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正在進行的烏克蘭戰爭凸顯了未來沖突中戰術邊緣空域的激烈爭奪。

雖然 2019 年英國官方出版物《聯合防空》提供了一些有用的閾值,但對超短程防空(VSHORAD)或短程防空(SHORAD)并沒有明確的定義。該文件指出,SHORAD 系統通常攻擊距離低于 18.5 千米的目標,而 VSHORAD 系統攻擊距離低于 5.6 千米的目標。然而,防空分析人員和工業界的一種非正式的通用做法是,將最大射程小于 10 千米的效應器稱為 VSHORAD,而將射程大于 10 千米至 20 千米(有時甚至達到 25 千米)的效應器稱為 SHORAD。

VSHORAD 效應器通常包括地對空導彈(SAM),包括便攜式防空系統(MANPADS)子類別,以及大炮或槍基高射炮(AAA)。相比之下,SHORAD 系統只使用防空導彈作為其效應器。未來,激光等定向能武器(DEW)可能會補充 VSHORAD 射程段的典型效應器組合,并可能進一步補充 SHORAD 射程段的效應器組合。美國國會研究服務部于 2023 年 6 月發布的一份題為 "美國陸軍機動短程防空系統 "的報告強調,陸軍正在為此尋找一種 50 千瓦的激光器。

聯合(V)SHORAD 波段本質上是戰術性的。防空導彈和 AAA 等武器及其相關傳感器通常用于保護點目標。營部或旅部是點目標的兩個例子,具有重要戰術意義的橋頭堡也可能是點目標。鑒于(V)SHORAD 的戰術性質,它還將為處于戰術邊緣的單元提供保護。從條令上講,(V)SHORAD 資產必須具有機動性,因為它們必須能夠隨著陸軍的機動而移動,繼續提供空中威脅防護。由于在戰術單元移動和交戰時,空中情況會不斷變化,因此資產在移動時必須能夠交戰或感知。

圖:拉達電子工業公司的 S 波段(2.3 GHz 至 2.5 GHz/2.7 GHz 至 3.7 GHz)MHR 多任務半球雷達裝備了美國陸軍通用動力公司的 "斯特賴克 "系列輪式裝甲戰車,并與動能效應器和光電技術相結合,提供了移動 VSHORAD 能力。 資料來源:DRS RADA 技術公司

(V)SHORAD指揮與控制(C2)系統必須考慮到這一點,短程防空資產的通信網絡也必須考慮到這一點。然而,在戰術邊緣的 SHORAD 資產之間提供有線鏈接可能不切實際。相反,戰術無線電鏈路必須能夠在敵方堅決的電子干擾下生存。此外,鏈路還必須有足夠的容量來傳輸與潛在密集空中圖像有關的數據。數據可能包括視覺圖像、識別空中圖像(RAP),包括航跡、地形圖和敵友識別(IFF)信息。同時還將提供語音、地圖和文本信息。

使問題更加復雜的是,機動部隊必須應對大量的空中威脅。從廣義上講,這些威脅包括無人駕駛飛行器(UAV)以及有人駕駛的固定翼和旋轉翼飛機。除了無人機和常規飛機外,還有地對地和空對地導彈(SSM/ASM)以及空射彈藥。反火箭和反火炮往往是專門的反火箭、反火炮和反迫擊炮(C-RAM)資產的任務,并不經常被納入 VSHORAD 任務,因為許多 VSHORAD 系統無法有效執行 C-RAM 任務。然而,專用的 C-RAM 系統通常能夠有效地發揮 VSHORAD 的作用。

傳感器

SHORAD 部隊通常使用光電和雷達來探測、識別、跟蹤和幫助對付空中威脅。被動射頻(RF)能力的作用也越來越大。被動射頻系統(如測向儀)將僅利用飛機發射的無線電信號來探測和跟蹤飛機。有人駕駛飛機采用一系列依賴電磁的系統,而無線電、雷達和敵我識別系統都發射射頻信號。電子支援措施(ESM)可以偵聽到這些傳輸信號。通過使用兩個或兩個以上的天線,ESM 可以通過空中目標的傳輸信號對其進行三角測量。

圖:泰雷茲公司的 GM-200 系列 S 波段地基空中監視雷達可支持 SHORAD 以及中程空中監視。泰雷茲最近向丹麥軍方提供了 GM-200MM/C 型雷達。 資料來源:泰雷茲公司

ESM 內部的無線電信號 "指紋 "庫甚至可以將信號與飛機類型相匹配。例如,如果確定雷達信號來自泰雷茲 RDY-3 X 波段(8.5 GHz 至 10.68 GHz)火控雷達,則表明飛機是達索幻影-2000 系列戰斗機。ESM 在探測無人機方面也特別有用。后者必須在飛機和飛行員之間保持射頻鏈接,以便進行 C2。C2 射頻鏈路使用分布在 27 MHz 至 5.8 GHz 波段的各種頻率。這些波段由聯合國國際電信聯盟(ITU)保留,用于無人機指揮和控制。國際電信聯盟負責管理全球無線電頻譜的使用。

網絡化 (V)SHORAD 帶來了自身的挑戰。電信業的一般經驗法則是,1 比特數據占用 1 赫茲的帶寬。在網絡中移動的信息越密集,占用的帶寬就越多。如果要共享密集的雷達圖像或可視圖像和視頻,數據吸收就是一個關鍵問題。在戰術邊緣,對手咄咄逼人的電子攻擊會使問題更加復雜。干擾會影響 SHORAD C2 網絡所依賴的無線電鏈路。用于空戰指揮的數字作戰管理系統也很可能受到網絡攻擊。

設計理念

戰術邊緣的需求要求 (V)SHORAD 雷達必須足夠輕便,能夠安裝在車輛上,為機動部隊提供支持。雷達性能必須使系統能夠探測、識別和跟蹤機動部隊預計會遇到的各種目標。雷達信號還必須具有低探測/攔截概率(LPI/D)的特點。此外,數據共享必須經濟。如上文所述,戰術邊緣空域是一個高度動態的環境。為使(V)SHORAD 盡可能有效,空中防御者需要詳細的戰術圖像。然而,這也帶來了挑戰。紅軍電子戰(EW)將竭盡全力干擾 SHORAD 通信網絡并攻擊 SHORAD C2 系統。干擾會減少可用于共享雷達和其他戰術數據的無線電帶寬。

圖:亨索特公司的英國子公司于 2021 年推出了 Spexer-600 X 波段地基空中監視雷達。該雷達采用了 Kelvin Hughes(現為亨索公司的一部分)SharpEye 雷達系列所使用的技術。 資料來源:亨索德公司

(V)SHORAD雷達的性能要求給雷達工程師帶來了挑戰,可以通過假想的(V)SHORAD雷達來說明這一點,并演示其對不同大小目標的有效射程。在演示中,雷達發射頻率為 566 MHz(UHF 頻段),信號強度為 7 kW(每毫瓦 68.5 分貝),雷達天線提供 28.5 分貝的各向同性增益。各向同性天線理論上可以同時向所有方向發射相同的功率。然而,雷達的設計是將特定的功率集中到特定的方向。增益是衡量天線能向特定方向集中多少信號強度的指標。

