序言

1. 范圍

本出版物為計劃、執行和評估聯合陸地作戰提供基本原則和指導。

2. 目的

本出版物是參謀長聯席會議主席（CJCS）關于聯合陸地作戰的官方建議，并考慮了與政府和非政府機構、多國部隊和其他組織間伙伴的軍事互動。它并不限制聯合部隊指揮官（JFC）的權力，即以被認為最合適的方式組織部隊和執行任務，以確保統一作戰。

3. 應用

a. 本出版物確立的聯合原則適用于聯合參謀部、作戰指揮部指揮官、下屬統一指揮部、聯合特遣部隊、這些指揮部的下屬部門、各軍種、國民警衛局和作戰支援機構。

b. 本理論構成了有關所附主題的官方建議；然而，在所有情況下，指揮官的判斷是最重要的。

c. 如果本出版物的內容與各軍種出版物的內容發生沖突，則以本出版物為準，除非首席軍事委員會通常與參謀長聯席會議的其他成員協調，提供更多最新和具體的指導。作為多國（聯盟或同盟）軍事指揮部一部分的部隊指揮官應遵循美國批準的多國學說和程序。對于未經美國批準的學說和程序，指揮官應評估并遵循多國指揮部的學說和程序，只要適用并符合美國法律、法規和學說。

代表參謀長聯席會議主席。DANIEL J. O'DONOHUE 美國海軍陸戰隊中將，聯合部隊發展部主任

變化摘要

2014年2月24日對聯合出版物3-31的修改1

• 增加了附錄E，"戰區戰俘行動"。

• 將 "軍事行動的范圍 "改為 "競爭的連續性"。

• 根據統一指揮計劃刪除了 "地域作戰指揮官 "一詞。

• 根據聯合出版物（JP）3-0《聯合行動》和JP 5-0《聯合規劃》，修改了關于行動分階段的討論和相關數字。

• 將標題改為《聯合陸地作戰》。

• 將第二章分為兩章，即第二章 "組建聯合部隊陸軍司令部 "和第三章 "聯合部隊陸軍司令部的指揮與控制"。

• 擴大了對戰區聯合部隊陸軍司令部的討論，以及與聯合行動區聯合部隊陸軍司令部的區別。

• 闡明了聯合部隊陸軍指揮官在戰區或聯合行動區的權力和責任。

• 根據JP3-0《聯合行動》更新了對大規模作戰行動的討論，包括對野戰軍作為多軍種總部的基礎的討論。

• 擴大了對軍事行動的范圍和類型的討論。

• 更新了關于聯合職能的討論，將信息作為一項聯合職能。

• 擴展了JP 4-0《聯合后勤》中關于設置戰場的討論。

• 更新了定義和術語。

• 更新了數字、引言和小插曲。

• 增加了附錄D，"戰區-聯合部隊陸地部分指揮官建立指令的例子"。

執行摘要

指揮官的概述

• 討論了組織聯合陸軍的問題。

• 概述了聯合部隊陸地部分指揮官的角色和責任。

• 討論了聯合部隊陸地部分指揮部的指揮與控制。

• 介紹了計劃和評估聯合陸地行動的戰略和行動考慮。

• 描述了聯合陸地行動的執行。

緒論

聯合陸地作戰

聯合陸地行動包括任何類型的聯合軍事行動，可以是單獨的，也可以是組合的，由各軍種提供的聯合陸地部隊（陸軍、海軍陸戰隊或特種作戰）在整個競爭過程中進行，以支持聯合部隊指揮官（JFC）的行動或戰役目標，或支持聯合部隊的其他組成部分。陸地聯合行動需要所有國家權力工具的同步和整合，以實現戰略和行動目標。

組織陸地聯合部隊

戰斗指揮官（CCDRs）根據他們的愿景和行動概念（CONOPS），以及對任務、敵人、地形和天氣、可用部隊和支持以及可用時間的考慮，組織指定和分配的部隊來完成任務。統一行動的集中規劃和指導，以及分散執行也是關鍵的考慮因素。

除了在統一指揮計劃中指定的責任區（AORs）外，中央指揮部和其他聯合司令部還臨時指定較小的作戰區域（例如，聯合行動區[JOA]和行動區[AO]）。作戰區的物理尺寸由空中、陸地、海上和太空領域的某種組合組成。戰區和作戰區是由中央指揮部定義的作戰區域，分別用于進行大規模作戰和主要行動，以及進行或支持其他特定的軍事行動。多個戰區通常在地理上是分開的，并側重于不同的任務。

擁有指定戰區的中央指揮部可以通過下屬的統一指揮部、下屬的聯合特遣部隊、單一軍種特遣部隊、軍種組成部分指揮部、職能組成部分指揮部，或軍種和職能組成部分指揮部的組合來開展行動。

組建的考慮因素

組建一個聯合部隊的陸地部分指揮部是一個關鍵的組織決定，它將極大地影響聯合陸地行動的開展。以下是聯合部隊司令部在做出這一決定時需要考慮的一些因素。

• 任務。任務要求將一個以上軍種的能力和職能用于密切相關的陸上目標，統一行動是首要考慮的問題。

• 行動的范圍。當聯合陸地行動的預計范圍在部隊規模、持續時間和/或行動區域方面接近大規模作戰行動時，聯合指揮部需要在主要行動和/或行動階段之間進行同步和責任分配。

• 規劃。組建聯合部隊陸上部分指揮部，并配備聯合部隊陸上部分指揮官（JFLCC），將陸上行動的規劃整合到聯合部隊司令部以下的水平。

• 持續時間。行動的持續時間必須足夠長，以保證建立一個聯合部隊陸地部分指揮部。

• 經驗。指定一個擁有經驗豐富的陸上工作人員的聯合后勤中心，可以加強對聯合陸上行動的詳細規劃、協調和執行。

• 多國行動。多國行動是由兩個或更多國家的部隊進行的行動，通常在一個聯盟或同盟的結構中進行。

組建聯合部隊陸地部分指揮部

指定的權力

每個JFC都有權組織部隊，以便根據作戰計劃以最佳方式完成指定任務。JFC建立下屬指揮部，分配責任，建立或委派適當的指揮關系，并為組成部分的指揮官建立協調指令。

角色和責任

JFLCC的總體職責和作用，無論是在戰區一級隸屬于CCDR，還是在聯合行動區為下屬的JFC服務，都是根據JFLCC的授權，計劃、協調和使用為支持JFC的CONOPS而提供的陸地部隊。

指定陸地行動區

行動區通常由JFC為水面（陸地和海洋）部隊定義。陸地行動區通常不包括JFC的整個陸地行動區，但其大小、形狀和位置應足夠大，以便JFLCC完成任務并保護所提供的部隊或能力。在指定的陸上作戰區域內，JFLCC為該作戰區域建立一個作戰框架，將責任分配給下屬的陸上指揮官，并使所有下屬單位的作戰能力最大化。

組織工作

建立一個職能部門指揮部的JFC有權指定其指揮官。通常情況下，擁有大量待命部隊并有能力指揮和控制這些部隊的軍種指揮官將被指定為職能部門的指揮官；然而，在選擇指揮官時，JFC將始終考慮任務、性質和行動的持續時間、部隊能力和C2能力。

在聯合部隊陸地部分指揮部（總部）內，指揮官、副指揮官、參謀長和參謀部的主要成員（從聯合參謀部的人力和人事局到聯合參謀部的通信系統局[J-6]）應與來自提供給聯合后勤協調中心的部隊和能力的代表充分整合。被指定為JFLCC的指揮官通常將提供參謀部的核心要素。

組建參謀和指揮部門

總部是根據JFC的執行指令組織的，該指令規定了JFLCC的角色和責任，并指定了任務和分配的部隊。通常情況下，參謀部是圍繞聯合部隊陸軍司令部的軍種人員而建立的，并由其他軍種的人員或部隊的人員來充實。聯合部隊陸軍司令部的工作人員應該有關鍵的工作人員職位分配，這樣所有軍種都有適當的代表，并公平地分享人員配置任務。

