討論技術解決方案、決策模型，以及人工智能作為 DSS 如何為 EAB 指揮官創造認知、時間和致命優勢。第三部分將在未來沖突中，在 EAB 指揮官很可能面臨的假想作戰場景中說明這種系統的優勢。最后一部分重點討論了實施過程中遇到的障礙，并對今后的工作提出了建議。

第 I 部分：新的安全環境和新出現的挑戰

自 2001 年以來，海軍陸戰隊在 "持久自由行動"（OEF）、"伊拉克自由行動"（OIF）和最近的 "堅定決心行動"（OIR）中重點打擊暴力極端組織（VEO）和反叛亂戰爭。美國武裝部隊所處的是一個寬松的環境，有利于技術優勢、不受限制的通信線路和所有領域的行動自由。隨著 2018 年《國防戰略》（NDS）和海軍陸戰隊第 38 任司令官《司令官規劃指南》（CPG）的出臺，這種模式發生了變化，《司令官規劃指南》將大國競爭重新定為國家國防的首要任務，并將海軍陸戰隊重新定為支持艦隊行動的海軍遠征待命部隊。

為了支持這一新的戰略方向，海軍陸戰隊開發了 "先進遠征作戰"（EABO），作為在有爭議環境中的瀕海作戰（LOCE）和分布式海上作戰（DMO）的一種使能能力。EABO 為聯合部隊海上分隊指揮官或艦隊指揮官提供支持，在反介入區域拒止（A2/AD）環境中提供兩棲部隊，以獲取、維持和推進海軍利益，作為控制海洋的綜合海上縱深防御。然而，EABO 對部隊提出了一些必須考慮的具體挑戰。這些挑戰包括在所有領域與近似對手的競爭、對新興技術的依賴、人員與能力之間的權衡，以及地理距離和分布式行動帶來的復雜性。總的主題是如何通過在關鍵點上集成人工智能技術來克服這些挑戰，從而增強指揮官的 PDE 循環。

處理開發傳播 (PED) 問題

如果情報驅動軍事行動，那么海軍陸戰隊就會出現問題。如前所述，數據收集的速度超過了戰術層面的處理、利用和傳播（PED）過程。數據本身是無用的，必須經過組織和背景化處理才有價值。根據認知層次模型（圖 1），數據和信息對形成共同理解至關重要。聯合情報流程通過規劃和指導、收集、處理和利用、分析和制作、傳播和整合以及評估和反饋這六個階段來實現這一目標。C4ISR/RAS 的擴散擴大了收集范圍，但 PED 卻沒有相應增加。除非采取措施實現信息管理自動化，否則指揮官將面臨信息超載和決策癱瘓的風險。

信息超載是指由于一個人無法處理大量數據或信息而導致的決策困難。 羅伯特-S-巴倫（Robert S. Baron）1986 年關于 "分心-沖突理論"（Distraction-Conflict Theory）的開創性研究表明 執行復雜任務的決策者幾乎沒有多余的認知能力。由于中斷而縮小注意力，很可能會導致信息線索的丟失，其中一些可能與完成任務有關。在這種情況下，學習成績很可能會下降。隨著分心/干擾的數量或強度增加，決策者的認知能力會被超越，工作表現會更加惡化。除了減少可能關注的線索數量外，更嚴重的干擾/中斷還可能促使決策者使用啟發式方法、走捷徑或選擇滿足型決策，從而降低決策準確性。