(V)SHORAD雷達面臨的挑戰是,它必須在合適的距離上探測和跟蹤一系列截然不同的目標,以便讓戰術邊緣的短程防空單元有足夠的時間與這些目標交戰。蘇霍伊 Su-27(北約報告名稱:"側衛")的雷達截面(RCS)可能在 10 至 15 平方米之間(相當于 10 至 11.75 分貝)。相反,一枚來襲的 227 毫米火箭彈的雷達截面積可能小到 0.018 平方米(相當于:-17.45 分貝)。以蘇-27 為例,對于 RCS 為 10 平方米的目標,理論上 SHORAD 雷達可在 106 千米的距離上探測到它。如果蘇-27 的 RCS 為 15 平方米,則探測距離稍遠,為 117 千米。不過,隨著目標變小,探測距離也開始大幅縮短。一枚 0.018 平方米 RCS 的火箭可在 22 千米處被探測到,而一架 0.001 平方米 RCS 的小型無人機可在 11 千米處被探測到。

假設雷達天線直徑為 7 米,因此在戰場上移動以支持戰術邊緣的(V)SHORAD 是不切實際的。此外,566 MHz 的頻率相對較低,可能無法以豐富、精確的細節描繪目標,而這正是 AAA 和防空導彈單元需要的武器級航跡。其他參數保持不變,但將天線尺寸減小到 2 平方米,探測距離就會縮小。現在,10 平方米 RCS 的目標探測距離為 38 千米,15 平方米 RCS 的飛機探測距離為 42 千米。在探測火箭時,探測距離縮短到 7 千米,小型無人機則縮短到 4 千米。探測距離縮短意味著 (V)SHORAD 效應器的預警時間縮短,嚴重影響其反應時間。提高雷達的發射頻率也有助于提高探測距離。保留 2 平方米的天線,但將頻率提高到 2 千兆赫(S 波段)可增加探測距離。現在,10 平方米 RCS 的目標可在 20 千米范圍內探測到。對于 RCS 為 15 平方米的飛機,探測距離增加到 22 千米。然而,雷達對其他目標的探測性能卻有所下降。0.018 m2 RCS 火箭和 0.001 m2 RCS 無人機的探測距離分別縮短到約 4 千米和 2 千米。

圖:洛克希德-馬丁公司的 AN/MPQ-64 Sentinel-A4 雷達正在裝備美國陸軍。這種 X 波段系統是雷達設計趨勢的典型代表,它將 SHORAD 和中程監視結合在一起。 資料來源:洛克希德-馬丁公司

一種解決方案是將 (V)SHORAD 雷達的頻率進一步提高到無線電頻譜;讓我們假設將天線的尺寸縮小到 1 平方米,但將發射頻率提高到 33.4 千兆赫(Ka 波段),并保持其他雷達參數,特別是 120 瓦的發射功率。因此,應該可以在 15 公里處探測到 0.018 平方米 RCS 的目標。RCS 為 0.001 平方米的無人駕駛飛行器可在 7 千米處探測到,而 RCS 為 10 平方米和 15 平方米的大型目標,如飛機,則可分別在 73 千米和 82 千米處探測到。

演變

Blighter Surveillance Systems 公司創始人兼首席技術官馬克-拉德福德(Mark Radford)說,采用更高的頻率表明了 SHORAD 雷達的發展方向: "鑒于與冷戰時期相比,威脅類型更加多樣化,如納米無人機和制導彈藥,現代雷達系統將受益于采用更高的工作頻率,如 X 波段(8.5 千兆赫至 10.68 千兆赫)和 Ku 波段(13.4 千兆赫至 14 千兆赫/15.7 千兆赫至 17.7 千兆赫)"。

使用這些和其他相對較高的頻率,將有助于減少SHORAD雷達的物理尺寸。Radford補充說:“這種向更高頻率的轉變,因此波長更短,也使雷達更加緊湊,這反過來又為移動操作提供了機會。”拉德福德強調說,雖然(大多數)SHORAD 效應器在移動時可能無法攻擊目標,但 "設計用于在高速行駛時工作的雷達系統可以在移動時提供一定程度的保護,并且在車輛停止時可立即提供全面的 SHORAD 能力"。此外,SHORAD 雷達無需使用傳統的旋轉天線。相反,可在車輛側面安裝平板,每個平板可提供 90° 的空中監視。這些面板組合在一起,可使雷達 360° 覆蓋其所在空域。為此配備的多輛車輛可在戰術邊緣提供重疊覆蓋。無需在飛行器頂部安裝旋轉天線,也有助于減少飛行器的視覺特征,提高生存能力。

采用更高的雷達頻率和非旋轉天線是改進(V)SHORAD 雷達監視的兩個重要方面,但其他因素也同樣重要。首先,雷達的射頻發射使其具有可探測性。LPI/D 技術可以減少敵方以電子或物理方式探測和攻擊雷達的機會,但無法消除風險: "拉德福德指出:"最大且日益嚴峻的挑戰可能是,有源雷達很容易被遠程地面和小型機載電子監視設備探測到,從而導致敵方快速反應瞄準目標。"拉德福德補充說:"在烏克蘭已經觀察到這種情況,并正在導致替代威脅探測技術的發展。

圖:拉斐爾的 I-Dome 是一種一體化 VSHORAD 系統,由雷達和發射器組成,目前正在研制中。該飛行器使用四個固定面雷達面板,據稱是 DRS RADA 公司的 exMHR 型號。 資料來源:DRS Rada 技術公司

無源雷達是 SHORAD 技術中備受關注的一種,它可以監測范圍內的空中物體對當地無線電頻譜造成的干擾。我們不斷被電磁能量所包圍,尤其是在城市地區,廣播和手機信號是電磁能量最無處不在的兩個來源。其他無源雷達的工作是探測來自空中目標的雷達和無線電信號。在這兩種情況下,這些信號和信號干擾都被用來探測、定位和跟蹤目標。無源雷達的主要優點是不發射任何電磁能量。

拉德福德認為,無源雷達 "在戰術上的應用還不夠成熟",但有望成為傳統 SHORAD 雷達的替代品。從現實情況來看,在未來戰爭中,陸軍不太可能從其機動區域上空無爭議的空域中獲益。空中威脅將以各種形式和規模出現,收集情報、監視和偵察信息并投送彈藥。無人機戰爭的出現--烏克蘭戰爭的生動例子--表明,無人機的危險只會增加。(V)SHORAD雷達的設計需要不斷發展,以提高其生存能力,并能應對一系列傳統和新出現的威脅。同時,防空部隊需要考慮如何利用無源雷達等技術來保護機動部隊。

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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。

洛克希德·馬丁公司已獲得美國空軍2.76億美元的初始合同,開發和生產先進射程威脅系統改型3(ARTS-V3)可變孔徑數字雷達(VADR)系統。VADR將利用X波段和C波段雷達來訓練機組人員對抗先進的一體化防空系統(IADS)。

ARTS-V3被認為是一種遠程、高功率地對空導彈(SAM)雷達模擬器,能夠以測試和訓練第五代及后續平臺所需的保真度復制戰略/戰術威脅,并強調其電子戰系統。因此,該系統將創建一個相關的戰斗訓練威脅系統,該系統是動態的和可重構的,代表了現代反進入區域拒止(A2/AD)環境,具有高度反應性的威脅系統,可為機組人員提供即時反饋。

VADR的核心要求是開發一個模塊化雷達威脅系統,該系統具有復制多種高級SAM威脅并支持實時虛擬建設性(LVC)培訓的增長路徑。工作包括但不限于:生產代表性產品的開發,指揮和控制軟件的開發,數字工程,以及專注于將ARTS-V3集成到測試和訓練范圍以及LVC架構的工作。

