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隨著美海軍重新回到近乎同級競爭的環境,并有可能在無通信的環境中開展行動,有人提出任務式指揮可以緩解傳統指揮與控制(C2)程序的缺失。遺憾的是,任務式指揮并不是一種獨立的行政或規劃職能,而是一種戰斗哲學,需要一個預先存在的生態系統才能正常運作。由于現代海軍的指揮結構、精良平臺以及對信息戰的依賴,任務式指揮無論是在總體上還是具體到通信被剝奪的環境下,都不太適合現代海軍。本文將探討海軍的集權性質、共享信息圖景和綜合作戰條令(CWD)如何因其獨特性而削弱任務式指揮的諸多優勢。本文還將探討海軍采用的精良平臺如何因資本資產風險增加、缺乏后備兵力以及許多行動需要高層批準而不適合使用任務式指揮。最后,本文將證明,任何 C2 系統(任務式指揮或其他系統)都無法解決由于態勢感知能力下降、失去超視距(OTH)目標定位和視距(LOS)通信限制而導致的通信退化環境問題。

引言

根據美國陸軍的說法,任務式指揮是一種指揮與控制(C2)戰略,"賦予下級決策權,并根據情況分散執行"。這種 C2 方法在軍事上由來已久:美軍在二戰中仿效了德國陸軍的 Auftragstaktik 方法,該方法是對 19 世紀末普魯士軍隊戰略的改編。任務式指揮旨在通過設定高層次的目標(任務式命令)和指揮官的意圖,然后讓下屬找出完成目標的最佳手段,從而提高友軍的決策節奏。任務式指揮的指導原則是能力、互信、共同理解、指揮官意圖、任務式命令、紀律性主動性和風險接受。該術語在陸軍中廣為接受,但最近才在參謀長聯席會議主席登普西將軍 2012 年發表《任務式指揮白皮書》后在聯合出版物中流行起來。有許多人主張將其作為通信受阻環境中的一個緩解因素。甚至《聯合出版物 3-0:聯合作戰》也指出 "如果指揮官失去了可靠的通信,任務式指揮可通過基于任務式命令的分散執行來實現軍事行動"。雖然美國海軍一直拒絕正式采用任務式指揮,但該術語已悄然出現在許多海軍出版物中。

隨著海軍重新回到近乎同級別的競爭中,并有可能在通信被剝奪的環境中開展行動,海軍越來越多地轉向任務式指揮,將其作為緩解傳統指揮與控制(C2)程序損失的潛在手段。遺憾的是,任務式指揮并不是一種獨立的行政或規劃職能,而是一種戰斗哲學,需要一個預先存在的生態系統才能正常運作。由于現代海軍的指揮結構、精良的平臺以及對信息戰的依賴,任務式指揮無論是在總體上還是具體到通信被剝奪的環境下,都不太適合現代海軍。

首先,由于海軍的集權性質、共享信息圖景和綜合作戰條令(CWD),海軍的獨特性質削弱了任務式指揮的許多優勢。其次,由于資本資產風險增加、缺乏后備兵力以及許多行動需要高層批準,海軍采用的精良平臺不適合利用任務式指揮。最后,任何 C2 系統(任務式指揮或其他方式)都無法解決由于態勢感知能力下降、失去超視距(OTH)目標定位以及視距(LOS)通信限制而導致的通信退化環境所產生的問題。

航海的微妙之處

海軍的決策權不能下放到艦長以下級別,這使得任務式指揮的適用性降至最低。任務式指揮的一大優勢是由于分散了指揮權,取消了多余的審批程序,從而提高了速度。然而,由于海軍以平臺為中心,決策者與作戰指揮官之間的指揮鏈環節相對較少。任務式指揮在陸軍中是合理的,因為在陸軍中,每個拿著步槍的二等兵都是能夠進行射擊的決策者,而指揮官必須將成千上萬個這樣的單位組織成一支有凝聚力的兵力。然而,任務式指揮在海軍中并不合理,典型的航母打擊群最多由八艘艦艇組成,使用火力的決定權在艦長一級。由于艦艇數量少,決策者級別高,因此海軍可以通過更加集中的指揮形式來確保最大程度的統一行動和效果。由于如今指揮海軍艦艇的指揮官和艦長將是任務式指揮的主要推動者,因此他們必須完全接受任務式指揮所要求的獨立性質。然而,這些高級軍官在其職業生涯中一直受當前海軍根深蒂固的零缺陷心態的影響,不可能很快接受任務式指揮所帶來的風險。無論指揮官的意圖多么明確,艦艇都必須作為一個整體行動,而這個整體是由艦長(一名高級軍官)控制的。任務式指揮并不適合海軍,因為它的結構阻礙了向最底層的授權,削弱了任務式指揮所要求的冒險精神以及采用任務式指揮所帶來的速度優勢。

在加強指揮結構的同時,海軍還對信息和態勢感知進行了統一分配,這就降低了任務式指揮的分權效益。任務式指揮的一個前提是態勢感知從戰術層面迅速侵蝕到作戰層面。然而,借助現代通信系統和戰術數據鏈路,艦艇、飛機和總部之間可以近乎實時的速度共享信息。先進極高頻(AEFH)衛星網絡的速度達到了 2.1 Gbps,而最新的衛星(AEFH-6,2020 年 3 月發射)被吹捧為以前容量的十倍。二戰結束后,艦長們在艦橋上作戰,用眼睛處理所有需要的數據的時代結束了。尼米茲上將認識到了這一點,并將戰斗信息中心(CIC)的前身--艦艇處理作戰所需電子信息的無窗艙室--正式確定下來,將重點放在艦艇越來越依賴的新型雷達系統上。如今,每艘海軍艦艇都擁有共同作戰圖像,可同步顯示來自每個傳感器的友軍和敵軍位置,并將其同步到圖形疊加中,供艦艇和岸上指揮部共享。雖然海軍艦艇可以也確實在使用自己的雷達,但海軍越來越傾向于使用超視距(OTH)攻擊,而且艦艇可能會與沒有相關信息的部隊作戰。在這種情況下,艦艇接收到的目標信息與總部接收到的完全相同。海軍總部的先進通信陣列甚至可以讓分隊指揮官比分隊獲得更多的態勢感知,因為他們可以獲得其他分隊的實況轉播、衛星圖像和其他高帶寬工具,而這些是海上艦艇無法獲得的。海軍在態勢感知方面向自動化傳感器的過渡增加了作戰指揮部對數據的獲取。這種顛倒了陸軍信息化模式的做法侵蝕了任務式指揮的主要優勢,使其成為海軍的一個糟糕選擇。

為了克服信息和指揮方面的問題,海軍開發了綜合作戰條令(CWD),其中已經包含了任務式指揮的主要優點。CWD 通過將艦艇編隊細分為反潛戰或反水面戰等功能戰區,解決了海軍特有的向艦長以下級別授權的困難。然后為每個作戰功能區指派一名綜合作戰指揮官(CWC)。這些 CWC 在指定戰區內集體協調其指定艦艇上的武器系統,從而實現統一行動,并使每艘艦艇都能同時處理多項職能,而不會使各艦艇艦長負擔過重。其結果就是任務控制試圖創建的分散執行類型。聯合出版物 3-23《聯合海上行動的指揮與控制》明確指出,"美國海軍戰術指揮官通常通過使用綜合作戰條令對指定兵力實施分散控制"。根據條令,綜合作戰指揮官是指派戰區中能力和訓練最好的資產的指揮官。這反映了任務式指揮的宗旨,即把決策權放在最了解態勢的地方。海軍不需要任務式指揮,因為 CWD 已經實現了靈活性、分散控制和快速反應。

精良的平臺

任務式指揮所涉及的更大風險與海軍目前的資產不相適應,因為海軍目前的資產需要密集的資金來建造。任務式指揮的一個組成部分就是接受較低水平的風險。對于海軍來說,其平臺非常昂貴且難以更換,因此必須極其謹慎地對待任何額外風險。根據國會預算辦公室的數據,每艘 "福特 "級航空母艦將耗資 162 億美元,"阿利-伯克 "級驅逐艦 III 將耗資 18 億美元,即使是新提出的小型戰斗艦,每艘也將耗資 13 億美元。對于陸軍來說,購買一輛更新的布雷德利步兵戰車估計需要 960 萬美元。這些數字之間的差異表明,海軍的每項資產都占用了海軍多少預算。陸軍也許可以承受一些損失,而對作戰的影響微乎其微,但海軍需要最大限度地利用其擁有的艦艇,不能讓它們受到威脅。任務式指揮帶來的額外風險與海軍有限的資本資產不相容。

除了金錢上的代價,海軍還不能接受因任務式指揮所需的兵力風險增加而損失一艘戰艦的機會成本。與陸軍不同,海軍不使用可以迅速調來增援戰斗的作戰預備隊,而是將所有資產投入戰斗。如果失去一艘艦艇,海軍將不得不在沒有艦艇的情況下作戰,直到艦艇被替換。海軍目前的建造計劃允許每年建造兩到三艘潛艇和大型戰斗艦,每年最多建造四艘小型戰斗艦,每四年建造一艘航空母艦。按照這一計劃,一艘艦艇或艦隊的損失將在數年內無法得到補充。即使美國授權增加開支和造船活動,美國也無法在生產方面與大國(美國最可能的近鄰競爭對手)競爭。美國海軍目前有四家海軍造船廠,七家私營造船廠是其主要的建造工具,還有三家美國商業造船廠,海軍目前沒有與之合作,但未來可能會使用。截至 2007 年,大國有 92 家國營造船廠,15 家國內造船廠從事軍工生產。在與大國的近似對抗中,海軍在成本和數量上都無法接受一換一甚至一換多的殺傷配比。在這種赤字的情況下,任務式指揮帶來的額外風險是海軍無法接受的,海軍應該使用更加集中的 C2 來最大限度地提高效率。

作為昂貴的資本資產,海軍平臺在許多領域都具有破壞潛力,它們需要戰略和作戰指導來集中力量,這就給任務式指揮所需的共同理解造成了壓力。一艘現代美國軍艦的艦長所指揮的火力比大多數國家的整個海軍還要強大。這些火力可用于打擊水下、水面、空中、地面甚至太空的目標。在疆界不清的國際公域中,潛在目標之多令人眼花繚亂。海軍艦艇可以攻擊的許多目標都是由總統、國防部長或作戰指揮官一級批準的。《聯合司令部交戰常備規則》包含對兵力的指導,但還有 699 項針對具體任務的補充措施。這一數字顯示了軍事行動從戰術到戰略所需的復雜性和協調性。海軍深遠的破壞潛力及其許多行動的政治影響要求繼續提供集中指導。分權式方法要求艦長們不僅要對部隊指揮官的意圖有共同的理解,還要對戰略層面的意圖有共同的理解,并與政府最高層達成共識。這對任何一位海軍將領來說都是一項艱巨的任務,更不用說指揮艦艇的指揮官和艦長了。任務式指揮由于可供海軍艦艇選擇的范圍很廣,很容易造成政治災難或白費力氣,使其成為一種糟糕的 C2 選擇。