聯絡要求

聯合部隊陸地組成部分指揮部的聯絡要求至少包括與聯合部隊的其他組成部分的聯絡，無論是職能部門還是服務部門。指揮官可能需要與其他組織進行額外的聯絡，如聯合部隊總部、主要下屬指揮部和不屬于該指揮部的多國陸軍。

聯合部隊陸地部分指揮部的指揮與控制

職能部門的指揮權

職能部門對提供給他們的部隊或能力有特定的授權，但這并不影響軍種部門指揮官與聯合部隊司令部之間的指揮關系。通常情況下，這些具體的權力在建立指令或由聯合部隊司令部工作人員編寫的 "職責范圍 "文件中有所描述。

聯合安全協調員的職責

JFLCC可以被JFC指定為聯合安全協調員（JSC）。聯合安全協調員根據JFC的指令和優先事項，在各組成部分的指揮官之間協調聯合安全區的整體保護工作。聯合安全協調員確保聯合安全區的表面區域要求和優先事項被納入聯合部隊的整體安全要求中，并與負責保衛作戰區域空域的地區防空指揮官協調。

指揮和支持的關系

JFLCC負責指定的聯合陸地行動，并在JFC規定的范圍內建立對下屬部隊的指揮關系。JFLCC計劃并執行JFC行動或戰役計劃中的陸地行動部分。JFLCC為JFC的作戰計劃準備一份輔助計劃或命令，提供JFLCC的意圖、CONOPS和細節。JFLCC指導當前的陸地行動，同時繼續為未來的陸地行動進行計劃和準備。

職能指揮關系

JFC在各軍種和/或職能部門指揮官之間建立指揮關系，明確行動區域、授權和分配的責任，以最好地整合聯合部隊的能力。不同軍種的人員可以被置于戰術控制或行動控制之下，由職能部門指揮，同時保留與各自軍種指揮官的行政控制關系。然而，支持關系也可以用來為作戰環境中的相互支持提供必要的權力和基礎。

名義上的跨職能工作人員組織

JFLCC可能被要求建立各種跨職能的參謀組織，并向JFC和其他組成部分的跨職能參謀組織派遣代表。

組織間的合作

聯合部隊的陸地部分指揮部有可能在各種情況下與美國政府（USG）的其他部門和機構、外國政府、非政府組織、國際組織和私人部門一起行動。組織間合作的性質要求JFLCC和工作人員考慮所有的國家權力工具，并認識到哪些機構最有資格使用這些元素來實現目標。在一些行動中，其他機構可能會提供主導力量，國防部（DOD）提供支持；然而，美國軍隊在支持其他機構的同時，仍然處于國防部的指揮結構之下。在某些情況下，法律、法規或有關機構之間的協議規定了一個負有領導責任的聯邦機構。

多國行動

為了實現最有效的C2和對多國陸軍能力的最佳利用，多國部隊指揮官通常會指定一個單一的陸軍部門指揮官負責陸軍行動。多國部隊可能是一個聯盟或同盟的一部分。該結構如何組織將基于參與國的需求、政治目標、限制和目標。多國指揮官可以選擇在聯盟或同盟中建立一個陸軍司令部。

通信支持系統

CCDR通過J-6監督的聯合網絡操作控制中心確保有效、可靠和安全的通信系統，以實現作戰指揮部的作戰計劃。在任務的驅動下，通信系統的基礎是由分配給JFC的部隊的C2組織奠定的。

規劃與評估

戰略規劃的考慮

聯合規劃將軍事行動與其他國家權力工具和我們的多國伙伴在時間、空間和目的上進行整合，以達到特定的最終狀態。陸軍聯合規劃通過實現作戰目標將陸軍的戰術運用與行動或戰役目標聯系起來。

競爭的連續性

在軍事接觸、安全合作和威懾活動中使用陸軍能力塑造了OE，并有助于將國家或團體之間的日常緊張關系保持在武裝沖突的門檻之下，同時保持美國的全球影響力。許多與危機應對和有限的突發事件有關的任務，如外國人道主義援助，可能不需要陸地作戰。

需要大量陸軍的重大行動和運動往往有助于更大的長期努力。OE的性質決定了美國陸軍往往會同時進行幾種類型的聯合行動。

對聯合規劃的支持

聯合規劃過程（JPP）提供了一個行之有效的過程來組織指揮官、參謀部、下級指揮官和其他合作伙伴的工作，以制定能夠適當解決問題的計劃。在應急和危機計劃期間，聯合后勤中心的工作人員可以使用JPP。JPP的重點是指揮官、參謀部和各梯隊之間的規劃互動。JPP還與作戰環境的聯合情報準備（JIPOE）相關聯。JIPOE是聯合情報組織用來制作情報評估、估計和其他情報產品的分析過程，以支持JFC的決策過程。

行動規劃的考慮因素

單一軍種作戰計劃和聯合陸軍作戰計劃的主要區別在于使每支部隊的獨特能力和限制同步化，以實現統一行動。這需要所有參謀人員對這些能力和限制的理解，但在聯合規劃小組中尤為重要。

聯合陸地作戰計劃

JFLCC的聯合陸地作戰計劃、概念格式的作戰計劃和作戰命令傳達了陸地部隊如何幫助完成JFC的任務。由JFLCC制定的計劃描述了支持實現JFC目標的聯合陸地行動的預期行為。

作戰環境

作戰環境是指影響能力運用和影響指揮官決策的條件、環境和影響因素的綜合。它通常包括空中、陸地、海上和空間領域的物理區域和因素，以及信息環境（包括網絡空間）。其中包括與特定陸地聯合行動有關的對手、友軍和中立系統。了解OE有助于指揮官了解各種友軍、敵軍和中立方行動的結果，以及這對實現軍事目標的影響。

常規和特種作戰部隊的整合

JFC的C2組織應考慮獨特的特種作戰部隊的組織結構，以及他們的能力和限制，其方式與不同軍種的陸軍部隊相同。所有陸軍部隊的獨特屬性及其整合是整個計劃和執行過程中的考慮因素。為了最大限度地提高效率，各軍種和美國特種作戰司令部在行動中相互依賴，履行各種職能。

評估

評估是一個衡量聯合部隊完成任務的進展的過程。指揮官不斷地評估行動目標和行動的進展，并將其與他們的愿景和意圖進行比較。指揮官根據他們的評估調整行動，以確保軍事目標的實現和軍事最終狀態的達到。評估過程是持續的，并與指揮官在整個行動的計劃、準備和執行過程中的決策直接掛鉤。

行動的層次和評估的考慮

評估發生在軍事行動的各個層面。即使在不包括戰斗的行動中，對進展的評估也同樣重要，而且可能比傳統的戰斗評估更加復雜。一般來說，具體行動、任務或行動所處的級別應該是評估此類活動的級別。行動和戰略層面的評估通常比戰術層面的評估（如戰斗評估）更廣泛，并使用支持戰略和行動任務完成的指標（性能和有效性的衡量標準）。

執行

行動類型

所有的聯合戰役和主要行動都有一個特點，即在所有階段的進攻和防御行動以及穩定活動之間進行適當的組合和平衡。

軍事行動的范圍和類型

美國軍隊在國內和國外的各種軍事行動中運用其能力，以支持其在沖突連續體背景下的競爭連續體的國家安全目標。聯合后勤中心開展的一些行動可能只涉及軍事接觸、安全合作、塑造和威懾活動。諸如對外援助、外國內部防衛、和平行動、外國人道主義援助、打擊恐怖主義、反毒品行動、展示武力行動和軍備控制等行動被用于實現軍事接觸、安全合作和威懾目標。其他危機應對和有限應急行動，如反叛亂、支持叛亂和打擊恐怖主義，主要涉及非正規戰爭。重大行動和戰役的特點可能是與傳統戰爭相關的大規模作戰行動。所有這些情況--每一種都可能有不同的根源和目標--都可能在一個行動區域內同時存在，并可能需要聯合后勤中心考慮。