ARTS-V3系統具有功能齊全的有源電子掃描陣列(AESA)和靈活的基于軟件的后端,允許復制不同的多軌跡,多目標威脅系統,旨在提供威脅代表性的有效輻射功率(ERP),復制威脅信號/波形,天線方向圖,天線極化,操作模式,威脅戰術能力和反應能力。VADR將使用分布式數字AESA構建,利用與洛克希德·馬丁公司產品組合中其他關鍵雷達的通用性。

洛克希德·馬丁公司與錫拉丘茲研究公司(SRC)合作,提供ARTS-V3 VADR計劃。最初的合同由位于猶他州希爾空軍基地的ARTS項目辦公室授予,包括生產選項。

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2024 年 3 月 25 日,烏克蘭政府披露了俄羅斯對基輔的攻擊,涉及使用高超音速導彈 "鋯石"(Zircon,又稱 3M22 Tsirkon,在北約內部被認定為 SS-N-33),據說是從克里米亞發射的。這次針對基礎設施的進攻標志著自今年年初以來該武器的第五次部署,表明俄羅斯有意測試烏克蘭的防御能力,包括對抗北約提供的 "愛國者 "系統等先進系統的能力。鋯石導彈因其卓越的高超音速、飛行軌跡和機動性能,以現有防御手段 "無法攔截 "而聞名。

圖:俄羅斯 3M22 鋯石高超音速導彈(圖片來源:俄羅斯社交媒體)

俄羅斯繼續采用和研發高超音速 "鋯石 "導彈,凸顯了其在先進軍事技術領域占據主導地位的不懈追求。通過重點發展 "鋯石 "等高超音速武器,俄羅斯不僅提高了其軍事創新能力,而且還強調了其對軍備競賽的承諾,在軍備競賽中,超高速成為一項至高無上的標準。這一進步使俄羅斯站在了軍事技術的前沿,在導彈速度和機動性方面超越了北約目前的能力。北約內部缺乏類似的高超音速能力,這凸顯了北約需要彌補的日益擴大的技術差距。因此,"鋯石 "的發展不僅代表著俄羅斯武庫的進步,也對北約及其盟國構成了重大戰略挑戰,促使它們加快高超音速技術的研發,以維持未來幾年的戰略平衡。

俄羅斯最初對基輔的民用目標使用高超音速 "鋯石 "導彈似乎是一種展示武力的戰術,其目的是造成直接損害,但更重要的是向俄羅斯的對手發出一個明確的信息。這種做法凸顯了莫斯科展示其軍備技術進步的愿望,特別是通過展示其導彈超越美國 "愛國者 "防空系統等最先進防御系統的能力。這種武器目前的使用數量仍然有限,而且尚未大規模生產,這表明它更多地是一種戰略威懾姿態,而不是常規戰爭工具。事實上,其生產成本估計在每單元 300 萬至 400 萬美元之間。

此外,從部署在黑海的護衛艦上發射這些導彈表明,俄羅斯正在努力提升其海軍的實力形象,因為自烏克蘭沖突開始以來,俄羅斯海軍一直遭遇挫折。俄羅斯目前似乎還在研究從陸基平臺部署 "鋯石 "導彈的可能性。2022 年 11 月 3 日,塔斯社宣布為 "鋯石 "設計和制造了地面移動車輛發射器原型,作為海岸防御導彈系統的一部分。

使用 "鋯石 "高超音速導彈是莫斯科加強對基輔軍事壓力的更廣泛戰略的一部分,特別是通過未來使用 "金雅爾 "導彈等其他遠程武器系統。對高超音速鋯石導彈等先進而昂貴的軍事技術進行投資,揭示了一種蓄意挑戰烏克蘭及其盟國防御能力的戰略,測試其應對新一代軍事威脅的準備情況。

鋯石導彈代表了俄羅斯高超音速巡航導彈技術的巨大進步。鋯石導彈由擾動噴氣發動機提供動力,能夠攜帶核載荷,主要供俄羅斯海軍使用。它可以使用 ZS-14 平臺從護衛艦和潛艇上發射。該導彈的速度高達 9 馬赫,令人印象深刻,由于其驚人的速度和先進的隱身能力(包括等離子隱身),該導彈能夠躲避傳統的防空系統。

鋯石導彈的最大射程為 1,000 公里,其初始固體燃料發動機和隨后的液體燃料擾流噴射器使其能夠以 9 馬赫的巡航速度飛行,這對當前的防空系統構成了巨大挑戰。鋯石能夠達到 5 至 9 倍音速的高超音速,這使其幾乎無法被現有防御手段探測到,因此 "無法被接受"。這一特點使其成為執行進攻任務的戰略工具,可精確瞄準陸地和海上目標。

在作戰中,該導彈在低空可飛行 135 至 270 海里(250 至 500 公里),在半彈道飛行時最遠可達 400 海里(740 公里),平均射程估計為 400 至 450 公里。根據俄羅斯的一些報道,它的最大射程可達 540 海里(1000 公里),而其他消息來源則稱,根據目標類型,它可以打擊 1000 至 2000 公里外的目標。鋯石 "配備的彈頭重 300 至 400 千克,可裝備常規高爆炸藥(HE)或最高 200 千噸的核載荷,從而為各種作戰方案提供了相當大的作戰靈活性。

值得注意的是,超高速--能夠達到并保持超過 5 馬赫的速度--不僅在設計和制造能夠達到這種速度的導彈方面,而且在開發能夠攔截它們的防御系統方面,都是一項重大的技術挑戰。

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中小型無人機(UAV)以及精確火炮構成的戰場威脅不斷演變。兩者都推動了對反無人機(C-UAV)與反火箭炮、火炮和迫擊炮(C-RAM)(C-RAM)系統的需求,并且兩者之間存在很大程度的重疊。為了設計出能夠有效應對這些進化(如果不是革命性)威脅的技術,需要進行大量的研究和開發工作。

如今的威脅范圍相當廣泛,包括中型偵察機和攻擊機,以及小型至微型無人機。這些中小型飛機的一部分是為軍事應用而建造的,但最近的沖突表明,商業和面向消費者的民用無人機可以很容易地重新配置以執行戰斗和戰斗支援任務。戰術無人機類別(在美國通常被稱為“小型戰術無人機”(STUAS)類別)在最近的沖突中變得尤其普遍,部分原因是它們成本低、可用性高且相對易于使用。 2021年,時任美國中央司令部司令、美國海軍陸戰隊(USMC)將軍肯尼思·麥肯齊將戰術無人機的普及視為自伊拉克沖突期間簡易爆炸裝置(IED)興起以來“最令人擔憂的戰術發展”。 “我認為我們看到的是戰爭新的組成部分,”麥肯齊說。

在情報、監視、瞄準和偵察 (ISTAR) 角色中,小型至超小型無人機可以以相對較低的被發現風險接近敵方編隊,提供有關部隊行動的信息或進行定位、火力修正和打擊后戰損評估用于火炮。電子偵察和進攻性電子戰(EW)是無人機的附加任務。在攻擊角色中,即使是商用現成 (COTS) 業余愛好者小型無人機也可以配置為在敵軍上空攜帶和釋放彈藥,或者充當巡飛彈藥 (LM;通常稱為“自殺無人機”或“神風特攻隊無人機”)攜帶爆炸物一路撞擊。此類巡飛彈藥可以在特定區域巡邏,直到發現足夠有價值的機會目標。然后,它們有效地從無人偵察機轉變為精確制導彈藥(PGM)。