以信息戰為中心

在缺乏通信的環境中,戰術指揮官將無法獲得他們所習慣的態勢感知能力,從而失去任務式指揮的諸多優勢。指揮官的意圖和態勢感知都是易逝的,使用任務式指揮不會延長這兩者的時效性。如果沒有總部的情報報告,在 SAG 或獨立行動的艦艇將只能通過其自身的傳感器和飛機來了解態勢。MH-60 是最常用的艦載機,其航程為 380NM,有可能偵察到距離艦艇 100NM 的范圍。然而,MH-60 的駐扎時間只有 4 小時,無法替代共同行動圖像的持續更新。雷達也可用于提高態勢感知能力,但會帶來額外的反探測風險。這種有限的態勢感知能力在短時間內,或在目標明確、目標位置已知的情況下是可以接受的。然而,對于任務式指揮所建議的多天時間段,最后一次情報更新的及時性將開始滯后,從而使艦艇指揮官越來越千篇一律,越來越容易受到攻擊。在高威脅環境下,如果沒有聯網能力,孤立的美國海軍兵力的態勢感知能力可能會縮小到只能看到的范圍。在這種情況下,任務式指揮中唯一對指揮官有用的部分就是任務式命令。然而,任務式指揮的核心是指揮官的意圖,這已經是 NWP-5《海軍規劃》對任何海軍命令的規定。由于根據現行海軍條令已經發布了指揮官意圖,而任務式指揮并不能為孤立的部隊提供額外的態勢感知,因此在通信受阻的環境下采用任務式指揮幾乎沒有任何益處。海軍應重點發展不受干擾的非無線電頻率通信,如激光。配備此類發射器的衛星或飛機將允許信息流動,即使是間歇性的。海軍還應在孤立的通信受阻環境中開展更多培訓,使指揮官能夠勝任解讀指揮官意圖的工作。

與態勢感知一樣,在通信中斷的環境下,失去 OTH 目標信息將使指揮員喪失遠距離攻擊的能力,而這幾乎是所有任務式或 C2 結構的要求。以網絡為中心的戰爭和通信使海軍能夠實施精確的遠程攻擊,而這正是艦隊作戰的支柱。海軍的 "戰斧 "對陸攻擊導彈(TLAM)如果制導得當,可以在 900NM 的距離上有效攻擊水面艦艇,但在通信被剝奪的環境下,它幾乎毫無用處。武裝沖突法仍然要求海軍艦艇在射擊前必須確認目標,這意味著艦艇必須暴露自己或派出飛機去確認任何目標,從而有可能暴露自己的位置。被迫等待識別和缺乏 OTH 目標信息將抑制指揮官遵守海軍最高戰術格言:"有效攻擊第一 "的能力。沒有適當的通信,海軍就無法進行遠程協同作戰。任何重大沖突都會很快演變成一場混戰,每艘艦艇都會按照自己的最佳方式使用武器。在這種情況下,C2 的類型(無論是任務式指揮還是其他)將在很大程度上變得無關緊要。任務式指揮無法克服武器射程大幅縮小的問題,而這需要在通信被剝奪的環境中加以解決。海軍重要的信息戰功能必須減少對衛星通信和航母艦載機的依賴,以便孤立的現場指揮官能夠利用本地網絡。海軍應重點為 SAG 裝備可用于提供 OTH 目標的有機遠程無人機 (UAV)。

在通信受阻的環境下,采用合作戰術的距離受到限制,這可能迫使海軍兵力嚴格按照計劃來實現目標,這有悖于任務式指揮的原則。海軍目前使用分布式殺傷力來部署分散的獨立水面行動小組(SAG)。這種分離增加了生存能力,而艦艇之間的網絡連接保持了相互支持和集中式火力(來自不同艦艇的導彈打擊同一個或多個目標)。 然而,如果沒有網絡通信,SAG 只能進行視線(LOS)通信。使用微波或毫米波系統的 LOS 通信,在 128 英尺天線(美國水面艦艇平均為 105-110 英尺)和條件良好的情況下,最大射程為 28 海里,但雨水或其他天氣會迅速衰減信號并縮短射程。由于這些限制,水面艦艇必須在彼此附近行動,并接受更大的反探測風險,才能獲得任何程度的相互支持。雖然艦艇可以繼續分散行動,但它們很可能缺乏摧毀敵方兵力所需的協調火力,因此很容易被擊敗。要取得協調效果,唯一的其他選擇就是嚴格遵守條令或預先制定計劃。使用這些技術,艦艇仍可參與合作戰術,但在艦艇失去彼此的視線后,將失去修改計劃的能力。這些方案將直接違背任務式指揮,但在海軍歷史上曾多次成功使用。海軍不應采用任務式指揮,而應將重點放在衛星加固和冗余上,以提高攻擊美國網絡的成本和政治影響,并確保海軍持續的遠距離協調能力。

反駁意見

一些人認為,海軍需要將任務式指揮作為其主要的 C2 原則,以平衡 C2 越來越多的技術方面。事情不會總是按計劃進行,也不會總是如預期般順利。現場的人類指揮官必須做出補償,并想辦法克服復雜情況。如果海軍的 C2 系統不允許和培養獨立思考和行動,那么海軍將只能在最不需要它的無爭議地區作戰。任務式指揮應成為海軍的信條,以便將因網絡中心戰而被擱置的人的因素重新置于海軍思維的最前沿。支持使用任務式指揮的人還會說,在通信被剝奪的環境中,海軍將失去 CWD 的許多方面,需要一種方法來繼續運作。如果不使用任務式指揮,海軍唯一的選擇就是撤退。任務式指揮原則,尤其是任務式命令,是對當今即時連接的指揮結構的微觀管理傾向的極大制衡。

結論

海軍從一開始就重視下屬指揮官的獨立性和主動性。早在陸軍提出任務命令一詞之前,海軍最早的護衛艦艦長就已經接到了任務命令。雖然陸軍對任務式指揮的發現和應用將這一主題推到了軍事界討論的前沿,但海軍條令中已經包含了任務式指揮中適用于海軍的部分。CWD 承認,"通過對下屬的明確指導來加強執行的靈活性,并使用否定式指揮 "對其運用至關重要。NWP 5-01《海軍規劃》強調了指揮官的意圖,并以類似任務式指揮所需的方式為每個派駐單位指定任務說明。如果海軍對其指揮官目前的主動性水平不滿意,那么問題出在文化上而非條令上。海軍正式采用任務式指揮不會給海軍規劃過程帶來任何增益,反而會造成巨大的危害。

弊端來自于海軍行動過于分散。海軍在海域使用相互支援、分布式殺傷和網絡中心戰作為兵力倍增手段。這些戰術都需要密切的同步與合作才能實現,而更集中的執行方式比任務式指揮更能實現這一點。與陸軍相比,海軍在行動中還要承擔額外的風險,這既是因為海軍資產的成本增加,也是因為海軍的破壞力增加了產生負面政治影響的可能性。加強上級指揮官的參與,特別是通過談判指揮,是對這些較高風險的必要制約。海軍應繼續發展與軍種相適應的分權水平,不要正式采用任務式指揮。

海軍需要關注的是指揮官需要什么樣的工具,而不是關注在通訊不暢的環境下應采用什么樣的 C2 方法。任務式指揮提供了一個機會,即增強戰斗精神將解決海軍與攻擊其網絡的敵人作戰的問題。然而,戰斗精神必須與扎實的戰術、訓練和完成任務所需的工具相結合。各級指揮官在評估兵力、環境和對手時,必須對自己和上級誠實。嚴重依賴戰斗精神來克服兵力不匹配不是激勵,而是妄想。近似于同級別的競爭將要求海軍在戰爭的技術和人文要素方面都精益求精;任何 C2 流程,包括任務式指揮,單靠自身都是不夠的。

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1 引言

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哈爾西的例子為現代兵力面臨的有關賽博空間戰(CO)的挑戰提供了許多借鑒。1944 年,許多海軍領導人都在為艦隊與艦隊之間的決定性沖突做準備。哈爾西從自己的經驗中汲取了教訓,他超越了阻礙同時代人在聯合作戰中有效使用海軍航空兵的模式。美國海軍賽博空間戰司令部(USCYBERCOM)司令保羅-中曾根將軍說:"我們今天所處的環境確實是大國競爭的環境,在這些競爭中,權力斗爭的中心已經轉向賽博空間"。然而,現代聯合兵力指揮官(JFC)仍然重視動能戰,而忽視了CO。為了實現各領域之間的最佳平衡,并像哈爾西那樣運用作戰藝術打造一支強大的聯合兵力,聯合部隊指揮官(JFC)必須將 CO 納入他們對聯合兵力的理解中,以便有效運用 CO。

這似乎有悖常理,因為很難找到一個聲稱賽博空間戰無足輕重的聯合司令部,但許多聯合司令部對待賽博空間戰的方式卻表明并非如此。美國海軍賽博空間戰司令部領導層表示,他們經常向聯合司令部解釋賽博空間戰能提供什么,因為聯合司令部在聯合規劃中不會自動考慮賽博空間戰。這是因為聯合司令部缺乏 "共同的賽博空間知識和商定的作戰方法,無法將賽博空間任務和行動聯系起來,并將其置于聯合行動的大背景下"。哈爾西證明,在某一領域的經驗直接影響到聯合司令部在更大的聯合行動背景下有效運用該領域的能力。由于網絡空間條令和理論框架、專業軍事教育(PME)以及當前和未來聯合司令部的發展缺乏整合,聯合司令部沒有將賽博空間戰完全納入聯合規劃。

2 賽博空間背景

在考慮賽博空間一體化之前,有必要提供背景情況。第 688 賽博空間聯隊前指揮官邁克爾-哈拉西莫維奇上校(退役)聲稱,聯合兵力 "不知道賽博空間是我們文化的寶貴組成部分,還是配角"。然而,賽博空間戰對聯合作戰是不可或缺的,因為 "不利用網絡空間,就不可能充分發揮當今的聯合兵力"。誠然,賽博空間的考量對于聯合作戰來說是新事物。2011 年,美國國防部將賽博空間指定為一個戰域,指出賽博空間戰正在重新定義國家安全。賽博空間的穩定可通過對獨立于其所有者的機器的優勢或通過限制對手的決策和指揮控制(C2)來實現物理領域的行動自由。賽博空間戰對情報的收集、分析和利用以及威懾行動也至關重要。

賽博空間雖然重要,但卻很難理解。它是一個用于交換和利用信息的人造操作空間,但也有源自電磁兵力的物理特性的自然元素。賽博空間也是一個獨特的全球性領域,其影響并不局限于某個地理區域,這就給指揮機構和決策層帶來了復雜性。此外,賽博空間沖突可以以計算速度發生,這就要求聯合司令部對時間和空間的考慮更加動態和復雜。由于情況復雜,聯合兵力對賽博空間的思考一直參差不齊。甚至連 "賽博空間 "這一術語也容易引起誤解,因為賽博空間由成千上萬的網絡和 "賽博空間 "組成,包括政府和商業基礎設施。它被認為是一個非動能領域,但卻以機器、電纜和基礎設施的形式存在于物理世界中。專家提醒說,將賽博空間稱為一個領域意味著不準確的同質性,將其僅僅視為另一個作戰領域掩蓋了它與空中、陸地、海洋和太空等動能領域的區別。然而,賽博空間與動能領域有相似之處,都需要敏捷的思維來識別何時采用和偏離傳統的作戰概念。就像哈爾西在 52 歲時學習新的作戰系統一樣,聯合部隊指揮官也需要類似的思維靈活性來運用賽博空間戰,以發揮最大的戰斗力。

3 賽博空間框架缺乏一致性

賽博空間戰的條令和理論框架必須具有凝聚力,這樣聯合部隊指揮官和規劃人員才能用共同的語言思考賽博空間戰。Harasimowicz 感嘆道:"我們的語言缺乏精確性,這一直困擾著網絡領導人。不精確會造成專業知識的缺乏,使問題變得更糟"。賽博空間戰的語言和思維精確性的基礎源于條令和理論,這些條令和理論能使人們對某一領域是什么、聯合兵力如何運用這一領域達成共識,并有利于形成標準的作戰語言。聯合部隊指揮官面臨的問題是,聯合條令不連貫,賽博空間戰理論不存在。