進攻性行動

進攻性陸地控制行動是為擊敗和摧毀敵方陸地部隊并奪取地形、資源和人口中心而進行的戰斗行動。對于在戰役中進行的大規模作戰行動，可能需要多個軍團規模的編隊，可能包括美國陸軍（USA）軍團、海軍陸戰隊遠征部隊或多國部隊，這就需要一個基于美國野戰軍總部的聯合或多國部隊陸地部分指揮部。

防御性作戰

防御作戰是為了擊敗敵人的進攻，贏得時間，節省兵力，并為進攻或穩定活動和任務創造有利條件而進行的作戰行動，單純的防御通常不是決定性的行動。然而，防御性陸地行動使聯合部隊的陸地部分指揮部能夠進行或準備進行決定性的進攻或穩定活動和任務。

穩定

美國軍隊對穩定工作的貢獻包括在美國境外與其他國家權力工具協調進行的各種軍事使命、任務和活動，以維持或重建一個安全的環境，提供基本的政府服務、緊急基礎設施重建和人道主義救濟。陸地聯合部隊在開展陸地行動之前、期間和之后，在整個行動范圍內承擔這一角色。在這樣做的時候，軍事部隊的努力適當地集中在支持國家權力的其他工具上。穩定活動不僅包括穩定任務，而且往往有進攻和防御的內容。

國防部對民事當局的支持

國防部對民事當局的支持 國防部對民事當局的支持包括國防部（DOD）對美國民事當局的支持，以應對人為和自然的國內緊急情況，以及指定的執法和其他活動，如國家特別安全事件。這包括由總統或國防部長指示的國防部部隊。美國政府各部門和機構或各州州長通過聯邦援助請求程序請求國防部的能力來支持其應急工作。

聯合職能

聯合職能是指相關的能力和活動，它們被組合在一起，以幫助聯合指揮中心整合、同步和指導聯合行動。所有戰爭級別的聯合行動所共有的功能分為七個基本組別--信息、C2、情報、火力、運動和機動、保護和維持。一些功能，如信息、保護、C2和情報，適用于所有的行動，并構成了執行其他功能的基礎。其他功能，如火力，則根據任務的需要進行。

過渡

過渡旨在使聯合部隊的工作重點發生明顯的轉變，通常伴隨著指揮關系的變化。涉及JFLCC指揮關系的過渡通常包括一個軍種總部被JFC指示承擔一個戰區或JOA JFLCC的職責。這種過渡可以基于一個永久性的指令或一個被批準的應急計劃。在任何一種情況下，被選為聯合陸軍司令部的軍種總部都要準備使用經批準的聯合理論為其各自的聯合部隊進行聯合陸軍行動，并繼續使用適當的軍種理論和法規履行其先前作為軍種總部的職能。反之，當聯合空軍司令部認為作戰要求需要改變對聯合陸地行動的控制時，也可以指示從聯合空軍司令部過渡到聯合空軍司令部工作人員。

結語

本出版物提供了基本的原則和指導，以便由一個聯合部隊陸軍司令部在整個軍事行動范圍內計劃、執行和評估聯合陸軍行動，并指定一名聯合部隊陸軍司令。

這項工作是由Calian團隊為加拿大國防研究與發展部-多倫多研究中心（DRDC TRC）進行的任務5 "人機協作決策支持系統的初步要求"，是大型人機交互（HAI）任務授權合同（TAC；合同號：W/001/TOR）的一部分。HAI TAC的目標是設計、開發、實施和評估士兵-機器人合作（SRT）的概念、方法和技術，以改善加拿大武裝部隊（CAF）的整體人機系統（HMS）性能。

在本技術說明中，報告了最近對傳感器技術的研究和發展以及未來在有人-無人系統（MUM-T）作業期間在小型無人系統上實現感知和規避（SAA）能力的文獻回顧。

在傳感器技術方面，我們研究了合作和非合作的傳感器，其中非合作的傳感器又分為主動和被動的。我們認為：（1）無源非合作傳感器在尺寸、重量和功率（SWAP）方面比其他傳感器有優勢。被動工作確保了無人平臺在敵對環境中的安全。為了補充單個傳感器能力的約束和限制，我們還認為，關于（2）傳感器和數據融合的趨勢和未來要求是有希望的，以實現動態、不確定環境中的連續和有彈性的測量。（3）此外，我們應關注無人系統領域正在開發的新型傳感器套件。

在檢測和規避方法方面，我們按照SAA流程進行了全面的研究，從檢測沖突、危險或潛在威脅，到跟蹤目標（物體）的運動；評價和評估風險和信心；根據評估的參數對沖突進行優先排序；然后宣布或確認沖突和沖突的程度；確定正確的沖突解決方式；然后是指揮，最后是執行。為了支持這一過程，對各種SAA算法進行了審查，包括探測算法、跟蹤算法和規避策略。我們認為，（4）基于學習的智能算法需要放在未來的SAA要求中，因為它們具有支持任務的適應能力。

最后，我們從各種使用案例中審查了支持MUM-T行動的SAA。我們認為，(5)與蜂群式小型UxV的人-系統接口提供了半自主的SAA能力，而人的參與程度有限。這種綜合的人-機器人互動提供了智能決策支持工具。該系統旨在使單個人類操作員能夠有效地指揮、監測和監督一個UxV系統。基于技術重點的趨勢，我們最終認為，(6)沒有士兵參與的完全自主在現階段的研究和開發進展方面是不成熟的，但我們將積極關注該領域的最新發展。

本研究的目的是設計一個用于電子戰應用的認知雷達（CRr）目標識別系統的現場可編程門陣列（FPGA）實現。這篇論文對稱為加權能量概率（PWE）的閉環自適應匹配波形傳輸技術進行了擴展。這項工作還研究了在功能性數字硬件實現中應用PWE技術的可行性。最初，在Verilog硬件描述語言中開發了一個PWE蒙特卡洛仿真模型，在Xilinx Vivado環境中進行仿真。然后，在蒙特卡羅模型中開發的Verilog模塊組件被整合到利用賽靈思VCU118評估板的CRr目標識別系統實驗中。VCU118具有Virtex UltraScale+高性能FPGA，可完成CRr自適應波形生成和傳輸、數字信號處理要求和目標分類。羅德與施瓦茨公司的SMW200A矢量信號發生器和FSW信號與頻譜分析儀分別作為雷達系統的發射器和接收器，而FPGA實現了CRr使用的封閉反饋回路。

目錄

• 1 引言 1
  • 1.1 論文目的 2
  • 1.2 論文組織
• 2 認知雷達的目標識別 3
  • 2.1 認知雷達概述 3
  • 2.2 加權能量概率理論 4
• 3 Verilog建模和設計仿真 9
  • 3.1 Verilog模型概述 9
  • 3.2 Verilog模型設計說明 9
  • 3.3 Verilog模型結果 36
  • 3.4 本章總結 42
• 4 硬件設計和射頻實現 43
  • 4.1 硬件實現概述 43
  • 4.2 閉環雷達配置 43
  • 4.3 功能設計說明和演示 57
  • 4.4 硬件實現觀察 68
  • 4.5 本章總結 69
• 5 總結和結論 71
  • 5.1 對未來工作的建議 73

總結

美國防部（DOD）正在對其指揮軍事力量的方法進行現代化改造。國防部高級領導人已經表示，現有的指揮和控制架構不足以滿足2018年國防戰略（NDS）要求。全域聯合指揮與控制（JADC2）是國防部的概念，將所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊的傳感器連接到一個網絡中。

DOD指出，用Uber共享服務來比喻其對JADC2的期望最終狀態。Uber結合了兩個不同的應用程序--一個是乘客，另一個是司機。使用各自的位置，Uber算法根據距離、旅行時間和乘客（以及其他變量）來確定最佳匹配。在JADC2的情況下，這種邏輯將找到攻擊特定目標的最佳武器平臺，或應對新出現威脅的最佳單位。為了使JADC2有效工作，DOD正在追求三種新的或新興的技術：自動化和人工智能、云環境和新的通信方法。

