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聚焦陸戰場信息系統設計問題, 結合分布式計算最新成果, 基于“云網端”融合理念, 構建了一套適用于分布式戰場節點 和智能需求的信息系統架構. 針對所構建架構中, 智能應用和智能性提升的關鍵需求, 綜合分布式陸戰場節點資源受限、任務多樣 等特點, 在分層聯邦學習基礎上, 依據資源狀況進行自適應調整, 提供資源開銷和智能提升相均衡的使用途徑. 經實驗驗證, 該架 構和方法效果良好, 更能適應分布式條件下陸戰場節點智能性需求.

從雞鳴狗吠到汽笛轟鳴, 從人喊馬嘶到隆隆炮 聲, 科技在社會生產發展和軍事形態變遷中扮演著 至關重要的角色. 進入信息時代以來, 新興技術已經 邁上爆炸式增長之路, 軍事變革又一次走上歷史舞 臺. 作為繼機械化、信息化之后的又一個峰谷, 智能 化已成為未來戰爭的主要趨勢. 面向新的戰爭起點 和斗爭形態, 美針對中俄日益發展的“反介入/區域拒 止”能力[1] , 提出分布式作戰[2]概念, 通過“馬賽克”[3]編 成作戰力量, 以分布式殺傷網替代原有的集中式殺 傷鏈[4] , 力爭取得決策優勢[5] , 打亂我方作戰節奏, 維 持其世界霸權. 目前, 分布式作戰已經成為美軍主流 作戰概念, 對我軍未來作戰行動具有重大威脅, 亟需 開展針對性的研究. 現有技術條件下, 一旦對方將兵力全部進行分 布式部署, 兵力集中的一方將無法一擊制敵, 并遭到 來自各個方向的打擊. 此時, 必須將兵力進行合理部 署, 以分布式對分布式, 讓對方同樣無法集中火力從 各個方面襲來, 才能形成新型戰線, 層層防御. 因此, 戰場局勢將進一步呈現出分布式態勢, 分布式作戰 條件也必將成為各域戰場所必須解決的問題.

陸地是人類的傳統居住環境, 也是人類戰爭最 終需要控制的目標區域. 在聯合全域作戰視角下, 陸戰場既是決勝之所, 也是制勝之地, 發揮著至關 重要的作用. 智能化戰爭背景下, 智能信息系統是 陸戰場的神經, 是聯結分布式陸戰場節點和作戰體 系中心的重要載體, 也是作戰力量獲取智能能力的 主要途徑, 對于應對智能化背景下的分布式作戰具 有重要意義. 然而, 分布式作戰條件和陸戰場自身 特點使得陸戰場智能信息系統構建存在諸多難點具體如下:1)兵力分布廣, 干擾因素多, 體系支撐難. 現代 戰爭視野下, 陸戰場范圍不斷擴大, 兵力分布更加廣 泛, 難以為所有節點提供遠程體系支撐. 加上地形、 氣象、水文、天候等多維要素影響, 已經和體系聯結 的諸多節點隨時可能與上級斷開而成為孤立節點, 實時提供體系支撐愈發困難. 2)任務多樣化, 人文高復雜, 智能適應難. 兵種 專業分化, 武器裝備操作難度不斷增加, 陸戰場節點 面臨越來越多樣的各類任務, 預先訓練的單一智能 模型存在失效風險. 作為人類的直接居住場所, 陸戰 場復雜的人文環境對智能認知模型的準確率和時效 性提出了巨大挑戰, 更加劇了預訓練智能模型失效 的風險. 3)計算需求大, 資源高受限, 統籌協調難. 智能 信息系統的核心是不斷演化的智能能力, 現有人工 智能手段對算力的需求十分巨大, 而陸戰場資源補 給相對困難, 節點機動能力較弱, 資源高度受限, 此 時, 如何兼顧陸戰場節點智能性需求和計算、電量等 資源效率, 統籌協調全局, 極具挑戰. 為了更好地支撐分布式作戰條件下陸戰場的諸 多作戰力量, 解決分布式陸戰場中信息系統面臨的 諸多問題, 提供高效可靠智能的陸戰場信息系統支 撐, 本文基于“云網端”融合理念, 設計了一種多層自 適應的智能信息系統體系結構, 通過信息流動集成 分布作戰力量, 形成對上聯通體系、向下獲得支撐、 對敵自成體系的高效作戰體系;在此基礎上瞄準分布 式陸戰場節點任務多樣, 預訓練模型易失效的挑戰, 結合分層自適應聯邦學習方法, 進行分布式陸戰場 智能模型訓練, 盤活作戰訓練過程中產生的新數據, 實現持續學習不斷演化的戰場學習能力;對于智能模 型計算需求和分布式陸戰場節點資源受限的問題, 考慮從模型的智能訓練和智能推理兩部分入手, 結 合聯邦學習的模型替換機制, 當計算資源充足時, 參 與作戰模型的持續訓練, 當計算資源不足時, 直接利 用獲得的智能模型進行推理, 實現資源可容忍情況 下的分布式陸戰場節點智能作戰.

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

對手對美國在太空、網絡空間和電磁頻譜上的優勢的競爭的崛起要求海軍陸戰隊的指揮、控制和通信(C3)發生變化。戰術空中指揮中心(TACC)是海軍陸戰隊中最關鍵的C3節點,在海軍陸戰隊的遠征先進基地作戰(EABO)概念下,在有爭議的通信環境中,目前所采用的方式將無法生存。

海軍陸戰隊必須轉變其對通信的概念化和理解,以促進在有爭議的通信環境中的指揮和控制。爭奪電磁頻譜內外的通信途徑將需要預測在通信斷續期間做出作戰決策所需的信息。TACC應該成為一個低可觀察性、小型和移動、具有聯合互操作性的網絡化的C3節點,在對手的武器交戰區內運作。通過這些改變,TACC將成為符合海軍陸戰隊EABO概念的有彈性、有條件的前方海軍空中作戰中心(AOC),并將為海軍-海軍陸戰隊團隊和聯合部隊提供重要的C3能力。

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無人機作戰樣式因其特有的“快、精、廉”等特點被廣泛用于現代戰場,并取得了非凡的實戰效果。總結現代戰場無人機作戰特點,結合世界先進的反無人機技術,分析目前無人機作戰樣式存在的不足,并以此為出發點,以滿足未來戰爭需求,應對防空反無人機技術體制為目的,探索軍用作戰無人機未來發展方向,以期為軍用無人機及其作戰樣式的研究提供參考。無人機自 20 世紀 60 年代越南戰爭時期,首次被 派到戰場執行偵察任務,正式進入軍事作戰領域,其作 為一種新型作戰樣式,開啟了無人化作戰先河[1] ,幾十 年來,無人機以偵察、預警、電子干擾、空地打擊等“多 面手”的角色出現在海灣、科索沃、阿富汗、伊拉克、土 敘、納卡等局部戰爭或沖突中,并取得驚人效果[2] ,尤 其在納卡沖突中,無人機首次作為主戰裝備參與作戰, 更是第一次將無人機協同作戰從概念轉化為實戰,并 取得卓越的戰績,充分證明了無人機作戰的軍事價值。可以預見,隨著世界新軍事革命的不斷推進,無人機作 戰必將成為無人化作戰的重要組成部分。無人機作戰能力雖已多次經過現代戰爭檢驗,但 縱觀現代戰爭中的無人機實戰案例,可以發現其存在 一些共性缺陷,如弱/ 無自主,不注重隱身,嚴重依賴無 線電通信技術及衛星導航技術,而現代反無人機技術 正是利用這些缺陷作為切入點,成為無人機在戰場上 的克星。隨著戰場環境的日益復雜化,防空反無人機 技術高速深入發展以及戰爭由信息化向智能化的轉 變[3] ,軍用作戰無人機必須針對性地做出改進,才能適 應未來高烈度、高技術、高電磁復雜度、威脅目標多樣 的戰場環境。本文以彌補無人機作戰樣式不足為出發點,以適 應復雜的未來戰場環境,應對防空反無人機技術體制 為目的,結合現代及未來可預見的技術,對軍用作戰無 人機未來發展方向與特征進行探索與思考。

