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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。

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人工智能在軍事中可用于多項任務,例如目標識別、大數據處理、作戰系統、網絡安全、后勤運輸、戰爭醫療、威脅和安全監測以及戰斗模擬和訓練。

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。

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隨著大規模作戰行動(LSCO)決定性作戰訓練環境(DATE)場景變得更加復雜,對手兵力(OPFOR)在獵殺和瞄準(目標定位)藍軍指揮所以及關鍵資產(如整個作戰空間的火炮設備和反火力(CF)雷達)的方式上也變得更加適應。了解這一點至關重要,因為美軍非常重視使用無人機系統(UAS)進行信息、監視和偵察(ISR),以確定對手可能在時間和空間上擁有高回報目標(HPT)的位置,而 OPFOR 可以利用并取得成功,因為一個簡單的事實:他們使用紅方無人機系統進行獵殺,而且他們擅長此舉。OPFOR 不需要像美軍那樣使用紅方無人機系統進行大量的信息收集(IC),因為 OPFOR 明白,藍軍的火炮和雷達不會在大范圍內頻繁移動,因此,一旦發現 HPT,他們就可以輕松地使用紅方無人機系統與特種部隊(SPF)配合,用遠程精確火炮獵殺、瞄準和打擊藍軍的關鍵資產。如果師炮兵部隊(DIVARTY)、軍團野戰炮兵旅(FABs)和旅直接支援營(DS)都有自己的無人機系統瞄準分隊會怎樣?這將縮短從傳感器到射手的殺傷鏈,減少目標衰減,縮短目標追擊時間,減少對分配給各師和兵團情報優先事項的 ISR 資產進行動態重新分配的需求,提高主動獵殺、瞄準和塑造敵方炮兵縱深的效率,同時不干擾各自 S2/G2 參謀部的信息收集工作。美國陸軍在如何分配無人機系統方面的這一革命性根本轉變,能否為我們提供一個解決方案,讓我們在面對近似于 OPFOR 的對手時擁有并主導狩獵行動?

本文將討論一種理論,即兵團的 FAB、DIVARTY 和 BCT DS 野戰炮兵 (FA) BN 獲得由師/兵團各自下屬的戰斗航空旅 (CAB) 的一個灰鷹 (GE) 排(DS FA BN 的影子無人機系統/未來戰術無人機系統 (FTUAS) 排)組成的目標定位分隊的作戰控制 (OPCON)、 以及進行開發所需的人員,使炮兵部隊指揮官能夠為這些師和軍團指揮官主導瞄準過程。這一解決方案可確保野戰炮兵部隊能夠打擊目標、削弱敵方遠程火炮、瓦解綜合防空能力,并提高殺傷鏈的有效性,以滿足其指揮官的作戰優先級。本文還將從條令、組織、訓練、物資、領導與教育、人員、設施和政策(DOTMLPF-P)模型的角度來審視問題,為從可能的訓練概念到全軍實施的建議提供一個整體視角。

開啟反擊戰斗

野戰炮兵司令部的固有和刻意任務是進行反擊和摧毀敵人的遠程炮兵能力。炮兵將反擊分為兩類:主動反擊和被動反擊。反應式反擊是大多數人所熟悉的形式:敵方炮兵射擊,獲取雷達探測到炮彈,我方以火箭或大炮反擊敵方(FM 3-09;ATP 3-09.12)。炮兵部隊擁有雷達資源,可以在沒有任何外部資源或增援的情況下進行有組織的反應式反擊。

主動反擊乍一看似乎自相矛盾,因為大多數人認為反擊只是被動的。主動反火是目標定位過程的結果,并賦予信息收集資產識別敵方集成火力指揮部(IFC)的任務,該指揮部由支持傳感器、C2 節點和投送資產組成(FM 3-09;ATP 3-09.12)。主動反火的目標是在敵方綜合火力指揮部成員有機會與我方交戰之前,識別并與之交戰。識別 IFC 的信息收集資產整合發生在師和軍團的 G2 部門,與對這些目標實施致命射擊的 DIVARTY 和 FAB 無關。

向分遣隊和 FAB 提供積極的 GEOINT 和 SIGINT 收集資產,可使負責擊敗敵方 IFC 的總部開展自己的 IC 行動,以探測(或發現并固定)IFC 資產并迅速打擊目標。這就為總部提供了完成這一任務的資源。目前的條令和信念將這一任務交給了 DIVARTY 和 FAB,但沒有提供必要的資源。

獵殺:與有效利用并取得成功的 OPFOR 相比,美國陸軍的優勢在哪里?

在作戰人員演習期間進行的 LSCO 訓練場景中,FAB 的主要任務是開展軍團級打擊行動和加強師級整形行動,而 DIVARTY 的任務是控制師的內建和附屬 FA 單位,與師的火力支援單位 (FSE) 密切協調,并開展間接火力支援 (FS) 行動,以持續開展行動,支持師的機動計劃(HQDA,2020 年)。盡管美國陸軍師團級參謀部在利用來自多情報學科、聯合空中、網絡和電磁活動(CEMA)以及空中 ISR 的眾多高度先進的技術效果方面非常有效,但由于 OPFOR 意識到可以在整個作戰空間內開展積極的獵殺技術,因此藍軍仍在繼續苦苦掙扎。作為獨立自主的近似對手,OPFOR 不斷改進其獵殺和瞄準過程,因為他們明白,在戰爭中,你必須擁有 "頂級掠食者和積極獵殺 "的心態。

在作戰過程中,OPFOR 并不是戰無不勝、無堅不摧的,但 OPFOR 參謀部確實明白,要想掌握主動、主導戰斗,就必須在藍軍摧毀自己的關鍵資產之前,通過摧毀遠程火炮設備和 CF 雷達等藍軍關鍵資產來主導狩獵。OPFOR 通過使用 "哈比 "無人作戰飛行器(UCAV)和 "提普查克 "炮兵目標捕獲無人機(TAAV),能夠積極地實現這一目標。雖然美軍培訓對象對 OPFOR 的無人機系統戰術有一定的了解,并可要求提供《全球裝備指南》(WEG)中的反無人機系統元素、EW/SIGINT 和 GPS 加固能力,但 OPFOR 仍可通過積極的獵殺和瞄準技術在整個作戰空間取得決定性優勢,從而以比藍方兵力更快的速度識別、瞄準和塑造藍方兵力。雖然這對情報和火力參謀人員來說可能會變得非常混亂和復雜,但這卻是贏得棋局的一個簡單方面。有些人認為國際象棋的目標是將王,其實不然。雖然將死是贏得棋局的總體手段,但國際象棋的總體戰略目標是控制棋盤,盡可能多地清除對方的物資,暢通無阻地進行機動,并利用車、象和后等遠程棋子主導戰斗,以實現戰略將死。

約翰-安塔爾(John Antal)在其關于第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭的文獻中贊同這一觀點,他暗指在現代戰爭這一立體棋局中,阿塞拜疆之所以能保持優勢,是因為他們先發制人,先下手為強,保持了主動權,并將火力和機動融為一體,同步進行,迫使亞美尼亞不得不對他們的舉動做出反應,再也無法挽回(安塔爾,2021 年)。文獻中提到的另一個重要方面是,這是第一場主要由使用無人武器決定勝負的現代戰爭。阿塞拜疆利用 BAYRAKTAR TB2 無人空中戰車 (UCAV)、HAROP 游蕩彈藥 (LM) 和精確遠程火炮不斷打擊和摧毀亞美尼亞的火炮、雷達和防空陣地,從而主導了戰爭,并占領了關鍵地形和重要目標(Antal,2021 年)。在進攻現實主義方面,由于作戰部隊需要積極維護生存安全,他們不斷尋求削弱訓練對象(TA)壓倒性的技術能力和競爭實力,利用紅方無人機系統進行優先瞄準,塑造縱深而非信息收集,以增強自身在戰斗空間的主導地位。通過將無人機系統直接分配到最底層進行偵察和目標捕獲,他們的目標追擊和從傳感器到射手的殺傷鏈更短、更快、更有效地瞄準訓練對象的關鍵資產。

在支持每個師和軍團級梯隊的戰斗航空旅內,通常有一個影子無人機系統/FTUAS 排,配備四架影子無人機系統/FTUAS。這些 "影子 "無人機系統/FTUAS 傳統上不攜帶武器,配備多種傳感器(全動態視頻、地面移動目標指示器、電子光學和合成孔徑雷達),用于師或軍團的信息收集優先級計劃,但也可用于直接瞄準工作。陸軍野戰炮兵戰術數據系統(AFATDS)在條令上是標準的火力協調系統,可通過按鈕式 "火力請求"(CfF)和/或 "目標搜索"(Target Prosecution Process)將無人機系統納入目標搜索過程。 聯合終端攻擊管制員(JTAC)/戰術空中管制隊(TACP)/空中支援作戰中心(ASOC)人員通過聯合攻擊請求網絡(JARN)向空中作戰中心(AOC)提出火力請求(CfF)和/或即時近距離空中支援(CAS)請求,供空中作戰中心(AOC)立即批準,而不是采用陸軍緩慢/慎重的近距離空中支援(CAS)請求流程,因為后者很可能會遭到空中作戰中心(AOC)的拒絕。然而,挑戰在于將火力任務從師或軍團的火力和瞄準小組/聯合空地一體化小組(JAGIC)下放到各自下屬的分部或 FAB(必須下放到火炮線)的過程。雖然這是決定、探測、投送、評估(D3A)的條令流程,并擁有必要的指揮權限,以清理空中、地面和彈藥釋放權限,但這大大增加了可能的目標衰減時間和殺傷鏈時間。為了最大限度地提高從傳感器到射手的瞄準效果,直接為分遣隊或軍團 FAB 提供 OPCON 的 "影子 "無人機系統/FTUAS 可為分遣隊指揮官或 FAB 指揮官的優先瞄準任務提供服務,而無需將 "影子 "無人機系統/FTUAS 從 G2 及其各自的信息收集優先任務中抽離出來交給指揮官。這樣,G2 可以積極掃描其指定的目標區域 (NAI),以滿足指揮官的優先情報請求 (PIR),而 DIVARTY 和 Corps FAB 則可以更有效地為其師和軍團指揮官掌控和管理整個目標定位工作。

建議與解決方案

設計并指定一個 "打擊單元 "目標獲取無人機系統分遣隊,該分遣隊可成為分遣隊和軍團 FAB 的 OPCON: 這項建議可行、合適,不需要對人員配備或資源進行重大調整。為實現該建議,從各師 CAB 和支持軍團的 CAB 向 DIVARTY 和軍團 FAB 分配由四個 "影子 "無人機系統/FTUAS 平臺組成的一個排,以及兩個地面控制站 (GCS)、兩個 "影子 "無人機系統/FTUAS 發射器和四至六個 15W 系列 "影子 "無人機系統/FTUAS 操作員,以便深入 DIVARTY 和軍團 HPTs 進行瞄準、獵殺和塑造。為了促進和管理瞄準過程和必要的授權,師和軍團的聯合空地一體化中心(JAGIC)將通過位于分遣隊和軍團 FAB 指揮所的 131A 和 150U 負責無人機系統任務控制管理和目標起訴。這將確保在將設備和人員分配給分部和兵團 FAB 的同時,實現目標確定的優先順序和流程,以滿足指揮官的要求。為支持 "影子 "無人機系統/FTUAS 傳感器饋送的瞄準和利用,應向分遣隊和 FAB 分配一個戰術地面站(TGS)、一個地理空間工作站(GWS)和 2 至 4 名來自軍團遠征軍事情報旅(E-MIB)的 35G(圖像情報分析員)。機體和相關設備的維護和后勤工作仍可由師支援區(DSA)和軍團支援區(CSA)內的 "影子 "無人機系統/FTUAS 連人員管理。