DOD的一些機構和組織參與了與JADC2相關的工作。下面的清單突出了與JADC2開發有關的部分組織和項目：

• 國防部首席信息官：第五代（5G）信息通信技術。

• 國防部長辦公室（研究與工程）：全網絡化指揮、控制和通信（FNC3）。

• 國防高級研究計劃局：馬賽克戰爭。

• 空軍：高級戰斗管理系統（ABMS）。

• 陸軍：項目融合（Project Convergence）。

• 海軍：項目超配（Project Overmatch）

隨著國防部開發指揮和控制軍事力量的新方法，國會可能會考慮幾個潛在的問題：

• 國會如何在驗證需求或成本估算之前考慮JADC2的相關活動？

• 在沒有正式的計劃或預算申請的情況下，國防部為JADC2的預算是多少？

• JADC2的支出重點是什么，是否有國防部可能沒有投資的舉措？

• 國防部如何確保每個軍種和盟國的通信系統之間的互操作性？

• 國防部應如何優先考慮其未來網絡中相互競爭的通信需求？

• 人工智能將在未來的指揮和控制決策系統中發揮什么作用？

• 為了滿足JADC2的要求，有哪些潛在的部隊結構變化是必要的？

• 國防部應如何管理與JADC2相關的工作？

1 什么是JADC2

全域聯合指揮與控制（JADC2）是美國國防部（DOD）的概念，即把所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊的傳感器連接成一個網絡。傳統上，每個軍種都開發了自己的戰術網絡，與其他軍種的網絡不兼容（例如，陸軍網絡無法與海軍或空軍網絡連接）。通過JADC2，國防部設想建立一個 "物聯網"網絡，將眾多傳感器與武器系統連接起來，利用人工智能算法幫助改善決策。

DOD官員認為，未來的沖突可能需要領導人在幾小時、幾分鐘或可能幾秒鐘內做出決定，而目前分析作戰環境和發布命令的過程需要數天時間。國防戰略（NDS）委員會報告的非保密概要指出，目前的C2系統與潛在的同行競爭對手相比已經"惡化"。國會可能對JADC2概念感興趣，因為它正被用來制定許多高調的采購計劃，以及確定美國軍隊對潛在對手的有效性和競爭力。

圖 1. JADC2 的概念愿景

JADC2設想為聯合部隊提供一個類似云的環境，以共享情報、監視和偵察數據，在許多通信網絡中傳輸，從而實現更快的決策（見圖1）。JADC2打算通過收集來自眾多傳感器的數據，利用人工智能算法處理數據以識別目標，然后推薦最佳武器--包括動能和非動能武器（如網絡或電子武器）--來打擊目標，從而幫助指揮官做出更好的決策。

DOD指出，用Uber共享服務作為類比來描述其對JADC2的期望最終狀態。使用各自的位置，Uber算法根據距離、旅行時間和乘客（以及其他變量）來確定最佳匹配。然后，該應用程序為司機提供指示，讓他們按照指示將乘客送到目的地。Uber依靠蜂窩和Wi-Fi網絡來傳輸數據，以匹配乘客并提供駕駛指示。

一些分析家對JADC2采取了更加懷疑的態度。他們對JADC2的技術成熟度和可負擔性提出了疑問，以及是否有可能在一個致命的、充滿電子戰的環境中部署一個能夠安全可靠地連接傳感器和射手并支持指揮和控制的網絡。分析人士還詢問誰將擁有跨領域的決策權，因為傳統上，指揮權是在每個領域內而不是從整體戰役的角度下放的。

什么是指揮與控制？C2的維度和人工智能的影響
人們可以通過五個問題來看待指揮和控制：誰、什么、何時、何地和如何。傳統上，國會通過兩個不同但相關的問題來關注指揮與控制：權力（"誰"）與技術（"如何"）。
國會傳統上關注的第一個問題反映了指揮官執行行動的權力。這一討論的重點是指揮系統，反映了負責組織、訓練和裝備美國部隊的軍種與有權在國外使用部隊的作戰司令部之間的差異。這個問題可以用一個問題來概括："誰指揮部隊？"
第二個問題是使指揮官能夠做出這些決定并將其傳遞給戰場的技術方面。指揮、控制、通信（C3）、C3加計算機（C4）以及情報、監視和偵察（ISR）等術語進入了討論。指揮和控制的這一技術問題著眼于指揮官用于決策的數據（和收集方法）（即ISR是促成決策的數據），將數據轉化為信息的處理能力，以及使指揮官將其決策傳達給地理上分布的部隊系統。這種指揮和控制的技術方法可以概括為："你如何指揮部隊？"
指揮和控制的其他動態回答了其他問題：哪些系統和單位被指揮（什么），時間方面（何時），以及地理方面（何處）。國會在歷史上對這些問題中的每一個都是在具體的，而不是一般的問題上表示了興趣。例如，國會沒有考慮一般用途的部隊，而是關注與核部隊和特種作戰相關的權力問題。與核和網絡戰的快速反應相關的指揮和控制問題，以及在有限的程度上與電磁頻譜戰相關的問題，這些都是及時性問題，引起國會關注的其他領域。
關于 "何時"，國會已表示對與核和網絡戰的快速反應有關的指揮和控制感興趣，并在有限的程度上對電磁頻譜戰感興趣。然而，對 "何時"的最大敏感度似乎更側重于戰術（例如，何時讓飛機進入目標，何時開始對建筑物進行攻擊）；這些決定往往被授權給指揮官。最后，地理因素對指揮美軍提出了獨特的挑戰；只要行政部門和國會繼續支持全球國家安全戰略，地理決策在很大程度上代表了戰術問題，往往被授權給各個指揮官。
圖2. 指揮與控制的維度和人工智能的影響
圖2描述了這些問題是如何通過引入人工智能（AI）來優化各方面的結果。隨著編隊復雜性的增加--特別是為全域聯合作戰設計的編隊，控制這些部隊有可能超越人類的認知能力，并使用算法來幫助管理這些部隊。美國軍方表示，它打算讓人類參與整個決策過程，但隨著美國軍隊將更多的人工智能技術引入其決策機構，各方面的區別開始變得模糊不清。例如，"誰"和 "如何"開始變得相似，特別是當計算機或算法向指揮官提出建議時，他們可能不了解信息或產生建議的過程。
人工智能還可以影響指揮和控制的其他方面，包括 "什么"、"什么時候 "和 "在哪里"。將 "什么 "和 "哪里 "這兩個要素結合起來，可以挑戰對手尋找和與美國部隊交戰的能力；這樣做也可以挑戰指揮官及其參謀部在沒有系統幫助管理復雜情況下保持對部隊的控制能力。從 "何時 "的角度來看，需要快速決策的行動，特別是電磁頻譜戰或網絡戰，可能超過人類的決策能力。這就提出了一個重要的問題，即指揮官能在多大程度上信任人工智能，以及人類作戰員需要理解人工智能系統為什么建議采取特定行動。

2 為什么要改變當前的 C2 結構？

DOD目前使用戰斗空間的不同部分來執行C2--主要是沿著確定的軍事領域：空中、陸地、海上、太空和網絡空間。這種結構的存在是因為傳統的威脅來自單一系統，如飛機和坦克編隊。作為回應，軍方開發了高度復雜（但昂貴）的傳感器來監視戰斗空間，向集中式指揮中心（如空中作戰中心或陸軍指揮所）提供信息。E-3高級預警和指揮系統（AWACS）和E-8聯合監視目標攻擊雷達系統（JSTARS）等系統經過優化，為這些中央前哨的指揮官提供態勢感知，然后他們可以在那里指揮軍事力量。

2018年國防戰略（NDS）、審查它的 NDS 委員會和其他來源闡述的未來作戰環境描述了潛在對手如何發展復雜的反介入/區域拒止 (A2/AD) 能力（見圖 3）。這些能力包括電子戰、網絡武器、遠程導彈和先進的防空系統。 美國競爭對手將 A2/AD 能力作為對抗美國傳統軍事優勢（例如投射力量的能力）的一種手段，并提高他們贏得快速、決定性交戰的能力。