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該項目的目的是進行無偏見的研究,以確定基于場景,對彈藥和補給的需求的下一代后勤艦(NGLS)的最佳類型和數量。近幾十年來,美國海軍一直不受常規威脅或來自近似競爭對手的嚴重競爭的制約。海軍作戰部長(CNO)和海軍陸戰隊司令(CMC)的指導促使海軍部(DON)追求大國競爭,并重新計算軍事力量對對手的優勢和劣勢。這種對創新和能力優勢需求的增加提供了新的概念,如分布式海上作戰(DMO)、有爭議環境下的沿岸作戰(LOCE)和遠征先進基地作戰(EABO)。這些概念改變了美國海軍在有爭議的環境中使用和分配其部隊的方式。戰略機動性和戰斗后勤部(N42)的人員提出了一個復雜的問題:海軍如何才能在后勤上支持和維持這些分布式部隊,而又不至于讓對艦隊的長期維持至關重要的戰斗后勤部隊(CLF)艦艇承擔不必要的風險?本文提供了一個框架,使用轉運數學模型來重新武裝和補給未來的后勤需求,以支持LOCE、DMO和EABO。

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無人機集群協同作戰的自主化、智能化是未來軍事指揮控制技術發展的重要趨勢, 為滿足日趨重視的集群應用需求, 提出了面向協同作戰任務的無人機集群自主決策技術概念與體系, 建立了無人機集群多任務的通信-決策-規劃-控制(communication, decision, planning, control;CDPC)自主決策框架. 根據通信拓撲結構建立了集中式、完全分布式和混合式的決策樣式, 在此基礎上, 分別建立了感性任務推理決策模型和理性任務推理決策模型, 探討了模型的求解框架以及關鍵技術解決途徑, 表示無人機集群任務決策對協同作戰的規劃和實施具有較好的指導意義.

2020 年 1 月, 中國科學院發布的 《2019 年人工 智能發展白皮書》中將“群體智能技術”列為八大人工 智能關鍵技術之一[1] , 隨著智能系統與復雜體系、感 知與判斷、分布式協同、人工智能和算法戰等理論 與技術的不斷發展與突破, 智能系統已呈現出無人 化、集群化和自主化等特征[2] . 無人機集群作為未來集 群智能系統的主要形式, 能夠實現單平臺行為決策、 多平臺任務協同, 具有集群涌現特性, 表現出了巨大 的應用前景. 無人機集群任務環境彈性大、態勢變化 快、傳感器信息不完全、通信結構不穩定, 是以決策 為主的對抗. 因此, 協同自主決策作為“感知-判斷決策-行動 (observation-orientation-decision-action, OODA)”環路循環中的關鍵技術引起了國內外廣泛 關注[3-5] . 無人機集群在復雜動態變化的環境下, 如何 根據不確定的態勢信息, 實施可解釋的自主決策推 理, 確定高效可靠的任務協同執行方式對保障集群 安全, 提升作戰效能至關重要.

按照系統科學的觀點[6] , 無人機集群系統多平臺 異構、任務需求眾多、輸入態勢變化、戰術目的復 雜、約束條件耦合, 為解決以上問題, 需要面向無人 機集群多任務設計自主決策規劃框架, 降低系統研 究的復雜性. 文獻[7]基于不確定攻防博弈態勢信息 搭建了無人機集群對抗博弈模型, 并設計博弈成本 函數計算最優策略;文獻[8]提出了一種多無人機分 布式智能自組織算法, 將集群偵察-打擊任務優化問 題分解為多個局部優化問題, 并通過集群與環境和 集群之間的信息交流實現全局優化決策;文獻[9]針 對區域偵察等典型集群任務, 采用深度學習方法構 建任務決策模型, 然后基于遺傳算法對決策模型進 行優化, 為集群實現離線學習和在線決策提供了有 效支撐, 然而現有成果從多任務角度出發, 對集群自 主決策問題進行研究相對較少.

對于集群系統協同作戰任務方面的研究, 主要 以任務規劃問題為主[10] , 此類問題大都是事先擬定好 了任務輸入類型和約束, 是一種有目標信息的多約 束優化問題. 然而對于集群如何獲得準確的任務目 標信息, 并根據態勢進行動態任務調整并沒有考慮, 此問題正是集群協同任務決策的研究重點. 現階段 無人機決策問題研究大都聚焦于空戰過程中的機動 動作決策[11-12] , 或者某個明確任務場景中的決策, 如集 群打擊任務等[13-14] , 沒有從集群協同作戰過程中戰術 戰略及任務的多樣性和復雜性方面開展自主決策研 究. 因此, 本文針對這個問題, 分析了集群任務自主 決策概念、任務定義與分類, 設計了自主決策的流 程;應用分層研究思想提出一種自主決策框架, 并根 據通信結構定義不同的決策模式;結合多種技術途徑 對無人機集群自主決策建模的體系結構和求解框架 進行了分析和探討.

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不斷變化的戰爭特點使得信息環境中的行動(OIE)必須處于軍事規劃和執行的最前沿。由于無法與美國的物質力量相提并論,美國的對手越來越依賴包括信息戰能力在內的不對稱方法來破壞美國的行動和影響。未來的聯合全域作戰(JADO)將需要一個綜合的、跨學科的作戰方法。本文認為,針對對手的認知和信息過濾器而采取的蓄意行動將阻礙對手的決策過程,使其失去對有效運用軍事力量作出明智決定的能力。通過研究俄羅斯在信息環境中的行動、信息戰活動以及反射性控制理論,作者提出了決策優勢理論。該理論試圖提供一種方法,故意利用信息來針對對手的行為和信息系統。其目的是剝奪對手感知和認識形勢的能力,并阻礙其有效利用呈現在他面前的信息來做出經過計算的決策的能力。

圖1 決策優勢理論。

決策優勢理論

決策優勢是通過信息力量來實現的,而信息力量是通過控制信息、利用信息和加強信息來保證自己的利益。信息力量可以達到與物質火力相同的效果,甚至更大的效果。它通過預測對手的行動,了解對手的動機,管理和操縱信息,改變決策算法,以及在信息環境中發展機會、活動和投資(OAI)來增強全領域的聯合軍事力量和效力。

  • 決策優勢:一種理想狀態,在這種狀態下,指揮官比其對手更快、更有效地感知、理解、決定和行動。決策優勢在敵人的決策周期內發揮作用,以消除時間上的庇護所,并消除空間上的選擇。

  • 信息力量是利用信息來塑造認知、態度和其他推動預期行為和事件進程的要素的能力。信息力量涉及獲取、處理、分配和運用數據的能力,以最大限度地提高戰斗力。作者進一步斷言,信息力量是通過控制、利用和加強信息來實現的,這使得信息戰的結果能夠持久、靈活和精心計算,以加強戰斗力并拒絕敵人的決策優勢。