DOTMLPF-P分析

條令: 根據 ATP 3-09.24,情報和目標定位小組由 S2 和情報作戰職能部門領導,負責通過直接觀察、電子戰來源、人類情報、武器定位雷達、無人機系統、上級總部和聯合總部情報(G2)部門以及機動編隊,向指揮官和參謀部提供對行動和目標定位至關重要的情報信息(HQDA,2012)。雖然該條令確實就無人機系統應如何支持分遣隊和FAB行動提供了指導,但目前沒有任何政策阻止或不阻止這些參謀部請求由無人機系統組成的OPCON瞄準分隊直接向其提供瞄準服務。根據 ATP 3-09.4 第 3-4 段 根據 ATP 3-09.24 第 3-4 段,FAB 可以計劃和使用其有機火力支援資產,以及在其作戰控制(OPCON)或戰術控制(TACON)下接收的附屬火力支援資產。作為野戰炮兵作戰組織的一部分,FAB 可為這些單位提供使命、任務和支持關系,并在 FIB 計劃和命令中為下屬單位提供任務。這些可能包括額外的監視、偵察、TA 和/或其他火力支援資產。它還包括地面偵察和監視、有人駕駛航空器以及師級或更高級別的無人駕駛航空器。這些資產根據上級總部或支援指揮部的任務分析或特定任務的要求,對 FIB 進行擴充。

組織: 目前,各師在組織上已經有一個下屬的 DIVARTY 總部單位來管理下屬的 FA 營,而 FAB 則有自己的 FA 營。目前的問題是,各師和兵團的 FAB 沒有分配給他們有機的無人機系統,因此,請求無人機系統能力來瞄準目標的過程大大增加了目標起訴和殺傷鏈時間。這反過來也增加了目標衰減,使敵方 OPFOR 保持在其選擇的時間和空間使用遠程精確火炮及其紅方無人機系統打擊藍方兵力 TA 的能力。為了解決從傳感器到射手的快速殺傷鏈能力差距,師團指揮官將無人機系統瞄準分隊 OPCON 分配給師團 FAB 是一個可行且合適的建議。在集體訓練活動中,如作戰人員和作戰訓練中心(CTC)輪換期間,這一解決方案可以成為更好的組織結構,以便在實時作戰部署情況下使用概念驗證之前測試和驗證理論。

培訓: 目標捕獲無人機系統分遣隊解決方案不是因為缺乏培訓或培訓不足造成的。該解決方案要求在集體訓練活動之前,增加分部目標小組、軍團目標小組、"影子 "無人機系統/FTUAS 分遣隊和 E-MIB 輔助人員之間的綜合訓練,以減輕可能出現的能力差距的影響。

裝備:為實現這一解決方案,建議配備的必要裝備包括一個排的四個 "影子 "無人機系統/FTUAS 平臺、兩個通用控制系統、兩個 "影子 "無人機系統/FTUAS 發射器、一個 TGS 和一個 GWS,以執行瞄準和 GE 傳感器探測行動。影子無人機系統/FTUAS 平臺、發射器和 GCS 必須在已建機場運行。根據 "影子 "無人機系統/FTUAS 排距離遠程監視系統(LRS)的遠近以及確定目標的位置,需要使用衛星地面數據終端(SGDT)和視線外(BLOS)操作。

領導和教育: 為提高擬議解決方案的領導能力,建議開展無人機系統/作戰人員培訓、阿拉巴馬州拉克堡的空中騎兵領導課程(ACLC)、拉斯維加斯內利斯空軍基地的聯合火力課程(JFC)以及拉斯維加斯內利斯空軍基地的空中作戰中心課程(AOCC)。這些課程將有助于填補無人機系統和無人機系統整合到目標定位支持方面的知識空白,并為無人機系統操作人員和目標定位人員創造共同的理解。

人員: 為實現這一解決方案,建議配備以下必要人員:1 名 150U 戰術無人機系統操作技術員、1 名 131A 野戰炮兵瞄準技術員、6 名 15W 影子無人機系統/FTUAS 操作員、4 名 15E 維護員和 2 至 4 名 35G。另一個人員建議是每天推送所需的脆弱性窗口(VUL)次數,因為這將決定所需的人員支持、能力、任務要求,并允許人員為滿足要求進行規劃。

設施: 建議的解決方案不是由于缺乏操作、維護或基礎設施不足造成的。建議的解決方案也不需要對維護或后勤支持進行重大調整。建議設立一個配備 SGDT - BLOS AV 控制的影子無人機系統/FTUAS 前哨站。

政策: 目前沒有任何國防部、機構間或國際政策阻止師或軍團指揮官執行從其各自支持的 CAB 到下屬 DIVARTY 和 FAB 指揮官的目標 UAS 分遣隊 OPCON 命令。

結論

總之,為提高從傳感器到射手的殺傷力,減少殺傷鏈以加快目標追擊速度,建議為師和軍的 FAB 分配一個 OPCON 無人機系統 "打擊單元 "目標分遣隊。為了開始培訓和概念驗證周期,建議采取的步驟是在俄亥俄州空軍研究實驗室請求通過 "網絡綜合訓練演習"(Operation Jaded NITE)模擬效果,作為概念驗證,然后再請求實際實施。擬議解決方案中的建議步驟將包括 TEA 管理機構、所有參與者、具備 JARN 能力的 TACP 要素、機構間培訓中心(ITC)、軍法署署長(JAG)和首席數據官(CDO)在多個場景中進行即時熱沖洗,以現場討論和完善 TTP。最終結果是,這將使 DIVARTY 和 Corps FAB 目標小組能夠積極獵殺、鎖定目標并深入塑造各自的 HPT,以滿足指揮官的優先要求。

無人機系統分配的這一轉變使 DIVARTY 和 FAB 指揮官能夠直接擁有并更有效地管理其指揮官在作戰空間內各自行動區域內的目標定位過程,同時仍能確保師和軍團的 G2 能夠將剩余的影子無人機系統/FTUAS 和其他多情報學科能力用于 ISR 和 IC。在實施 CTC 輪換和部署之前,應在預定的部隊作戰人員等集體訓練活動中分析和實施這一建議的解決方案。行動后審查(AAR)和建議的觀察報告應審查火力整合計劃、JAAT 行動、SEAD 行動后以及網格區域參照系統(GARS)殺傷盒的使用情況。瞄準過程,如開放/關閉/熱/冷時間、多層瞄準、彈藥彈道、彈著點(POI)爆炸影響半徑、最大軍械(MAX ORD)建議、炮靶線(GTL)、火力消除沖突的有效性,以及通過 Link-16 對無人機系統資產進行提示、混合和冗余,以提高從傳感器到射手過程的有效性。隨著未來 FTUAS 和垂直起降(VTOL)無人機系統等無人機系統資產被引入美國陸軍和聯合兵力庫存,應考慮將這些先進的、能力更強的資產和能力添加到作戰和戰略級目標分遣隊中。這些資產將確保美國陸軍、聯合兵力和伙伴國做好準備,在多領域環境中作戰,在復雜的世界中取勝。

作者簡介:

CW3 Sims 曾擔任 MCTP 行動組--查理的全資源情報 OC/T,現任第 7 自衛隊(A)全資源生產科(ASPS)科長。他曾參加過 "伊拉克自由行動 "和 "持久自由行動"。

MAJ Davis畢業于指揮與參謀學院。他曾擔任旅 FSO 和 FA BN XO,為 STRYKER 旅戰斗隊提供支持。他曾在 NTC 擔任 OC/T,目前在 MCTP 任職。他曾參加伊拉克自由行動和自由哨兵行動。CW3 Eric D. Hauser 是一名 150U(無人機系統操作技術員),曾擔任 CUOPs/FUOPs、航空安全官、排長、飛行操作 OIC、操作 OIC,并在 USAACE NCOA 制定了 15E ALC 計劃。CW3 Hauser 在 19 年的職業生涯中一直致力于將有人駕駛航空和無人機系統集成到陸軍/聯合系統以及各級任務規劃流程中。他成功領導了能力/流程的創新,將航空、軍事情報、炮兵和防空資產融合在一起,加快了對目標的攻擊。他目前在第 5 特勤大隊軍事情報連服役,曾多次參加 "堅定決心行動"(Operation Inherent Resolve)、"持久自由行動"(Operation Enduring Freedom)、"伊拉克自由行動"(Operation Iraqi Freedom)和 "自由哨兵行動"(Operation Freedom's Sentinel)。

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挑戰

我們對手的技術和戰術取得了驚人的進步,這就要求海軍在更廣闊的地理區域部署資產,以進行可信的威懾、交戰和取勝。為了在這種環境下保持決策優勢,戰略家和指揮官需要具備在實時、大規模戰役中有效管理各種分布式系統的能力。這種能力的核心是對分布式艦隊中每種可用資產的完全可見性,以及戰略協作、分析和協調決策所需的大規模支持數據的可操作性。對如此大規模的數據進行解讀并采取行動,已經超出了人類情報人員單獨行動的能力范圍,因此需要有效的軟件解決方案來輔助和提高人類操作人員的決策能力。這種軟件必須能夠在和平時期和灰色地帶沖突中提供有效的應對規劃,并在動能交戰中提供可靠的戰術決策支持。

在復雜的海上環境中權衡各種選擇時,戰略家們會遇到一些棘手的問題,其中包括:

  • 哪種作戰方案("COA")最有可能在不暴露高價值資產的情況下緩和緊張局勢?
  • 考慮到現有的各種友軍資源和能力、當前兵力定位、彈藥庫存、其他正在進行的行動以及戰區內的其他潛在目標,可以或應該部署哪些艦艇和資產來應對即將到來的威脅?
  • 應為特定任務選擇哪些兵力,以在不影響生存能力的情況下最大限度地發揮效力?
  • 作戰人員如何掩蓋戰術和資產,使友軍在面對優勢威脅時也能保持優勢?