圖 3. A2/AD 環境的可視化

美國防部高級領導人已經表示，在未來的作戰環境中，獲取信息將是至關重要的。此外，這些領導人還表示，為了挑戰潛在的同等對手，需要采取多領域的方法（美國部隊將使用地面、空中、海上、太空和網絡力量來挑戰對手的目標計算）。因此，全領域聯合作戰的概念為指揮官提供了獲取信息的機會，可以利用突襲進行同步和連續的行動，并在所有領域快速和持續地整合能力，從而獲得物質和心理優勢以及對作戰環境的影響和控制。

空中陸戰概念設想將空軍和陸軍的努力結合在一起，在20世紀80年代對抗蘇聯，自該概念提出以來，技術上的進步使美國防部能夠繼續發展全領域聯合作戰的概念。這些技術進步包括增加了攻擊目標的方法（包括電子和網絡手段），相對低成本的傳感器的擴散，以及將這些傳感器的數據轉化為信息的處理能力的提高。維持對所有領域行動的控制所面臨的挑戰是，美國的軍事C2機構并不是為做出這些類型的決定而組織的，26而且正在使用的技術的復雜性和速度可能超過人類的認知能力。

指揮與控制是如何演變的？
美軍傳統的指揮和控制概念源于德軍的 "任務型命令"（auftragstaktik）。認識到軍事行動中的混亂和 "戰爭迷霧 "是不可避免的，下級指揮官被委托半自主地行動以實現其指揮官的意圖（即任務的總體目標），而不是有預先規定的行動。情報來源和偵察的信息需要很長的時間，甚至可能需要幾天才能到達指揮官手中。為了保持對部隊的控制，指揮官們依靠無線電通訊和紙質信件。有限的信息量使得指揮官可以在兩個方面指揮部隊--使用單一的領域來應對對手的行動。
在冷戰的高峰期，蘇軍給軍事力量提出了一個新的問題：如何對抗一支數量上占優勢的坦克部隊。為了應對這一威脅，陸軍和空軍提出了一種新穎的方法，通過開發新技術來確定增援地點，將空中和陸地力量結合起來。這一概念被稱為 "空地戰"。這種三維方法試圖利用情報、監視和偵察方面的優勢，"深入觀察"，將火力集中打擊增援部隊（即 "深入打擊"）。為了支持這種利用深度打擊來防止增援部隊的設想，美軍需要改進指揮所，以提高指揮部隊的決策速度，同時仍然保持遵循指揮官意圖的傳統。這種需要導致了新系統的開發，如JSTARS和ATACMS。這些系統使指揮官能夠更快地了解戰斗空間，并提高對敵軍直接開火的反應時間。
在過去的20年里，中國和俄羅斯觀察了美國的戰爭方法，確定了挑戰美國優勢的不對稱方法。中國的軍事現代化尤其注重防止美國建立大量的戰斗力（限制后勤），增加高價值飛機（油輪、間諜飛機、指揮和控制飛機）的風險，并增加其海軍足跡（限制美國的海軍優勢）。為了應對這些新威脅，國防部最初提出了使用多域作戰的想法（后來過渡到全域作戰一詞）。國防部認為，使用一個或甚至兩個維度來攻擊對手是不夠的，因此挑戰對手的目標計算需要更復雜的編隊（額外維度）。國防部認為，不斷增加的復雜性，加上應對新興技術威脅的時間可能減少，需要新的方法來管理部隊。
圖4. 指揮和控制的復雜性的變化

3 JADC2-賦能技術

在國防部發展JADC2概念的過程中，有三類技術在這種指揮和控制軍事力量的方法中起著不可或缺的作用：自動化、云環境和通信。

3.1 自動化與人工智能

許多DOD高級領導人已經明確表示，JADC2是一個概念（或許是一個愿景），而不是任何具體的計劃。在2021年1月的一篇文章中，聯合人工智能中心主任Michael Groen中將說："JADC2不是一個IT（信息技術）系統，它是一個作戰系統。從歷史上看，你會有一個大型的國防項目，你會花數年時間來完善需求，你會收集大包大包的錢，然后你會去找國防承包商，花更多的時間來建造、測試，然后在多年后最終投入使用"。在這篇文章中，Groen中將描述了人工智能（AI）的作用，以及延伸到數據和數據結構的作用，使這些算法能夠為指揮官提供信息。根據Dennis Crall中將（聯合參謀部指揮、控制、通信和計算機/網絡首席信息官[JS J6]主任）的說法，人工智能和機器學習對于實現JADC2至關重要。Dennis Crall說道："JADC2是關于將所有這些自動化....。它是關于利用傳感器豐富的環境--查看數據標準等事情；確保我們可以將這些信息轉移到一個我們可以正確處理的區域； 帶來了云；帶來了人工智能、預測分析；然后用一個能夠處理這些的網絡來支撐所有領域和合作伙伴。"

3.2 云環境

DOD表示，擁有多分類的云環境對于實現JADC2是必要的。DOD設想，用戶能夠根據他們的需要和信息要求，在不同的分類下訪問信息。在2021年6月的新聞發布會上，克拉爾中將說，"戰術邊緣 "的云能力是用于數據存儲和處理，實現人工智能算法。作為一個例子，空軍討論了其高級戰斗管理系統（ABMS）項目對云環境的需求--空軍部對JADC2的貢獻，這將在下文討論。根據空軍的預算說明，ABSM將需要一套云系統、應用程序（即軟件）和網絡（包括商業和政府擁有的），這將 "了解環境并應用由人工智能和機器學習輔助的先進算法"。

3.3 通信

根據DOD的說法，開發JADC2將需要新的通信方法。DOD目前的通信網絡已經為中東地區的行動進行了優化。因此，DOD使用衛星作為與海外部隊通信的主要方法。這些系統面臨著延遲（時間延遲）問題，并且在設計上不能在有電子戰的情況下有效運行。這些舊的架構依賴于地球同步軌道上的衛星，這些衛星在地球上空大約22200英里（35800公里）處運行。新的應用，如人工智能，將有可能需要額外的數據速率，而目前的通信網絡可能無法支持--特別是當DOD增加傳感器的數量，以提供額外的數據來改進算法。自主系統的引入，如海軍的大型無人水面和海底航行器，以及陸軍對機器人飛行器越來越感興趣而產生的系統，可能需要安全的通信和短時延來維持對這些系統的控制。

4 目前開展的JADC2相關工作

聯合參謀部是負責制定全域聯合指揮與控制概念戰略的國防部組織。此外，還有一些正在進行的研究和努力與JADC2概念有關。每個軍事部門（陸軍、海軍、空軍）以及國防部機構，如國防高級研究計劃局（DARPA）和負責研究和工程的國防部副部長辦公室（OSD[R&E]），都在開發技術和概念。以下各節簡要介紹一些組織的工作。

4.1 聯合參謀部 J6：JADC2 戰略

國防部負責制定JADC2戰略的領導機構是聯合參謀部J6指揮、控制、通信和計算機/網絡局。JADC2戰略最初的設想是改善聯合部隊的互操作性（例如，確保無線電系統能夠相互通信），后來擴大了這一重點，制定了一種信息共享方法，通過為決策提供數據來實現聯合行動。除了制定戰略，J6還組織了一個JADC2跨職能小組，各軍種和國防部機構通過該小組協調他們的實驗和計劃。這與國防部數據戰略和國防部副部長創造數據優勢的努力相一致。該戰略確定了五條工作路線以實現JADC2框架：

1.數據組織

2.人力組織

3.技術組織

4.核指揮、控制和通信（NC3）

5.任務伙伴信息共享

在2021年6月4日的新聞發布會上，克拉爾中將表示國防部長奧斯汀已經批準了JADC2戰略。

4.2 OUSD研究與工程（R&E）：完全網絡化的指揮、控制和通信（FNC3）

根據R&E辦公室的說法，"FNC3確定、啟動和協調指揮、控制和通信關鍵使能技術的研究、開發和降低風險活動。這些活動將包括整個國防企業不同但相互關聯的努力，由FNC3在OUSD（R&E）的工作人員監督和同步進行。" FNC3的主要負責人邁克爾-扎特曼博士描述了FNC3的整體愿景，包括三個層次--物理層、網絡層和應用層--它們為開發指揮、控制和通信系統提供了一種量身定做的方法，與商業部門的最佳實踐相一致。物理層代表無線電和發射器本身，而網絡層則通過開發國防部優化的新興商業軟件定義網絡技術（如網絡切片）來管理應用對物理層的訪問。所有這三層都旨在提高互操作性和彈性（即防止網絡被干擾或中斷的能力），并為每個應用提供適當的服務質量。