信息力量--控制信息、利用信息和增強信息的組合--將使美國能夠把信息環境中的行動納入聯合防衛行動的規劃和執行。這將使規劃者能夠利用信息來實現結果。信息戰能力--信息作戰;電子戰;網絡;以及情報、監視和偵察(ISR)--提供了改變對手的指揮和控制過程,減少決策,并削弱其作戰行動的有效性的手段。信息力量和物質力量相結合,將通過在環境中制造多種困境,造成混亂,延遲或剝奪敵人采取適當行動的能力,從而降低對手的戰斗力。信息力量和物質力量的結合能加強軍事力量。

信息力量的第一個支柱,控制信息,涉及到保護自己的網絡不被敵人破壞或操縱。保持對信息傳輸和信息系統的控制可以確保信息的保密性、信息的完整性以及美國規劃者和作戰單位對信息的可用性。不受限制地進入值得信賴的系統和相關架構,確保最及時和最相關的信息指導決策。剝奪對手對信息的控制權使其無法了解自己的環境,造成不確定性,并使其決策復雜化。

決策也受到信息利用的影響。利用,是指利用資源并從中獲益的行為,包括改變、變更或操縱信息,使之對自己有利。通過了解對手的信息和認知過濾器、信息系統和情報結構,這是最有效的做法。創造信息戰結果的能力取決于精心制作信息并將其置于敵人決策周期中的正確時間和地點的能力。信息可以在四個過濾點被鎖定或武器化--傳感器、分析中心、分發點或個人。利用過濾器,人們可以降低決策者可獲得的信息的收集和質量,導致對情況的不完整或故意的錯誤理解。決策和具體行動是根據對環境的感知理解而做出的。阻斷信息流的能力阻止和延遲了重要數據到達組織,導致感知、理解和發展局勢的能力下降。傳統的信息操作活動與故意和持續地針對對手的過濾器相結合,將有機會同時針對代理人、信息和對所提交信息的解釋。反過來,這可以減緩對手感知、觀察、定位、決定和行動的能力,促進錯誤的結論,并破壞決策能力。

增強信息使人們能夠制定戰略目標和選擇,為對手創造跨越時間和空間的多種困境。 這需要強大的、敏捷的、分層的ISR資源和綜合指揮與控制過程。JADO的規劃和執行需要有能力同時在戰術、作戰和戰略梯隊中,在所有領域和統一的信息空間中進行機動。協調的計劃需要對形勢的理解,觀察模式和行為的能力,以及識別信息和行動環境的變化。支撐一個人加強信息的能力的是信任。信任包含了團體或個人對所收集信息的完整性所賦予的權重。經過處理、過濾和分析的信息能夠回答知識中的一個特定缺口。這種經過處理的信息被稱為情報。有了準確的情報和被充分理解的假設,決策者可以更準確地評估局勢,塑造環境,并削弱對手自己的決策過程。這樣一來--信息,更具體地說是強化的信息(或情報)--是一種武器,可以用來操縱和欺騙對手,剝奪他做出符合自己最佳利益的決定的能力。

控制、利用和增強信息的結合使決策者擁有了信息力量。信息力量使信息優勢得以實現,而信息優勢又能保證決策優勢。增強信息的能力使人能夠觀察敵人的習慣和行為,幫助人了解敵人的動機和意圖,并確定敵人的作戰能力。管理、放大和操縱信息可以使有針對性的、精心設計的信息到達指定的受眾。類似于過去信息傳遞的錯誤信息和虛假信息可以在過濾器上針對敵人。在信息系統的過濾器處進入情報裝置的信息以傳感器、分析中心和向作戰人員分發信息為目標。此外,通過在一個被認為可信的來源處提供虛假或誤導性的信息,可以改變敵人的決策算法。在特定的時間和地點呈現特定的信息可以改變對環境的理解并改變行為。這也會使人改變他的時間范圍。隨著不確定性的增加,一個人可能會根據感知到的情況選擇加快或減慢他的計劃。

雖然這一理論的每一部分,單獨來看,并沒有提出什么新意,但有兩點是明顯不同的。首先,必須把信息放在軍事規劃的最前沿,并與傳統的物質力量相結合。軍事文化認為,物質力量是至高無上的。現代戰爭要求在同等水平上考慮信息和物質力量。第二,控制、利用和加強信息的活動是美國空軍現在所接受的功能;然而,跨領域和跨職能的綜合規劃是有限的。缺少的環節是有意的整合和專門的過程,在一個同步和審慎的過程中納入所有領域的現有能力。為了實現決策主導權并通過信息力量獲得信息優勢,必須將信息環境中的行動納入規劃過程,如聯合規劃過程(JPP)、軍事決策過程(MDMP)、海軍陸戰隊規劃過程(MCPP)和空中聯合行動規劃過程(JOPPA)。指揮和控制必須充分考慮到所有領域--空中、太空、網絡、陸地和海洋--的非動能和動能行動。在信息環境中執行行動的能力要求在行動層面上有一個集中的規劃過程,以同時計劃和執行對信息的控制、利用和加強。這一點目前并不存在。集中化的規劃將使一個綜合的方法能夠與物質火力結合起來。控制可以保護美國的網絡和計劃,同時阻止敵人獲得重要信息。利用允許有機會拒絕、降低、破壞、改變和放大敵方使用的信息。加強為決策、目標定位和環境中的戰術行動提供所需的關鍵ISR收集。信息力量為指揮官提供了有效處理、分析數據和信息并采取行動的機會,同時剝奪了對手的同樣能力。因此,實現決策主導權需要一個協調和同步的計劃,利用控制、利用和加強所有領域和作戰功能的信息,目的是統一信息空間。

本文針對美軍提出的建議

本文闡述了統一信息空間的重要性,以通過在信息環境中的精心策劃和綜合行動實現決策優勢。充分執行聯合全域作戰的能力需要在規劃周期中重新強調信息和信息戰活動。這項研究提出了四項建議:

  • 建議1:聯合部隊應考慮實現信息力量的要求。這項研究和相關的決策優勢理論斷言,信息力量是通過控制、利用和加強信息來實現的。信息力實現了信息優勢,從而保證了決策優勢。信息環境中的運作為物質環境創造了條件。信息力量與物質力量相結合,形成了軍事力量。

  • 建議2:美軍需要進行組織、領導和文化變革,以實現信息力量和決策優勢。信息系統和情報架構必須在所有梯隊中得到整合--戰術、作戰和戰略。戰術任務規劃和更廣泛的作戰規劃必須轉變為將信息置于規劃的最前沿。個人和團隊必須理解信息環境中的行動的重要性,以及這些行動塑造物理環境條件的方式。正規化的領導者發展和專業軍事教育必須強調認知上的轉變,不再將沖突理解為物質力量,而是將信息力量和活動納入規劃、命令和執行。應更加強調了解如何使用和信任信息,如何操縱和處理信息,使之成為情報,以及如何利用信息來實現決策主導權。最后,數字素養應成為未來培訓的一項要求。

  • 建議3:JADO要求有能力評估信息環境中的績效措施和有效性措施。必須制定一個有效的評估程序,以了解和衡量信息環境中行動的影響。應更詳細地研究這一點,因為這將建立信任,并更好地了解信息戰和信息相關活動如何產生軍事力量和作戰成功。