鑒于 Baron 的結論，C4ISR/RAS 將降低而不是提高戰術指揮官的決策能力。筆者在擔任海軍陸戰隊作戰實驗室（MCWL）科技處地面戰斗部（GCE）處長期間進行的研究證實了這一結論。2013 年，海軍陸戰隊作戰實驗室 (MCWL) 開展了戰術網絡傳感器套件 (TNS2) 有限技術評估 (LTA)。一個海軍陸戰隊步槍連及其下屬排配備了空中和地面機器人、地面傳感器以及戰術機器人控制器（TRC）。戰術機器人控制器使一名操作員能夠在白天或黑夜，在視線范圍外同時控制多輛戰車進行 ISR。MCWL 將這種 ISR 形式命名為多維 ISR（圖 2）。LTA顯示，使用TNS2的排級指揮官在防御、進攻和巡邏時都能迅速發現威脅，但LTA也發現了兩個重大問題：1.在軟件和機器人能夠自主分析和關聯傳感器輸入之前，海軍陸戰隊員仍需收集和整理ISR數據；2.在中高作戰壓力下... 在中度到高度的作戰壓力下......操作人員會超負荷工作......無法探測和識別目標，并普遍喪失態勢感知能力。

海軍陸戰隊情報監視和偵察--企業（MCISR-E）正在通過海軍陸戰隊情報中心（MIC）、海軍陸戰隊情報活動（MCIA）與戰斗支援機構（CSA）和國家情報界（IC）連接，納入預測分析流程，以解決這些問題。通過海軍陸戰隊情報活動（MCIA），MCISRE 解決了全動態視頻（FMV）聯合 PED 支持問題，并于 2017 年成立了全動態視頻聯合 PED 小組，該小組具有全面運作能力，每周 7 天提供 12 小時支持，費用由 14 名分析員和 3 名特派團指揮官承擔。

雖然這是朝著正確方向邁出的一步，但由于人力需求量大，這可能證明是不夠的。EAB 指揮官必須依靠地理位置相隔遙遠的上級總部提供的、通過有爭議的電磁頻譜傳輸的情報成品。海軍陸戰隊司令部的 MIX 16（海軍陸戰隊空地特遣部隊綜合演習）實驗結果證實了這一結論： "未來戰爭將在具有挑戰性的電磁環境中進行，分布在各地的部隊......從上級總部 "伸手回來 "獲取日常情報援助的能力可能有限，而且無法依賴"。此外，在戰術和作戰層面增加更多的分析人員會導致循環報告，這只會加劇信息超載問題。

EABO/分布式作戰 (DO) 困境

根據《EABO 手冊》，EAB 必須 "產生大規模的優點，而沒有集中的弱點"。美國陸軍在 2016 年進行的實驗表明，較小的單位有可能分布并影響較大的區域（圖 3）。有人無人協同作戰概念（MUMT）認為，采用縱深傳感器、縱深效應和支援行動的部隊可實現戰斗力并擴大其影響范圍。

然而，DO 和 EABO 是零和博弈。C4ISR 和 RAS 技術可以讓部隊分布得更遠，但實驗表明，規模經濟會喪失。增加兵力將增加所有領域的需求。正如皮涅羅在 2017 年的一篇研究論文中總結的那樣："當部隊分散時，就會失去指揮與控制、情報和火力等輔助功能的效率。"在后勤方面也是如此。這種 "DO 困境 "可以用以下經過修訂的 "三重約束范式 "來表示（圖 4）。隨著部隊的分散，一個領域的整合將削弱另一個領域的能力。如果 EAB 指揮官能在不增加 EAB 占地面積的情況下提高能力，就能重新獲得規模經濟效益。智能技術整合可以解決這一問題。

第II部分：融合技術、決策和概念

人工智能展示了解決 PED 問題和 EABO/DO 困境的最大潛力，同時為指揮官提供了對抗性超配。據審計總署稱，"人工智能可用于從多個地點收集大量數據和信息，描述系統正常運行的特征，并檢測異常情況，其速度比人類快得多"。由聯合規劃流程（JPP）提供信息的人工智能系統可以產生更快、更明智的 PDE 循環。如果海軍陸戰隊想要實現 EABO，就不能僅僅依靠人類。相反，未來的關鍵在于如何利用人工智能來增強人類的決策能力。

