任務式指揮訓練計劃(MCTP)是美國陸軍參謀長直接指導的頂級可部署戰斗訓練中心,由美國陸軍部隊司令部通過半年度的陸軍同步與資源會議進行調度,并由訓練與條令司令部(TRADOC)提供資源支持。該計劃遵循TRADOC條例350-50-3的指導。MCTP團隊包含四個作戰組,分別負責軍級、師級及特種作戰部隊的訓練對象,以及包含演習控制功能的MCTP參謀機構,每年最多可支持五場為期10天的"戰士演習"(WFX)。通過提供符合條令的專業觀察/控制團隊,并以訓練部隊視角與陸軍高層批準的訓練目標構建最嚴苛的模擬訓練環境,MCTP實現這一目標。WFX是旨在推動作戰條令變革與教育、提升部隊戰備水平的嚴格領導者發展項目。2024財年初,陸軍參謀長指示陸軍軍種組成司令部(ASCCs,即戰區陸軍)擔任軍級WFX的上級指揮機構。2024財年的兩次演習分別為:美國陸軍歐洲-非洲司令部作為"戰士演習24-3"中第五軍的上級指揮機構(該演習與2024年3月歐洲司令部的"嚴峻挑戰24"聯演聯動),以及美國陸軍太平洋司令部擔任2024年8月第十八空降軍"戰士演習24-5"的上級指揮機構。通過ASCC/戰區陸軍為第五軍與第十八空降軍提供的訓練強度與規模,屬于"維持性實踐"——旨在模擬訓練環境中提供最嚴苛的戰斗訓練中心體驗,促進指揮官及其參謀團隊在大規模作戰行動中的集體訓練與領導力發展,以達成計劃、準備、作戰與制勝目標。
本報告匯總了MCTP在2024財年四次聚焦大規模作戰的戰士演習中的觀察與經驗。第一章概述MCTP全局性觀察,后續六章分別針對六大作戰職能領域進行專項分析。
觀察結論 從戰區陸軍到師級的陸軍司令部若建立完整的作戰框架、明確梯次作戰任務并通過指揮支援關系分配資源與權限,則能有效達成作戰目標。
分析 作戰框架仍是影響部隊作戰效能的核心挑戰領域。其作為戰術實施的基礎,為全軍提供了從地理維度理解當前作戰中各單元角色、職責、權限及資源/支援優先級的方法。最基礎的框架需劃分前沿、近域與后方區域,并為下屬司令部指定作戰區域、地帶或分區。這些區域應根據各區域需解決的問題(如敵部隊部署)進行界定,并隨環境變化每日評估調整。
地理區域明確后,司令部需為下屬部隊定義具體作戰任務與優先級。清晰闡明在上級指定區域內各梯次部隊的支援職責與優先級至關重要。上級司令部應指定目標、分析各目標所需兵力對比,并與下屬司令部建立"契約",明確達成目標的條件及責任歸屬。這些條件需覆蓋所有作戰職能,包括所需的敵軍態勢與己方戰斗力。
司令部通過界定主攻與助攻方向確立優先級,并通過任務編組、指揮支援關系及關鍵賦能要素(如情報收集、火力、航空等)調配資源。一旦建立包含敵我態勢條件的"契約",上下級部隊需積極監控條件變化,在未達成預期效果時果斷調整。
獲取決策主導權取決于參謀機構預判決策、規劃分支與后續行動,并將海量可訪問數據轉化為與指揮官關鍵信息需求(CCIR)關聯的評估能力。結合可視化工具,參謀機構可使指揮官及其部隊比威脅方更快、更高效地理解態勢、決策與行動。
參謀機構在支持指揮官獲取決策主導權方面存在困難。決策主導權具有相對性,對手正通過提升信息能力加速決策并奪取行動主動權。然而,由于決策流程中存在多重缺陷,多域優勢的整合仍面臨挑戰,具體包括:
? 跨規劃周期的決策導致集成單元的職責不清
? 分支計劃開發不完善
? 未充分運用CCIR簡化情報收集、分析與決策流程
? 評估流程定義模糊且缺乏決策聚焦
? 海量動態評估與復雜數據導致通用作戰態勢圖(COP)可視化困難
? 匯報決策(如計劃更新或臨時作戰集成單元簡報)時未充分利用決策支持工具
? 在行動方案分析階段,利用事件模板預判敵方各類行動以制定決策點。
? 在決策支持矩陣中為各階段或關鍵事件添加過渡節點。
? 按梯次與集成單元分類決策,明確職責與共識。
? 通過持續開發、優化與評估聚焦CCIR。
? 采用優先情報需求模型,構建由精確指標支撐的友軍信息需求體系,確保參謀動態評估聚焦核心。
? 開發"決策點卡片"工具,詳細審查相關CCIR狀態與關聯指標。
? 通過計劃工作組等協同機制開發并優化集成分支計劃。
? 以CCIR為驅動,持續優化報告與評估流程。
? 基于CCIR定制通用作戰態勢圖與動態評估的可視化呈現。
? 指定通用作戰態勢圖協調員。
? 制定向指揮官匯報決策的標準操作流程,以會議指令格式固化。
高層領導必須深度參與作戰風險管理。參謀機構的風險識別、風險評估執行及向指揮官匯報殘余風險的過程需有效支撐決策制定。
防護作戰職能領域(WFF)為指揮官提供風險管理與技術風險評估專業支持。防護主管在此過程中發揮關鍵作用,需能向高層領導明確防護優先級與殘余風險。為此,防護主管需深入理解所有作戰職能領域的綜合風險及潛在緩解措施。這種深度認知使其能向決策者清晰闡述風險,確保防護行動融入整體決策流程。
高層領導通過積極參與風險識別與緩解流程,推動防護行動的系統整合。具體方式包括在規劃與執行階段向各作戰職能領域提供清晰全面的防護指導,并優先推動風險管理在參謀機構中的跨職能整合。高層領導對防護體系的深度參與可確保作戰框架內風險的全域識別與緩解。
近程防空(SHORAD)任務具有內在復雜性,要求防空指揮官、領導層及領域專家全面掌握空中威脅、系統性能及地面作戰態勢,以實現上級指揮官的意圖與終局目標。SHORAD單位與受支援機動指揮官間的協同關系需通過軍事決策流程(MDMP)精細規劃,確保旅級至師級對SHORAD融入機動方案形成統一認知。自2022年起,陸軍已組建三個機動近程防空(M-SHORAD)營,其中兩個編入師級單位。在M-SHORAD建設初期,國家訓練中心積累的經驗與最佳實踐亟需轉化為可操作的防空條令。
本文闡述M-SHORAD炮兵連支援旅戰斗隊(BCT)及師級作戰的最佳實踐與建議,聚焦防空協調官(ADCOORD)職能、"毒刺"導彈與反小型無人機系統(C-sUAS)運用,以及師級作戰中的交戰授權。防空兵種須持續審視SHORAD角色與任務指揮機制,為未來部署奠定基礎。文中引用2024年11月4日版《野戰手冊》FM 3-01(尚未發布)為國家訓練中心25-02輪訓提供背景框架,此次輪訓由第56防空炮兵第6營C連(C/6-56 ADA BN)擔任支援M-SHORAD單位。
與先前討論的單兵防空系統(MANPADS)問題類似,師旅級單位在C-sUAS系統的訓練熟練度與認證機制存在短板。盡管兩個師已列裝"智能射手"(Smart Shooter)、"莫迪"(Modi)、"巴爾查特里"(Bal Chatri)及"無人機克星"(Drone Buster)系統,但這些裝備通常僅限于專業防空人員使用,或缺乏監管——尤其在未編配師屬防空營的單位中。配備師防空營的單位雖展現優異操作水平,但手持系統操作員數量受限,因M-SHORAD"斯特瑞克"戰車作為主戰系統需優先保障。
非防空專業人員操作C-sUAS系統時,常因訓練不足導致誤用。商用現貨(COTS)系統與非制式裝備(如國家訓練中心出現的MADS-K、"野獸+"、泰坦、天視、安防航空等)的管理復雜度日益攀升。此類自采系統增加了旅戰斗隊的訓練與認證負擔,且在發射控制(EMCON)與頻譜管理層面構成挑戰。建議參照MANPADS管理模式,由指揮官通過集中化標準程序統籌訓練認證。
截至2024年9月17日,火力卓越中心訓練條令部發布《反小型無人機系統駐地訓練支持包與管理指南》,該文件應作為手持與自采系統的基準指導文件,直至制定相應射擊標準。然而,鑒于C-sUAS系統類型繁雜,此指南尚難實現全面覆蓋。
該項目與美國軍事采購、海軍財務管理和海軍水面戰有關。研究了潛在的美國海軍水面艦艇電子戰(EW)和垂直發射導彈系統(VLS)的成本效益分析。目的是通過說明電子戰和導彈系統的能力和成本,為信息戰系統項目執行辦公室(PEO/IWS)和 OPNAV N96/N2N6 提供信息。研究了海軍系統對各種威脅導彈的有效性,采用了估計命中率(Pk)計算方法,包括指揮與控制、通信、探測、交戰和跟蹤等基礎傳感器。研究結果表明,電子戰系統,特別是 SLQ-32 (v)7,是威懾威脅導彈的最具成本效益的系統,因為與導彈系統,特別是 SM-6、SM-2 和 ESSM 相關的重新裝載成本很高。雖然 SLQ-32 是最具成本效益的系統,但冗余有必要性,不能完全忽視防御導彈系統。希望這項研究最終能幫助做出戰略決策,在不同級別的艦艇上長期部署武器。如果在電子戰防御系統上投入更多資金,理論上水面資產的裝載可以轉向更具進攻性的思維方式,同時仍然保持防御性導彈,以應對適用的威脅環境。