在回答上述每個問題以及更多問題時,海軍規劃人員必須考慮其全部分布式系統,并平衡一系列廣泛的考慮因素,包括目標和可用資產之間的相對距離、進攻和防御戰略的優勢和缺點、友軍和敵軍的兵力和限制、彈藥能力和可用性、風險承受能力、應急計劃等等。要在未來的分布式行動中取得海上優勢,需要先進的人工智能決策工具,使水兵能夠以對手無法適應的速度做出更好的反應。

解決方案

美國Palantir公司的解決方案幫助超負荷工作的規劃人員和作戰人員利用數據更好地理解、比較和選擇作戰行動,以適應不斷變化的作戰空間中的分布式作戰。通過大規模訪問所有來源的數據,我們的解決方案可用于在單一環境中快速攝取、清理和轉換來自不同層級和許可級別的輸入數據,供安全用戶檢查、分析和發現,為指揮官和規劃人員提供可操作的見解。利用這些數據,我們的解決方案可以為以下工作流程提供動力,以幫助決策:

  • 地理空間可視化、兵力追蹤和持續監護:

Palantir 軟件可將 "紅色兵力 "和 "藍色兵力 "的共同作戰圖(COP)情報整合到一個近乎實時的、不斷更新的戰斗空間地理空間描述中。在這一資源中,各梯隊用戶可以獲得所有已知目標、友軍資產和正在進行的行動的最新視圖,以支持更好的決策。作戰人員和戰略家可以深入研究單個艦艇和系統,以便更好地了解它們的能力和任務。

  • 人工智能輔助決策:

無論是 Palantir、第三方供應商還是美國海軍自己開發的算法,Palantir 的軟件都能與最前沿的人工智能算法開發完全互操作。這些人工智能模型支持更快、更有效的環內人工決策。各種模型都可以加載到我們的解決方案中,幫助規劃人員針對不斷變化的作戰空間條件生成、評估和比較潛在的作戰行動。這樣做的結果是,每名人工分析師每小時可做出決策的質量和數量都得到了大幅提高,所有可用系統的分配也得到了優化。做出的決策會被自動捕獲并寫回,以便更好地完善模型和改進未來的建議。

  • 任務執行:

我們的解決方案可配置任務執行儀表板。一旦在平臺內評估并確認了 COA,就可將其推送至戰區內的分布式艦艇和團隊,以便進行戰術執行。Palantir 的開放式互操作結構支持與眾多戰術數字信息鏈接,并將保持靈活性,以便在未來與通信即服務(CaaS)解決方案集成。

共同利益

Palantir 解決方案,包括為決策支持配置的解決方案,都基于相同的核心原則:

  • 互操作性、模塊化和可擴展性

所有 Palantir 解決方案均采用模塊化架構和行業標準開放式 API(如 REST、JDBC 等)構建,以確保與海軍現有應用程序以及尚未開發的未來解決方案之間的互操作性。我們的解決方案優先考慮高度可配置的工作流,以便為從戰術到作戰再到戰略的大量用例提供價值。無論數據存儲在何處,我們都能讓用戶對其數據進行建模、探索、準備、轉換和交互,并使這些數據能夠被分散的外部應用程序和已在整個機隊運行的工具輕松發現。我們的解決方案利用開放式、模塊化、微服務架構。

  • 信息安全和聯盟支持

Palantir 在為美國國防和情報利益相關方實施高度復雜的分類、角色和基于屬性的安全控制方面擁有多年經驗。我們高度安全的解決方案可對信息進行細化保護,直至單個數據點。此外,我們全面的訪問控制框架使美國兵力能夠在不過度共享的情況下安全地向聯盟伙伴推送情報。

  • 認證和網絡可部署性

美國國防部信息系統局(DISA)已授予 Palantir 國防部影響等級 6 (IL6)、影響等級 5 (IL5) 和 FedRAMP 中度授權。我們的解決方案已獲得風險管理框架授權,可在國防部和集成電路的主要領域和安全飛地運行,包括NIPRNET、SIPRNET、JWICS、BICES等。

  • 敏捷性和 DevSecOps

解決方案充分利用了敏捷性和 DevSecOps 的最佳實踐,包括持續集成和持續交付、統一配置環境、代碼和數據分支以及具有企業健康檢查功能的管理系統。因此,從數據科學家到分析師,再到軟件開發人員,各種用戶都可以在可擴展到整個企業的 DevSecOps 環境中進行安全協作。

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印度空軍現狀

去年9 月 30 日,印度空軍元帥 V R 喬德里在就任空軍參謀長后的首次媒體見面會上表示,印度空軍目前有 30 個戰斗機中隊。 空軍參謀長還表示:"在未來十年內,我們的戰斗機數量將保持在 35 架左右,目前不太可能進一步增加。專家認為,隨著計劃中的過時機型的淘汰,戰斗機中隊的數量甚至有可能降至 30 個以下。有人駕駛飛機成本上升、現實生活中的采購程序和進口挑戰、本土計劃的延誤以及國防預算的縮減,都是導致印度空軍中隊人數減少的原因。烏克蘭戰爭進一步加劇了該地區的地緣政治局勢,因此需要對空中力量資產的使用進行新的思考。在這一新出現的地緣政治現實中,在空中力量資產枯竭的情況下,兩線作戰將極具挑戰性,需要立即引起重視。由于陳舊過時和缺乏新平臺,作戰航空資產已經枯竭,這就要求我們立即審查和反思在所有空中作戰力量中對有人駕駛飛機的依賴。最近基于本土無人機技術的兩項演示可能會提供一些答案,值得進一步利用。

圖: 戰勝撤退,2022 年。圖片來源:Daily Excelsior 每日精進

2022年戰勝撤退

首先,1000 架本土無人機在 "戰勝撤退"儀式上進行了長達 10 分鐘的炫目表演,為 2022年慶祝活動劃上了精彩的句號。無人機以不同的隊形飛行,構成了旋轉地球儀、印度地圖、"國父 "形象、"印度制造 "獅子和三色旗的三維形狀;所有這些都有多種顏色。這次展示由 Botlab Dynamics 主辦,并得到了德里印度理工學院和科技部的支持。迄今為止,只有美國、俄羅斯和中國展示了使用 1000 架無人機進行表演的能力。軍方可以很容易地集中、完善和利用所展示的能力來執行防御和進攻任務。

圖:2021 年建軍節閱兵,無人機群。圖片來源:Rediff.com

2021 年印度建軍節閱兵式

第二次是在 2021 年陸軍日閱兵式上,75 架本國設計和開發的非對稱無人機群進行了演示。人工智能(AI)使無人機能夠在演示中執行進攻任務和近距離空中支援任務。雖然這不是在戰斗條件下進行的,但在如此重要的活動中成功進行預先計劃的演示,表明了演示者的信心,也表明所采用的技術達到了一定的成熟度。陸軍的無人機群能力正在開發中,主要用于人道主義援助和救災,由陸軍與總部位于班加羅爾的新創公司 NewSpace Research and Technologies 合作開發。2022 年的演示似乎使用了集中控制下的無人機,而 2021 年的演示則使用了 "自主 "模式下的無人機。

圖:總部位于班加羅爾的新創公司 NewSpace Research and Technologies。圖片來源:NewSpace Research Technologies 公司

無人機、無人駕駛飛行器、無人機系統

無人機是對任何無人駕駛航空平臺的統稱,又稱無人駕駛飛行器(UAV)或無人機系統(UAS)。最初,它被用于軍事領域,由地面操作員遠程控制。隨著信息和通信技術(ICT)的發展,現在的趨勢更趨向于自動,而且越來越趨向于自主,盡管國際上仍在討論一些倫理問題。無人機早期是單機使用,后來逐漸發展到采用集中控制的 "大規模 "無人機使用。過去曾使用過大規模無人機;對沙特阿拉伯阿布蓋克和庫賴斯石油加工設施的成功襲擊(2019 年 9 月),以及對俄羅斯赫邁米姆空軍基地的襲擊(2018 年 1 月)。這些襲擊表明了保衛高價值目標以及反擊大規模無人機襲擊所面臨的挑戰。

圖:無人機襲擊俄羅斯在敘利亞的 Khmeimim 空軍基地。圖片來源:CNN 美國有線電視新聞網

歷代戰爭的演變

戰爭從 "近戰 "發展到 "大規模",再到 "機動",而現在,由于信息和通信技術的發展,使用 "蜂群 "成為可能;在這種技術中,作為自主無人機群的一部分,無人機可以從任何方向攻擊目標;在這種技術中,每架無人機都與其他無人機通信和協作,執行協調任務,以實現共同目標。沒有領導者,決策是分布式的,就像自然界中的蜂群一樣。椋鳥群被稱為 "蜂群"(murmuration),是我們所設想的蜂群的例子之一。一個大的椋鳥群可能有成千上萬只椋鳥一起飛行;鳥兒們似乎彼此相連,在飛行中扭動、轉彎、改變方向并做出復雜的動作。這些都不是事先預謀/計劃或練習好的,而是它們與生俱來的天性/行為的一部分。科學家們一直在研究雜音,以找出雜音背后的科學依據。盡管還有許多問題有待發現,但科學家們相信,這些系統處于 "邊緣";隨時可以在瞬間完全轉變,就像沸水轉變為蒸汽一樣。高速計算機和照相機已經成為了解這一自然奇跡的輔助工具。人工生命是一個研究領域,研究人員通過使用計算機模型和機器人技術進行模擬,研究與自然生命相關的系統。

圖:一群椋鳥被稱為 "雜音"。圖片來源: countrylife.co.uk

類鳥群,或 "類鳥 "物體

類鳥群(Boids是 "鳥形物體 "或 "類鳥物體 "的簡稱,是克雷格-雷諾茲(Craig Reynolds)于1986年開發的一種人工生)命程序,可以模擬鳥類的上述行為。復雜性的產生是由于 Boids 群體中各個 Boids 之間的相互作用;每個 Boids 都遵守一套簡單的規則。適用于簡單 Boid 的規則如下:

  • 分離--轉向以保持與同伴的分離,避免碰撞
  • 齊頭并進--朝著同伴的平均航向前進
  • 聚合--轉向隊友的平均位置

根據預期任務要求,還可添加更復雜的規則,如避開障礙物、分裂/重組、尋找目標或任何其他突發行為。人工智能(AI)的進步使無人機在經過適當編程后,無需飛行中的人工干預就能協同工作,執行復雜的軍事任務。可想而知,對抗這種無人機群要比前面提到的大規模無人機更具挑戰性。

無人機蜂群

無人機蜂群被定義為 "為實現共同目標而部署的多個無人平臺和/或武器,這些平臺和/或武器可根據彼此間的通信自主改變其行為"。攜帶光電/紅外/電磁傳感器的無人機可轉發有關目標、防御、天氣的實時信息,無人機蜂群可根據預先編程的任務目標改變航向或指定適當配置的無人機進行干擾、打擊或自毀。實時信息可以幫助搜索和打擊移動近距離空中支援或戰場空中攔截目標,覆蓋預期的擴展戰場區域。固定目標可以用火炮打擊,但移動目標一直是個難題。無人機蜂群可以輕松地執行上述空中力量任務,而迄今為止,這些任務都是由多架稀缺的有人駕駛飛機執行的 ISR 和攻擊任務。無人機蜂群的優勢在于,傳感器和射手都在同一個機群中,它們可以相互通信,并根據同時收集到的實時情報采取行動。還可以根據任務要求,使用非對稱的無人機組合,每架無人機都為特定角色而配置。在 2021 年的 "陸軍日 "期間,新德里已經實際展示了這一點。展示這種能力是從作戰角度對其進行評估的第一步,也是在未來對其進行有效利用的第一步,它將增強已經消耗殆盡的有人駕駛飛機的實力。

無人機蜂群的優勢

無人機成本低、數量多、使用靈活,有助于緩解載人飛機數量枯竭的壓力。此外,無人機上沒有人可以幫助作戰計劃人員承擔更高的風險,驗證更大膽的作戰概念。更大的數量也有助于挑戰敵方的防御系統,從而削弱其防御能力。無人機的最大優勢在于,公營和私營企業都在自主研發無人機。本國設計和開發的無人機在這兩方面都具有靈活性;無人機可以設計成模塊化,而不必是多用途的;傳感器和武器可以配置成可在線更換的單元,可以根據任務要求在發射場進行更換。

圖:用于安保和監視的無人機。

利用無人機蜂群的力量

利用無人機蜂群的力量將需要新的指揮、控制、通信、情報、監視和偵察(C4ISR)模式。這些項目最好是聯合服務項目,因為它們需要同時滿足所有服務的要求,從實地一級到每個服務的最高行動控制級別。還需要指出的是,像無人機群這樣的自主系統需要在執行任務時接受命令,而不是在執行任務的每一步都接受控制。因此,在新的聯合軍種作戰組織中,適當的人員組合非常重要;從人工智能專家到那些專注于研究大規模、機動性和火力以消滅各種目標的人員,再到通信和計算機專業人員,以及那些精通基本無人機戰的人員--專門負責發射/回收無人機群等。這就要求改變目前有人駕駛戰斗中隊的人員配置模式。商業部門可能有一些想法,需要進行適當的修改和調整,以適應具體的作戰要求。

圖:用于 C4ISR 的無人機。圖片來源:Northrop Grumman 諾斯羅普-格魯曼公司

軍用無人機--戰爭的未來?