3.1 條令不一致

整個聯合兵力的賽博空間戰條令框架并未以綜合方式處理賽博空間戰。有些條令在整合賽博空間戰方面相當徹底,如賽博空間戰和多域作戰條令,而有些條令,如 C2 和聯合火力支援條令,則表現出不一致,造成了對如何使用賽博空間戰的誤解。

國防領導人認識到,傳統的 C2 條令在應用于賽博空間時有很大的局限性,即速度和靈活性,但尚未對其進行更新以應對這些挑戰。C2 條令之所以至關重要,是因為 "幾乎完全依賴賽博空間 "來進行通信、行使 C2 以及將信息傳遞給各級戰爭決策者。美國國防部擁有 15000 多個由商業基礎設施相互連接的網絡,這意味著聯合部隊指揮官往往無法獨家控制所有關鍵的網絡地形,必須了解這些限制因素并將其納入聯合規劃流程。對聯合部隊指揮官來說,C2 條令的速度和敏捷性考慮至關重要,因為賽博空間具有獨特的地形靈活性,且缺乏對象的永久性,導致只能防御內容和活動,而無法防御特定地形。陸軍網絡研究所的專家指出:"我們的 C2 條令并沒有設想一個對象可以以計算速度出現、消失、再出現和變化的環境。" 全面整合的 C2 條令將影響聯合規劃的考慮因素,承認賽博空間防御可能與進攻一樣敏捷。它更關注的是保護內容和功能,而不是防御特定的陸地、海洋或領空。

整合賽博空間戰絕對至關重要,因為如果整合不當,就會造成混亂,聯合火力支援條令就是明證。雖然將賽博空間戰納入聯合條令有助于將賽博空間戰納入標準的聯合詞匯,但專家們認為,這種特殊的整合并未有效地使賽博空間戰任務得到發展,而是試圖將其應用于不適用的情況。這源于對聯合特遣部隊(JTF-ARES)將賽博空間戰與動能戰相結合的行動效果的過度簡化。為打擊 ISIS 的網絡空間活動,JTF-ARES 執行了進攻性的賽博空間戰,以破壞和削弱 ISIS 的網絡空間活動。雖然許多方面仍屬機密,但已知的一次行動包括使用賽博空間戰手段逐個癱瘓 ISIS 指揮所,迫使 ISIS 暴露在伊拉克和敘利亞的其他指揮所。一旦暴露,聯合兵力就發動地面攻擊,使這些行動哨所癱瘓。雖然 JTF-ARES 證明了賽博空間戰在促進實現動能目標方面可以多么有效,但賽博空間戰的全面影響遠遠超出了動能效果。

對聯合火力支援框架提出異議的一個案例是美國海軍賽博空間戰司令部對抗俄羅斯干預 2018 年中期選舉的行動。美國賽博空間戰司令部在賽博空間單方面采取行動,監控互聯網研究機構的個人操作員并使其網絡癱瘓。專家認為,這是聯合火力支援框架在執行自主賽博空間戰中不再有用的一個明顯例子。 雖然將賽博空間戰統一納入條令對達成共識至關重要,但不考慮細微差別和復雜性的做法會造成長期誤解。

3.2 需要制定賽博空間理論

除了條令之外,賽博空間戰的理論并不存在。軍事網絡力量理論有助于決策者對如何利用賽博空間戰實現軍事目標和政治目的達成共識。通過這一視角來看待行動,對于聯合部隊兵力指揮官向聯合部隊指揮官提供最佳軍事建議,以及聯合部隊指揮官和規劃人員考慮、規劃和產生擴大的戰斗力都至關重要。具有凝聚力的賽博空間理論應涉及人類活動與賽博空間活動的相互交織、賽博空間如何促進目標的實現以及賽博空間戰如何有助于追求勝利。在明確的賽博空間戰條令和理論基礎上,美國國防部可以制定精確和有針對性的賽博空間政策。正如已畢業的網絡指揮官所指出的,他們在任職期間得到的一個重要教訓是,美國國防部需要制定政策來緩解諸如 C2 復雜化等對賽博空間戰的使用產生不利影響的問題。

軍事網絡理論還將賽博空間戰歸入戰爭層面,這一直是困擾聯合作戰中賽博空間戰的一個長期問題。從歷史上看,國家和部門一級的決策者將賽博空間戰視為國家政策問題,這源于對賽博空間戰可能產生意外全球影響的敏感性。其結果是抵制接受賽博空間戰的作戰和戰術影響,并將決策權集中在最高指揮層。有些集中決策是由于高層領導規避風險和對賽博空間戰的了解有限造成的。最近,美國海軍賽博空間戰司令部獲得了新的釋放權力,在這方面取得了一些進展。然而,專家們認為,更多的權力應放在行動層面,甚至戰術層面。具有全球影響潛力的授權問題非常復雜,但這場辯論至少凸顯了對具有凝聚力的網絡理論的需求,以確保將賽博空間戰的權力下放到正確的級別,從而取得聯合作戰的成功。此外,應不斷修改理論和條令,以應對不斷變化的戰爭特點,彌補當前軍事思想的不足。

4 將賽博空間納入專業軍事教育(PME)

如果聯合部隊指揮官的教育背景能使他們具備參與賽博空間戰的能力,那么賽博空間戰的條令和理論框架的缺陷就不會那么明顯。參謀長聯席會議主席((JCS)將 "信息環境下的全球一體化作戰 "指定為聯合軍事教育課程的一部分,但大多數院校僅用數天時間講授這一主題。除了規定的框架外,聯合兵力還要求在整個職業生涯中更多地接觸賽博空間領域,以促進熟悉和流暢。聯合人工智能中心主任約翰-沙納漢(John Shanahan)中將認為,充分的接觸需要 "將教育與培訓、實驗、兵棋推演、建模與仿真......[以及]如何將理論應用于真實世界的使用案例......[以及]如何將理論應用于真實世界的使用案例......正確地結合起來"。PME 是當前和未來的聯合部隊指揮官和規劃人員建立和加深對每個領域的理解、學習它們之間的相互關系并在可能的情況下獲得各領域實踐經驗的地方。

4.1 賽博空間基礎

軍事教育和培訓必須更加重視將賽博空間戰作為一個作戰領域。要實現美參謀長聯席會議主席((JCS)的指導意圖,就必須為賽博空間戰的研究分配更多時間,并實現教學方法的多樣化。Harasimowicz認為:"如果我們想說我們重視多領域作戰,就有責任學習每個領域的知識,而不是停留在表面層次。PME 是學習賽博空間基礎知識的理想時機,通過從類似的動能領域進行銜接來了解賽博空間戰的背景,并認識到賽博空間中的人的因素。

PME 可以從熟悉的領域出發,幫助彌合技術差距。許多聯合部隊指揮官和規劃人員經常認為賽博空間戰 "技術性太強",但多位專家強調了它與海洋領域的相似之處。朱利安-科貝特爵士寫道:"正常位置不是受指揮的海域,而是無指揮的海域。理查德-克勞爾(Richard Crowell)強調了與海洋領域的相似之處,因為賽博空間就像海洋一樣廣闊,幾乎不可能在傳統意義上 "指揮"。網絡和海域內的斗爭是為了在進入和使用該領域方面獲得一些控制權,科貝特將其描述為戰爭的 "目標"。聯合部隊指揮官通過平衡時間、空間和兵力等作戰因素,并根據需要對作戰功能進行排序,從而在這兩個領域實現某種程度的控制。雖然賽博空間戰爭的特點可能有不同的時間、空間和兵力考慮,但其指導原則是高度適用的。

人與技術的交互已融入 PME,要理解人與機器之間的關系,以及網絡戰在未來沖突中的意義,就必須建立在這一基礎之上。國家和非國家行為體將捍衛和使用內容、連接性和理解力來實現作戰目標和戰略目的。有了這種認識,未來的聯合部隊指揮官將能夠創新性地整合賽博空間戰,并獲得關鍵的競爭優勢。賽博空間戰中的人的因素非常重要,因為它涉及到人、人的習慣和人的行動方式。在打擊 ISIS 的戰斗中,一名賽博空間作戰人員回憶說,他了解了對手、他們的習慣、賬戶名、密碼、手機上的應用程序以及他們打開的電子郵件。美國賽博空間戰司令部的作戰人員與訓練有素的狙擊手非常相似,他們研究目標,以便在接到 "開火!"的命令時,準確把握攻擊目標的理想時機。在賽博空間戰中,人的因素與傳統的代碼編寫功能一樣不可或缺。隨著聯合領導人加深對賽博空間領域的了解,他們將能以不同于海陸空天部隊的方式,但同樣有效地運用網絡兵力。

4.2 綜合課程、綜合思維

如果 PME 沒有將賽博空間戰完全納入其課程,就很難對賽博空間戰進行綜合思考。以海軍戰爭學院為例,為期一周的 "未來作戰專題討論會 "有助于增加對未來作戰領域的了解。然而,在賽博空間戰本應納入核心課程的情況下,這種單獨的結構卻使其長期被視為 "配角"。有些人可能同意應將賽博空間戰納入核心課程,但認為很難確定應從當前課程中刪除哪些內容。未來的聯合部隊指揮官和規劃人員將在國際關系、戰略和戰中使用賽博空間戰,因此課程應優先考慮突出這些領域中賽博空間元素的材料。

國際關系課程已經關注當代問題。在日益政治化的作戰環境中,選擇能突出賽博空間戰和非動能戰影響的讀物,對未來聯合領導人進行政治、外交和經濟考量具有終極價值。此外,正如 USCYBERCOM 為防止俄羅斯干涉選舉而采取的行動所表明的那樣,賽博空間戰的外交和政治意義只會繼續增加。就戰略課程而言,JTF-ARES 針對 ISIS 的行動突出了賽博空間戰和動能作戰的相互關系,也是從中東 "戰爭 "中吸取的重要教訓。賽博空間戰也是戰略課程的理想考慮因素,其中包括了解歷史上技術在戰爭中的應用及其演變。人類對新領域的誤解歷來存在。1932 年,斯坦利-鮑德溫(Stanley Baldwin)認為,"轟炸機永遠都能通過",這表明二戰中對空戰的嚴重誤判。空中力量類似于賽博空間,因為它要求聯合部隊指揮官和規劃人員改變對戰爭特點的思考,以考慮到空中力量為聯合作戰帶來的獨特能力。最后,聯合規劃課程應優先考慮將使用賽博空間戰的材料納入以聯合軍備、C2、多域作戰、桌面演習和兵棋推演為重點的課程。

4.3 兵棋推演

兵棋推演、建模和模擬提供了實踐經驗,幫助聯合領導人直觀地了解該領域。Harasimowicz 讓時任空軍太空司令部司令的約翰-海滕(John Hyten)將軍參加了一個簡單的賽博空間兵棋推演,該游戲與 "奪旗 "游戲類似,包括查找和修補漏洞以及識別和利用對手的漏洞。經過四個小時的時間,賽博空間聯隊指揮官能夠與將軍就賽博空間戰進行更高級的對話。結構化、簡單、入門的兵棋推演至關重要,因為 "它能讓人感受到存在于該領域意味著什么"。聯合規劃課程已經將兵棋推演作為課程的一部分,即使是幾個小時,也能為未來的聯合部隊指揮官和規劃人員提供直觀的體驗,以全新的方式了解賽博空間領域。