  • 建議4:未來的指揮和控制程序應該能夠整合信息環境下的行動規劃和執行。應該制定一個聯合防務辦公室的軍事力量計劃,以協調和指導所有領域的戰略,并在信息環境中執行行動。這個過程應該與物質和動能規劃相結合,而不是分開,因為信息和與信息有關的活動為物質操作環境塑造和設定條件。

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知遠戰略與防務研究所陳嘯/編譯自:日本海上自衛隊干部學校網站******【知遠導讀】2019年,美國戰略與預算評估中心發表了《海上施壓戰略》,明確了“內線外線防御作戰概念”。美國陸軍和海軍陸戰隊作為在同一地理空間中作戰的軍種,為了適應安全保障環境的變化以及各自開發的作戰概念,定義了各自在A2/AD威脅圈內作戰的“內線部隊”并推動各種措施,但包括其定位、措施內容、不同點等在內的具體情況尚不明確。本文第一部分論述美國陸軍的“內線部隊”,第二部分論述美國海軍陸戰隊的“內線部隊”,分別梳理兩個軍種在目前正在開發的作戰概念中如何進行定位以及各自采取了什么措施。第三部分內容對美國陸軍和海軍陸戰隊進行比較和分析,根據兩者存在的不同點等推測美軍“內線部隊”的目標。**報告全文約14000字,篇幅所限,推送部分為節選。

****美國戰略與預算評估中心(CSBA)在2019年發表了《海上施壓戰略》(Maritime Pressure Strategy),其中明確提出了“內線/外線防御”相結合的新型作戰概念(Inside-Out Defense operational concept)。在該作戰概念中,下文將要提到的“內線部隊”平時在前沿部署,傳遞與美國安全承諾有關的可信賴信號,在發生沖突時迅速分散,在第一島鏈內采取具有抗毀性的態勢構建最初的防線,以此來對抗俄羅斯合并克里米亞之類的“既成事實化”攻擊(fait accompli),突破敵人的“反介入/區域拒止”(A2/AD)網絡。在該作戰概念中,**由于作為“內線部隊”的美國陸軍和海軍陸戰隊在同一個地理空間中發揮著類似的作用,因而有人提出美軍為了避免不必要的重復,應集中力量進行統一和補充,重新評估各軍種的作用。**美國陸軍和海軍陸戰隊“內線部隊”的目標是什么呢?本文以公布2017版《國家安全保障戰略》以后到當前(2021年7月)的時間段作為研究的主要對象,以美國陸軍及海軍陸戰隊的官方文件及美國議會的調查報告等為中心進行分析。第一部分內容是介紹美國陸軍的“內線部隊”,第二部分是介紹美國海軍陸戰隊的“內線部隊”,在梳理了對目前美國陸軍和海軍陸戰隊各自開發的作戰概念如何進行定位的基礎上,分析了兩個軍種為了具體實現這些作戰概念而采取了什么措施。在第三部分內容中,對美國陸軍和海軍陸戰隊進行比較和分析,根據其不同點等明確“內線部隊”的目標。美國陸軍的“內線部隊”****概要美國陸軍的“內線部隊”在作戰概念中被如何定位?美國陸軍在推進“多域作戰”(MDO)概念的進程中,陸軍訓練與條令司令部(TRADOC:Training Doctrine Command)在國防部發表2018年版《國防戰略》之后,公布了《多域作戰中的美國陸軍2028》(MDO 2028)。該文件指出,陸軍的目標是“融合(Convergence),旨在實現陸、海、空、太空、網絡空間、電磁頻譜等所有領域急速且持續的能力整合。之后,美國陸軍參謀長麥康維爾(Mc Conville)在2021年3月發表了題為《美國陸軍多域變革》(Army Multi-Domain Transformation)的文件。這份文件關于強化美國陸軍的核心能力,使美軍聯合部隊能夠在從競爭到沖突的階段中獲勝,變革為具備適當配置和能力的多域部隊,明確了變革的必要性及如何進行變革。美國陸軍通過利用新的能力和在前沿的部署,在過去戰區的內側和外側機動,擴大戰區范圍。“內線部隊”在戰區的內側遂行作戰任務,在敵對者的“反介入/區域拒止”圈內提供可信賴的戰場生存能力。另外,該文件明確了“內線部隊”用語的定義,在該文件末尾總結的“用語集”中,將“內線部隊”定義為“為了提供削弱區域拒止策略的可靠功能,能夠在敵對者的‘反介入/區域拒止’威脅圈內遂行持續作戰、且有恢復能力的多域部隊”。在“多域作戰”概念方面,與清晰區分“戰時”與“平時”的美國傳統思維方式有很大的區別,明確提出了能夠在所有階段與敵對國家進行競爭。在低于武裝沖突門檻的競爭階段,“內線部隊”確保能夠提供對抗敵人導彈、遠程多聯裝火箭、防空、網絡攻擊等的能力,通過展示這些能力,可以拒止敵人的“既成事實化”攻擊,支援友軍方面的敘事。另外,美國陸軍與聯合參謀部合作,通過聯合作戰演習、實驗、場景開發等持續性的分析,使“多域作戰”概念日益成熟起來。由此,“多域作戰”概念能夠與能力開發并行發展,并且能夠與聯合參謀部正在討論的JWC(聯合作戰概念)保持融合性。在該分析中,也顯示了“內線部隊”在沖突開始前的必要性。通過處于威脅之下的“內線部隊”,在危機和沖突中可以進行及時的聯合火力打擊和具備強韌性的指揮控制,在競爭階段通過其前沿存在,可以向同盟國和伙伴國展示美國的決心。如上文所述,美國陸軍的“內線部隊”在“多域作戰”概念中被定位為擔負各種作用的核心部隊,可以說是在麥康維爾參謀長謀求實現的陸軍變革態勢中占據重要位置的作戰概念。

