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美國人工智能國家安全委員會在2021年1月提交給國會的最終報告中建議國防部在2025年前做好人工智能準備。這一建議源于美國同行之間的人工智能軍備競賽,以及近年來在開發用于持續監視、指揮和控制以及武器化代碼的算法方面所取得的進展。雖然美國防部內有旨在利用各部門人工智能的戰略舉措,但戰術能力的發展和部署之間存在嚴重的脫節。作為美國防部的領導機構,聯合人工智能中心負責為美國防部的所有部門創造可行的解決方案,因此,如果所有單位都試圖在2025年之前做好人工智能準備,將不堪重負。本文強調了人工智能發展過程中的一個主要缺陷,并認為應將能力發展授權給空軍機群,并提供必要的資金和資源以真正將人工智能作為一種武器。此外,本文確定了通過基因操縱、智能灰塵納米技術和COVID-19機器學習過程發現成功的人工智能概念,以幫助戰術領導人了解人工智能革命如何幫助他們的特定任務領域,并激勵他們進行自我教育

當涉及到利用人工智能(AI)時,美國空軍還沒有準備好與同行對手作戰,而且美國處于一場未宣布的軍備競賽中,可能會看到對手在未來十年內占據領先地位,因此需要迅速采取行動以扭轉局勢。更令人不安的是,這一威脅并沒有被該領域的戰術專家完全理解,或者即使他們理解,他們也可能沒有意識到(或在官僚上沒有能力)提供競爭所需的能力。對手在人工智能的研究和開發工作中正在取得進展。情報界的專業人士可以做些什么來解決這個問題。本文將嘗試定義中隊可以解決的戰術相關問題,并確定高層行動的不足之處。

人工智能國家安全委員會在其最終報告中建議美國防部采取行動,以便各部門為十年后的競爭做好準備。委員會的核心建議是美國防部遵循兩條努力路線:在2025年前為廣泛的人工智能整合奠定基礎,在2025年前實現軍事人工智能的準備狀態。這些項目在委員會報告發表前幾年就已經在進行了,這表明了對我們為有效競爭而需要的未來現實的戰略理解和承諾。然而,如前所述,開發人工智能支持的能力需要多年時間。為了有廣泛的人工智能整合,各級領導人需要了解人工智能的基本復雜性,以及如何在他們的任務空間內納入人工智能能力,以便他們能夠在2025年之前迎來人工智能革命。所提到的三大舉措從戰略角度縮短了傳感器和射手之間的差距,但處于邊緣的元素如何為這些努力作出貢獻?此外,如何授權給前線,讓他們根據任務的具體需要進行必要的組織、訓練和裝備?本文的目的是介紹人工智能的基本概念,并闡明應采取的行動,以推動空軍進入由人工智能驅動的持久性監視狀態。以下段落將討論智能能力、經過驗證的分析概念,以及展示未來的需求

有幾個定義需要提到,以便在本文的其余部分提供背景,并幫助教育下級領導了解基礎概念。首先,人工智能需要三樣東西:數據集、算法和函數。數據集是一個數值表,算法是計算機用來解析數據的過程,而函數是 "從一組輸入值到一個或多個輸出值的確定性映射 "這些構成人工智能的基礎。總的來說,我們可以把人工智能看作是一類努力,它試圖采用計算機算法,并允許人類以合乎邏輯的方式解釋其結果。作為人工智能類別的一個子集,"機器學習(ML)涉及開發和評估使計算機能夠從數據集中提取(或學習)的算法。DL "專注于創建能夠做出準確的數據驅動決策的大型神經網絡模型",而DL的重點舉措是圍繞著從神經網絡的特定神經元中貢獻特定功能的想法。對DL的理解對指揮官使用人工智能的能力至關重要,因為科幻小說中的想象力會認為這是可能的。

從情報、監視和偵察(ISR)的角度來看,DL可以推動多種數據來源的綜合(例如,多情報融合和分析)。通俗地說,ML可以幫助將幾種情報功能以一種共同的形式結合起來。然而,鑒于適當的數據集、算法和功能(或指揮官的意圖),理論上DL有可能允許對收集的信息進行分析、理解、反駁為錯誤信息、接受為事實、重新分配任務進行額外的收集,或推動新的收集任務,就像人可以做的那樣,但在機器處理信息和得出關于可用數據的結論所需的幾秒鐘內,是自主的。雖然戰略和作戰指揮官正在努力實現一種反映類似于上述DL潛力的能力的最終狀態,但他們仍然必須考慮法律、道德和倫理困境,以及開發完整的人工智能基礎設施的安全性和可靠性。如果戰術領導人不與高級領導人同步利用這些機會,我們注定無法與當前的任務集進行任何形式的整合,并注定無法實現國家安全委員會對人工智能規定的 "到2025年人工智能就緒的軍隊 "的姿態。那么,我們的部隊如何才能變得更有人工智能效率?幸運的是,人工智能驅動的能力、分析技術以及政府和商業案例研究可供探索。

人類基因編輯曾經似乎是難以想象的事情,但通過使用機器學習,它正逐漸成為現實。有關規則間隔短回文重復群(CRISPR)的研究已經進行了多年。作為一種生物技術,人們可以推斷出CRISPR技術的意圖是讓科學家有能力 "改變基因或創造DNA以改變植物、動物或人類。"此外,很難像前國家情報局局長詹姆斯-克拉珀在2016年所做的那樣,將基因編輯作為一種強大的大規模殺傷性武器來爭論。由于基因編輯為裝備精良的對手提供了機會,情報專業人員應該了解有關基因操縱的指標如何通過機器學習表現出來,以達到與美國戰略利益相悖的目的,并幫助指揮官了解他們如何能夠迅速打擊這些威脅。這一現實離所需的科學并不遙遠,如果分析人員知道如何識別必要的因素,他們可以將其納入計算。

如果分析員不能通過DL技術獲得分析所需的數據,也有一些創造性的解決方案來獲得信息。一個提供巨大潛力的創新是被稱為微電子機械系統的微小無線網絡的出現,被親切地稱為智能灰塵。"智能灰塵的大小為立方毫米,包含電源、通信和計算。"這是整個傳感器網絡的一個單一節點。研究還表明,智能灰塵粒子將能夠達到微觀水平,能夠作為傳統醫療護理方法的替代品進行注射。比隱身的尺寸更令人敬畏的是這個設備子集預計能提供的能力。它們可以容納攝像頭、環境傳感器和通信機制,以傳輸數據,并進一步處理。與ML工作、與存儲設備甚至互聯網的連接相結合,人們可以設想出一種檢測概率很低的收集資產,一種維護需求很低的系統,如果計劃得當,這種系統能夠降低前沿部署資產的風險,并限制其進入目標收集區域。

到此為止,本文已經討論了分析師如何將人工智能視為一種威脅,如何將其視為一種收集資產,但分析的過程呢?不妨看看COVID-19大流行病。雖然2020年的大流行病充滿了不確定性,但在大約一年的時間里,病毒被相對快速地分析、追蹤和抗擊。醫學界與DL專家合作,開發了COVID篩查和診斷方法、藥物發現以及最終的疫苗創新。這需要大量的數據輸入,這些數據來自社交媒體、基于文本的數據、病人數據、被稱為omics的科學數據的集合,以及圖像和視頻數據。這個分析系統是一個里程碑,表明人類可以與機器合作,在一個非常有效的時間窗口內從獨特的數據集中創建一個解決方案。應用于多源數據融合和分析的標準情報實踐中,如果有資源,沒有理由相信分析師不能利用DL的能力來制定準確的評估。

正如人們所看到的,人工智能在多個國家安全問題上具有巨大的潛力,如果戰術分析員有能力的話,他們可以將其應用于自己的任務領域。美國防部在人工智能方面最重要的代理人是聯合人工智能中心(JAIC),該中心于2019年2月12日根據行政命令13859的要求啟動,作為國防部人工智能戰略的執行者。有一個組織負責確保人工智能的需求得到滿足是一個有價值的目標,但如果各部門要在2025年之前做好人工智能準備,他們就不可能處理整個國防部的能力發展需求量。各級指揮部需要有一個共同的承諾,以避免因優先事項不一致而錯過機會。就目前的人工智能能力發展進程而言,戰術解決方案是不可用的。

自身的官僚主義阻礙了快速、分散的能力發展。為了確保人工智能驅動的能力,人們必須證明有足夠大的需求需要使用人工智能(如僅用五名分析師對數百萬個數據點進行排序),并通過多層官僚機構提交所謂的 "緊急行動需求",以達到主要司令部的要求。一旦獲得批準,該請求將被轉發到JAIC進行裁決。一旦被裁定并在國防部的其他要求中被優先考慮,可能需要幾個月的時間才能找到一個開發者,并開始解決這個問題。在最好的情況下,這個過程可能會看到從需求提交到開發的6個月周轉期,這是不令人滿意的,如果服務要在2025年之前做好人工智能準備。這不是JAIC的錯,因為他們應該向國防部領導人和國會倡導人工智能,所以各部門有資金從外部尋求人工智能,同時學習如何在人工智能、ML和DL能力發展方面變得靈巧。筆者建議領導們認真考慮賦予機翼必要的預算、培訓要求,并與經批準的開發者名單(由全軍委員會批準)協調,以追求人工智能的努力。這項建議并沒有將JAIC完全從流程和能力發展中移除,因為該組織將繼續承擔正式的領導地位,制定政策并獲取最佳實踐,以便在整個國防部共享。

人工智能革命就在這里。本文確定了人工智能為部隊的每項任務提供的機會的縮影。人工智能、ML和DL為可能的事情打開了大門,并且應該讓ISR分析員以不同的方式思考問題及其解決方案。從基因突變到自動分析再到自主武器,可能性只限于可用的數據--或如何解釋可用數據。美國的對手已經具有威脅性,并且很可能在未來十年內增加。國家安全不僅需要提高對人工智能的認識,還需要開發和整合基于人工智能的武器系統。依靠簽約組織來開發機器算法,在未來是不可持續的。必須根據任務的需要調整任務算法,否則就會在一系列的能力中遭受失敗。

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相關內容

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。

摘要

在21世紀,人工智能侵入了我們生活的各個方面。它通過獲取、存儲和回憶信息,幫助用戶建立對周圍世界的更好理解。最令人震驚的是,每個手機擁有者隨時可以獲得的處理能力超過了第一代計算機的能力。在這種計算能力在私營企業中如此普遍的情況下,軍隊如何將這種技術融入其規劃方法,即軍事決策過程?這項研究探討了人機合作,因為它與陸軍師級的規劃有關。

這項研究解構了MDMP,并提出了與現有人工智能技術及其計算能力,以及人類理解和創造能力相結合的建議。這項分析闡明了通過伙伴式理解的概念獲得的一些流程效率;隨著人工智能學會如何為用戶處理信息,用戶對他們的操作環境獲得了更深的認知理解。這方面的工作也探討了這種整合的成本。

1 簡介

1.1 背景/概述

  • "2025年5月21日,為應對一場新出現的危機,該師司令部啟動了一個作戰計劃小組(OPT)。就在幾個小時前,這個陸軍師收到了即將在未來幾周內部署的通知。這種情況發生在初夏,伴隨著一系列獨特的人事挑戰--夏季永久換崗(PCS)季節。由于即將離任的主要工作人員即將離開,而替代人員尚未到達,工作人員的人手并不充足。在剩下的成員中,有些人在所分配的職位上經驗有限,或者從來沒有在陸軍師一級進行過規劃。這個OPT需要審查作戰命令(OPORD),同時還要補充必要的細節,使計劃可以執行。他們沒有足夠的時間向組織的領導者和決策人--司令部提出可行的方案。在審查OPORD、指導團隊新成員、更好地了解作戰環境之外,OPT還必須了解不斷變化的危機的動態,并提出適當的、有效的反應。"

上面的例子在作戰人員的世界里并不是很少發生的。作戰計劃小組必須利用他們的現有資源,最重要的是他們的專業軍事判斷和時間,制定一個計劃供指揮官批準。他們的許多計算、估計和評估將完全取決于他們的集體經驗、理論知識和一些最佳猜測。根據這些計劃和整個陸軍和更大的美國國防部的作戰計劃小組的估計而調整的國家資產,主要是由數據驅動的。將這些數據關聯起來,以更及時的方式提供更精確的人員估計,無疑可以幫助工作人員適應作戰環境,并創造出更多高質量的行動方案、分支和續篇。此外,隨著戰斗的步伐和復雜性的不斷增加,由于通過技術的相互聯系,人類反應、計劃和執行持久行動的認知能力將難以跟上。人工智能技術,總體而言,可能提供了最好的機會,以加強和增強計算解決問題的任務,并減少作戰級規劃人員目前經歷的認知過載。這項技術有可能影響美國陸軍部隊規劃和執行戰爭的方式。

研究的意義

這項研究之所以重要,主要有兩個原因。美國陸軍使用相同的基本規劃方法,即軍事決策過程(MDMP),開展軍事行動已有46年。然而,隨著人工智能在社會應用中的增加,陸軍尚未確定人工智能技術如何在智能任務指揮系統(如XXI部隊旅及以下戰斗指揮系統(FBCB2))之外幫助決策。

其次,思想的全球化已經將人工智能推到了下一次技術革命的前沿。正如20世紀對太空主導權的爭奪刺激了世界主要大國的國家投資一樣,人工智能在21世紀也開始有同樣的投資優先權。人工智能的任何一個領域的重大突破都可能創造出一個在短期內證明不可能克服的優勢。最重要的是,由于我們在政府和私營企業中的信念與敵對國家背道而馳,陸軍和美國處于不利地位。只要專注和精確,軍隊可以從人工技術和軍事規劃的融合中大大受益。

術語的定義

由于本討論的技術性質,術語表是最合適的。以下術語貫穿本專著,為參考提供了基礎。

認知計算--利用各種人工智能技術進行大規模學習、有目的的推理并與人類自然互動的系統

知識庫--精心策劃的數據集或數據體,用作機器學習和認知計算系統的基線。

策劃的數據集--深度學習網絡的基礎知識數據集。

深度學習 - 人工智能的一個方面,涉及模仿人類用來獲得某些類型知識的學習方法。

專家系統 - 人工智能的一種形式,在一個特定的研究領域或專業領域內保持知識。

攝取 - 人工智能系統接收數據的過程。

自然語言處理 - 計算機系統的能力,使用世界知識,通過口頭輸入或書面/打字文本來處理和操作語言,與人類對話。

神經網絡 - 一組處理單元,結構上受人腦啟發,在深度網絡學習中結合一組輸入值產生一個輸出值。

機器學習 - 一個統計過程,從一組數據開始,推導出解釋數據的規則或程序,同時預測未來數據。

伙伴式理解--用戶和人工智能系統之間的迭代對話,其中用戶從系統中獲得更深入的理解,而人工智能系統則獲得對其數據集使用的理解。

強人工智能/通用人工智能--人工智能系統能夠在廣泛的認知任務中表現出明顯的智能行為,至少與人類一樣先進。

弱人工智能/狹義人工智能--人工智能系統能夠成功完成簡單或高度具體的應用。

限制因素

人工智能技術正在通過私營行業的研究和開發迅速發展。因此,某些技術的許多能力和規格都是專有性質的。這種知識產權的發布對這項研究來說是非常有限的。

假設

本研究假設陸軍師的帶寬分配不會因為作戰人員信息網絡--戰術(WIN-T)的取消而大幅減少或增加。本研究還假設陸軍師在理論上與《戰地手冊》3-94戰區陸軍、軍團和師級行動以及陸軍訓練出版物3-91師級行動的雇傭、組成和能力保持一致。本研究假設在本研究涵蓋的未來五年內,人工智能技術不會有重大突破。最后,本研究假設美國陸軍師提供更強大的網絡帶寬、人員冗余以及與戰場前沿的距離,這將優化人工智能技術的實施。

專著的組織

本專著將直接對人工智能歷史和理論進行簡要概述,以提供對該技術的基礎性理解。隨后,技術系統和軍事規劃的歷史整合將提供與建議在未來應用的相關背景。對MDMP的分析將確定人工智能技術是否可以利用私人產業中的應用進行整合。本專著將討論將人工智能技術納入作戰計劃的潛在權衡和副作用。最后,結論提供了進一步研究和應用的結果和建議。

(第2-3章關于AI的發展綜述請查看原文)

4 戰役層面的規劃

軍事規劃是指令性行動的結果。國家指揮機構指示解決沖突的選項,而軍隊則尋求完成所需的狀態。從本質上講,軍事規劃是一種確定和實施解決方案的手段。在介紹的例子中,相對于應急計劃中完成的研究和規劃工作,作戰規劃小組需要提供與當前作戰環境相關的選擇。技術革命從根本上增加了全球環境的互動復雜性,影響了作戰環境中的區域行為者。美國陸軍學說,特別是陸軍學說參考出版物(ADRP)5.0作戰過程,將規劃定義為 "理解的藝術和科學,設想一個理想的未來,并制定有效的方法來創造這個理想的未來。"對于作戰層面的戰爭,在本專著的其余部分,這被稱為作戰規劃。

在聯合出版物或美國陸軍理論中沒有關于戰役層面規劃的具體定義。然而,作戰水平是國家軍事戰略目標和部隊戰術運用之間的聯系,重點是設計、計劃和使用作戰藝術執行行動。AJP-5將戰役層面的規劃定義為 "在戰役層面進行軍事規劃,以設計、實施和維持戰役和主要行動,從而在特定的戰場或行動區完成戰略目標"。

在這個層次的戰爭中,規劃將戰略轉化為行動。戰役層面的規劃也是概念性規劃和指揮藝術與詳細規劃和控制科學的結合點。這一層次的規劃也最專注于軍事解決方案,在很大程度上擺脫了與戰爭政治相關的模糊性。贖罪日戰爭后的主要行動更關注于實現軍事目標,而不是參與戰爭政治。此外,行動的重點是奪取、保留或利用主動權。例如,在 "沙漠風暴 "戰役的規劃階段,由高級軍事學院培訓的戰役層面的規劃人員不太關心其計劃的政治影響,而是關心如何利用行動藝術來實現軍事目的。

作戰藝術是一種產生理解的工具。因此,戰役規劃在很大程度上依賴于指揮官正確構思問題并將一系列可能的解決方案可視化的能力。陸軍理論指出,作戰藝術是指揮官和參謀部制定戰略、戰役和行動的認知方法,通過整合目的、方式和手段來組織和運用軍事力量。通過對戰術行動在時間和空間上的排序,指揮官和參謀部可以組織系統地擊敗敵對勢力,或在戰役級別規劃開始時確定的戰略目標。與任何級別的規劃一樣,參謀部的經驗對于建立共同的理解尤為關鍵,而且隨著戰爭領域內的行動隨著時間的推移不斷擴大,參謀部的價值將繼續增加。

參謀部很重要,因為他們提供了必要的洞察力,使指揮官能夠做出明智的決定。通過批判性思維、知情分析和經驗,參謀部協助指揮官了解情況,做出并實施決策,控制行動,并評估進展。這些職能推動了行動過程,這是美國陸軍行動層面規劃的基礎框架。

美國陸軍有三種規劃方法,能夠對部隊的使用進行規劃。陸軍設計方法(ADM)和軍事決策程序(MDMP),分別作為戰爭戰略和戰役層面的渠道,而部隊領導程序(TLPs)則只在戰術層面上實現行動。指揮官和參謀部根據問題的復雜性、可利用的時間和參謀部的可用性來決定和使用這些方法的適當組合。沿著規劃的連續性,行政管理的性質大多是概念性的。行政管理的抽象性主要是由于它要解決的業務問題的復雜性。MDMP通過技術還原和基于系統方法的解決方案,很容易解決結構良好的問題。然而,當問題變得更加模糊和不可預測,或結構不良時,軍隊設計方法學提供了批判性和創造性思維的工具,以理解、可視化和描述不熟悉的問題和解決它們的方案。ADM幫助指揮官和參謀部匯總最相關的事實,并提供一種操作方法,以幫助過渡到更詳細的規劃方法,MDMP。雖然概念性規劃需要一些數據來確定進入戰區的力量流動,但MDMP創造了規劃中的大部分詳細行動(圖6)。

圖6. 美國陸軍的規劃方法。美國陸軍,FM3-0,1-20。

軍事決策過程是詳細規劃的起點。MDMP是迭代的、更加明確的規劃方法,建立了將ADM的解決方案框架中表達的概念操作化的框架。MDMP是協作性的,使指揮官和參謀部能夠理解、可視化和描述作戰環境,推進制定執行行動方案的進程。它由一系列的步驟組成,有獨立的輸入和輸出。產出導致了對作戰環境的進一步理解,并促進了MDMP的下一步工作。MDMP在很大程度上是有順序的,這證明了這個過程的嚴格性。MDMP可能是非常耗時的,而且高度依賴于工作人員的知識水平、熟練程度和客觀性。

4.1 MDMP的人為因素

與任何組織一樣,該部門的工作人員都會帶有無意識的偏見、別有用心的動機和由每個人的經驗所形成的判斷。這些內部動態和戰爭本身一樣,都是人類的屬性。在規劃和決策中,人類的認知偏差是不可避免的,除非工作人員制定了審慎的、客觀的策略來確認假設和調整范式。偏見主要是由于直覺判斷造成的,作者丹尼爾-卡尼曼稱之為系統1思維。利用自然發展的啟發式方法或經驗法則,軍事規劃人員建立了匆忙的認知 "框架",在其中對信息進行分類和處理,從而提高認知效率。 雖然不是所有的偏見都是壞事,但在規劃世界各地的軍事行動時,如果沒有意識到自己的心理傾向,就可能是負面的。

指揮官和參謀人員需要了解作戰環境,以實現共同理解,不僅是為了開展軍事行動,而且是為了敘事,這些軍事行動將向更大的受眾傳播。人工智能可以支持更多的知情決定,同時盡量減少人類的一些明顯的認知偏差。最近在阿富汗使用的人工智能 "瑪文項目 "在減少人類偏見方面被證明是有希望的。算法跨功能團隊讓我們看到了人機合作的潛力。

5 人工智能用于“戰役層面的規劃”

新興技術與戰爭的結合是一種歷史上出現的現象。自從從長矛和劍過渡到箭和手炮以來,先進的技術不斷提高戰爭的殺傷力和破壞力。然而,并非所有的技術創新都與 "前線戰斗"有關。例如,當普魯士陸軍總司令赫爾穆特-毛奇(Helmuth Moltke)將復雜的鐵路系統納入普魯士的動員計劃時,這項技術主要支持他的后勤和人員補充,積極影響他的作戰范圍。這種 "前線背后 "的技術與機槍的發展和使用不同,機槍直接促進了第一次世界大戰期間塹壕戰的殺傷力的增加。未來的戰爭也呼應了同樣的觀點。

從概念上講,過渡到一個多維的戰場,人工智能技術可以作為 "傳感器"、"戰斗機 "和 "規劃者",或其中的組合來使用。每種角色都對軍事手段的實施和應用有促進作用--在 "前線",或在 "后方"。無人駕駛飛行器(UAV)提供了一個前線傳感器和戰斗能力的例子,這取決于其變體和有效載荷。致命自主武器(LAW)是使用人工智能技術作戰的另一個例子。

直到最近,用于感知和戰斗的人工智能技術是最常見的就業建議。然而,規劃中的人工智能正開始作為 "第三次抵消戰略"的一個要素重新出現,利用新興技術來增強技術優勢。從美國國防高級研究計劃局(DARPA)的戰略計算倡議開始,到當代的機器人和自主系統戰略,美國國防部正在繼續努力將技術融入軍事行動。

DARPA戰略計算倡議

美國國防部高級研究計劃局(DARPA)于1983年制定了戰略計算計劃,作為資助和開發日益有效的人工智能軟件的一種手段。該計劃將智能機器作為一個由相互關聯的子系統組成的單一問題來處理。通過大學和工業界的合作開發子系統,戰略計算計劃可以規劃出這些系統與現有技術的連接和接口。從一開始,戰略計算計劃就有很高的雄心壯志;預測在計劃結束時能實現完全自動化的機器智能,而這是在十年后。該計劃試圖分析和回答有關規劃任務的支持或自動化的關鍵問題。研究后來發現,開發完全自動化的規劃軟件既不可能,也不被軍方認為是可取的,但一個支持人類能力的系統是可行的。

這個時代的兩個擬議的軍事應用以專家系統和自然語言理解為中心。通過創建一個有能力解決問題、提供建議、預測并在狹窄的考慮范圍內提供理由的專家系統,開發者試圖為軍事規劃者創建一個知識體系。這種能力將與自然語言理解協同運作,使機器有能力理解自然語言作為一種交流界面。然而,20世紀80年代的計算機技術無法解釋本地語言,也無法可靠地對該信息采取行動。相反,用戶必須使用一種風格化的、正式的計算機語言和非常有限的關鍵詞來向計算機發出命令。雖然當時的技術不支持這一概念,但這一努力所產生的對話將落實到其他具有意義的項目中。

DARPA后來與MITRE公司和卡耐基梅隆大學合作開發了動態分析和重新規劃工具(DART),以分析智能規劃系統的可行性。作為一個基于人工智能的決策支持系統,它在波斯灣戰爭期間被用來確定在世界各地運輸軍事物資的物流要求。美國運輸司令部和歐洲司令部報告了這個項目的成功,因為它抵消了DARPA之前30年的資金使用。在接下來的20年里,這個項目將發展成為聯合發展和執行助理(JADE),一個支持在最短的時間內(一小時)制定大規模、復雜的部署計劃的規劃工具。JADE與聯合行動規劃和執行系統(JOPES)對接,產生今天仍然使用的時間階段性部隊部署數據(TPFDD)。DART和JADE是非常實用的程序,因為它們使軍事規劃人員能夠在問題發生之前就識別和預測。這些系統卸載了人類操作的認知任務,"提示 "這些規劃者計劃中的摩擦點。不幸的是,這些系統采用的人工智能水平高于操作水平,使戰術規劃人員無法使用它們。

ARES項目

美國陸軍通信電子司令部(CECOM)進行了平行的努力,建立了ARES項目,這是一個使軍團級規劃者能夠進行決策的助理系統。ARES項目是一項基礎研究和探索性開發,調查1986年陸軍軍團級組織對人工智能方法和工具的應用。ARES的目標是展示一個基于人工智能的輔助系統,為未來的行動進行規劃并控制正在進行的行動。使用地形分析、形勢分析和行動方案生成工具,該系統以最大限度地提高人機界面為導向。這些能力支持了規劃人員,減少了對緊張環境的認知壓力。

然而,作戰研究發現,當規劃人員必須考慮具有不同能力的若干執行機構的同時行動時,人工智能規劃理論有一個重大問題,即過于復雜。雖然ARES項目未能完成其最初的目標,但其對地形分析和士兵-機器互動的關注將未來的研究重點轉移到智能系統上,刺激了XXI部隊系統的創建。雖然這些系統是有用的,但它們只是提供態勢感知,而不是人工智能系統所要的任務自動化。此外,這些系統為先進的電子戰產生了一個可瞄準的信號,這是復雜戰場的一個缺點。

第三次抵銷戰略

第三次抵消戰略是一項克服對手均勢、減少軍事力量結構和下降的技術優勢的計劃。這項多年的努力為一系列的重點領域提供了方向和資金。這些領域包括反介入和區域拒止(A2AD)、制導彈藥、海底戰、網絡和電子戰、人機合作以及兵棋推演和概念開發。第三個抵消戰略解決的主要問題之一是,美國有可能危險地落后于那些在先進技術上投入大量資金且沒有自我約束的潛在對手。隨著該戰略繼續在一個概念下調整目的、方式和手段,諸如機器人和自主系統戰略等附屬倡議有非常集中的努力來支持該戰略。

機器人和自主系統戰略

為了應對近似競爭對手的全球部隊現代化努力,美國陸軍在2017年制定了機器人和自主系統戰略(RAS),在一段時間內對投資和能力重點進行優先排序。RAS有五個能力目標:提高態勢感知,減輕士兵負擔,維持部隊,促進運動和機動,以及保護部隊。該戰略的重點是人機協作,也被稱為 "有人-無人協作"(MUM-T)。這一概念將人與自主系統或人工智能結合起來,以提高決策速度--這是當代戰場上急需的屬性。這一戰略應對了未來OE中的挑戰:戰場上行動速度加快,對手越來越多地使用RAS,以及競爭環境的復雜性擴大。

雖然這些目標是第三個抵消戰略的一個子集,但它們提供了一個新的戰術層面的重點。然而,這一戰略需要在更高層次上的補充技術。例如,RAS建議增加營級及以下級別的無人駕駛飛機和地面系統的數量。然而,營級人員的班、排和連的系統的大幅增加可能意味著收集和處理的數據量的指數級增長。如果高層沒有人工智能系統,師部工作人員將無法跟上同步行動的步伐。更糟糕的是,這些工作人員可能會在認知上被傳輸的大量數據所淹沒,使他們無法有效管理整體作戰環境。正如毛奇將軍通過補充性的鐵路運營官員(一種早期的人機合作形式)將鐵路運輸的復雜性引入到戰爭中,這一戰略需要在更高層次上做出平行努力。