5 聯合領導培養

如果不了解賽博空間領域的高層領導阻礙了聯合部隊指揮官將賽博空間戰納入聯合規劃的努力,那么適當的框架和賽博空間經驗對聯合部隊指揮官的益處是有限的。許多高層領導都是通過證明自己有能力指揮空、陸、海、天領域的聯合行動而晉升為高層領導的,他們往往依賴于過去的專業知識,而不是開發新的能力。其結果是將賽博空間戰降至次要領域,并在將其用于戰斗力方面滯后。聯合參謀部作戰部主任布雷特-威廉姆斯少將認為,"如果我們的高層領導不以理解其他領域作戰的方式來理解賽博空間戰,那么這將關系重大"。高級領導人推動兵力重視哪些任務,阻礙或加速賽博空間戰的整合,并為未來聯合領導層的最佳經驗融合奠定基礎。

5.1 外派任務

外派任務和較長時間的接觸非常有利于積累新技術經驗,從而增強創新性聯合武器運用的能力。正如哈爾西的例子所示,聯合部隊指揮官和規劃人員的外派經歷直接影響著他們。然而,軍種文化決定了新晉領導認為哪些任務是理想的,而高級領導則通過獎勵、聘用和提拔具有理想經驗的軍官來影響軍種文化。高層領導重視賽博空間戰,這對后起之秀獲得重要的職業賽博空間戰經驗至關重要,而陳舊的思想則使未來的聯合部隊指揮官無法獲得所需的經驗,因為他們會將精力放在其他方面。

5.2 加速賽博空間整合

傳統思維是有代價的。空軍曾考慮提名來自太空和賽博空間領域的領導人擔任空軍參謀長(CSAF),但由于擔心過早過快偏離傳統思維,最終提名了來自航空領域的領導人。Harasimowicz 分享了留住賽博空間人才和執行賽博空間戰的一大挑戰,即 CSAF 認為賽博空間戰是一個戰略問題。這種想法束縛了部隊的賽博空間戰努力,并讓賽博空間戰(和空軍)明白,賽博空間戰是 "別人的工作"。缺乏必要經驗來重視新興領域的領導者,會使這些領域應有的感知價值和智力投資復雜化。

相比之下,賽博空間領導人擔任一些高級聯合職務則產生了積極影響。與哈爾西一樣,許多擔任賽博空間高級職務的軍官來自其他職能部門,要想在這些崗位上取得成功,學習曲線非常陡峭。無論如何,那些擁有賽博空間經驗的人不懈地游說他們的部門進行重組,如第 16 空軍,合并了非動能職能,消除了壁壘。這些領導人倡導將賽博空間戰作為作戰指揮官的輔助角色,而不僅僅是獨立的職能,但即使是他們也承認,他們的發展并不是未來可以效仿的模板。

5.3 布置舞臺

如果沒有經驗豐富的賽博空間戰專業人員指揮聯合組織,就認為在賽博空間戰方面取得的巨大但不全面的進展將繼續下去,這是不明智的。正如哈爾西的例子一樣,聯合兵力需要了解賽博空間領域并推動其采取必要措施以有效利用賽博空間的領導人。這些領導人將確保聯合兵力在未來沖突中保持競爭優勢,取得成功。如果中曾根將軍所說的權力斗爭正向賽博空間戰轉移是正確的,那么聯合部隊現在就應該認真考慮培養和選拔具有豐富賽博空間戰經驗的作戰指揮官、軍種司令和聯合部隊指揮官,因為未來作戰的成功將取決于此。

6 結論

賽博空間對當前和未來的國防戰意義重大,由于其復雜性和獨特性,聯合部隊指揮官在全面整合賽博空間戰方面舉步維艱,他們的思維也難以向這種新型戰爭過渡。雖然這些挑戰是巨大的,但解決這些挑戰的步驟包括:使賽博空間戰的條令和理論框架具有凝聚力;通過課程調整和兵棋推演將賽博空間戰納入軍事教育和培訓;培養理解并會宣傳賽博空間戰意義的高級領導人,并組織兵力有效運用賽博空間戰。與哈爾西一樣,這些措施將使未來的聯合部隊指揮官能夠更好地將賽博空間戰作為聯合軍備的一部分加以有效運用,從而戰勝美國的對手。

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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。

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美國海軍和海軍陸戰隊缺乏必要的共同指揮和控制結構,無法建立統一指揮,也無法聯合開展近海所需的海上拒止和海上控制行動。為了整合 21 世紀的海軍艦隊,海軍部必須在艦隊指揮官的行動控制下建立常設海軍陸戰隊特遣部隊,并在戰術層面將艦隊海軍陸戰隊納入合成作戰司令部(CWC)組織。

瀕海地區是全球海上力量競爭的關鍵地帶。因此,美國海軍兵力是國防部奪取主動權、拓展競爭空間的關鍵能力。海軍和海軍陸戰隊擁有有效且互補的能力,這是由海上戰爭的特點決定的,有助于執行海上封鎖和海上控制任務,但近幾十年來,這些能力通常被作為單獨的實體在人為分割的戰斗空間中使用。本文探討了海軍兵力應如何建立有效的作戰指揮組織和共同的戰術指揮與控制架構,以實現海軍-海軍陸戰隊能力的整合,從而在近海完成海上拒止和海上控制任務。近幾十年來,海軍對兩棲作戰的指揮和控制主要集中在兩個平等的指揮官身上,他們之間是一種支持與被支持的關系,并與兩棲作戰的特定階段相結合。未來的指揮安排必須允許可擴展、靈活、敏捷的指揮和控制模式,不受當前兵力結構的限制。建立一個隸屬于艦隊指揮官的海軍-海軍陸戰隊常設綜合特遣部隊,將產生一個統一的指揮結構,能夠按照適當的規模組織任務;允許靈活快速地轉變指揮關系;促進集中規劃,推動合作技術創新。 在戰術層面,將海軍陸戰隊部隊納入海軍陸戰隊兩棲作戰司令部,將提供一個共同的 C2 架構,連接內外兵力,使海軍陸戰隊的互補能力產生效果。未來的戰爭游戲、演習和實驗應將海軍陸戰隊兵力注入這些角色,以確定整合能力的最有效方法,從而促進在每個戰爭領域同時開展針對多種威脅的攻防作戰行動。結果將為 DOTMLPF 所需的變化提供信息,以制定有效聚合艦隊和選擇艦隊海軍陸戰隊部隊所需的通用戰術、技術和程序。

在作戰層面重組海軍和海軍陸戰隊兵力,并將 FMF 納入 CWC 架構,將促進更靈活的 C2 架構,使海軍和海軍陸戰隊能夠整合 21 世紀艦隊,成為在海洋領域競爭所需的持久海軍前沿存在。

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2018 年美國《國防戰略》指示各軍種優先考慮與另一個大國發生沖突的能力。這給空軍內部正在進行的準備應對基地日益增長的空中和導彈威脅以及對抗性通信環境的舉措帶來了新的緊迫性。針對空軍基地易受攻擊這一特殊問題,有多種可能的對策,包括更多地依賴遠程系統、主動防御、基地加固和基地內資產分布化。本研究的重點是一系列新出現的分布式作戰概念,這些概念要求利用更多的空軍基地使敵方目標復雜化,并采用更加分布式的指揮與控制(C2)方法。美國空軍(USAF)要求蘭德公司考慮美國空軍是否需要改變其兵力編成模式(FPM),即作為聯合行動一部分使用空中力量的組織方式,以實施這些概念。

由于美國空軍尚未為分布式作戰制定出單一的詳細概念,本報告綜合并擴展了新興概念的邏輯。然后,報告初步列出了空軍可能需要的能力清單,以便在更多的作戰地點保護、指揮和控制以及維持兵力。最后,報告評估了目前空軍戰斗機部隊的兵力編成是否提供了這些能力,并確定了與兵力編成變化相關的權衡。

保護分布式基地

近幾十年來,美國的潛在對手在空中和導彈能力的數量和質量上都有了顯著提高。大國導彈庫存尤其是對美國空軍基地的最大威脅。要在對抗性環境中生存,就必須具備一系列防御能力。這種組合將包括主動防御(如短程和戰區導彈防御)和被動防御(如基地內飛機分散)的組合。

從數量更多的空軍基地進行作戰,可通過增加對手需要攻擊的目標數量來減少美國空中行動的同等損失,從而提供保護。分布式基地可能會混合使用多種作戰地點類型。本報告描述了三種理想類型。與今天的主要空軍基地相比,"留守作戰 "基地將擁有更強大的主動和被動防御能力,以及更強的從攻擊中恢復的能力。投放型 "基地的防御能力較弱,只有足夠的能力從攻擊中恢復并撤離飛機,而且與 "堅守與戰斗 "基地相比,其維持能力更為有限。簡易的前沿布防和加油點每次只開放幾個小時,這樣戰斗機和機動飛機小組就能在敵方發現其位置并協調導彈攻擊之前使用它們。

在與另一個大國發生沖突時,空軍基地遭受破壞性地面攻擊的威脅也會更加嚴重。與導彈威脅一樣,作戰地點越多,單次地面攻擊造成的破壞就越小。同時,保護更多的機場會增加所需的安全部隊數量。

指揮和控制分布式兵力

美國的潛在對手有能力攻擊長途通信系統,包括衛星和長途光纖。因此,空軍進行集中規劃的空中作戰中心與前沿作戰地點之間的通信可能會出現嚴重中斷或降級。前沿地區各基地之間的通信可能會更加可靠,部分原因是有信使飛機等替代選擇,但仍有可能出現中斷、延遲和帶寬限制。

為使指揮控制在通信對抗性環境中更具彈性,空軍可能會采取更加分布式的方法,向下級下放更多權力并提供規劃能力。空軍領導人還呼吁使用任務命令而非詳細命令,以便在通信中斷時讓下屬決定如何按照指揮官的意圖實現目標。這種分布式控制可能需要指揮官與下屬之間更多的信任和共同理解。

維持分布式兵力

敵人的攻擊會破壞或摧毀機場作業面、燃料、零部件和彈藥庫、維修設施、航空地面設備、跑道維修設備以及其他支持設施和設備,從而擾亂維持工作。此外,此類攻擊還可能造成維護人員、工程師、保安兵力和其他對維護活動至關重要的人員受傷或死亡。非致命攻擊會阻礙各單位之間的通信(如再補給請求),并可能破壞數據庫、維護軟件和決策支持系統的完整性,從而擾亂維持工作。

對抗性環境會使作戰支援兵力的任務發生變化,從在庇護基地以最高效率和安全水平開展行動,變為不顧敵方阻撓從前沿基地出動。在第二種情況下,由于行動地點增多,需要采取防御措施準備應對攻擊,以及敵人的行動打亂了工作、休息和進餐時間,損壞了重要設備,造成人員傷亡,這些都會導致效率降低。

對兵力表現的影響

確定了兵力編成的五個關鍵方面,這些方面可能會影響對抗性退化環境中的作戰效能:

作戰地點的部隊規模

  • 擁有防御和支援部隊的最低梯隊
  • 擁有重要規劃能力的最低梯隊
  • 擁有多種機型的最低梯隊
  • 在和平時期定期共同訓練的最高戰時梯隊。

根據空軍的政策和實踐,我們介紹了美國空軍目前用于主要作戰行動的兵力模式。作戰地點通常為聯隊規模。聯隊通常也是擁有支援部隊和多種機型的最低梯隊,以及在和平時期定期共同訓練的最高戰斗機梯隊。重要的規劃能力集中在聯合空中作戰中心(JAOC),由空軍部隊指揮官(也有雙重頭銜,即聯合部隊空中組成部分指揮官)指揮作戰。