**美國海軍陸戰隊的“內線部隊”**概要

美國海軍陸戰隊正在探討如何通過在2017年與海軍聯合發布的《競爭環境中的瀕海作戰(LOCE: Littoral Operationsina Contested Environment)》概念來應對敵對者構成的“反介入/區域拒止”(A2/AD)威脅。LOCE概念是以在瀕海地區陸上控制一方占據優勢為前提的作戰概念,其最終目標(ends)是“為了阻止在瀕海地區的進攻,在前沿確立持續的海上拒止能力”“在敵對環境下確立海上控制”。另外,美國海軍陸戰隊在被定位為LOCE下層概念的“遠征前進基地作戰(EABO:Expeditionary Advanced Base Operations)概念”中提出了“雙重體制(dual posture)構想”,即組合運用能夠在敵人“反介入/區域拒止”威脅圈內持久行動的“內線部隊”與不得不在敵人的遠程精確武器打擊范圍外部活動的大型水面艦艇等“外線部隊”執行任務。在EABO概念中,作為“內線部隊”提出的構想是裝備相對小型、不花費更多的費用、不易被探測到、能夠承受風險的作戰平臺,并且是低特征、不易被作為目標狙擊、由遠征型補給系統進行支援的“內線部隊”(Stand-in-force)。2019年7月就任美國海軍陸戰隊總司令的大衛·H·伯格(David H.Berger)將“內線部隊”定義為“在與戰術性的海軍作戰力量交戰時,以小規模、致命性、隱蔽性、高機動、易維持等特征應對高對抗性海空作戰任務的部隊”。另外,美國海軍陸戰隊在同一時期發表的《第38任司令官規劃綱要(The 38th Commander's Intent)》中強調了其重要性,提出“其他部隊要保持能夠遠離的距離,但海軍陸戰隊必須提供作為能夠持久存在的‘內線部隊’的能力”。美國海軍陸戰隊也認識到了在競爭階段中“內線部隊”的重要性,強調與在戰斗開始后讓部隊進攻相比,在戰斗開始前預先部署部隊更加重要。2021年4月,大衛·H·伯格在美國議會舉行的2022年度預算聽證會上,解釋了“內線部隊”的必要性。伯格強調,大規模的固定基地和陸上的基礎設施在敵人的遠程精確攻擊面前十分脆弱,并且從政治上可能實現的資源分配和該地區的態勢來看,應對發揮迅速性的新威脅是不現實的,需要配備“內線部隊”。除此之外,伯格還指出,海軍陸戰隊在2020年3月發布了《面向2030年的力量規劃》(Force Design 2030:FD2030),關于“內線部隊”的理解和分析是用于支援EABO概念的“FD2030”的原動力,并且也反映在2021年2月公布的《EABO暫定手冊》中。在第一版《EABO暫定手冊》中,將“內線部隊”應具備的能力定義為“為了與伙伴國合作,支援東道主國家的主權,對抗惡意行動,在發生沖突時與敵人近距離交戰,允許存在風險、能夠在競爭對手的武器交戰圈(WEZ:Weapon Engagement Zone)內持久行動的低特征部隊”。另外,除了近距離戰斗之外,“內線部隊”的作用還被設想為支援反潛作戰,通過在重要的海峽清理水雷(sanitize),擴大在水下作戰中的戰略優勢。在公布第一版“FD2030”一年以后,美國海軍陸戰隊于2021年4月公布了更新版“FD2030”。其中,在以海軍陸戰隊戰斗研究所(MCWL)為主體的學習活動中,討論了此前得到的教訓應該反映到“內線部隊”的觀點。另外,大衛·H·伯格就關于“內線部隊”表態稱,“內線部隊”在武裝沖突門檻下的作戰樣式中尤其重要,對整個美軍行動的貢獻與發揮“內線部隊”自身的殺傷性火力相比,擔負偵察與反偵察任務的可能性更大。關于這一點,美國海軍陸戰隊在2021年8月公布了“內線部隊”概念,并在其中進行了詳細說明。美國海軍陸戰隊的“內線部隊”需要在海軍與海軍陸戰隊的聯合“遠征前進基地作戰”概念中發揮各種各樣的作用,并且正在作為實現大衛·H·伯格總司令的海軍陸戰隊變革目標的概念而推動討論。

比較與分析以下內容將總結此前論述的美國陸軍“內線部隊”與海軍陸戰隊“內線部隊”所采取的措施,并根據其不同點等明確“內線部隊”的目標。定義美國陸軍將“內線部隊”定義為“提供削弱敵對者A2/AD的功能,在威脅圈內作戰、可存續且具有復原能力的多域部隊”。美國海軍陸戰隊將“內線部隊”定義為“與同盟國等協同對抗敵對者的惡意行動,在沖突時容許存在有可能進行 近距離戰斗的敵人WEZ(武器交戰圈)內的風險、并且能持久作戰的低特征部隊”。美國陸軍和海軍陸戰隊都將“內線部隊”定義為能夠在敵人的“反介入/區域拒止”(A2/AD)威脅圈內持久作戰的部隊。****威脅認識在主要的威脅認識方面,美國陸軍將被中國和俄羅斯運用新型作戰樣式在競爭階段先發制人,在沖突階段被敵對者組合多域作戰力量分裂和破壞美軍聯合部隊視為威脅,而美國海軍陸戰隊重視中國在海上的威脅,尤其是將中國的A2/AD能力視為在海上的重要威脅。最終目標(ends美國陸軍的目標是通過在競爭階段保持優勢,在沖突階段突破敵人的“反介入/區域拒止”系統,獨立獲得機動自由,以此對抗中國和俄羅斯的新型作戰樣式,贏得作戰勝利。為此,美國陸軍將運用“內線部隊”持續控制自己的領域,發揮作為美軍所有領域協同中心的作用并且達成其目的作為“ends”。與此相反,美國海軍陸戰隊的“ends”,是“內線部隊”為達成“在前沿確立持續性的海上拒止能力,遏制在瀕海地區的進攻”“在敵對環境下確立海上控制”的目標發揮作用,而該“ends”也是被定位為EABO概念上層概念的LOCE概念的“ends”。作戰概念美國陸軍位于能夠持續發揮戰斗力的陸地上,試圖通過“多域作戰”概念起到作為全域協同中心的作用……(需要閱讀完整版本的讀者,可訪問知遠外軍防務開源情報數據庫(//www.knowfar.net.cn/)或下載“知遠防務”手機APP(//www.knowfar.tech/),即可訂閱全文.)

(平臺編輯:黃瀟瀟)

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引言

未來同等力量競爭者之間的軍事行動將以多域作戰(MDO)方法為特征,其特點是空中、海上、陸地、網絡空間和太空的綜合和并行使用。在整個軍事行動范圍內,從低節奏的維和任務和安全部隊援助到高強度、高節奏的作戰行動,軍方將利用所有的作戰領域,特別是太空領域。隨著作戰速度和節奏的加快,太空領域對于現代軍事活動變得至關重要,并使得指揮控制 (C2) 和戰術層面的決策時間周期縮短。

此外,鑒于民間社會行動者對公共領域開源信息的訪問加速和擴大,目前的軍事活動受到了更嚴格的審查。這樣做的一個后果是更加需要更快速更準確的情報來為軍事行動中的決策提供信息。不斷擴大來源和信息已成為決策的方式和手段,空間在軍事規劃和行動的演變中占據中心地位,而這一演變涉及到軍事人員要經常執行的一系列任務。

太空領域是當今確保持續的跨境情報和態勢感知并促進重要通信的唯一途徑。這一現實需要更加關注空間資產的安全性和未來空間應用的能力規劃。就目前而言,太空領域仍然沒有得到足夠的全球戰略關注。然而,軍方對太空的利用不僅會在未來幾年保留在國防組織和軍事能力規劃者的議程上,而且會變得越來越重要。

地球、太空的地緣政治和不斷擴大的威脅范圍

可以說,早在二戰期間,當德國向英國發射帶有彈道軌道的 V2 火箭時,就在戰爭中見證了太空的使用。在更近的時代,空間領域發揮關鍵作用的第一次軍事行動發生在1991年的第一次海灣戰爭期間。如果沒有使用由衛星支持的全球定位系統,為武器提供精確的導航和目標,并對沖突地區進行天基觀測以了解情況,美國及其聯盟伙伴可能不會在沙漠風暴行動中取得同樣的結果。

自第一次海灣戰爭結束以來,西方軍隊逐漸擴大其在太空領域的使用和嘗試,以此作為引入作戰優勢的一種方式。然而,這種對太空領域日益增長的依賴也為軍事行動創造并擴大了新類型的弱點,而對手越來越有能力利用這些弱點。在這種新出現的背景下,軍隊開始重新關注他們對空間的使用,以規劃和發展與新威脅和戰略弱點相關的空間能力,這一點至關重要。

這是一個需要應對的挑戰,因為很少有人會懷疑大國競爭又回到了全球舞臺上。隨著全球動態的變化,美國一直在重新平衡其全球態勢,將重心轉向亞洲。美國對中東的能源依賴度下降,也引發了關于其長期區域作用的討論。對歐洲來說,未來來自其東部和南部邊界的任何動蕩和不穩定都可能導致難民和流離失所者帶來前所未有的挑戰。在管理這種風險的安全影響方面,歐洲軍隊很可能面臨一個新的現實,即不能把對美國空間資產的依賴或可用性視為理所當然。