事實上,商用無人機的創新正在迅速推動許多底層技術的發展;這些技術可以為軍用無人機的發展奠定基礎;軍用無人機需要進行加固,使其能夠更好地在容易受到干擾、劫持和欺騙的環境中工作。軟件還需要滿足分裂/重組的需要,以呈現適當的雷達截面,這有助于在雷達上顯示或避免雷達探測。這是否過于昂貴,無法用于軍事用途,這將是一個決定其入門、部署和可用性的問題。值得注意的是,大多數戰爭分析家認為,未來戰爭是 "小型、智能和廉價的平臺"。考慮到無人機群具有顯著的作戰優勢、"巨大的成本效益 "和靈活性,值得投入大量資金進行研發、試驗和實驗。包括美國、以色列和印度在內的許多國家已經在這樣做了。這些國家都在尋找一種方法,將被設想為 "未來戰爭 "的重要技術--無人駕駛--付諸實踐。在網絡化或模糊的戰場上,如在反叛亂和建筑密集區,蜂群無人機的概念可以得到最有效的應用。

無人機蜂群的首次使用

據《新科學家》報道,在 2021 年 5 月與哈馬斯的沖突中,以色列國防軍是第一支使用無人機群定位、識別和攻擊加沙地帶武裝分子的軍隊。在 11 天的沖突中,哈馬斯向以色列發射了 4300 枚火箭彈,加沙有 256 人喪生,以色列有 13 人喪生。以色列進行了空襲和炮擊。無人機群也被用來在偽裝條件下,在哈馬斯使用的人口密集的建筑區中定位并摧毀火箭發射器和其他目標。沒有動用地面部隊打擊加沙地帶的哈馬斯。

無人機的使用--陸軍走在前列

印度陸軍在這一領域的發展一直處于領先地位,因為他們在戰爭和反叛亂行動中的經驗凸顯了對 ISR 行動的迫切需要。陸軍還認為,既然只有在地面上才能贏得戰斗,那么印度空軍就必須發揮 "輔助作用",幫助實現對地面戰斗進展至關重要的目標。另一方面,空中力量專業人員深信,陸軍/海軍最好的辦法是取得一定程度的空中優勢,從而防止敵方空中力量在我方選擇的時間和地點干擾我方在地面、海上和空中的行動。因此,空中打擊成為空中力量實踐者最初關注的重點,這是正確的,因為只有敵方空中力量才有能力干擾我方的任何行動,無論是地面、海上還是空中行動。這兩種觀點都是正確的,都是基于各自軍種的視角,而這也一直是世界各地大多數空中力量實踐者和士兵之間爭論的焦點,導致人們要求為陸軍和海軍分別建立空軍,并由他們自行決定是否使用。這使 "集中控制、分散執行 "的基本空中力量理念失效,因為飛機在不同目標、武器類型、角色等之間轉換的固有靈活性被犧牲掉了。國際空軍飛機數量的減少將進一步導致其難以承擔所有任務和發揮空中力量的作用,在兩線作戰的情況下更是如此。

建議的前進方向

可以在靠近邊境的地區部署經過適當加固的無人機來執行空中力量任務。這些無人機可減輕載人空中力量的部分壓力。目前在商業市場上可以買到的簡單、低成本無人機在經過戰斗加固后也可以填補能力空白,作為小型戰術無人機和無人機群,與炮兵協作/協調,提供所需的近距離空中支援、偵察和戰場空中攔截。可使用小型無人機群的一些行動包括殺傷人員、塹壕作戰、布雷、前沿 "直升機基地/機場攻擊(機場內的飛機、燃料車等軟目標)、攻擊前沿彈藥庫、雷達和通信天線、指揮和控制節點、海軍艦艇上的薄弱點、戒備森嚴的設施等。這些目標只需在薄弱點放置少量爆炸物,就能使其失靈或被摧毀"。壓制敵方防空系統(SEAD)和電子戰(EW)是無人機可以執行的另外兩項任務,無人機可以作為機群的一部分,也可以與有人駕駛飛機合作執行任務。無人機群是一項重大的技術進步,有助于克服有人駕駛飛機的一些缺點,同時也能增強其已耗盡的實力。

核心聯合服務小組

正如 2021 年 "建軍節 "所展示的那樣,陸軍已經在這一領域走在了前列,眾所周知,陸軍正在 "大力投資于人工智能、自主武器系統、量子技術和機器人技術,以實現其作戰理念與這些技術的軍事屬性之間的融合"。這固然值得稱贊,但如果能成立一個由所有三個軍種成員組成的核心聯合軍種小組,那就更理想了。可以為該小組提供資金,并責成其制定一項有時限的計劃,內容包括:此類無人機作戰部隊的最佳組織結構;用于不同角色的標準化無人機;軟件;不同種類的武器;所需的理想機群規模;所需的加固;所需的定制化(基于任務);以及執行空中力量任務所需的無人機組合(最初在距離前線約 50 公里的范圍內)。可以開發基本的人工智能軟件,并在此基礎上針對每項任務整合任務編程。無人機作戰面臨的挑戰可能是組織方面的,因為它需要扁平化的等級文化、更多的聯合、強大的 C4ISR、安全的數據中心和數據共享。目前,各軍種都在等級森嚴的結構和文化中運作。各部門之間的互操作性也可能是一個關鍵問題。隨著設計、軟件、尺寸、武器、傳感器、發射、平臺、C4I、聯合軍種組織等方面經驗的積累,核心小組獲得的經驗將有助于擴大無人機群的范圍。

未來戰爭

筆者認為,戰爭的未來是無人駕駛飛行器的未來,盡管有人駕駛飛機和無人駕駛飛行器顯然將在未來幾十年繼續共存。對這些技術的大量投資將帶來豐厚的經濟和軍事紅利,因為所有這些技術都是領先的軍民兩用技術。最后,采用聯合軍種的方法將在作戰中采用這些 "未來 "技術方面帶來豐厚的回報,因為軍種之間的互操作性對于在作戰中獲得協同增效至關重要。

作者:印度空軍指揮官JP喬希(已退休)是印度空軍的戰斗機飛行員,曾在美國的指揮和參謀學院學習。所表達的觀點是作者自己的。

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近來技術的進步使得戰場上對快速指揮與控制(C2)決策的需求變得非常重要。傳統上,由專題專家(SME)利用其積累的知識、經驗和專業技能制定行動方案,完成這些任務以實現預期目標。現在,技術進步了,戰術領域的行動步伐也加快了。指揮官需要在很短的時間內,有時甚至是一瞬間,針對特定情況做出決策。這就需要在這些任務中引入自動化,從而使用基于人工智能(AI)和機器學習(ML)框架的算法。

ML 技術可分為兩大類,一類方法需要大量真實情況數據進行訓練(如監督學習),另一類方法則采用行動和獎勵的概念(如強化學習 [RL])。還有許多混合技術以多種不同的方式將這兩種方法結合在一起。深度強化學習(DRL)就是這樣一種技術。在本報告中,我們將介紹利用 SME 和 DRL 算法開發的戰場模擬數據比較分析和可視化工具。

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戰爭的未來已經確定,聯合全域作戰(JADO)是美國防部和各軍種作戰方式的重點。國防戰略為軍隊制定了新的優先事項,并將重點放在同行和近鄰的威脅上。聯合全域作戰是定義未來戰爭的關鍵概念。隨著各軍事部門對新技術的調整,訓練將需要反映不斷增長的威脅、能力和對整合的挑戰。戰斗指揮官要求JADO攻擊者,進行實戰演習和虛擬兵棋推演,作為培訓JADO藍軍、攻擊者和決策者的支持性方法。

參謀長聯席會議主席馬克-米利將軍規定了美國防部JADO的角色。美國陸軍負責后勤,美國海軍負責全球和聯合火力,海軍陸戰隊和美國太空部隊的角色在非機密出版物中沒有明確規定。美國空軍負責JADC2的角色。隨著各軍種的發展、訓練和整合,他們需要與對手進行訓練、戰斗和體驗失敗。美國防部還需要檢查現有的聯合結構和條令,為JADO演習和兵棋推演創建侵略者(Hitchens, 2020)。

在空戰管理系統(ABMS)內使用戰術云是支持JADC2的最新技術。這套系統和傳感器旨在幫助整合所有領域的先進通信。據戈德費恩將軍稱,其意圖被稱為 "聯合作戰的Uber "或 "所有傳感器,所有射手"。這些不同的技術正在被訓練、測試,并在不同的獲取或操作階段進行評估。"JADC2不可能是實現融合的單一方法,而必須是針對構成擴大戰場的幾種不同環境的若干解決方案的綜合體,"(Broome, VIII)。該技術需要針對每個領域進行測試和訓練。

美國陸軍戰爭學院在2020年發表了一份名為《聯合全域作戰的指揮》報告。作者剖析并重新審視了目前的武裝部門,不包括太空部隊和海岸警衛隊,目前和未來的聯合能力。"由于缺乏信任,目前的聯合文化優先考慮組件內的解決方案,而不是全域方法,"(Broome, IX)。在這種缺乏信任的情況下,軍隊如何在真正的聯合或全域沖突中發揮領導作用?"促成全域作戰的關鍵因素是軍種間的信任。相信整個聯合部隊的領導人,無論其作戰背景或所屬軍種如何,都會成為其他領域能力的好管家"(Broome, IX)。