本《空軍手冊》(AFMAN)執行空軍部政策指令(DAFPD)13-1 “指揮與控制(C2)事業”。該出版物為支持作戰指揮官(CCDR)的空軍(AF)空中作戰中心(AOC)提供指導,包括空軍國民警衛隊(ANG)和空軍后備司令部(AFRC)空中作戰中心增援部隊。它還規定了專業隊伍、聯絡人員和增援人員所需的培訓。本出版物適用于所有文職雇員和正規空軍、空軍后備役和空軍國民警衛隊的軍警成員,他們在當地空軍部隊指揮官(AFFOR)和合同規定必須遵守空軍部出版物的承包商的共同商定下,填補 AOC 職位。
本指令執行美空軍部政策指令(DAFPD)10-2 “戰備 ”和空軍指令(AFI)10-204 “空軍軍種演習計劃及對聯合和國家演習計劃的支持”。它定義了空軍特種作戰司令部(AFSOC)聯合演習計劃(JEP),并就預算編制、后勤、部隊管理、準備和執行演習活動(包括參謀長聯席會議(CJCS)主席批準的國家聯合訓練能力(JNTC)、軍種演習和戰區安全合作(TSC)活動)為 AFSOC 部隊提供指導。它還為美國空軍司令部(AFSOC)參與聯合演習計劃(JEP)和國家演習計劃(NEP)提供指導,并涉及國防部(DoD)訓練轉型(T2)計劃的作戰指揮官演習和參與(CE2)部分。它提供了演習指南和責任,并建立了監督和管理美國海軍陸戰隊支持和參與這些演習的工具。它概述了與演習周期相關的主要行動。它將 AFSOC A3 定義為規劃、組織和執行空軍指揮官的軍種、聯合和聯合演習以及 TSC 計劃的主要協調中心。本出版物適用于AFSOC總部、AFSOC下屬單元、AFSOC現役人員和文職人員,以及有合同義務遵守DAF發布條款的人員。本刊物適用于獲得空軍后備司令部(AFRC)和空軍國民警衛隊(ANG)單元的 AFSOC。本出版物不適用于美國太空部隊。
作戰指揮支持與維持系統(BCS3)是美國陸軍作戰指揮系統(ABCS)套件中的一個維持組件。BCS3 用于后勤跟蹤,包括部署、重新部署和維持運輸的在途可見性;供應點資產可見性(AV);設備維護狀態;單元后勤狀態。2015年4月,武器和軟件工程中心(WSEC)戰術應用(TacApps)團隊接到戰術任務指揮部產品經理的任務訂單,要求對BCS3進行分析,以支持未來潛在的TacApps集成工作。WSEC 提交的初步分析計劃概述了一項戰略,強調對 BCS3 的國家組織實體數據門戶 (NEDP) 組件及其相關數據饋送進行分析。該領域被認為與未來的集成工作最為相關。本報告介紹了對 BCS3 及其 NEDP 的初步分析。
BCS3 分析包括對遺留的 BCS3 代碼進行檢查,以確定每個代碼文件夾與未來可能的 TacApps 整合的相關性。分析還包括確定和記錄每個數據源的消費和處理方式,以及確定 TacApps 實施數據源消費時可能出現的問題。此外,作為分析的一部分,WSEC 將調查全球戰斗支援系統-陸軍 (GCSS-A),以確定 GCSS-A 和 NEDP 饋送之間的重疊,重點關注 GCSS-A 數據可用于替代傳統 NEDP 饋送的領域。
BCS3 是 ABCS 套件中唯一的維持組件。BCS3 可用于大量應用,包括部署、重新部署和維持運輸的在途可見性;供應點 AV;裝備維修狀態;以及使用自下而上報告的單元后勤狀態。BCS3 可用于從連隊到戰區維持指揮部的各個梯隊,以及從旅戰斗隊到各種類型的支援旅、師和兵團司令部等各種類型的編隊。
BCS3 是唯一能在保密和非保密網絡上運行的 ABCS 組件。它為美國陸軍現役部隊、美國陸軍國民警衛隊和美國陸軍預備役部隊(以及美國海軍陸戰隊和其他政府組織的部隊)的所有編隊提供這種廣泛的能力。GCSS-A 項目屬于 1AM 類主要自動化信息系統項目。
GCSS-A 是美國陸軍持續轉型的主要戰術推進器。該計劃由兩部分組成:一個是用于可部署部隊的功能部分,稱為 GCSS-A;另一個是技術推動部分,稱為美國陸軍組織實體系統集成計劃。
為滿足預期和意外的國家安全需求,美國國防部(DoD)依靠現役部隊(AC)和后備役部隊(RC)。這兩個部分的結構、維護和部署政策會影響部隊的成本、部隊的壓力,最重要的是會影響部隊滿足國防部國家安全需求的能力。然而,國防部目前還沒有一個多軍種工具,使利益相關方能夠評估方案編制和規劃決策對部隊成本、無法滿足需求的風險以及部隊壓力的影響。
為了解決這些問題,美國國防部(P&R)要求國防分析研究所(IDA)為計劃制定者、決策者和其他利益相關者開發一種聯合能力,以全面評估 AC 和 RC 成本。本文介紹了該多階段項目第一階段的發現和結果。
項目第 1 階段的成果是一個概念驗證計算機應用程序,稱為 "部隊結構評估(FSA)模型"。FSA 模型是一個離散事件模擬模型,它將軍種和國防部的數據與用戶輸入相結合,生成描述性報告。這些報告詳細說明了部隊組合備選方案的總成本及其提供單元以滿足用戶指定需求的能力。FSA 模型的主要目標是使用戶能夠看到在用戶提供的需求情景下,政策、假設和資源變化所產生的影響。FSA 模型全面開發后,將提供一個急需的多軍種工具,不僅可以解決現役-后備役混合問題,還可以解決其他部隊管理政策問題。
作為概念驗證工作,第一階段模型的范圍和規模有限。第一階段模型中使用的單元僅為陸軍旅級戰斗隊(BCTs)。根據設想,該模型的未來階段將包括更多單元和軍種。
在第一階段模型中,用戶提供的需求情景包括在用戶指定的時間段內所需的 BCT 數量。可存儲的需求概況數量不受限制,因此用戶可以根據多個需求情景測試多個政策備選方案。下圖顯示了一個長期戰爭類型情景的名義需求曲線。
FSA 模型存儲有關軍種部署政策、單元成本、部隊組建周期和其他屬性的信息。這些數據由用戶提供,確定了滿足需求的部隊供應條件。該模型提供可調整的 "杠桿",使用戶能夠觀察潛在部隊管理決策的影響。
在部隊組建周期的不同階段(如重置、訓練、準備、部署),根據具體單元列出了 AC 和 RC 單元的成本。模型中包含的單元成本來自各處模型和國防部數據源,包括直接成本和間接成本。下表重點介紹了四個類別的成本: 人員、設備、采購和間接成本。
該模型在包含哪些成本方面具有靈活性,用戶可以排除與當前分析無關的類別。例如,如果用戶關注的是短期事件,且預計不會有采購活動,則可以排除采購成本。第二階段將考慮更多成本要素。
作為一個例子,我們考慮了前面所示的 60 個月名義需求概況和 58 個 BCT 的部隊組合。基線組合為 31 個 AC 和 27 個 RC 陸軍 BCT,用戶有興趣評估將其改為 27 個 AC 和 31 個 RC BCT 的 RC 重型組合。下圖和表格顯示了模型輸出結果,顯示了在上述每種條件下部隊滿足用戶指定需求的能力。
圖中藍色區域代表 AC BCT 的部署情況,黃色區域代表 RC BCT 的部署情況。紫色需求線下的灰色區域表示 BCT 無法完全滿足需求;X 軸下方的橙色區域表示同樣的缺口。除了用圖表表示所選部隊滿足需求的情況外,FSA 模型還提供了描述性指標,可用于對替代方案進行更多評估。
從指標中,用戶可以看到方案 2 的總缺口增加了約 30%,在此戰時情景下從 88 個 BCT 月增加到 115 個 BCT 月。平均每年成本(戰時)的三角洲反映了 每年平均成本(戰時)的三角洲主要反映出方案 1 比方案 2 部署更多,滿足的需求更多。部署通常是單元周期中最昂貴的階段;因此,短缺更多的方案可能看起來 "更便宜",但實際上只是滿足戰時需求的能力更弱。在和平時期,方案 2 的年成本約為 220 億美元,比方案 1 和平時期 240 億美元的成本低 10%。這些指標使用戶能夠評估戰時缺口增加 30% 與和平時期成本減少 10% 的對比。