人機組隊

人機合作是指系統和人的配對,以抵消兩者的弱點。美國陸軍的無人機系統和AH-64阿帕奇直升機采用了這種概念,稱為人機合作(MUM-T)。通過這一過程,陸軍AH-64阿帕奇飛行員能夠在被認為對載人航空過于危險的環境中使用和控制無人系統。MUM-T使無人系統能夠利用其優勢、對峙距離和目標獲取,以最大限度地發揮飛行員的優勢、殺傷力和反應能力。這一概念可作為人工智能人機協作的基礎。

在人工智能的范圍內,人工思維和人類思維的配對就是這個概念。人類提供目標、創造力和道德思維,而人工智能頭腦提供自學的經驗、直覺和預測能力。這種能力存在于目前的人工智能技術中。例如,通過算法,AlphaGo系統擊敗了世界上最好的圍棋選手,這個游戲估計比國際象棋復雜300倍。前面提到的深藍所使用的技術,對于下圍棋的計算機來說是不切實際的。因此,通過機器和人的合作,軍方可以保持 "人在回路中",同時獲得提示性反應和加強對情況的了解的好處,類似于前面提到的阿帕奇直升機飛行員。

總結

綜上所述,人工智能和軍事應用的融合并不是一個新概念。不幸的是,在最初構想時,這種人工智能系統和人類規劃者的愿望遠遠超過了那個時代的技術能力。計算速度和計算機科學技術在過去三十年中取得了指數級的進步。鑒于私營企業的進步,人工智能的使用成為一種社會規范,并擴散到日常生活的所有其他方面,在過去幾十年里曾經被認為是不可思議的愿望現在可能即將實現。

6 研究方法

這項研究確定了MDMP從自動化中受益的地方,同時考慮到與這種行動相關的權衡。此外,軍事決策過程在陸軍總部的各級戰爭中都有使用,但基本分析將以陸軍師為參考框架。在師一級,工作人員將足以通過各種規劃范圍管理多項規劃工作。這項研究將首先對軍事決策過程進行分析,研究一些步驟的具體投入和產出。然后,研究分析最相關的輸出,以確定人工智能是否可以提供輸出或增強人類工作人員的能力,同時也確定目前是否存在這種技術。該研究還將討論在這些下屬流程中獲得成功的基本技術要求。本節還將探討軍事和商業應用中類似的現有技術。最后,研究將討論在該過程中使用人工智能的權衡,提供與一些模擬過程的相似之處,這些過程隨著人類對技術過程的日益依賴而萎縮。

7 分析

軍事決策過程由七個步驟組成,整合了被稱為作戰功能的專業領域。MDMP有獨立的輸入和輸出,能夠增加對形勢的理解。MDMP是陸軍作戰過程中 "規劃"步驟的基礎,隨后是軍事行動的準備、執行和評估。如下所述,每個步驟都有子過程,在人工智能技術的支持下,這些子過程可能更有效,也可能更及時。那些最好由人工智能支持的子流程如下:

接收任務

接到任務是MDMP的第一步。這一步涉及剖析上級總部的行動命令,同時使計劃得以啟動。它需要提醒工作人員和其他關鍵參與者,收集必要的工具,并對可用于規劃的時間進行初步評估。接收任務還涉及到建立規劃的計劃--更廣泛的陸軍行動過程的一部分。通常情況下,師部工作人員在上級部門建立行動區域時進行平行規劃,并將產出產品過渡到MDMP中使用。MDMP包含了陸軍設計方法的要素(如作戰方法),ADM過程的概念性需要人類的創造力和批判性思維。作戰方法通過建立上級總部、作戰、規劃門路和敵方時間線之間的時間線來設定過程的節奏和軌跡。第一步的產出是指揮官對規劃方法的初步指導和發布第一個警告命令。

圖7. 任務協助計算(MAC)系統的圖形描述。

在MDMP中,人工智能將利用認知計算方法為該過程提供補充支持,實現深度學習。正如任務指揮系統在MDMP第一步的 "收集工具 "子步驟中被準備和吸收一樣,人工智能系統,任務協助計算或MAC,將被提供一個由高級總部行動命令/附件組成的精心策劃的數據集。這個攝取過程將支持對第一步中產生的最新人員估計進行交叉分析,同時允許與用戶互動,在系統的神經網絡中建立更好的聯系。使用由FM6-0和參謀部生成的預先格式化的警告令模板,系統會自動將來自上級總部的信息填充到警告令中。基于對聯合和機構間系統冗余網絡的漸進式訪問,該系統將對信息進行關聯,以便在MDMP的第二步與參謀部進行分析和討論。(見圖7)

任務分析

MDMP的第二步是任務分析。這是MDMP中最重要的一步,因為它定義了包含問題的環境背景。通過對形勢的繼續評估,任務分析確定了作戰環境的框架,以產生問題和任務陳述,以及指揮官的意圖,從而推動作戰行動。如果問題陳述、任務陳述或指揮官的意圖從一開始就沒有被充分理解,任務成功的可能性就會大大降低。因此,每一個子步驟在計劃中都是重要的和相關的。下面的插圖討論了這些子步驟。

在一個師的規劃人員的 "整合單元 "中,無論是規劃、未來行動還是當前行動單元,都會有來自每個作戰職能小組的成員負責一個任務分析子步驟。在某些子步驟中,每個職能小組都需要審查、分析并向小組提交相關信息。例如,每個作戰職能部門都必須識別、分析和評估上級指揮部下達的指定的、隱含的和基本的任務。通過其他子步驟,如戰場情報準備(IPB),每個作戰職能部門都要對各自的對抗職能進行分析(如友軍火力資產與敵軍火力資產),但情報作戰職能部門負責管理這一過程。隨著各職能小組在每個子步驟中的工作,集體產品在任務分析簡報中向指揮官傳達了結論(子步驟14)。研究人員選擇了任務分析的第1-3、4和6個子步驟來整合人工智能。這些步驟是數據驅動的,為人工智能提供了最佳用途。

美國陸軍,ATTP 5-0.1,4-6。

分析上級總部的計劃或命令

在收到上級總部的行動命令和附件后,MAC將被加載數據。這一行動使系統能夠在作戰命令數據之間建立聯系,為與用戶結成伙伴式的理解做準備。當陸軍規劃人員需要信息時,MAC準備好提供答案,以及其回應背后的原因。例如,MAC會根據用戶的要求提供高級指揮部的行動概念,以及在命令中發現的任何其他文本信息。隨著用戶對命令越來越熟悉,并需要參考整個附件中的具體措辭,MAC將能夠根據要求提供頁面和其他背景信息,從而使各梯隊人員之間更好地同步。當信息發生變化時,MAC可以進行更新,并提醒下級參謀部注意這一變化,同時也將變化記錄下來,供以后參考。隨著任務分析進入戰場情報準備(IPB),MAC在匯總有關環境的數據以幫助增強參謀部對形勢的了解方面將是至關重要的。

實施戰場的初步情報準備

戰場情報準備(IPB)是分析敵人、地形、天氣和民事因素等任務變量的系統過程,以確定它們對敵方和友方部隊行動的影響。IPB通過事實和假設深入了解友方和威脅部隊的互動。通過識別計劃中的關鍵差距,IPB也推動了指揮官的情報收集工作。這些工作產生了情報知識,并進一步完善了行動圖景,為指揮官提供了一個更強大的理解基礎來做出決策。IPB包括四個步驟。界定作戰環境,描述環境對作戰的影響,評估威脅,以及確定威脅的行動方案。用于執行這些步驟的數據從廣泛的來源收集。一旦策劃的地理空間數據、敵方模型數據、基礎設施數據和氣候學數據被上傳,這就允許MAC對數據進行匯編,并提供一些規劃者無法立即看到的關聯性。這種人機合作,或者說是拴住的自主權,支持工作人員通過迭代對話和伙伴式學習,對環境有更深入的了解。

與亞馬遜Echo、Alexa或Google Home技術類似,MAC會回答有關其數據庫內任何內容的問題。例如,"MAC,告訴我關于Atropia的人口中心"。該系統將提供有關人口的文化和人口屬性的信息,以及其中的基礎設施狀況。通過查詢近乎實時的社交媒體數據,該系統可以提供大氣,從而為行動方案的規劃提供依據(例如,敵對與中立的人類地形)。通過自然語言處理(NLP)和問題解答技術(QA),系統可以與用戶進行對話,以促進更好的理解。在這些互動中,用戶將完全控制對話,將對話從數據到信息再到理解的認知層次提升。在本研究中,人類和機器之間這種級別的對話在商業行業中存在。

美國境內的許多家庭已經部署了自然語言處理技術。這項技術的下一步發展是使系統能夠提出探索性的問題,對用戶的詢問提供更好的答復。QA技術也是存在的,最新的例子是IBM的Watson,它利用這項技術贏得了Jeopardy節目。與任何系統一樣,其改進在很大程度上取決于反饋,MAC也不例外。該系統將就提供給用戶的答案征求反饋意見,作為互動的質量保證機制。這些反饋將使數據管理人在必要時對數據集進行調整,同時也對算法進行微調。

在IPB完成后,MAC將提供機動性數據以告知友好和敵對的COA。這將包括通過衛星圖像分析和來自機構間來源的其他數據饋送的實時移動條件,這些屬性在過去幾年中通過人工智能進行了證明。隨著規劃的繼續,除了向用戶發出任何其他正式要求的警報外,MAC將提示規劃者驗證或證明是無效的假設。這種能力擴展了Project Maven所采用的現有技術,Maven項目是2018年部署在阿富汗的人工智能技術,用于支持圖像情報(IMINT)的情報分析員。

用戶和MAC將共同生成整個MDMP中使用最多的IPB產出,即事件模板、初始信息要求、決策支持矩陣和決策支持模板。在協助用戶的過程中,MAC將提供建議的條目,以便進行編輯或完全修改。隨著時間的推移和對已批準產品的觀察,MAC將改進其對用戶的建議,特別是對問題陳述和任務陳述的建議。

確定特定的、隱含的和基本的任務

任務是指由士兵、單位、組織完成的明確界定和可衡量的活動,可支持任務。特定的任務在上級總部的命令或指導中明確指出。隱含任務必須完成指定任務,盡管這些任務可能沒有明確說明。最后,為完成任務必須完成基本任務。基本任務是特定的或隱含的任務,但在行動中始終是任務說明的一部分。參謀部必須找到、理解并說明每一項必要的任務,以便更好地計劃和執行行動。

通常情況下,參謀部的規劃人員會仔細研究上級總部的行動命令和附件,有時會超過50頁的文本,試圖找出與特定作戰功能相關或涉及的任何任務。雖然這種方法很繁瑣,但它可以提取任何可能對開展行動至關重要的特定和隱含任務。這種方法還能通過在指揮層之間產生澄清來加強工作人員的理解。然而,在更高的層次上,行動命令可能有幾百頁,并有許多附件,處理所有任務的能力可能是壓倒性的。更糟糕的是,這個過程需要時間,很少有工作人員真正閱讀所有的命令來理解,從而導致計劃的失誤。

使用文本掃描軟件,MAC將掃描命令、附件和書面指導,以提供一個與被查詢單位和作戰功能相關的任務的綜合。例如,一名維持計劃人員會問:"MAC,請從第十八軍團第12-345號命令中提取與第一裝甲師和維持作戰功能相關的所有任務。" 然后MAC將顯示結果,同時口頭上提供任務數量的整體描述。在參考了所提供的源網頁的維持計劃確認后,相關的任務會填充到維持運行的估計中。這個過程同時在每個作戰功能中反復進行,將工作人員的精力從無數個小時的閱讀和搜索轉移到分析和綜合知識上,以便進行下一階段的規劃。

提出問題/任務說明

問題陳述提供了阻礙實現預期目標或目的的問題或障礙。盡管行政部門為問題的制定提供了參考,但任務分析的次級步驟為行動環境和行動問題提供了適當的框架。問題陳述幫助指揮官和參謀部制定解決方案以實現預期目標。

任務說明是描述組織的基本任務、目的和行動的簡短句子或段落。根據單位的基本任務,參謀部提出任務說明供指揮官批準。上級總部的行動命令和指揮官的指導為一個單位的任務提供了信息,使任務說明變得公式化,從而可由人工智能程序計算出來。

雖然,人工智能有能力匯總、識別和回憶數據,但它仍然缺乏獨立創建問題陳述所需的抽象思維能力。盡管如此,由于任務陳述是公式化的,使用單位指定和隱含任務的具體輸入,MAC可以提出一個任務陳述。使用軍事規劃人員使用的相同方法,該系統將提供建議并不斷接收用戶反饋,從而通過深度學習技術實現長期改進。MAC還將有能力檢查、分析和分類用戶生產的產品之間的因果關系,允許其深度強化學習存儲并為未來的應用產生建議。

發布警告令

該系統將能夠根據任務分析簡報中批準的數據和以前的警告令草案制作最新的警告令。用戶將批準警告令草案的數據字段,根據需要為下屬單位編輯任何信息。此外,系統將為未來行動命令(第7步)提供最新的輸入數據,隨著計劃的制定和完善,更新數據字段。系統還將提示用戶從上級指揮部處理的分片命令中獲得新的信息。例如,如果上級指揮部批準了一個單位邊界的改變以調和戰斗空間,MAC將更新COA開發小組,并建議更新作戰命令模板,提醒計劃人員注意該信息和計劃中受影響的部分。

行動方案的制定

行動方案的制定是為指揮官提供選擇的方法。使用下屬單位之間同步的戰術行動,行動方案是對所確定的問題的廣泛的潛在解決方案。行動方案的制定包括七個下屬步驟:評估相對戰斗力、產生選擇、排列部隊、制定一個廣泛的概念、分配總部、制定行動方案和草圖、進行行動方案簡報。人類規劃者仍然是完成這些步驟的主要代理人。今天的人工智能技術還沒有展示出協調行動方案的能力,考慮到計劃火力、同步情報資產和安排運動隊列所需的細節水平。MAC將通過使用地形數據、氣候數據和特定車輛的機動性數據,提供隨時間變化的運動分析,來支持每個子步驟。這項技術類似于谷歌地圖,但包含了一個更強大的算法,以考慮到跨國流動性、編隊規模、移動走廊和車輛類型。來自MAC的分析將使時間線的準確性更加鮮明,并為整個計劃提供更好的同步性。當計劃人員為每個行動方案制定同步矩陣時,MAC將按作戰功能將COA小組的投入填充到COA聲明中,以實現協作。一旦選定的行動方案進入下一步,即戰爭博弈,MAC就會協助確定減員和隨時間推移的相對戰斗力。

行動方案分析(兵棋推演)

兵棋使指揮官和參謀部能夠確定與所考慮的作戰行動相關的困難和協調問題。通過對計劃中的假設和行動進行現實測試,各組織可以預見潛在的風險、摩擦點以及會阻礙任務完成的行動(友軍和敵軍)。這一步也影響了指揮官對作戰問題的理解,確定所提議的解決方案是否會帶來所提議的最終狀態。如果提議的作戰行動方案不可行、不可接受、不合適、不完整或無法區分,那么作戰行動方案將回到發展過程中進行完善。

通過這一步驟,MAC將提供兩種功能。最重要的工作是為每個COA建立計算機輔助的模型和模擬。考慮到COA數據需要更新,這個方案非常耗費時間。用戶必須驗證從系統輸入中收集到的數據(如總部、特遣部隊組成等),以便正確地排列部隊和作戰計劃。第二個功能的強度較低,涉及計算每次交戰的結果。這個功能很重要,因為它提供了對一段時間內戰斗力的分析。它還提供了對戰術行動有效性的評估,保留了足夠的戰斗力以實現任務和期望的最終狀態。MAC將考慮到技術武器數據;殺傷概率和車輛軍備數據來提供結果。人類規劃者仍將負兵棋推演方法和兵棋簡報。這一步的產出將不涉及人工智能。

命令生產、傳播和過渡

MDMP的最后一步是命令生產、傳播和過渡。在這個步驟中,計劃過渡到行動過程的執行階段。第7步包括制作和傳播行動命令、附件和附錄。在這一過程中,工作人員負責核對由于疏忽或基本計劃的變化而造成的規劃差距。此外,參謀部還與上級指揮部進行聯絡,適當反映作戰環境和軍事計劃的關鍵變化。每個作戰職能部門都有一個指定的部分來完成作戰命令,所有部分都必須確保集體產品的連貫性、全面性和完整性。在一個陸軍師中,單元有一個指定的人負責編寫作戰命令的輸入,同時還有一個指定的人將所有的部分編入最后的命令。

MAC,使用整個過程中的數據輸入,將是在這個任務中執行的主要代理。例如,該系統將從批準的COA草圖中讀取COA聲明,并將此文本作為行動部分概念的基礎。由于系統攝取了上級總部的情況和行動概念的段落,它將提供這些作為對師部命令的建議,并在數據集中進行核算修訂。

同樣的活動將發生在每個作戰功能的附件和附錄中。此外,系統將對照已經提交的支持性文件審查新輸入的數據,提示用戶文件之間的差異或規劃的差距,類似于一個更強大的拼寫和語法檢查,像Grammarly程序。一旦調和,用戶將提交該部分,讓指定的編譯人員完成項目。被指定的匯編者將是批準、編輯和審查計算機上轉寫的數據的系統用戶。這項技術是對谷歌應用目前所使用的智能回復技術的改編。使用能夠編寫電子郵件的深度神經網絡,這種形式的人工智能分析電子郵件的內容,并應用一套復雜的編程規則來構建一個回復。人類沒有參與這個過程;算法正在通過機器學習和接觸內容繼續處理自然語言。

隨著MDMP的完成和訂單的打包分發,MAC將繼續支持工作人員,在附件和附錄中推薦文本條目。隨著整個行動過程中的變化,MAC將繼續為集體工作人員提供提示,以便從更高的命令中進行修改。此外,隨著后續MDMP的發生,MAC將建議對行動環境的演變進行修改。這種迭代過程將持續到該司部署完成,在這種情況下,數據集被分析并適應未來的系統。策劃的數據集將被適當地分類細化,以考慮到以前用戶的反饋,隨著時間的推移創造一個更好的系統。

技術權衡

隨著任何技術的使用,人類從根本上適應于更好地發揮其效用。人類與現今移動設備的互動和依賴最能證明這種認知適應。在尼古拉斯-卡爾的著作《淺灘》中,他討論了由于我們與個人計算設備的互動,人類的注意力持續時間更短,專注能力受阻。隨著人工智能和戰役層面規劃的融合,軍事規劃人員有可能變得依賴技術提供的速度和易用性。這種可能性類似于世界上對谷歌查找信息的依賴(速度和易用性)與深入思考和記憶信息的技能萎縮之間的相關性。在任何一種情況下,美國陸軍都面臨著規劃人員在師級高度競爭和嚴酷環境中適應能力下降的風險。然而,使用退化的系統進行訓練可以減輕這種風險。此外,規劃人員在較低層次上仍將使用沒有人工智能的MDMP,從而保留了模擬規劃的技能。另一個風險是計劃人員各梯隊之間面對面的合作可能減少,因為系統以電子方式拉動和存檔OPORD信息。這種影響類似于電子郵件通訊的增加和實際通訊的減少之間的關聯。這些影響都是不可避免的,但并不嚴重妨礙軍事規劃的進行。事實上,這些風險是值得的,因為將人工智能整合到作戰層面的規劃中,可以提高效率、速度和準確性。

8 結論

人工智能比以往任何時候都更傾向于社會規范。這項技術幾乎伴隨著人類生活的每個方面。深度強化學習和專家系統技術的進步正在使私人企業激增。然而,美國軍隊只是見證了人工智能力量的一小部分。隨著其他發達國家對人工智能技術的投資成倍增長,美國正在落后于創新曲線。如果不增加、逐步將人工智能納入軍事規劃單元和作戰規劃團隊,那么作戰過程將不會對未來產生有利影響。此外,美國陸軍站在見證一個戰場,讓我們的認知能力無法規劃、準備和執行,適應使用MDMP的行動。

通過人工智能的能力來分析MDMP,這項研究確定了通過部分融合獲得的潛在效率和積極表現。人工智能技術應逐步整合到陸軍師級MDMP中,以發揮其能力。目前的人工智能技術可以支持MDMP的某些方面,但只有在為軍事用途做了具體的調整之后。未來的研究應該調查目前在戰斗環境中使用人工智能技術的陸軍跨職能小組的擴展情況,以便將規劃過程納入其范圍。最后,研究應該調查人工智能在所有作戰功能中的好處。

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網絡空間行動的早期成功為壓制對手提供了新途徑可能性。隨著美國陸軍開始向多域作戰過渡,他們依賴網絡空間并支持其他領域的行動。一個問題出現了:"軍隊如何將網絡空間行動納入支持其他領域的行動?" 對于如何將網絡行動納入其他領域的行動,目前還沒有有證據支持的實際規劃原則。基于最初的研究,產生了一個假設,即支持戰爭作戰層面的網絡空間行動與物理領域和虛擬信息領域的行動同步。利用美國軍方對作戰層面和作戰領域的公認定義,分析了作戰層面活動的案例研究。通過收集每個案例的以下信息,對盟軍行動以及以色列-哈馬斯沖突進行了分析:戰略背景、網絡空間行為者、網絡空間行動以及網絡空間行動如何支持其他領域的行動。分析的結果是,戰爭行動層面的網絡空間行動通過收集對手的情報來支持其他領域的行動;拒絕或破壞虛擬信息領域的傳遞途徑;以及影響在物理領域的實體

1806年10月,法軍在耶拿-奧爾斯塔特戰役中迅速擊敗了普魯士軍隊。普魯士軍官卡爾-菲利普-戈特弗里德-馮-克勞塞維茨(Carl Philipp Gottfried von Clausewitz)出席了這次戰斗,這次失敗讓他深感不安和困惑。 普魯士軍隊的人數超過了法國軍隊,但是,法國軍隊的戰術優于普魯士過時的線性作戰方式。克勞塞維茨見證了戰爭的未來,并決心將普魯士軍隊發展成為一支再次讓歐洲羨慕的力量。

2014年7月俄烏戰爭期間,在烏克蘭澤勒諾皮亞村附近,烏克蘭陸軍地面部隊的四個旅準備對俄羅斯邊境附近的分離主義分子的部隊發動進攻。2014年7月11日,一場三分鐘的密集炮擊襲擊了烏克蘭四個旅的人員,并摧毀了烏克蘭第79空中機動旅的一個營。對這次攻擊的分析表明,俄羅斯部隊使用無人駕駛飛行器來定位烏克蘭部隊,并將位置提供給間接火力平臺。從識別到效果的時間如此之快,以至于烏克蘭各旅無法采取保護行動。俄烏戰爭中的這一小段時間非常重要,以至于美國陸軍能力整合中心發起了對俄羅斯新一代戰爭研究,以確定俄烏沖突對未來戰爭的影響。

2015年,在美國陸軍戰爭學院的一次演講中,國防部副部長鮑勃-沃克概述了二十一世紀戰爭的問題,并責成美國陸軍開發空地戰2.0。2018年12月,美國陸軍邁出了理論演進的一步,出版了《2028年多域作戰中的美國陸軍》,以解決陸軍如何在多個層次和領域內作戰的問題。

耶拿-阿爾斯泰特戰役和俄烏戰爭雖然相隔幾個世紀,但都顯示了卓越戰術和行動安排的力量。克勞塞維茨和美國陸軍目睹了失敗,并作出了類似的反應,進行了深入的戰斗研究,以改善他們各自的軍隊。這些研究的成果是對未來戰爭行為的指導性文件。

美國陸軍采用多域作戰作為未來的作戰結構,依靠網絡空間作戰來支持其他領域的作戰。然而,關于如何將網絡行動納入其他領域的行動,目前還沒有基于證據的實際規劃原則。軍事規劃者的問題是如何整合網絡空間行動以支持其他領域的行動而不至于遭遇慘敗。該論點認為,網絡空間行動通過收集對手的情報來支持其他領域的行動;拒絕或破壞虛擬信息領域的傳遞途徑;以及影響物理領域的實體。

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陸軍醫療現代化戰略

“未來的作戰環境將迫使我們以不同的方式思考,并在非傳統空間尋求機會。如果我們不做大的想象和深入的接觸,我們將無法在未來戰場上取得成功。”約翰-"邁克"-默里將軍,陸軍未來司令部前指揮官

陸軍醫療現代化戰略(AMMS)闡明了陸軍醫療系統(AHS)將如何從根本上轉變為一種半自主的、綜合的、網絡化的能力,以保存2035年及以后進行多域作戰(MDO)的戰斗力。這種變化既不是表面的,也不是漸進的;它是對陸軍醫學基礎的變革。這種方法將與陸軍最近發布的《2035年陸軍現代化戰略》(AMS)完全一致,并為其提供全面支持,確保陸軍醫療系統在更廣泛的潛在軍事應用范圍內保持相關性。

AHS目前的采購和現代化進程已經過時,無法跟上當前威脅環境的步伐。自從40多年前的 "空地戰"轉型以來,陸軍醫學不斷將新技術置于現有理論之上。這已經不夠了。現代化必須被納入其中,使理論與成熟的技術和治療方式同步發展。

利用基于威脅的路線圖,不僅僅是在現有的理論和編制上設計和鋪設新的醫療工具。它指導我們如何重塑陸軍的醫療部門,為陸軍提供相關的價值。其主要目的是重新想象和設計整個DOTMLPF-P的醫療能力、編制和人員。這將使以前各自為政的醫療實體匯聚成一個強大的、有彈性的、聯合的軍事-醫療體系。這一戰略也確保了陸軍的生物醫學投資繼續響應醫療現代化和戰備,以及當前和未來的作戰要求。

AMMS通過改善所有領域的醫療任務關鍵能力的整合、效率和功效,優化了作戰人員的表現和部隊的準備狀態。從宏觀上看,未來我們的醫療能力、容量和熟練程度將大幅提高,而人力、物力和成本將大幅降低。

美國防部(DoD)的醫療界正在經歷重大改革。本文件旨在統一醫療現代化事業,并指導陸軍醫療現代化工作的要求、重點和方向,這對實現2035年及以后的陸軍至關重要。隨著整個國防部醫療事業的改革工作繼續進行,陸軍必須使其醫療編隊和能力現代化。

軍隊醫療現代化框架

2022年陸軍醫療現代化框架的最終狀態是一個根本性的轉型和現代化的陸軍醫療系統--以編隊、能力和人員為重點--在2035年及以后作為綜合的、適應性強的、反應靈敏的、有彈性的聯合醫療部隊的一部分,實現多域作戰。這個AMMS將確保陸軍擁有一支訓練有素的醫療部隊,組織和整合成有效的作戰編隊,擁有現代醫療系統和足夠的能力,處于戰略地位,能夠利用國家一級的能力和權威,在世界任何地方的任何戰場上支持任何沖突。

為了在2035年之前實現這一目標,美國衛生署將使我們的支持方式、支持內容以及我們的身份現代化。這種方法與AMS和 "人民至上"戰略相呼應,并在陸軍和聯合部隊中與美國盟友和合作伙伴一起整合招募、理論、組織、訓練、物資、領導人發展和教育、人員、設施和政策(DOTMLPF-P)等要素。我們如何支持以新的編隊為中心,是理論、組織和訓練的領域,這將使陸軍在可能迅速積累傷亡的環境中保持高生存率。我們所支持的是以新能力為中心,以物資開發、設備現代化和采購為特點,以陸軍醫療整合到跨職能小組、陸軍物資現代化優先事項以及正在進行的 "融合項目"(陸軍對聯合全域指揮與控制(CJADC2)的貢獻)為指導。這些新的能力也必須允許在退化或有限的網絡/網絡空間環境中繼續運作。我們的核心是我們的人,包括我們的領導者發展、教育、招聘、保留和21世紀的人才管理,以提供關鍵的武器系統和AHS的差異化-我們的人。我們的醫療要素的相互依存將需要對全球部隊態勢、設施、管理和政策進行相應的更新,以確保陸軍的現代化努力與聯合部隊的其他部門保持同步。隨著AHS對陸軍2040年的展望,未來的概念也將有助于為實驗提供信息,以及AMMS的未來版本必須解決的問題。

通過系統的方法將AHS系統凝聚在戰場網絡中,將需要加強與不同戰場治理的協調。

鑒于戰爭的聯合性質,共同的數據標準和信息格式將為行政和戰術系統之間通過國防部、退伍軍人事務部、民用醫院和聯盟伙伴的連續性的無縫鏈接的發展提供信息。

美國防部還重新調整了聯合醫療企業的要素,將固定的軍事治療設施(MTFs)業務的責任轉移到國防衛生局(DHA),導致整個軍隊的AHS被分解。這一轉移使AHS與復雜的全球醫療系統的日常勞動密集型管理脫鉤,使其能夠重新關注作戰人員和其他集中的戰爭工作。醫療企業的重新調整,優先考慮需求和能力差距以及相關的投資,再加上與作戰部隊的改進和持續的反饋,這些都是AHS與AFC執行AMMS的手段。

最終狀態:一個從根本上轉變的、現代化的陸軍醫療系統,使陸軍能夠作為聯合部隊的一部分進行戰斗并取得勝利。

圖1. 陸軍醫療現代化框架

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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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前言

美國軍隊的任務是保護國家和維護和平。從歷史上看,這一直意味著要為國家的戰爭做準備,并在必要時進行戰斗和贏得戰爭。軍隊必須始終準備好戰斗和勝利。在這個大國競爭的時代,軍隊也必須積極競爭以保護國家利益。