決策和決策支持系統

研究表明，人類的決策并不完美，在復雜和緊張的情況下會迅速退化。人類的決策在很大程度上是憑直覺做出的，并在進化過程中不斷優化，通過使用判斷啟發法（偏差）來防止認知超載。偏差是快速決策的捷徑，它根據以往的經驗和知識做出假設。36 偏差是一種快速決策的捷徑，它根據以往的經驗和知識做出假設。雖然這些決策已經過優化，但并沒有參考因啟發式方法而被否定的大量數據。由于這些決策都是基于以往的經驗和現有的知識，人們在面對混亂的新情況時可能毫無準備。如前文所述，這對 EAB 指揮官來說是個問題。決策支持系統可以提供幫助。

決策支持系統可以是一個人用來提高決策質量的任何方法。海軍陸戰隊營長利用其參謀人員和聯合規劃流程 (JPP) 提供專家判斷來提高決策質量，而商業部門也越來越依賴于決策支持系統和人工智能來處理大量數據。在本文中，決策支持系統被定義為 "幫助用戶進行判斷和選擇活動的基于計算機的交互式系統"，也被稱為基于知識的系統，因為 "它們試圖將領域知識形式化，使其適合于機械化推理"。大多數 DSS 都采用西蒙的有限理性理論（Theory of Bounded Rationality）來建模，該理論承認人類在信息、時間和決策認知方面的局限性。西蒙提出了一個四步模型（圖 5），包括：1.觀察現實的智能；2.制定和衡量標準和備選方案的設計；3.評估備選方案和建議行動的選擇；以及 4.根據信息采取行動的實施。4. 執行，根據信息采取行動，最后反饋到第一步。

指揮官決策的兩個關鍵要素是選擇活動和推理。選擇活動，也稱為選項意識，是指在某種情況下對不同行動方案或備選方案的認識。選擇意識為指揮官提供了通往解決方案的不同途徑。能夠自主分析海量數據的 DSS 可能會揭示出以前不知道的選項。推理是一種邏輯思維能力。通過構建決策過程，數據支持系統可以不帶偏見和感情色彩地對數據得出結論。一些研究表明，在現實環境中，簡單的線性決策模型甚至優于該領域的專家。

DSS 有不同的類型，而類型決定了其性能和對人類增強的效用。智能決策支持系統（IDSS）是與作戰行動最相關的系統，因為它使用人工智能技術和計算機技術來模擬人類決策，以解決實時復雜環境中的一系列問題。在本文中，它將被稱為人工智能決策支持系統或 AI-DSS。它由一個數據庫管理系統（DBMS）、一個模型庫管理系統（MBMS）、一個知識庫和一個用戶界面組成，前者用于存儲檢索和分析數據，后者用于獲取結構化和非結構化數據的決策模型。人工智能-決策支持系統結合了人類構建問題結構的能力，以及通過統計分析和人工智能技術來支持復雜決策的系統，從而壓縮了 PED 流程（圖 6）。

人工智能輔助OODA循環

約翰-博伊德上校（美國空軍退役）被譽為機動作戰條令及其相應心理過程模型的主要作者之一。通過對實驗性戰斗機的研究，他認識到 "錯配有助于一個人的成功和生存，以及敏捷性和節奏之間的關系，以及如何利用它們使對手的感知現實與實際現實相背離"。為了解釋這些不匹配，他提出了一個 PDE 循環，后來被稱為 OODA（觀察、定向、決定和行動）循環（圖 7）。博伊德認為，誰能通過歸納或演繹推理更快地執行這一過程，誰就能獲勝。通過將人工智能融入 OODA 循環，EABO 指揮官可以獲得對敵決策優勢。正如伯杰司令在其規劃指南中所說："在任何規模的沖突環境中，我們必須比對手更快地做出并執行有效的軍事決策。

更好的信息和選擇有助于做出更迅速、更明智的決策，同時減輕認知負擔。EAB 部隊將面臨超音速和潛在的高超音速武器，這將使他們幾乎沒有時間做出充分知情的決策。EAB 指揮官將被迫利用大量有人和無人傳感器平臺感知威脅，并迅速確定行動方案。