伯杰將軍主張發展 "多軸、多領域的精確火力,使之成為所有梯隊的有機組成部分,通過網絡聯合系統來確保所有元素都能在退化的指揮和控制環境中作戰",以及 "更小但連接更好的編隊,有機地擁有適合梯隊的完整殺傷鏈,并能在有爭議的作戰環境中獲勝"(伯杰,12)。建議的想法是通過各級指揮系統改善現今的JADO能力和決策的整合。例如,FerryBridge Group LLC的創始人、擁有21年經驗的退役海軍軍官Bryan McGrath認為,無論哪個軍種領域是軍事行動的重點,都會得到其他軍種的全力支持,并將這種關系比作海軍陸戰隊軍官和海軍軍官在入侵期間 "在對方占優勢的階段各自支持對方"(McGrath, 2019)。

一旦技術和領導層確定下來,就應該開始對聯合防衛組織進行培訓、標準化和評估。目前,來自不同部門的單位如果處于同一作戰領域,就會在一起訓練。美國空軍有兩個指定的F-16戰斗機中隊,并計劃為空域納入一個F-35A中隊。第527太空侵略者中隊的任務是訓練美國和國際盟友在太空領域的戰斗。美國陸軍在兩個不同的訓練區為步兵和裝甲部隊進行旅級的對抗紅隊訓練。美國海軍在各種艦隊訓練演習中使用各種紅隊,并執行特定的任務集。

國防科學委員會工作組在2003年發表了一份關于國防部紅方小組活動的作用和現狀的報告。自2003年以來已經吸取了許多教訓,有些教訓今天仍然適用。第一條是 "加深對美國現在在反恐戰爭中面臨的對手的了解,特別是他們的能力和對美國 "倡議 "的潛在反應"。第二是 "防止自滿,"(DSB,15-16)現在反恐戰爭的重點已經轉移到同級和近級的威脅。

國防科學委員會特別工作組建議采取步驟,在整個部門有效使用紅方小組,并在關鍵領域建立紅方小組(DSB,16)。這種紅隊的要求在各個作戰領域都是至關重要的。然而,如果在多個領域進行更多的演習,它們需要受到一個有凝聚力的聯合紅隊的挑戰,而不是來自一個單一領域的不連貫的工作。JADO指揮官需要能夠依靠一支共同訓練的部隊。"有必要打破每個學科中建立的壁壘和爐灶。這方面的關鍵是實際行使MDO(多域作戰)"(Rothstein, 20)。

紅隊需要適當地組織起來,以促進各種級別的訓練。場景必須與國防戰略和作戰司令部的重點責任區相匹配。侵略者應該把自己作為一支力量進行演練。"訓練應該被納入COCOM的演習中,在有爭議的環境中使用實際的系統流程,有一個'紅方團隊',"(Rothstein,11)。

紅隊訓練的兩個歷史例子是戰時的航空母艦和 "死后行動"。美國海軍戰爭學院在戰時的一系列兵棋推演考驗了海軍。決策受到了航空母艦潛在用途的影響。最新的技術被證明優于戰艦的舊技術,而戰艦在幾十年前是海上的主導力量。"死后行動 "是皇家空軍試圖訓練和測試繳獲的納粹德國雷達系統。盡管沒有德國空軍的戰斗機保護地面雷達,但英國人還是能夠在他們的系統上應用所學到的經驗(Gold 32)。

兵棋推演在訓練JADO部隊和侵略者方面具有最大的潛力。"演習應努力包括多領域的現實主義,減少'仙塵',"(Rothstein,11)。各軍種對兵棋推演有不同的觀點和做法。空軍的萊梅中心在2018年底舉辦了持續幾天的杜利特爾近距離兵棋推演場景。海軍在其海軍戰爭學院有一個世紀的兵棋推演歷史,涵蓋了戰爭的各個階段和時間框架。陸軍和海軍陸戰隊在過去五年里有各種在機密系統上進行的數字兵棋推演,被稱為戰斗俱樂部。(Jensen 2019) "結果很明顯:鐵杵磨成針。戰爭游戲提供了一個競爭性論壇,以測試關鍵的假設,并確定關鍵的脆弱性和機會。模擬動員規劃、多域作戰和無意中升級的戰略風險,有助于軍事專業人員成為更好的作戰人員,了解現代能力和作戰藝術。"(詹森,2019)。

這些不同的兵棋推演可以在大規模演習所累積的財政投資之前訓練領導人。"在JPME(聯合專業軍事教育)中對JAD進行戰役化連接,對學生和概念開發者都有直接的好處。它教導軍官如何預測對手在各個領域的行動,加強JAD的概念,同時展示計劃的不足,"(Catching, 2020)。理想情況下,作戰指揮官將主持一個為期兩周的數字兵棋推演,主題專家可以提供意見,侵略者可以作出反應,并且有廣泛的選擇。

智囊團和各種供應商可以幫助創建一個虛擬的信息庫和較小規模的游戲。理想情況下,海軍陸戰隊步兵軍官可以通過完成一系列較小的戰術虛擬兵棋推演來為聯合演習做準備,以獲得對其他領域的更多了解。該圖書館可以包括理論、戰術、技術和程序,以幫助人們獲得理解。演習主辦方可以授權主題專家和侵略者來幫助策劃所有參與者的兵棋庫。這位海軍陸戰隊步兵軍官將前往作戰指揮官的季度兵棋推演,為JAD指揮官和單點或多個位置的防御做好準備(Jensen 2019)。

結論

JADO領導人需要訓練。為了讓下一代作戰指揮官有效地利用所有領域,美國防部需要近期有能力在整個JADO環境中進行訓練、演習和兵棋推演。創建多個JADO侵略者單位將允許作戰單位為未來的沖突做準備,并能在軍事戰役中發揮效力。

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人們常說,將軍們準備打下一場戰爭,就像他們打上一場戰爭一樣。對于美國的核威懾戰略和政策,人們也經常這么說,軍方經常被指責未能擺脫冷戰思維。然而,今天的環境與三十年前冷戰結束時有很大不同。美國正發現自己處于一個必須面對兩個核對手的世界。當一個有核的朝鮮和一個接近有核的伊朗加入到這個環境中時,美國面臨的挑戰變得更加困難。

今天,美國有可能無法適應其對手對戰爭的理解,也無法把握對核威懾的相應影響。2016年,前參謀長聯席會議主席約瑟夫-鄧福德將軍宣稱:"在適應今天戰爭特征的變化方面,我們已經落后了,在很多方面都是如此。" 2022年2月,有些人不相信俄羅斯總統弗拉基米爾-普京會對烏克蘭發動全面入侵,盡管俄羅斯明顯在集結軍隊,美國也發出了警告。現在,戰爭已經進行了200多天,烏克蘭預計將在一周內遭受失敗,正在通過創新地使用新技術和混合戰爭將俄羅斯軍隊趕出烏克蘭。

在戰爭初期,由于俄羅斯軍隊表現不佳,普京威脅要對北大西洋公約組織(NATO)使用核武器--也許是期望這種威脅會導致北約成員國結束對烏克蘭的物質支持。這一威脅并沒有達到預期效果。在普京核威脅的陰影下,烏克蘭正在發動一場成功的混合戰爭,其中包括常規沖突、不對稱沖突和維持西方支持的大規模努力。俄羅斯的虛假/誤導宣傳在戰爭的相對早期就失敗了,但使用核的威脅仍然存在。

烏克蘭的長期沖突,即入侵前后的沖突,為反思混合沖突的核問題提供了機會。有一些問題值得評估。首先,核武器將在混合戰爭中發揮什么作用?第二,隨著國際體系向三極化發展,可以期待看到哪些類型的變化?第三,如果對手選擇使用核武器來支持戰略目標,美國如何將核升級的風險降到最低,或對其進行管理?以下幾頁將試圖解決這些問題

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指揮所的作用是為指揮官和參謀部提供理解。隨著戰場的發展,涵蓋了多域作戰,指揮所的規模和基礎設施也在不斷增加,以應對不斷增加的復雜性。今天的指揮所相當于小村莊的大小,在包含無處不在的情報監視偵察能力和傳感器的作戰環境中已經無法生存。為了適應不斷變化的環境,指揮所必須遷移到完全虛擬的環境中,以減少其特征,提供增加的容量,并在多域環境中的大型復雜人員之間提供一致的協作。

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空軍將在一個多極世界中作戰,其特點是持續的、低于閾值的交戰,其中多層和多速的戰斗空間延伸到很遠距離。空軍將需要變得高度適應,并能夠通過在高速作戰環境中實時超越威脅,快速從協調過渡到同步,不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性,而且在至關重要的信息方面也具有敏捷性。新作戰優勢的釋放將取決于空軍加強部隊之間的連通性和整合的能力,以便信息共享能夠比以往更快、更廣泛地進行。

空軍已經嚴重依賴跨五個作戰域的作戰能力——但這些域都將變得非常混亂和具有競爭性。空軍將需要改變他們使用的網絡、系統和流程,以及他們廣泛和基本的工作方式,以便能夠在現代戰場的長度、寬度和高度上思考、戰斗和取勝。多域作戰 (MDO) 為空軍引入新的作戰指揮、控制和作戰管理 (C2BM) 提供了先導,這有望以多種方式從根本上提高在跨多域戰斗空間同步部隊要素和協調效果方面的聯合效率,這在以前不可能實現。

本報告通過將關鍵的作戰范式、挑戰和戰略轉型的推動因素相互關聯,以向新的作戰方式演進,綜合了空軍向多域作戰 (MDO) 過渡的最新觀點

戰略背景

隨著國家競爭再次成為常態,全球競爭正處于新的十字路口。未來的戰略環境將引發新形式的競爭,將包括恐怖組織、叛亂分子、雇傭軍和網絡犯罪分子等非國家行為者在內的敵人聯系起來。對手將在物理和虛擬領域從事合法和非法活動,一方面模糊了和平與戰爭之間的區別,另一方面模糊了本土和遠距離之間的區別。傳統的防御方法將受到可能不承認國界或不遵守國際規范和做法威脅的根本挑戰。

因此,空軍將在一個多極世界中作戰,其特點是持續的低閾值交戰,戰場空間延伸到很遠距離。空軍作為一個在行動中持續活躍的軍種——進行訓練和演習、保障任務或在運輸途中——以保持全天候的任務準備狀態,未來面臨的挑戰尤其明顯。引入多層次和多速度的戰場從根本上破壞了經濟和戰爭的性質,因此空軍將需要加速變革并建立新戰爭方式的能力,使他們能夠在高度復雜和緊張的競爭連續體中贏得未來沖突場景的全部內容,否則就有成為多余的風險。

作戰環境

面對在密集的反介入/區域拒止 (A2AD) 環境中使用先進網絡和武器系統能力的對手,競爭連續體將變得競爭激烈、混亂且受限。隨著空中作戰中心 (AOC)、指揮與控制 (C2) 節點和傳統機載平臺遠離戰斗,空軍執行的全方位保障和戰斗任務將變得更加復雜。因此,空軍將需要新的方法來提高生存能力,并在密集威脅環境中以相關的速度提供效果。空軍將需要變得具有高度適應性,并能夠迅速從協調過渡到同步,以在高速作戰環境中實時超越威脅,不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性,而且在至關重要的信息方面也具有敏捷性。