長期以來,美國通過其軍事力量維護和平。這種力量的很大一部分來自于戰爭威懾能力,這種能力由一支強大而有能力的軍隊提供,再加上世界各地強大而有能力的合作伙伴。

盡管其軍隊仍然保持著超強的實力,但它是短暫的。面對堅定的對手和不斷加速的技術進步,今天必須轉型以應對明天的挑戰。未來的沖突將表現在更遠的距離,跨越所有領域,并以更快的速度,包括物理和認知方面。因此,必須繼續實施21世紀的人才管理系統,開發和使用新的武器系統,改變理論,建立新的組織,并改變訓練方式。這種大膽的轉型將為聯合部隊提供所需的范圍、速度和尖端技術的融合,以提供贏得下一場戰斗所需的未來決策主導權和超強實力。

美國陸軍為聯合部隊提供了獨特的貢獻,以幫助保護美國利益并確保美國人民在國內和國外的安全。在競爭中,國家的目標仍然是通過利用國家力量的所有要素不戰而勝。威懾是成功競爭的一個關鍵部分。為了阻止侵略,聯合部隊必須擁有無可辯駁的、已被證明的戰斗和勝利能力。為了更廣泛地促進在競爭中的利益,陸軍在世界各地保持前沿存在并促進持久的陸地力量伙伴關系。陸軍還利用一系列能力在信息空間運作,并確保國家能夠始終以真理取勝。其提供機動的遠程火力、維持、保護和能夠在對手的反介入/區域拒止(A2/AD)層中進行機動的部隊。通過與聯合部隊的其他部門緊密結合,提高威懾信息的可信度。

正如2020年所展示的,陸軍的高戰備水平和廣泛的專業知識使美國能夠在危機時期提供及時和有效的支持。在1月,美國陸軍幫助展示了美國在海外的力量和決心,以緩和和預防沖突。在COVID-19大流行期間,陸軍科學家支持國家疫苗、治療和測試工作;陸軍工程兵團協助市長和州長開發緊急治療設施;陸軍醫療和作戰單位在全國各地提供了急需的支持。陸軍部隊還為無數的美國社區提供了重要的專業支持,包括對內亂、颶風、野火和洪水做出適當的反應。

美國陸軍面臨著一個拐點,需要在應用戰斗力方面進行創新、創造和創業。美國的對手已經從聯合部隊的質量和數量優勢中獲益。如果陸軍不改變,它有可能失去威懾力和維護國家最神圣的利益。將陸軍的目標點定為2035年,在這一天,陸軍將實現現代化,并準備好在持續的大規模作戰行動(LSCO)中支配對手。2028年是目標點,是全面重新評估對未來的假設并相應調整投資。

變革需要體制、組織和概念上的動力,以擺脫那些不再適用的做法或平臺。這些變革將提高陸軍的能力,并將陸軍影響擴大到海上、空中、太空和網絡領域。未來的戰斗空間將是真正的多領域、快節奏、技術驅動的,陸軍將做好準備。當展望未來時,有一個因素是不變的:人是陸軍和聯合部隊的命脈;人促成了與盟國和伙伴建立的重要關系;人,高適應能力士兵,是提供軍事行動中決定性優勢的首要能力。

I. 引言

美國的國家利益正面臨著一系列前所未有的挑戰。俄羅斯等繼續挑戰基于規則的國際秩序。變得越來越自信,努力推進他們的議程,目的是在全球范圍內取代美國。到2040年,俄羅斯等將把所有的國家權力工具武器化,以破壞美國、盟國和合作伙伴的集體意志,同時培養自己的安全伙伴關系。這將導致一個無序的國際環境,沖突與和平之間的界限變得模糊不清。隨著俄羅斯等繼續使他們的軍隊現代化,聯合部隊將發現越來越難以阻止他們的非法和侵略性行動。

美國對手已經發展出不對稱的方法來破壞其優勢,利用美國的弱點。這方面最突出的例子是他們對反介入/區域拒止(A2/AD)能力的投資,旨在阻止美國投射軍事力量。技術進步使空間、網絡、信息和電子戰(EW)能力的整合成為可能,這些能力可以在美國力量投射開始之前就停止。人工智能、自主性和機器人技術將繼續改變作戰活動的特點,導致戰場變得更快、更致命和更分散。在沖突中,美國對手將通過使用現代化學、生物、放射性和核(CBRN)武器來增加對峙。這種分層的方法削弱了聯合行動的自由,并降低了其他國家權力工具的有效性。為應對這些新出現的挑戰,迫切需要進行轉型變革,這一點怎么強調都不為過。陸軍已經準備好實現這一變革

2035年的多域陸軍給聯合作戰帶來了轉型變化。到2035年,陸軍將使聯合部隊能夠從競爭到沖突中取得勝利,并通過多域能力的校準,在需要時通過速度和范圍提供超強的匹配。競爭期間陸軍部隊的動態部署和態勢將提供深入的范圍,以穿透復雜的A2/AD系統并實現跨領域的效果--創造機會并提供威懾、降級或迅速過渡以贏得第一場戰斗的選項。陸軍的編隊和能力將提供必要的速度,包括身體和認知,以實現更快節奏、分布式和復雜作戰環境所需的決策主導權。多領域陸軍將為聯合部隊創造條件,以打贏擊敗國家行為者所需的綜合戰役。

現在和將來,第一場戰斗對戰役的結果都是決定性的。贏得第一場戰斗或防止危機中的既成事實將是防止長期沖突和升級的必要條件。地面部隊將通過利用位置和能力優勢來決定性地塑造第一場戰斗,迅速提供應對危機的選擇,并在沖突中獲勝。彈性的、機動的、綜合的和可生存的地面部隊將為聯合部隊指揮官提供一系列不對稱的選擇,以遏制和擊敗所有領域的對手。地面部隊在盟國和合作伙伴的共同努力下,以動態的姿態向前推進,可以從內部陣地擊敗復雜的對手防御計劃,為空中、海上和全域部隊創造走廊,使其得以利用。在所有領域,陸軍的能力將維持、促成、延伸和擴大防御和進攻行動的范圍。

在競爭中,陸軍為國防部提供了塑造環境的基礎能力和能力。陸軍部隊追求相對的位置和能力優勢以支持聯合和政治目標。前者主要是通過與盟國和合作伙伴一起擴大全球陸地力量網絡而獲得的。后者是通過發展能力、部隊結構、理論和訓練來獲得的,以創新的速度支持多領域行動(MDO)。聯合保證力量投射的展示增強了軍事威懾的可信度,使決策者能夠采用正確的外交、經濟和信息杠桿組合,在沖突開始之前就加以預防。

《陸軍多域轉型》描述了美國陸軍必須轉型以加強其核心能力并成為一支多域部隊的原因與方式,在正確的地方擁有正確的能力,以使聯合部隊從競爭到沖突中獲勝。它進一步描述了2018年首次發布的多域作戰概念在競爭、危機應對和沖突中的應用,以支持聯合全域作戰

II. 新出現的軍事問題

聯合作戰環境(JOE)文件提出,到2040年,20世紀國際秩序的衰落將導致一個非結構化的國際環境,沖突與和平之間的界限變得模糊不清。美國的對手在新技術擴散的推動下,將限制美國行動自由并削弱戰略優勢。到2040年,美國對手將發展出新的不對稱能力。如果美國不能解決這些新出現的威脅,聯合部隊將面臨著在競爭中被包抄、全球競爭、分裂和瓦解的巨大風險。

a. 競爭中被包抄

對手試圖在競爭中包抄聯合部隊,將要求美國加強與盟國和伙伴的關系。美國的聯盟和伙伴關系是競爭中的決定性優勢,但在這個時代對地區和全球領導地位的爭奪中,美國保持這一優勢的能力并不是預先設定的。為此,互利的聯盟和伙伴關系對成功至關重要。通過建立互利的關系,美國陸軍使聯合部隊能夠在每一個緊急情況下提供及時的反應選擇。

美國的對手很可能傾向于避免與美國的直接沖突,或者在范圍和時間上限制沖突。這種意圖,再加上正在出現的阻礙美國干預的能力,意味著美國的對手將有意使自己處于不戰而屈人之兵的戰略目標,或者在他們突破美國的武裝沖突門檻之前,迅速奪取他們的目標作為既成事實。

b. 全球范圍內的爭奪

自 "沙漠風暴 "行動以來,俄羅斯等已經研究了美國的戰爭行為,并設計了一些概念和能力來對抗美國的優勢和利用美國的弱點,特別是在力量投射方面。聯合部隊不能再假設國家是一個避難所,或認為 "全球公域 "沒有爭議。聯合部隊的部署將從堡壘到港口再到散兵坑都是有爭議的,削弱了美國投射力量的能力。陸軍和聯合部隊必須考慮如何動員、投射和維持戰斗力,以向作戰指揮官(CCDR)提供所需部隊和裝備。

俄羅斯等的武裝力量試圖通過系統的、持續的壓力來壓倒美國和合作伙伴的部隊,從而奪走友軍的決策空間并使美國的平臺不堪重負。在國外,對手受益于較短的作戰范圍,這使他們能夠建立密集的A2/AD網絡,并從一個戰略上有利的防御態勢進行戰斗。聯合部隊必須準備好從所有領域破壞和擊敗這種方法。

由于對手武器系統的射程、速度、殺傷力和精確度的提高,以及對手的全球存在、基地和行動,聯合部隊將在整個戰斗空間面臨持續的接觸。寬松的空間將是罕見的,國土將不再是一個避難所,這將阻礙部隊組建和部署工作。

c. 分裂和解體

對手認識到聯合和聯合整合對美國戰爭方式的重要性,并將采用獨特的多領域組合來打破聯合部隊的聯系。對手試圖分裂和瓦解聯合部隊的行為將表現為三種廣泛的方式:對基礎軍事基礎設施的攻擊、密集的多領域戰爭和多樣化的對手部隊設計。

在競爭和沖突中,聯合作戰將經歷來自電磁頻譜(EMS)、空間和網絡領域的指揮和控制(C2)的持續破壞。缺乏有效的聯合C2將孤立分散的單位,在危機和沖突中面臨失敗的風險。

對手將提出新的能力,以抵消甚至超越聯合部隊的能力。這些能力將通過雙重用途、破壞性技術的出現和民主化而出現,如人工智能、材料科學和生物技術。隨著對手整合21世紀的軍事能力,聯合部隊必須抵消這些能力,否則就有可能降低對對手行為的威懾力,增加戰斗中的戰場風險。

軍事問題

  • 在競爭和危機中,聯合部隊如何保持行動自由,并將其意志強加于所有領域的同行對手,以阻止沖突,同時重新建立戰略優勢地位?

  • 在沖突中,聯合部隊如何在所有領域開展作戰活動,通過贏得第一場戰斗并避免全球和戰略升級來擊敗國家對手?

III. 沖突期間的MDO

a. 大規模沖突的未來挑戰

在未來的沖突中,陸軍部隊將面臨兩個基本挑戰:時間和距離。對手將試圖利用這些挑戰來對付聯合部隊,以便在美國能夠做出有效反應之前迅速奪取他們的目標。由對手日益擴大的A2/AD綜合網絡的范圍和速度所造成的物理距離,或對峙,為惡性行動創造了機會窗口。一旦沖突開始,對手將在全球范圍內對美國的行動提出異議,以便在美國遠征軍到達之前爭取時間鞏固成果并緩和局勢。距離的基本物理學原理,以及調集和部署部隊到戰區所需的相應時間,不能僅靠技術進步來解決。

為了贏得前方戰場的作戰,聯合部隊必須在前方擺好姿態,準備好適當的能力組合,以便在距離和速度上匯合。通過在數月內從本土投射力量與國家行為體進行冷戰,不再是可行的行動方案。除了編隊在有爭議的戰場上的動態存在,沒有其他選擇。陸軍部隊在建立這種存在方面具有獨特的結構,擁有一套提供深度范圍和速度的能力,并受益于與伙伴武裝部隊的廣泛陸軍網絡。競爭性的、經過調整的部隊態勢(CFP)是對聯合部隊能夠向危機或沖突過渡的明確要求。在危機開始時不在狀態將嚴重損害國家決策者將其意志強加給國家行為者的能力,而國家行為者不會給美國提供動員和部署作戰力量的必要時間。陸軍的MDO概念以不對稱的方式應對這些挑戰,以確保在沖突中取得成功。

軍事問題

  • 在沖突中,聯合部隊如何在所有領域開展作戰活動,通過贏得第一場戰斗并避免全球和戰略升級來擊敗國家對手?

TORCH行動:促使聯合部隊超額完成任務

  • 在二戰初期,美國盟軍的海上力量竭力保護地中海和中東的資產(即直布羅陀和英國在埃及的部隊)。有限的作戰足跡和對埃及部隊持續補給的需要,導致盟軍將地中海大部分地區的控制權讓給了軸心國,使他們得以支配北非。直到盟軍對北非的地面入侵--TORCH行動--盟軍才得以擊退意大利和德國的地面部隊,為盟軍飛機打開機場,并確保重要港口和海上通道的安全。這使得盟軍隨后的行動能夠解放南歐。盟軍的陸軍力量使地中海在1943年中期變成了盟軍的一個 "湖"。

b. 沖突期間的陸地力量優勢

多域陸軍將改變聯合作戰方式。在2035年,陸軍--行使主導的陸地力量--將使聯合部隊能夠穿透復雜的、高端的對手防御系統。MDO是陸軍對聯合全域作戰(JADO)的貢獻。陸軍的MDO概念為聯合參謀部新興的聯合作戰概念(JWC)提供了信息,并反過來為其提供信息。到2035年,陸軍將改變其作戰方式,以便 :

i. 維持戰斗

在沖突發生之前,陸軍部隊建立起使聯合部隊得以開展的戰區架構。在2035年,這一要求不會改變,但陸軍部隊建立戰區架構的方式將從根本上轉變。陸軍將發展強大的、有彈性的通信、保護和維持網絡,使聯合部隊能夠起訴沖突。

戰區架構和維持的現代化是必要的,但它不會從根本上改變兵力投送中的時間和距離問題。因此,陸軍必須利用創新的方法,對部隊、裝備和人員進行動態調整,以便在第一場戰斗中迅速接近對手并從一開始就取得勝利。在所有作戰領域,陸軍的能力將維持、促成、延伸和擴大防御和進攻行動的范圍。

聯合部隊必須摒棄使用時間和人力密集的陳舊結構來同步維持。到2035年,維持節點將是可存活的,并且能夠快速移動后勤,以使聯合部隊發揮作用。陸軍將為聯合部隊的戰區維持系統提供基礎,該系統是實時整合的,通過數據信息決策來實現,并與對陸軍和聯合部隊維持需求的預見性直覺相結合。

ii. 擴大戰斗空間

陸軍將利用新興能力和前沿態勢,通過在傳統戰區的 "內部 "和 "外部 "進行機動來擴大戰斗空間。內部部隊在對手的A2/AD區域內行動,以提供可靠的、可生存的能力,破壞區域封鎖戰略。外部部隊由區域和全球遠征軍、增援部隊和國土防御部隊組成,需要控制地形、鞏固成果和確保戰略支持區域。擴大的戰斗空間為聯合部隊指揮官提供了更多的選擇,以便在針對同行對手的全球一體化行動中利用戰略和作戰的間接方法。

作為聯合部隊指揮官的 "內部力量",陸軍通過獨特的、以陸地為基礎的基礎能力,對近鄰對手軍隊所帶來的挑戰提供了不對稱的對抗。非對稱優勢的基礎是陸軍快速機動和通信的能力、遠距離打擊的能力以及在復雜地形中生存的能力--這導致了更大的決策主導權和超強的戰斗力。

在作戰層面,陸軍 "內部部隊 "將進行持續的跨域機動,以進行側翼攻擊和轉向機動。分布在前沿陣地的陸軍部隊,將通過打擊和突襲跨越戰區內的行動路線來創造行動的流動性走廊。同時,陸軍部隊將在各領域和全球范圍內減緩、擾亂、分散或摧毀后續敵軍,為決定性的全領域行動創造條件,使聯合部隊能夠奪取主動權。 .

先進的對手能力和實力將需要大量的低特征、分布式、致命的 "內部力量",它們可以快速機動,根據需要聚集和分散。在大規模的作戰行動中,這些低特征部隊將取代靜態的、高特征的作戰前哨,而不斷的轉移將成為常態:部隊將傾向于擁有寬闊的戰線,很少有安全的側翼,將參與分區的戰斗,并且不會有空中和海上的優勢。這將是一個不連續的戰斗空間,指揮官必須能夠整合遠距離精確射擊,并在多個領域創造效果。

除了提供 "內部力量",陸軍還將在戰略和戰區層面提供 "外部力量",這些力量將有能力確保全球關鍵地形、戰略咽喉、通信線路,威脅對手的戰略側翼,或使其利益受到威脅。這些內部和外部力量的結合對于應對具有全球影響力和陸基遠征能力的同行對手所構成的威脅將是至關重要的。

未來的非線性戰場為非對稱性方法提供了機會。2035年的陸軍將進一步擴大戰斗空間,利用這些方法獲得相對優勢地位,為敵人創造多種作戰困境。陸軍部隊將通過強行進入、突襲和近身搏斗,特別是在分割的地形中,奪取和保留關鍵地形,控制資源,并確保人口安全。如果利用得當,非對稱方法為聯合部隊提供了深入打擊數量上占優、技術上相當的敵人的機會。

iii. 跨領域的深度打擊

利用致命和非致命的跨域效應進行深度打擊的能力,對于在對抗同級對手的行動中創造超額收益至關重要。陸軍多領域部隊將被組織和裝備起來,以將陸基效應擴展到其他領域,提供一整套工具,從一開始就融入到聯合射擊過程中。這包括短距離、中距離和長距離的精確射擊,以深入打擊和摧毀對手的陸地、空中和海上能力。

在戰略、作戰和戰術縱深方面的行動對享有數量優勢和復雜的A2/AD防御系統的同級敵人來說是至關重要的。戰術行動將降低尚未接觸的敵軍的戰斗力,以使近距離地區的部隊有更有利的關聯性。在作戰和戰略縱深的攔截將產生廣泛的作戰效果。

深度作戰使陸軍領導人能夠利用無人系統的獨特特性,實現出其不意、同時性和速度。為了打擊具有最高作戰價值的目標,即那些能夠或準備對美國部隊發動進攻的目標,縱深作戰必須最大限度地提高靈活性。在機器學習的支持下,情報、監視和偵察(ISR)方面的進展將提高深度行動的靈活性和響應性。最重要的是,縱深作戰對于擾亂、破壞和擊敗敵人的作戰計劃是必要的。

陸軍的跨域機動和縱深效應提供了一種不對稱的優勢,它將穿透A2/AD系統,并使聯合部隊有更大的機動自由,以進行戰斗并贏得戰役。

iv. 獲得并保持決策主導權

戰場的擴大,加上進行跨域深度打擊的要求,需要對每個梯隊的指揮控制方式進行轉變--也就是陸軍所說的決策主導權。決策主導權是一種理想狀態,在這種狀態下,指揮官比他們的對手更快、更有效地感知、理解、決定、行動和評估。決策主導權是通過融合來實現的,即以速度和規模觀察、感知、通信、射擊和移動的能力,將所有傳感器與最佳射手和正確的C2節點連接起來。

決策主導權的要求推動了陸軍支持全域聯合指揮與控制(CJADC2)的計劃,重點是系統數據標準化、云遷移和基于軟件的聯合社區實驗。融合的目標是讓作戰系統能夠自主地在情報、作戰和火力功能之間進行互動。使用人工智能和機器學習(AI/ML)的知情計算將使指揮官和參謀人員卸下執行時間密集型認知功能的負擔,并將他們的精力集中在加速、優化決策上。

美國陸軍軍團是承擔CJADC2綜合指揮所職能的最佳選擇。多域軍團為聯合部隊提供了一個可定制的戰區級指揮所,用于整合和同步所有領域的行動。多領域軍團將整合跨領域的戰術戰斗,同時為聯合部隊在擴大的戰場上保持持久的全領域作戰和戰略攻擊。

v. 創造超強的戰斗力

通過擴大戰斗空間和跨領域的深度打擊,陸軍利用速度、射程和尖端技術的融合,為聯合部隊指揮官提供決策主導權和在大規模戰斗中獲勝所需的超額配給。

陸軍部隊將通過執行和促成非線性行動,為未來的聯合部隊指揮官創造超強的匹配能力。考慮到全球有爭議的行動的擴展性,以及數量上占優勢的對手,陸軍部隊通過其在整個戰斗空間深度的攻擊能力--以及在對手的反擊中幸存下來的能力,創造了超額收益。

通過整合聯合傳感器和平臺,陸軍部隊將把復雜的地形轉化為優勢,攻擊并擊敗陸地、空中和海上目標。利用移動作戰攻擊陣地的同步機動、火力和信息,敵人的抵抗意志將被擊敗。這種陸地攻擊陣地的作戰方法充分利用了非線性戰爭的優勢。

vi. 在大規模戰斗中取得勝利

2035年的陸軍將繼續為聯合部隊和美國人民履行其戰略角色。陸軍最基礎的戰略作用是在大規模戰斗中取得勝利的能力和實力。陸軍將為聯合部隊在沖突開始時的成功做出重大貢獻,并將以唯一可能的方式鞏固勝利--贏得近距離戰斗。

陸軍部隊通過整合全域效應來奪取并確保關鍵地形的安全,從而在大規模作戰中獲勝。在全球一體化戰役中,陸軍部隊確保全球關鍵地形,如巴拿馬運河和馬六甲海峽,并為國土防御提供基礎。隨著作戰行動的推進,陸軍部隊鞏固了聯合部隊的成果。這種獲勝的能力使國家政策制定者能夠運用國家力量的其他要素,實現戰略目標,并以有利的條件結束沖突。

"鷹擊長空"行動:深度打擊

  • 1991年1月17日,美國陸軍第101航空團的攻擊直升機深入敵方領土,摧毀了伊拉克的預警雷達站。在幾分鐘內,陸軍部隊在敵人的防空網絡中建立了一個10公里寬的滲透區。美國空軍固定翼飛機立即利用這一滲透,并繼續飛行,打擊巴格達的戰略目標,標志著 "沙漠風暴 "行動的開始。

多領域師和戰術單位,配備了持續互動的傳感器和武器系統,將在復雜的地形中提供技術上強化的決定性優勢,以接近和摧毀敵人。美國陸軍第一個多域任務組(MDTF)正在進行的開發和實驗將提供分析,以解決這些功能的規模。

IV. 危機應對期間的MDO

a. 危機應對的未來挑戰

危機位于競爭連續體的高端--競爭和沖突之間的橋梁,而且往往是火花。在未來的歲月里,陸軍作為聯合部隊的一部分,將繼續在競爭連續體的這一帶受到挑戰。如果一支聯合部隊,不能提出可信的威懾選擇并展示對惡性行動施加代價的能力,對手將繼續自由地利用美國武裝沖突門檻以下的空間。對手將試圖不戰而屈人之兵,或以既成事實的方式迅速奪取他們的戰略目標。從美國政策制定者和作戰指揮官的角度來看,這些攻擊將表現為迅速發展的危機,需要美國做出反應,或者默默接受新的現狀。陸軍的MDO概念為聯合部隊指揮官和國家政策制定者在全球一體化、快速發展的危機中提供了額外的、可靠的選擇,同時也加強了對盟國和合作伙伴的保證。

軍事問題

  • 在危機中,聯合部隊如何保持行動自由,并將其意志強加于所有領域的同行對手,以阻止沖突,同時重新建立戰略優勢地位?

b. 危機中陸軍MDO的附加價值

多域陸軍將滿足危機中的一個關鍵的聯合差距,并為作戰指揮官增加一系列廣泛的選擇,以:

i. 在所有領域保持聯系

陸軍將提供進行持續監視和偵察的能力,以便進行聯合定位和增強態勢感知。這些能力將為作戰指揮官提供一支 "多領域戰區屏幕部隊",在競爭中獲得聯系,并在危機中保持這種聯系。這些編隊將使聯合部隊指揮官能夠首先感知對手的行動--跨越所有領域,并在對手的目標實現之前啟動行動以破壞或防止對手的攻擊。

陸軍已經開發了多域實驗的組織核心--多域任務組(MDTF)。多域特遣部隊-1總部設在華盛頓州的劉易斯-麥克喬德聯合基地,隸屬于美國太平洋陸軍,是這些部隊中第一個將多域能力帶給作戰指揮官的部隊。多域特遣部隊的全域作戰中心(ADOC)目前正在建設中,它將能夠對所有領域的對手接觸進行全天候監督。下一頁將更詳細地討論MDTF的情況。

ii. 將對手的利益置于危險之中

多域編隊,如果姿態正確,表現積極,就會向潛在的對手發出一個明確的信號,即他們的利益可以被置于風險之中。將他們的利益置于風險之中的能力是常規威懾的本質。陸軍將從根本上改變那些試圖通過武力實現其目標的對手的風險計算方法。在一個全球一體化的未來場景中,網絡化的陸軍編隊將能夠威脅到不同地區和領域的橫向升級,使對手在行動前有所顧忌。

捍衛民主行動:將對手的利益置于危險之中

  • 1991年,海地軍方推翻了讓-貝特朗-阿里斯蒂德總統。盡管多次嘗試和平解決,但直到陸軍第82空降師在海地登陸的緊迫威脅下,軍事獨裁政權才屈服。阿里斯蒂德隨后恢復了權力。為支持 "維護民主行動 "而部署到海地的部隊中,96%來自陸軍;他們的存在是維持后來和平的關鍵。

iii. 對惡性行動施加代價

如果美國、盟國和合作伙伴的集體努力未能威懾對手,那么前哨的多領域能力與陸軍增援部隊的快速投射的平衡將顯示美國對惡意行為施加代價的決心。歷史分析,如史汀生中心的戰時短期研究,表明武裝力量的動態使用能有效地脅迫競爭對手,而地面部隊對強大的、近似于同行的行為者尤其有效。陸軍將在所有領域提供致命和非致命的選擇,以應對危機。地面部隊的應用向朋友和敵人都發出了一個明確的信息,即美國致力于并愿意在最關鍵的時候派遣最好的力量去應對危險。通過可靠的地面部隊施加的成本將使對手的決策計算復雜化,并迫使他們重新考慮升級的風險,即使是有限的客觀攻擊。

多域特遣部隊MDTFs

作為現代化的組織核心,多域特遣部隊通過在全域機動中進行實驗和測試來加速變革。多域特遣部隊幫助聯合部隊開發新的戰爭方式,為國防部向全域聯合行動的轉型提供信息。

作為戰區級的機動部隊,多兵種聯合作戰部隊在所有領域內對對手的A2AD網絡同步進行精確打擊,使聯合部隊能夠執行其OPLAN指令的作用。

MDTFs 使聯合行動更加自由。MDTFs 是可擴展的(從作戰層面到戰區戰略層面),并可根據聯合部隊指揮官的要求進行調整。它們為被支持的指揮官提供了計劃、整合、控制、跟蹤和評估聯合反-2/AD能力有效性的能力。

這個任務組織的例子說明了計劃中的MDTFs 能力。每個海事工作隊將根據作戰指揮官的需要進行調整。

  • 在競爭中,多兵種部隊獲得并保持與對手的聯系,以支持快速過渡到危機或沖突。在必要的授權下,多兵種部隊在所有領域的機動性使他們能夠確定并確保相對優勢的位置,并從中拒絕、延遲、降低和破壞對手。

  • 在危機中,多兵種部隊通過向作戰指揮官提供靈活的反應選擇來威懾對手并塑造環境。在競爭中取得優勢地位后,多兵種部隊執行非動能和動能機動的組合,以顯示友好的決心,施加代價,改變行為,并在有利的條件下將危機降級到競爭。

  • 在沖突中,多兵種特遣部隊消除對手的A2/AD網絡,以實現聯合行動的自由。在競爭中設定條件后,多兵種部隊采用非動能和動能效應的同步組合來破壞、擊敗和摧毀A2/AD能力。

iv. 加強對盟國和伙伴的保證

在危機中,陸軍部隊在當地發出承諾的信號,向其盟友和伙伴保證,并加強他們面對對手侵略的決心。陸軍部隊將根據東道國的準入和存在協議進行部署。對于長期合作的伙伴,多領域的能力將提供他們所需要的持續存在,以及只有地面部隊才能提供的保證。對于新興的合作伙伴,陸軍將與作戰司令部(CCMD)和國防部領導層協調工作,建立關系并為未來的進入和存在創造條件。

v. 在對手的A2/AD網絡內堅持不懈地工作

美國陸軍將為作戰司令部提供持久的、具有成本效益的和可生存的陸地部隊。部署在陸地上的技術連接和地理上分散的陸軍部隊--無論是群島還是大陸--都給對手的感知和瞄準帶來了關鍵的作戰問題。簡單地說,陸地部隊很難被殺死。