根據扎特曼博士的說法，FNC3是JADC2的中長期技術愿景，而每個部門（在以下章節中概述）都有專注于發展近期采購戰略的引人注目的努力。例如，空軍部的先進戰斗管理計劃旨在通過關注成熟技術在未來三年內部署。OUSD R&E利用其投資組合中不太成熟的技術，包括由DARPA、國防創新部門、戰略能力辦公室、各部門和其他部門開發的技術，為實施JADC2提供長期的技術手段。

4.3 DoD CIO：5G技術

國防部提出，5G無線技術的商業進展提供了傳輸更多數據（通常稱為數據吞吐量）和更低延遲的能力。國防部認為，它需要這些能力來處理來自眾多傳感器（如衛星、飛機、船只、地面雷達）的更多數據，并在 "邊緣"（與無線電接收器在同一地點）處理這些信息。5G技術的另一個方面可以實現新的指揮和控制概念，即動態頻譜共享。隨著電磁頻譜變得更加擁擠，聯邦政府已經開始允許多個用戶在同一頻段上運行（稱為頻譜共享）。國防部首席信息官認為，頻譜共享技術允許通信系統在有干擾的情況下傳輸和接收數據。2020年9月，國防部CIO向工業界發出了一個信息請求，即如何對待動態頻譜共享。2021年1月21日，已經公布了67份對信息請求的回應。

4.4 DARPA：馬賽克戰

馬賽克戰爭代表了一系列由DARPA贊助的項目，旨在利用人工智能將傳統上不被設計為互操作的系統和網絡相結合。從概念上講（見圖5），這些項目將能夠利用從衛星上收集的原始情報，并將這些數據轉化為傳遞給 "射手 "的目標信息--在這種情況下，網絡武器、電子干擾器、導彈、飛機或任何其他可能影響預期目標的武器。正如哈德遜研究所的分析家布萊恩-克拉克和丹-帕特所解釋的那樣，"馬賽克戰爭 "試圖將多種重疊的困境強加給敵軍，擾亂他們的行動，從而阻止他們及時到達目標。

圖5：DARPA的馬賽克戰愿景

DARPA的馬賽克計劃之一，稱為異質電子系統的技術集成工具鏈（STITCHES），已被用于空軍和陸軍的實驗。據DARPA稱，STITCHES是一種軟件，旨在通過自主創建允許低延遲和高吞吐量的軟件，快速整合任何領域的通信系統，而無需升級硬件或修改現有的系統軟件。根據空軍的一份新聞稿，該部門已在幾個高級戰斗管理系統的 "上線 "中測試了該技術，并已開始將該計劃從DARPA過渡到空軍部。

4.5 空軍部：高級戰斗管理系統（ABMS）

高級戰斗管理系統最初的設想是取代E-8聯合監視和目標攻擊雷達系統（JSTARS）。空軍在2019年將ABMS項目從開發飛機或雷達之類的東西過渡到 "數字網絡環境，連接所有領域和每個梯隊的作戰能力，以實現全球決策優勢。" 換句話說，空軍從建立一個支持指揮和決策的平臺（如E-8 JSTARS）轉向建立一個安全的、"類似云"的環境，利用人工智能和預測分析為指揮官提供近實時數據。根據空軍的說法，ABMS項目將沿著六條產品線開發能力：傳感器集成、數據、安全處理、連接、應用和效果集成。

空軍已經舉行了三次 "on-ramps"（空軍用來描述演示的術語），以展示其ABMS的方法。2019年12月舉行的第一次on-ramps，展示了該部門從F-22戰斗機使用的安全通信向陸軍和海軍系統傳輸數據的能力。第二次上線使陸軍榴彈炮能夠擊落一枚代用巡航導彈。此外，空軍向美國北方司令部提供了這種 "類似云 "的零信任平板電腦--一種不在設備上存儲敏感數據的安全功能，以協助其在2020年春季應對COVID大流行。

2020年11月，空軍部確定了首席架構師辦公室，負責評估架構上線和整合企業數字架構。同時，空軍確定空軍部快速能力辦公室為ABMS整合項目執行辦公室。快速能力辦公室的工作重點是快速向現場交付項目，它的參與可以被看作是將ABMS從實驗轉向系統開發。

4.6 陸軍部：項目融合（Project Convergence）

根據陸軍的說法，"項目融合是陸軍圍繞一系列連續的、結構化的演示和實驗而組織的新的學習活動"，旨在應對JADC2所帶來的挑戰。

1.確保陸軍擁有合適的人員和人才；

2.將當前的陸軍現代化工作與陸軍未來司令部的跨職能團隊聯系起來，并與陸軍現代化的六個優先事項保持一致；

3.擁有合適的指揮和控制，以應對節奏越來越快的威脅；

4.利用人工智能分析和分類信息，并在陸軍網絡中傳輸；

5.在 "最嚴峻的地形 "中測試能力。

項目融合2020在三個軍事設施中使用了大約750名士兵、平民和承包商，最終在亞利桑那州的尤馬試驗場進行了兩次現場頂點演習。在這次演習中，陸軍展示了幾種技術，包括人工智能、自主性和機器人技術，以測試新的方法來指揮和控制地理上分散的部隊。陸軍計劃將空軍和海軍的系統作為2021年項目融合的一部分，并打算在2022年項目融合中納入外國軍隊。這其中有3370萬美元用于運營和維護，以及7310萬美元用于研究、開發、測試和評估，由陸軍撥款。

4.7 海軍部：項目超配（Project Overmatch）

項目超配是海軍為建立一個 "海軍作戰架構"，將艦艇與陸軍和空軍資產聯系起來而做出的努力。2020年10月1日，海軍作戰部部長吉爾德伊上將責成一名二星上將領導海軍的"項目超配"工作。在他的備忘錄中，吉爾德伊上將指示 "項目超配"采取類似于海軍發展核動力和AEGIS系統的工程和開發方法。其主要目標是 "使海軍能夠在海上形成集群，從近處和遠處、每個軸線和每個領域提供同步的致命和非致命效果。具體來說，你[斯莫爾海軍司令]要開發網絡、基礎設施、數據架構工具和分析。" 在一個平行的努力中，吉爾德伊上將責成基爾比副上將（負責作戰要求和能力的海軍作戰部副部長）制定一項計劃，將無人系統，包括艦艇和飛機，納入海軍作戰架構。根據新聞聲明，海軍打算在2023年達到初始作戰能力（即有能力部署初始系統）。海軍在2022財政年度為 "項目超配 "申請了三個分類項目元素的資金。

在2021年6月舉行的2021年AFCEA西部會議上，吉爾德伊上將討論了項目超配目前的工作。在這次活動中，吉爾德伊表示，自2020年10月項目啟動以來，項目超配已經完成了三個螺旋式發展周期。吉爾德伊進一步解釋說："我們實際上正在試驗一種方式，使我們基本上可以將任何網絡上的任何數據傳遞給作戰人員。這是一個軟件定義的通信系統，使我們能夠以一種前所未有的方式拆開我們所有的網絡"。根據新聞報道，吉爾德表示，他預計在2022年底或2023年初將 "項目超配"的測試規模擴大到一個航母打擊群。

5 國會面臨的潛在問題

以下各節討論了國會的潛在問題，包括需求和成本估算、互操作性挑戰、平衡通信能力、人工智能在決策中的角色，以及實施JADC2所需的潛在部隊結構變化。

5.1 需求和成本估算

美國防部已經為JADC2的相關工作申請了幾個財政年度的資金，特別是在概念的早期發展階段。國防部正在積極制定JADC2戰略，預計將在2021年春季發布。國會中的一些人對國防部沒有像傳統采購項目那樣提供成本估算或驗證需求表示關切。因此，各軍種委員會和撥款委員會已經減少了對這些工作，特別是ABMS和5G研究和開發的要求資金。2021財年國防授權法案（NDAA）要求國防部在2021年4月前為JADC2提出要求。