當代威脅發展太快,通過電子手段的連接來應對威脅至關重要,因為無法再在聯絡層面有效協調行動。例如,考慮聯合空中作戰中心 (COAC) 和防空作戰中心(ADOC)并不總是明確定義為總部,可以將作戰 C2 要素在防御性防空和區域防空方面分開。常規和新出現的空中和導彈以不同的方式威脅,因此防御它們通常屬于不同的指揮機構。由于一個威脅概況對于地面指揮官來說可能太大,而對于空戰指揮官來說又太小,因此需要一個無縫集成的多層全域作戰架構來生成共享態勢感知 (SA) 并確保將正確的射手分配給在正確權限下的相應傳入威脅目標。

未來沖突的結果將有利于那些在競爭中獲得信息優勢的空軍,在競爭中各作戰領域被融合在一起,而不是基于優越的武器系統和獨立的能力。新的作戰優勢的釋放將取決于空軍是否有能力加強部隊成員之間的連接和整合,從而使信息共享比以往更快、更廣泛地發生。在這樣做的過程中,為了實現更有力的協調,指揮關系和結構將需要進行調整,甚至為新的戰爭方式重新定義。多域作戰(MDO)為空軍提供了未來新的作戰指揮、控制和戰斗管理(C2BM)的先導,它有望從根本上提高部隊成員的同步性和協調多域作戰空間的效果,這是以前不可能的。

  • “空軍將需要變得具有高度適應性,能夠迅速從協調過渡到同步,以在高速作戰環境中實時超越威脅,不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性,而且在關鍵信息方面也具有敏捷性。”

向多域作戰 (MDO) 的過渡

多域作戰(MDO)的概念與聯合和集合作戰的概念不同,因為它提出了在各作戰領域執行基于效果的、同步的和戰術整合的任務,從而使空軍能夠在現代戰斗空間的長度、寬度和高度上思考、戰斗和獲勝。在過渡到MDO的過程中,空軍將需要對他們使用的網絡、系統和流程以及他們的工作方式進行廣泛和根本性的轉變。為了以相關速度運作,各級指揮官將需要獲得通過聯合共同作戰圖景(COP)提供的強大的、不斷更新的SA,以便比對手更好地了解作戰環境。此外,從機密和公開來源的數據和情報流中收集、存儲、分析、融合、分發和可視化信息的能力,以便在盡可能低的層次上更快地做出決策,這對作戰成功至關重要。

但是,如果沒有適當地過濾和管理,同樣可以創造作戰優勢的大量信息也可能使決策過程不堪重負。除了簡單地將每個傳感器集成到網絡中并集成跟蹤數據之外 從多個來源實時共享,必須對持續流向指揮官的數據和信息流進行智能融合和共享,以便只提供與給定任務或作戰要求相關的數據和信息。在一個信息就是力量、信息可以比以往更快、更遠、但也有太多數據和信息需要處理和吸收的時代,防止指揮官和作戰人員面臨信息負擔和認知超載的危險將是至關重要的。因此,需要新的數字解決方案和工具包,利用自動化和人工智能 (AI) 來支持信息可視化,以便更好地理解和改進決策。

  • “在目前的配置中,作戰C2仍然過于人工手動,并且與隨著傳感器和射擊者被合并到一個單一的主網格網絡中而變得可用的大量數據和信息不兼容。”

軍事行動的數字化

信息優勢對于空軍將戰略意圖轉化為及時的作戰和戰術效果,并在現代戰斗空間的流動作戰領域進行協調,將是決定性的。管理、分析、融合、可視化的工具包,以及關鍵的是,更好地理解來自多源情報流的大量信息,將在未來幾年重新定義作戰規劃和執行。空軍將需要利用新興技術來塑造現代戰爭環境的數字層面,因為新的作戰C2可以支持未來戰斗空間所要求的性能水平。

在目前的配置中,作戰C2 仍然過于人工手動,并且與隨著傳感器和射擊者被合并到一個單一的主網格網絡中而變得可用數據大量混亂、信息不兼容。

傳統的 C2 指令、結構和流程可以基于 24 小時周期的決策循環,不足以應對未來的破壞性威脅和預期的行動速度。任何水平的技術進步都不會使傳統 C2 對未來作戰的預期步伐更加有效。人工智能、自動化、增強現實和量子技術為過濾、可視化和幫助理解大量信息提供了新的可能性,而利用大數據處理的數據分析和融合引擎將為個人平臺、能力和決策者帶來新的機會從聯合甚至泛政府的角度將其整合到一個共同的數字環境中。

一個共同的數字環境和作戰云的實現將使任何地點的部隊和用戶都可以訪問相同的數據和信息流,無論是實時規劃還是執行,并且以與執行任務相同的速率。高度適應不斷變化的任務要求的數字工具包將需要在作戰云上隨時可用,并使用軍事證書按需訪問幫助各級做出更好更快的決策。指揮官和作戰人員之間共享通用數字環境的發展將使作戰指揮控制的分散化和空中作戰中心傳統職能的地理點對點分布成為可能。

  • “指揮官和作戰人員之間共享通用數字環境的發展將使作戰指揮控制的分散化和空中作戰中心傳統職能的地理點對點分布成為可能。”

AOC的功能分布

分布式 AOC 可以理解為同時在不同的地方,而不是在一個或另一個地方,它代表了空軍未來作戰方式的游戲規則改變者。空中作戰中心傳統上由空軍從一個擁有重要基礎設施的固定位置操作,以允許接收大量通信和大量多專業人員。這種集中式 C2 模型在過去為空軍提供了很好的服務,但是隨著威脅形勢的演變,從執行作戰 C2 的單個固定位置的概念使得空中作戰容易受到能力越來越強的對手的攻擊,這些對手可以通過動能和非-動力學手段。在任何接收關鍵通信和提供可操作 C2 的集中位置發生自然災害、火災或停電成為潛在單點故障的情況下,同樣存在風險。

點對點分布的AOC將與位于不同地點的高級指揮部更好地保持一致,而在聯盟的情況下,則與世界不同地區保持一致。分布式AOC還將使空軍有可能與更多不同的專業人員聯系起來--在任何特定時間,在一個以上的地方經常需要這些專業人員--以解決復雜的作戰挑戰。空軍將獲得決定性的優勢,最大限度地減少非周期性工作的需要,以便在需要的地方和時間獲得信息,關鍵是要建立冗余,以提高行動的適應性。隨著AOC功能的分布,空軍將有能力迅速適應動態作戰場景中不斷變化的需求,包括C2網絡中任何關鍵節點的潛在損失,使邊緣作戰人員能夠以更加安全和靈活的方式行動。

然而,分布式空中作戰中心架構所承諾的最顯著的力量倍增效應是使空軍能夠無縫地連接到位于不同位置的伙伴要素和能力。將位于不同地點的盟軍和伙伴空中作戰中心虛擬地聚集在一起,將使空軍能夠整合可用的聯軍能力,以便在任何給定時間和地點利用最有效和最致命的空中力量組合。通過以增強力量和提供綜合威懾的方式整合聯軍能力,可以減輕空軍單獨面臨資源或人員壓力的現實和日常挑戰。因此,空軍將更少地依賴單個平臺能力,而更多地依賴于具有集成作戰 C2 的共享能力架構的力量,該架構從根本上優化了傳感器/射擊者的任務和分配。

MDO 中的 C2BM

作為指導任務和加快行動步伐的過程的一部分,通過替換會減慢行動周期(從而降低反應時間)的傳統方法,必須明確授權給每個級別的指揮部,以便確定決策的優先級可能的最低水平。因此,連接到接收數據和中繼命令的敏捷、適應性強和有保障的網絡的單個指揮官應該能夠專門指揮下屬單位的活動。對交付作戰能力的命令進行適當的優先排序仍然至關重要,但未來的挑戰將與誰指揮指揮官有關——尤其是在對多個任務有明顯壓力的情況下 政府部門將被納入 C2 決策過程。即使授權保持不變,集中控制/分布式執行和任務指揮的模式也可能受到挑戰,因此空軍必須更新正式關系和開展業務的方式。

開放式架構、系統體系(SoS) 網絡,專為高速、大容量而設計,在廣泛而分散的用戶群中進行數據交換對于在需要的時間和地點向合適的人提供相關信息至關重要。Link 16 為互連性和互操作性提供了一個通用標準,對聯軍行動仍然至關重要,但即使有一個在其用戶之間全面設計和實施的現代化計劃,其本身也不夠。更強大的作戰 C2 的基本原理推動了聯合全域指揮與控制 (JADC2) 結構和先進戰斗管理系統 (ABMS) 在美國的發展。JADC2 設想將整個部隊的傳感器、射手和支持平臺連接到主網格網絡,以便作戰指揮控制從以服務為中心的架構有效地推進到高度靈活的聯合全域架構。美國空軍打算利用 JADC2 實時融合來自無數不同來源的數據,而 ABMS 打算通過將正確的傳感器連接到正確的射手來感知、理解并允許指揮官比對手更快地采取行動。

在一個沒有任何單一平臺或武器系統本身能夠確保作戰成功的未來,JADC2和ABMS的目的是用其他系統的優勢來系統地減輕單個組件系統的局限性。沒有與ABMS或同等的作戰管理(BM)系統連接的平臺將具有較低的生存能力,并最終成為多余的。JADC2和ABMS是美國在每個戰爭場景中取得戰斗成功的基礎,它們為未來的作戰C2提供了將正確的傳感器連接到正確的射擊者的基礎。開發一個高度可擴展的、完全集成的、具有明確授權的多分類網絡架構,將是實現信息優勢的關鍵,它使指揮官和作戰人員能夠更有效和高效地執行。目前的網絡和系統需要進行現代化改造和調整,以實現更大程度的戰斗空間信息,然而,全面的網絡整合帶來了相當大的技術挑戰,因為各個系統并不總是使用一種共同的語言或順利地相互連接,特別是在涉及盟國和伙伴空軍的多國背景下。

  • “對交付作戰能力的命令進行適當的優先排序仍然至關重要,但未來的挑戰將與誰指揮指揮官有關,特別是在多個政府部門明顯面臨壓力將其納入 C2 決策過程的情況下。”

敏捷和協作戰斗

互操作性是未來戰爭的關鍵,而協同作戰的步驟設想跨所有平臺進行信息交換,而不僅僅是戰斗人員。除了由新的具有指揮能力的戰斗機領導的傳統戰斗機之外,隨著第五代平臺的出現,互操作性將需要擴展到所有平臺,包括遙控飛行器 (RPV) 和自主系統。在強大的聯合任務指揮下,互操作性與綜合規劃和作戰指揮控制將允許加速作戰,以克服具有先進網絡能力和武器系統的對手。將遺留系統調整為單一網格、多域網絡是空軍面臨的最關鍵挑戰,必須進行戰略轉變,優先考慮全面的網絡集成和互操作性以及必要的財務資源、時間和人員。