有能力的內部部隊的關鍵屬性是復原力。彈性超越了加固的基地,包含了一系列相互支持的屬性。陸軍的復原力結合了機動性、掩護性、隱蔽性和欺騙性。在機動性方面,陸軍將足夠輕巧和靈活,能夠迅速開展行動,然后在對手的A2/AD區域內沿著陸軍網絡的既定節點重新部署。掩護包括針對對手攻擊的場地加固,這也必須輔之以部隊通過物理、電子和網絡手段隱蔽自己不被發現的能力。欺騙將通過電子欺騙和物理誘餌的組合向對手展示虛假目標。所有這些屬性結合起來,建立了內部部隊的彈性,對于向聯合部隊指揮官提供選擇至關重要。

陸軍將提供可擴展的、適合于威脅和戰區的部隊。他們將具有高度的機動性,有備用和補充的位置,以確保生存能力和不可預測性。這將需要動態的態勢舉措--交鑰匙(turn-key)或熱啟動地點,以提供機動的機會,而不會產生傳統基地或永久基地的成本和東道國的強加。這種態勢將被優化,以便在一個更模糊、更分散、更難瞄準的基礎設施上承載低特征的前沿能力。

面對對手的侵略,包括使用化學、生物、放射性或核武器(CBRN),陸軍將堅持不懈。如果對手的重要利益或其政權的完整性處于危險之中,他們會毫不猶豫地使用CBRN武器。對手已經證明了在未來戰場上發展和利用CBRN能力的傾向,包括 "戰術 "或非戰略核武器(NSNW)、第四代毒劑(FGA)以及具有大流行影響的武器化生物制劑。陸軍部隊必須具備裝備、訓練和準備,以便在CBRN戰場條件下組建部隊,并進行戰斗和維持行動。陸軍部隊將繼續把CBRN防御計劃的考慮納入所有的作戰功能中。提高對當前和新出現的CBRN威脅的準備程度,使戰術和作戰編隊能夠在未來的戰場上作戰、生存和獲勝。

vi. 促進向沖突的過渡

當威懾、降級和強加成本在危機中失敗時,多域編隊將通過促成聯合機動并為擊敗對手創造條件來促進快速過渡到沖突。陸軍通過對遠距離火力、保護、網絡、電子戰和其他能力進行量身定制的組合來實現聯合機動。陸軍將為海上、空中和地面部隊的行動建立必要的 "立足點"。這些編隊和能力將成為作戰司令部聯合瞄準和整合過程的一個組成部分,從競爭到沖突,根據需要提供額外的戰區戰略效果。有了多域軍團、師和其他梯隊的指揮,他們將能夠計劃、整合、跟蹤、評估、指揮和控制多域能力。

vii. 危機中的維持

陸軍的持續能力提供了各種選擇,擴大了作戰范圍、持久性和行動自由,使聯合部隊指揮官能夠迅速過渡到沖突或降級回到競爭狀態。未來的MDO部隊將依靠東道國的支持、可生存的輕型電源以及作為陸軍預置物資(APS)一部分的分散貯藏。這些小型的、移動的、可定制的材料和彈藥庫將使聯合部隊指揮官能夠做出靈活的反應選擇。

V. 競爭中的MDO

在競爭中,多領域陸軍通過追求相對位置和能力的優勢為國防部創造條件,確保調整部隊態勢--在正確的地方有正確的能力來支持和塑造聯合和外交努力。陣地優勢主要是通過與盟國和合作伙伴擴大全球陸地力量網絡來獲得。能力優勢是通過發展能力、部隊結構、理論和訓練,以創新的速度支持MDO而獲得的。這些優勢的結合,以及有保證的力量投射的展示,增強了軍事威懾的可信度,并使決策者能夠采用外交、經濟和信息手段,在沖突開始之前就加以預防。

陸軍將繼續通過陸軍全面的盟友和合作伙伴的陸軍網絡為國防部的安全合作提供基礎。通過發展有彈性的、網絡化的、分布式的通信線路,以及提高戰斗編隊(外部幾何部隊)的殺傷力和機動性,將繼續展示在全球范圍內快速投射戰略力量的能力。關鍵的多領域能力的校準態勢將在競爭中塑造環境,在危機中阻止升級,并確定聯合部隊在沖突中適應和贏得第一場戰斗的條件。在競爭中,這種 "內部力量 "將大大增加對手的成本和風險門檻,同時在直接和間接競爭中支持盟國和合作伙伴。

多域軍隊將通過大量的活動在競爭中加強聯合部隊,這些活動包括:

軍事問題

  • 在競爭中,聯合部隊如何保持行動自由,并將其意志強加于所有領域的同行對手,以阻止沖突,同時重新建立戰略優勢地位?

a. 擴大陸地力量網絡

在競爭中,陸軍堅持通過培養一個強大的盟友和合作伙伴網絡來建立相對位置優勢。這個全球陸軍網絡是國防部的競爭基礎,為聯合和整個政府的戰略參與創造了突破口和機動空間。

陸軍在維護和擴大這一重要網絡方面具有獨特的資格。與盟國和伙伴的關系是一種無可比擬的戰略和競爭優勢,使美國能夠勝過競爭對手并處于有利地位。伙伴國的軍隊,包括他們的高級領導人,主要是以陸地部隊為中心。在印度-太平洋地區,29個武裝部隊首長中有24個是陸軍軍官,而在北約30個成員國中,有22個國家的武裝部隊首長來自各自的軍隊。通過這種專業的親緣關系,美國陸軍可以在支持美國機構間目標方面發揮巨大的作用,采取整體政府的方式。

陸軍盟友和伙伴戰略(ASAP)和校準部隊態勢計劃與國防部和作戰司令部的優先事項保持一致和協調。這些文件共同提供了與盟國和伙伴建立關系的路線圖,為聯合或外交努力創造了條件。

這種堅持不懈、深思熟慮的做法給對手造成了多重困境,他們將尋求在許多相同的伙伴中獲得影響力。然而,美國陸軍提供了一個決定性的優勢--專業精神、價值觀和安全合作活動的范圍。這些安全合作活動總結如下。

軍事和關鍵領導人的參與(KLEs):陸軍的關系始于高級領導人的參與。它推動了關系的發展,突破了伙伴關系的障礙,并利用了戰略收益。在這方面,KLEs是一個 "第一工具"。僅在2020年,陸軍部長和陸軍參謀長就與國際同行進行了近100次接觸,以在全球范圍內推進陸軍倡議。陸軍軍種指揮官將繼續提供必要的持續參與,以改善安全合作。

教育和培訓:陸軍幫助培訓世界各地的伙伴軍隊和盟軍的未來領導人。利用各種計劃,包括國際軍事教育與培訓(IMET)和國際專業軍事教育(IPME),陸軍建立了良好的關系并加強了互操作性。這些計劃具有巨大的影響力。2019年,陸軍在整個企業的各種課程中培訓了超過7100名外國學生。其中,1200名是參加專業軍事教育課程的外國軍官。陸軍將優先考慮課程分配,以便在未來五年內使參與伙伴庫增長50%,以支持國防部的《聯盟和伙伴關系發展指南》(GDAP)。

通過外國軍事銷售(FMS)提供安全援助:陸軍最大限度地利用這一第22章計劃,通過購買美國技術和作戰設備來提高互操作性。在陸軍和聯合部隊尋求超越對手的同時,也可能超越合作伙伴。陸軍必須確保保持一定程度的互操作性,特別是與傳統平臺的互操作性。陸軍部總部(HQDA)將繼續與陸軍軍種司令部(ASCCs)、國防部長辦公室(OSD)和聯合參謀部在這方面協同工作。

咨詢和協助:陸軍一直通過特種部隊保持著世界級的 "咨詢和協助 "能力。在這一關鍵能力的基礎上,陸軍創建了安全部隊援助旅(SFABs),為盟國和合作伙伴提供常規的建議和援助能力。安全部隊援助旅提高了在更大范圍內執行這些任務的能力,重點是營級和旅級編隊。此外,國民警衛隊的國家伙伴關系計劃(SPP)使國民警衛隊與全球超過84個國家建立了聯系,創造了那些對實現軍隊態勢目標至關重要的軍隊與軍隊之間的慣常關系。

b. 展示能力范圍

戰略陸地力量的威脅,即陸軍隨時準備發動作戰行動的形式,對于那些喜歡在競爭或危機中取勝而避免長期沖突的對手來說,仍將是一種重要的威懾力。陸軍必須繼續展示能力范圍,通過有保障的力量投射和動態的部隊使用,以新的方法來設定戰場和全球。

有保證的力量投射:至關重要的是,在競爭中為戰區的維持打下基礎,以便在危機和沖突中作出果斷的反應。陸軍和聯合部隊的維持將在多個領域內持續地進行競爭。陸軍必須發展有彈性的戰區架構,包括多個補充性的交鑰匙節點,容納C2網絡基礎設施、APS和維系緩存,以迅速投射和維持從堡壘到港口到散兵坑的戰斗力。這些設施由自愿的合作伙伴和盟友托管,將使聯合部隊能夠在敵方A2/AD區域內進行增援并保持彈性。陸軍正在進行五項努力,以擴大聯合部隊指揮官的作戰范圍、持久性和行動自由,從競爭到沖突。

1)有彈性的綜合維持任務指揮:實現后勤決策優勢,需要完善的權力和指揮關系,提供獲得受保護的后勤信息的機會,促進在斷開連接的分布式環境中有效運作,并發展預測和推動后勤。

2)快速力量投送:保護戰略部署,提供聯合部隊的快速可用性,促進從有爭議的本土到就業點的部署,展示靈活和有彈性的通信線路(LOCs),加強全球部隊態勢,并最大限度地提高戰區內的過渡能力。

3)設置戰區:調整前沿態勢,APS的現代化,建立合作伙伴的能力,并提高互操作性。

4) 工業基地的現代化:現代化的、與先進制造業相聯系的工業基地,擴大美國承包商以滿足戰時需求,減少美國承包商對外國資源的依賴,以及供應鏈安全。

5)為分布式作戰提供支持:與合作伙伴一起建立和維持一個動態的前沿存在,減少需求,用小型平臺增強分布式作戰的機動性,保護局部地區,快速恢復和轉移。

動態部隊使用(DFE):動態部隊使用的創新方法包括從大規模的DEFENDER系列到更分散的能力展示和在對手感興趣的區域內移動。DFE將展示陸軍在競爭中為支持軍事和政治目標所能提供的能力范圍。

聯合演習不僅加強了陸軍、聯合部隊和多國部隊的訓練和JADO的互操作性,它們還展示了快速和大規模運用陸地力量的能力--這是聯合和政治領導人傳遞決心的關鍵工具。這些演習還將展示從任何設施部署到全球任何地方的能力,并迅速進行匯總。這將要求陸軍在支持全球戰役計劃(GCPs)時采取慎重的方法,跨越地域作戰指揮部(GCC)的界限,進行跨領域的應用,并整合信息、拒絕和欺騙行動。

多域能力的具體活動對于塑造競爭空間以支持GCPs和CCMD計劃至關重要。在競爭期間進行機動,并在對手感興趣的區域內進行偶發演示,以確保盟友并阻止惡意行動。內部力量 "將通過擴大的陸軍網絡所提供的校準的和動態的進入和姿態來提供大部分的內容。

c. 發展新的能力

多域陸軍將通過發展和展示新的編隊和新的能力,以及改進的領導和士兵,在競爭中鞏固能力優勢。陸軍已經開始了重大的轉型舉措,以實現相對于對手的能力和位置優勢。下一章將概述這些舉措。

VI. 變化:達到MDO的目標點

為2035年的多領域軍隊建立所需的能力和編制是目標點。以下是對陸軍如何通過從現在到2028年的臨時變化或 "航點 "來確定目標點的廣泛描述。

1)實施連續的分析,通過全面的兵棋推演、實驗和場景開發,指導MDO概念的成熟。這種迭代過程將確保MDO概念與能力發展同步發展,并與聯合作戰概念保持一致。

2)獲得位置優勢,確保正確的部隊在正確的時間出現在正確的地點,以滿足聯合部隊指揮官的要求。這一廣泛的努力包括為每個戰區實施校準的部隊態勢,在有能力的部隊和APS設備可用時,將其投入戰場以支持這些戰區。本文件機密版本的附件A包括每個戰區的校準部隊態勢實施計劃的概述。

3)發展能力優勢,以保持對對手的超強實力,并實現MDO轉型。首先是保留最好的人才--人。這一努力的關鍵是實現陸軍的六個現代化優先事項。區域統一戰備和現代化模式--ReARMM--提供了平衡當前需求和現代化的單位生命周期管理模式。

a. 陸軍連續分析(ACA)

MDO的概念是由一個持續的連續分析所支撐的。國防規劃方案(DPS)和相應的分析表明了MDO操作概念中所討論的 "內部力量 "的需求。

聯合兵棋推演的結果

  • 陸軍MDO概念對聯合作戰概念(JWC)的發展做出了很大的貢獻。

  • MDO的大部分內容已經在聯合戰爭游戲中得到了驗證。

  • 許多這樣的戰役揭示了在沖突開始前部署的 "內部部隊 "的效用。

  • 陸軍內部部隊能夠在危機和沖突中實現及時的聯合射擊和有彈性的指揮和控制。

  • 在競爭中,前方的存在向盟國和合作伙伴展示了決心。

  • 陸軍的能力將地理上分布的效應匯聚到多個領域,以贏得勝利。

分析是MDO概念制定和演變的一個關鍵部分,以影響決策。分析工作,無論是陸軍內部的,還是陸軍主導、聯合參與的,或者是陸軍參與、聯合主導的,都提供了形成、測試和驗證MDO的方式。

隨著聯合作戰環境在作戰領域和地理上的擴展,用于生成、分析和評估潛在風險和機會決策的作戰情景必須不斷發展。情景設計必須明確地連接部隊使用、部隊發展和部隊設計的時間范圍。這使得開發和評估真正新穎的作戰方式成為可能。ACA將陸軍分析團體的工作與這三個時間范圍進行了優先排序。陸軍也正在創建一個全球近距離情景,作為ACA的骨干,以便為陸軍高級領導人的決策提供一個有凝聚力的參考空間。全球方案將在四個關鍵背景下改進現有方案。

地理背景:軍隊情景將以全球為重點。同行的對手是具有全球壓力點的全球行為者。他們不遵守整齊劃一的作戰司令部邊界。該方案還承認,在不同的地理環境下,需要不同的勝利理論。

時代背景:敵對國家的政治結構使他們能夠以幾十年而不是幾年為單位進行長期戰略規劃。為了保持相關性和有效性,陸軍必須擴大時間背景,并追求一個從2028年到2035年及以后的一致的知識圖景。

戰略背景:全球近距離情景將跨越競爭、危機和沖突的戰略環境,并將在充分考慮到整個政府的影響的情況下做到這一點。

機構背景:軍隊通過各種進程的匯合而發展,同時也通過理論的演變和概念的發展而發展。陸軍的設想將足夠強大,以促進分析,從而形成國防部的機構投資和決策過程。

b. 獲得位置優勢

校準部隊態勢(CFP)為21世紀的前沿存在提出了一種創新方法。陸軍為實現校準態勢所做的努力始于2020年的一項綜合戰略--印度-太平洋地區陸軍力量的轉型,目前陸軍正在與其他地區的作戰司令部共同制定計劃。

雖然大規模地面作戰的持久能力仍將是歐盟司令部和中央司令部等發達地區前沿態勢的關鍵部分,但CFP將利用多域編隊的強化技術能力,以更低的成本和更小的足跡實現作戰司令部所要求的效果。

作為有效的聯合防御和聯合防御的關鍵。第一島鏈中的聯合和聯合能力將混合反艦、防空和地對地導彈,以威脅對敵方部隊的早期破壞。這些行動將更加經濟實惠,因為它們將與區域伙伴協同進行。

c. 獲得能力優勢

i. 陸軍現代化的優先事項(6大項)

自2018年發布《陸軍愿景》和《陸軍戰略》以來,在六個廣泛的優先事項上追求物資現代化:遠程精確射擊、下一代戰車、未來垂直升降、網絡、空中和導彈防御以及士兵殺傷力。美國國會、國防工業和國際合作伙伴可以繼續相信,重點是不變的。一個審慎的、同步的方法,使戰斗方式、戰斗內容和身份現代化,將產生不可逆轉的勢頭,以建立2035年的多領域軍隊。

六個現代化優先事項將繼續推動多域陸軍的物資發展。整體大于部分之和--正是這些能力的組合將使陸軍能夠實施MDO。

1. 遠距離精確火力使多域部隊能夠穿透并消滅敵人的A2/AD能力,同時確保每個梯隊的軍事優勢。

2. 下一代戰車提高了陸軍的火力、速度和生存能力,使他們能夠在戰場上機動到優勢位置,并與機器人車輛組隊。

3. 未來的垂直升降平臺和技術提高了陸軍飛機的機動性、耐力、殺傷力和生存能力--增加了他們的作戰范圍和對近似競爭對手的有效性。

4. 陸軍網絡的現代化對于指揮和控制分布在廣闊地形上的部隊是必要的,匯集來自多個領域的效果,并在JADO中保持一個共同的態勢理解。

5. 空中和導彈防御能力將保護聯合部隊、盟國和合作伙伴免受有人和無人駕駛的空中和導彈威脅。

6.士兵殺傷力的改善將提高士兵個人快速了解和應對新情況的能力--提高他們的殺傷力、精確度和生存能力。

在每個現代化優先事項中,陸軍正在積極開發一套具體的系統和能力。陸軍的現代化事業由陸軍未來司令部(AFC)領導,并代表著一場全面的學習運動。通過以作戰概念為基礎的迭代式敏捷開發,并反過來影響這些概念,陸軍將有能力加強成功的項目并為聯合部隊提供先進的能力。

陸軍理解對長期研究進行深入投資的必要性。陸軍進行相關的、變革性的研究,以發現、創新和過渡為原則,提供科學技術(S&T)解決方案。陸軍科技部門對基礎和應用研究進行重點投資。陸軍將其實驗室與現代化工作相結合,并與德克薩斯A&M大學和卡內基梅隆大學等研究型大學簽訂外部合作協議。陸軍科技部門通過基于威脅的、概念驅動的和能力告知的工作,高度重視中期和遠期能力。

陸軍也為聯合和集合伙伴實驗和發展的合作活動做出了貢獻。陸軍和空軍正在通過空軍的ABMS(空戰管理系統)和陸軍的 "融合項目",帶頭追求聯合全域指揮和控制(CJADC2),這構成了一個多年的學習活動。融合項目是一個實驗項目,它將科學家與實地的士兵組合在一起。融合項目涉及所有軍種,并且在未來幾年將包括盟友和合作伙伴。陸軍也正在與英國陸軍在五個優先領域進行合作,以確保有效的MDO互操作性。

ii. ReARMM:在滿足當前需求的同時進行轉型

陸軍不能在真空中轉型;必須繼續滿足聯合部隊指揮官的作戰要求。陸軍的區域統一戰備和現代化模式(ReARMM)是單位生命周期模式,以平衡生產現代化的、高度訓練的和準備好的部隊,以供使用。

更高的作戰節奏(OPTEMPO)和降低的戰備能力削弱了陸軍為沖突提供預備部隊的能力。在OPTEMPO的斗爭中,以減少的部隊支持競爭的單位將有更少的時間和空間來進行有意的現代化改造。更加頻繁地使用士兵和裝備的組合也將消耗戰備能力,阻礙了新平臺、理論和編隊的發展,無法有效地應對國防戰略中提出的未來挑戰。

陸軍優先研究領域

  • 顛覆性能源學:增加發電量,縮小占地面積。

  • 射頻電子材料:利用鉆石材料獲得定向能量。

  • 量子研究:優化的傳感和通信,具有無與倫比的安全性。

  • 高超音速飛行:空氣動力學,材料,和工藝。

  • 人工智能:提高速度和敏捷性,以應對新出現的威脅。

  • 自主性:平臺的可操作性和越野機動性。

  • 合成生物學:反應性皮膚、光譜選擇性材料和反材料特性。

  • 材料的設計:對未來威脅的保護超額完成。

  • 增材制造:增加射程和殺傷力的下一代彈藥。

ReARMM解決了OPTEMPO的問題,同時為陸軍提供了一條從演進式現代化--對現有平臺的增量能力改進--過渡到革命性現代化的道路,即跳過幾代人的能力,實現轉型變革,迎接未來挑戰。

ReARMM將陸軍部隊與主要地區和職能相匹配,以便以可預測的方式向作戰指揮官提供部隊,同時提高戰備狀態,使之成為一支具有多領域能力的現代化部隊,并最大限度地加強人才管理。ReARMM的結構使陸軍能夠應對日常的競爭要求,同時又能對危機做出反應并在沖突中獲勝。

ReARMM通過建立部隊的習慣性調整,加強了校準部隊態勢的努力。這種調整提供了更多的機構知識和與作戰司令部、聯合部隊、盟軍和伙伴部隊的信任,并促進了對計劃、演習和關系的更好理解。習慣性調整將為一系列的軍事行動提供訓練有素的部隊,但要根據作戰指揮官的要求進行任務調整。此外,ReARMM試圖通過對每個師的部隊類型(斯崔克、輕型和裝甲)進行標準化來提高力量投射能力。這種調整通過編纂偶發輪換和提高動態部隊使用的靈活性,提供了長期的可預測性。最后,這種模式通過將正確的能力與適當的作戰司令部相匹配,改善了對全球一體化行動的支持。

iii. 現在調整多域能力的組織

目標要求對現有部隊的人員、訓練、裝備和組織方式進行改革,必須從現在開始,在各梯隊發展多領域能力的編隊。在陸軍現代化的每一個方面,從一開始就在追求聯合和集合力量的整合。未來的戰斗將取決于新的聯合和全球一體化水平,以及與盟友和合作伙伴的互操作性。隨著變革的步伐和規模不斷加快,陸軍必須能夠無縫和快速地整合聯合效應。為了實現這一目標,陸軍已經開始將軍團和師、自衛隊和多域特遣部隊(MDTF)與地理上的作戰指揮部相協調。

  • 軍團和師的總部:這些將是多域作戰總部,能夠整合聯合火力、情報和機動。軍團已經在區域上進行了調整。各師將在22財政年度之前進行調整。8個國民警衛隊師部將與現役部隊師部保持慣常關系,以加強訓練和機構知識,并在需要時提供增援。這些增強的總部組合將為作戰司令部提供他們所需的能力,以執行從競爭到危機的JADO。通過習慣性的調整,他們將與陸軍軍種司令部、CCMD、其他軍種和聯合總部以及盟國和合作伙伴發展深厚的機構知識--極大地提高了對計劃以及自然和人文地形的情況了解。

  • 安全部隊援助旅:陸軍創建了六個安全部隊援助旅,作為特別顧問單位,為外國伙伴軍隊提供訓練和建議。安全部隊援助旅的任務包括在世界各地的熱點地區對伙伴國家進行培訓、協助和提供咨詢。

SFABs在推進美國在全球的關系方面具有獨特的能力。在競爭中,自衛隊員建立信任、互操作性和伙伴能力。在危機中,自衛隊員能夠通過加強協調工作使聯合部隊和機構間團隊迅速做出反應。在沖突中,自衛隊可以加強與合作伙伴的協調,并可以擴大到具有完整任務能力的旅。

今天,自衛隊員正在非洲和亞洲各地行動。在未來,自衛隊將把規模較小的小組(小到12人)輪換到不同的國家,并根據需要進行替換,以建立一個持續的軍隊對軍隊的存在。

SFABs使安全援助和合作任務專業化。作為具有常設任務的永久性組織,這些部隊比以前的臨時 "建議和援助 "編隊表現出更一致的承諾,同時也釋放了常規的旅級戰斗隊和特種部隊單位。SFABs使聯合部隊的存在,建立信任并產生對未來危機的反應能力。

  • 多域特遣部隊:多領域特遣部隊代表了體現在一個組織中的敏捷發展。傳統的部隊組建結構要求各軍種對組織進行人員、訓練和裝備,然后將其完成后的狀態提供給作戰指揮官使用。多方捐助信托基金則打破了這一模式。每個多方捐助信托基金將被設計和定制為在所需的梯隊運作,以滿足被支持的聯合部隊指揮官的需求。從一開始,每個多方捐助信托基金將被分配或調整到一個作戰司令部,然后在作戰司令部的要求下進行建設、訓練和演習。這種敏捷的發展將確保一支更好、更有能力的部隊,使作戰指揮官能夠有效地競爭,并在必要時穿透對手的A2/AD系統,使所有的陸地、空中和海上部隊能夠自由機動。陸軍計劃建立五個多兵種部隊:兩個與印度洋-太平洋地區保持一致;一個與歐洲保持一致;一個位于北極地區并面向多種威脅;最后一個多兵種部隊與全球反應保持一致。與印度-太平洋地區接軌的1號海事工作隊將是2021年項目融合的核心。

iv. 維持

陸軍持續作戰為在擴大的戰場上作戰的廣泛分散的部隊提供了選擇,并使他們的作戰范圍、持久性和行動自由得到加強,而且從本土到近距離的局部地區都有延伸。為了向聯合部隊指揮官提供這些持續作戰的選擇和靈活性,陸軍持續作戰的功能概念通過五個方面的努力來實現。有彈性的綜合維持任務指揮部、有保障的快速力量投射、設置戰區、工業基地現代化和維持分布式作戰。陸軍 "維持 "功能概念還確定了三個后勤現代化的優先事項:減少能源需求和對分配系統的要求,聯合部隊的梯隊自動感應(數據可見性),以及聯合多式聯運自主/半自主分配。陸軍打算通過以下科技重點來實現這一目標:先進的電力解決方案、替代水源、先進的制造、分析決策工具/診斷、預知和綜合數據、自主補給、以及下一代材料和彈藥包裝解決方案。

v. 有保證的力量投射

設施作為基于能力的平臺,為陸軍的戰備、復原力和投射提供了基礎。陸軍和聯合部隊在有保障的快速電力投射方面的成功基礎在于陸軍設施的彈性,特別強調電力投射平臺(PPPs)、動員力量生成裝置(MFGIs)和軍事海洋終端(MOTs),以及配套的商業設施,以便在有爭議和退化的環境中繼續運作。

陸軍提供充足兵力的能力取決于有效執行部隊投射的所有要素,如動員、部隊投射和維持戰斗力。力量投射改革的結果是在所有領域的競爭環境中,在退化的條件下,有保證的快速力量投射。這需要財政和智力上的創新,以確保陸軍設施,重點是PPPs、MFGIs、MOTs和商業基礎設施,包括能源和戰略裝運港,都是準備好的、有彈性的和相關的,以便為聯合部隊指揮官提供選擇。

陸軍預置庫存(APS)必須立即做好準備,并需要不斷地進行演練。APS不能再被看作是戰略深層儲存,只能在沖突中使用。陸軍編隊必須練習快速投射部隊,與作戰配置(CFC)設備連接,快速移動到戰術集結區,進行戰前檢查,并為聯合部隊指揮官的立即使用做好準備。

APS正在演變為不僅僅是在危機和緊急情況下的力量投射:它本身就是一個在競爭中建立關系的工具。例如,印度洋-太平洋地區的APS(APS-4)正在與其新興區域伙伴一起開辟道路。這些設施加強了與當地和國家東道國政府的關系,并提高了部隊在危機或沖突中抵達的速度。

vi. 人員:陸軍的首要能力

在過去,陸軍在資本、技術和人員方面享有對任何潛在對手的競爭優勢。當競爭對手縮小技術差距時,人員將提供持久的優勢,以保持世界上最有準備、最致命和最有能力的陸地作戰部隊。

陸軍致力于在人才管理方面的創新和周到的領導。陸軍的戰備、現代化和改革工作必須得到21世紀人才管理系統和基本生活質量提升的支持,從根本上改善管理重心--人的方式。

陸軍必須保持與其他行業的競爭。這樣做有助于陸軍從工業時代向信息時代邁進,以保持和擴大陸軍的超強實力。陸軍必須通過優先考慮人力資本投資,使人成為其競爭優勢的核心,否則就有可能在潛在的對手面前失去超強的能力。

創新和變革的加速將增加對人員的技術和認知要求。這反過來將產生新的人員和培訓要求。美國正在改變戰斗方式,用什么戰斗,以及如何組織,但也必須改變訓練方式。發展士兵和領導人的技術技能,以便在這個明顯更加復雜的環境中作戰,是陸軍戰略的首要任務。實地演習是不可替代的,例如在作戰訓練中心,但必須用增強現實和合成訓練環境來增加這種訓練,這將極大地提高訓練的質量,而不需要大幅增加成本。諸如陸軍在卡內基梅隆大學的“數據科學家和數據技術員項目”以及在奧斯汀的軟件工廠等投資將為士兵帶來必要的數字專業知識,使指揮官能夠迅速適應未來戰場上面臨的挑戰。

  • "勝利很重要,而人民是第一要務。人民是士兵--正規軍、國民警衛隊和后備軍--他們的家人、平民和終身軍人--退役人員和退伍軍人。通過人民贏得勝利,人民將推動戰備、現代化和改革優先事項的成功。必須照顧好人民。" 美國陸軍第40任參謀長詹姆斯-麥康威爾將軍

vii. 促成再投資

美國陸軍認識到,其轉型努力需要艱難的選擇。陸軍對正在進行的項目進行持續的審查,以確定那些不會對 "瞄準點"設計作出貢獻的遺留系統。通過剝離或減少這些項目,陸軍可以重新投資于現代化項目。