人工智能輔助 OODA 循環（圖 8）直觀地描述了 EAB 指揮官如何借助人工智能技術做出決策。它將博伊德的 OODA 循環作為指揮官 PDE 循環的基礎。這反映出指揮官是決策過程的中心，也是情報和決策支持的主要消費者。下一層是國家情報總監辦公室（ODNI）的六步情報循環，用于將數據處理成情報。下一層是西蒙的有界理性模型，用于描述 AIDSS 如何嵌套在 EAB 指揮官的決策框架中。最后，使用狹義人工智能增強的外部代理被疊加以代表物理工具（如 RAS、武器系統、AI-DSS 和圖形用戶界面 (GUI)）。在關鍵點集成狹義人工智能，以實現傳感器操作和利用、數據和情報的 PED 以及武器使用的自動化，從而減少人力并壓縮 PDE 周期時間，為指揮官創造可利用的優勢窗口。

作戰概念

由于 EAB 指揮官將在一個簡樸、分散和資源有限的環境中工作，他必須重新獲得在這些方面失去的效率，以超越對手。AI-OODA 循環將按以下方式解決問題。在執行任務前，指揮官進行任務分析/人員規劃流程，以確定指揮官的關鍵信息需求（CCIR）（優先情報需求（PIR）/友軍情報需求（FFIR））以及與上級總部意圖相關的任務（作戰空間的情報準備（IPB）、行動區域、任務、約束/限制等）。

在步驟 1. 觀察階段，指揮官收集有關作戰環境、敵我態勢和友軍態勢的數據，以驗證 IPB 中的基準假設并更新態勢感知。為此，將利用國防部云服務和配備計算機視覺和機器學習技術的無人系統提供的多源情報，自主分析環境，查找 CCIR。這些系統在收集和識別 CCIR 時，可根據威脅程度和排放控制（EMCON）狀態采取兩種行動方案：1. 從云和/或邊緣 AI 平臺（AI-DSS）分發/縮減信息；2. 限制通信并返回基地進行開發。從這一過程中收集到的數據將反饋到第二階段--定向，以確定其意義和相關性。

在步驟 2. 在第 2 步 "定向"階段，指揮官要對收集到的大量數據進行意義分析，以便做出適當的決策。隨著數據池的不斷擴大，第一步的輸出結果必須由人工進行處理，這將耗費大量的時間和資源。如果處理不當，指揮官就有可能因信息過載而無法確定行動方案。研究表明，在面臨信息超載等人類認知極限時，人們會使用次優的應對策略，從而導致認知偏差。第二步是當前流程中的瓶頸，也是人工智能輔助決策支持系統（AI-DSS）緩解信息過載和縮短 PDE 周期的理想場所。

AI-DSS 的優勢在于它可以自主地以數字方式整合來自無限量來源的數據，包括多源情報、RAS、鄰近邊緣 AI 節點、開放源數據以及最終基于國防部云的服務，以生成決策輔助工具、預測性威脅預報或響應行動方案。通過監控這些來源，人工智能可利用 KDD 推斷出模式和意義，以探測敵方意圖，并在人工智能-OODA 循環的第 4 步中利用 F2T2EA（發現、修復、跟蹤、瞄準、交戰、評估）的殺傷鏈模型做出反應。與計算機網絡防御（CND）中使用的技術類似，EABO 部隊可以探測敵人的行動，將敵人的殺傷鏈指標與防御者的行動方針聯系起來，并識別出將敵人的個別行動與更廣泛的戰役聯系起來的模式，從而建立起陸基情報驅動的 SLOC（海上交通線）防御（IDSD），以控制當地海域。現在，他的情報系統已獲得最佳數據，并輔以人工智能生成的行動方案 (COA)，為第 3 步 "決定 "做好準備。

在步驟 3. “決定”步驟中，指揮官現在可以決定采取何種行動方案來實現預期結果。AI-DSS 可以推薦 COA、確定成功概率并建議后續行動或對手行動。通過圖形用戶界面，她的決定可以在整個梯隊中傳達，并傳遞給 RAS 平臺，從而在分布式作戰空間中形成一個綜合的有人無人團隊。