隨著模型和用戶界面在以后階段的擴展,用戶將可以使用更廣泛的成本相關和風險相關指標。
IDA正在開發 FSA 模型,為國防部提供一個急需的多軍種工具,使利益攸關方能夠評估方案編制和規劃決策對部隊成本、無法滿足需求的風險以及部隊壓力的影響。
該項目的第 1 階段表明,可以對一個軍種的主要單元進行有效分析,以揭示需求假設、部隊管理政策、現役-后備役組合和部隊規模變化的影響。可以量化多個備選方案對部隊成本、部隊滿足需求的能力和部隊壓力的影響,使用戶能夠確定每個備選方案的相對優勢。
根據設想,后續階段將側重于發展聯合能力。IDA 將擴大 FSA 模型,以包括所有軍種和更廣泛的單元。IDA 開發人員將包括支持 "完全負擔 "成本觀點的額外成本細節。IDA 團隊還將與利益相關方合作,確定最有用的成本指標和成本要素的圖形表示法。IDA 團隊的工作重點是提供一種工具,供各軍種和整個美國防部的用戶使用,對部隊組合和政策選擇進行有價值的評估。
自 1987 年以來,"任務式指揮訓練計劃"(MCTP)已為美國陸軍各軍團、師、軍種司令部以及整個作戰部隊的功能/多功能旅提供了世界一流的集體訓練機會。在過去六年中,MCTP 的重點是讓陸軍兵力做好準備,在大規模作戰行動(LSCO)中與自由思想、同級威脅的敵對部隊作戰并取得勝利。
在 2021 財年(FY21)的剩余時間里,陸軍領導人面臨著在 COVID-19 限制性環境中進行訓練的挑戰。在 21 財年后半期,MCTP 監督執行了另外三次作戰演習。其中包括 21-4 號作戰演習,這是 MCTP 歷史上規模最大的多國互操作性演習。21-4 號作戰演習對互操作性系統提出了挑戰,因為任務伙伴環境為美國陸軍軍團、陸軍師以及來自英國第三師和法國第三師的北大西洋公約組織(NATO)盟國提供了支持。
本出版物中的信息是 MCTP 在 LSCO 環境下陸軍訓練觀察結果的縮影。這些觀察結果由經驗豐富的軍官、士官和一級準尉組成的合作小組與高素質專家高級指導員(HQE-SMs)共同撰寫。
聯合全域指揮與控制(JADC2)是一項在信息共享方面的巨大工作--感知、理解和行動,以增強聯合部隊指揮官的作戰能力。這一工作將利用物質和非物質的解決方案,并修改現有的政策、權力、組織結構和操作程序。JADC2的目標是賦予美軍聯合部隊奪取、維持、保護、獲得信息和知識,以及保持決策優勢和優越性的能力。美國防部專家提出了一些挑戰和問題,包括但不限于:JADC2相關工作的組合管理的需要、JADC2內部的決策權力結構、可負擔性和具體的預算分配、擬議技術的技術成熟度以及最佳技術系統設計和生命周期管理。本文從學術/科學的角度審視JADC2,以確定各領域(工程、科學和社會科學)的學術機構可以為創建一個最先進的聯合全域指揮與控制系統做出貢獻的多種機會。
美國軍隊在一個不斷變化的作戰環境中運作,需要快速適應不斷變化的環境。在這樣一個動態環境中,實現和保持信息優勢是最重要的。為此,美國國防部(DoD)建立了聯合全域指揮與控制(JADC2),這是一個旨在提高聯合部隊C2能力的倡議和概念(Hoehn,2022)。然而,由于國防部內部各部門之間存在著巨大的差異,JADC2的發展和實施需要付出相當大的努力,以考慮所有利益相關者和參與機構的不同需求和觀點。
為了指導和監督JADC2的開發和實施,已經成立了一個跨職能的團隊,該團隊將與國防部副部長相關的工作人員合作,該團隊由來自不同機構的高級行政服務(SES)級別的成員組成,例如,國防部、國防部長辦公室、國防高級研究計劃局、空軍、陸軍和海軍(Hoehn,2022)。這個團隊的主要目標和重點是以實施計劃的形式確定和實施指揮和控制的改進。
本文概述了JADC2倡議的現狀,提供了一系列建議,并確定了幾個機會來解決和改進JADC2在技術、組織和數據企業等多個領域的一些關鍵挑戰。本文首先介紹并概述了與聯合性和JADC2有關的重大挑戰。它簡要介紹了JADC2的歷史,然后是JADC2的一般概念性概述。本文的下一部分提供了一套技術和概念解決方案,以及研究、開發和采購技術所需的方向,這些技術將使國防部實現一個有彈性和優雅的JADC2高級解決方案。
在JADC2倡議之前,獨特的指揮和控制系統(C2)由每個部隊獨立擁有和運行(Hoehn, 2022; McInnis, 2021; Theohary, 2021; Woolf, 2021)。從歷史上看,每個軍種都開發和獲得了自己獨特的戰術指揮和控制網絡,在不同的武器系統、平臺和操作領域往往不兼容。因此,決策的時間周期和決策所需的關鍵時間敏感數據的傳輸是緩慢的、冗余的和組織上的管道(高級戰斗管理系統,2022),除了地理上分離的指揮單位外,空中、陸地、海上、太空和網絡空間等領域也被分開處理(國防部,2022;費克特,2022;奧羅克,2021;西奧哈里,2021)(高級戰斗管理系統,2022;國防部,2022;美國武裝力量學說,2013)。雖然不同部隊擁有的多個指揮和控制系統使得高度專業化和有效的解決方案得以開發和實施,但它也需要各方面的巨大努力,并限制了所有部隊之間的威脅反應能力和信息共享(Feickert, 2022)。
傳統的C2系統有一個缺點,就是可能容易受到對手的反介入和拒絕攻擊。對手的反介入/區域拒止(A2/AD)戰術,包括電子戰、網絡武器、遠程導彈、先進的防空系統和GPS拒止,可以影響我們的作戰能力和依賴傳感器和技術的決策周期(先進作戰管理系統,2022;弗里德曼,2019;聯合學說出版物5指揮與控制,2012;克雷舍爾,2001)。此外,目前的威脅不再局限于個別領域,這使得我們很難用專門的和部分孤立的解決方案來應對。因此,國防部領導人表示需要以廣泛的方式擴大信息的獲取,以提高整體的靈活性和對來自不同方向的緊急情況的準備(Doctrine for the Armed Forces of the United States, 2013; Jointness - A Selected Bibliography, 1993; Kirtland, n.d.; Transforming the Joint Force, 2003; Woolf, 2021)。
JADC2倡議和擬議的共享基礎設施將加強和提高所有武裝力量和服務的有效性。這樣一個共享的基礎允許同時和連續的行動,以及所有領域的能力的持續整合。近年來,為了聯合特定的行動領域并利用聯合信息和技術的優勢,已經做出了重大努力,如空地戰概念(Kirtland,n.d.)、DARPA的馬賽克戰爭計劃、空軍先進作戰管理系統(ABMS)、海軍的超配項目和陸軍的融合項目(Congressional Research Service,2021b)。在其他國家,如荷蘭和印度,也有不同形式的聯合工作報告(Birch等人,2020;國會研究服務,2022;Nardulli等人,2003)。此外,在2019年和2020年進行了JADC2測試(McInnis,2021)。由于復雜性不成比例的增加,傳感器網絡的連接性越來越強,以及超過人類認知能力的新穎而復雜的聯合技術,到今天為止,還沒有任何特定的解決方案被廣泛實施。
已確定的幾個挑戰如下:
這些挑戰不僅影響到JADC2的技術或文化可行性,而且也對國會在預算和資助這一重大努力方面構成挑戰(國會研究服務,2021b)。JADC2計劃將解決和應對這些挑戰。
JADC2設想了未來聯合部隊的指揮和控制能力。它的目標是建立一種作戰能力,能夠在戰爭的各個層次和階段,在所有領域,與合作伙伴合作,有效地感知、解釋和回應。最終目標是以前所未有的速度和相關性提供信息優勢(Alberts & Hayes, 2003; Kirtland, n.d. )。JADC2戰略采用了系統方法,整合了各種能力、平臺和系統,旨在加速實施聯合部隊C2的必要技術進步和理論變革。JADC2將使聯合部隊能夠使用大量的數據并將其轉化為信息和知識,采用自動化和人工智能,利用安全、有彈性和可適應的基礎設施,并在對手的決策周期內采取行動(Builder等人,1999)。為了解決這些問題,已經制定了一個實施計劃,并任命了一個團隊來監督這個過程。該小組由來自作戰司令部、各軍種、國防機構以及聯合和OSD工作人員的跨職能SES級成員組成。