圖:地面車輛和無人機的集成傳感器和效應器網絡的概念,用于協調防御蜂群攻擊。圖片來源:DARPA

俄烏戰爭——最大的無人機戰爭

過去二十年的沖突凸顯了無人機在全球武裝部隊中的作用日益增強。十年前,在伊拉克 ISIS/Daesh 叛亂期間,臨時重新配置的 COTS 系統的巨大影響首次得到充分體現(盡管其他各種非正規部隊大約在同一時間發現了它們的效用)。烏克蘭正在進行的戰爭達到了新的強度,無人機和火炮是戰場上部署的最重要的武器系統之一。過去兩年里,數以萬計的無人機被發射,這使得這是一場規模前所未有的無人機戰爭。固定翼、全球導航衛星系統 (GNSS) 和慣性導航系統 (INS) 制導的中型無人機,例如伊朗 Shahed 131 和 136,可打擊固定基礎設施目標,而那些配備光電紅外 (IR) 傳感器的無人機 –例如土耳其 Bayraktar TB2——可以用制導炸彈和導彈攻擊移動軍用車輛。烏克蘭國產AQ 400 Kosa無人機在32公斤有效載荷下有足夠的航程到達莫斯科,在65公斤有效載荷下則有更短的距離。基輔計劃將產量增加至每月 500 輛。

大量小型無人機瞄準了散兵坑和戰壕中的士兵。改進后的基于 COTS 的四軸飛行器可以作為單個單位或集群進行攻擊,還能夠摧毀裝甲車,甚至包括主戰坦克 (MBT)。許多小型無人機都是通過射頻 (RF) 鏈路進行無線電遙控的。這包括所謂的第一人稱視角 (FPV) 無人機,它可以有效地充當臨時LM——機載攝像頭為操作員提供飛行員的視野,從而實現非常精確的目標決策,甚至可以讓飛機飛過門口或進入打開的車輛艙口。值得注意的是,射頻控制的無人機操作不需要大量培訓; COTS 系統的設計易于使用,任何一個人口從小就玩電子游戲的國家都將擁有大量潛在的飛行員。更先進的飛機通常是專為軍隊制造的,它們使用 GNSS 和/或 INS 來執行預先編程的偵察或打擊任務,而直接監督最少。由于機載數據庫允許積極識別合法目標,一些登月艙可以顯示目標自主權。即使與控制站的無線電鏈路被干擾,他們也可以進行攻擊。

威脅級別不斷升級

除了烏克蘭之外,主要武裝部隊正在大力投資無人技術。除了提高航程和續航能力等性能升級外,最大的重點是利用人工智能(AI)來增強自主性。改進的人工智能集成最終將產生兩個主要的作戰后果。

  • 群體攻擊

集群行動已經成為現實,但還相對新生,來自烏克蘭的圖像僅代表了一個開始。美國武裝部隊對于成倍增強自主集群能力的計劃一直相當開放(而各個外國勢力肯定正在更安靜地追求相同的目標)。美國陸軍在過去兩年的演習中測試了由數十架小型無人機組成的集群。在一些實驗中,集群能夠按照預先編程的目標自主執行偵察和攻擊行動。

圖:雖然無人機集群技術目前可能相對較新,但這些功能正在迅速發展。圖片來源:美國陸軍/Aaron Duerk

現任美國陸軍航空兵總監沃爾特·魯根少將表示,目標是使無人機的分層“狼群”能夠在沒有人類直接監督的情況下運行,其中一架飛機擔任狼群領導者角色,控制其他單位的行動;如果領導者被壓制,預先選定的飛機將接管控制權。這樣的狼群最終應該能夠執行復雜的多任務行動,每個單位執行特定的任務——例如偵察、通信中繼、壓制/摧毀敵方防空系統(包括通過電子戰)或直接攻擊主要目標– 為總體使命目標做出貢獻。美國武裝部隊的其他軍種也在進行類似的實驗。

  • 彈性導航

與自主問題密切相關的是對冗余和防干擾導航系統的追求。正如精確制導彈藥經常配備多種導航系統(例如 GNSS、INS 以及基于圖像或地形跟蹤的導航)一樣,未來的無人機也可能具有冗余功能,其中包括防干擾導航選項。同樣,未來的無人機將需要多個瞄準系統來應對各種被動或主動對抗措施。瞄準選項可能包括光學和紅外、激光或雷達(具體取決于無人機的大小)。機載防御電子戰系統可最大限度地減少干擾的影響、保留通信鏈路并干擾敵方目標,這將進一步提高無人機的生存能力并增加完成任務的可能性。

  • 精確和飽和火炮

用戰爭的棋盤類比,無人機已成為現代戰場上的騎士,能夠以獨特的方式進行機動,并在此過程中克服障礙。正如烏克蘭戰爭所表明的那樣,火炮仍然是戰場上的女王,可以直線打擊,但距離很遠。無論是攻擊靜態目標還是移動目標、軍事目標還是基礎設施,管炮和火箭炮都展示了沖突最致命的持續影響。在這方面,所有主要武裝部隊都在大力提升射程、精確度和殺傷力。火箭、火炮和迫擊炮(RAM)對靜態設施和機動部隊構成重大威脅,且威脅潛力在未來幾十年內不斷增加。因此,改進 C-RAM 系統并將其投入使用的必要性日益增加。

C-UAV 和 C-RAM 要求

傳統的基于導彈的防空系統非常適合擊落較大型到中型、復雜的軍用無人機和較大范圍的LM,例如“沙希德”系列。然而,它們并不是反無人機對抗小型無人機威脅的可行選擇。即使后者可以在超短程防空/短程防空 (VSHORAD/SHORAD) 系統的交戰區內被檢測到,它們的大量使用能力也會很快耗盡 (V)SHORAD 彈匣,從而使受保護的單位容易受到更先進的飛機或導彈的攻擊。成本的不對稱也使得傳統防空系統成為應對此類威脅的經濟上不可持續的解決方案。為了了解這種不對稱的程度,哥倫比亞廣播公司新聞 (CBS News) 2023 年 5 月報道稱,單枚 FIM-92 Stinger 系列導彈的成本超過 40 萬美元,相比之下,典型的現成小型無人機(例如 DJI 四軸飛行器)的成本僅幾百美元。

圖: DJI 生產的 Mavic 2 無人機是一款高端 COTS 系統,配備高分辨率 20 MP 相機。圖片來源:美國空軍

迄今為止,射頻干擾仍然是針對小型無人機最廣泛(也可以說是最有效)的武器。射頻干擾的工作原理是擾亂飛機的導航和控制系統,或者阻止接收來自控制站的命令信號,或者阻止衛星導航頻率以擾亂 GNSS 引導。根據干擾系統的強度,效果可以在強度以及目標空域的寬度和深度方面進行縮放。烏克蘭雙方都部署了廣泛的干擾,以保護自己的陣地免受敵方飛機的攻擊,并在進攻行動之前壓制敵方無人機的能力。強大的電子戰系統可以安裝在固定位置或車載,以便于重新定位。低梯隊戰術部隊配備了便攜式干擾器,而坦克和其他戰車也被拍到炮塔頂部裝有干擾器。