在步驟 4.“ 行動”中，指揮官正在執行任務，并利用反饋機制為其下一個決策周期提供信息，該決策周期已通過綜合通信、火力和指揮控制網絡進行了溝通，以確定可用和適當的武器系統。人工智能 OODA 循環將循環往復地進行下去，直到指揮官達到預期的最終狀態或情況不再需要采取戰術行動。通過利用人工智能作為 DSS，指揮官實現了以下目標：

1.融合--在梯隊中快速、持續、準確地整合來自所有領域、電磁頻譜（EMS）和信息環境的內部和外部能力；

2.優化 - 在正確的時間，以最有效和最高效的方式，向正確的目標提供效果的能力；

3.同步--將態勢感知、火力（致命和非致命）和機動結合起來進行滲透和利用的能力；以及

4.感知和行動速度--在沖突的各個階段都能識別和直觀地看到導致領域優勢和/或挑戰的條件，并采取相應行動；

確信所有數據點都以不偏不倚的方式加權，且周期速度快于敵方。

第 III 部分：關于人工智能輔助 EABO 的小故事

本節將通過一個小故事來解釋人工智能-OODA 循環系統在未來沖突中如何運作，從而將前面討論的主題結合起來。本節旨在從概念上向讀者概述如何使用該系統、它能解決哪些挑戰以及它能創造哪些機遇。

第 IV 部分：障礙和建議

有幾個問題不是本文的主題，但卻是接受和開發 AI-DSS 的重大障礙。將精力和資源集中在這些領域將激發行業解決方案，并協助海軍陸戰隊制定必要的政策、程序和戰術，以實現這一概念，并使海軍陸戰隊與國防部的人工智能戰略保持一致。

第一個問題是 EABO 的人工智能支持概念。如果對問題沒有清晰的認識，海軍陸戰隊就無法在技術、培訓和實驗方面進行適當的投資。一個可以考慮的途徑是與美國陸軍合作。2019 年 8 月，陸軍未來司令部發布了《2019 年未來研究計劃--人工智能在多域作戰（MDO）中的應用》。MDO 是聯合部隊的一個概念，海軍陸戰隊可以輕松嵌套在遠征梯隊中。這項研究通過戰爭游戲得到加強，概述了在 A2/AD 環境中建立人工智能能力的要求、優勢/劣勢和作戰案例。

第二個問題是海軍陸戰隊人工智能的資源配置。國防部人工智能戰略的美國海軍陸戰隊附件在 MCWL 設立了人工智能利益共同體（COI）和人工智能處，以確定人工智能工作的優先順序和同步性，并制定海軍陸戰隊人工智能戰略。這是一個良好的開端，但還不足以滿足人工智能運作所需的資源。海軍陸戰隊必須利用美國陸軍在多域作戰中開展的人工智能工作的范圍和規模，加速技術成熟、實驗和部隊發展。軍事、戰爭和后勤部人工智能有限技術評估應重點關注人工智能-DSS 如何能夠實現、改進或完全修改與 ISR-Strike、C2、維持和部隊保護相關的任務執行。2020 年有機會與陸軍人工智能任務組 (A-AITF) 就其 20 財年人工智能操作化研究計劃開展合作。

第三個問題是企業數據管理。國防部在匯集數據并將其組合成可用的形式方面舉步維艱。為了解決這個問題，國防部數字化現代化戰略要求提供企業云數據服務，也稱為聯合企業防御基礎設施（JEDI）。司令還認識到海軍陸戰隊在數據收集、管理和利用方面的不足，以促進更好的決策。機器要進行 KDD，必須有大量可用的數據集。海軍陸戰隊必須以人工智能-DSS 和其他深度學習技術能夠利用的方式構建其數據，以獲得業務收益。