感知(Sense):為了確保聯合數據對所有部隊/軍種和聯合部隊指揮官的可用性和有用性,需要一個共同和共享的感知方法和信息管理技術。該方法要求在作戰環境中可以進行信息收集和提供,并交付給接收者。JADC2結合先進的信息管理技術,實施了一種新穎的數據共享方法。這些網絡是在聯合數據 "結構 "的基礎上建立的,并使聯合部隊能夠實現可用于決策的信息。通過傳感和整合,有可能 "發現、收集、關聯、聚合、處理和利用來自所有領域和來源(友好、敵方和中立)的數據",并 "分享信息作為理解和決策的基礎"(Kirtland, n.d.)。
理解(Make Sense):理解的過程包括分析、理解和預測作戰環境以及對手和友軍的行動。在這個階段,數據被轉化為信息,而信息又被轉化為知識。理解需要有能力融合、分析和呈現來自所有領域和電磁頻譜的有效信息。這一階段的一個主要要求是提供安全以及可訪問的信息執行。JADC2開發的能力將利用人工智能和機器學習(ML)來加速聯合部隊指揮官的決策周期(Builder等人,1999;Kirtland,n.d)。技術和程序上的進步也將大大增強聯合部隊在C2降級環境中的作戰能力。
行動(Act):行動是指作出并向聯合部隊及其任務伙伴傳播決策。這一階段將決策的人的因素與技術手段相結合,以感知、理解和預測對手的行動和意圖,并采取行動。這一步驟包括決策分析、傳達決策和執行階段。新穎的決策支持應用將通過先進的、有彈性的和冗余的通信系統、可利用的和全面的運輸基礎設施以及靈活的數據格式在聯合部隊之間實施,以實現決策的快速、準確和安全傳播。"行動 "還意味著為聯合部隊提供適當的培訓。使用任務指揮的方法,下級指揮官通過了解高級指揮官的行動意圖,被賦予了信心和權力,同時在通信聯系中斷或行動的緊迫性排除了尋求指導的必要時間時,保留了采取行動的能力。任務指揮部為聯合部隊提供了奪取主動權、保持信息和決策優勢所需的敏捷性和信任(Kirtland,n.d.)。
圖1. JADC2行動鏈和過程
JADC2戰略是圍繞五個LOE組織的,以指導該部在提供能力方面的行動,包括數據事業、人力事業、技術事業、與核C2和C3整合,以及使任務伙伴的信息共享現代化。每個LOE都由一個主要責任辦公室指導,該辦公室由高級旗幟/SES人員代表,可以通過聯合能力委員會提出問題,與聯合需求監督委員會互動并提供支持(國會研究服務,2021a)。
LOE 1: 建立數據事業 - 第一個LOE涉及數據結構和基礎設施。作為一種戰略資產,數據必須由JADC2有效管理,以使其能夠抓住、保持和保護信息和決策優勢。為了加速決策過程,聯合部隊必須能夠發現和獲取所有戰爭級別的所有作戰領域中的任何數據和信息。以下關鍵的數據標準化目標已被確定為對JADC2至關重要:
LOE 2:建立JADC2人力事業--第二個工作重點涉及利用人工智能和機器學習等創新工具在指揮和控制能力方面的人類和組織表現。這個LOE的任務還包括改革、調整或創建具有結構、敏捷性和資源的組織,以更有效地結合聯合部隊及其任務伙伴的物質和信息力量,從而能夠對聯合信息優勢(JIA)行動進行有效控制(Kirtland,n.d.)。人力企業還將解決領導者的專業發展和培訓問題,并指導和支持JADC2的政策、行動概念(CONOPS)、理論以及戰術、技術和程序(TTPs)的發展,以優化通過JADC2新能力獲得的優勢。
LOE 3:建立JADC2技術事業--第三個目標任務涉及增強共享態勢感知、同步和異步全球協作、戰略和作戰聯合規劃、實時全球部隊可視化和管理、預測部隊準備和后勤、實時同步和整合動能和非動能聯合和遠程精確火力,以及增強評估聯合部隊和任務伙伴表現的能力(Kirtland, n.d.)。技術企業需要提供安全的、具有足夠速度和帶寬的全球通信網絡,以滿足戰爭需要。LOE 3還涉及JADC2的運輸基礎設施,以及確保連續C2能力所需的基本最低功能(通信系統的彈性和多樣性,多級安全,消除單點故障)。
LOE 4: 將NC2/NC3與JADC2結合起來--JADC2將具有與核C2通信協作的能力,因此應在技術和人力企業層面考慮對NC2的要求(Kirtland,n.d)。
LOE 5: 使任務伙伴信息共享現代化--最后一個LOE描述了JADC2的機構互操作性需求和組織架構。聯合部隊指揮官將通過與任務伙伴共享態勢感知,建立并保持對作戰環境的共同理解。當每個伙伴的C2系統的數據可以被其他每個被批準的伙伴訪問、查看和采取行動時,這種整合就實現了(Kirtland, n.d.)。然而,這個LOE中的一些挑戰性任務包括新出現的任務、大型聯盟和不斷發展的技術,這些都是實現這一目標的持續障礙。
圖2. JADC2的工作路線
圖3. JADC2的指導原則、能力和提出的問題摘要
聯合全域指揮與控制(JADC2)概念建議將所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊--的傳感器連接成一個網絡。為了實現這一目標,國防部正在追求一些新興技術的整合,包括自動化和人工智能、云環境和新的通信方法。然而,要將多種新技術整合并注入大型遺留系統(SoS),系統和生命周期方法是必不可少的,以確保一個復雜的、具有成本效益的、低風險的、高能力的、獨特的系統,為我們的軍事部門提供一套無與倫比的獨特能力。
在JADC2中有多個組織、技術、社會文化和企業層,它們之間存在著長期的相互作用。對JADC2系統的要求是將遺留系統整合成新穎的、顛覆性的和尖端的技術,這些技術需要以高度可靠、高效和具有成本效益的方式順利地共同工作。因此,作者提出了一個系統的方法來確定這樣一個復雜系統的機會和風險,以確保這一偉大事業的成功。在這一節中,作者提出了JADC2所面臨的多個系統性和生命周期的機會和風險群,并為每個確定的機會提供研究方向和解決方案。
本文討論了五組機會。第一個機會是需要在各軍種/部隊之間建立以文化為中心的新型互操作協作機制,以確保在空軍、陸軍、海軍、海軍陸戰隊、太空部隊和其他國防部門之間形成最佳的協作實踐。第二個機會討論了對決策科學、情景分析和社會文化上的博弈論修改的創新和研究的迫切需求。目前的博弈論應用僅限于理性和一致的行為者,而美國經常面對的對手是部分理性和/或非理性的,其行為的一致性可能有限。第三個機會討論了對日益增長的相互連接的傳感器、決策者和射擊者的網絡進行復雜性管理的必要性。隨著來自所有部隊的傳感器網絡的遺留系統被聯合起來,過剩的網絡復雜性的風險上升,因此,對連接遺留網絡的彈性架構的需求至關重要。作者建議建立一個由硬件和軟件組成的通用翻譯機靈活網絡,以連接所有現有和未來的異質傳感器和資產網絡。第四個機會討論了為JADC2采購項目建立一個新穎而強大的組合管理框架的必要性(以管理、優化、整合和資助JADC2相關的項目和采購項目)。JADC2由軟件、硬件和組織層面的多個采購項目組成,這些項目與當前的遺留系統和現有系統不同步地注入,因此需要高水平的組合管理來協調JADC2生命周期內的多個項目和任務。最后,機會5討論了JADC2作為SoS在以下領域的需求和MBSE的必要性:物資、非物資、政策、權力、組織結構和操作程序(Nilchiani, 2022)。
美國防部的所有部門和部隊都擁有獨特的文化和組織遺產、歷史和溝通方式,他們的資產由遺留系統和各種技術的最新進展組成。JADC2的工作重點(LOEs)之一是人力企業,它涉及JADC2實施的人力和組織方面。然而,問題仍然是什么是JADC2中部隊之間最理想的合作和協作的最佳組織結構?為了滿足JADC2的要求,有哪些潛在的部隊結構變化是必要的(Congressional Research Service, 2021b)?