5.2 國防部對JADC2的潛在資助水平

國防部還沒有正式公布關于JADC2的支出預算數據，該項目在各軍種和國防機構的一些項目中都有資金。根據聯合參謀部J6（JS J6）的說法，JADC2不是一個記錄項目，JS J6也不打算過渡到一個記錄項目。因此，除非國會要求國防部提供JADC2資金的詳細概述，否則國防部可能不太可能這樣做。

一些分析家推測了與JADC2有關的所有項目的年度成本。一位分析家估計，國防部在2022財政年度為與JADC2直接相關的項目編列了大約12億美元的預算。Govini估計，自2017財政年度以來，國防部在JADC2上花費了大約225億美元；這平均每年大約為45億美元。Govini的估計包括其他聯邦機構的資金--如國家航空和航天局（NASA）--以及國防部可能認為與JADC2無關的技術，因此可能高估了JADC2獲得的資金總額。

5.3 JADC2支出優先級

根據JS J6，有五條與JADC2相關的工作線：

• 1.數據組織

• 2.人力組織

• 3.技術組織

• 4.核指揮、控制和通信（NC3）

• 5.任務伙伴信息共享

以數據為中心的方法側重于國防部系統傳輸所需的數據類型和結構，創建一個共同的數據框架，為數據的發送和接收提供一個商定的標準。換句話說，數據的格式化、組織化和結構化的方式影響著數據從傳感器到決策者再到武器的高效和無縫傳輸。另一方面，網絡中心化和互操作性側重于通信標準，如無線電頻率、波形、通信加密等，以確保一個無線電能與另一個無線電通話。通過采用這種方法，JS J6專注于開發軟件應用，以改善指揮和控制。然而，該戰略可能缺少幾個方面，包括：

• 通信系統的硬件和軟件的功能，

• 網絡需要傳輸的數據量，

• 對手的行動對網絡的影響，

• 以及指揮和控制部隊的模塊化。

隨著國防部繼續改革其JADC2概念和要求，其他觀察家也注意到，在JADC2戰略中存在一些沒有被認定的領域，國防部應將其支出主要集中在研究和開發方面。一位觀察家認為，國防部應將其研發支出集中在改善網絡互操作性上。這種方法支持優先升級軍事通信系統，以便在整個聯合部隊中傳輸數據。它建議國防部在軟件和硬件方面投入更多資金，以提高所有類型的數據鏈路和網絡（例如，Link 16、多功能高級數據鏈路、態勢感知數據鏈路以及綜合海上網絡和事業服務）的互操作性。網絡互操作性方法的重點是，創建網絡是困難的；但是，利用軟件定義的網絡和通用電子設備（如類似的芯片架構）可以使每個軍種無縫共享信息。換句話說，這種方法更注重通信網絡的構建方式，而不是在這些網絡內發送數據的組織方式。軟件定義的無線電和網絡使無線電可以很容易地被編程，并因此更容易地相互通信。微電子（即物理硬件）最終定義了無線電的物理和軟件能力。

其他分析家認為，JADC2的支出應更多地集中在改變決策方式上。這一論點強調了通過利用人工智能（AI）實現決策過程自動化的必要性，正如國防高級研究計劃局（DARPA）的馬賽克戰爭概念所設想的。在這種方法中，優先利用人工智能系統的支出（如空軍的STiTCHES計劃），可以建立主要集中在需要傳輸的數據和數據結構的特設網絡。這一論點假設人工智能也可以分析情報、監視和偵察（ISR）數據，以確定人類可能錯過的趨勢，從而向軍事指揮官提出潛在的更好的建議。

其他觀察家認為，優先考慮如何使用和管理電磁波譜的決策對于支持JADC2至關重要。這些觀察家認為，像國防信息系統局的電磁戰管理計劃--旨在利用情報方法評估電磁波譜環境，然后自動決定如何使用頻譜來減輕對手的電子戰影響--對于實現全域指揮和控制是必要的。這些觀察家還認為，對手的電子戰效應將需要近乎即時地被緩解，因此需要一個強大的電磁環境部分（以及自動化），以便在對網絡的潛在攻擊中管理國防部網絡。

5.4 互操作性挑戰

由于國防部設想使用JADC2來同時指揮多個領域的部隊，因此連接不同類型部隊的需求也在增加。國防部擁有并運營著許多通信系統，每個系統都使用不同的無線電頻率、標準和數據鏈，這些系統往往不能相互 "交談"，因此需要一個網關將一種無線電協議 "翻譯 "成另一種協議。盟友和合作伙伴的加入增加了互操作性的挑戰。前國防部副部長邁克爾-格里芬在2020年3月向眾議院軍事委員會情報、新興威脅和能力小組委員會作證時，指出這個問題是繼續為FNC3進行OSD R&E努力的理由。

使國防部能夠共享來自不同部門和單位的信息的挑戰可以通過三種互操作性的方法來解決:

• 網關。通信網關（也許稱為 "翻譯器 "更為恰當）可以接收多種協議、安全級別等，并將這些信息轉播給部隊的其他部門。ABMS計劃已經開發了這種網關（見圖6），以實現通信。這種方法允許信息共享，有可能降低開發成本，因為網關可以是飛機/艦艇/地面系統的一個子系統，有可能能夠相對快速地投入使用。這種方法的挑戰是，這種網關可能沒有使用最先進的，因此也是受保護的波形來轉播給部隊。

圖 6：E-11 戰場機載通信節點 (BACN)

• 新的通信設備。這種方法采用 "自上而下 "的方式（即由OSD或聯合參謀部確定解決方案，然后要求各軍種采用該方案）。使用與聯合戰術無線電系統（JTRS）開發類似的模式，這種方案將購買一個新的通信架構，重點是互操作性。例如，FNC3的努力似乎就是采用這種方法。盡管這種方法可以確保聯合部隊開發的通信系統可以無縫共享信息，而且可能是安全的，但它可能需要大量的投資，并可能遇到時間表的延誤。這種方法的另一個可能的缺點是，隨著系統的投入使用，它們可能對對手的技術不那么有效。

• 開發軟件來創建網絡。第三種方法是使用軟件，使用戶能夠創建自定義網絡。DARPA的 "馬賽克戰爭 "和ABMS計劃的某些方面就是這種方法的例子。與其他互操作性解決方案相比，這種方法更加模塊化，使為特定行動定制的單位和系統能夠相互通信。這種方法的一個主要風險是技術上的不成熟，特別是用于創建這些網絡的軟件。另一個風險涉及到與不同系統共享的信息量和分類，這些系統經過認證，具有不同的保密級別（例如，可釋放的秘密、不可釋放的秘密、最高機密）。

國防部和國會可以選擇這些方法中的一種或多種。一種特定的方法可能提供短期的好處，而國防部則追求一種長期的方法來解決互操作性的挑戰。

5.5 平衡退化環境下的通信能力

國防部為滿足JADC2的要求而開發通信網絡的方法包括三種相互競爭的能力:

• 數據吞吐量（即數據傳輸的速度）

• 延遲（即接收信息/數據的時間延遲）

• 彈性（在自然或故意中斷的情況下保持通信信號的能力）

軍事作戰新技術的興起，如人工智能、戰術數據鏈（如Link 16和多功能先進數據鏈[MADL]）和對手的電子戰能力，為5G和FNC3等未來通信系統平衡這些能力帶來了明顯的挑戰。人工智能和信息戰可能需要大量的數據來實現預測分析，并讓指揮官對戰斗空間有一個準確的了解。與所有可用用戶共享數據的數據鏈并不一定需要高數據速率；然而，數據鏈確實需要低延遲，以確保傳感器能夠證明 "目標級數據"，特別是對于像巡航導彈和飛機這樣快速移動的系統。最后，電子干擾器的擴散需要彈性（或抗干擾性能），以便在被主動干擾時保持通信。圖7說明了在開發新的波形時必須平衡這三個相互競爭的要求（無論該波形是為民用還是軍用而設計）。無線電信號能夠提供每一種能力；然而，優先考慮一種要求意味著其他兩種要求可能會受到影響，這可能會給決策者帶來兩難選擇，即在采購中優先考慮哪些能力。