第四個問題是對人工智能技術的信任。根據美國政府問責局的說法，人工智能正在接近第三次浪潮，但并非沒有嚴重障礙： "第三波人工智能的一個重要部分將是開發不僅能夠適應新情況，而且能夠向用戶解釋這些決策背后原因的人工智能系統"。目前的深度學習方法具有強大的分析能力，但有時會產生不尋常的結果。要讓指揮官信任并在軍事行動中使用 AI-DSS，就必須具備解釋人工智能如何得出答案的能力。可解釋的人工智能是國防部和商業部門共同關注的問題，而商業部門正在牽頭研究可能的解決方案。53 可解釋的人工智能是國防部和商業部門都關注的問題，而商業部門正在引領可能的解決方案研究。了解為什么會做出好的或壞的決策，會讓人對技術產生信任，這對軍事行動至關重要。

第五個問題是邊緣計算，即 "將計算能力下推到數據源，而不是依賴集中式計算解決方案"。這是必要的，因為電磁頻譜將受到爭奪，機器將無法依賴一致的通信和基于云的計算。數據網絡架構將需要重組，以便變得更加分散，并可抵御災難性損失，每個邊緣設備都應能夠與相鄰節點進行網狀連接和通信。在實踐中，數據連接將根據威脅環境從完全連接到拒絕連接的滑動范圍進行。這樣，AI-DSS 就能對本地收集的數據進行快速、實時的 PED，為 EAB 指揮官的決策周期提供支持。此外，國防部必須在戰術邊緣提供基于云的服務，并采用 5G 數據傳輸速率，以機器速度和低延遲充分利用人工智能和 RAS。同樣，這也是與美國陸軍在多域作戰方面的合作領域。

第六個問題是，這在以前已經嘗試過。2002 年，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）創建了 PAL（個性化學習助手）計劃，作為一種認知計算系統，它可以通過學習來協助用戶完成任務，從而做出更有效的軍事決策。其主要目標之一是減少對大量人員的需求，從而使決策更加分散，不易受到攻擊。PAL 的一些功能包括將多源數據融合為單一饋送，這些功能已過渡到蘋果 Siri 個人助理和美國陸軍的未來指揮所 (CPOF) 計劃。筆者無法獲得有關 PAL 計劃局限性的詳細信息，但陸軍認識到遠征決策支持系統的必要性，目前正在精簡 CPOF。指揮所計算環境（CPCE）將多個環境整合為一個單一的用戶界面，整體重量從 1200 磅減至 300 磅，主要用于移動作戰。這是朝著正確方向邁出的一步，也是陸軍和海軍陸戰隊的潛在合作領域。

最后，MCWL 應研究在 RAS、計算機視覺、機器學習和數據分析方面的狹窄人工智能領域，這些領域可立即應用于減少指揮官的認知負荷。

結論

當前的 C4ISR/RAS 是勞動密集型的，會產生大量數據，必須迅速加以利用，才能為海軍部隊提供可操作的情報。使用數據分析和機器學習的人工智能可以比人類更快地處理、利用和傳播信息。配備了人工智能信息系統的 EAB 指揮官將以比對手更快的速度做出更明智的決策。然而，在實現這一目標之前，目前還存在著巨大的障礙。展望未來，海軍陸戰隊必須制定一個與海軍作戰概念相匹配的海軍陸戰隊作戰概念，對人工智能工作進行充分的優先排序和資源配置，對企業數據管理進行資源配置，以最大限度地利用數據分析和機器學習來發現數據庫中的知識（KDD），并利用美國陸軍的人工智能實驗和概念開發來實現多域作戰（MDO）。此外，海軍陸戰隊應確定當前可通過狹義人工智能加以改進的技術和作戰領域。

海軍陸戰隊不能再依賴過時的決策支持系統和信息管理方法來進行戰術決策。隨著友軍和敵軍利用技術獲取戰術利益，指揮官的信息負荷將繼續增加。人工智能決策支持系統可以解決這個問題。軍事指揮與控制發展計劃》（MCDP 6）指出了這一點的必要性："無論時代或技術如何發展，有效的指揮與控制都將歸結為人們利用信息做出明智的決定和行動....，衡量指揮與控制有效性的最終標準始終如一：它能否幫助我們比敵人更快、更有效地采取行動？