然而,基于電子戰的對抗措施也有一些弱點。跳頻通常是規避射頻干擾的簡單而有效的方法。此外,正如烏克蘭對俄羅斯電子戰站點的襲擊所證明的那樣,干擾機的信號可以進行三角測量,從而可以通過火炮、空射炸彈或導彈襲擊來定位和瞄準它們。

自主性的提高和冗余導航系統的引入預計將減少未來射頻干擾的影響,但這并不是絕對的。一些無人機將繼續依靠射頻數據鏈進行遠程控制、接收任務更新或將態勢感知數據轉發回操作員。即使額外的抗干擾導航系統變得更加普遍,全球導航衛星系統仍將是一種重要的導航工具。

即使干擾沒有完全禁用車輛控制或導航,仍可能對無人機的有效性產生負面影響。電子戰技術預計將繼續發展,提高信號強度、范圍和有效性,并使用電磁頻譜的較小部分,以盡量減少對友方系統的附帶影響。五角大樓計劃在較低梯隊(特別是排級)定期部署干擾能力,并且已經在試驗安裝在美國海軍陸戰隊 MRZR 等輕型步兵車輛上的電子戰系統。其他武裝部隊也在采取類似的做法。

圖:美國海軍陸戰隊 LMADIS(輕型海上防空一體化系統)C-UAV 的主要組件是安裝在 MRZR 輕型戰術車輛(如圖所示)上的 360° RPS-42 雷達和便攜式 Modi II 干擾系統。圖片來源:美國海軍陸戰隊

僅改進干擾無法抵消戰術無人機能力和作戰概念的預期增強。正在積極尋求其他動力學技術。其中一些措施還可以保護地面部隊和設施免受火箭、火炮和迫擊炮 (RAM) 的攻擊。這種 C-RAM 系統可以與 C-UAV 角色有很大程度的功能重疊,從而使能夠執行這兩種任務的系統成為一個有吸引力的建議。

高能激光系統

C-UAV 和 C-RAM 的主要研究方向之一是高能激光器 (HEL)。關于高能激光以及其他定向能武器 (DEW) 經常被提及的幾個優點就是所謂的“無限彈匣”。與導彈發射器或防空炮不同,只要維持能量供應,激光器就可以在合理的范圍內運行。

作戰成本也明顯低于動能武器系統。美國武裝部隊在測試更強大的車載激光系統方面再次取得了系統性進展。 2023 年 10 月,美國陸軍授予洛克希德·馬丁公司一份開發和交付間接火力防護能力高能激光器 (IFPC-HEL) 原型機的合同。據陸軍稱,車載目標武器系統旨在保護固定和半固定地點免受無人機、巡航導彈、RAM威脅以及“[載人]旋轉和固定翼威脅”。原型機將于 2025 年交付。

為了保護機動部隊,美國陸軍一直在定向能機動短程防空(DE M-SHORAD)計劃下追求定向能武器。雷神公司設計的四套原型系統安裝在斯泰克裝甲車上,于 2023 年 1 月交付給陸軍,用于裝備排規模的測試和評估單位。 50 kW 激光武器旨在擊敗 3 級(600 公斤)以下的無人機以及 RAM 威脅。用戶評估階段預計將持續到 2024 年初。間歇性報告稱,該系統被證明對無人機有效,但 C-RAM 任務“挑戰仍然存在”。較小的 10 kW 和 20 kW 系統也在托盤和輕型車輛上進行評估,但其有效性僅限于較小的無人機類別。

圖:安裝在 Stryker 上的 DE M-SHORAD 結合了 50 kW 級激光器和多任務半球雷達來檢測、跟蹤和分類威脅。圖片來源:美國陸軍

關于高能激光如何最有效地壓制無人機或炮彈有多種建議,目前的測試表明成功地禁用了小型無人機的發動機。最簡單的方法是燒毀或致盲飛機或射彈的瞄準或尋的系統。這對于配備光學傳感器的遙控或自主無人機最有效。然而,這對于使炮彈偏離其彈道飛行路徑幾乎沒有作用。重要的是要考慮到最終目標是開發 1 MW 范圍或更高功率的更強大的戰術激光器。能量輸出越高,任何單個目標被擊敗或癱瘓的速度就越快。光電和控制系統也在不斷改進,以提高捕獲目標的速度,以及將光束聚焦在目標某一特定點的能力;后者對于摧毀RAM射彈具有特別決定性的作用,這必須通過燃燒外殼到達并引爆或爆燃彈頭來實現。

盡管不斷取得進展,但關于 C-UAV 和 C-RAM 激光實用性仍然存在一些問題。困難在于需要將足夠的能量投射到目標上并保持光束聚焦足夠長的時間以使無人機或來襲彈藥失效。雖然目前正在測試的激光器被認為可能強大到足以擊落一架無人機或燒穿炮彈外殼,但激光武器仍然面臨挑戰。光束完整性隨著距離的增加而惡化,因為光束距離光源越遠,光束就越寬,而且惡劣的大氣條件也會降低光束的完整性。因此,這些因素會限制高能激光的有效射程。美國國防部稱當今定向能武器系統的有效射程約為 1 公里。然而,戰場條件——包括燃燒車輛產生的煙霧、爆炸性彈藥以及遮蔽物的部署——即使在較短的距離內也會干擾光束的完整性。

最后,無人機的機動性以及火箭和火炮射彈的速度對將激光束保持在目標上超過幾秒鐘提出了重大挑戰,特別是在存在許多視線阻擋物的環境中操作時。即使未來的高能激光足夠強大,可以在如此短的時間內使目標失效,但需要在每個目標上聚焦幾秒鐘,這使得激光很容易受到群體攻擊。例如,如果激光可以在撞擊前 30 秒與火箭交戰,并且只需要 5 秒即可瞄準并摧毀每個彈頭,那么敵人就可以通過同時發射至少 7 枚射彈來壓倒 C-RAM 系統。雖然戰術高能激光最終可能有助于 C-UAV 和 C-RAM 操作,但它們似乎不太可能成為最有效的解決方案。

微波武器

另一個有前途的反無人機概念是部署高功率微波(HPM)武器。 HPM 能量可以摧毀敏感的機載電子元件,使導航和控制系統失效,并迫使無人機降落在地面上。單個納秒長的脈沖足以同時擊落整個無人機群。與激光一樣,美國軍方認為這是一項優先技術。美國表示:“這將為我們提供最好的機會來追擊向你襲來的更大的蜂群,因為本質上,你正在關注的是技術,如果它繼續移動,可能會燒毀這些無人機中的電子設備。”反無人機聯合辦公室 (JCO) 負責人、陸軍少將肖恩·蓋尼在 2022 年 8 月于阿拉巴馬州亨茨維爾舉行的太空與導彈防御研討會上。

除其他舉措外,IFPC 還有第二個分支,即間接火力防護能力高功率微波 (IFPC-HPM),其重點是開發和測試 HPM 武器。 2023 年 1 月,技術公司 Epirus 收到了陸軍快速能力和關鍵技術辦公室 (RCCTO) 的合同,交付 Leonidas HPM 系統的原型。該獎項是在經過多輪系統演示后獲得的,據報道,列奧尼達斯在擊敗無人機群和其他電子系統方面優于競爭對手。第一個原型機于 2023 年 11 月 1 日交付。根據 Epirus 的說法,Leonidas 的數字波束成形天線可以交替產生聚焦波束,使擁擠空域內的單個目標失效。