整合帶來了復雜的挑戰,有時需要比預期更長的時間才能實現結果,正如之前在 Link 16 上采用、適應和實施變化的國家經驗所表明的那樣。空軍必須迫使行業合作伙伴更廣泛地采用數據協議和工程系統的標準化,以便能夠有效和高效地實現未來所需級別的互操作性。同時,空軍必須 打破狹隘的思維方式、過時的數據和信息共享政策以及阻礙他們作為組織利用信息真正力量的文化障礙。軍事背景下與美國前總統羅納德·里根(Ronald Reagan)的話有了新的關聯,他將信息稱為現代的氧氣,因為信息力量是未來戰場上有效作戰的基礎。

將盟軍和合作伙伴的資產、資源和專業知識進一步互連,超出單個固定地點的定位,這將成為空軍在未來沖突中保持競爭力的必要條件。三十年前,可能有二三十人,包括指揮官及其參謀參與作戰計劃、執行和 C2。今天,視頻電話會議和數字應用程序使分布在不同地點和時區的數百名員工的點對點協作和信息共享成為可能。與盟國和合作伙伴互操作性的障礙在邏輯上需要考慮并更緊密地結合在一起 - 旨在確保數字環境得到主動保護和防御的國家網絡安全方法及其警告。依賴網絡空間和在網絡空間中作戰的固有脆弱性將使信息戰在傳統作戰之外占有一席之地。同時,空間領域和量子加密技術的進步將開始通過徹底改變軍事行動中的通信方式來減輕復雜網絡空間威脅的影響。

互操作性和聯盟有效性

互操作性是衡量聯盟有效性的關鍵,并將決定在未來的同行競爭環境中的戰斗成功。在沒有盟友和合作伙伴的幫助下,單獨過渡到全域作戰戰略是不可行的,但從聯盟的角度來看,要實現真正的互操作性,必須對空軍設計和規劃未來能力進行戰略反思。互操作性通常可以通過調整現有的系統而得到改善,但如果要以未來沖突所要求的方式在戰略上推進互操作性,以達到戰斗和勝利所必需的聯盟效力的程度,則需要成為一種采購考慮。

互操作性存在著重要的政策層面障礙,例如,與采購項目的過度分類和軍事系統的轉讓有關。這種對聯盟有效性的障礙在近年來的聯盟作戰活動中已變得很明顯,并促使美國引入新的方法,如國防出口特性計劃,該計劃旨在為優先考慮和追求互操作性的方式帶來范式的轉變。將互操作性考慮納入主要采購項目的初始能力文件的作戰概念(CONOPS),將確保它在未來系統的設計階段得到適當的規劃,并戰略性地納入采購過程本身,而不是作為事后的想法被編入。

美國還將更加強調與盟友和合作伙伴共同開發系統,并以系統的早期出口為目標,這一方面有助于改善整體系統設計和安全性,另一方面也能壓縮開發時間和降低成本。任何空軍都不能假設自己總是擁有最好的技術解決方案和概念,因此,當國際市場上有更優越的替代品時,進口能力將需要更高的優先權。軍事系統的本土開發提供了次要的優勢,如經濟效益的本地化和通過國內創造就業機會來培養高技能的勞動力,但也有一些權衡,如較低的性價比或系統不能與替代品提供的相同水平的性能。

在系統層面上,設備之間的互操作性是至關重要的,但是作戰平臺本身和確保它們的互連性本身并不足以實現互操作性,也不會自動轉化為改善聯盟的有效性。空軍必須通過制定共同的作戰方案和戰術、技術和程序(TTPs)來加強聯盟層面互操作性的概念基礎。空軍共同訓練、合作和培養工作關系的方式是打開未來作戰優勢的關鍵。建立信任需要時間,而作戰層面的互操作性--相對于系統層面的互操作性--是建立在多年的訓練和并肩工作上的,以了解和推進可以共同實現的目標。不可能在危機時期尋找信任,也不可能期望能夠以未來所需的行動水平和速度來運作。

空軍有必要作出新的努力,以改善與關聯部門以及盟國和伙伴空軍的同步和協調。建立一個更強大的傳感器網絡和發展收集、存儲、處理、分析、融合和分享適當安全級別的信息的能力的途徑始于雙邊討論,隨著聯合演習的推進,并隨著從持續努力和互動中獲得的經驗教訓被廣泛實施到培訓、教育和最終的積極行動本身而得以實現。歸根結底,在擴大力量和試圖實現聯盟伙伴之間的綜合威懾方面,信任的概念將比技術因素更重要。盟友和合作伙伴可以成為非常有價值的見解的來源,空軍必須變得更加開放,不斷地與同行分享威脅情況,并保持思想的持續互動,以支持持續改進。

  • "空軍必須通過開發共享的CONOPS和戰術、技術和程序(TTPs)來加強聯盟層面上的互操作性的概念基礎。空軍共同訓練、協作和培養工作關系的方式是開啟未來作戰優勢的關鍵。"

信任與信息共享

在這個時代,信息被視為力量,但只有當它被分享時才會變得真正強大,在評估盟友和合作伙伴之間的信任時,信息共享的方式是衡量有效性的關鍵。人工智能和神經網絡將能夠實時處理和分析目前需要數周時間的大量信息,然而,空軍的思考和反應速度將取決于他們在正確的時間向正確的人提供正確和相關的分類信息的能力。考慮到信息共享的三個基本要素(需求方面的理由;使之成為可能的技術和基礎設施;以及受其支配的政策和規則),理由越來越被認為是合法的,使之成為可能的手段在大多數情況下也是現成的。然而,以父權為框架的政策和信息發布規則與文化障礙相結合,阻礙了盟友和合作伙伴之間及時有效的信息共享,甚至經常是根本沒有。

古老的信息可釋放性政策和僵化的數據所有權文化,限制了實時甚至是歷史信息流向需要的地方。盡管空軍擁有與盟友和合作伙伴更緊密合作的動力,但他們總體上仍然落后于更有效作戰所需的信息共享水平。有效的信息共享的障礙和阻礙可歸因于傳統的模式,然而過去有效的東西不一定在未來有效。并非所有的信息都需要與所有級別和所有項目的人共享,但確保正確的人能夠獲得正確的信息是可能的,一方面,重新設計適用的信息共享政策、規則和分類以消除瓶頸,另一方面,通過硬件和軟件解決方案,降低工業規模的信息共享的操作安全(OPSEC)風險。

從商業部門的成功經驗中可以學到寶貴的經驗,即如何安全地改善企業層面的連接和信息共享,關鍵是與外部合作伙伴的連接和信息共享,從而提高生產力,為股東創造更高的價值。建立新的授權、政策和信息保護程序是必要的,以便讓信息在行動領域之間以及在共享的任務伙伴網絡中的不同安全分類之間安全和無縫移動。空軍將需要促進和實施更強大的信息和數據安全,同時通過與聯合和盟國或聯盟伙伴更好地協調技術和程序來建立一個共同的數據結構。跨作戰領域的信息和數據網絡的可訪問性和安全性將成為重中之重,而信息的完整性、可信度和可靠性則是剩余的問題。

  • "人工智能和神經網絡將能夠實時處理和分析目前需要數周的大量信息,但空軍思考和反應的速度將取決于他們在正確的時間向正確的人提供正確的相關信息的能力。"

網絡空間領域和信息作戰

隨著數字技術和創新的加速作用和采用,空軍的運作方式正變得越來越復雜。然而,機遇也伴隨著風險,因為支持空軍的信息技術和系統本身就成為一種威脅。網絡空間對于彌合現代戰斗空間所跨越的巨大距離至關重要,因此將繼續成為軍事行動中一個永久的、日益突出的要素。然而,大量信息的快速收集、控制和傳播產生了一種新的戰爭類型,即產生了傳統軍事系統必須能夠對抗和防御的具有普遍性的持續威脅。網絡空間和電磁頻譜為信息系統、武器和平臺的運作提供了重要的地形,指揮官的首要考慮之一是需要支配流動的作戰領域,使其盡可能受到抑制和保護,以防止可能帶來區域拒絕問題的攻擊。

網絡保護和通過一切必要手段捍衛網絡空間對軍隊來說是勢在必行的,但未來更重視的是數據和信息資源本身,而不是為它們提供地形的網絡。密碼學的現代化對于實現有保障的安全通信至關重要,但對部隊進行數據保護和信息安全教育是空軍需要解決的一個挑戰。軍隊需要重新培訓組織心態,并制定源自零信任文化的標準操作程序(SOP),以便作戰人員嚴重依賴的信息在所有層面上不斷得到認證和驗證。更廣泛地說,軍隊在網絡空間的主要重點仍將是通過網絡安全軟件和計算機網絡操作來保護C2的物理和電子。

盡管在網絡空間建立交戰規則(RoE)的挑戰仍然存在,但在未來幾年,信息作戰將不可避免地成為與傳統作戰一樣的核心能力。軍隊已經觀察到戰斗之王從火炮過渡到空中力量,空中力量穩步發展,可以在任何時候和任何地方使用。盡管在過去的30年里,空中力量是火力的 "首選",但不確定的是,在未來的30年里,空中力量是否會成為戰斗之王,或者動能能力是否會像其他傳統能力一樣,被更有效、更精確和更經濟的替代品所取代。預測未來總是很困難的,但目前的軌跡表明,非動能能力將最終成為戰斗之王,火力將從硬件過渡到軟件,因為不再需要飛行的效果,因為計算機代碼和遙遠的點擊將變得比動能武器的震蕩效果更具破壞力。

  • "軍隊廣泛需要重新培訓組織心態,并制定源于零信任文化的標準操作程序(SOP),以便作戰人員嚴重依賴的信息在各個層面不斷得到認證和驗證。"

利用空間領域

衛星能夠以最快和最安全的方式將信息傳遞到最底層的指揮部,其數據鏈接對于在高度競爭的環境中同步部隊成員,加速觀察、定位、決定和行動(OODA)的循環,以及在行動前和行動中加強部隊的安全和保障至關重要。

空間領域為全球通信、高空情報、監視和偵察(ISR)以及為保持對空域的控制和執行未來預測的高節奏行動所必需的定位、導航和定時(PNT)解決方案提供無與倫比的覆蓋范圍和持久性。將空間領域納入MDO將釋放出一種力量倍增效應,因為它允許創建跨作戰領域的新網絡,并為分布式聯合規劃和執行建立新機制。隨著傳統的地面和空中指揮要素被推到離戰斗更遠的地方,向空間領域的邁進對于在地面要素和遠程載體之間更廣泛地傳播連接是至關重要的,從而使部隊要素能夠彼此和總部要素之間更理想地運作。

擴大的地球同步衛星群將通過為所有類型的載人平臺、遙控飛行器和自主系統提供連接,使它們能夠一起遠程操作,從而實現一種新形式的作戰C2。隨著目前的限制因素--即計算能力、通信帶寬和太陽能電池板產生的電力--被克服,空軍將通過多種類型的新情報產品和服務呈現革命性的新前景。在未來幾年,利用大數據處理、人工智能和機器學習(ML)來生成、處理、分析和過濾衛星上的大量信息,并自主地向指揮官和作戰人員提供實時的關鍵信息服務將成為可能。空中和太空力量交織在一起,如果沒有所需的最低水平的天基能力,任何向MDO的過渡--設想進入所有作戰領域,但可以說以太空領域為核心--將仍然無法實現。