隨著美國海軍陸戰隊的重點轉向大國對手，它必須解決訓練和裝備方面的不足，以保持電磁頻譜（EMS）中的彈性通信，否則就有可能在未來的沖突中無法通信。

美國海軍陸戰隊的行動依賴電磁頻譜來支持關鍵功能，包括指揮、控制、通信、情報、監視和偵察。在最近的大規模作戰行動中，美國海軍陸戰隊面對的敵人在干擾或爭奪電磁頻譜的技術能力方面相對較低。隨著大國競爭的興起，這種威脅已經發生了變化。同行對手已準備好挑戰美軍在有爭議的電磁環境中作戰的能力。美國海軍陸戰隊在關注同級對手的同時，需要提高對這種有爭議環境中作戰的理解和熟練程度。美國海軍陸戰隊應研究戰爭博弈技術的進步，并投資于抗電磁干擾能力更強的通信系統，以訓練和裝備部隊應對同行競爭。戰爭博弈技術的進步為海軍陸戰隊提供了一個寶貴的學習工具，使未來的領導者做好準備，在這個不明確、不熟悉的環境中開展行動。設備投資將實現一個多樣化、有彈性的通信系統，能夠在與同行國家的沖突中幸存下來。

美國海軍陸戰隊目前缺乏在有爭議的電磁頻譜環境中開展軍事行動的訓練或裝備。重新審視舊的理論，并將電磁頻譜作戰引入戰爭游戲和軍種演習，將提高美國海軍陸戰隊與同級對手競爭的能力。

美國戰略陸軍條令強調在多域環境中擊敗反區域介入和空中拒止（A2AD）系統。這些防空系統對友軍構成重大威脅，嚴重限制了聯合任務部隊的空中能力。為此，陸軍試圖了解自主無人機蜂群的組成如何影響聯合特遣部隊縱深打擊任務的成功。目標是通過評估自主無人機蜂群的有效性來加強陸軍的作戰行動。利用虛擬戰斗空間模擬器3（VBS3），模擬了不同無人機蜂群組成的俄羅斯防空資產。我們的分析表明，在我們的備選方案中，動能、干擾和誘餌三種無人機類型比例相等的無人機蜂群組合表現最佳。本文旨在說明我們的方法和相關結果。

引言

美國陸軍越來越重視與同行對手保持技術優勢（國會研究服務，2022年）。美國陸軍未來司令部（AFC）正在進行自主無人機群的研發。為了支持陸軍未來司令部和我們的主要利益相關者--系統增強型小型單位（SESU），我們評估了各種自主無人機群的組成。我們的主要評估指標是無人機群在敵后執行后續縱深打擊任務（兩架F-22）的能力。為此，我們使用Virtual Battlespace 3軟件在現代戰場環境中對敵方防空資產進行了一系列隨機模擬。

方法

在整個項目過程中，我們采用了系統設計流程來完成問題定義、解決方案設計和決策制定（Parnell和Driscoll，2010年）。解決方案實施階段不在本工作范圍之內。

3.1 問題定義

為了解問題的范圍，通過一系列面對面訪談和針對每個利益相關者的調查進行了利益相關者分析。這些利益相關者包括項目發起人（MITRE）和陸軍未來司令部，以及其專注于增強無人機蜂群技術的下屬單位（SESU）。利益相關者分析表明，工作重點應放在不同的蜂群組成上，并評估其擊敗敵方防空資產的有效性--有效性由機會之窗（WOO，即實現后續深度打擊資產）標準來衡量。根據利益相關者調查，將敵方防空資產定義為任何車載防空武器（如俄羅斯的SA-19 "格里森"）。