在與近鄰競爭者的沖突中,主要作戰基地的翼級部隊和聯合空中作戰中心的集中規劃能力是重大弱點。改變美國空軍 FPM 的這些方面和其他方面可以提高作戰效能,但同時也會產生取舍(如更多的人員和物資需求)。

研究結果

  • 美國空軍兵力編成模式和作戰概念所依據的假設與對抗性環境不相容

與大國的沖突將推翻近幾十年來在反叛亂(COIN)、反恐(CT)和維穩行動中盛行的關于作戰環境的兩個關鍵假設:空軍基地是避難所和通信可靠。在這種情況下,主要作戰基地的翼級部隊和聯合作戰指揮中心的集中規劃意味著敵人可以通過攻擊少數高回報目標來破壞空中行動。

  • 對抗性環境將迫使美國空軍以效率換生存力

無論采用何種概念,空軍都必須在高端作戰中以效率換取生存力。如果空軍追求分布式作戰,就需要更多的資源(如作戰支援人員、基地防御人員、總部人員、通信設備)來支持更多的作戰地點,實現分布式控制。分布式作戰的替代方案,如從更遠的基地開展空中作戰,也會帶來效率低下的問題。例如,從更遠的基地執行任務會增加飛行時間,降低空軍的出動率。分布式作戰的替代方案也會帶來更高的成本。例如,從更遠的基地起飛可能需要新的采購計劃、更長的飛行時間和更低的出動率。

與其他方案相比,某些概念、FPM 和臥底方案的資源密集度可能較低。但這些選擇不可能克服針對近鄰對手的空中作戰的基本低效和大量資源需求。將生存力置于效率之上還需要空軍進行重大的文化變革,因為空軍在很大程度上一直注重效率,以維持 COIN 和 CT 行動。

  • 開發分布式作戰概念需要作戰部門和戰斗支援部門密切合作

在與美國空軍人員的討論中,我們聽到了來自作戰和支援部門的挫折感。作戰人員正在推動分布式作戰的許多概念,在某些情況下,他們對一些人認為來自作戰支援部門的阻力感到沮喪。與此同時,一些戰斗支援人員也擔心,分布式作戰概念的提出缺乏對其所造成的支援限制、負擔和資源需求的實際了解。如果空軍繼續發展分布式作戰概念,作戰人員將花費更多時間考慮后勤限制,而保障專業人員將花費更多時間考慮作戰。

  • 對抗性環境下分布式作戰的兵力呈現模式必須使下級能夠規劃和執行進攻和防御作戰行動

由于機翼大小的作戰地點容易受到攻擊,因此每個作戰地點都可能有較小的部隊。這意味著聯隊以下各級需要支持和防御能力,以便從單獨的空軍基地開展行動,并獨立做出更多決策。

  • 獲得并保持政治準入是分布式作戰的先決條件

與過去相比,分布式作戰需要在伙伴國建立更多空軍基地。過去的研究表明,伙伴國是否決定允許進入,很可能取決于情景以及美國與每個東道國之間更廣泛的政治關系。空軍可以通過制定應急計劃和戰時態勢動態變化流程來應對這種不確定性。然而,在應急行動開始時和期間,可用于分布式行動的設施數量可能會因政治準入的不確定性而受到限制。

  • 需要對指揮與控制、支持以及分布式作戰對非兵力部隊的其他影響進行更多分析

本報告的重點是分布式戰斗機行動。以這種方式作戰的戰斗機部隊將對空軍的情報、偵察、電子戰、機動性和加油機等兵力產生許多影響,這里沒有詳細分析。如果這些兵力也以分布式方式作戰,那么將對指揮控制、支援和保護產生更多的影響。空軍在制定分布式作戰概念和評估其可行性時,需要考慮這些額外的影響。

建議

這些發現為美國空軍領導人和規劃人員提出了七項建議。在某些情況下,空軍已經在實施相關舉措,因此我們的建議加強了這些活動的重要性,或指出需要更加重視這些活動。

確定分布式作戰的資源和訪問需求。空軍對開展當前活動的資源短缺表示擔憂,因此,如果不改變資源水平或承諾,空軍不太可能進行分布式作戰所需的投資。確定這些概念是否可行的第一步是確定分布式作戰的準入和資源需求。2 確定這些概念是否可行的第一步是確定分布式行動的準入和資源需求。正在進行的分布式行動倡議(如總部空軍[HAF]的 "適應性基地 "和美國太平洋空軍[PACAF]的 "敏捷戰斗部署")正開始努力解決其中的一些問題,包括通過演習來解決。

在基地訓練和演習中模擬猛烈的空中、導彈和地面攻擊。模擬空軍基地攻擊對于演練生存措施和執行攻擊任務非常重要。要滿足對抗性環境的要求,就必須加強訓練,為在猛烈攻擊下執行任務做好準備。從 C2 的角度來看,指揮官還可以考慮如何確定空中和地面行動的優先次序,在壓力更大的條件下做出決策,以及在面臨傷亡的情況下繼續行動。與空軍人員的討論表明,近幾十年來,由于聯合兵力主要集中在 COIN 和 CT 行動上,這類訓練并不是大多數部隊的優先事項。

考慮創建綜合基地防御部隊。有能力的對手可能會對基地發動多種類型的攻擊。不同的攻擊可能需要不同的緩解策略,這就要求指揮官權衡每種攻擊的相對風險,并確定防御響應的優先級。因此,空軍應制定創建綜合基地防御部隊的概念,并探索其益處。

定期舉行包括通信中斷在內的演習。包括多級領導在內的指揮所演習和野戰演習可為領導者提供以下方面的實際經驗:權力交接、撰寫任務命令、根據上級指揮官的意圖采取行動,以及培養態勢感知能力。讓可能會共同作戰的多級指揮官參加演習,還可以培養信任和共識,從而促進分布式控制和任務類型命令的下達。

對飛行員進行交叉培訓,減少分布式作戰對人員的需求。分布式作戰需要更多的維護、兵力、總部人員和其他崗位人員。此外,在對抗性環境中開展行動還可能導致比近期行動更嚴重的傷亡率。對空軍人員進行交叉培訓,使其能夠履行專業以外的職能,有助于應對這兩項挑戰。空軍可能會從正在進行的維修人員交叉培訓試點項目中獲得更廣泛的交叉培訓見解。

在取消和平時期的大隊梯隊之前,考慮大隊在分布式作戰中可能發揮的作用。空戰司令部正在試驗一種新的和平時期聯隊結構,取消大隊梯隊。然而,根據空軍決定采用的具體分布式作戰概念,大隊在戰時可能會發揮寶貴的作用。如果是這樣,在和平時期保留大隊可能是可取的,這樣可以為領導者的發展創造機會,并最大限度地減少為戰時改變組織結構所帶來的摩擦。

利用演習和其他分析來探討分布式作戰對兵力編成的影響。第 6 章指出了一些與空軍兵力管理變革相關的權衡問題。要確定這些權衡在對抗性環境中的嚴重程度,需要進行更多的演習和分析。PACAF 已經在演練分布式作戰概念,并考慮兵力編成的影響。空軍應尋找更多機會,在演習中探索兵力編成的替代方案。

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引言

現代海戰中,各國軍隊可能會向對方的艦隊和密集發射數十枚甚至數百枚導彈。這些火力可以在短短幾分鐘內釋放出來,因為軍隊希望發射的進攻和防御炮彈規模大、密度高,足以殺傷和防御戰艦。然而,這些尖端武器數量有限,生產周期長。鑒于作戰部隊平臺的彈倉與武器庫存截然不同,這些庫存中只有一小部分可以立即使用。軍隊可能僅限于使用沖突爆發前不久的武器庫存,短期沖突的勝負可能取決于平臺彈倉中的主要戰備物資。除非沖突持續時間特別長,而且工業基礎大幅增長,否則精密武器庫存將逐漸減少,并構成關鍵制約因素。作戰面臨的一個核心挑戰是如何在釋放大規模火力的同時謹慎管理武器消耗。

武器損耗本身就是影響作戰行為和確保重大作戰優勢的強大力量。武器損耗造成的更大后果可能包括在整個戰區范圍內部隊可用性和整體作戰節奏的急劇下降。對美國海軍而言,這一挑戰尤為嚴峻,因為一艘耗盡的美國軍艦需要花費很長時間才能離開太平洋戰場,在安全地帶重新武裝,然后重返戰場。在短兵相接、炮火連天的激烈沖突中,一艘戰艦如果只消耗一次體力,很可能會錯過接下來的戰爭。

部隊的集中和分布會隨著平臺的損耗而靈活變化。當指揮官希望使用大規模火力時,他們必須注意如何在整個部隊中分散消耗,如何解釋對手的消耗,以及如何通過最后一擊的動態炮擊來操縱庫存壓力。

分布與消耗

分布式部隊集結火力的關鍵優勢之一是能夠更有效地管理消耗。分布式部隊擁有大量重疊的火力,因此彈藥庫特別大,而且可以共享。這樣就有更大的機會集結足夠的火力來壓垮堅固的防御,同時實現更好的消耗分布。消耗可以在更大范圍的平臺上進行,并在整個部隊中逐步進行,而不是對單個攻擊平臺和成套兵力進行一次性消耗。分散消耗可延長分布時間,因為每消耗一個資產,剩余兵力的分布就會減少,集中度就會提高。

一些平臺和成套力量當然有足夠深的彈倉,可以單獨發射足夠大的火力,而不需要外部的炮火支援。但是,大型獨立炮彈削弱了布防的核心原則--保持許多分散的威脅,使對手的目標鎖定更加復雜。發射大量獨立炮彈的部隊很快就會暴露出他們剛剛耗盡了大部分進攻火力,從而降低了其作為目標的價值,削弱了更廣泛部隊的分布。

一個平臺越是需要發射大量導彈來貢獻火力,對手就越容易確定其剩余庫存的構成和深度。一艘美國驅逐艦如果一次發射 30-40 枚 "海上打擊戰斧 "導彈,就會暴露出它幾乎沒有剩余的遠程反艦武器。相比之下,從更廣泛的分布式部隊中集結火力,對手就更難確定平臺和編隊何時耗盡了各自的彈藥庫。

聚合火力可以將單個發射平臺的火力以較小的比例組合起來。在理想情況下,如果許多其他平臺在適當的時機和協調下也這樣做,那么每個發射平臺一次只能消耗一小部分彈倉。單個平臺所能承受的分布式進攻威脅將比它們自己獨立發射大量炮彈的時間更長。

然而,當分布式部隊的庫存開始減少時,大規模開火會導致部隊中更大一部分的彈藥庫在類似的時間范圍內告罄。如果管理不慎,分布式艦隊的進攻態勢和能力就會徹底崩潰。通過延遲單個平臺的彈匣耗盡時間,大規模火力有可能在稍后時間導致部隊中更大范圍的彈匣耗盡。

考慮到一支艦隊有四艘分布式戰艦可用于集火。如果一艘戰艦在每次攻擊中清空其全部進攻性庫存,那么剩余兵力就會變得越來越集中,而且無法預測下幾次攻擊可能來自何處。相反,如果這四艘戰艦聯合發射火力,每次出動四分之一的進攻火力,那么分布式兵力態勢就能持續更長時間,發動更多攻擊。但所有這些戰艦都會在相似的時間內消耗殆盡,與第一種方案每次攻擊只消耗一個平臺相比,會引發更大的兵力分布下降。通過分散消耗來延長兵力分布,大規模火力可以在戰斗前期以較小的兵力分布下降換取后期較大的兵力分布下降。