圖:安裝在史賽克裝甲車上的列奧尼達原型 HPM 展示了用微波武器防御機動部隊的能力。圖片來源:Epirus

Epirus 首席執行官 Leigh Madden 補充說,該系統的軟件可以處理來自 Blue Force 跟蹤器和 IFF 應答器的輸入,以確保 HPM 脈沖指向友軍。 2022 年 10 月,Epirus 和通用動力陸地系統公司推出了安裝在 Stryker 裝甲車上的 Leonidas 移動變體,稱為“Leonidas Mobile”。陸軍希望在對武器系統進行原型評估后,于 2025 年將 IFPC-HPM 轉變為記錄采購計劃。

目前正在評估其他 HPM 系統。其中包括美國空軍研究實驗室 (AFRL) 專門針對反無人機角色開發的戰術高功率作戰響應器 (THOR) 技術演示器。該系統可以完全存放在 6 m ISO 集裝箱內,在準備狀態下,微波效應器的可操縱碟形天線在集裝箱頂部可見。該系統可由C-130運輸機空運,兩人在3小時內安裝完畢并投入使用;它的能量來自電網。自 2021 年以來,它一直在針對單架無人機進行測試,并在 2023 年春季的首次此類測試中消滅了整個無人機群。“THOR 憑借其寬波束、高峰值功率和AFRL 定向能源理事會的項目經理阿德里安·盧塞羅 (Adrian Lucero) 表示:計劃于 2024 年對 THOR 的基地安全角色進行額外測試。

然而,空軍已經開始將該技術轉讓給私營部門。 2022 年 2 月,空軍授予 Leidos Inc. 一份開發“下一代反電子武器系統”的合同。據 AFRL 稱,它將直接以 THOR 展示的技術為基礎,但將增加增強的功能、可靠性和制造就緒性。與北歐主題保持一致,新的 HPM 武器系統以雷神之錘命名為“Mjolnir”。 “由于 THOR 非常成功,我們希望將新系統的名稱保留在家族中 [...] Mj?lnir 將專注于為所有未來的 C-UAV HPM 系統創建詳細的藍圖,并具有增強的范圍和用于檢測和跟蹤 UAS 的技術,”說Lucero。

圖:THOR HPM 系統的藝術家概念能夠為固定或臨時設施提供遠程防御。圖片來源:AFRL

HPM 還具有用于 C-RAM 任務的潛力,其中的失敗機制將涉及禁用精確制導系統,甚至可能禁用目標使用的引信。考慮到當前足夠強大的系統的規模,這可能(至少在最初)僅限于固定或半固定安裝。空軍研究實驗室于 2021 年 7 月發布的一項題為“定向能源未來 2060”的研究假設,包括 HPM 和 HEL 在內的定向能武器最終可以在高價值目標周圍形成事實上的“力場”,不僅擊退無人機,還擊退無人機。還有 RAM 威脅和導彈。

動能解決方案

2022 年 8 月,JCO 蓋尼將軍表示,隨著無人機變得越來越自主且越來越不依賴通信鏈路,美國軍方需要開始“傾向于”動能選項。蓋尼在一次演講中說:“如果你只關注電子戰系統,并且它們已經進化到超越了你所否認的電子戰或非動能能力,那么我們就得到了可以提供這種能力的動能效應器。”在阿拉巴馬州亨茨維爾舉行的太空與導彈防御研討會。

迄今為止,在測試中,使用近炸引信發射空爆彈藥的炮塔式 30 毫米火炮已顯示出最大的前景。諾斯羅普·格魯曼公司正在開發一系列用于鏈炮的先進可編程空爆彈藥(PABM)。其中包括具有飛行軌跡制導功能的中口徑 30 毫米和 50 毫米制導彈藥,并在平臺端復雜的目標識別算法的輔助下,有望增強對抗無人機群的有效性。為了防御基礎設施目標,改進的密集陣系統似乎適合對抗大多數尺寸級別的無人機。機槍仍然是最后的選擇,盡管烏克蘭士兵已經使用卡車安裝的自動武器(包括第一次世界大戰的馬克西姆機槍)來對抗小型無人機,效果良好。然而,它們并不是理想的解決方案。

武裝型攔截無人機

如今,無人機似乎非常適合充當武裝攔截機。在過去的十年或更長時間里,一些四軸飛行器配備了網、獵槍彈和其他適合摧毀敵方四軸飛行器的彈藥。神風特攻隊型攔截彈也已投入使用,迄今為止展示的攔截彈包括命中殺傷型和配備彈頭的型號。

圖:武裝型MIDAS 攔截器每次飛行最多可擊落 16 架無人機。圖片來源:Aurora Flight Sciences

最近推出的系統包括 Aurora Flight Sciences 和 Anduril Industries 的 Roadrunner-M 開發的模塊化攔截無人機航電套件 (MIDAS) 四軸飛行器。 MIDAS 配備了能夠容納各種有效負載的模塊化導軌。其中包括能夠發射多發子彈的射彈武器,每次任務有可能擊敗多達 16 架小型無人機。目標提示利用地面雷達以及機載光學傳感器。系統的模塊化允許進行必要的升級以應對未來威脅的發展。相比之下,機動性強的噴氣式走鵑-M是一種“神風特攻隊”無人機,它以高亞音速飛行,并配備爆炸彈頭,由激光近炸引信引發。它通過飛得足夠近以激活彈頭來攔截目標。安杜里爾表示,它特別適合擊敗沙赫德型無人機以及包括有人駕駛飛機在內的更大系統。美國國防部 2024 年預算文件顯示,美國特種作戰司令部 (SOCOM) 正在采購該系統。

同樣,RTX 開發的管射 Coyote 無人機也被提議作為另一種“神風特攻隊”C-UAV 解決方案。該飛行器可以從地面、空中或海上部署,并配備主動雷達導引頭和高爆彈頭,使其能夠識別和擊敗敵方無人機。 Coyote 已展示了其在最多 24 架飛機組成的集群中協同作戰的能力,使該系統有可能在大規模“群對群”空中交戰中直接攻擊敵方無人機群。 Coyote 還可以配備各種有效載荷,包括電子戰套件或高功率微波發射器,從而能夠以非動能方式對抗無人威脅。

圖:美國陸軍的 LIDS(低速小型無人機綜合打擊系統)將雷神狼無人機和 KuRFS 雷達與雪城研究公司的電子戰系統和諾斯羅普·格魯曼公司的前線區域防空指揮與控制系統集成在一起。迄今為止,陸軍已訂購系統裝備兩個以上的師。圖片來源:美國陸軍

洛克希德·馬丁公司開發了另一種管發射無人機,命名為 MORFIUS,它配備了紅外導引頭以及旨在對抗無人機群的 HPM 有效載荷。 MORFIUS 的目的是飛得相對靠近目標,然后再用其 HPM 有效載荷進行攻擊,據洛克希德·馬丁公司稱,該有效載荷能夠投射千兆瓦的微波功率。無人機安裝的 HPM 的一個特殊優勢是,它們能夠在敵方無人機定位發起攻擊之前,在友軍之前就與敵方蜂群交戰。

沒有“銀彈”

JCO 將于 2024 年 6 月在新墨西哥州白沙導彈靶場舉辦下一次技術實驗。此次演習場景是圍繞對手試圖通過多達 50 架無人機群的大規模攻擊來壓倒美國反無人機防御系統而展開的,這使其成為此類演習中最大規模的一次。 JCO 采購負責人邁克爾·帕倫特上校表示,考慮到攻擊規模,此次演習預計將嚴重依賴電子戰系統,他補充道:“讓我們面對現實吧,動能受到了挑戰,因為我們談到[擊敗]20到50架[無人機] ]。”