圖7：平衡通信要求

隨著國防部對其通信系統的現代化改造，它可能會考慮技術特點和限制，以選擇在保護其網絡安全的同時推進任務目標的要求。例如，像5G這樣的技術可以提供高數據容量和低延遲，但目前還不清楚這些信號可能受到對手干擾的影響。另一方面，FNC3的設計似乎是為了提供具有高數據率的彈性；但是，由于它依賴于衛星，延遲將增加。

5.6 人工智能在決策中的角色

人工智能是實現JADC2的一個潛在的關鍵組成部分。隨著人工智能被引入軍事決策中，出現了幾個潛在的問題。首先，人工智能在決策中的作用應該達到什么程度？在使用致命武器時，人類的判斷力需要達到什么適當的水平？

第二，國防部如何確保用于人工智能算法協助決策的數據的安全性？盡管國防部把重點放在了數據結構上，但它沒有討論它計劃如何具體確保JADC2的數據有效性和安全性。錯誤的數據可能導致指揮官選擇損害任務目標的選項（如算法推薦可能浪費高價值彈藥的目標）。與此相關的是，國防部打算如何保護云環境中的這些數據，以防止對手操縱它們？這些安全計劃是否足以防止對手的操縱？

5.7 潛在的部隊結構調整

由于JADC2可能需要不同類型的部隊和武器系統，每個軍種都可能尋求改變其訓練、組織和裝備部隊的方式。例如，海軍陸戰隊在其部隊重新設計中宣布，它將取消它認為不符合國防戰略指導的部隊，并將資金重新投入到其他更適合未來作戰環境的項目中。

現役和預備役部隊的能力平衡是部隊結構調整的另一個方面。例如，陸軍在歷史上決定將后勤能力從現役部門轉移到預備役部門。因此，如果美國要開戰，陸軍大概需要啟動預備役部隊來實現行動。當國防部和各軍種準備迎接JADC2帶來的挑戰時，這些組織將如何選擇平衡現役和預備役部隊的能力和部隊結構？

5.8 對JADC2工作的管理

聯合參謀部J6是國防部JADC2工作的主要協調者，每個軍種和一些國防部機構都在進行各種活動。國會中的一些人過去曾表示有興趣建立國防部范圍內的項目辦公室（如F-35聯合項目辦公室）來集中管理大規模的工作。國防部的研究和開發工作將隨著時間的推移而增加，因此，管理這些工作可能會變得更具挑戰性。國會在未來可能會尋求確定或建立一個負責項目管理、網絡架構開發和財務管理的組織。

附錄-聯合互操作性的歷史實例：聯合戰術無線電系統

聯合戰術無線電系統（JTRS）是一個通信項目，旨在通過在所有軍種中部署無線電設備來提高通信的互操作性。該計劃于20世紀90年代中期開始，最終于2011年被前國防部負責采購、技術和后勤的副部長弗蘭克-肯德爾取消。在他的理由中，肯德爾副部長指出，"由于當時技術不成熟，移動特設網絡和可擴展性的技術挑戰沒有得到很好的理解......從JTRS GMR[地面移動無線電]開發計劃中產生的產品不太可能在經濟上滿足各軍種的要求。" 在15年的開發工作中，國防部花費了大約150億美元，在終止時還需要130億美元。

JTRS計劃旨在用可在大部分無線電頻譜上運行的基于軟件的無線電取代軍隊使用的25至30個系列的無線電系統--其中許多系統不能相互通信。根據設想，JTRS將使各軍種與選定的盟國一起，通過各級指揮部的無線語音、視頻和數據通信，包括直接獲取來自機載和戰場傳感器的近實時信息，以 "無縫 "方式運作。被描述為 "軟件定義的無線電"，JTRS的功能更像一臺計算機，而不是傳統的無線電；例如，它可以通過添加軟件而不是重新設計硬件來升級和修改，以便與其他通信系統一起運行--這是一個更昂貴和費時的過程。國防部聲稱，"在許多情況下，一個具有多種波形的JTRS無線電臺可以取代許多單獨的無線電臺，簡化了維護工作"，而且由于JTRS是 "軟件可編程的，它們也將提供更長的功能壽命"，這兩個特點都提供了潛在的長期成本節約。JTRS計劃最初被分成五個 "集群"，每個集群都有一個特定的服務 "領導"（見表A-1），并由一個聯合項目辦公室管理整個架構。

注：外形尺寸無線電臺基本上是士兵攜帶的小型化無線電臺，以及重量和功率受限的無線電臺。

正如下文所討論的，JTRS在開發過程中遇到了一些困難。這些問題可能與未來的JADC2開發有關。

尺寸和重量的限制和有限的范圍

根據政府問責局(GAO) 2005年的一份報告: 為了實現寬帶網絡波形的全部功能，包括傳輸范圍，Cluster One無線電需要大量的內存和處理能力，這增加了無線電的尺寸、重量和功耗。增加的尺寸和重量是努力確保無線電中的電子部件不會因額外的內存和處理所需的電力而過熱的結果。到目前為止，該計劃還未能開發出符合尺寸、重量和功率要求的無線電，而且目前預計的傳輸范圍只有三公里--遠遠低于寬帶網絡波形所要求的10公里范圍....。Cluster One無線電的尺寸、重量和峰值功率消耗超過直升機平臺要求的80%之多。

由于無法滿足這些基本的設計和性能標準，人們擔心Cluster One可能無法按計劃容納更多的波形（計劃中Cluster One有4到8個存儲波形），而且它可能過于笨重，無法裝入重量和尺寸都受到嚴格限制的未來戰斗系統（FCS）載人地面車輛（MGVs）以及陸軍的直升機機群。一些觀察家擔心，為了滿足這些物理要求，陸軍將大大 "削弱 "第一組的性能規格。然而，根據陸軍的說法，它在減少Cluster One的重量和尺寸以及增加其傳輸范圍方面取得了進展；然而，將所有需要的波形納入Cluster One證明是困難的。據報道，Cluster Five無線電臺也遇到了類似的尺寸、重量和功率方面的困難；這些困難更加明顯，因為有些Cluster Five版本的重量不超過1磅。

安全

JTRS的安全問題成為發展中的一個重要困難。據一位專家說，該計劃最大的問題之一是安全，"即加密，因為JTRS的加密是基于軟件的，因此容易受到黑客攻擊"。 計算機安全專家普遍認為，用于任何目的的軟件都是脆弱的，因為目前沒有一種計算機安全形式能提供絕對的安全或信息保證。據美國政府問責局稱，JTRS要求應用程序在多個安全級別上運行；為了滿足這一要求，開發人員不僅要考慮傳統的無線電安全措施，還要考慮計算機和網絡安全措施。此外，國家安全局（NSA）對JTRS與美國盟友的無線電系統接口的安全擔憂也帶來了發展上的挑戰。

與傳統無線電系統的互操作性

一些分析家表示擔心，使JTRS與傳統無線電 "向后兼容 "的目標在技術上可能是不可行的。據報道，早期的計劃試圖通過交叉頻段來同步不兼容的傳統無線電信號，這被證明過于復雜。目前陸軍的努力集中在使用寬帶網絡波形來連接傳統的無線電頻率。一份報告指出，雖然寬帶網絡波形可以接收來自傳統無線電的信號，但傳統無線電不能接收來自JTRS的信號。為了糾正這種情況，陸軍考慮使用19種不同的波形來促進JTRS向遺留系統的傳輸。在JTRS無線電中加入如此多的不同波形會大大增加內存和處理能力的要求，這反過來又會增加JTRS的尺寸、重量和功率要求。

作者：John R. Hoehn，軍事能力和計劃分析師