國防部需要一個獨特的獨一無二的方法來加入部隊,承認每個加入組織的個性和組織身份,獨特的傳統,以及各部隊和部門的價值觀。一個成功的合作解決方案要求不同部門和部隊的有機和最佳合作,同時盡量減少部門間的沖突。這樣一個新穎的解決方案將需要基于最先進的組織身份研究、對每個部隊的價值觀和傳統的歷史和人類學研究,并提出在自愿和相互同意的合作中出現的有機解決方案。JADC2的聯合因素和人類企業需要提供一個獨特的組織解決方案/藍圖,這不是單靠技術就能解決的。圖4總結了第一個機會和相關建議。
建議: 投資于一個獨特的、長期的、文化上的解決方案/組織藍圖的聯合,它具有動態的持久性,而不是有限的、短期的 "解決方案",不能解決核心的平等、角色和功能。
需要的學術研究: 組織理論,激勵聯合的動機,組織人類學和心理學,以找到最佳和獨特的聯合和協作架構。
圖4. 組織解決方案/藍圖的需求和要求的概念化
在JADC2的核心中,有三個行動,即感知、理解和對從傳感器收集和處理的數據采取行動,這些行動是相互交織的。感知和整合提供了從所有領域和來源發現、收集、匯總和處理數據的能力。然后使用機器學習(ML)和人工智能(Builder等人,1999),數據得到融合、分析和驗證。最后一步涉及一個關鍵的決策過程,這是關于機會2的建議的重點。
在行動階段,聯合部隊參與制定并向聯合部隊和任務伙伴傳播決策。這個階段的很大一部分任務是結合以下內容:
博弈論解釋了決策者互動的情況下的動態(Priebe等人,2020),并在決策過程中使用了幾十年。博弈論的科學重點主要涉及政治、經濟和生物主題和現象(Priebe等人,2020)。博弈論的第一個重大進展是由Borel(1927年;Alkire等人,2018年)在20世紀20年代與馮-諾伊曼一起取得的,他后來還出版了博弈論的里程碑式出版物之一《游戲與經濟行為理論》(Spirtas,2018年)。最近,經濟學中的博弈論在兩位諾貝爾獎得主約翰-F-納什(Michael等人,2017)和約翰-C-漢薩尼(1967)的推動下取得了巨大的進步。
在博弈論中,模型被建立起來以代表整體情況和動態,其中有四個主要方面被定義:第一,決策者,通常被認為是玩家;第二,每個玩家/決策者可以選擇的策略和行動;第三,可能的結果和成果,這與玩家的行動和策略選擇有關;第四,每個玩家的回報與結果/成果有關(Rapoport,2012)。除了這些方面,情景中的參與者和決策者被認為是單獨的理性的,這意味著在每個參與者的角度對回報的判斷是理性的和有序的,此外,每個參與者都假設其他參與者是理性的(Rapoport,2012)。因此,博弈中的玩家可以將他們的知識和對其他玩家的假設納入他們的策略,并可以做出相應的選擇。博弈論允許對利益沖突情況以及合作進行邏輯分析,因此定義了沖突情況下的理性決策理論(Lawlor,2007)。
然而,目前決策分析和博弈論的方法在JADC2中的整合和使用方面存在不足。博弈論假定理性和一致的行為者/對手是沖突局勢中戰略和決策分析建議的基礎。然而,博弈論中并非所有的行為者/對手都是 "理性的"。在社會文化博弈論的修改中,亟需進行新的研究。這門新的決策分析科學應該考慮到來自不同社會文化背景的對手中的非理性和不一致的參與者,并創建一個修正的博弈理論,根據新的信息制定策略。
與修正博弈論的需要一致,還需要對對手的文化規范、傳統和思維方式進行藍圖/系統了解,如《孫子》中提出的基本文化規范和戰略(Bass等人,2014;JNT-501S聯合行動簡介: 課程,2019),并找到考慮到文化差異、價值觀和方法的最佳決策分析方法。孫子兵法》在遠東地區作為權威的軍事和政治指南已有好幾個世紀,在過去的一個世紀里,西方國家也在翻譯和使用。有必要進行學術研究,將《孫子兵法》的原則轉化為抽象的規則和啟發式方法,并創建一個框架,以便能夠深入了解對手的行動,并為JADC2提出行動中的最佳戰略。作為一個例子,《孫子》中關于勝利的五個要領可以解釋如下:
1)戰斗的時機至關重要(關于盡量減少交戰和優化決策點時機的建議)
2)處理優勢力量和劣勢力量的能力(與不同規模和能力的對手交戰的可伸縮性和能力)
3)在部隊的各個等級中應用相同的作戰原則
4)準備和在毫無準備的情況下對付對手(這將指向監視和情報以及積累模式和作戰藍圖)。
5)軍事能力和行動的可擴展性。
圖5. 修正博弈論中需要推進的概念化
促成這些進展的學術研究包括但不限于:組織理論、激勵聯合的激勵措施、博弈論和對非理性和不一致的行為者/對手的修正,以及提取和理解各種行為者/對手的操作原則,這些原則是有文化依據的,如孫子。
JADC2的核心技術挑戰之一是整合由所有部隊/軍種管理和運作的高技術含量的傳統傳感器網絡。每個軍種都擁有最先進的情報、監視和偵察傳感器網絡,但這些網絡不一定能與其他部隊的戰術網絡互操作。感應和整合是指發現、收集、關聯、匯總、處理和利用來自所有領域和來源(友軍、敵軍和中立)的數據的能力,并為決策分享信息。有效數據整合的要求必須從數據共享和安全的最早階段開始考慮,并應用于整個作戰領域,以提供快速收集、融合和定制數據(Kirtland,n.d.)。
國防部的戰術網絡和資產的異質性給JADC2帶來了一些挑戰,同時也帶來了巨大的優勢。整合多個異質戰術網絡的技術解決方案有很多,而且很多是次優的。每個解決方案都使用特定的系統結構和技術硬件和軟件解決方案的組合。然而,在選擇整合傳感器網絡的最佳技術方案時,有兩個系統特性是至關重要的:靈活性和復雜性。靈活性是指系統以及時和具有成本效益的方式應對各種內部和外部變化的能力,因此對JADC2傳感器網絡至關重要,因為各種情況可能會出現,需要迅速重新安排相互連接的網絡。架構和技術方案的復雜性增加也會導致網絡脆弱,容易出現錯誤和對網絡的攻擊,因此應控制技術方案的復雜性(Chullen & Nilchiani, 2021; Nilchiani & Pugliese, 2017; Priebe等人, 2020; Pugliese等人, 2018)。
當JADC2尋找合并傳感器網絡的最佳技術解決方案時,有多種因素應予考慮:
需要對復雜的網絡進行分割和聯合,特別是要適應以文化為中心的互操作協作機制。
如果需要,需要對網絡的關鍵部分進行防火墻(通過與網絡的其他部分隔離來保護)和多層安全(例如,將特定服務功能與聯合功能分開,或者如果網絡受到對手的攻擊)。
傳感器集成網絡的所有權和管理權: 在所有互聯網絡上的平等所有權與由部隊保持每個網絡的主要所有權并在需要時共享(軍種、盟國和聯盟)之間進行選擇。
如何避免單一的聯合性帶來的脆弱性?每個網絡的異質性應該保持不變嗎?
如何隔離對手的破壞行為,為他們對我們網絡的攻擊設置防火墻,并作出反應?