僅在2020年,陸軍就在整個部隊中實現了24億美元的節約,以便在2021財年為陸軍的優先事項重新調整資金。

  • 減少或取消了低優先級的項目,以調整資金用于戰備和現代化建設。

  • 取消了41個項目,減少/推遲了39個與國防戰略或現代化優先事項無關的項目。

  • 通過提高訓練效率,重新調整了2億美元。

美國陸軍將與國防部領導層一起確定效率,確定優先事項,并減少與長期投資決策相關的風險。

VII.結語

美國陸軍為聯合部隊提供強大的、有能力的、準備好的和決定性的陸地力量,在國內和全球范圍內與其盟友和伙伴一起行動。通過轉變前沿態勢、能力和作戰理念,陸軍可以幫助聯合部隊獲得速度、范圍和聚合力,從而提供決策主導權和超強的戰斗力,使國家能夠繼續競爭、獲勝并推進國家利益。美國陸軍致力于今天的轉型,以應對明天的挑戰,這將確保美國仍然能夠通過實力來保證和平,即使是面對堅定的、能力越來越強的大國競爭對手。

當展望未來時,決不能忽視過去永恒的教訓:美國士兵是軍隊成功的關鍵。從列克星敦和康科德,到諾曼底的海灘,再到阿富汗的山區,人民是成功的原因。除非由最優秀的士兵和領導人來操作,否則任何技術現代化、任何全球位置優勢、或任何其他方面的戰爭都是不夠的。人力資源體系將進行轉型,以確保人民仍然是其首要能力,能夠建立關系,適應復雜的戰場,堅持不懈,并取得勝利。

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《美國陸軍多域作戰2028》(MDO 2028)是陸軍的未來作戰概念。該文件說明了陸軍需要如何適應和發展以在未來作戰中保持競爭性軍事優勢。該概念的關鍵組成部分是多域作戰的原則--校準部隊結構、多域編隊和融合--這使得敵人的反介入和區域拒止系統能夠被瓦解,并使軍隊能夠利用短暫的優勢窗口。這是一個取決于在時間、空間和目的上持續同步能力的概念,以實現跨領域的協同作用,并創造一個可利用的優勢窗口。聯合部隊目前通過"域聯合解決方案的階段性同步"來實施能力融合,這并不支持在針對未來同行威脅的競爭和利用的重復循環中快速和持續地整合多個領域的能力。因此,關鍵是要考慮什么能力可以讓軍事領導人克服這些技術和人類認知的局限性。一個可能的解決方案是將人工智能融入作戰管理過程。

本專著重點說明了將人工智能融入作戰管理過程以促進多域作戰融合的必要性。通過分析多域作戰的融合差距、人工智能的發展以及當前的指揮和控制系統,該研究旨在說明多域作戰中能力持續融合的復雜性迅速超過了人類的認知能力。此外,由于美國的對手正在大量投資于人工智能和自主性,將人工智能融合到作戰管理過程中的問題不是在戰場上取得優勢的問題。相反,問題在于如何擁有競爭性臨時可利用的優勢窗口的能力

介紹

簡而言之,速度在兩個不同的方面很重要。首先,自主性可以提高決策速度,使美國能夠在對手的行動周期內采取有效措施。其次,如果美國要維持軍事優勢,作戰能力向自主性的持續快速轉變至關重要。— DSB 自主性報告,2016 年

《美國陸軍多域作戰2028》(MDO 2028)是陸軍的未來作戰概念。這份文件說明了陸軍預計它需要如何適應和發展,以在未來的作戰中保持競爭性軍事優勢。該概念的關鍵組成部分是多域作戰的原則——經過校準的部隊結構、多域編隊和融合——這使得敵方反介入和區域拒止 (A2AD) 系統能夠被瓦解,并允許軍隊利用短暫的優勢窗口。這一概念取決于指揮官在時間、空間和目的上不斷同步的能力,以實現跨域協同并創造可利用的優勢處境。

目前,聯合部隊正在通過“域聯合解決方案的階段性同步”來融合能力,這一過程不支持在針對未來對等威脅的競爭和利用的循環中快速和持續地整合多個領域的能力。軍方領導人承認這一缺點和任務的復雜性,因此引入了需要開發新的軍事技術來填補關鍵空白的融合考慮。基于這些差距,未來的指揮和控制系統需要為所有梯隊的指揮官提供戰斗空間內所有聯合單位的完整共同作戰圖,并有能力快速傳輸偵察和目標數據,以通過動能和非動能手段攻擊擬議的目標。

然而,敵人在自主性和人工智能 (AI) 方面的發展極大地壓縮了時間窗口。由于時間窗口短,協調融合工作的任務很快超出了人類的能力。其他因素,例如彈藥優化和能力重置時間的需要,進一步增加了任務的復雜性。因此,至關重要的是要考慮軍事領導人需要具備哪些能力來克服這些技術和人類認知限制。一種可能的解決方案是將人工智能集成到作戰管理過程中。因此,多域作戰融合所帶來的挑戰提出了一個關鍵問題:美國陸軍是否需要一個人工智能引導的作戰管理系統,以便在多域作戰中成功地融合能力,對抗一個有能力使用自主和人工智能引導能力的同行競爭對手?

多域作戰之路

我們尋求獲得優勢的方式是在決定性的空間優化所有領域,以影響滲透。— 美國陸軍能力整合中心主任埃里克-韋斯利中尉

武裝競爭的一種現象是技術創新的武器化。從軍事角度來看,這是一個關鍵的進步,可以讓一個國家的戰斗力量在戰場上保持競爭優勢。為了推動能力發展,軍方領導人引入了未來的作戰概念。這些概念是預測軍隊需要如何訓練、裝備和組織自身以競爭和戰勝新興威脅的文件。目前,美國陸軍正在進行重大改革。此次重組將使軍隊轉向大規模作戰行動,并調整部隊以滿足國家安全戰略 (NSS)、嵌套式國防戰略 (NDS) 和國家軍事戰略 (NMS) 中概述的需求。這種變化代表了軍隊的范式轉變。在將近兩個十年的時間里,這主要集中在平叛上。對于美國陸軍來說,這項工作驗證了歷史不會重演,但卻是會押韻的格言。主要是因為當前未來作戰概念“MDO 2028”的引入促使轉型讓人想起過去的重組周期。一個相關的例子是 20世紀80年代中期引入空地一體戰學說引發的重組。

空地之戰是美國陸軍在冷戰高峰期對俄羅斯威脅的回應。它于 1986 年出版,提出了一個依賴于陸地和空中能力有效同步的作戰框架。在技術進步的推動下,復雜性不斷增加,導致 "事件的節奏加快",這是基本的前提。該文件的一個關鍵組成部分是引入了反映戰爭不斷發展的新術語。其中一個新術語是綜合戰斗——集中使用所有能力來擊敗敵人——它依賴于獲得和保持態勢感知的能力。基于對新興技術可以在戰場上提供優勢的認識,空地戰指導正在迅速發展的計算機技術集成。1986年美國防部向國會提交的年度報告中提出了所需的創新努力。聯合戰術融合計劃 (JTFP) 和聯合監視和目標獲取系統 (JSTAS) 是隨后出現的系統。這兩個系統都旨在為指揮官提供從各種來源收集信息并指導采用聯合動力努力追擊地面目標的能力。開發這些系統的必要性表明了兩個事實。首先,這些系統顯示了技術和戰爭之間的整體關系。第二,這些系統強調了軍事領導人承認,從現在開始,在戰場上有效同步軍事能力所需的速度和復雜性超過了人類的認知能力。目前的多域作戰概念將這一認識帶到了未來。

認識到美軍的競爭優勢正在減弱,麥克馬斯特中將(退役)和當時的國防部副部長羅伯特-O-沃克呼吁開發空地戰2.0。時任訓練與條令司令部司令的大衛-G-帕金斯將軍(退役)響應號召,推出了多域作戰。然而,在2016年美國陸軍年會和博覽會期間,帕金斯將軍(退役)指出,這個概念不是對空地戰或全譜作戰的改造,而是描述了一種革命性的戰爭方法。多域作戰被稱為革命性的一個關鍵原因是,它要求軍事力量的運作方式發生轉變。新的作戰方式的基本驅動力是科學和技術的快速發展,以及需要在競爭、失敗、利用和再競爭的連續循環中與所有領域的同行威脅進行競爭。

在中國和俄羅斯等大國競爭的推動下,2017 年的美國國家安全戰略 (NSS)指示軍隊需要擁有同時在多個領域與競爭對手競爭的能力。要建立跨域對抗敵人的能力,需要發展“新的作戰概念和能力,以在不保證在空中、海上、陸地、太空和網絡空間領域的主導地位的情況下取得勝利”。來自聯合推動者的可靠和及時的跨領域支持是成功競爭的關鍵要求和隱含任務。由此產生的域相互依賴意味著“一個域中缺乏訪問可能會在一個或多個域中產生級聯效應”。因此,美國空軍多域作戰戰略計劃助理教授賈里德·唐納利博士預測,未來的戰爭將在一個快速而復雜的多域連續體中進行,不依賴于一系列作戰條件的連續設置但需要跨多個域的能力永久同步。因此,了解不同域中存在的能力以及如何利用每種能力來獲得暫時的優勢是多域作戰成功的基礎。

在 NSS 和 NDS 的指導下,美國訓練和條令司令部 (TRADOC) 于 2018 年初推出了 TRADOC 手冊 525-3-1,即“美國陸軍多域作戰2028”。這是一個概念,作為前 TRADOC 總司令Stephen J. Townsend 強調,承認敵人有能力在多層次的對峙中提出挑戰并與美軍抗衡,其目的是“在時間、空間和功能上將美軍和其盟友分開,以擊敗我們。”

該概念提出戰爭演變的一個原因是,它將多個領域的能力互動形象化,這超越了在不同領域內的機動性或擁有實現跨領域效果的能力。相反,這個概念承認,技術進步改變了領域之間的相互關系和跨領域連接的速度。MDO 2028將這些變化納入了該概念的多域作戰原則--校準的部隊結構、多域編隊和融合--這使得敵方的反介入和反侵略系統被瓦解,并使軍事力量能夠創造短暫的優勢窗口。它們結合在一起,為指揮官在時間、空間和目的上匯聚能力創造了條件,以實現跨領域的協同,并創造一個可利用的優勢地位。此外,多域融合是一個可以通過整合人工智能引導系統來優化和加速的過程。

戰場上的人工智能

我們必須習慣這樣一個激進的想法,即我們人類將只是智能生物之一。— Alexander Kott,美國陸軍研究實驗室網絡科學部主管

人工智能是技術系統執行此前需要人類智能才能執行的任務的能力。這些任務包括觀察和識別模式、通過觀察學習、預測事件或采取行動的能力。中國是美國的主要競爭對手之一,認識到人工智能可以使戰場對稱性向他們的優勢傾斜。中國在人工智能引導軍事能力(包括自主武器系統)發展方面的大量投資證明了此觀點。為了在武裝沖突中保持相對優勢地位,美國需要發展將人工智能與決策過程聯系起來的反擊能力。當前的美國人工智能計劃主要集中在模式識別上,由于計算能力的快速增長,模式識別可以分析越來越多的數據以創建信息。

多域作戰是需要收集和分析大量數據以觀察和評估作戰環境發展。目前人工智能在軍事上的應用主要集中在后勤運輸和數據分析的支持上。然而,聯合人工智能中心和白宮人工智能特別委員會的成立,都標志著人工智能將擴展到國防部的其他領域。例如,美國陸軍未來司令部目前正在開展多項計劃,分析人工智能如何提高指揮官獲得態勢感知和做出明智決策的能力。一個重點領域是發展能力,以提高美軍同步效果和減輕日常認知任務的速度。強調開發人員和潛在的最終用戶之間的迭代合作,為該部門開發人工智能指導系統創造了條件,該系統可以 "產生并幫助指揮官探索新的選擇",并使他們能夠專注于選擇有利的作戰方案,使部隊和任務的風險最小化。

關于將人工智能納入作戰管理過程,關鍵是要區分將人類置于環中或環上的系統。根據機器人和自主系統的聯合概念,自主的定義是 "自動化的范圍,其中獨立決策可以為特定的任務、風險水平和人機合作的程度量身定做"。范圍本身包含了不同程度的自主性。在由TRADOC和佐治亞理工學院主辦的2017年瘋狂科學家會議上,專家們介紹了三種程度的自主性--完全自主、受監督的自主和自主基線。 一個完全自主的系統獨立于人類的實時干預,在人類不參與的情況下運行。在有監督的自主系統中,人類保持著實時干預和影響決策的能力,因此仍然處于循環之中。自主基線是目前各種現有系統中存在的自主性。在軍事應用中,這種自主性存在于人類監督的武器中,如愛國者和宙斯盾導彈系統,或AH-64D阿帕奇攻擊直升機長弓火控雷達,它獨立地 "搜索、探測、定位、分類和優先處理陸地、空中和水中的多個移動和靜止目標。"

Mitre公司的Richard Potember將機器學習視為 "人工智能的基礎",其重點是系統在無監督下學習的能力,并創建深度神經網絡,以支持決策和機器人應用。自主性和人工智能的整合是一個過程,不經意間將導致 "我們以前電氣化的一切,現在將'認知化'"。 支持將人工智能引導的作戰管理系統納入多域作戰的一個關鍵技術發展趨勢是,自主性和學習逐漸從感知轉向決策。這樣一來,人工智能可以減輕多域作戰中固有的復雜性。一個固有的復雜性是整合能力和做出跨越多個領域的決策能力,不是在幾分鐘或幾小時內,而是幾秒鐘內,如果需要的話。因此,將人工智能整合到決策和同步過程中,平衡有利于美國的觀察-定向-決定-行動周期。

在戰略層面,人工智能引導的系統可以影響推動不同領域的升級和降級的決策。在作戰層面,通用人工智能可以建立態勢感知和同步效果。為了支持多個領域的能力融合,人工智能 "處理來自在多個領域運作的各種平臺的大量信息 ",直接促進了MDO戰爭的兩個基本方面:速度和范圍。人工智能支持比敵人更快、更遠的打擊能力。這種能力能夠實時分析動態戰場,為快速打擊創造條件,將美國“友軍”的風險降到最低。美國國防科學委員會2016年的一項研究,提出人工智能系統能夠在一個動能瞄準周期內整合多種作戰管理、指揮與控制、通信和情報能力的觀點。此外,委員會評估說,這些人工智能引導的系統的累積效應可以在整個多域融合周期內改變戰斗的運行和戰略動態。

多域融合

AI 即將上戰場,這不是是否會出現的問題,而是何時和誰的問題。— 美國陸軍未來司令部司令約翰·默里將軍

在武裝沖突中,美國的競爭對手旨在整合他們的A2AD系統以建立分層對峙區。其目的是剝奪美軍聯合部隊在時間和空間上同步作戰的能力。俄羅斯的S-400 Triumf是美國部隊在大規模戰斗中可能面臨的系統代表。S-400是一種移動式地對空導彈系統,擁有對付從無人機到終端彈道導彈的各種武器系統的能力。該雷達可在600公里范圍內跟蹤目標,并具有100公里的交戰范圍。該系統提供的關鍵技術進步之一是傳感器到操作手的全自動循環,使該系統能夠同時跟蹤和打擊多達80個目標。這是支持MDO 2028假設的一個例子,即美軍在大規模對抗同行威脅的敵對行動開始時,不能假設自己在任何領域擁有優勢。為了在競爭、滲透、分解和利用的連續循環中攻破敵人的防御系統,美國陸軍的多域作戰框架引入了多域作戰的三個原則--校準的部隊態勢、多域編隊和融合。

校準的部隊態勢是指能夠迅速適應和改變作戰環境的部隊和能力組合。其目的是找出潛在的弱點或在戰場上創造不對稱性,以建立一個可利用的局部優勢窗口。前方存在的部隊支持在整個軍事行動范圍內快速升級,以滲透和瓦解敵人的系統。這些部隊被安排具有任務指揮、火力、情報收集、維持、信息活動和特種作戰能力。遠征部隊具有在需要時進行聯合強行進入行動的能力,并為后續部隊創造了條件。這些部隊通過空中和海上部署,可在幾天或幾周內完成。

多域編隊的重點是使較低的梯隊能夠對近距離的威脅進行進攻和防御行動。支持多域編隊的三種能力是進行獨立機動的能力、采用跨域火力的能力和最大限度地發揮人的潛力。為了支持在有爭議的領域內達到軍事目的,MDO 2028認識到軍團、師和旅梯隊的單位需要獨立行動,不受上級總部資源優先級的限制。因此,他們需要擁有有機的后勤、機動、火力、醫療和通信網絡,使部隊能夠在預先確定的時間內獨立作戰。作戰概念目前的框架要求這些梯隊 "在通信線路高度競爭的情況下,仍能維持數天的進攻行動。"維持進攻的能力是由指揮官采用跨域火力的能力來驅動的。

跨域火力是指在暫時脫離上級總部火力支援的情況下,對火力能力進行整合,并具有冗余性。這個過程包括直接和間接火力單位、保護能力和電子戰裝置,以及 "多光譜融合彈藥,以及網絡空間、空間和信息相關能力"。為了加強在復雜和快速發展的多域作戰環境中的決策過程,需要開發 "由人工智能和高速數據處理支持的人機交互"。 校準部隊態勢和創建多域編隊都是為了實現本文所認為的多域作戰的一個關鍵組成部分--融合。

MDO 2028將融合定義為 "在所有領域、電磁頻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,優化效果以超越敵人"。盡管它可能看起來像目前聯合能力的整合和同步延伸,但這個概念與目前應用的聯合能力有很大不同。這主要是因為它不是在時間和空間上按順序消除沖突的過程,而是由目標周期和任務分配命令指導和限制。相反,它是在窗口期中對所有領域的效果進行持續的同步化,在空間和時間上都有很大差異。要在一個同行競爭的環境中競爭,需要有能力通過跨域的協同作用創造暫時的領域超越。這種協同作用集中在決定性的空間。決定性空間是時間和空間上的一個物理的、虛擬的和認知的位置,它使美國部隊能夠獲得一個可利用的明顯優勢位置。此外,由于軍事單位期望同時對抗多種威脅,多域融合要求在所有領域的競爭連續體中同時進行系統分解和中立化。

快速指揮和控制為指揮官通過跨域協同和分層選擇,實現融合創造了條件。因此,軍事指揮官在任何特定時間點擁有對戰斗空間內運作的所有聯合力量的整體態勢感知是融合的一個關鍵組成部分。MDO 2028確定了兩項要求,即必須開發技術先進的指揮和控制系統并將其整合到多域編隊中以促進這一進程。第一個是需要 "每個梯隊的指揮官和參謀人員都能得到所有領域的戰斗可視化呈現并且指揮",并迅速調整能力以實現融合。第二是有能力迅速協調聯合能力的匯合,以對付敵人的特定弱點。

指揮官在目的和時間上實現融合能力的關鍵是五個融合要素的同步化--準備時間、計劃和執行時間、持續時間、重置時間和周期時間。對這些要素的考慮使指揮官能夠計算出從啟動開始達到效果所需的時間,以及為新一輪的重新競爭重置能力所需的時間。在這個框架內收斂多種能力的過程因不同的能力使用率而進一步復雜化。雖然周期率提出了一個無限的使用序列,但使用率代表了一個與 "彈藥和消耗性虛擬武器 "相聯系的不斷減少的單位。 由于后勤是有爭議的,可預測的補給沒有保證,指揮官在多域融合中面臨著額外的挑戰。這個挑戰就是優化現有彈藥的使用,并使彈藥的使用與聯合能力的協調相一致。

目前可用彈藥的數量限制和無法建立庫存可能會導致未來大規模作戰行動中后勤儲備嚴重不足。為了延長軍隊的續航能力,特別是在跨越軍事爭端地區的交通線作戰時,需要對各種系統的武器狀況進行持續評估。在動能范圍內對所有聯合平臺進行 "優化和排序射擊 "變得至關重要。這種優化和排序過程,同樣迅速超過了人類決策者的認知能力,并提出了一個技術作戰管理系統的缺陷,該缺陷會對聯合能力的有效融合產生不利影響。

美國陸軍在多域戰斗空間中實現作戰敏捷性的核心是能夠從不斷增長的綜合數據集中創造理解,同時保持 "卓越的決策速度"。戰場上永遠存在著未知情況和沖突,但減少觀察環境變化和相應調整部隊方向所需的時間,可以提高決策和行動速度。提高對聯合部隊在各個領域內的所處位置的認識,相對于敵人和他們的作戰和戰術計劃,對于加速較低層次的機動是必要的。此外,短暫的機會窗口要求未來的作戰管理系統迅速將傳感器與射手相匹配。

在美國陸軍的現代化框架內,新興技術需要為兩個關鍵的技術和組織上的不足提供一個解決方案。首先是保持對作戰區域內所有聯合軍事單位完全態勢感知的能力。第二是迅速建立從傳感器到射手的冗余回路能力,其中包括所有可用的聯合單位并考慮到能力的不同再生周期。這是一項任務,根據需要處理的數據量,當聯合軍事單位在有爭議的戰場上競爭時,需要持續同步,這很快就會超過人類的認知能力。將人工智能融入作戰管理過程可以減輕這種人類的局限性。

當前的作戰管理系統

我們的投資重點之一是網絡,這并非巧合……因此我們有能力將這種目標快速傳達給另一個領域。— 美國陸軍未來司令部司令約翰·默里將軍

實現多域融合的最關鍵步驟之一是開發聯合指揮和控制(C2)系統,將整個戰斗空間的能力縱向和橫向聯系起來。2017年,SYSTEMATIC公司獲得了設計美國陸軍新型作戰管理系統 SitaWare 的合同。美國陸軍戰術任務指揮部負責人 Shane Taylor 中校稱該系統是“一種開箱即用的解決方案,用于跨梯隊同步任務指揮數據,這為陸軍遷移到通用架構的目標提供了一個跨越式發展的機會。”該系統提供的一些進步包括簡化指揮所 C2、改進與聯合和聯盟伙伴的互操作性以及標準作戰功能融合框架。該系統的另一個關鍵功能是能夠快速擴展大量數據并以提高指揮官態勢感知的方式呈現。

在美國陸軍的作戰環境中,SitaWare 是一個指揮后計算環境組件,有望消除信息和情報孤島,并可集成為通用作戰平臺。 SYSTEMATIC公司承認未來的作戰需要情報、后勤和作戰系統的快速同步。因此,當前系統旨在分析大型數據集并在直觀的用戶界面上顯示相關信息。因此,它可以實時建立指揮官的態勢感知并提高他們的決策速度。此外,系統軟件符合各種民用和軍用互操作性標準,這使得系統更容易與其他聯合和聯盟平臺連接。

為了在各梯隊之間嵌套系統,SitaWare的用戶界面應用程序和顯示器可根據操作環境的要求進行定制。縱向信息共享確保所有梯隊之間共享共同數據。為了提供戰術層面上的態勢理解,該系統具有對輕型、輪式和裝甲編隊的美國“友軍”跟蹤能力。該系統的另一個關鍵特征是綜合指揮層。這一功能使指揮官能夠根據作戰環境的變化,迅速傳播對原始命令的更新和修改。然而,SitaWare的設計并不是為了指導效果。因此,它不能充分加快傳感器到射手的周期,不能提高指揮官在有爭議的環境中有效地匯聚聯合能力,以對抗擁有自主和人工智能支持的武器平臺的同行威脅。

在解決未來多域作戰要求的另一項努力中,美國陸軍啟動了一個內部項目,旨在 "增加物理目標、數據收集、數據分析和自主決策在戰場物聯網中的整合。"該項目專門用于填補美國陸軍領導人評估的商業生產技術沒有充分解決的差距。弗吉尼亞理工大學的專家預測,項目的主要挑戰之一是 "處理許多復雜的變量 "的能力,這影響了結合從博弈論到分布式學習等方面的能力。這些挑戰由于以下事實而被放大:美國陸軍目前的技術開發工作側重于能力的實戰化,很少考慮整合軟件和硬件,使這些系統能夠與各種聯合能力溝通。

該項目的重點是將人工智能引導的系統置于回路中,為指揮官提供在戰斗空間的各種傳感器平臺上收集的大量數據的綜合分析。通過收集相關傳感器系統的數據,分析敵人的能力分布,并將其與可用的美國“友軍”武器系統進行比較,該系統提供關于如何最有效地實現效果的建議。為了使這一過程有效運作,指揮官必須放棄相當程度的控制權,因為他們允許系統 "為如何發動戰爭選擇最合適的戰略"。盡管有這種擔憂,陸軍下一代戰車跨功能小組的副主任凱文-麥凱納里承認,人工智能在多域作戰中是必不可少的,因為它提供了可將目前九十六小時的師級目標定位周期 "減少到九十六秒 "的能力。總的來說,"四分衛項目 "是幫助指揮官 "準確了解戰場上的情況,然后根據可用的和其他因素選擇最合適的戰略。"該倡議是能夠在時間有限的決策空間中有效地融合能力邁出的重要一步,因為它將人工智能的作用提升到數據可視化工具之外,使其成為戰斗戰略工具。

對人工智能在作戰管理過程中的可靠性的擔憂可以通過云架構和深度學習系統的快速發展來緩解。與人類互動類似,在人工智能和自主系統發動的戰爭中建立信任需要時間。中校Wisham,"四分衛"項目的負責人之一,指出這需要一個深思熟慮的策略來證明系統是可靠和有效的,由于很難或不可能追蹤到神經網絡的決策路徑,這就很復雜。 然而,Nvidia公司的機器人研究員Dieter Fox預測,這是一個有解決方案的問題,因為研究人員繼續開發分析神經網絡和機器學習過程的新程序,在未來可以解決這一問題。要分析網絡和學習過程是人工智能的一個關鍵方面,因為它允許開發人員在一個設定的決策框架內約束自主學習系統。另一個認識到發展人工智能啟用能力重要性的部門是美國空軍。

由于確定需要開發多域 C2 系統,美國空軍打算用“衛星、有人機和無人機上不同傳感器的全新網絡”取代其傳統的聯合監視目標攻擊雷達系統。這種新能力的名稱是先進作戰管理系統(ABMS)。盡管項目當前的重點是連接美國空軍單位,但其最終目標是開發“未來作戰的數字神經系統”。美國空軍準將、美國空軍聯合部隊整合總監戴維·熊城(David Kumashiro)表明,他們的方法集中在這樣一種觀念上,即如果“你不遵循開放系統架構的標準,你就會發現自己在場邊,與戰斗無關。” ABMS結構建立在現有的基于云的目標定位助手之上,旨在有效跟蹤目標和飛機。通過擴展這一概念,美國空軍規劃人員希望專注于網絡機器對機器的交互。該項目的指導思想是開發可以“像樂高積木一樣拼在一起”的系統,以快速輕松地連接聯合能力。

總體而言,將人工智能整合到作戰管理過程中的需求是由一種認識驅動的,即在作戰領域將美國軍事部門聯系起來對于保持競爭性軍事優勢是必要的。如果不走人工智能整合的道路,就有可能對美軍在未來的戰斗中擊敗近似競爭對手的能力產生不利影響。以下兩個場景說明了在軍團和師級的多域作戰中,人工智能引導的作戰管理系統如何影響戰場上的動態。

方法

長期規劃使軍方能夠集中研究和開發工作,并指導人員配備、訓練和裝備決策。這個過程的核心是制定評估發展中威脅的概念。 MDO 2028 是一個包含假設和預測以推動軍事戰略的文件示例。聯合出版物 5-0“聯合規劃”,將假設定義為“關于當前態勢或事件未來進程的假設,在缺乏事實的情況下假設被認為是真實”,這對于推進規劃過程至關重要。為了提供一個將軍事能力和需求與預期的未來作戰環境聯系起來的背景框架,軍事規劃人員創建情境以增加理解。這一過程使各級軍事領導人能夠“接觸可能的未知情況,并且吸收理解它”,并提出解決方案。因此,情景模擬是作為創建承認技術發展可行框架的一種方式。然而,重要的是不要將情景與具體預測混為一談,而應將其視為擴展可能性領域并根據預期的技術發展識別未來機會的工具。此外,重要的是要認識到情景構建的一個潛在因素是不確定性。為了展現不確定性和復雜性,同時保持情景“介于預測和推測之間”,需要整合歷史和當前信息,識別行為模式,以及“構建 關于未來的連貫敘事。”其他重要的考慮因素是場景需要與可信的現實生活條件保持一致。

布加勒斯特國防大學國防與安全研究中心的研究員 Marius Potirnich 創建了特定軍事情景分類。他提出的兩個類別是戰略情景和演習情景。戰略情景是出現最廣泛的類別,考慮了在整個軍事行動中可能發生和使用的軍事事件和能力。演習場景嵌套在戰略場景框架內,并進一步細分為真實和虛構。真實場景使用現有軍事能力,在現有作戰環境的約束下,分析現實世界任務集中的情況。虛構環境評估軍事能力的現狀以及預期的未來能力,并將它們置于基于已發布的軍事行動概念和現代化框架的預期威脅環境中進行預測。