經利益相關方同意，制定了如下問題陳述和范圍：

問題陳述： 為了提高作戰效率，分析無人機群的組成對打開針對敵方防空系統的機會之窗（WOO）的影響。

問題范圍： 將模擬無人機群執行任務，打擊俄羅斯摩托化步槍旅理論上適當的防空資產。這些任務將利用具有以下能力的無人機群：誘餌、干擾和動能。

3.2 方案射擊

基線替代方案是由120架無人機組成的蜂群，其組成由利益相關方選定。這些無人機分10波發射，每波12架。每個波次由41%的動能無人機、17%的干擾無人機和42%的誘餌無人機組成。除了該基線備選方案外，我們還利用茲威基形態箱開發了另外12種備選方案，其規模（120、60、36）和蜂群組成（動能、誘餌或干擾的比例；或三者的優先級相同）各不相同。

3.3 決策

除了利益相關方制定的任務成功/失敗標準（第2.1節）外，我們還利用利益相關方分析和對利益相關方進行的模擬演習的訪問來制定評估標準。這些評估標準衡量了針對理論上旅級規模的俄羅斯防空部隊的成功任務的有效性（圖2）。為了計算這些標準的權重，我們使用了等級加權法。然后，我們使用指數值建模來制定價值曲線。

在現代空戰中，超視距（BVR）交戰越來越頻繁。飛行員面臨的主要挑戰之一是機動計劃，這反映了他們的決策能力，并能決定成敗。為確保采用虛擬BVR空戰模擬的飛行員訓練取得成功，計算機生成部隊（CGF）的高精度水平至關重要。要實現這一目標，不僅要充分復制和模擬實體的物理特性，還要使其具有接近人類的行為。在本文中，我們提出了應對這些挑戰的總體概念： 首先，我們引入飛行運動動態模型（飛機、導彈、箔條）以及干擾器。然后，我們分析典型的超視距空戰的工作流程，將其分為攻擊、自衛和決定。在此背景下，我們引入行為樹作為這些任務的建模方法，并解釋其優點。進一步的計劃包括在未來由人類控制的對手飛機（飛行員）與CGF對飛的實驗活動中驗證和確認CGF的行為。最后，我們對未來的工作進行了展望，我們打算在包含多個自由度的任務中采用強化學習。

從歷史上，美國作戰測試與評估主任（DOT&E）網絡評估計劃（CAP）已經證明了其對美國防部的獨特價值，它收集了國防部網絡紅隊（模仿對手）和國防部網絡防御者之間的網絡沖突的地面真實戰術數據。這些評估通常在作戰司令部或軍種一級演習期間進行，也是國防部高級官員之間戰略互動的特征。然而，由于必須確保指揮官的訓練目標得到實現，并且由于法律或風險因素禁止國防部網絡紅隊在商業、民用和社會媒體網絡和應用程序上進行破壞性活動，因此對行動層面的決策審查得不太徹底。

DOT&E指示IDA開發一個網絡兵棋，使美國防部組織能夠探索有關網絡空間部隊雇傭和網絡安全態勢的作戰級決策。IDA設計的兵棋推演，即“網絡演習、行動和戰斗：一款知識型兵棋（CMOCKW）”，真實地模擬了作戰網絡沖突的性質，有一個動態的對方部隊（OPFOR）有機會 "贏"，一個雙盲的方法，通過向每一方透露有限的信息來復制網絡的不確定性，一個部隊對部隊的方法，使用分配給友好和敵人單位和網絡的能力值來促進半隱藏的、隨機的裁決，以及一個不現實地限制對方部隊的 "手套 "方法。

CMOCKW可以根據需要在SECRET或更高的機密級別上進行計劃和執行，在一小時的游戲回合中模擬一周的 "真實場景時間"，可以根據 "客戶 "所需的決策和網絡空間地形進行定制和擴展，并且在計劃、教學和執行方面相對簡單和 "輕便"。

IDA于2021年4月開始開發CMOCKW，并已進行了四次游戲測試，參與者來自CAP和其他國防部合作伙伴。在DOT&E的熱情支持下，IDA于2022年7月27日在連接美國2022年戰爭游戲會議上介紹了CMOCKW的概況。