擁有更深的彈倉或更多的攻擊平臺,可以減少每個攻擊者為進行大規模火力攻擊而必須消耗的彈倉深度份額,并進一步推遲部隊的大范圍消耗。通過擁有大量火力重疊的資產,或快速輪換資產以替換彈倉耗盡的資產,可以保持分布式兵力態勢。這樣做的目的是在一段時間內保持足夠的可用火力,使兵力分布得以持續。

非對稱武器消耗與作戰風險

在戰艦如何消耗其進攻性導彈火力與防御性火力方面存在著重要的不對稱性。其中一個不對稱性是,當大型水面戰艦的防御火力不足但進攻火力較強時,指揮官可能會對在戰場上保留大型水面戰艦深感不安。另一個關鍵的不對稱性是,防御火力大多來自受攻擊海軍部隊的局部彈倉,而進攻火力可來自分布更廣的部隊的眾多彈倉。利用這些關鍵的不對稱性可以確保作戰優勢。

即使一艘艦艇在激烈的攻擊中幸存下來,但如果處于先發制人的錯誤一方,就可能會出現防御火力不足,而進攻火力卻依然充沛的情況。這些單位仍能保持進攻威脅,但壓垮其防御所需的火力卻大大降低。這可能迫使指揮官為了生存和補充防御火力而讓這些部隊退出戰斗。

從這個意義上說,先發制人不僅意味著成功命中和擊斃對手,還意味著消耗對手足夠多的防御力量,使指揮官不再有信心在有爭議的戰場上實施攻擊或維持戰艦。如果這些被耗盡的戰艦擔任護航任務并負責保衛其他艦艇,那么這些艦艇也可能被迫撤退。通過消耗防御火力,使戰艦在進攻前就必須撤退,這些戰艦的進攻性庫存就可能在使用前就退出戰斗,從而間接遭受消耗。

海戰中的神經戰在一定程度上是為了盡量減少武器損耗而接受風險。更高效的導彈交換需要承受更大的風險,這就要求指揮官有更堅強的意志。否則,在進攻或防御中建立更多信心的愿望會讓指揮官浪費彈藥。一艘防御型戰艦如果對每枚來襲導彈發射過多的防空武器,就會增加近期生存的幾率,但卻會提前消耗彈藥,增加后續交戰的風險。一艘戰艦如果發射過多的反艦武器,就有可能造成過度殺傷,使其在以后的戰斗中幾乎沒有進攻能力。

但是,如果指揮官試圖精確優化其攻擊性炮彈,以求用足夠的火力勉強壓制目標,那么其所冒的不確定性將遠遠大于那些愿意通過消耗更多彈藥來接受過度殺傷的指揮官。事實上,在以數十枚只需命中一發的導彈為特點的作戰形式中,過度殺傷的可能性要比不過度殺傷大得多。相反,過度殺傷的程度才是足夠與浪費的分水嶺。實現小范圍的進攻性過度殺傷可能是更有效的結果,因為攻擊火力不足會導致后續炮彈再次付出突破堅固防御威脅目標的代價,從而造成浪費。在過度殺傷的情況下,部隊或指揮官目睹大量火力傾瀉到已死或垂死的友軍戰艦上,可能會感到些許滿足,因為他知道敵人剛剛遭受的消耗遠遠超出了他們的目標。

一個關鍵的不對稱性是,進攻性火力因過度殺傷而造成消耗的風險更容易控制,因為從多支部隊集結這些武器的能力更強。而防御性武器庫的可用余地要小得多,因為雷達地平線對艦艇自衛具有隔離作用,艦艇幾乎沒有能力利用更廣泛的共享彈庫來對付海上掠海威脅。對海軍編隊的攻擊可能由來自各種力量的火力組成,但編隊往往只有自己的彈倉來自衛。在這種情況下,編隊可能不僅要與來襲火力相匹配,還要超過來襲火力才能確保生存。在戰艦無法承受單發命中,而攻擊方卻有能力讓每枚攻擊導彈都命中一枚的情況下,僅靠每枚來襲導彈發射一枚攔截彈來匹配攻擊火力可能不足以確保生存。

就防御火力而言,火力足夠密集與過度浪費之間可能只有一線之隔。對每枚來襲導彈多發射一枚攔截彈,就會大幅增加單次交戰的消耗,導致戰艦在面臨后續威脅時,彈倉消耗更多。但如前所述,防御消耗不僅會增加單個平臺的風險,還有可能使該平臺的進攻火力過早退出戰斗。因此,防御性交戰的局部方式及其特別的消耗性質可能會威脅到可用于大規模火力的更廣泛的進攻庫存。

射程優勢轉化為消耗優勢,擁有較遠程武器的部隊可以對射程較短的對手造成不對稱的消耗。這些威脅性動態對于那些可能面對比自己射程遠得多的反艦武器的海軍來說更有可能發生,例如美國海軍目前在面對大國的許多反艦導彈時所遭受的射程差距。

如果敵對雙方的反艦武器射程相差懸殊,那么射程較短的部隊可能被迫在炮火中航行數百英里,才能最終進入攻擊位置。這些戰艦在耗盡防御火力的同時,仍在冒著越來越大的風險向前推進,以發揮其進攻火力。相比之下,射程更遠的一方即使必須消耗防御火力,也會消耗更少的防御火力來發動攻擊。具有明顯進攻射程優勢的戰艦不僅處于更有利的先發位置,它們還可以發射炮彈,然后簡單地調轉航向,在保持防御火力的同時使自己不被擊中。距離較遠的艦隊可以在防御火力所剩無幾的情況下向前推進,而另一支艦隊則可以在防御火力所剩無幾的情況下后撤,處于更為舒適的位置。在很多情況下,使用射程較短武器的艦隊不太可能追上對手。由于距離遙遠,反艦導彈與戰艦之間的速度差距很大,在導彈戰時代,水面戰艦似乎不可能在公海上互相碾壓。

有效載荷射程的增加也可轉化為裝填速度的增加,將更多的機動負擔轉移到有效載荷上會縮短平臺的后勤生命線。武器射程越遠,平臺在發射區和重裝點之間的行程就越短,從而縮短了兵力分布的偶發性下降,同時提供了更高的射速。這種效應在航空領域尤為明顯,例如與發射 1,000 英里極限射程變體 JASSM 的飛機相比,發射 230 英里 JASSM 的飛機的裝填率和可用火力要低得多(圖 1)。敵對雙方部隊之間武器射程的不對稱性可轉化為裝填速度的不對稱性,并使部隊分布比對手更能抵御消耗。

圖 1. 以臺灣為中心的反向射程環說明了 JASSM 的 1,000 英里和 230 英里變型可從該區域向島上的目標開火。發射射程更遠的飛機可以縮短發射點與關島等空軍基地之間的距離,從而可以更快地重新武裝、更持久地分配兵力并提高射速。(作者供圖)

大規模火力和不同平臺類型的不均勻損耗

隨著一波又一波的集火,部隊各平臺的消耗分布可能會變得不均衡。由于其他原因,分布式部隊可能更傾向于優先使用射程最遠的火力、最常用的武器或其他有效載荷,這就會消耗發射這些武器的特定平臺。這就為作戰權衡和不斷變化的風險狀況創造了條件,因為一種平臺的火力可以保存另一種平臺的庫存,而不同平臺的彈倉深度和重新裝填時限也不同。不均衡的損耗會逐漸將集火的負擔轉移到必須承擔更大風險才能繼續作戰的平臺上,從而促使部隊仔細考慮如何在不同平臺上分配武器損耗。

反艦 "戰斧 "導彈射程遠,彈倉深度大,適用于多種平臺,是集火的理想武器。但是,大量優先使用反艦 "戰斧 "可能會使水面部隊和潛艇成為最先耗盡反艦導彈庫存的部隊,而這些平臺可能需要許多天才能重新裝填并重返戰場。對大規模交火貢獻最大的武器可能消耗最多,從而使部隊的分布面臨風險。

隨著戰斗的繼續,戰艦的消耗越來越大,美國對戰艦進行大規模火力集結的更多負擔可能會逐漸轉移到航空兵身上,因為航空兵的裝填速度比戰艦快得多。這對航母航空隊來說尤其如此,航母擁有所有艦載戰斗機中最深的彈倉,這有可能使它們成為在激烈交火后剩余庫存最多的戰艦。然而,這將對對手構成特別集中的態勢,迫使航空聯隊在部署剩余火力時冒重大風險。因此,保留戰艦的反艦火力庫存對于避免更加依賴航空打擊至關重要,因為航空打擊會使大量飛機為集結火力而受累,將航母拉入更深的作戰空間,并承擔更大的風險。

然而,這種關系是矛盾的。保留以戰艦為基礎的庫存也可以采取在戰斗早期更多地依靠航空火力的形式。因此,可以在戰斗的不同階段確定不同平臺類型的火力比例之間的平衡,以管理消耗風險狀況的演變。如果指揮官能在戰斗早期謹慎地平衡航空翼消耗和戰艦消耗的組合,就能更好地推遲航空翼承擔更多負擔的前景。或者,指揮官可以在開局階段大量使用轟炸機,這樣可以為后期階段保留戰艦火力,從而保留航空母艦。隨著時間的推移,消耗并不一定意味著發射選擇會變得更糟,這取決于指揮官如何平衡風險,即在戰斗的不同時期傾向于消耗哪些發射平臺組合。

在管理消耗方面,潛艇具有最關鍵的優勢之一,因為用魚雷而不是導彈擊沉戰艦可以帶來非常有利的權衡。與水線以上的防御系統相比,水下防御系統的飽和度要低得多。一枚足以威脅由數艘軍艦組成的艦群的導彈的成本很可能超過 1 億美元,并需要消耗數十枚導彈。而威脅同一戰艦編隊只需要數枚魚雷,其成本可能只有導彈齊射的百分之十或更少。一次致命的魚雷攻擊可以替代從水面上摧毀同一艘軍艦所需的數十枚導彈。

與其他平臺相比,潛艇可以航行到有爭議的沿岸地區,并部署在港口、基地和海上咽喉要塞附近,因此更有可能擊沉彈倉較滿的戰艦,并剝奪對手的庫存。然而,拉近魚雷打擊距離會增加潛艇的風險。作戰影響包括權衡指揮官愿意為其寶貴的潛艇接受的風險大小,以及耗盡分布式部隊更廣泛的導彈彈倉可能帶來的風險。潛艇在魚雷攻擊中的風險可以使更廣泛的導彈庫存幸免于難,反之亦然。

與大型水面戰艦相比,飛機和地面發射器每次裝載的導彈數量肯定要少得多。它們的彈倉深度較淺,即使每次發射僅限于幾枚導彈,也會大大縮短發射和重新裝填之間的間隔時間。但這些平臺通常只需戰艦的一小部分時間就能進入武器庫重新武裝。與軍艦相比,這些平臺的彈倉深度較淺,這可能會使它們的發射更具有偶發性,但它們的耗盡時間并不像軍艦那樣急劇或持久。與遠征替補部隊相比,大國大陸上以發射架為形式的陸基部隊的耐力尤其強,因為后者嚴重依賴漫長的后勤生命線來維持長期戰斗中的火力。

不均衡消耗的性質將使指揮決策尤其具有挑戰性。指揮官可能會面臨壓力,為了在某種程度上給對手造成分布式態勢的假象,必須在戰斗中維持消耗殆盡的資產。在權衡此類決策時,指揮官必須考慮對手對支出的跟蹤是否足夠準確,從而提供關鍵的洞察力,即部分分布式部隊已經耗盡。根據對對手消耗情況的估計,以及敵對雙方部隊之間是否出現非對稱消耗,作戰行為可能會發生重大變化。