如何避免和制止網絡中有意/惡意的傳播?噪聲傳播會延遲傳感器的讀取和對結果的解釋,影響有效的決策過程。
過度的網絡復雜性和連接性導致了錯誤(錯誤傳播和來自于跨服務的誤解)和容易受到對手攻擊的風險。技術解決方案應解決定期管理復雜性的問題,并納入靈活性和能力,以便在必要時重新配置傳感器的異質性網絡。與JADC2工作相關的多個國防部倡議一直在研究技術解決方案,包括馬賽克戰爭(DARPA)、高級戰斗管理系統(ABMS;空軍)、聚合項目(陸軍)、超配項目(海軍)、全網絡化指揮、控制和通信(FNC3;國防部長辦公室)和第五代(5G)信息通信技術(國防部首席信息辦公室)。DARPA的 "馬賽克戰爭 "項目特別關注對靈活性的需求和對不斷變化的環境和場景的反應,因此研究對局勢和環境的重新安排和變化做出快速反應的解決方案。
技術解決方案:用于傳感器聯合異構網絡的通用轉譯系統(Rosetta Stone)
連接所有部隊(陸軍、海軍、空軍、海軍陸戰隊、太空部隊)網絡的技術解決方案需要實現一個系統的彈性、靈活性和對需求的響應,并在國防部面臨的不同情況下產生更大的信息和洞察力。通常情況下,過度連接所有部隊/軍種的所有傳感器和資產可能會帶來一些實質性的問題,包括但不限于:1)傳感器和信息傳輸速度減慢;2)數據收集和傳輸過程中出現錯誤和問題的風險增加;3)面對網絡攻擊時的網絡脆弱性以及失去迅速隔離和遏制攻擊的能力。
作者建議探索一個新的概念,即通用翻譯器基礎設施。這個通用翻譯器將包括一個嵌入式硬件和軟件分布式節點的組合,它將作為所有五個部隊/軍種以及所有國防部機構的聯合網絡傳感器和資產之間的接口翻譯器。圖6顯示了通用翻譯器的網絡概念。
通用翻譯器的特點如下:
不同的傳統系統之間的翻譯發生在某些物理硬件和軟件節點上,這些節點位于兩個或多個異質的傳感器網絡之間,屬于不同的部隊。
沒有必要投資使來自不同部隊的所有傳感器資產成為一個統一的頻率和標準。通用翻譯器將提供網絡之間的翻譯,而傳統系統可以繼續其正常功能而不會中斷。
通用翻譯器可以由多個節點以及冗余組成,可以作為翻譯器的分體式網絡運行,并且可以很容易地擴展、現代化,并在未來用最新的最先進的技術進步進行升級,并根據需求重新安排以創建新的網絡功能和地形。這一概念將提供高度的靈活性、適應性和可升級性,并為所有部隊的所有資產和傳感器增加一層安全和保護。
通用翻譯器節點將作為兩個獨立網絡之間的瓶頸,可以作為防火墻機制。如果有必要關閉或隔離受到攻擊的傳感器網絡,可以關閉某些翻譯器節點,這將使被隔離的網絡恢復到其原有的功能。
通用翻譯器網絡可以嵌入各種安全層,給每個部隊的網絡提供額外的保護和馬賽克戰爭(DARPA)的新型網絡重新排列和協議的能力。
每支部隊還可以作為資產的主要擁有者指揮他們的原始資產(傳感器網絡),以及通過許可和激活通用翻譯機與其他部隊分享他們的數據。來自不同部隊的數據可以被共享,而不需要共享每個網絡背后的詳細藍圖和架構。
圖6. 通用轉譯機/Rosetta Stone基礎設施的概念,以及通用轉譯機基礎設施和軟件在兩個機構/部隊之間轉譯數據的詳細視圖(Nilchiani,2022)。
建議: 投資于一個通用轉譯系統,用于傳感器的聯合異構網絡,該系統可以保留特定服務的功能,同時與聯合功能無縫對接,如果受到攻擊,也可以獨立于網絡的其他部分運行。
在《聯合全域指揮與控制: 國會的背景和問題》(Hoehn, 2022)中,提出了幾組關于管理JADC2-相關工作、預算、成本估算和需求的問題。在這些問題中,有JADC2的支出重點、倡議以及JADC2相關工作的管理。管理與JADC2相關的多項工作的解決方案是采用行業中組合管理的最佳做法,并創建一個全面的國防部組合管理框架來管理多項工作。通過研究工業界在組合管理方面的最佳創新,可以創建創新的系統和企業級框架,使JADC2的聯合工作人員能夠管理、優化、整合和資助JADC2。
JADC2由數據、人力和技術企業的多種努力組成,適合于硬件、軟件、商業和主要采購。處理多個同時進行的能力采購需要一個基于系統的框架來整合多個項目,以及一個組合管理方法來資助、管理和整合JADC2的多個潛在的非同步采購項目。組合管理框架將需要納入JADC2相關項目的共享治理結構(治理架構)。
學術研究: 多個采購項目的組合管理框架, 共享治理架構
圖7. 對所有與JADC2相關的采購計劃進行組合管理的必要性的構想
聯合全域指揮與控制(JADC2)是一個在物資、非物資、政策、權力、組織結構和操作程序等領域運作的系統,因此需要系統工程工具和方法來保證最優化的系統。基于模型的系統工程(MBSE)可以幫助以最佳方式回答有關單個技術/項目的采購、生命周期管理、定期升級和向JADC2注入新技術,以及JADC2中各種傳感器和資產的所有權和管理等問題。
MBSE可以幫助確定聯合特定的系統、需求和要求,并指導項目和技術組合的采購過程。關于各種部隊和服務的傳感器網絡如何連接、結構和操作概念的技術問題都可以通過系統方法來實現。MBSE還可以為JADC2的生命周期相關問題找到最佳解決方案,包括識別新的顛覆性技術和與當前遺留系統的整合,以及對JADC2不斷增長的互連傳感器和資產網絡的復雜性管理。
MBSE還可以為各種資產的網絡所有權和架構提供建議和解決方案。例如,在尊重每個部隊對其資產/傳感器的主要所有權的同時,能否成功實現和實施聯合?利用通用翻譯器的概念,每個部門可以保留其對資產和傳感器的主要所有權和指揮權,并根據需要分享所有資產的第二所有權。在極端情況下,主要所有者可以將他們的資產與網絡的其他部分分開,以保護他們的資產或其他部門的資產,并在需要時獨立運作。
本文概述了聯合全域指揮與控制的現狀,并通過學術研究與開發(R&D)的視角提出了一系列建議和機會。這套機會強調了研發的必要性以及在知識、技術、程序和能力方面的差距,可以使JADC2成為一個有彈性的、敏捷的、適應性強的共享指揮與控制平臺。
文件中提出了以下機會:機會1:部隊之間以文化為中心的新型互操作協作機制(組織和文化研究);機會2:決策分析和博弈論創新的必要性(根據對手的社會文化細微差別進行修改);機會3: 機會3:需要為日益增長的相互連接的傳感器、決策者和射手網絡進行復雜性管理和最佳系統架構設計(作者提出了一個由硬件和軟件組成的通用翻譯網絡概念,以連接國防部所有現有和未來的異質傳感器和資產網絡,這將授權重新安排、重組、擴展和注入最新的先進技術,因為它們可用);機會4: 機會4:需要一個新的、強大的JADC2采購計劃組合管理框架(管理、優化、整合和資助JADC2相關的項目和采購計劃);機會5:需要基于模型的系統工程(MBSE),將JADC2作為物資、非物資、政策、授權、組織結構和操作程序等領域的一個系統。
美國陸軍未來司令部(AFC)領導著一項持續的現代化和創新工作,以支持未來的作戰人員。AFC現在負責監督作戰能力發展司令部,并在最近重組了某些研究辦公室、實驗室和工程中心。作為對這一調整的回應,參議院軍事委員會要求國家研究院的陸軍研究和發展委員會審查這些研究組合的變化并評估其影響。本報告調查和評估了美陸軍在調整背后的戰略,與利益相關者討論了這些問題,并提出建議以確保調整符合陸軍現代化的優先事項。
經過20年的反叛亂和國家建設行動,美陸軍意識到其近似的競爭對手已經在幾個技術領域趕上了它。陸軍的技術優勢已被大大削弱,在某些情況下,如非對稱戰爭、無人駕駛系統、綜合防空和高超音速武器,陸軍的技術優勢已被平分或超越。2017年,陸軍部長馬克-埃斯珀領導了一項緊張工作,將陸軍科技(S&T)工作和資金重新集中在與美國近似的競爭對手相匹配,然后重新獲得美國的歷史技術優勢。作為這項工作的一部分,跨職能小組(CFTs)反映了陸軍的六個現代化優先事項和兩個交叉支持能力,以使定義需求、規劃科技和更廣泛的研究、開發、測試和評估(RDT&E)工作以滿足這些需求的過程,將這項工作的結果過渡到采購計劃的記錄,以及維持由此產生的系統更加有效。目標是在2022財年開始投入新的能力,總體現代化目標是在2035財年投入現代化的系統和能力。現代化的優先事項、交叉支持能力及其CFTs如下。
隨后,美國陸軍未來司令部(AFC)于2018年成立,是一個直接向陸軍部總部(參謀長)報告的四星級陸軍司令部,負責領導陸軍的現代化建設工作。美國陸軍總命令2018-10規定,AFC
委員會沒有對美國防部的每一個組成部分進行逐條審查,也沒有對它們如何受到重組的影響進行逐條審查。委員會也沒有對組建AFC的決定本身作出判斷。