  • 在過去的三十年里,衛星已經顯示出在分析通信、定位目標位置、生成精確坐標(例如用于瞄準或空中投擲)和打擊后的戰斗評估方面不可或缺的效用,以支持從戰爭到保證任務到戰爭以外的軍事行動(MOOTW)等所有空中行動的規劃和執行。

建立一個軍事空間戰略

進入空間領域的初步步驟側重于發展空間態勢感知(SSA),在推進到天基傳感器和其他能力之前,從地面的雷達和強大的望遠鏡開始。在最基本的層面上,SSA必須允許空軍評估發射,監測衛星和運載火箭重返大氣層,跟蹤軌道上的衛星并提供潛在碰撞的預警。從這一初步步驟開始,需要由地面站、空間飛行器和通信鏈路組成的空間基礎設施,而作戰效果的提供則取決于專門的空間工作人員、操作人員及其工具包,這些因素綜合起來考慮,有可能消耗大量的財政資源。

空軍需要發展主權控制的空間能力的方法,這些方法既要有成本效益,又要有靈活性,例如插入硬件和軟件更新。提供即插即用解決方案的商業現成(COTS)技術和納米衛星--其開發成本相對較低,并能以低成本迅速復制--降低了進入空間領域的門檻,并將在允許空軍以必要的速度前進方面發揮重要作用,同時,越來越多的商業衛星運營商能夠有競爭力地為軍事行動提供帶寬和其他關鍵產品。

然而,空間領域的物理復雜性使得任何空軍或任何國家發展空間力量的相關技術復雜性和成本負擔本身完全不現實。空間領域構成了空間中較大和較小的軍事行為者的需要--無論大小--密切協作,甚至共同發展空間軍事力量。對空軍的要求是與盟友和伙伴協調步驟,無論他們是已經有了既定的程序和方案,還是處于啟動階段,對于利用空間領域為軍事行動提供的真正潛力將是至關重要的。

政府間、商業和研究伙伴關系將需要構成軍事空間戰略的基石,以便有可能從大量的現有知識中獲益,并應用從既定的空間行為者和遺留計劃的經驗中獲得的教訓。應用實驗對于空軍培養專業知識和能夠更迅速地確定能力差距和優先事項非常重要,當與盟友和伙伴合作推進時,可以大大簡化空間能力的開發周期,并為擴大長期的共享利益提供基礎。

通過戰略協調,資源單獨緊張的盟國和伙伴國空軍將能夠把他們的重點限制在建立具有利基能力、機制和軌道的小型衛星星座上,以便以后匯集起來,合并成更大或超大的星座。盟友和合作伙伴之間形成的超大型衛星星座有望提供一個更加多樣化和強大的共享能力架構,否則是無法實現的,關鍵是要建立冗余,以防止突然失敗或失去服務。建立冗余是必要的,因為在未來十年,新的空間行為者和空間威脅的引入使空間領域不僅更加擁擠,這本身就帶來了重大的新風險,而且還首次出現了軍事競爭。

  • 作為通常負責領導軍隊進入空間領域的軍種,當空軍開始考慮發展空間足跡和作戰能力時,眼前的挑戰是制定能夠在預算限制內和以相關速度提供需求的方案。

  • "盟國和伙伴之間形成的超大型衛星星座有望提供一個更加多樣化和強大的共享能力架構,否則是無法實現的,關鍵是要建立冗余,以防止突發故障或服務損失。"

專用太空指揮部

通過將天基能力分布在一個與盟國和伙伴共享的更廣泛的空間架構中,空軍將能夠從更多樣化的能力套件、更高的可用性和全球安全通信的延伸中獲益。隨著天基能力向盟國和伙伴之間共享的架構發展,控制目前被隔開的衛星的地面站將需要互聯并更接近AOC,以改善C2的決策。由于空間資產為民用和軍用用戶提供產品和服務,然而空間領域的使用使作戰C2變得復雜,可能需要其他政府部門參與傳統上由軍事指揮官負責的決策。

軍事指揮官很可能在特定情況下優先考慮或在空間領域的正確時間作出反應的能力減少或受到限制。在某種程度上,在可能的情況下插入的常設協議,可能會澄清如果向另一用戶提供的服務受到軍事行動的影響而需要遵循的具體程序。傳統的C2周期、程序和結構是為了對實體單位行使權力,而空間領域則側重于獲取和傳輸數據和通信以實現效果,需要不同的考慮。因此,一個專門的軍事空間指揮部是必要的,以滿足居住在各兄弟部門、其他政府部門以及外部盟友和合作伙伴的空間工作人員之間所需的巨大的整合和協調程度。

空軍在提供解決方案以有效利用空間進行多域作戰方面發揮著至關重要的作用,并且通常將負責從國防角度領導、管理和培育空間--例如在英國、澳大利亞和荷蘭,其空軍最近已經建立了初步的空間指揮部。一旦空軍建立了初步的操作能力,空間領域的C2結構和程序將隨著新框架的建立而發展,以產生綜合的空間領域意識,捍衛主權、盟國和伙伴的空間能力,并全面推進軍事空間行動、計劃和能力。一個專門的空間指揮部除了使可能沒有共同愿景的姐妹部門在空間領域的使用上保持戰略一致,甚至沒有充分認識到它的潛力外,還對培養空軍多領域行動所需的新的專業空間工作人員和專業知識的骨干隊伍至關重要。

  • "傳統的C2周期、程序和結構旨在對物理單位行使權力,而空間領域則側重于獲取和傳輸數據和通信以實現效果,需要不同的考慮。"

吸收新興技術和利用創新

為了使空軍有能力在各作戰領域進行思考、戰斗和取勝,幾乎所有的遺留系統都需要升級,而且空軍需要提高他們在面對快速技術進步時吸收有任務能力的技術的能力。隨著在采購周期的關鍵決策點上做出判斷的挑戰加劇,空軍采購規劃人員必須走一條鋼絲。在追求提供革命性能力的新解決方案、購買成本較低的商業現成技術(COTS)以彌補能力差距或試圖升級遺留系統之間做出選擇將變得更加微妙。在投入使用的新系統和升級遺留系統之間取得適當的平衡將被新系統的挑戰所加劇,這些新系統往往無法迅速投入使用。

為了滿足未來的作戰要求并保持機動自由,遙控飛行器和自主系統在多領域的戰斗空間中發揮著重要作用。人們普遍承認,無人駕駛和自主系統反映了未來的空中力量,但是空軍仍然傾向于主要從載人平臺和系統的角度考慮問題。對載人威脅和平臺的傳統關注導致了訓練和模擬的發展,TTPs甚至C2流程都是圍繞著提高載人系統對抗載人威脅的能力而設計的。空軍必須在載人、遙控和自主系統方面進行更全面的思考,其中人工智能具有巨大的作用,以確保它們得到適當的考慮,并適當推動對未來威脅、能力發展、培訓、實戰飛行和C2本身的思考。

下一代空域和戰斗管理將需要大數據處理和人工智能來擴展人類的決策空間,同時也有一個潛在的需求,即空軍能夠依靠快速軟件開發來提供基于云的服務解決方案,通過認證的軍事證書安全地訪問。人工智能的最大挑戰是與它的使用相關的控制水平。出于道德、法律和安全的原因,完全不對人工智能施加任何控制是不可行的--然而,施加人類控制超過一定程度,就會有效地減慢其旨在加速的決策過程。目前,無論是在駕駛艙還是在C2中心,人工智能都需要面向為決策者生成和提供選擇,但隨著作戰周期的加快和戰爭的自動化,它的作用將越來越大。

建立快速能力辦公室可能有助于解決采購挑戰,為關鍵任務的前線需求提供更快的周轉,然而,盡管有可能實現快速采購,空軍必須確保他們能夠在沒有特定系統的情況下通過產生開箱即用的解決方案,將現有技術與人類的洞察力和創新相結合。世界上最具創新精神的組織都能有效地利用集體天才的力量,而空軍必須更好地通過培養有利的程序、伙伴關系和心態來培養創新文化,直至最低層。思想沒有等級之分,當空軍領導人創造出創新蓬勃發展的組織環境時,基層人員或非入伍軍官可以成為解決行動挑戰的重要媒介和催化劑。通過扁平化組織,減少等級之間的縱向距離和部門之間的橫向距離,空軍可以實現一個更深入參與的員工隊伍,以更好地收獲創新的好處。

為了提高技術適應性,空軍必須使用通用的開放式架構開發未來的系統和數字解決方案,并更好地將操作人員和最終用戶與開發系統和工具的工程師和技術團隊以及負責采購和維持決策的辦公室聯系起來。通過迭代開發系統和工具來實現更深層次的合作,與操作人員建立共同的所有權,并使修訂工作能夠即時進行。用戶的直接、持續的參與將提高標準化程度--如圖形用戶界面--支持操作人員的培訓,并能確保服務成員為成功做好準備。與工業伙伴和學術界的伙伴關系將對壓縮系統從構思到原型的開發周期起到關鍵作用,確保更快的失敗途徑,并使空軍在技術上的適應性更強。

促進創新文化

前進的道路

空中力量仍然是今天動能效應和空運的最具決定性的能力,但空軍領導人必須確保空中力量在2030年及以后仍然具有相關性。空軍已經嚴重依賴在五個作戰領域的行動能力--然而這些領域都將變得非常混亂和有爭議。一系列的安全挑戰已經加大,變化的速度也在增加,因為潛在的威脅在破壞性技術武器化的推動下加速。空軍將面臨的挑戰是為潛在的安全損失找到解決方案,并保持他們在未來受限和退化的作戰空間繼續作戰的能力。為了變得更有生存能力、更靈活和更有彈性,以威脅為中心的聯合反應將是至關重要的,空軍必須重新定義他們如何與兄弟部門、盟友和合作伙伴進行合作、共存和競爭。空軍將需要在內部變得更加互聯互通,并與姐妹軍種、盟友和合作伙伴一起,在多領域的整合中取得成功,并在未來延伸的戰斗空間中提供協調的效果。

雖然世界各地的空軍確實無法在單一領域充分發揮優勢,更不用說在多領域背景下,但從過去的經驗中可以學到豐富的教訓。歷史上充滿了破壞性的挑戰,空軍必須制定戰略來推動執行MDO所需的轉型變化。這種轉變必須從擴大演示開始加速,以連接整個作戰領域的傳感器、射手和部隊要素。MDO范式廣泛要求平臺和專業人員同時支持各種各樣的作戰要求和聯合指揮官的連接。因此,在向MDO過渡的過程中,人的因素將比技術更具有決定性,如果要實現全面的網絡整合和戰斗云在軍事行動中的實際應用,必須更新培訓、發展和領導人員的方法以反映新的現實和戰爭方式。

  • 空軍需要變得能夠利用流動領域,有效地結合航空、空間和網絡空間,在全球舞臺上采取戰略行動(或發出信號)--在范圍和速度上有更多的選擇和最小的政治風險。

  • "為了變得更有生存能力、更靈活和更有彈性,以威脅為中心的聯合反應將是至關重要的,空軍必須重新定義他們如何共同運作、共同存在并與兄弟部門、盟友和合作伙伴競爭。

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