太空戰保障(SOA)

與此同時,歐洲自身對戰略自主和主權的決心可能會增強,并延伸到其未來的太空戰略。地緣政治因素和較低的進入壁壘可能會繼續引入新的參與者,追求空間的戰略和戰術使用,開發作戰衛星和地面基礎設施。雖然太空不能分為民用和軍用太空,但“軍事太空”領域將以美國、俄羅斯和中國的傳統大國為特色,但也會看到歐盟(EU)、印度、阿聯酋等其他國家加入。

隨著太空參與者數量的增加,使用和依賴太空進行軍事行動的風險正在迅速增加。空間擁堵是太空中的一個嚴重威脅,尤其是在低地球軌道(LEO)——在地球上空跨越 400-1500 公里的高度——衛星有被摧毀的風險。 LEO 不僅面臨軍事用戶飽和,而且越來越多的商業運營商生產和發射大量小型衛星,以服務于快速發展的商業航天工業。

日益增長的空間擁堵風險是真實存在的——自從2009年2月銥-33與Kosmos 2251的碰撞被廣泛研究以來,在2021年3月,云海1-02與1996年9月發射的俄羅斯天頂2號火箭的碎片的碰撞,加強了衛星作戰的風險。這些最近的碰撞很可能是意外,但最近觀察到衛星對其他衛星的近距離機動,這種近距離接觸可能是攻擊性意圖的結果,旨在使衛星不可靠、不值得信賴甚至完全無法使用。

通過光通信、密碼學、跳頻或精確無線電傳輸來保護數據和信息流將需要作為一個至關重要的能力設計參數

最近觀察到的近距離接觸和行動似乎沒有造成任何明顯的損害,但這些事件已引發太空軍事行動者重新考慮他們的姿態并考慮加強對其資產的保護機制——包括可能通過武器化。 2019 年 12 月,北約明確承認太空是軍事作戰領域。眾所周知,反衛星(ASAT)武器已被廣泛試驗,并可能更容易被開發,作為將威懾和拒絕的邏輯引入空間領域的一種方式,以對付可能尋求利用傳統空間系統漏洞的對手。

這種軌跡會產生重大影響,因為這種發展會在最低水平上產生意想不到的后果和次要影響,僅僅是通過空間碎片散布到大片空間的風險。太空中的對手還將尋求瞄準衛星與支持地面基礎設施或指揮中心之間的關鍵通信中繼。技術欠發達的對手可以攻擊或破壞支持太空作戰的地面基礎設施,例如通過簡單地拒絕物理訪問、切斷電源線甚至物理攻擊和破壞。

太空中不斷擴大的威脅范圍并非包羅萬象——目前,這些威脅主要與 LEO 中的太空資產有關。在這里,軍事規劃人員可以提供一系列針對 LEO 環境的防御性反應——例如,強化支持和啟用地面基礎設施、地對空(反之亦然)通信渠道以及天基資產本身。此外,軍事規劃人員將需要創造新的方法和手段來提高太空態勢感知、太空交通管理、太空機動性、響應能力和有效載荷適應性,以及至關重要的國際合作和成就,以建立基于規則的太空秩序。

地面、通信和衛星強化

對手瞄準支持軍事作戰的太空能力的最簡單方法是專注于地面支持和使能基礎設施。幸運的是,這些太空能力要素是最容易防御的,必要時可以維修或更換。雖然這在減少軍事太空作戰的弱點方面可能最初看起來不太復雜且成本較低,但重要的是不要讓未來太空力量和能力規劃的這一要素脫離戰略設計和規劃過程。

GEO, MEO和LEO衛星

太空中不斷擴大的威脅范圍并非包羅萬象——目前,這些威脅主要與 LEO 中的太空資產有關

隨著信息空間遇到太空,引入了雙重漏洞,特別是對于軍事通信。地面和天基資產之間的指揮與控制 (C2) 和信息通道對欺騙、干擾、阻塞和其他形式的干預高度敏感。通過光通信、密碼學、跳頻或精確無線電傳輸來保護數據和信息流將需要作為重要的能力設計參數。

衛星本身也越來越有可能成為攻擊性機動和作戰的對象,從而使其變得不那么有用甚至無用。太空中的軍事行動者必須開始考慮并解決如何保護天基資產免受物理攻擊、暴露于高能輻射、電磁篡改和一系列來自地球的新威脅。需要開發和實施用于檢測篡改和增強防御和適當對策的特殊防護層、傳感器。

改善空間態勢感知 (SSA)、空間交通管理和機動性

SSA為空間領域提供了精確的實時圖像,并使洞察意外或不尋常的事件成為可能。有了SSA,衛星運營商可以更好地監測和控制其資產接近潛在威脅和碰撞風險,特別是適用于低軌道空間碎片導航。必要的傳感器配置和數據處理技術將能夠對可能的衛星安全入侵提供早期預警。在新出現的情況下,由于準確的歸因成為可能,進攻性演習和行動的可否認性將不再是問題,從邏輯上講,可以實施更有力的威懾模式。

通過更準確地了解空間和鄰近度計算,可以更及時地確定要考慮和采取的適當行動,并有效地開發空間交通管理系統。改進的 SSA 將導致減少衛星安全風險,反過來這將減少規避機動的傾向,同時提供更安全的方式來實現和保持太空中的安全導航和機動性。通過啟用空間交通管理,將增強天基系統的安全性,延長衛星壽命,并支持更好地規劃更換、升級和新插入。

改進的SSA將導致減少衛星的安全泡,因為它是構成的,反過來,這將減少規避機動的傾向,同時提供更安全的方式來實現和保持空間的安全導航和流動性。通過實現空間交通管理,天基系統的安全性將得到加強,延長衛星的壽命,并支持更好地規劃替換、升級。

增強衛星的機動性是增強其防護能力和生存能力的一項勢在必行的防御措施。機動性的好處同樣適用于地面單元,機動性加強了保護,但需要解決一系列更復雜的挑戰,如燃料、駐扎時間和戰術、技術和程序(TTP)。

設計、響應能力和有效載荷適應性

如果由于對手的進攻行動或自然環境甚至意外而丟失??衛星,關鍵是要在盡可能短的時間內用同類或改進的系統取代任何失去的能力。事實上,衛星的未來在于微型或納米衛星,與傳統空間系統相比,這些衛星的建造和發射成本更低。當出現對新功能和要求的需求時,新的空間技術將創造新的方式來以更具響應性的方式提供這些功能。設計、制造、測試、程序和發射方面的響應能力需要成為空間能力規劃的關鍵標準,并且需要與工業和知識合作伙伴密切和持續的合作來支持。

在新衛星和空間系統的設計中,可能需要擴展新應用的開發,以便更快、更經濟地建造和發射衛星。通過開發計劃實施新的和不斷發展的需求是不合理的,軍隊必須更好地推動這些需求走向未來的迭代。對空間開發計劃的不斷變化和修改會增加巨大的成本和時間延遲。相反,重點必須放在使衛星更加模塊化或適應性更強,以便可以在不增加成本或復雜性的情況下修改其功能。如果將高度模塊化和適應性構建到當前正在開發的這一代衛星中,它們的可用性和壽命將大大提高。