然而,如前所述,無人機自主性可能會限制基于電子戰的反無人機系統的實用性。隨著無人機變得越來越自主并能夠抵御電子攻擊(包括針對微波能量的系統的強化),這種情況在未來幾年將變得更加嚴重。用雷尼將軍的話來說,“沒有靈丹妙藥。沒有任何一個系統能夠戰勝所有這些威脅。”隨著無人機變得越來越復雜,未來的防御工作必須依賴于一個集成的系統。正如空中和導彈防御現在是分層的一樣,有效的反無人機解決方案需要多種重疊功能,以避免覆蓋范圍的空白。這是美國武裝部隊目前正在采取的方法。例如,諸如雷神和雷神之錘之類的 HPM 武器被明確稱為激光、動能和爆炸對抗措施的補充。任何有能力為全頻譜反無人機武器庫提供資金的國家都可能會采取這種方法。

圖:諾斯羅普·格魯曼公司的 Mk310 PABM 彈藥針對反無人機角色進行了優化。圖片來源:諾斯羅普·格魯曼公司

需要明確的是,能夠覆蓋更廣泛空域并同時攻擊大量敵方系統的干擾和微波武器將是未來反無人機武器庫的重要組成部分。不屈服于第一道防線的無人機必須直接交戰。必須包括廣泛的相互支持的武器系統,包括激光、車載和便攜式射彈武器以及機載系統。如果部署足夠數量并進行最佳部署,這種分層網格可以形成緊密的防護罩,最大限度地減少敵方無人機穿過間隙并對友軍造成打擊的機會。

無論如何,C-UAV 任務目前似乎比有效的 C-RAM 解決方案更可行,這在很大程度上是由于效應器選項范圍更大。即使精確制導彈藥的制導系統可以通過干擾、激光眩目/光學“燒毀”或微波來抵消,彈道飛行路徑最后階段的各種彈藥(例如炮彈)的慣性最終可能需要動能解決方案以確保成功阻止它們。這些武器需要配備足夠深的彈匣和擴大的交戰范圍,以抵御密集和長時間的炮火攻擊。至于美國空軍研究實驗室(AFRL)關于在未來幾十年內抵御 RAM 威脅的“力場”式保護傘的預測,許多專家認為,這在未來幾年仍將僅限于科幻小說領域。

參考來源:歐洲安全與防務期刊

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2021 年 11 月 18 日,通用原子航空系統公司 (GA-ASI) 在無人機系統 (UAS) 技術領域實現了一個重要里程碑。 GA-ASI 采用兩套復仇者(Avenger?) 無人機系統(每套均配備洛馬Legion Pod?),成功演示了如何將遠程空中威脅數據傳輸至指揮中心。這一壯舉標志著首次利用行業資助的資產,通過先進的算法來展示被動捕獲的傳感器數據的融合。

GA-ASI 高級項目高級總監 Michael Atwood 強調了這一成就的重要性,他表示:“這次由行業資助的首次飛行測試展示了 UAS 平臺和傳感器提供融合傳感器數據的成熟能力。” GA-ASI 和洛克希德·馬丁公司之間的合作取得了可喜的成果,表明具有先進傳感功能的協作自主平臺具有增強持久、共享空域態勢的潛力。

在南加州高沙漠上空的兩個小時飛行中,配備軍團吊艙的復仇者無人機檢測到附近有多架快速移動的飛機。 Legion Pod 的 IRST21? 紅外搜索和跟蹤系統與洛克希德·馬丁公司的融合軟件相結合,實時無縫集成兩個吊艙的傳感器數據。隨后,復仇者聯盟將這些融合數據傳輸到地面站,展示了協作工作的有效性。

洛克希德·馬丁公司傳感器和全球保障高級項目總監 Scott Roberson 強調了這一成就的重要性,他表示:“這是多架自主飛機上的 IRST 系統首次向地面用戶提供合并的空中威脅數據。”這些進步有助于制定通用作戰圖,從而增強跨領域聯合作戰的態勢感知。

本次演示中展示的融合技術此前曾在今年早些時候的“北方邊緣”作戰演習中進行過測試,當時該技術被集成到配備 F-15 的軍團吊艙和數據鏈中。 Legion Pod 是一種經過驗證的遠程無源 IRST 傳感器,已部署在各種平臺上,包括不同類型的“復仇者”無人機。隨著生產已經開始,Legion Pod 隨時準備在緊急情況下根據美國政府客戶的判斷來執行現實世界的任務。

未來,洛克希德·馬丁公司計劃擴大軍團吊艙技術的應用,即將進行的測試旨在將其與 F-16 進行集成,并探索 F-15 和 F-16 之間的傳感器融合。該傳感器的開放式設計有助于支持聯合全域作戰要求,適應替代數據鏈路架構。

此外,IRST 還提供了雷達的補充功能,可以被動掃描威脅而不發射電磁輻射,從而降低向對手發出警報的風險。當集成到多個聯網并向前運行的“機外傳感站”無人機(Off-Board Sensing Station,OBSS)中時,IRST 系統可以快速對潛在威脅的位置進行三角測量。然后,這些信息可以轉發給戰斗機、防空系統或其他無人機,以進行有效的對抗。

Legion Pod 傳感器的**開放任務系統 (OMS) **架構允許跨不同飛機平臺快速集成,從而降低與新平臺集成工作相關的復雜性和時間安排。這種多功能性強調了該技術在滿足不斷變化的任務需求方面的適應性。

GA-ASI 是一家領先的遙控飛機系統設計商和制造商,不斷突破無人駕駛航空領域的創新界限。憑借以 捕食者(Predator?) RPA 系列和 Lynx? 多模式雷達為代表的良好業績記錄,GA-ASI 始終致力于提供配備集成傳感器和數據鏈路系統的長航時、具有任務能力的飛機。

同樣,全球安全和航空航天公司洛克希德馬丁公司繼續引領技術系統和服務的進步。洛克希德·馬丁公司在全球擁有約 114,000 名員工,其對創新的承諾凸顯了其在塑造航空航天和國防未來方面的關鍵作用。

美國空軍分享了對機外傳感站(OBSS)計劃的新見解,揭示了其秘密發展和目標,這是一項重大啟示。此次披露是在通用原子公司的 XQ-67A 無人機首次飛行之后進行的,XQ-67A 是根據 OBSS 計劃開發的無人機。值得注意的是,一種名為“機外武器站”(OBWS)的伙伴無人機的存在已得到承認,該無人機配備了增強的性能和武器部署能力,盡管其目前的狀態仍然籠罩在神秘之中

1 隱形守護者:探索 OBSS 計劃和 Gambit 無人機的神秘世界

自兩年多前啟動以來,OBSS(進攻性對空傳感器系統)計劃一直處于保密狀態,使得分析師和愛好者只能從有限的信息中拼湊出其目的和功能。 OBSS 最初被認為是旨在擴大載人戰斗機傳感器覆蓋范圍的努力,特別是在空對空任務中,現已暗示將重點關注紅外搜索和跟蹤(IRST)系統等尖端技術。