本專著介紹了兩個虛構的場景,以說明在未來的多域作戰中集成人工智能引導作戰管理系統的潛在影響。所有場景都基于與對手(如中國)發生沖突的環境。第一個場景以軍梯隊為背景,重點關注空中和海上動能打擊的融合,以及“支持軍區機動計劃或代表下屬梯隊”的網絡空間活動。第二個場景設置在師梯隊,側重于聯合能力的融合和需要分析和傳播的“大量情報的定制”。對手的A2AD和軍事創新努力以及美國陸軍的 MDO 2028 和當前的現代化舉措被用作背景情景。場景是嵌套的,最后評估了美國陸軍是否能將人工智能納入其作戰管理流程,以便在當前的MDO 2028現代化框架下有效地融合多域作戰能力,以及如果該部門不能這樣做的潛在風險。

范圍和限制

這本專著的框架是美國陸軍的多域作戰概念。重點不是討論人工智能在戰場上的法律和道德以及考慮人工智能產生在兩個方面產生的后果。相反,它旨在評估人工智能如何幫助在日益復雜的作戰環境中實現多域元素的融合。由于人工智能領域的快速變化和發展,評估是在概念層面進行的,沒有深入探討人工智能在戰爭戰術和作戰層面的廣闊應用前景。對算法是否可以指導能力融合的評估是基于當前的發展,以及機器學習、量子計算和自主機器對機器組合領域的預期進行的。該專著所介紹的和用作基礎的所有信息都完全來自于已被批準公開發布的渠道。因此,有可能存在與本專著的假設相矛盾的機密文件。

戰略框架(情景一和情景二)

在2035年。根據“一個中國”的政策,中國軍隊已經開始收復臺灣,并開始阻止美國海軍進入中國南海。為了捍衛自己的利益,中國軍隊的導彈防御力量處于高度戒備狀態。綜合性的反介入和反侵略網絡得到了中遠程導彈、各種反飛行器和防空武器以及各種中遠程情報收集和監視能力的支持。中國的《新一代人工智能發展規劃》在過去15年中指導了軍事技術的發展。在 2017 年的介紹中,中國領導層宣稱“人工智能已成為國際競爭的新焦點。人工智能是一項引領未來的戰略技術; ……發展人工智能作為增強國家競爭力和保護國家安全的重大戰略。”因此,中國每年投資超過 150 億美元用于“智能技術”的發展,重點是人工智能引導的自主能力。中國的人工智能整合上付出不僅僅在軍用機器人領域,還包括自主軍事決策。基于人工智能在推理、作戰指揮和決策的潛力,中國領先的國防公司負責人,認為“在未來的智能戰爭中,人工智能系統將就像人類的大腦一樣”。因此,美國軍方面對的是一支具有在機器對機器團隊的前沿運作能力的中國部隊。

自主偵察無人機、攻擊機和導彈發射器整合到一個由人工智能引導的傳感器到射手網絡中。這些發展成倍地加快了戰斗的速度。對手的系統可以同時跟蹤和打擊數百個目標,并在需要時快速重新接觸和重新分配單位。為了競爭和滲透對手多余的防御結構,需要美軍快速、持續地匯聚能力,以“滲透和瓦解”A2AD 保護傘。這些行動能夠建立臨時的優勢窗口,軍和師梯隊可以利用這些優勢機動進入戰術支援區和近距離區域。在這些區域內,軍以下的梯隊可以集中他們的有機能力對抗敵人。這反過來又使軍團能夠在不斷的滲透和整合的循環中重新競爭和整合能力,為下級梯隊部隊的利用創造條件。

為了應對對手的現代化努力,美國陸軍在國家安全戰略、人工智能指令和多域作戰理念指導下,對機器-機器團隊聯動進行了大量投資。因此,美國的軍事能力包括一系列可以感知、協調效果以及指揮和控制的自主學習的作戰網絡系統。單個自主機器人和無人機系統,以及更大的無人駕駛飛機、海軍和導彈投送系統,都在該框架內作為自主節點運行。美國私營公司在量子計算領域的重大進展為美國軍隊提供了處理速度和響應時間方面的競爭優勢。這提供了一個戰機,使美國“友軍”能夠比對手更快地觀察、定位、決定和行動。但是,由于技術的進步,John Boyd 的 OODA 循環不再以分鐘為單位執行,而是以秒或毫秒為單位。這些新出現的威脅導致美國越來越多地將人從循環中移除,這使得聯合部隊能夠“以比對手更快、更有效的節奏作戰”。然而,受到有關在戰爭中使用自主制導系統和人工智能的道德法規的限制,美國軍方仍然將人類置于決策循環中。其結果是在指揮和控制層面有效整合了人機協作,允許指揮官在連續競爭期間從一系列進攻行動中選擇進攻方案,同時依靠自主的人工智能引導行動進行保護。

美國陸軍的關鍵指揮控制系統是由人工智能引導的作戰管理系統。它是美軍戰場網絡的樞紐。該系統從作戰環境中的所有聯合傳感器收集數據,并不斷從戰區和國家收集數據的單位中提取和推送數據,以構建共同的作戰圖景。這使系統能夠分析敵方和美國“友軍”在戰場上的位置。由于該系統是自主學習的,它會不斷評估敵人的行動和能力。同時,它對美國“友軍”能力及其狀態有完整的認識,包括各種系統的再生時間、彈藥消耗率和補給狀態。因此,該系統可以識別敵人的弱點和威脅,并執行一個連續的評估周期,以預測美國“友軍”聯合能力如何融合以在戰場上創造暫時的優勢。此外,作戰管理器還計算彈藥優化、能力調配和能力的使用,以達到預期的效果,同時最大限度地減少附帶損害和對部隊的風險。

在戰場網絡內,該系統與所有領域的聯合能力相聯系。各種作戰管理系統本身是橫向和縱向連接的,這使它們能夠跨多個域快速執行任務和重新分配任務,而不會失去實現各自目標的能力。與所有的傳感器和射手相連,允許系統控制傳感器到射擊者的連接,并分配最好的武器系統來實現動能和非動能效果。在保護作用中,作戰管理系統完全自主運行控制消除敵人對美國“友軍”和指定保護區的威脅。由于連續的進攻性競爭的融合能力必須嵌套在更高的總體目標中,作戰管理系統將人置于進攻行動的循環中。該系統分析了美國“友軍”能力通過在不同梯隊的聯合能力融合所能達到的各種效果。

多域框架將美國陸軍部隊視為遠征部隊。這個梯隊的關鍵作用之一是擊敗和消滅遠程和中程系統。因此,他們是在其控制范圍內各師的輔助力量。為了與同級別的威脅相抗衡,關鍵是要整合能力,以對抗對手的防空、遠程地面火力和反艦導彈。此外,在需要時,軍團總部負責指揮和控制在其作戰區域內運行的多域聯合能力。融合動能聯合火力的主要目標是摧毀敵人的中程武器系統,以促進師和旅單位的自由機動。最后,軍團負責同步國家、戰區和內部單位的情報收集工作。網絡空間能力本質上集成在融合工作中,包括國家和戰區級單位。總體意圖是對融合工作進行分層,以提供多種選擇并創建各種跨域協同能力變化。

在競爭周期內,軍團的重點是對敵方防御系統的滲透和瓦解。對對手A2AD保護傘的滲透,包括瓦解敵人的遠程火力系統。這包括使雷達和關鍵指揮和控制節點失效,這可能比破壞運載系統產生的影響更大。滲透的另一個方面是對手地面部隊機動的較量,以及在暫時優勢窗口期間與美國“友軍”從作戰和戰略距離機動的同步。

在師級,部隊的重點是分解和利用。在沖突開始時,他們可以作為前沿存在或遠征部隊。該師的主要作用是為下級部隊在近距離區域機動和對抗創造條件。該師的主要職責是“航空、火力、電子戰、機動 支援和多旅機動以獲得優勢位置。”關鍵是摧毀或消滅對手的中程火力單位。在這個梯隊,該師有能力將有機單位與上級司令部同步,并整合分配的空軍和海軍能力。與擁有自主和人工智能引導系統的相同競爭者相比,兩個梯隊的成功都受到他們進行多域同步的能力和能力自主水平的影響。

情景 1 – 軍團梯隊

美國陸軍第 18 空降兵團總部位于作戰支援區。該組織的主要作用在戰場上創造條件,使其控制下的各師和增援部隊可以利用這些條件進入近距離機動區域。進攻行動以四個目標為中心--消滅對手的遠程防空單位,瓦解對手的中程火力能力,限制對手的地面部隊速度,以及創造 "通過分配資源、安排師的機動順序并將其與縱深結合起來,在較低層次上實現匯合。" 雖然近距離和縱深機動區的距離超過1500公里,但盟軍一直處于中程彈道導彈的動能目標和網絡及太空領域內的非動能目標的威脅之下。

為了保護,美國第 18 陸軍空降兵團的 AI 作戰管理系統不斷連接到國家和戰區的情報收集單位以收集情報。一旦發現對手的威脅,作戰管理系統就會自動與戰區和國家傳感器協調,以確定威脅,并促進傳感器的交接,確保收集情報的完整性,同時減少不必要的情報冗余。同時,它識別出跨所有領域的多個交付平臺,以構建一個強大的殺傷鏈,盡管可能丟失主要聯系,但該殺傷鏈可在時間受限的環境中執行。

空間傳感器為系統提供有關敵人遠程和中程火力能力的各個組成部分配置信息并且能持續更新。與此同時,作戰管理系統將海軍驅逐艦識別為最有可能成功摧毀來襲導彈的單位。同時,該系統識別出可以對威脅做出反應的其他美國“友軍”單位,并根據其當前對整體作戰環境的評估對其進行優先級排序。系統基于其算法考慮的一些因素是:強制風險、成功概率、彈藥狀態、能力重置時間和附帶損害。

對于保護工作,作戰管理系統以人在環結構中運行。這意味著軍團的作戰中心可以觀察事態發展,并在緊急情況下進行干預,但該過程是為作戰管理系統自主運行而設計的。對手威脅的程度以及他們可以運行的速度推動了對自主運行的需要。一旦檢測到來襲導彈,作戰管理系統就會在幾秒鐘內執行概述的序列以摧毀對手的威脅。這個循環實時并持續運轉,以應對新出現的威脅。三個方面使得智能引導的作戰管理系統在國防領域的自主運行方面變得至關重要。首先,能夠在幾秒鐘內關閉射手到傳感器的鏈接,以應對以高超音速單位的威脅。其次,建立強大和冗余殺傷鏈的能力,可以快速整合備用和應急能力。第三,在優化使用有限且難以再補給的資源的同時指導保護工作的能力。在保護行動的同時,該系統分析作戰環境以檢測進攻行動的機會。

對于進攻行動,作戰管理系統以人在回路中的模式運作。美國政府關于人工智能和自主武器的道德使用政策,以及公眾對使用人工智能引導的自主武器系統的看法,是決定將人類留在決策鏈中的基礎。美國陸軍的“四分衛項目”為構建當前的作戰管理系統提供了框架。與保護工作類似,作戰管理系統不斷從外部和有機傳感器中提取數據。然后,它評估聯合能力如何融合以暫時禁用對手的部分防御傘,并允許下屬單位推進并將其有機單位帶入射程。

由于聯合單位在在時間和空間上的協調需要在幾秒鐘內執行和同步,因此需要作戰管理系統不斷分析作戰環境。在此過程中,它重組了 OODA 循環概念的部分內容,以獲得以秒或毫秒為單位的自主對手決策周期的能力。該系統通過持續觀察戰場空間并同時分析美國“友軍”的行動來應對威脅,而不是觀察后再確定方向來實現這一目的。然后,該系統會產生一系列可用的選項來進行攻擊性打擊。在軍團的行動中心內,選項顯示在交互式顯示器上,允許具有適當釋放權限的個人決定采取何種行動。通過不斷分析和重新配置可能的傳感器到射擊者的回路,該系統創建了一個決策空間,可以減輕將人置于回路中對抗嚴重依賴自主能力的對手缺點。在作戰中心的相關權力機構確認以對手單位為目標后,作戰管理系統通過在時間和空間上同步依賴的效果,將來自各種選定的聯合推動者的能力融合起來。

在這種情況下,在發射美國“友軍”導彈之前,作戰管理系統會協調進攻性網絡行動,威脅信號淹沒對手雷達,這增加了導彈成功穿透敵人的反介入和區域封鎖傘的機會。一旦產生網絡效應,作戰管理系統就會指揮導彈的發射并觀察對手的反應,以在必要時重新發射另一枚導彈,并檢測更多額外的目標。導彈找到目標并摧毀它。一旦傳感器確認影響,作戰管理系統就會向與現有信息作戰工作線相一致的媒體傳播消息。同時,作戰管理系統會重新計算美國“友軍”運載平臺的彈藥可用性和回收率。這些數據用于優化未來打擊的彈藥使用,并為保障部隊建立補給優先順序清單。

隨著美國“友軍”的推進和軍團塑造縱深機動區和作戰縱深火力區,這一過程不斷重復。美國陸軍師利用暫時的優勢窗口和機動自由來推進并將對手帶入其有機武器系統的有效射程內。這為近距離和縱深機動區域的對抗創造了條件,從而改變了戰場邊界并重新啟動了競爭循環。

場景 2 – 師梯隊

在美國陸軍第18空降團創造條件后,第3步兵師陣地機動進入附近區域,擊敗對手地面部隊。該地區是第一次軍事編隊爭奪“控制物理空間以支持戰役” 目標,在與對手近距離作戰。由于美國“友軍”地面部隊預計將在這個爭端空間進行獨立機動,因此擁有比對手更快的能力匯合對于推動節奏并保持主動權至關重要。地面機動部隊的目標是在臨時優勢窗口期間協調機動,以“擊敗敵軍、破壞敵方能力、物理控制空間以及保護民眾”。附近地區的對手依賴于由自主情報、監視和偵察 (ISR) 打擊系統、綜合防空系統和地面聯合兵種編隊組成的互聯網絡。將人工智能整合到決策周期中,大大加快了對手的行動節奏。為了獲得優勢地位,需要不斷中斷對手的能力,最好是在他們的指揮、控制和傳感器節點。

隨著第 3 步兵師部隊的機動,作戰管理系統不斷收集和比較數據,以構建一個共同的作戰圖,說明美國“友軍”和敵軍的組成和部署。根據數據,系統開始分析對手的防御網絡,以識別對手的傳感器、ISR 平臺和信息流。在此階段,地面部隊分散作戰,作戰管理系統側重于迫使對手暴露其能力的欺騙措施。一旦對手暴露了他們的系統,作戰管理系統就會將國家和戰區單位收集的偵察數據與鄰近單位情報和偵察能力收集的數據同步。然后它與相鄰單位和上級司令部的作戰管理系統協調,以消除交戰沖突。此操作可確保多個跨梯隊單位不繼續攻擊同一目標。

一旦上級司令部的作戰管理系統將權力下達給第 3 步兵師,該師的作戰管理系統就會掃描整個組織的能力,以建立一個成功可能性最大的傳感器與射手的連接。如果系統無法建立連接,或成功概率低于預定閾值,系統會將目標推回上級總部系統,以擴大可繼續攻克目標的可用聯合單位陣列并提高成功概率成功。當威脅單位可以用有機單位追擊時,師作戰管理系統會確認美國“友軍”的部署以清理地面,分析各種武器系統的彈藥狀態,并分配給確定的投送平臺。一旦傳感器周期完成,作戰管理系統就會向選定的武器系統發出信號以進行交戰。

釋放彈藥后,作戰系統會立即更新彈藥供應狀態,重置再生周期,向后勤作戰支援部隊發送補給請求,并跟蹤威脅直至其銷毀。這是一個需要幾秒鐘的循環,并且在滲透和分解過程中反復發生。隨著師部隊的推進,作戰管理系統在支持美國的各種媒體平臺上推送信息作戰信息。每一次積極的參與都伴隨著針對該地區人口統計的信息傳遞工作。隨著行動的進展,該系統不斷評估對手的信息活動并提出建議的反信息,使美國“友軍”在信息頻譜中保持主動權。

當美國“友軍”繼續在對手的反介入和區域拒止保護傘內展開對抗時,作戰管理系統會反復識別對手傳感器并建立冗余殺傷鏈來擊敗對手地面部隊。每次消滅對手ISR 傳感器時,系統都會評估破壞對敵方與美國“友軍”編隊交戰能力的影響。機動部隊利用隨后建立的臨時非覆蓋區域來推進其建制單位。同時,作戰管理系統重新啟動網絡、空間和無人機傳感器的融合以檢測新目標,并融合能力以建立一個新的臨時窗口期,可用于推進機動師地面部隊。

這些活動在幾秒鐘內發生,并且事件發生的速度遠遠超過人類的認知周期。隨著行動的進展,作戰管理系統的自主學習算法繼續分析和識別對手行為中的模式。因此,該系統可以實現與對手地面部隊及其防御努力的持續競爭循環。

影響

美國對手整合和融合自主性和人工智能的意愿推動了美軍發展和使用對抗能力的需求。這些進展提出了在面臨對等威脅時快速連續執行多域融合的需求。由于跨多個領域融合能力需要分析大量信息,因此該過程將人為主導的同步過程推到了敵人的決策周期之外。此外,多域融合涉及建立冗余殺傷鏈。通過消除沖突建立一個單一的傳感器到射手銜接鏈是不夠的。相反,融合需要在必要時識別和使用可以繼續攻擊目標或提供保護工作的冗余能力。由于存在優勢窗口的時間框架不斷縮短,建立快速同步聯合能力的冗余殺傷鏈是一項關鍵且需要同步完成的工作。

總體而言,未來的作戰管理系統必須在聯合平臺上進行橫向和縱向鏈接,以滿足多域作戰需求,并具備秒級或毫秒級的協同作戰能力。此外,為了融合能力,人工智能引導的作戰管理系統可以在爭端地區補給環境縮小對抗中彈藥優化的能力差距。該系統通過持續評估最佳目標-彈藥組合并避免不必要地消耗彈藥以及過度殺傷來實現這一目標。不幸的是,目前開發指揮和控制平臺的方法主要是沿著服務的孤島進行的,這將減緩建立在未來作戰中融合能力所需技術框架的能力。

結論

人工智能和自主性對作戰節奏的影響支持羅伯特·萊昂哈德的說法,即“時間越來越成為戰爭的關鍵維度。”人工智能與自主能力的結合使軍隊能夠大幅增加活動發生的頻率,進而推動序列的節奏并縮短機會之窗。當人工智能在沒有人的情況下在觀察決策-行動循環中引導自主系統時,這種關系會進一步加速。時間,以及比對手更快地觀察和行動的能力,成為執行匯合的關鍵因素,使美國“友軍”能夠獲得暫時的優勢位置。

自從計算機網絡、戰術數據鏈和衛星通信的普及以來,美國還沒有遇到過對手。目前在量子技術、人工智能和自主性領域的努力對美國各軍種在其各自的統治范圍內獨立運作的能力提出了挑戰。因此,正如美國陸軍的多域作戰 2028 概念所預期的那樣,在戰場上創造臨時可利用優勢的能力依賴于跨多個域融合聯合能力。目前,這一過程主要由協調小組執行,其主要任務是通過 "域聯合解決方案的階段性同步"來匯聚能力。然而,與同行競爭者進行融合的復雜性,其人工智能引導和自主武器系統將決策和同步循環縮短到幾分鐘或幾秒鐘,這需要開發新技術。 MDO 2028的設計師承認這一缺陷,以及任務的復雜性,并列出了融合的考慮,要求開發新的軍事技術來填補這一關鍵的空白。

因此,未來的 C2 系統需要為所有梯隊的指揮官提供盡可能接近完整的戰場空間內所有聯合單位的通用作戰圖。此外,這些系統需要快速傳輸偵察和目標數據,以使用動能和非動能手段繼續攻擊目標。然而,即使未來的C2系統能夠為指揮官和他們的參謀人員提供數據,使他們能夠在多個領域融合能力,但與在快速轉瞬即逝的機會窗口內任務相關的大量信息融合很快就超過了人類的認知能力。此外,其他因素,如彈藥優化要求和不同的能力再生窗口,進一步增加了在多域作戰中融合能力的復雜性。

目前為應對新出現的威脅所做的努力表明,美國各軍種在開發和部署國防部范圍內的能力方面仍然進展緩慢。美國軍隊正處于重組過程中,這為創建專注于打仗的系統提供了機會,而打仗需要嵌套和連接的C2系統,以促進快速交接和整合聯合使能器。如果現在不建立這些能力,將導致發展出一支名副其實的“多域部隊”,因為軍隊將不再具備2028發展目標所設想的那樣融合能力,而是退回到既定的解沖突和同步過程,這種程序太慢,效率太低,無法保持競爭力。

正如本文所說明的那樣,面對擁有人工智能引導和自主武器系統的同行威脅,保持競爭力的唯一途徑是發展類似的能力,在幾秒鐘內建立并執行冗余的傳感器到射手的連接。將人工智能整合到作戰管理過程中不是一個保持領域優勢的問題,而是確保美國軍隊能夠在對抗、利用和再對抗的連續循環中創造短暫的優勢窗口,這種對抗在所有作戰領域中以秒計。

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有證據表明,在 "堅定決心行動(OIR)"中,有針對性的目標定位周期滯后于低端沖突的步伐。如果聯合部隊不減少導致這一現象的因素,那么這些因素肯定會在高端沖突中被放大。這項研究考察了 "堅定決心行動"中有針對性的目標定位,確定了因果因素,并提出了改進建議,以確保在未來沖突中的優勢。為了確保在明天的戰爭中取得勝利,聯合部隊必須解決情報能力不足、ISR資產供應不足和有針對性的目標定位周期內的冗余目標審查這三個普遍的因果因素。

對人工智能(AI)和自動目標識別(ATR)的研究表明,各種努力都有可能減輕這些有針對性的目標定位的缺陷。首先,機器學習、數據挖掘和數據融合是人工智能的能力,可以應用于研究中確定的情報挑戰。此外,尋找、固定、識別和跟蹤目標的自主系統是ATR能力,可以增強有針對性的目標定位和提高部隊的JADC2。

考慮到這些技術,提出了一些建議,其總體目標是通過用人工智能和自動目標識別增強這一過程來加速有針對性的目標定位。這些技術有可能加強情報能力,改善ISR資產的可用性,并加速打擊許可。反過來,這些改進可以加強JADC2并確保在未來沖突中的決策優勢

引言

托馬斯-弗里德曼在他的新書《感謝你的遲到》中引用了摩爾定律,該定律指出,微處理器芯片的功率每兩年就會翻一番。

為了堅持下去,美國防部領導層必須首先承認,未來的戰爭將以速度為壓倒性的特征。然后,國防部必須將國防優先事項轉向那些有可能在戰場上提供決定性優勢的新興技術。空軍已經開始了這一進程,在JADC2中領導了一項加速決策循環的努力。這一努力對于在未來與威脅美國國家安全的同行競爭、威懾和獲勝至關重要。

與我們的努力相抗衡的是那些自我們在 "沙漠風暴 "中對伊拉克取得全面勝利以來研究過美國戰爭的對手。其中一些對手已經在人工智能等關鍵領域顯示出技術優勢。可以說,我們最大的對手是正在崛起的中國,它積極投資于人工智能,認為自己應該成為追求人工智能的全球領導者。中國還繼續通過其在南海的行動威脅美國在亞洲的合作伙伴和盟友的安全。

考慮到中國的行動和戰略敘事,很明顯追求所謂的 "改變游戲規則 "的技術,如人工智能和ATR,是美國國家安全的一個重要組成部分;以至于一些學者警告說,如果沒有積極的行動,美國有可能失去其在人工智能方面的領先地位。現在是改變游戲規則的時候了。

論題

有針對性的目標定位周期的反應能力不足以在未來的沖突中取得成功。為了減輕當前過程中的挑戰,應通過人工智能和自動目標識別來增強有意的目標定位,這可能會加強情報能力,改善ISR資產的可用性,并加速打擊許可。

案例研究:堅定決心行動(OIR)

研究方法

本研究采用案例研究方法,對 "堅定決心行動(OIR)"進行單一案例分析。過程追蹤是通過采訪對 "堅定決心行動(OIR)"中有針對性的目標定位周期有第一手了解的人員完成的。這種方法來自于喬治和貝內特的《社會科學中的案例研究和理論發展》。五位來自空軍和陸軍的中校軍官接受了采訪。受訪者都在不同程度上直接了解了有針對性的目標定位周期,是該過程及其效率的目擊者。

證據

在采訪中收集到的大量證據,結合二手資料,驗證了這樣的論點,即有針對性的目標定位周期在情報局中反應遲鈍,一位官員甚至指出"[他們]幾個星期都無法得到中央情報局對武器設計的批準。"在他們的《獵殺哈里發》一書中,達納-皮塔德和韋斯-布萊恩特得出了同樣的結論,指出美國大使館打擊小組有一個 "非常嚴格和耗時的程序來獲得空襲批準。"事實上,該程序的低效率要求打擊小組最終發明了一種被稱為 "計劃動態"的新程序,該程序規避了聯合理論,并在短短三小時內完成了打擊,盡管除一名受訪者外,所有受訪者都認為理論上有針對性的目標定位周期反應遲鈍,但所有受訪者都認為有幾個程序是人工智能和ATR增強的有利候選程序。綜合訪談數據,得出了三個主要原因:情報能力不足、ISR資產供應不足和目標審查過剩。

處理、利用和傳播(PED)情報數據是聯合目標選擇中一個經常性的限制因素。首先,需要大量人員來處理涌入聯合行動中心的大量情報。皮塔德(Pittard)和布萊恩特(Bryant)在討論利用穩定情報流的困難時指出了這一挑戰,在他們在伊拉克的任期內,這常常導致不準確的信息。訪談數據進一步證實了這一挑戰,因為除一名受訪者外,所有受訪者都認為情報業務是目標定位周期中的一個限制因素,一名官員說,情報機構無法跟上涌入的數據量。另外,本杰明-蘭貝斯關于OIR的研究草案證實了這一評估,他引用了布倫特-麥格基的話,稱"[主要]挑戰是情報和目標開發..."