地緣政治因素和較低的進入壁壘可能會繼續引入新的參與者,追求空間的戰略和戰術使用,運營衛星和開發基于地面的使能基礎設施

國際合作和基于規則的太空秩序

對于較小規模的軍隊,特別是在共同安全保護下合作的軍隊,通過職責和能力分工來分擔負擔具有戰略意義。資產和能力的集中和共享使用將是發展太空能力的一個關鍵特征,這將依賴于國際合作的成果。在缺乏行為規則的情況下,有關空間利用的國際合作還需要解決目前存在于空間中的任何行為者的廣泛自由。到目前為止,擁有先進太空能力的國家數量有限,似乎一直不愿在彼此之間建立更具體的框架和制定長期規則,以避免妨礙未來的戰略可能性。然而,隨著低地球軌道越來越擁擠,太空中新的軍事行動者的出現以及它作為一個有爭議的作戰領域的演變,在沒有最低限度的規則和可接受的風險的情況下,不應再進入和利用太空。

結論

日益擴大的威脅范圍——本質上越來越多地跨域——以及鑒于產生或可用的數據大量增加而需要加速軍事決策,這加劇了作戰人員未來面臨的挑戰。混合戰爭和軍事競爭將需要能夠為軍事規劃者和作戰人員提供預警、卓越的態勢感知和迅速決策的系統。在保證完整性的情況下快速訪問信息對于戰略成功至關重要。在所有這些戰略要務中,太空領域將發揮至關重要的作用。

進入太空領域本身就有足夠的挑戰,但在太空軍事用途的背景下,必須考慮更多。盡管如此,對太空領域的依賴和使用是不可避免的,其能力規劃必須考慮,以提供產生新的戰略和作戰優勢的技術解決方案,并通過推進國際合作來不引人注目地使用太空。不過,最終,軍方不應忘記如何就失去關鍵太空基礎設施的使用權進行談判。在人們認為進入太空是理所當然的時代,地圖和指南針閱讀、野外定向、導航和無通信操作等軍事藝術可能需要保留更長時間。

作者介紹

荷蘭皇家空軍中校(退休)帕特里克·博爾德(Patrick Bolder)專門研究規劃、政策和戰略思維。他曾被借調到海牙戰略研究中心 (HCSS),在那里他從事武裝部隊和國防部委托的項目。他在無人系統、人工智能和太空領域的軍事方面發表了多篇著作。他在無人和空間系統的軍事應用方面具備深厚的知識能力。

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引言

世界各地專注于對等或接近對等軍事競爭的空軍,越來越意識到采用分布式任務指揮和控制 (C2) 架構的必要性。然而,要實現這一目標,需要克服文化和政治阻力。分布式C2將需要重新引入傳統的任務指揮概念,將決策權力和許可逐步下放給戰術層面上相對較低層的戰斗領導人。盡管如此,大多數正在開發中的C2架構在一定程度上是去中心化的,以便使敵方更難發現、攻擊和削弱關鍵的機載和地基指揮節點。目前空軍強國正在探索分布式軌道衛星和無人機 (UAV) 的組合,以取代傳統的處理、開發和傳播 (PED) 平臺和 C2 平臺。

軌道域資產設施作為分布式 C2 和情報、監視、目標捕獲和偵察 (ISTAR)架構一部分,其未來形態仍然不確定,因為天基傳感器能力、通信帶寬和通信魯棒性的快速發展表明它的作用急劇增加,然而,未來對這些資產設施的使用也可能備受爭議,甚至被否認。無人機具有長續航的潛力,而而不像在軌衛星那樣具有可預測和潛在易受攻擊的軌跡。第五代平臺,如F-35和極低可觀測無人機,作為下一代分布式C2和ISTAR架構的構建模塊,不僅需要安全和難于探測的數據鏈和傳感器,而且要求動態邊緣處理能力以降低帶寬,并自動識別發送相關數據給其他設施資產。因此,在可預見的未來,空軍很可能仍然依賴集中式 C2(基于即將過時的寬體舊系統)。

未來空戰環境

未來空戰環境的特點是遠程地空導彈(SAM)系統(Bronk, 2020a)、遠程空對空導彈(VLRAAMs)和超低可觀測戰斗機和攔截機(Bronk, 2020b)的日益普遍發展。這種新一代威脅系統正在穩步提高傳統空戰的風險水平,傳統作戰嚴重依賴于 E-3 預警機等集中指揮和控制設施。遠程 SAM 系統、VLRAAM 和 VLO 戰斗機威脅將越來越多地迫使傳統指揮和控制 (C2) 以及情報、監視、目標捕獲和偵察 (ISTAR) 飛機在遠離敵方領土的地方運行,以至于其機載傳感器和通信中心能力將大大降低作戰效用。與此同時,遠程精確打擊系統和進攻性網絡工具的可用性繼續增加了現代國家對彼此的集中式地面指揮和控制設施產生威脅效應,如聯合空中作戰中心(CAOCs)(Kaushal, Macy和Stickings, 2019年)。因此,21世紀初西方空軍的兩大核心力量面臨著潛在的生存挑戰。

自1980年代后期以來,西方空軍嚴重依賴空中力量,為使聯合部隊的行動能夠用較少的陸軍與海軍進行。這種模式在 1990 年代和 2000 年代的多次沖突中取得了驚人的成功,導致陸軍和海軍的部隊設計都假設了空中支援和空中 C2 和 ISTAR 的可用性。因此,從空中提供按需 ISTAR 和火力支援的能力,是許多西方國家使用軍事力量的必要先決條件。

聯合作戰對空中力量的依賴,已經創造了一個以聯合空戰中心(CAOC)為焦點的極度集中式的C2模式。

C2 和 CAOCs 的傳統模式

在聯合空戰中心 CAOC 內,72 小時空中任務指令 (ATO) 是根據各種聯合部隊任務、ISTAR設施、多國特遣隊許可流程和加油機等因素生成的。這一過程需要數百名專業人士、大型固定設施和出色的通信鏈路——這使得 CAOCs 在任何重大戰爭中都成為敵對國家重點關注和明顯??的目標。 CAOC 離作戰區域越近,它就越容易受到敵對遠程精確打擊能力的攻擊。然而,距離越遠,對潛在易受攻擊的隱蔽、視距、超視距和軌道通信鏈路的作戰依賴就越大。

未來作戰概念將以較小的規模、較分散的空戰中心(AOCs)為特征,以避免聯合部隊對其C2的斬首式攻擊。然而,依賴較分散的 AOCs 而不是大型 COACs 可能會造成任務重復,從而增加已經不堪重負的情報和指揮人員負荷。 C2 分配還可能增加對可靠通信鏈路的依賴,因為即使必要流程的高度自動化,每個 AOC 也只能執行全規模 COAC 的某些功能。因此,如果動能或非動能武器切斷或嚴重影響這些聯系,那么集中式COACs 或較小的分布式 AOCs 都可能失去戰區內在戰術上協調 ISTAR、打擊和使能設施的能力。