跟蹤對手的消耗情況是一項關鍵的作戰要求,但要了解導彈齊射的具體構成和數量可能會對 ISR 和決策產生重大要求。在遠距離和戰斗中,部隊可能難以區分不同類型的反艦導彈或防空導彈。但如果知道發射平臺的類型,就能縮小潛在火力類型的范圍,而某些武器對某些類型平臺的專屬性又簡化了跟蹤挑戰。向軍艦開火的 F/A-18 最有可能發射的是魚叉或 LRASM,而向軍艦開火的大國軍艦最有可能發射的是 YJ-83 或 YJ-18。射程更遠、可與更多發射平臺兼容的武器將使對手追蹤支出和估算消耗的能力變得更加復雜。

抵御摧毀與最后一擊

"先發制人"可能更適合描述為先進行有效打擊,因為兩個對立的海軍編隊即使一方在另一方之后開火,仍然可以摧毀對方。在定義 "先發制人 "的含義時,理想的擊毀戰艦或平臺的方式可以包括在其有機會使用攻擊火力之前使其失去行動能力。與在航母仍在部署航空兵時將其擊毀的理想狀態類似,在軍艦耗盡攻擊性導彈之前將其擊毀也是理想狀態。當單個平臺和編隊的指揮官感到即將被摧毀時,就會產生深遠的心理和作戰壓力。最后一擊的關鍵現象可能會破壞分布式艦隊和集群火力的穩定。

如果指揮官認為存在迫在眉睫的毀滅風險,他們就會面臨巨大壓力,不得不釋放大部分甚至全部進攻火力。一旦艦艇或艦隊意識到有可能致命的炮火來襲,巨大的壓力會迅速迫使指揮官盡快釋放進攻火力,否則就有可能永久失去火力。就像航母指揮官會在炮彈擊中航母之前發射機群一樣,戰艦也會在導彈庫中做出類似的決定。

最后一擊的目的是讓敵人無法獲得先發制人的最關鍵優勢之一。在戰艦可能被摧毀之前發射最后一輪齊射,給這些進攻性武器提供了最后一次以某種方式為戰斗做出貢獻的機會,同時也剝奪了敵方以更滿的彈倉擊沉戰艦的利益。最后一擊的目的是確保弓箭手在射箭之前不會被摧毀。對損失有限武器庫存的擔憂會因致命的進襲炮彈而加劇,因此最后一擊成為在友軍損失前一刻最大限度地利用友軍損失的重要規程。

最后一擊反艦禮炮不能是一種自保行為。指揮官可以完全相信,來襲的禮炮密度和能力足以壓垮他們的防御并摧毀他們的戰艦。發射自己的反艦禮炮作為回應并不能改變這樣的結果。反艦導彈無法將軍艦從已經來襲的反艦導彈中解救出來。這些武器只能使軍艦免遭尚未離開彈倉的反艦導彈的攻擊。

許多能用反艦導彈威脅軍艦的平臺無法反過來受到同樣導彈的威脅。這就形成了一種不對稱的態勢,一些部隊可以通過威脅觸發最后一擊,但卻徒勞無功,從而增強分配的效果。由于空中航空兵、潛艇和陸基部隊無法直接受到反艦導彈的攻擊,因此發射最后一擊的軍艦很可能是在向它認為無能為力的目標開火。即使是一枚來自潛艇攻擊的魚雷,也可能引發一次徒勞無功的最后一擊。戰艦必須努力保持對候選目標的了解,如果致命攻擊來自它們無法有效報復的領域,它們可以用最后的禮炮對候選目標構成實際威脅。

盡管缺乏高質量的目標信息,但最后一擊還是可以發射的,因為對絕望的軍艦來說,只需按照來襲攻擊所顯示的方位線開火就足夠了。但理想情況下,軍艦需要更廣泛的態勢感知能力,才能有效發射最后一擊,尤其是知道自己是否正受到最后一擊的攻擊。如果一艘軍艦沒有意識到自己正面臨最后一擊,而只是簡單地進行回擊,那么它可能會向一艘彈倉空空如也的軍艦開火,甚至可能會向一艘幾分鐘前就已被摧毀的軍艦開火。這甚至比向彈盡糧絕的戰艦開火更加浪費,而對于那些最后的行動導致對手浪費寶貴火力的戰艦來說,這是值得慶幸的結果。

因此,最后一擊是一把雙刃劍。這種孤注一擲的行為是為了防止寶貴的武器庫存永久損失,但這種愿望也可能被人操縱,導致浪費火力。在炮擊戰中,對手可能會在關鍵的神經戰中采取自取滅亡的行動。

只需出現一束射入的火力,就足以觸發最后的射擊規程。射程更遠、具有航向定位能力的武器在攻擊真正目標的途中有更多機會進行佯攻,使禮炮的戰斗潛力成倍增加。如果武器有足夠的射程,攻擊禮花彈可以通過航向定位,使其看似連續威脅多個目標,并引發每個目標的最后一擊(圖 2)。

圖 2. 航向定位炮彈通過沿途佯攻,從多個編隊向真正目標發起最后一擊。(作者制圖:Nebulous Fleet Command)

美國最終可能會通過部署射程特別遠的巡航導彈在這方面獲得巨大優勢。戰斧 "的射程足以讓一次齊射通過航向佯動威脅多個海軍編隊,即使這些編隊分布在數百英里之外。如果大國海軍的多個編隊都集中在 300 英里范圍內,這樣他們就可以集結 YJ-18 導彈,那么在這個半徑范圍內對戰斧導彈進行定點佯攻以觸發最后一擊就變得更加可行。如果一方的海軍編隊必須集中在較短的距離內集結火力,那么他們就比對手更容易受到這種定點戰術的影響,甚至可能根本沒有射程來發射可行的最后一擊。

用于觸發最后一擊的救生艇可能不得不冒著一定程度的損耗風險,讓戰艦看到自己。聯網導彈可以協調彈出式機動,升至地平線以上,讓人看到自己,但只能在被防御火力擊中之前短暫出現。否則,齊射導彈就會受到足夠的損耗,從而失去其心理和動能威力。ADM-160 MALD 等可投射多個空中接觸信號的誘餌武器,可用于夸大數量,同時削弱防御火力對齊射的打擊能力。

2012 年 3 月 21 日,兩枚微型空中發射誘餌(ADM-160 MALD)并排放置在美國拉克薩斯州巴克斯代爾空軍基地的彈藥庫中。(美國空軍照片/一級飛行員 Micaiah Anthony)。

要誘使目標進行最后一輪射擊,外表上看起來巨大的質量可能并不是硬性要求。實際殺傷平臺所需的火力與足以操縱平臺過早開火的火力之間可能存在巨大差距。造成這種差距的原因可能是指揮官不確定敵方炮彈的威力或自己是否有能力擊敗敵方炮彈,也可能是作戰行動的壓力對決策造成了影響。因此,最后一搏的動力可以放大缺乏足夠火力摧毀目標的禮花彈的戰術價值。僅限于局部感知的指揮官可能難以區分僅作為獨立攻擊發射的小型禮炮與預示著大規模火力來襲的小型禮炮。小型禮炮可以利用這些不確定性,在無法實際威脅目標的情況下引發最后的火力攻擊,從而獲得巨大的戰術利益。

即使由于射程有限或其他限制因素,禮炮無法擊中目標,但它仍可能引發可被利用的發射、信號和其他反應。指揮官可能難以實時區分來襲導彈的不同類型,而由低能力、短程或非反艦武器組成的最后一擊仍能操縱反應。發射最后一擊的軍艦當然可以向敵方軍艦發射對陸攻擊巡航導彈,而敵方軍艦要么分辨不出,要么不會冒這個險。奪取任何非動能利益的前景都會鼓勵遭受猛烈攻擊的平臺發射最后一擊,而不管其能力或火力大小如何。

而非動能武器本身也會引發最后一擊。猛烈干擾、對網絡的致盲攻擊、咄咄逼人的姿態以及其他可被解釋為即將發動攻擊的前奏的行動,也可能引發最后一擊。引發最后一擊的原因遠不止其他火力。

鑒于軍艦發射單元通常同時攜帶進攻性和防御性火力,而且某些巡航導彈需要最短的準備時間才能按程序發射,因此發射最后一發炮彈的行為對時間極為敏感。一艘軍艦在 250 英里的射程內受到亞音速反艦導彈的攻擊時,僅有 20 多分鐘的反應時間。這還是在目標軍艦知道發射的前提下。如果軍艦在導彈越過地平線后才發現導彈來襲,那么它大約只有兩分鐘或更短的時間來進行激烈的對空交戰,同時在最后一輪攻擊中發射全部攻擊火力。在這最后時刻,艦載火力將集中爆發,展開全面攻防戰。但是,這些巨大的火力將受到射速的限制,即軍艦發射系統在短時間內能發射多少導彈。由于這兩種類型的導彈主要從同一組發射單元發射,使它們相互爭奪短暫的發射窗口,因此外發進攻和防御火力的數量都將減少。

這些挑戰可以通過對軍艦雷達范圍以外的海域進行態勢感知來緩解。飛機可以提供來襲禮炮的早期預警,幫助戰艦指揮官確定是否必須發動最后一擊。有效的預警可以讓指揮官及早發射最后一輪炮擊,這樣當軍艦需要自衛時,進攻性導彈就不會與防御性導彈爭奪發射窗口。在任何情況下,戰艦指揮官都應努力準備好各種預設的應對措施,以便以最快的速度啟動最后一擊,并具備主觀的戰術判斷力,知道何時該出手。

受到攻擊的軍艦可能被迫單獨發射最后一發炮彈,與更廣泛的分布式部隊隔離開來。然而,最后一發炮彈本身可能不足以壓垮集中防御。這可能會給其他作戰人員和指揮官帶來壓力,迫使他們增加火力,希望能增加足夠的火力來威脅目標。當最后一發炮彈促使其他平臺倉促提供火力時,一連串的多米諾骨牌效應可能會瓦解分布式部隊的火力。最后一擊的緊迫性將加劇與聯合火力相關的時間挑戰,并可能排除擴大火力的各種選擇。

分布式部隊的指揮官必須權衡試圖用最后一擊聯合射擊的風險。最后一輪齊射可能會迫使指揮官不得不在目標數據不充分、缺乏穿透防御目標的能力或存在其他缺陷的齊射中加入輔助火力。指揮官可以暫緩發射輔助火力,保存武器庫存,讓最后一擊自行發揮效用。但這樣做的風險可能是,如果外部火力足夠強大,并能越過壓倒防御所需的臨界點,就能有效地使對方戰艦失去行動能力,但卻無法為其提供支持。指揮官必須做好準備,在導彈交火實時展開時權衡這些選擇,并決定最后一輪齊射是否仍應是一次獨立攻擊,還是通過增加外來火力加以利用。

結論

當分布式部隊相互釋放大規模火力時,他們想要果斷壓倒對手的愿望會因為需要盡量減少消耗而受到影響。火力消耗可能會破壞海軍行動,并給對手帶來重大優勢。從分散的部隊中有效地集結火力有助于控制消耗,但實現壓倒性火力的需求將使這一風險成為各級戰爭中的一個普遍考慮因素。

第 5 章將重點介紹導彈齊射模式和最大化火力。

作者:Dmitry Filipoff

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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?