其次,另一位官員指出,情報數據的融合是目標定位周期中缺乏的一個要素。蘭貝斯的研究加強了這一論點,他強調了在有針對性的目標定位過程中必須融合的大量信息,包括四到五次的高空圖像、電子通信截獲、人類情報以及敵方和友方火力。皮塔德和布萊恩特也認識到這一因素,指出"[協調如此多的信息]所需的專注程度......對外部觀察者來說可能是不可思議的。"對單個操作員的壓力往往會超過他們的能力,并可能導致單點故障,因為人類被拉伸到他們的認知極限。

另一個捉襟見肘的因素是ISR資產的可用性。皮塔德指出,在他的任期內,可用的ISR資產嚴重短缺,這影響了在伊拉克的行動。雖然皮塔德在受訪者之前就部署到了伊拉克,但他受到了阿富汗持久自由行動的阻礙,這與受訪者在OIR中面臨的競爭性優先事項相同。事實上,在OIR的這個階段,伊拉克是優先事項,然后以類似的方式阻礙了在敘利亞的行動。正因為如此,參加敘利亞行動的受訪者都認為,沒有足夠的聯合ISR資產可用。這種ISR資產的不成比例的分配表明,CJTF-OIR確實沒有足夠的資產可用。

針對這一具體問題,一位受訪者指出,ISR資產的稀缺性經常要求將軍們 "坐在桌前"解決分配上的分歧,而另一位受訪者指出,隨著對遙控飛機(RPA)需求的增加,"地獄火"導彈不得不被配給。這本不應該發生,因為CJTF-OIR負責伊拉克和敘利亞的行動,應該有足夠的資源來同時在兩個國家執行行動。不幸的是,全球參與的聯合部隊幾乎確保了戰區指揮官可能永遠不會有足夠的ISR資產可用。

為了減輕負擔,人工智能和ATR系統可以提高能力,從而提高這些有限資源的可用性。先進的ATR傳感器在人工智能的支持下,可以通過識別比人類操作員更多的目標來彌補不足,而且速度更快。反過來,這可能會加速甚至可能廢除目前的目標審查過程,這是在OIR中確定的有針對性的目標定位挑戰之一

在沖突的早期階段,目標由距離巴格達近7000英里的中央司令部審查,導致打擊審批過度延遲。皮塔德注意到這種動態,因為在他部署的早期,他 "被來自[大使館]、國務院、國防部、[和]各種情報機構的焦急電話轟炸,[他們希望]...更新和保證..." 在打擊審批之前。

皮塔德還指出,在他的任期內,聯盟 "基本上是在與自己作戰",而打擊ISIS的斗爭是 "他在軍隊中最令人沮喪的經歷之一"。 另一位受訪者也認為審查是一個挑戰,并補充說,情報審查、武器設計和附帶損害評估(CDE)的過程由不同的實體多次進行。蘭貝斯也注意到了這個復雜的過程,他引用了當時的洛夫格倫少將的話說,"每個目標都需要與機構間和伊拉克人協調數天才能獲得批準。"

訪談數據與皮塔德和布萊恩特的經驗以及蘭貝斯的研究相結合,證實了本研究的論點。盡管本研究中沒有提到的其他因素降低了有針對性的目標定位的效果,但本案例的因果機制是聯合目標定位周期第二階段的行動過于緩慢。當然,有些促成因素是聯合部隊指揮官無法控制的,如政治目標和ROE,但有幾個有針對性的目標定位的要素可以通過人工智能和ATR加速。

人工智能

在我們走向多極世界的過程中,人工智能對于確保美國保持競爭優勢至關重要。這種新的動態將滋生不穩定,這將產生沖突,因為行為者相互之間尋求更大的優勢。為了確保美國在未來保持優勢,它應該積極地追求人工智能。這種能力是至關重要的,因為人工智能已經展示了速度、靈活性、準確性、持久性、范圍和武器系統的協調質量,這些都是未來沖突的關鍵能力。事實上,人工智能是如此重要,以至于新美國安全中心呼吁整個政府投資250億美元,采取措施阻止美國人工智能人才的流失,并采取行動防止惡意行為者盜竊關鍵人工智能。中國正在追求由人工智能支持的數據融合、信息處理和情報分析。如果沒有積極的追求,美國可能會在這個領域的技術競賽中失敗。

在解決了"為什么?"的問題后,有必要考慮 "什么?"的問題。從根本上說,人工智能涉及能夠模擬通常與人類認知相關智力的機器。兩種類型的人工智能是人工通用智能(AGI)和狹義人工智能。AGI尋求對世界的理解,并能夠與人類的能力相匹配,或者在某些情況下,超越人類的能力,做到這一點。不幸的是,科學界認為AGI是一個尚未解決的技術挑戰,并將在幾年內保持這種狀態。相比之下,狹義人工智能無處不在,擁有執行各種任務的能力,如識別物體和人,并應被考慮用于增強有針對性的目標定位、JADC2和其他應用。

狹義人工智能的一個具體應用是自主性,它被定義為機器在沒有人類輸入的情況下執行任務的能力,一個日常例子是機器人吸塵器。自主系統執行預先編程的任務,通過傳感器和執行器與環境互動。這些機器遵循感知、決定和行動的基本原則,使用軟件將觀察到的模式與內存中編程的參考模式進行比較。

盡管 "感覺、決定、行動 "提供了一個可靠的基礎,但如果與機器學習結合起來,狹義人工智能的能力就會大大增加,機器學習是一種軟件方法,它使機器人編程學習,然后教它們。訓練信息可以是一般性質的,也可以是特定領域的。IBM的Watson是一般和特定機器學習的一個應用實例。Watson在《危險游戲》中以其一般知識驚艷了觀眾,后來在消化了大量的醫療數據后,它被用來診斷醫療狀況并推薦治療方案。

機器學習算法還可以對數據進行分類,并找到相關關系,對未來的行為進行統計預測。事實上,加拿大的研究表明,機器學習對秘密文件的正確分類可靠地達到90%,而AFWERX預計人工智能將通過預測性維護將預警機的可用性提高25%。此外,機器學習可以識別數據中的異常情況。例如,倫敦的Cromatica相機軟件通過檢測可觀察到的生活模式的異常情況預測了自殺事件。

當與深度學習技術相結合時,人工智能又有了實質性的飛躍。深度學習是機器學習的一種,它使系統能夠通過數據和經驗提高分析能力。深度學習非常適合處理大量的數據,因為機器從簡單的概念開始,建立越來越復雜的概念。其中一個概念是預測性分析,2016年因在圍棋中擊敗李世石而聞名的機器AlphaGo就展示了這一點。這種能力可以被用來緩解情報分析的挑戰,在這種情況下,數據量經常超過人類的PED能力。

人工智能還擁有比人類更有效地融合數據的能力。Zhao等人在他們的研究中指出了人工智能在數據融合和決策增強方面的成功。這一關鍵發現可能會減輕PED中人類元素的負擔。斯坦利-麥克里斯特爾在《團隊》中提到了這一挑戰,他暗指在 "持久自由行動 "期間,巴格達的一個供應柜中堆放著一個 "四英尺高的小丘 "的情報數據,但卻沒有進行審查。此外,一份關于人工智能的國會研究服務報告吹捧了人工智能在整個ISR任務中的關鍵重要性。該報告還強調了人工智能通過數據融合對多域指揮和控制的適用性。

另一項名為Maven的項目試圖通過使用人工智能和機器學習來解決這些PED的一些挑戰,以區分無人駕駛飛行器視頻錄像中的人和物體。該項目還試圖克服情報分析中固有的infoglut問題。斯德哥爾摩國際和平研究所(SIPRI)斷言,機器學習非常適合ISR管理、決策支持系統和預測,這加強了人工智能的案例。

自動目標識別

自動目標識別(ATR)軟件最早發明于20世紀70年代,從一開始就通過模式分析識別物體。ATR是指機器處理傳感器數據以定位和分類目標的自動或無輔助能力。輔助目標識別(AiTR)是ATR的一種類型,它強調人在回路中的操作,尋求減少人類操作員的工作量。

ATR的意圖是通過數據來探測和識別目標,這些數據通常(盡管不是唯一的)以圖像的形式呈現。這些圖像包括來自前視紅外(FLIR)、半主動雷達(SAR)、電視攝像機、激光雷達和非成像傳感器的傳感器數據。ATR系統可識別形狀、高度、速度、無線電頻率、聲學特征以及其他特征。ATR還能識別人類目標、多個和群體目標、特定事件、閃光、槍口爆炸、環境變化、受干擾的地球,以及更多。最新的ATR甚至可以區分走路和跑步的人。除了識別之外,ATR技術還可以進行圖像融合、目標跟蹤和持久性監視。

自動目標識別已經被軍方在各種應用中使用了幾十年。2017年SIPRI報告引用了154個軍事領域的ATR系統,其中50個是決策輔助工具,24個是指揮和控制,56個是收集和處理信息。這些ATR系統很多都出現在武器裝備中,如皇家空軍的Brimstone導彈,它能夠自主地識別、跟蹤和打擊車輛。其他能夠探測、識別、跟蹤、選擇和攻擊目標的先進ATR武器系統包括荷蘭的Goal Keeper、多國的Phalanx和以色列的鐵穹。由于這些系統能夠發現和辨別特定目標,隨著國防部越來越多地將其納入傳感和打擊平臺,它們可能對未來有針對性的目標定位產生決定性影響。

ATR的最新發展包括多光譜和高光譜成像檢測。多光譜和高光譜圖像是通過記錄電磁輻射產生的。應用研究有限責任公司認識到,這些系統特別適合于探測來自飛機和航天器的目標。他們為一個系統申請了專利,該系統大大減少了對多光譜和高光譜圖像進行分類所需的時間,并承諾進行實時目標探測,這種能力可用于在未來的沖突中加速有針對性的目標定位。

另一項繼續適用于未來沖突的技術是合成孔徑雷達制圖。這項技術正在不斷發展,并被聯合部隊的操作人員廣泛運用于多種不同的武器系統。目前,合成孔徑雷達制圖主要依賴于作戰人員解釋生成圖像的高度訓練有素的技能。可以肯定的是,這些作戰人員現在在幾秒鐘內就能識別目標,但對于下一代戰爭來說,這種速度將太慢了,因為機器將在納秒內識別目標。聯合部隊應該研究這一領域的新興技術,如SAR ATR。

SAR ATR的標準序列包括檢測、識別和分類三個階段。2018年,Hidetoshi Furukawa使用一個被稱為 "驗證支持網絡 "的擬議卷積神經網絡加速了這一序列計時,在2420張圖像數據集的分類中表現出99.55%的準確性。Furukawa的研究表明,ATR相當適用于目標檢測和識別的挑戰,并應進一步考慮用于增強故意瞄準和JADC2。

這些系統的成功顯示了加速有針對性的目標定位前景。國防部應該擴大對這些關鍵技術的研究和開發,并制定戰術、技術和程序,將其納入JADC2。能夠即時探測和識別目標,傳輸加密數據,然后進行融合的系統對于在未來沖突中保持優勢至關重要。

空軍作戰集成能力(AFWIC)

這項研究主張國防部對人工智能和自動目標識別進行投資。到目前為止,還沒有確定具體的組織作為牽頭機構。空軍有一個名為 "空軍作戰集成能力(AFWIC)"的組織,很適合這項任務。AFWIC可以帶頭執行本研究中引用的許多建議,并進一步開發這些技術以在整個國防部實施。

威爾遜部長和戈德費恩將軍創建了AFWIC,以審查空軍的 "多樣化作戰組合,并推動整個企業對復雜問題的解決方案......[并]迅速確定新能力投資的關鍵領域,為聯合部隊奠定基礎,即使在最困難的情況下也能進行真正的多域作戰。 "AFWIC的任務是 "推動企業范圍內的整合和未來部隊的設計......[并]發展整體部隊、多域作戰概念...... "根據戈德費恩將軍的說法,該組織是 "整合和設計未來空軍藍圖的領導"。

AFWIC的既定使命和愿景使該組織成為領導聯合部隊追求這些改變游戲規則的技術的理想選擇。事實上,AFWIC已經建立了JADC2和人工智能跨職能小組(CFT)。這些小組應該通過加速使用人工智能和ATR的有針對性的目標定位來引領國防部進入下一代戰爭。為此,為AFWIC提出了以下一些具體建議。

建議

空軍應優先考慮人工智能和ATR的研究、開發、測試、政策和理論、資金和實施,以實現有針對性的目標定位,最終實現JADC2

研究

  • 空軍應優先考慮AFWIC,并在2021年夏天前填補其剩余的職位。高級發展教育和中級發展教育學生的畢業應成為招聘的重點。AFWIC還應該增加現役后備軍(AGR)和軍事人員撥款(MPA)對空軍后備軍和空軍國民警衛隊飛行員的考察,以加強能力,并利用總部隊在人工智能、ATR和機器學習領域的獨特技術文職技能。

  • AFWIC應該與主要的國防實驗室合作,包括但不限于空軍研究實驗室、桑迪亞國家實驗室、洛斯阿拉莫斯國家實驗室、國防創新單位實驗、Kessel Run、DARPA以及任何新興的國防部軟件實驗室,以確定哪些AI和ATR技術最適合測試和開發。

  • AFWIC應該與工業界合作,以確定哪些人工智能和ATR技術最適合空軍的需要,并獲得超過國防部國家實驗室所開發的技術的能力。

  • AFWIC應該與學術機構合作,利用人工智能CFT來確定哪些人工智能和ATR技術最適合空軍的需求。

  • AFWIC應該指定一個小組,負責與國防、工業和學術界的每個合作伙伴進行協調。

發展

  • JADC2 CFT、AI CFT和 "陸軍未來與概念"應該共同制定一個JADC2的AI和ATR增強的實施計劃。

  • AFWIC應促進與其他軍種對JADC2的共同愿景。每個軍種的未來要素應該是發展人工智能和ATR的關鍵伙伴。AFWIC應該為兄弟部門指定LNO的職位。

測試

  • AI和ATR應該在影子行動中心使用風險驅動的作戰概念(CONOP)進行測試。在低風險行動中,人應該在回路中操作。中等風險的行動應該過渡到人在環路上,高風險的行動應該發展到人在環路外。雖然目前沒有傾向于在沒有人類批準的情況下執行致命的火力,但在未來戰爭需要的情況下,應該測試這種能力。這些測試還應該側重于建立對人工智能和ATR系統的信任。JADC2 CFT應該領導這項工作。

  • ATR系統應該在整個聯合部隊的現有友軍和敵軍數據集上進行訓練。ATR應該通過在紅旗或武器學校整合階段等演習中在RPA和UAV平臺上使用它們來進行測試。

政策和學說

  • 空軍理論文件附件3-30、JPUB 3-30、JPUB 3-60以及所有與AOC相關的戰術、技術和程序手冊應在這些系統具備全面作戰能力(FOC)時酌情反映AI/ATR的最佳實踐。

  • 空軍應該修改當前的理論,或者開創新的理論,專門解決非常規的準軍事代理部隊的JADC2問題。

  • 空軍應將 "規劃動態"作為第三種目標定位方式,并在證明其可行后將該過程寫入JPUB 3-60。

資金

  • AFWIC應在計劃目標備忘錄中倡導AI和ATR。

  • AFWIC應該支持聯合部隊的AI和ATR,并與兄弟部隊合作,確保在總統預算中對其進行統一規劃。

實施

  • 這些能力是高端沖突中迫切需要的。一旦實現了初始作戰能力,人工智能和ATR應該在PACOM進行實戰,作為一個測試平臺,利用人在回路中的CONOP進一步完善,以建立FOC。

結論

目前有針對性的目標定位周期落后于現代戰爭的步伐。目標定位周期以理論上戰斗節奏的速度運行,在高端沖突中無法在對手的決策周期內執行。聯合部隊必須通過對人工智能和自動目標識別的投資,加快有針對性的目標定位,并通過代理,加快自己的決策循環。這些技術應該通過聯合部隊和我們的國防國家實驗室、工業和學術界的強大伙伴關系來研究、開發、測試和實施。AFWIC、JADC2 CFT和AI CFT應該領導聯合部隊開發、配置和實施人工智能和自動目標識別技術,并將其應用于有針對性的目標定位和JADC2。

空軍研究任務組的任務是從 "堅定決心行動"中獲得"速贏"。第一個速贏是通過訓練演習,如 "紅旗"或武器學校整合階段,驗證本研究中主張的人工智能和ATR目標定位能力。如果人工智能和ATR證明它們可以像建議的那樣加速有針對性的目標定位,那么這些能力應該在計劃、規劃、預算和執行周期中正式完成資源的申請。在增加信任后,它們以后可以被考慮在JADC2中更廣泛地應用。這第一個速贏計劃將為利用人工智能和自動目標識別來加速有意的目標定位邁出第一步。

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前言

ADP 6-0,任務指揮:陸軍部隊的指揮與控制。對任務的指揮與控制以及指揮與控制作戰功能的基本原理進行了討論。它描述了指揮官如何在其參謀部的支持下,將指揮與控制的藝術和科學結合起來,以了解情況、作出決定、指導行動,并帶領部隊完成任務。

為了理解ADP6-0中的理論,讀者應該理解ADP3-0《作戰》中描述的作戰性質和統一陸軍作戰的基本原理。陸軍的領導素質和能力對于行使指揮和控制至關重要,讀者也應該熟悉ADP6-22《陸軍領導力》和FM6-22《領導者發展》中的領導力基礎知識。在行使指揮和控制權時,軍隊的道德規范指導著決策和行動,讀者必須了解ADP 1-1《軍隊職業》中的觀點。由于作戰過程是行使指揮和控制的框架,讀者也必須理解ADP5-0《作戰過程》中所確立的作戰過程的基本原理。

ADP6-0中的理論構成了指揮和控制戰術、技術和程序的基礎。關于這些戰術和程序的解釋,請參見FM6-0《指揮官和參謀部組織與行動》。關于指揮與控制相關技術的解釋,請參見ATP 6-0.5《指揮所的組織與運作》以及其他輔助技術出版物。

ADP6-0的主要受眾是陸軍指揮官、領導和單位工作人員。任務指揮對各級下屬提出了更高的要求,在行動和駐軍活動中理解和實踐任務指揮原則對陸軍職業的所有成員都是必不可少的。

陸軍在歷史上曾作為聯盟的一部分與聯合和多國伙伴作戰,而ADP6-0與聯合和多國的理論相嵌套。需要聯合能力來開展行動的陸軍總部的指揮官和參謀人員,或作為聯合特遣部隊或多國總部,也應參考有關聯合或多國部隊的指揮和控制的適用條令。

ADP6-0執行了北大西洋公約組織標準化協議2199《盟軍陸軍的指揮與控制》。

指揮官、參謀部和下屬確保他們的決定和行動符合適用的美國、國際,以及在某些情況下符合東道國的法律和法規。各級指揮官確保他們的士兵按照軍隊道德規范、戰爭法和交戰規則行動。(關于戰爭法的討論見FM27-10)。

ADP6-0在適用的情況下使用聯合術語。選定的聯合和陸軍術語和定義同時出現在詞匯表和正文中。ADP 6-0是支持者出版物(權威)的術語在詞匯表中標有星號(*)。ADP 6-0是提議者出版物的定義在文本中以黑體字顯示。對于文本中顯示的其他定義,該術語為斜體,并在定義后面標明提議者出版物的編號。

除非另有說明,ADP6-0適用于現役陸軍、陸軍國民警衛隊/美國陸軍國民警衛隊和美國陸軍預備役。

ADP6-0的倡導者是美國陸軍聯合武器中心。準備機構是聯合武器理論局,卓越任務指揮中心。

簡介

此次對ADP 6-0的修訂代表了基于2012年以來的經驗教訓的任務指揮理論的演變。使用任務指揮一詞來描述多種事物--作戰功能、系統和理念--造成了不可預料的模糊性。任務指揮取代了指揮和控制,但在實際應用中它往往意味著同樣的事情。這導致了領導層在行動和駐軍活動中對任務指揮的適當應用有不同的期望。給多種事物貼上任務指揮的標簽,無意中削弱了任務指揮的重要性,而任務指揮對軍隊在整個軍事行動中的指揮和控制至關重要。將任務指揮與指揮與控制區分開來,可以提供清晰的概念,使領導人能夠在他們執行的任務中關注任務指揮,并使陸軍與聯合和多國伙伴保持一致,他們都使用指揮與控制一詞。

指揮和控制--由適當指定的指揮官對指定的和附屬的部隊行使權力和指導--是戰爭藝術和科學的根本。任何一項專門的軍事職能,無論是本身還是與其他職能相結合,沒有它就沒有目的。指揮官負責指揮和控制。通過指揮和控制,指揮官提供目的和方向,將所有軍事活動整合到一個共同的目標--完成任務。軍事行動本質上是人類的努力,其特點是暴力和所有參與者的不斷適應。成功的執行需要陸軍部隊比敵方部隊更快地做出和執行有效的決定。因此,陸軍采用任務指揮作為其指揮和控制的方法,賦予下屬決策權和適合情況的分散執行權。

行動的性質和軍事歷史的模式表明了任務指揮的優勢。任務指揮的根源可以追溯到德國的Auftragstaktik(字面意思是任務型戰術)概念。Auftragstaktik是普魯士軍隊在1809年耶拿戰役中被拿破侖擊敗后普魯士軍事改革的結果。格哈德-馮-沙恩霍斯特、奧古斯特-馮-格奈森瑙和赫爾穆特-馮-毛奇等改革者試圖制定一種規劃戰役和指揮大軍在廣闊戰場上作戰的方法。辯論的核心是認識到,戰場上的下級指揮官往往比總參謀部更了解戰斗中發生的事情,如果允許他們根據這些知識做出決定,他們就更有可能對威脅和轉瞬即逝的機會做出有效反應。下級指揮官需要有權力根據不斷變化的形勢和計劃中沒有涉及的意外事件做出決定并采取行動。經過幾十年的辯論,軍隊的專業化,以及在1864年丹麥-普魯士戰爭、1866年普奧戰爭和1870年法俄戰爭中的實際應用,Auftragstaktik被編入1888年德國演習條例。

在Auftragstaktik中,指揮官向下級指揮官發出一個明確的目標、完成目標的資源和完成目標的時間框架。然后,下級指揮官被賦予自由,在上級指揮官的意圖范圍內計劃和執行任務。在執行過程中,Auftragstaktik要求在指揮官的意圖范圍內采取行動的偏向,它要求領導人按照他們個人的看法來適應情況,即使他們的決定違反了以前的指導或指令。要在這種指揮風格下有效運作,需要有一個共同的行動方法,以及在專業上有能力和受過獨立決策訓練的下屬。

任務指揮的各個方面,包括指揮官的意圖、有紀律的倡議、任務命令和相互信任,長期以來一直是美國陸軍文化的一部分。自18世紀以來,最成功的美國陸軍指揮官們都采用了任務指揮的要素。格蘭特在1864年戰役中對謝爾曼的命令和謝爾曼的支持計劃是明確指揮官意圖、任務命令和基于相互信任的理解的典范。(見第1-9頁的小插曲。)在談到行動命令時,陸軍1905年的《戰地服務條例》中有以下一段話,作為對任務命令的早期討論:

  • 命令不應侵犯下級的權限。它應包含超出下級獨立權限的一切內容,但僅此而已。當命令的傳達涉及相當長的時間,期間情況可能發生變化時,應避免詳細的指示。同樣的規則也適用于在命令發出者無法完全預測的情況下必須執行的情況;在這種情況下,指導信更為合適。它應該強調要達到的目標,并留下要使用的手段。

艾森豪威爾對1944年入侵歐洲和擊敗納粹德國的總體計劃和意圖是一個任務指揮的例子,它指導盟軍從諾曼底到萊茵河及更遠的地方作戰。一個更近的例子是2003年第三步兵師向巴格達進軍以及隨后的 "雷霆行動",向世界展示了伊拉克政權被打敗的事實。退役將軍戴維-帕金斯(David Perkins)(在這次行動中擔任旅長)寫道:"這些雷霆行動之所以成功,是因為軍團和師級指揮官在他們的命令中確立了明確的意圖,并相信他們的下屬的判斷力和能力,在應對一個流動的、復雜的問題時行使有紀律的主動性,為他們承擔的風險做了擔保"。

任務指揮需要有戰術和技術能力的指揮官、參謀部和下屬在一個相互信任和共同理解的環境中運作。它需要建立有效的團隊和指揮氛圍,在這種氛圍中,指揮官鼓勵下屬承擔風險,發揮紀律性強的主動性,在指揮官的意圖范圍內抓住機會,應對威脅。通過任務命令,指揮官將下屬的注意力集中在行動的目的上,而不是如何執行指定任務的細節上。這使得下屬在特定情況下有盡可能大的行動自由。最后,在向下級授權時,指揮官根據分配的任務向下級分配資源,為成功創造必要的條件。

指揮官需要得到支持才能有效地行使指揮與控制。在每一個指揮梯隊中,指揮官都會得到指揮與控制作戰功能的支持--相關的任務和系統,使指揮官能夠同步和融合所有的戰斗力要素。指揮官通過其參謀部和下屬領導執行指揮與控制。

本出版物提供了關于任務指揮、指揮與控制以及指揮與控制作戰功能的基本原則。本版ADP6-0的主要更新和變化包括

  • 將ADP6-0和ADRP6-0的信息合并為一份文件。

  • 指揮與控制被重新引入陸軍理論。

  • 擴大了對指揮與控制及其與任務指揮關系的討論。

  • 修訂了任務指揮原則。

  • 指揮與控制體系的重新引入,以及新的任務和最新的系統描述。

  • 擴大了對指揮與控制體系的討論。

ADP 6-0包含4章:

第1章對任務指揮、指揮和控制進行了概述。它描述了行動的性質和陸軍的作戰概念,以及如何通過任務指揮來實現。然后,它討論了指揮和控制的功能,以及指揮官如何為任務指揮的發展創造條件。本章最后討論了指揮與控制的作戰功能。

第2章對指揮進行了定義和描述。它描述了指揮的性質,提供了指揮的要素,描述了指揮官在作戰中的作用,并提供了有效指揮的指南。

第3章定義和描述了控制及其與指揮的關系。它討論了控制的要素和有效控制的指南。最后,本章討論了知識管理和信息管理的重要性,因為它們與控制有關。

第4章討論了履行行使指揮和控制所需職能的指揮和控制系統。這包括討論作為指揮和控制系統組成部分的人員、程序、網絡和指揮所。它還討論了指揮所的設計和組織考慮。

介紹性的表-1列出了修改后的術語和縮略語。第x頁的介紹性圖-1說明了ADP 6-0的邏輯圖。

介紹性的表-1。新的、修改的和刪除的陸軍術語

介紹性的圖-1。邏輯圖

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技術的改進需要理論和訓練的改進。在將軍事資產合并為多功能平臺時,任務要求也應合并,以允許充分利用資產。由于過時的理論以及數據收集和打擊能力的任務集之間的脫節,目前的空中力量系統缺乏靈活性。本文認為,管理這些平臺的程序應合并為一個單一的程序,以利用和優化這兩種作用。

1 引言

1.1 入門

1936年,英國皇家空軍軍官JC-斯萊索出版了《空軍與陸軍》一書,將空軍(空中力量)命名為截至當時戰爭中最具革命性的進步。這項新技術的出現和在地面以上作戰的能力重新定義了當代戰爭概念。2016年,托馬斯-弗里德曼的《感謝你遲到》解釋說,技術以指數級的速度發展,稱為摩爾定律。歷史上第一次,人類的適應能力無法跟上技術進步的步伐。 一年后,蘭德公司的一份報告指出,"在合理的假設下,美國軍隊可能會在他們被要求進行的下一場戰爭中失敗"。 最后,在2019年,退役將軍大衛-彼得雷烏斯表示,美國已經進入了 "科技冷戰的早期階段"。 這四個看似獨立的觀點定義了美國今天所處的關鍵位置。技術進步正在改變空中力量的運用,能夠將新技術與組織改革和創新作戰概念相融合的國家將在未來以信息為中心的戰場上占據主導地位,并可能開啟下一場軍事事務革命(RMA)。

空中力量從一開始就為戰爭提供了一個新的舞臺,在其中開展行動。早期的空中力量允許加強觀察、瞄準信息和偵察。這種達到最終制高點和提供戰場清晰度的能力是現代空軍的情報、監視和偵察(ISR)作用的前身。隨著時間的推移,建立一個獨立的美國空中力量的愿望使空軍的倡導者強調空軍的動能潛力,但卻無意中導致了ISR任務的從屬地位。 這種對打擊行動的強調造成了任務集之間的鴻溝,由于資源限制、任務要求以及在高度競爭的環境中與技術先進的對手進行戰爭,這種鴻溝在未來的沖突中是難以維持的。

1.2 論點

這項研究試圖解決空中力量使用的一個主要問題:多功能飛機的有效任務,其定義是能夠在一個架次中執行ISR和打擊任務的平臺。陳舊的理論、獨立的目標定位過程以及一個世紀以來ISR和動能打擊行動的任務集之間的劃分抑制了這種效率。為了充分利用多功能飛機的能力,目前的動能瞄準和ISR收集過程應合并為一個單一的過程,利用先進的人工智能(AI)來產生一個優化的綜合任務分配單(ITO)

1.3 提綱

本文的論點主要通過對未來戰爭現實的研究來支持。隨著國家安全戰略和國防戰略將重點從中東的低技術對手轉移到中國和俄羅斯等近距離競爭者,戰爭戰略也將被要求轉移。據預測,未來的空域將是高度競爭的,可能需要具有生存能力、隱形和防御能力的非傳統ISR平臺來進行作戰環境情報準備(IPOE)。 如果沒有適當的理論和程序,美國軍隊將沒有準備好與技術先進的對手作戰。

美國的財政限制也將減少生產單一用途的專業飛機,因此有必要進行程序上的改變,以允許多用途飛機執行多種非傳統的任務。空中力量的倡導者在歷史上一直優先考慮動力學而不是ISR。改變這種文化慣性將需要一個范式的轉變。

對目前的動能和ISR目標定位過程的審查將建立起任務集之間的分界線,這將需要解決方案來彌合這一鴻溝。目標定位理論中的三個關鍵問題對多功能任務的執行造成了障礙。此外,有六個建議對目標選擇理論進行修改,以合并動能和ISR目標選擇過程的特定部分。最后,一個名為 "多域綜合ISR(MDI2)"的人工智能工具應被納入該過程,以優化和加快任務分配決策。通過MDI2實施建議的六項變化,將產生一個精簡的目標定位過程,能夠靈活地給所有多功能飛機分配任務。

2 未來的爭奪戰

2.1 近乎對等的戰場

美國繼續在一系列關于未來沖突將如何發生的過時假設的基礎上實現其軍事現代化。美國認為,戰爭將在它選擇的時間、寬松的環境和無力阻止任何領域內機動自由的對手中開始。美國軍隊假定它可以通過卓越的技術克服它可能面臨的任何數量上的劣勢,這些技術將在不被發現的情況下穿透敵人的防御系統并打擊目標,所有這些都是最小的戰斗損失。在這些假設的指導下,目前的空軍由技術上最先進、昂貴、難以替換的多功能平臺組成。中國和俄羅斯正在 "采用多層反介入與區域拒止(A2/AD)系統",以實現物理對峙能力。A2/AD使對手能夠加強他們的區域勢力范圍,并且在必要時,迅速造成不可接受的損失,比美國能夠進行更有效地回應。美國需要假定,未來的沖突將在高度競爭的環境中進行,對手是技術先進的、戰斗力強的對手。利用這一觀點,美國必須利用它已經發展起來的戰斗力,并通過發展靈活的空中任務分配機制進行創新,利用所有平臺的全部能力。對于打擊目標和情報收集的需要,重新分配任務和多任務資產的能力是對抗未來對手的一個重要轉變。

2.2 非傳統ISR

在未來敵對行動開始時,空域可能不允許傳統的ISR平臺使用。建立IPOE的唯一手段可能是通過指派具有ISR能力的戰斗機來執行ISR的主要或額外任務。在獲得和保持空中優勢之前,美國的大部分噴氣式ISR機隊將被停飛,而信息的匱乏將是由于制度上的程序阻止了每架飛機被用作ISR節點。