此外,在幾十年基本上沒有競爭的空中行動中,高級指揮官對戰術行動施加直接控制和監督的習慣已被允許出現。這是由于實時全動態視頻傳輸技術成熟,使得 CAOC 指揮官能夠感知戰術態勢。面對經常被視為任意和不得人心的沖突,政治層面對風險的容忍度顯著降低,這也助長了這一趨勢。這將更加阻礙將控制權委托給戰術層面。這種現有的指揮形式進一步提高了集中化程度,降低了作戰節奏,并為空中作戰引入了一系列潛在的帶寬瓶頸和電磁漏洞。許多國家的高級政治家和軍事領導人可能會將同級沖突中涉及的更高地緣政治風險視為繼續集中管理戰術決策的理由。然而,這種方法在實踐中幾乎必失敗,因為它需要緩慢的作戰節奏,以及它需要超視距連接和帶寬。為了適應未來國與國沖突,戰術空中指揮官文化氛圍必須改變以避免行動癱瘓,因為對 CAOC 結構及其支持通信鏈路的動能、電磁和網絡攻擊會切斷了指揮官與前線設施的聯系。

分布式 C2 的未來架構

許多空軍很清楚,源自 E-3預警機和 E-8 J-STARS 等寬體客機的傳統機載 C2 和 ISTAR 節點不再是未來沖突場景的最佳選擇。這些資產設施的自衛能力非常有限,必須發射大量易于檢測的電磁信號才能有效發揮作用,這使得它們容易被定位和跟蹤。此類平臺也是潛在傷亡的重要來源,因為它們攜帶大量訓練有素的任務系統工作人員來執行處理、開發和傳播 (PED) 的關鍵任務,以及空戰管理功能。今天,寬體 ISTAR 和 C2 飛機必須遠離敵方的地空導彈系統和遠程空對空導彈系統,使得在與技術先進的競爭對手發生沖突的早期階段,它們的主要傳感器圖像在很大程度上是無效的。

第五代 F-35 對此類 C2 和 ISTAR 使能器的依賴顯著減少,因為它自身有能力為其飛行員提供多光譜廣域態勢感知。這種在敵對空域內有機地建立態勢感知的能力,使得許多人計劃將 F-35 作為下一代分布式 C2 和 ISTAR 網絡的主要組成部分(Bronk,2020c)。然而,由于帶寬、軟件架構和排放控制限制,F-35 目前的形式無法把為飛行員創建的完整傳感器圖像傳輸到其他軍事設施。此外,作為戰術打擊戰斗機,與傳統的 ISTAR 和 C2 節點相比,F-35 的續航能力有限,而且數量有限的 F-35 也已經致力于打擊、SEAD/DEAD 和攔截任務。因此,諸如 F35 之類的平臺只能為傳統 C2 和 ISTAR 使能資產和網絡日益過時提供部分解決方案。

正在開發的分布式機載 C2 和 ISTAR 架構需要對設備進行更改,以使空軍能夠部署更多的小型平臺。除了 F-35 等支持網絡的戰斗資產設施外,一系列較小的載人 C2 和 ISTAR 平臺仍可能成為攜帶小型任務系統人員的選項,以實現機載 PED 和空戰管理。

然而,幾個主要的空軍強國已經在探索分布式軌道設施和無人機 (UAV) 的組合,這將取代 PED 和 C2到遠程地面站的功能。

由于存在一系列競爭趨勢,作為分布式 C2 和 ISTAR 架構一部分的軌道域的未來形態目前尚不清楚。一方面,飛速發展傳感器功能、對空間/重量/電力有要求的設備、通信帶寬和通信魯棒性,MIMO-type數組和軌道設施發射成本下降,都將大幅增加軌道資產在未來分布式ISTAR和C2網絡的角色。然而軟殺傷反衛星能力的激增,能夠進行交會的軌道設施,進攻性近距離作戰和越來越有爭議的電磁波譜,使得軌道資產和利用它們所需的上行/下行鏈路能力越來越有可能被拒絕,或至少在未來的任何戰爭中受到高度競爭。

提供按需的ISTAR和空中火力支援能力是一個必要的先決條件

與依賴人類飛行和任務系統工作人員的資產設施相比,無人機在空間站上提供了更長的續航時間,不像在軌衛星那樣具有可預測和潛在易受攻擊的軌跡。美國空軍 RQ-4 全球鷹和中國神鷹等大型無人機已經展示了一次在非常大的高度飛行超過 24 小時的能力——對于任何分布式的機載 C2 或 ISTAR 節點來說,這是一個非常理想的屬性。為了使它們在面對同行威脅時能夠更好地堅持下去,具有極低可觀測 (VLO) 形狀和材料的高空長航時 (HALE) 型無人機提供了新的潛力。 VLO UAV 在分散系統內執行 C2 和 ISTAR 任務的適用性將取決于尖端數據鏈、傳感器和 SATCOM 的發展,這些數據鏈、傳感器和 SATCOM 可以在不將機身暴露給敵方無源傳感器的情況下執行其任務功能。為了完成這些任務,出現了一些很有前途的技術,這些技術以不同程度的成熟度存在,但仍然很昂貴,并且部署這些技術的國家保持高機密性和安全敏感性。這意味著大規模部署將具有挑戰性,尤其是在靠近敵方領土的無人平臺上。

僅連接資產設施是不夠的

與當前這一代客機衍生解決方案相比,盡管無人 VLO、HALE 機身可以部署并更接近敵方部隊,但它們取代傳統機載 C2 和 ISTAR 節點的能力取決于自動化數據共享和邊緣處理技術。現代 ISTAR 資產設施,尤其是那些在 F-35 上配備多光譜傳感器套件的設施,在構建周圍戰場的廣域圖像時會產生大量數據。在此過程中,他們將收集可能對其他廣泛資產設施具有較高價值甚至關鍵價值的信息。然而,基于物理的帶寬限制了卸載或共享所有收集的數據,即使在非競爭性電磁環境中也是如此(Watling,2020 年)。在國與國之間的沖突場景中,ISTAR和 C2平臺將競爭有限頻譜資源,并可能在排放控制條件下運行以減少其對檢測和攻擊的脆弱性,應用邊緣處理技術來減少需要共享的數據量將至關重要。

任務工作人員(根據心智能力和工作量)可以對哪些信息可能值得或不值得傳遞給其他資產設施做出必要的主觀和視情況而定的優先級和相關性判斷。然而,至關重要的是,自動化系統目前無法做到這一點,除非在特定的、嚴格定義的情況下。

空戰管理經常是被動反應,依賴判斷的任務也是如此。如果沒有合適的解決方案,用安裝在 HALE 型無人機和作戰資產設施上的數據鏈和分散網絡節點架構,取代空中集中式 C2 和 ISTAR 節點是不可能的。

高度自動化、分布式去中心化的機載 C2 和數據共享網絡的組件(例如美國聯合全域指揮與控制 (JADC2) 計劃所追求的組件),都在機身設計人員的能力范圍內(美國會研究處,2021 年)。

然而,這一雄心超出了目前可行的人工智能和自主技術能力。對這樣一個系統的要求是明確的,因為至少在 2030 年代中期之前,世界各地空軍的大部分戰斗仍將依賴先進的第四代戰斗機和彈藥。

如果沒有來自整個戰場空間的實時態勢感知、目標和武器提示,這些武器系統將無法在高強度沖突中發揮它們所需的作用。然而,如果沒有主觀判斷和優先級排序能力,使得自動化邊緣處理真正取代空戰管理和ISTAR PED任務中的工作人員,空軍很可能仍然依賴于基于過時的寬體遺留系統的集中式機載架構。

作者介紹

Justin Bronk 是英國皇家國防安全聯合軍種研究所(RUSI)軍事科學團隊技術研究員。他還是 RUSI Defense Systems 在線期刊的編輯。他的專業領域包括現代作戰空中環境、無人作戰飛行器和新型武器技術。他為 RUSI 和各種外部出版物撰寫了大量文章。

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