值得注意的是科技對國家安全的價值。科技的最大價值不在于關注當前的威脅和作戰環境,盡管它經常被要求為關鍵的近期需求制定解決方案,如分析回收的化學彈藥,以及伊拉克和阿富汗的即時解決方案問題,如MRAP快速裝甲計劃(MEAP)和CIED能力(Crew,Duke等)。科技的最大價值是作為技術和能力創新的孵化器,使美國在競爭者和對手面前擁有顛覆性和革命性的技術優勢。科技創新工作,或稱發現科學,是給予美國隱形技術、全球定位系統(GPS)、激光和雷達的原因。至關重要的是,在緊急推動恢復我們與美國競爭對手和對手的近期技術平等和優勢的過程中,科技發現科學要有足夠的資金,以便陸軍在目前的現代化視野之外能夠擁有保護國家及其利益所需的技術優勢。
本報告第2章探討了陸軍科技事業最近的變化是如何改變了現代化和科技的決策、責任和資金狀況的。鑒于這種變化,委員會花了大量的時間來審議這些問題,并認識到科技決策和資金之間的密切聯系及其對科技企業和能力發展的廣泛影響,因此在報告中用了大量的篇幅來闡述這一主題。委員會的分析主要集中在科技企業內部的權力和責任、需求產生過程、科技的資金趨勢以及陸軍內部明確的科技領導的必要性。
AFC的成立似乎將現代化和科技的決策和資金置于AFC的權限和控制之下。這改變了現代化和科技決策的格局,造成了權力、角色和責任的混亂,主要影響了負責采購、后勤和技術的助理陸軍部長[ASA(ALT)]和負責研究和技術的副助理陸軍部長[DASA(R&T)]的角色。盡管AFC有明確的意圖,但對于ASA(ALT)相對于AFC的作用仍然存在混淆。這主要源于《美國法典》第10章第7016條,該條規定ASA(ALT)的主要職責是 "全面監督陸軍部的采購、技術和后勤事務",因此指定ASA(ALT)辦公室對科技政策和預算分配負有主要責任。隨著美國法典第10章第7014(b)(8)和(d)(1)條規定的權力被重新指定給AFC,情況發生了變化。
2019年提交給國會的一份陸軍報告將AFC指揮官描述為有權在與ASA(ALT)"協商"的情況下"優先考慮、指導、整合和同步整個陸軍現代化企業的科技工作、業務和組織"。雖然上述措辭確實規定了AFC將領導整個 "現代化企業"的科技工作,但沒有具體說明科技工作的整體情況,在AFC領導下的發展委員會的重組將陸軍的大部分科技機構置于AFC的監督和責任之下--有效地使其控制了大部分陸軍的科技決策和資金。這與助理國務卿(ALT)在歷史上和目前聲明的作為整個陸軍科技領導機構的角色形成了鮮明的對比。雖然委員會不對這一轉變的效果進行評論,但這一轉變的實施和新安排的不明確正在催化陸軍科技界的混亂局面。
鑒于上述明顯沖突和重疊的權力,再加上陸軍指令和法定權力的不明確,上述提交給國會的報告強調,陸軍需要澄清AFC相對于ASA(ALT)的作用、責任和權力,并明確劃分和消除其在整個陸軍科技企業中的關系。
建立跨職能小組(CFTs)的目的是作為連接科技界、采購界和需求界的機制--這一作用最初由ASA(ALT)來完成。雖然委員會對在整個陸軍中建立明確的優先事項表示贊賞,但CFTs的作用似乎正在促使大多數科技部門關注近期的重點。這為完成陸軍現代化的目標帶來了一些差距。也就是說,CFTs似乎正在推動能力需求和科技投資與新系統的采購保持一致,并將技術過渡到記錄項目(PORs)。
每個CFT都與現代化的優先事項相一致,并在很大程度上影響了需求的產生和預算分配。雖然CFTs的確切報告結構仍不清楚,但其在推動和領導現代化工作方面的作用--包括影響科技技術投資的決策--使其在整個陸軍科技投資的優先級和分配方面發揮了作用。委員會在這方面的主要關注點是如何選擇技術,使之成熟,并將其納入采購PORs。在AFC成立之前,需求的產生與預算過程是分開的,傳統上由TRADOC作為需求產生的主導指揮。委員會擔心,將與現代化優先事項--生成、驗證和資源有關的需求過程合并到AFC之下,會減少陸軍內部思想交流和資源優化的機會,而在這次合并之前,有多個陸軍組織參與。此外,AFC和CFTs對現代化的關注,加上對科技資源分配的控制,可能導致現代化的近期需求和科技推動能力發展的長期需求之間的沖突。
委員會注意到,CFTs提供的整合和重點反過來又提供了對現代化需求的關注和整個DEVCOM更大的統一性。這種關注使發展司令部及其下屬的ARL能夠在整個陸軍企業中更加橫向地工作。然而,委員會對文件的審查和與陸軍關鍵人員的互動顯示,領導層對科技的責任缺乏重視,而不是目前現代化計劃中設想的那些系統。委員會注意到陸軍需要澄清CFTs的作用,保持對近期和長期投資之間的重要制衡,并確保近期現代化不以長期能力發展為代價。
除了角色和責任以及預算權力的變化外,委員會還審查了科技資金的趨勢,以評估對科技支出的任何潛在或現有影響。委員會發現,經過通貨膨脹調整(2021財年美元不變)的6.1和6.2資金近年來有所下降,而經過通貨膨脹調整的6.3資金和--雖然不適合科技--6.4資金有所增加。如果不是因為國會的預算增加,6.1和6.2資金的減少會更大。這些加分項也推動了6.3和6.4經費的增加。陸軍已經將額外的資源集中在先進技術開發(6.3)和先進組件開發和原型(6.4)的資金上,這與現代化建設更加緊密地結合起來。對資金水平的觀察使委員會推測,科技的創新部分--6.1和6.2資金主要用于的工作--被認為不像現代化那樣重要。
委員會注意到,根據與國防部實驗室和中心人員的交談,科技界對核心資金有一種看法。AFC對分配給DEVCOM實驗室或中心的核心發現或創新資金與現代化工作的科技資金數量提供了混合信號。盡管AFC已經表示支持并希望保持實驗室和中心的核心能力,但在未來的預算中需要更加明確優先次序,否則實驗室和中心可能會繼續認為它們是在與外部伙伴競爭科技資金。此外,自AFC成立以來,對外部組織的依賴已經明顯地、適當地增加了,但同時也需要考慮對重要的內部實驗室和中心的穩定感。
考慮到對現代化的依賴程度增加,以及陸軍科技部門的現代化和創新支出比例為60/40的既定目標,委員會擔心,過于關注近期的現代化,專注于漸進式的變化,會因為長期和革命性的科技項目資金不足而造成未來能力發展上的差距。雖然委員會認為科技的60/40比例是謹慎的(見第2章的結論),但需要有機制來確保科技資金在未來的發展中保持安全,陸軍應采納國防科學委員會的建議,將科技資金增加到陸軍最高預算的3.4%。
上述每個問題都可以通過在陸軍內部建立一個明確的科技領導和 "倡導者 "來解決。委員會建議在秘書處內設立一個科技主管,作為專家和倡導者,監督科技政策并審查其執行情況。這一角色將能夠同時解決陸軍各部門之間的爭議,并確保在陸軍科技企業中倡導科技資源分配。
委員會認識到科技與創新之間的聯系,認識到創新對超越近似對手的關鍵需求,認識到科技人員在推動創新方面發揮的核心作用,調查了軍隊科技創新的狀況。這包括重組對科技創新和相關科技人員隊伍的影響。創新可能是對優先武器系統內能力的離散改進(例如,新的隱形涂層或高超音速結構材料的可制造性)或全新的革命性能力(例如,隱形、GPS或5G)。探索新概念的自由,即使心中沒有明確的過渡,對創新也是至關重要的,并由科技投資來驅動,從而形成新的能力和被授權的科技人員隊伍。本報告第3章重點關注創新和科技隊伍,并概述了澄清與外部團體接觸的步驟,連接軍隊和科技界,管理和維持科技隊伍,以及平衡現代化與創新。
盡管AFC增加了校外參與,但對于科技界的許多人來說,參與陸軍研究和進行研究的途徑和機制可能是混亂的。雖然AFC網站上有相關信息,但它可以澄清聯絡點、現有的參與機會以及對AFC內部研究工作的解釋。這對那些不熟悉為陸軍工作的小型企業和研究組織來說尤其具有挑戰性,因為他們不熟悉為陸軍工作,或者缺乏處理政府和陸軍關系的專業人員。
然而,委員會注意到,AFC仍然是一個新的組織。在AFC的一些組成組織中,有一些例子或最佳做法,如陸軍應用實驗室,它利用非傳統的合作伙伴。委員會建議,AFC開發一個中央陸軍資源網站,以便與外部組織建立伙伴關系,提供信息和參與點。
在美陸軍和國防部(DoD)之外的美國科技界及其資助的活動是廣泛的;工業界在技術發展方面的支出遠遠超過了政府。雖然陸軍內部的科技管道很強大,但陸軍與這個更廣泛的社區的聯系將使其能夠利用和發揮這種研究。陸軍只有幾個大學附屬研究中心(UARCs)。它們有特定的章程,并在整個RDT&E預算類別中享有良好的聲譽。雖然陸軍研究辦公室對贊助學術研究負有主要責任,但當大學附屬研究中心在其特定的章程中看到與學術機構合作的機會時,應予以鼓勵。此外,UARC也可以在研究與發展工程中心和其他機構中找到自然的合作伙伴。