非傳統ISR(NTISR)的概念是:"將非主要用于ISR的傳感器作為綜合收集計劃的一部分,在作戰層面上制定,用于預先規劃的、隨叫隨到的、臨時的和/或適時的收集任務。" 在2002年的伊拉克自由行動(OIF)期間,規劃人員創造了NTISR一詞,因為戰斗機開始在完成動能任務后的返航途中使用其瞄準吊艙,以支持反飛毛腿行動并觀察伊拉克安全部隊的位置。聯合空中作業中心收藏管理部副主任說:"在NTISR之前,我們有具備監視能力的戰斗機在天空中盤旋,只是等待著地面指揮官的任務。我們沒有浪費這些資源,而是開始用它們來填補我們傳統ISR作戰中的一些空白。" NTISR是如此 "成功,以至于它是一個啟示",然而,這個新功能也強調了美國飛機與戰場態勢感知的脫節程度。來自合成孔徑雷達和瞄準吊艙的圖像不能直接提供給地面的分析人員;大多數傳感器信息都是飛機內部的,甚至沒有記錄。盡管NTISR在OIF早期的行動中開始證明其價值,但作戰指揮官仍然要求多功能遙控飛機(RPA)專門執行ISR任務,以節省有人駕駛的戰斗機在長時間ISR飛行中的磨損。空中作戰中心(AOC)仍然將多功能飛機視為攻擊或ISR資產,很少嘗試將這兩種任務結合起來。

3 財政限制

3.1 國防預算

盡管美國的軍事力量以6:1的比例超過俄羅斯,以2.7:1的比例超過中國,但美國仍然處于一個新的大國競爭時代,其對手引領著下一代軍事技術的發展。矛盾的是,盡管美國防部處于歷史上巨大的年度預算,但仍面臨著財政限制。在20財年,國會為國防撥款7046億美元,而總統為21財年提出了7054億美元的要求。這些數額使所有外國軍事競爭對手以及幾個大國的整個經濟相形見絀。21財年的預算請求為這一數額辯護,聲稱它促進了 "許多艱難的選擇"。具體到空軍,最近一位負責預算的副助理部長指出,在準備19財年時,空軍 "比去年有更多的錢,但問題更多"。簡而言之,需求多于資源,即使目前的資源仍然代表著巨大的比較優勢。

3.2 單一用途系統存量

美國國防預算的問題不是資金不足,而是對手以優勢戰略反擊美國武器系統。"簡單地說,美國的對手正在出動大量價值數百萬美元的武器來摧毀美國價值數十億美元的軍事系統"。同行競爭者的創新戰略正在迅速縮小美國幾十年來享有的不對稱能力差距。更令人震驚的是,美國采購周期的延長,再加上需求與資源的不匹配,使得開發或增強武器系統變得越來越具有挑戰性。這種情況引發了空軍最近的預算偏好,傾向于能夠滿足多種作用的平臺而不是專門的平臺。因此,美國空戰的未來是一支質量較低(less mass)的戰斗部隊,需要更多的多任務處理能力。空軍必須制定適當的理論、程序和方案,以賦予存量飛機多功能化,實現國家目標。每架飛機都是一個潛在的ISR資產,能夠比對手更快地收集、融合和響應。通過創新的作戰理念來利用信息優勢,聯合部隊的空軍成員指揮官可以更準確、更迅速地完成決策周期,從而獲得優勢。

4 目前的目標定位過程

4.1 動能打擊目標過程

聯合理論概述了獨立的ISR和作戰目標選擇過程,并為任務集的持續分歧和阻礙整合奠定了基礎。動能瞄準過程始于聯合部隊指揮官(JFC)通過空中行動指令(AOD)對聯合部隊空中分部指揮官(JFACC)的指導。空中行動指令還包括JFC的空中分配決定,即對每個戰役目標的優先級或努力的百分比。空中行動指令的指導開始了制定和確定聯合綜合優先目標清單(JIPTL)的過程。JIPTL是一份為動能或非動能摧毀而選擇的目標清單。AOC的作戰計劃部(CPD)的目標效應小組(TET)利用從戰略到任務的神話,將每個目標與JFC的戰役目標直接聯系起來,制定JIPTL并確定優先次序。目標的優先次序是根據其相關的優先任務和對整個聯合戰役的重要性來確定的。然后,JIPTL由JFC在聯合目標選擇協調委員會上批準,并提供給主空襲規劃(MAAP)小組進行力量分配。JFACC通過將JFC的空中分配決定轉化為武器系統的總飛行架次來確定空中分配。空中分配小組將空中分配架次與JIPTL上的目標相匹配。最后的結果是構成空中任務指令(ATO)基礎的MAAP。

4.2 收集目標過程

聯合綜合優先收集清單(JIPCL)是一份情報收集的目標清單,與JIPTL分開制定,這一過程阻礙了有效利用可以處理兩個清單上目標的資產。在美中央政策局制定JIPTL的同時,AOC的ISR部門(ISRD)制定JIPCL,各部門之間的協調很少。根據聯合理論,戰時ISR資產的分配始于指揮官的關鍵信息要求(CCIRs)。CCIRs是指揮官認定的對促進及時決策至關重要的信息要求。最關鍵的情報需求被指定為優先情報需求(PIRs),并在資產分配中獲得更多的支持和優先權。ISR任務收集基本信息要素(EEIs),而這些信息要素反過來又能滿足PIRs。EEI是信息的子集,填補了指揮部對敵方活動和作戰環境其他相關方面了解的空白。

ISRD內的收集管理員將EEI轉化為收集目標的清單,稱為JIPCL。JIPCL還包括支持打擊行動所需的收集要求。JIPCL由聯合收集管理委員會(JCMB)審查,該委員會作為一個機制,對JFC的情報需求進行優先排序、合并和批準。一旦收集請求被優先考慮并得到JCMB的批準,ISR作戰小組中的主題專家就會制定一個收集計劃,將ISR資產用于滿足JIPCL上的目標,試圖盡可能多地回答優先需求的EEI。ISR計劃人員通過將一定比例的可用收集資產分配給第一優先目標,將較低比例的資產分配給第二優先目標,以此類推,直到所有可能的收集都被規劃,或者沒有剩余的資產可以分配。這一過程的最終產出是偵察、監視和目標獲取(RSTA)附件,它記錄了最終的收集規劃,并成為ATO的一部分。圖1以圖示方式描述了動能和ISR目標定位過程。

圖1:動能與ISR目標定位過程

在ISR行動的規劃階段,收集管理員的艱巨任務是在考慮眾多變量的情況下確定針對目標的適當收集資產。這些變量包括諸如天氣、及時性、優先級、敵方防御、地理和目標范圍等考慮。在JIPCL中獲得低優先級的目標或請求可能只是因為缺乏可用于處理這些目標的資產而從清單上拿下來。例如,在OIF期間,炸彈損害評估(BDA)在戰斗行動中被賦予了低優先級。這導致了很少有完成的BDA收集任務。在伊拉克的主要作戰行動結束時,頭條新聞吹噓說,新的傳感器技術已經實現了前所未有的態勢感知,能夠描繪出歷史上最清晰的戰場畫面。然而,戰術指揮官仍然依靠運動接觸和武裝偵察來了解他們部隊面前的對手。美國空軍高級領導人聲稱,缺乏BDA和偵察的原因是ISR資產的短缺,而不是ISR目標定位過程和優先次序的無效性。事實上,無效的ISR目標定位過程未能優化ISR和多功能平臺的性能,戰術指揮官因此而被迫使用二戰時期的戰術。

5 目前過程的不足之處

5.1 隔離的目標列表

JIPTL和JIPCL在AOC中遵循不同的發展和批準路線,都給多功能任務分配帶來三個具體問題。首先,沒有一個理論機制可以將動能、非動能和收集需求結合起來并確定其優先級,形成一個單一的優先級清單,如聯合綜合優先效應清單(JIPEL)。如果沒有一個全面的清單,規劃者就無法確定一個動能目標或收集目標是否具有更高的優先權,因此也就無法確定哪個目標應該得到需求更高的武器系統。相反,JFACC將飛機分配給ISR或打擊任務,AOC各部門之間的協調很少。雖然聯合理論鼓勵目標和收集清單之間的密切協調以提高效率,但在現實中,只有在動能打擊需要預打擊收集、打擊后收集或BDA時才會進行協調。此外,如果一個師獲得了過多的飛機分配,它可能會將這些飛機與他們名單上的低優先級目標相匹配,而不是與另一個師協調,使這些平臺可用于他們名單上的高優先級目標。這個陷阱加強了對綜合目標清單的需求,以確保規劃者始終處理最高優先級的目標,無論它們位于哪個清單上。

5.2 多功能任務機制

另一個問題來自于缺乏一種理論機制,允許多功能飛機在一次飛行中同時執行動能和ISR任務。當多功能飛機小組被分配到飛機時,規劃人員將這些資產與動能目標相匹配。分配給ISR作戰小組的資產也是如此;規劃人員將這些資產與情報收集要求相匹配。沒有正式的機制允許MAAP和ISR計劃人員溝通和協調多功能任務。多功能飛機能夠投擲彈藥,然后過渡到ISR任務。如果MAAP團隊和ISR作戰團隊在CPD下的AOC中合并,并產生一個ITO而不是ATO,兩邊可以共享多功能資產來完成更多的任務。例如,MQ-9 "死神 "是一個ISR平臺,擁有與F-16相當的戰斗載荷。利用MQ-9來攻擊一個目標,然后繼續執行收集任務,這對雙方都有好處。

5.3 目標位置

最后,沒有任何理論機制或產品能在地理上描述與收集有關的動能目標。加強ISR行動的部隊強化小組和部隊分配小組之間的協調可以加強對動能目標位置的理解。對所有目標位置的地理理解對于實現多功能平臺在一次飛行中處理多個目標和作用的目標至關重要。多功能飛機可以收集或攻擊其飛行路線附近的目標或靠近其主要目標。如果沒有對所有目標位置的明確了解,任務分配就會失去效率。

圖1說明了攻擊和ISR目標選擇過程之間的明顯分界。CPD的攻擊支持收集請求是理論上規定的少數幾個跨部門溝通機制之一。即使如此,這種溝通似乎也僅限于CPD將他們的打擊收集要求推給ISRD,以便以ISR作戰小組認為合適的方式來實現。多功能任務分配將永遠不會在獨立的目標選擇過程中成功,包括不同的優先級模式。適當分配多功能資產的唯一方法是讓一個小組有能力協調所有可用飛機對所有目標的任務分配。為了實現多功能任務分配,攻擊和ISR團體之間的鴻溝必須消失。

6 建議

6.1 聯合綜合優先效應清單(JIPEL)

為了有效地完成多功能平臺的任務,并解決前面所確定的理論問題,實施以下變革將結合目標定位和收集過程的特定部分。

規劃人員需要將所有的動能、非動能和ISR收集目標整合到一個稱為JIPEL的單一清單中。JIPCL妨礙了多功能任務的執行和戰場態勢感知。為了便于合并JIPEL,規劃人員必須使用與動能目標相同的戰略-任務方法來確定收集目標的優先次序。ISRD仍將獨立產生EEI,并將其轉化為收集目標,然而,ISR規劃者將有能力使用與攻擊目標相同的方法對收集目標進行優先排序。一個單一的優先目標清單是合并動能和收集團體的第一步。JIPEL將使規劃人員能夠有效地分配資產,并使用他們所掌握的任何武器系統首先處理最優先的目標。

6.2 聯合收集目標單元(JCTC)

為了將所有的目標和收集的信息整合到JIPEL中并進行優先排序,將需要組建一個新的聯合小組。這個新的小組,JCTC,將由ISRD的ISR人員和TET的動能瞄準人員組成。只有來自收集和動能瞄準領域的專家一起工作,才能對目標進行適當的優先排序。JCTC可以被置于AOC的CPD之下,或者簡單地組成一個聯合打擊-ISR的老虎小組,但是來自這兩個團體的專家必須帶著一份準備好的目標和建議的優先次序清單來到JCTC。JCTC的目標是產生一個單一的優先目標清單,該清單可以通過目標選擇過程的其他部分進行流動,并允許多功能任務。

6.3 目標與收集導向(TACO)

JCTC不僅將制作JIPEL,而且還將構建TACO圖形。這個圖形將描述作戰區域內所有動能和ISR目標的實際位置。ISR作戰規劃人員和部隊分配小組對開發這樣一個圖形有正確的理解。使用這一產品,下游的規劃人員獲得了在盡可能不干擾主要任務的情況下為多功能飛機分配二級和三級目標。

6.4 聯合目標批準委員會(JTAB)

第四,一旦JCTC產生了JIPEL,一個合并的JTAB將批準這些目標和優先次序。合并后的JIPEL不再需要單獨的審批委員會。一個單一的批準委員會為JFC和JFACC在批準目標優先次序時提供了一個單一的參考框架。隨著作戰和ISR之間行動優先級的轉移,高級領導人和規劃人員可以很容易地看到哪種類型的目標被優先考慮,并確定最有可能受到影響的目標。如果規劃人員錯誤地解釋了指揮官的意圖,領導人可以在飛機分配之前進行糾正,并在公布ATO之前評估不一致之處,為戰役目標分配錯誤的努力權重。最終,JTAB提高了效率,消除了冗余,并增強了指揮官的態勢感知。

6.5 聯合效應組(JET)

下一個變化直接發生在JTAB批準之后。一旦JIPEL被批準,來自MAAP小組和ISR作戰小組的成員將會面,將飛機分配給目標。這個新的團隊將被稱為JET。通過讓這兩個團體都參加JET,通常被分配到ISR或攻擊任務的平臺可以被分配為非傳統的攻擊資產或次要任務。JET直接有效地糾正了多功能飛機在一次飛行中執行多種任務的問題。利用JIPEL和TACO,JET計劃人員可以有效地分配任何飛機首先完成最優先的目標,然后在必要時,將飛機在其主要目標附近或撤離路線上執行次級任務。由于JET規劃人員可以接觸到所有飛機,他們將能夠確保飛機與目標的最佳配對。此外,規劃人員將擁有對形勢的認識,有可能讓一架多功能飛機來完成以前需要幾架飛機才能完成的任務。通過了解所有目標的優先級和位置而實現的態勢感知,將使行動能夠為更多的目標服務,同時利用多功能飛機的全部潛力。

6.6 空中行動總規劃(MAOP) / 綜合任務分配單(ITO)

最后建議的改變是制定一個綜合的MAOP,以形成ITO。目前的程序是在MAAP小組和ISR作戰小組完成各自的武器編組后,為動能目標制定MAAP,同時為收集目標制定RSTA附件。隨著JET完成所有平臺的聯合武器裝備,這種分離已不再必要。因此,為了效率和簡單起見,MAAP和RSTA附件被合并為一個合并的MAOP,它將最終產生ITO。圖2描述了新提議的聯合瞄準程序與現有瞄準程序的關系。

圖2:新合并目標定位過程

這六項建議變化的目的不是為了讓ISR群體占有傳統的打擊資產,而是為了讓兩個群體的所有多功能平臺都能靈活地有效執行任務。例如,一架MQ-9可以在前往ISR戰斗空中巡邏(CAP)的途中進行動能打擊。同樣,一架有人駕駛的多用途戰斗機可以在附近執行BDA的次要任務,這就避免了ISR資產不得不飛到同樣的距離來執行快速ISR任務。最終,將打擊和ISR的瞄準過程結合起來,可以對整個系統進行更好的控制和靈活性。JCTC和JET的成員將成為雇傭多功能平臺的專家,并通過各種選擇將目標置于危險之中。隨著美軍向聯合全域指揮與控制(CADC2)概念的發展,規劃人員將承擔起協調的責任,而不僅僅是一個合并的打擊和ISR過程。最終,軍方將需要開發一個系統,將網絡、空間和其他能力合并到目標選擇過程中。這個擬議的合并目標選擇過程可以擴展到包括這些額外的作戰領域。

6.7 多域集成ISR

隨著動能和ISR目標、過程的合并,信息過載是一個真正的問題。美國空軍中央司令部副司令錢斯-薩爾茨曼少將說,AOC的一個重要障礙是及時整理大量的日常信息和情報,以便在威脅和機會消失之前做出反應。為了克服信息過載,空軍研究實驗室(AFRL)正在開發一個多領域綜合ISR(MDI2)計劃,該計劃旨在建立工具、系統和流程,以更好地支持跨領域和情報來源的數據的真正整合和融合。MDI2通過以可消化的格式向所有用戶提供所有相關的信息來促進實時態勢感知,而不會使人類決策者負擔過重。

MDI2由四個程序組成:斯芬克斯、海德拉、地獄犬和克拉肯(Sphinx, Hydra, Cerberus, Kraken),它們在整個目標定位過程中協同工作,以優化資產-目標選擇、飛行路徑規劃、多功能任務和動態重新分配任務。首先,Sphinx解決了在目標定位過程中缺乏協作、標準化和反饋的問題。該系統開發、評估和跟蹤信息需求,推動收集工作,并提供一個滿足需求的封閉反饋回路。接下來,Hydra為ISR收集規劃者提供了一個決策輔助工具,以優化資產分配和路徑規劃。從歷史上看,30%的ISR收集工作沒有得到滿足,因為任務分配方案不夠理想。Hydra將利用學習算法來確定一個最佳路徑,同時以比人類專家更高的性能水平來適應動態變化的環境。這些算法已經被證明可以在一秒鐘內提供優化建議,而人類專家一般需要一個多小時。

Cerberus是一種實時顯示,為規劃者提供監控和動態重新分配資產的能力。Cerberus將生成帶有損益分析的行動方案,以應對不斷變化的條件,進行臨時任務分配。即使是由知情人員做出的決定也有個人偏見,會產生不理想的決定和權衡。Cerberus將根據實時的資產分配和重新分配的后果創建建議的行動。

Kraken是一個能夠跟蹤和確定滿足收集要求的最佳能力的系統。Kraken將反饋到其他三個程序中,使Sphinx能夠確定可用的資產,Hydra能夠在創建資產分配規劃時利用最佳資產,Cerberus能夠計算出資產重新分配的收益/損失。

6.8 新合并目標定位過程

為了將MDI2正確地整合到一個合并的動能和ISR目標定位過程中,MDI2必須得到適當的輸入。MDI2將利用來自新的合并目標定位程序的三種產品:空中分配決定(決定可用于執行任務的飛機),JIPEL中的目標優先級,以及TACO(描述所有目標的位置)。然后,MDI2根據這三個產品和其他需要的限制,制定一個最佳解決方案或多個解決方案。MDI2的優化方案被選中,由JET驗證,并最終成為MAOP。如果沒有技術的幫助,由人類專家生成的這些日常解決方案將不會產生預期的效率。圖3顯示了MDI2與新合并目標定位程序的整合。

圖3:新目標定位過程與MDI2的整合

在快速變化的戰斗環境中,人類無法在規定的時間內吸收數以千計的變量來創造最佳解決方案。MDI2將對信息進行過濾,并為人類決策者提供簡明的解決方案,這些解決方案考慮到了所有的變量,如目標優先級、目標位置、加油機軌道、飛行路徑和威脅。弗里德曼在《感謝你遲到(Thank You for Being Late)》中指出:"機器現在能夠以以前無法想象的速度和數量吸收和處理數據,它們現在可以識別模式,并像我們的生物大腦一樣學習。那些能夠分析海量數據的人將能夠發現以前不可能看到的趨勢"。人工智能允許更快速和優化的決策。優化的解決方案為平臺提供了額外的能力,以便在一次任務中覆蓋更多的角色。理論和流程可以被改進,以鼓勵目標開發的整合,但僅靠這些改進還不足以實現多功能任務。AFRL的MDI2計劃在實現完成復雜任務以贏得未來戰爭所需的指揮和控制效率方面顯示出前景。

7 結論

財政上的限制可能會使美國未來的只能夠執行單一任務的專業飛機庫存減少。此外,未來的戰場將繼續是以信息為中心但高度競爭的環境,可能不允許典型的ISR平臺生存。非傳統的ISR資產,如F-35,可能是在有爭議的戰場收集ISR的唯一選擇。利用這些財政和戰場現實作為指導性的燈塔,美國空軍必須適應和創新以繼續統治。通過這些調整,規劃者必須最充分地利用每架多功能飛機。每架飛機都是一個潛在的ISR傳感器,必須能夠近乎實時地收集和融合情報。

改進理論和倡導多功能任務只有在訓練中才會成功。幸運的是,美國空軍的 "紅旗 "演習已經成功展示了多功能概念。F-16CM是一種壓制敵方防空(SEAD)的專用飛機。在 "紅旗 "演習中,F-16CM經常進行打擊目標的訓練,并重置為SEAD CAP以支持后續的動態任務。這種訓練類似于多功能戰斗機或RPA進行動能打擊并重置為ISR CAP的任務。2018年1月,MQ-9進行了成功的概念驗證試驗,將駐扎時間分為ISR和近距空中支援(CAS)的不同時期。一些任務驗證了這一概念,并展示了在一個架次中對多種任務類型的近乎無縫的整合。此外,測試證明,MQ-9可以在ISR和打擊行動控制之間流動,有效地滿足ISR需求,同時在一個架次中打擊和消滅四個目標。在 "紅旗 "和MQ-9試驗期間的成功訓練驗證了在一次飛行中執行多項任務的概念。阻礙動能和ISR整合的唯一剩余障礙是過時的理論和文化上的無知,它將ISR視為獨立的、從屬于打擊能力的任務。

反對多任務飛機的人可能會認為,有人駕駛的戰斗機現在將不得不對次要任務進行作戰規劃,這可能會影響實現主要目標的成功概率。雖然這種說法有道理,但TACO圖形的建立通過確保在給飛機執行次要任務時考慮到所有的目標位置來減輕這種影響。額外的目標應該在入口或出口路線的附近或主要目標位置附近。飛行員們還對失去對其主要任務的熟練掌握以及飛機因增加ISR飛行時間而迅速老化表示擔憂。同樣,這些擔憂也是有道理的,然而,這個新的任務分配過程尋求的是將飛機分配到最有利的目標上的效率,而不是將多功能飛機濫用于低優先級、長停留時間的ISR任務。大多數長時間的ISR任務仍將由RPA承擔。然而,如果一個高優先級的ISR目標只能由一架有人駕駛的戰斗機來完成,那么保持讓傳統攻擊機來執行任務的能力將是有利的。這種新的任務分配過程使多用途戰斗機有能力以非侵入性的方式在一個架次上完成許多任務,而不影響未來架次的生成。

通過更有效地管理與這些低密度、高需求的資產相關的規劃和執行過程,作戰人員將能夠最好地利用這些稀缺資源。建立一個新的綜合動能和ISR目標定位程序將有許多挑戰需要克服。然而,成本是這個解決方案容易克服的一個挑戰。AOC的重組、人員培訓和整合一個已經得到資助的MDI2計劃將沒有重大成本。除了購買更少的飛機外,效率的提高應通過減少飛行架次而產生成本節約。然而,任何相關的費用都是值得的,因為它可以打造一支更具活力和不可預測的空中作戰力量。

這種新目標定位過程的挑戰涉及到了解飛機的優勢和劣勢,并認識到將某些功能結合起來本身就是不理想的,例如ISR和CAS。此外,AOC內的規劃人員需要克服分類問題以獲取相關信息。然而,隨著軍隊加速向一個明顯更復雜的CADC2概念邁進,領導人必須適應將新技術與組織改革和創新作戰概念相融合。換句話說,下一個RMA很可能是實現CADC2的解決方案。與開發協調所有五個戰爭領域的戰斗框架相比,合并動能和ISR目標定位過程是一個不那么引人注目的挑戰。如果軍方不能克服打擊和ISR整合的挑戰,CADC2成功的機會就很小。最終,解決多功能飛機的任務分配問題可以被看作是邁向CADC2的一小步。一旦這些程序到位,空間、網絡和電子戰都可以很容易地被整合到這個新的合并程序中,通過一連串的非動能手段解決目標。

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該項目支持美國陸軍戰爭學院保持一個公認的領導者,并在與美國陸軍和全球陸軍應用有關的戰略問題上創造寶貴的思想。該項目于2018年由美國陸軍訓練與理論司令部總部要求,描述一個新的或修改過的作戰框架,以使陸軍部隊和聯合部隊在多域作戰(MDO)中對同行競爭者成功實現可視化和任務指揮。

由此主要形成一個在2019學年進行的學生綜合研究項目,該項目涉及4名美國陸軍戰爭學院學生和4名教員,由John A. Bonin博士領導。該項目研究了MDO的概念,即它如何影響任務指揮的理念和指揮與控制職能的執行。向MDO的過渡改變了陸軍指揮官和參謀人員在競爭連續體中進行物理環境作戰和信息環境作戰的傳統觀點。

該項目以第一次世界大戰期間美國陸軍引進飛機為案例,研究將新領域納入軍隊的挑戰。該項目還提供了對MDO的概述和分析,以及它正在改變我們的戰斗方式以及軍隊的角色和責任。這些變化將使聯合部隊能夠更有效地進行連續作戰,特別是在武裝沖突之下的競爭中。

向MDO的過渡將需要新的流程,該項目調查了多領域同步周期如何能帶來好處。物質系統、聯合專業軍事教育、聯合和陸軍理論以及總部人員結構將需要改變,因為領導人及其工作人員將需要不同的技能來在這個新環境中運作。

報告總結

陸軍新興的多域作戰(MDO)概念對最近修訂的陸軍任務指揮理論提出了新的挑戰。美國已經有75年沒有與同行競爭者作戰了;因此,個別軍種在概念上側重于打自己的對稱領域戰爭,而較少注意在其他領域支持其他軍種。隨著技術的變化和國防預算的縮減,各軍種正在迅速失去通過純粹的存在和數量來控制其領域的能力和實力。因此,各軍種需要從不同領域獲得不對稱的優勢,以便在其領域作戰中取得成功。

陸軍的指揮和控制方法是任務指揮。這種方法要求指揮官有能力理解、可視化、溝通和評估關鍵決策、風險以及關鍵情報和信息要求。多域作戰的任務指揮將要求指揮官在多個領域以及指揮梯隊之間和內部保持單領域的卓越和知識。同樣重要的是,指揮官必須創造、確保并維持對其自身決策過程的共同認識。風險分析和關鍵的情報和信息需求過程是必要的,以確保指揮官能夠設定條件,賦予下屬領導權力,并在多個領域的范圍內影響分布式行動。因此,為了滿足這些新的要求,需要有新的框架來理解和調整多領域的指揮關系和人員結構。

這些新的框架將需要一個多領域的同步化進程,為指揮官提供一個確定新需求并為其提供資源的方法。與使用軍事決策程序或聯合規劃程序的傳統作戰程序不同,這兩種程序都側重于單一領域的規劃,而多領域同步程序則是在整個規劃和執行周期中,從指揮官和參謀部之間的持續合作中演變而來,跨越所有領域和環境。這種演變創造了對關鍵決策、相關風險以及指揮官認為至關重要的關鍵情報和信息要求的共同理解。

這項研究支持美國陸軍戰爭學院繼續保持在創造與陸軍和全球陸軍應用相關戰略問題寶貴思想方面的公認領導地位。該研究考察了MDO概念的應用,即它如何影響任務指揮的理念以及指揮和控制功能的執行。第一次世界大戰期間飛機的引入提供了一個與當前情況相似的背景,因為1918年的陸軍在如何為大規模的地面行動提供最佳的指揮和控制,以對抗同行的對手,以及如何整合空中對陸地的支持。當陸軍試圖了解如何在多個領域進行整合時,從約翰-J-潘興將軍對飛機的整合中得到的啟示可以說明問題。威廉-米切爾在戰時和戰后的角色說明了我們在試圖執行MDO時可能面臨的一些挑戰,例如在未來大規模地面作戰行動中保衛網絡和空間領域

對MDO的概述和分析將提供陸軍對該概念的定義,并描述陸軍在競爭連續體中的作用。MDO概念將需要新的組織和人員框架來在沖突連續體的所有方面實施MDO。陸軍不能保持一個靜態的組織;陸軍必須既能在陸地領域贏得武裝戰斗,又能幫助塑造競爭以防止未來的沖突。

武裝沖突以下的行動歷來都是聯合部隊和陸軍的斗爭。陸軍在戰斗中指揮和控制的任務指揮方法將不足以組織在武裝沖突以下對對手的日常競爭。陸軍在競爭期間為聯合部隊執行重要的任務,特別是在信息環境中,這些任務在MDO下將會擴大。

目前的作戰流程專注于單一領域,對于支持特定領域以外的功能適用性有限。我們必須有新的流程,允許所有領域的資產同步,以優化我們的效率,同時將這些資產的風險降到最低。盡管適用于所有級別的指揮部,但擬議的流程主要集中在高級行動和戰略層面所需的規劃和數據收集。

從單一領域到多領域的重點變化,使得聯合部隊和陸軍的理論必須進行修訂和更新。聯合專業軍事教育課程和聯合學說將需要進行調整,以教導下一代領導人如何跨域整合。僅僅了解其他部門是不夠的;指揮官和參謀人員需要了解其他領域的能力如何支持他們的工作,以及他們在支持其他領域方面的要求是什么。長期以來,聯合部隊只是名義上的聯合,每個領域都在為贏得自己的戰斗而戰斗。MDO概念使聯合部隊能夠優化其有限的資源,既能應對危機,又能在最好的情況下防止競爭中的危機發生。

表3-1. 陸戰、空戰、海戰和信息戰的特點

圖3-3. 陸軍的指揮與控制方法。ADP 6-0

圖3-4. 多域作戰框架

圖3-5. 信息環境框架下的多域作戰

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