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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。

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在21世紀初,美國軍隊專注于反叛亂行動,而俄羅斯等競爭對手則專注于常規軍事力量的現代化,威脅著美國的軍事主導地位。美國軍事能力差距的縮小,加上新興技術,如網絡空間、太空和電磁波譜,改變了戰爭的特點。美國陸軍的應對措施,即多域作戰(MOO),試圖利用融合的概念,快速而持續地整合所有軍事領域、電磁波譜和信息環境,以賦予軍事優勢。為了實現融合,美國陸軍必須與其他軍種進行聯合開發,制定軍種間協議,修改人員結構,并修改人事政策。后越南時代空地戰的發展和隨后的 "沙漠風暴行動 "提供了一個歷史案例研究,重點是為實現陸域和空域的融合而進行的組織變革。目前美國軍隊現代化的體制機制主要是在空地戰時期發展起來的,可能需要調整,以確保適應實現MDO融合。

引言

隨著2015年國家安全戰略的發布,標志著美國正式將國家安全重點從過去14年的沖突中轉移。盡管在阿富汗和伊拉克的行動仍在進行,但該文件提到部署的部隊兵力從2009年的約18萬人減少到公布時的不到15000人。雖然仍然承認暴力極端主義組織的威脅,但美國開始將國家安全重點從全球反恐戰爭(GWOT)轉向大國競爭。這種轉變隨著2017年《國家安全戰略》和2021年《臨時國家安全戰略》的發布而加劇,該戰略特別指出俄羅斯等是挑戰美國實力、利益、安全和繁榮的國家。俄羅斯和其他國家競爭者專注于其部隊的現代化,而美國則專注于在伊拉克和阿富汗的反叛亂行動。這增加了競爭者的能力,并對美國的軍事主導地位構成了威脅。美國陸軍的多域作戰(MDO)概念是對美國陸軍領導層提出的安全問題的回應。它是美國陸軍理論、組織、訓練、物資解決方案、領導、人員、設施和政策(DOTMLPFP)現代化的核心重點,以保持對所有對手的競爭優勢。

MDO的一個核心主題給軍隊帶來了新的問題,即技術的出現和普及改變了戰爭的特征。互聯網的發展和全球日常生活的許多方面對這一現象的依賴引起了網絡空間的競爭,其影響可能會影響傳統的戰爭形式。對基于空間的能力的更多依賴和公認的空間軍事化,同樣代表了在以前的沖突或理論中沒有完全實現的戰爭轉變。能夠利用電磁波譜(EMS)的技術,雖然在整個20世紀都在使用,但在21世紀更加普遍,對戰爭的可能影響也更大。所有這些發展都是隨著信息時代的到來而出現的,增加了信息環境在影響戰爭行為和結果方面的重要性。

廣泛的研究問題和主題

擺在作戰人員面前的問題是如何將這些新出現的能力與現有的和經過驗證的框架進行最佳整合。美國陸軍的答案是:"......在所有領域、電磁波譜和信息環境中快速和持續地整合能力,通過跨領域的協同作用優化效果,以戰勝敵人......" 為了完成這一任務,美國陸軍必須與其他軍種進行聯合開發,制定軍種間的協議,修改人員結構,并修改人事政策。海灣戰爭時期空地戰的發展代表了美國空軍和美國陸軍的成功整合,以實現其主要領域的融合,并在DOTMLPFP的各個類別中發生變化。對這一時期土地和領域整合的分析可以為未來網絡空間、空間、信息環境和環境管理系統的領域整合提供有益的見解。

MDO結構廣泛地使用了領域一詞,這一概念是理解融合的一個核心概念。MDO中使用的領域一詞符合聯合出版物(JP)3-0《聯合作戰》中描述的該術語的聯合用法。 聯合條令沒有明確定義領域;然而,它確實將領域的概念貫穿于理解作戰環境和如何組織聯合作戰的描述中。該術語并不意味著所有權或排他性,因為單一軍種可以在多個領域內運作。目前公認的聯合行動的物理領域有四個:陸地、空中、海上和太空。信息環境產生了第五個聯合領域,即網絡空間。

聯合條令并不承認信息環境是一個領域。然而,與四個物理領域和環境管理系統一起,聯合條令將其視為作戰環境的一個主要組成部分,并將其視為一種聯合功能。JP 3-0將信息環境定義為"......包括并聚集了眾多的社會、文化、認知、技術和物理屬性,它們作用于并影響知識、理解、信仰、世界觀,并最終影響個人、團體、系統、社區或組織的行動。" 網絡空間作為一個領域存在于信息環境中。電磁環境,即所有頻率的電磁輻射范圍,也是作戰環境的一個重要因素,但聯合條令并不承認它是一個獨立的領域。

將四個物理領域、網絡空間、信息環境和環境管理系統結合起來,就產生了MDO的融合概念。簡單地說,融合是美國陸軍編隊利用作戰環境的所有可能方面,在武裝沖突中創造對敵人的優勢,利用這種優勢,并取得勝利。部隊通過跨領域的協同作用實現融合,這是MDO理念的核心原則。這個術語也起源于聯合條令,被定義為 "在不同領域的能力的互補性,而不僅僅是相加,從而使每一種能力都能增強其他能力的有效性并彌補其他能力的脆弱性"。融合的產生是由于接受了美國將無法在近距離或同行沖突中享有未來領域的優勢,而是需要使用來自多個領域的協調效應來讓出優勢。

支撐這一分析的理論框架是作戰藝術,即 "在......技能、知識、經驗、創造力和判斷力的支持下,制定戰略、戰役和行動,通過整合目的、方式、手段和評估風險來組織和使用軍隊的認知方法"。MDO是一個作戰層面的構造,旨在為指揮官提供一種方法,通過協調使用所有可用資源,在競爭、危機或武裝沖突中取得戰術勝利。然而,除非在政治目標的背景下實現,否則這種勝利是沒有意義的。然而,將戰術結果與政治目標聯系起來,不屬于本研究的范疇,本研究的重點是戰爭的作戰和戰術層面。

MDO融合領域的新興性質和已發表作品的匱乏限制了這項研究。對后越南時代到今天的發展時期的研究限定了本項目的范圍。雖然在整個軍事史上還有其他領域融合的成功案例,但本研究沒有考慮這些案例。這種劃分也排除了海上、空中和陸地融合的成功案例,這些案例可能會產生比只考慮空中和陸地領域更多或相互矛盾的見解。本研究重點關注美國在空中和陸地融合方面的努力以及對美國陸軍MDO的影響,排除了其他國家的MDO概念發展案例和其他領域融合的歷史案例。最后,本研究主要分析了MDO融合的作戰和戰術影響,因為戰略分析不是MDO構建的重點。

這個項目接受了MDO的一般方法,將其作為一個有效的結構來處理后GWOT時代出現的近距離或同行競爭問題,并作為美國軍隊現代化的基礎。這種方法的一個固有的假設是,實現所有領域、信息環境和EMS的MDO融合會產生對對手的明顯優勢。鑒于持續增加總部組織的規模和復雜性的趨勢,如從2001財年到2012年,作戰指揮部人員增長了50%,增加人員的規模和復雜性可能會阻礙決策和組織適應。最后一個假設是,美國陸軍不能以目前現有的框架實現MDO的最佳融合,這意味著美國陸軍需要進行組織變革以充分實現現代作戰環境的好處。

這個項目采用了案例研究的方法,研究了空地戰發展背后的理由和事件,它的持續演變,以及這個過程在目前的服務和聯合DOTMLPFP類別中是如何體現的。這既代表了極端的情況,因為美國陸軍和美國空軍元素在作戰環境中的接近帶來了自相殘殺的危險,也代表了關鍵的情況,因為空陸一體化的發展可能適用于其他領域、信息環境和環境管理系統。這種分析也可能發現案例研究是務實的,揭示了一種有效的方法來實現與新的戰爭領域的銜接。本研究的一般格式是從文獻回顧,到方法概述,案例研究本身,分析和發現,最后是結論。

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美國海軍陸戰隊正在建設反水面作戰領域的能力,特別是在獲得地基反艦導彈(GBASM)及其相關發射平臺方面。研究為分析與這種新能力相關的部隊結構提供了一種方法。研究方法使用離散時間馬爾可夫模型對GBASM炮組和敵方水面艦艇之間的戰術級決斗進行建模。這些模型有足夠的復雜性來解決關鍵的部隊設計問題,并且對決斗的關鍵特征進行了參數化,以便進行強有力的敏感性分析。

在海軍導彈作戰中,重要的是確定所需的炮彈規模S,以使炮彈有足夠高的概率殺死敵艦。GBASM概念的獨特之處在于,與從水面艦艇上發射導彈相比,它能夠將這種炮彈分散到幾個平臺上,并以更適合特定戰術場景的方式進行發射。在這種情況下,如果有一個大小為K的禮花彈,并將該禮花彈分散到N個平臺上,那么每個平臺在特定的禮花彈中發射?枚導彈,這樣K × N = S。有了這個公式,就能夠分析平臺數量和每個平臺發射的導彈數量在這些配置的殺傷力和生存能力方面的權衡。這為成本-效益分析提供了基礎。

對GBASM炮臺與敵方水面艦艇發生接觸的情況進行模擬。從簡單的場景開始,然后逐漸復雜化。讓GBASM發射器與一艘敵方水面艦艇進行決斗。GBASM一方被稱為藍方,水面艦艇被稱為紅方。最初假定雙方都有足夠的導彈供應,并且交換的時間是有限的,因此可以把供應視為無限的。GBASM以彈丸為單位進行發射,每個彈丸至少包括一枚導彈。在藍方的炮擊之后,紅方的水面艦艇有機會進行還擊。

在所描述的環境中,假設藍方具有首發優勢。鑒于GBASM的引入在沿岸地區造成的不對稱情況,首發優勢的假設并不是不合理的。GBASM是移動的,有可能移動到難以探測的地方,只有在準備開火時才出來。GBASM的目標是保持不被紅方船只發現,直到它成功瞄準紅方船只。一旦紅方船只成為目標,GBASM系統就會開火并移動到一個新的位置。如果沒有關于GBASM移動的完美信息,紅方艦艇將持續處于不利地位。

此外,該模型捕捉到了紅方對藍方的炮擊進行防御措施的能力。這些防御性的反措施是用參數λ來說明的,這個參數是紅方根據泊松分布可以攔截的藍方導彈的平均數量。以這種方式對紅方采取反措施的能力進行建模,說明了隨著藍方導彈規模的增加,紅方采取反措施的能力也在減弱。同樣,也說明了紅方針對藍方分布式發射器的能力下降。紅方殺死藍方分布式平臺的能力用參數?表示,根據泊松分布,紅方在還擊中可以殺死藍方平臺的平均數量。這再次說明,隨著藍方平臺數量的增加,紅方瞄準和殺死藍方的效果有限。

在對該模型的分析中,遇到了幾個關鍵的發現。首先,最重要的是確定理想的炮擊規模S,以提供足夠高的殺死敵艦的概率。這不是一個簡單的 "越多越好 "的問題,因為炮擊規模有一個收益遞減點。正如人們所期望的那樣,還得出結論,增加平臺的數量K可以提高生存能力,從而提高GBASM炮臺的殺傷力。然而,改進的幅度對其他參數很敏感,當炮彈規模足夠大時,改進的幅度通常很小。

該研究的主要產出是創建的模型和對它們進行進一步分析的能力。本論文中任何地方使用的參數值都不是由具體的GBASM系統或潛在的敵方水面艦艇的能力來決定的。因此,結果應該被看作是對參數空間可能區域的探索的概括。這些模型提供了根據有關特定系統的能力進行具體分析的能力。

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