對操作者需求的認識在調整科技以滿足未來能力需求方面也是至關重要的。委員會看到了強有力的證據,陸軍正在積極尋求操作人員對科技界的投入,以確定需求和能力發展。融合項目和點燃團隊計劃是這種互動的優秀范例。委員會鼓勵這些互動和它們的擴展,同時平衡近期的需求認知和科技的研究和創新責任。委員會還鼓勵AFC/DEVCOM和國防部感興趣的團體之間繼續接觸,以加強交叉合作,分享想法和發展伙伴關系,幫助最大限度地減少重復工作。
為了使陸軍在創新和科技方面保持優勢,一支強大的技術隊伍對于將現場需求轉化為技術并與學術界和工業界保持緊密聯系以利用專業知識來填補關鍵的差距是必不可少的;換句話說,為陸軍保持一個技術能力的 "聰明買家"。一段時間以來,技術人員的招募和保留一直是陸軍和國防部的關鍵問題,有必要制定一個明確的勞動力發展計劃來建立和維持勞動力。AFC應制定并明確闡述高技術職業的勞動力發展計劃和結構。這個勞動力發展計劃應明確界定技術職業道路,從本科生到高級文職技術領導。此外,它應該允許這些勞動力有意義地參與、合作,不僅向工業界和學術界的合作伙伴學習,而且利用這些新發現的知識來實現有意義的變革,使科技企業能夠長期繁榮發展。陸軍實驗室主任作為科學和技術重塑實驗室擁有許多權力,他們需要被授權利用所有這些權力來維持和發展科技人員隊伍。
第3章重申了第2章首次強調的平衡現代化和創新的重要性,但從陸軍科技企業創新的角度來看。陸軍無法完全預測未來的威脅,因此科技投資需要足夠廣泛,以對沖不確定的未來。現代化主要側重于對特定系統的工程改進,而科技主要側重于發現和探索,這對推動長期能力發展的創新至關重要。明確劃分現代化和創新的科技計劃對于兩者的成功至關重要。科技和能力發展之間的直接聯系在開始時并不總是很清楚,但陸軍需要允許科技人員追求這些創新。
自二戰結束以來,創新和領先的科技隊伍對美國軍隊超越對手的能力至關重要。隱形技術、全球定位系統、精確彈藥、自主和無人系統,以及20世紀末和21世紀初的其他一些決定性軍事技術,都是早期科技的長期成果,也是一支擁有自由度和資源來尋求創新以確保美國軍隊超越對手的員工隊伍的成果。從本質上講,創新和科技投資使美國軍隊,以及陸軍,成為美國對手被迫適應的威脅。
建議。美陸軍部長和陸軍參謀長應根據《2019財年國防授權法》第1068(b)(3)條和2020年11月16日陸軍指令2020-15(實現持久現代化)的指示,明確劃分和消除陸軍科技計劃在AFC和ASA(ALT)之間的角色和責任。陸軍還應該明確劃分跨職能小組在AFC、DEVCOM和ASA(ALT)方面的作用和責任。
建議。為了確保科學技術(S&T)的有效過渡,以支持美陸軍現代化的優先事項,展示領導層對未來陸軍能力的支持,支持強大的陸軍創新和技術發現工作,并保證在最關鍵的地方有可行的校內RDT&E能力,陸軍應該為科技(6.1,6.2和6.3)預算水平進行規劃和申請,至少要像國會每年增加陸軍科技一樣,反映整個陸軍現代化時期的實際增長。此外,科技撥款應該有40%用于創新和發現研究(6.1和一些6.2),60%用于陸軍現代化的優先事項(一些6.2和6.3)。這種分配應定期進行評估,以確保它能繼續滿足陸軍在現代化、創新和技術發現方面的交叉需求。
建議。美陸軍部長應在秘書處內指定一名科學技術(S&T)執行官,作為專家和倡導者,監督科技政策并審查其執行。美陸軍部長應尋求AFC和ASA(ALT)的聯合建議,以確定和編纂該執行官的權力和責任。這個被授權的科技領導者應該幫助解決AFC和ASA(ALT)的角色和責任不明確的問題,并確保近期、中期和長期優先事項的平衡,以及校內和校外的科技績效。這名高管應該是一名高級文職人員(SES/SL級別),具有很強的科技技術背景和科技界的工作經驗,并對美陸軍內科技的成功負責任。
建議。雖然 "一站式服務"可能不是一個切實可行的解決方案,但AFC應加強努力,確保在描述基礎研究的機會以及填補現代化和研究空白所需的新技術過渡時,其戰略信息的一致性和簡單性。AFC應該尋找方法使那些不熟悉陸軍的人更容易與他們進行合作。ERDCWERX是DEFENSEWERX和美國陸軍工程研究與發展中心之間的合作項目,是這類舉措的一個典型例子。
建議。委員會強調了利益共同體(CoI)在美國防部范圍內的科學和技術中所發揮的關鍵作用。雖然與利益共同體的一些接觸正在進行中(即通過與整個科技企業的主題專家的接觸),委員會鼓勵美陸軍通過AFC和DEVCOM重新致力于利益共同體的接觸。
建議。AFC應該在美國科學技術(S&T)生態系統內建立更多的聯系,以利用工業、學術和其他國防部組織的投資和技術創新,從而避免重復投資并最大限度地利用非政府的發展。它應該考慮更多地使用類似于國防高級研究計劃局 "大挑戰 "的競賽,作為一種機制來吸引工業界、學術界和其他科技界的參與。
建議。美陸軍領導層應確保實驗室主任獲得授權和有效的資源,以培養他們的勞動力,并有權利用賦予他們的所有科學和技術再創新實驗室(STRL)的權力。陸軍領導層應建立衡量STRL資金有效性的指標,并確保實驗室主任充分利用其資源來管理各自的工作隊伍。
建議。AFC應該確保其領導層不僅為現代化和研究優先事項提供一致的指導,而且積極鼓勵在各級科技人員中進行適當的授權和分散執行,以減少混亂,確保陸軍科技有一個明確的愿景,并確保以更高的質量和更低的成本交付能力。
建議。為了鼓勵創新文化,使陸軍能夠 "成為威脅",也為了提高衡量創新的能力,AFC應該調查并實施業界公認的推動創新的最佳做法,包括領導層對創新的承諾,對實施新方法解決問題的獎勵,以及明確的責任線和問責制,而不僅僅是分配更多的資金。
支持這些建議的結果和結論可以在報告的正文中找到。
融合項目(PC)是一項美國陸軍學習活動,旨在整合和推進他們對聯合部隊(陸軍、海軍、空軍和海軍陸戰隊)的貢獻。根據研究和分析中心(TRAC)-蒙特雷的說法,"PC確保陸軍作為聯合戰斗的一部分,能夠快速和持續地整合或'融合'所有領域的效果--空中、陸地、海上、太空和網絡空間,以便在競爭和沖突中戰勝對手"(研究和分析中心[TRAC]2020)。目標是評估在PC21上展示的新的創新系統(SoS)技術是否滿足為聯合部隊提供必要的速度、范圍和融合所需的作戰能力,以產生未來的決策主導權和大國競爭的超能力。然而,鑒于PC期間各種現代技術的注入,TRAC-蒙特雷目前缺乏一種方法來衡量作戰效果以及作為軍隊和聯合部隊的融合是否正在實現。因此,本項目的重點是制定一個概念性的評估框架,以確定在PC21演習中測試的多域作戰(MDO)任務中SoS的作戰有效性。這個框架將集中在那些被證明可以減少傳感器到射手(S2S)時間的技術的行動有效性,以便在聯合MDO任務中消滅一個固定的目標。
該小組確定,對某一特定能力的功能分解,結合用于開發MOE的Langford綜合框架的修改版,將產生描述該特定能力的行動有效性的良好措施。為了將衡量標準轉化為價值分數,團隊使用了構建價值尺度的理想范圍方法,該方法為每個衡量標準建立了一個從最好到最壞的情況,使其具有適應任何能力的靈活性。帕內爾的搖擺加權法被用來量化利益相關者對每個蘭福衍生的MOE的重要性,以確定能力的每個MOE的加權價值分數(WVS)。WVS相加得出總分,這就提供了對運營有效性的最終評估。然后,該團隊產生了一個行動有效性量表,向利益相關者說明他們的能力在這個量表中的得分情況。
該項目最后針對概念評估框架應用了PC21用例,以衡量其在生成與用例中的能力最相關的MOE以及單一行動有效性分數方面的穩健性。該模型的最終驗證將在目前計劃于2021年10月開始的PC21期間進行。
總之,該團隊使用系統工程流程建立了一個概念性評估框架系統,該系統將使TRAC-Monterey有能力評估PC21期間展示的新的創新SoS技術的作戰能力。該團隊開發了一個利益相關者分析,一個由利益相關者衍生的目標層次,一個功能分解,以及一個創建良好措施的過程,將這些措施轉化為價值分數,量化措施的重要性,并將產生的價值匯總為一個單一的、行動有效性分數。該框架將為利益相關者提供信息,使他們能夠就進一步的技術開發做出明智的決定。TRAC-Monterey還可以將本研究中制定的衡量標準作為指南,在整個PC21和未來的PC活動中收集相關信息。
建議 TRAC 在 PC21 期間對照 S2S 用例 1-1 驗證概念性評估框架。還應采用其他用例來測試框架的靈活性和可用性。還建議進一步研究行動效率的認知方面,以及如何利用這些信息來擴大本評估框架的范圍。TRAC和JMC向團隊表示,PC的努力將有助于改寫聯合行動的理論。