通用原子公司是無人機系統領域的先驅,通過其隱形“復仇者”無人機一直處于展示 OBSS 相關功能的最前沿。這些配備吊艙 IRST 傳感器的復仇者無人機與其他各種平臺一起參加了嚴格的真實和模擬測試場景。這些測試特別深入研究了自主和人工智能支持的作戰領域,特別是在空對空作戰場景中。

IRST 的重要性在于其不受射頻干擾的影響,并且能夠檢測避開傳統雷達檢測的隱形目標。在隱身技術在有人和無人飛機以及巡航導彈中激增的時代,IRST 在態勢感知方面提供了至關重要的優勢。此外,它們的被動掃描功能降低了向對手發出警報的風險,提供了更隱蔽的監視手段。

部署多架配備 IRST 的 OBSS 無人機在網絡環境中運行具有巨大的戰略價值。通過對潛在威脅的位置進行三角測量并將這些信息迅速轉發給戰斗機、防空系統或其他無人機,OBSS 有能力徹底改變態勢感知和響應機制。

除了 IRST 之外,OBSS 無人機還可以集成大量其他傳感器,包括模塊化雷達和電子監視措施套件。此外,它們可能在推進合作自主概念方面發揮關鍵作用,其中無人駕駛戰斗機與有人平臺無縫協作。這些無人機可以充當分布式傳感器節點、電子戰資產,甚至可以在人類操作員的監督下執行動能攻擊。

圖:通用原子航空系統公司 (GA-ASI) Gambit 1 自主傳感平臺的藝術渲染。圖片:GA-ASI

2 紅外搜索和跟蹤 (IRST) 系統:徹底改變現代戰爭和監視

紅外搜索和跟蹤(IRST)系統的開發和部署代表了軍事監視和作戰策略領域的關鍵進步。與依靠無線電波來檢測和跟蹤目標的傳統雷達系統不同,IRST 系統利用紅外技術來識別和監控熱特征。這種方法在隱身性和精確性方面具有顯著優勢,使 IRST 系統成為現代戰爭武器庫中的重要組成部分。本文深入探討了 IRST 系統的演變、運行機制、戰略重要性和未來前景,全面概述了它們在塑造當代和未來軍事能力中的作用。

2.1 歷史沿革與技術發展

IRST 技術的誕生可以追溯到冷戰時期,即 20 世紀 50 年代和 1960 年代左右,當時超級大國之間的緊張局勢不斷升級,對先進監視和瞄準系統的需求變得顯而易見。主要目標是設計一種能夠探測飛機而不發出可能被敵人攔截或干擾的可探測信號的系統。第一代 IRST 系統很初級,提供的范圍和精度有限。然而,紅外技術在隱形作戰中的潛力是不可否認的,并引發了持續的研究和開發。

幾十年來的重大技術進步極大地提高了 IRST 系統的功能。現代 IRST 系統配備了高靈敏度紅外傳感器和先進的信號處理算法,即使在具有挑戰性的環境條件下,也可以遠距離檢測和跟蹤多個目標。將 IRST 系統集成到戰斗機、海軍艦艇和地面監視平臺中,顯著增強了探測能力,同時又不影響這些資產的隱身性。

2.2 運作機制及優勢

IRST 系統的工作原理圍繞著檢目標體發射或反射的紅外輻射。每個溫度高于絕對零的物體都會發出紅外輻射,這些系統可以檢測和分析。 IRST 系統的核心是其紅外傳感器,通常是冷卻或非冷卻焦平面陣列,能夠檢測物體與其背景之間的細微溫度差異。

IRST 系統相對于雷達的主要優勢之一是其無源特性。由于 IRST 系統不發射任何輻射,因此敵軍幾乎無法察覺它們,從而提供了顯著的隱形優勢。這一特性在空對空作戰場景中特別有用,在空對空作戰場景中,避免被發現可能是成功與失敗的區別。此外,IRST 系統不受雷達干擾和欺騙技術的影響,使其在電子戰環境中可靠。

2.3 現代戰爭中的戰略重要性

IRST 系統在現代戰爭中的戰略重要性怎么強調都不為過。在空戰中,配備 IRST 的戰斗機可以在視距之外探測并交戰敵機,而不會暴露其位置。這種能力對于獲得空中優勢至關重要。在海戰中,IRST 系統可以檢測和跟蹤反艦導彈和隱形飛機等來襲威脅,提供關鍵的早期預警信息。

此外,IRST 系統與雷達和電子戰系統等其他傳感器技術的集成可以實現全面的態勢感知,從而增強決策和戰術規劃。在傳統雷達系統受到損害或無效的環境中有效運行的能力凸顯了 IRST 技術在當代沖突場景中的戰略價值。

2.4 未來的前景和挑戰

IRST 技術的未來似乎充滿希望,正在進行的研究旨在進一步提高靈敏度、范圍和辨別能力。緊湊、節能系統的開發將實現跨一系列平臺的更廣泛集成,包括無人機(UAV)和小型戰術單位。人工智能和機器學習算法的發展也為改進目標的自動檢測和分類、減少操作員的認知負擔和增加反應時間提供了機會。

然而,IRST 技術的進步并非沒有挑戰。隱形技術和對抗措施的日益復雜需要 IRST 傳感器功能和信號處理技術的不斷創新。此外,將 IRST 系統集成到現有和未來的平臺中需要仔細考慮重量、功耗以及與其他系統的互操作性等因素。

3 探索通用原子公司的 XQ-67A OBSS 和 Gambit 無人機

通用原子公司開發的 OBSS(機外傳感站)計劃和 Gambit 系列無人機代表了美國空軍無人機能力的重大飛躍。 OBSS 計劃由空軍研究實驗室 (AFRL) 發起,旨在部署能夠領先于戰斗機的無人機,將目標信息和其他關鍵威脅數據傳遞回有人戰斗機。

2024 年 2 月,通用原子公司推出了該項目的無人機產品 XQ-67A,并準備進入飛行測試。該飛行器是為空軍協同作戰飛機 (CCA) 計劃提出的 Gambit 系列飛機的一部分,展示了無人駕駛作戰飛行器的未來,重點關注速度、加速設計流程和實質性能力增強??。

2021 年 10 月,AFRL 授予通用原子公司和 Kratos 相同的價值 1770 萬美元的 OBSS 開發合同,開發周期為 12 個月。通用原子公司提交的產品“Gambit”經過了嚴格的設計審查,最終決定繼續生產和飛行測試。 OBSS 計劃被描述為尋求一種維護成本低的模塊化、消耗性無人機,旨在通過飛行演示驗證可消耗級飛機的低成本設計和制造方法。

通用原子公司于去年 3 月推出的 Gambit 無人機系列展示了獨特的無人機設計方法,強調模塊化和執行各種任務的能力。 Gambit 系列圍繞通用核心模塊構建,包括多種不同的飛機,每種飛機均設計用于特定任務,例如偵察、戰斗、訓練和隱形任務。這種模塊化方法,其中一個通用的 Gambit Core 封裝了基本功能,并占各種型號價格的大約 70%,旨在降低成本、提高互操作性并加強變體的開發。四個初始模型——Gambit 1(偵察和監視無人機)、Gambit 2(空對空戰斗機)、Gambit 3(訓練工具)和 Gambit 4(戰斗偵察模型)——展示了多功能性無人系統可以為現代空戰和偵察任務帶來的戰略能力??。

這種無人機系統的創新方法將 OBSS 計劃的戰略能力與 Gambit 系列的模塊化設計相結合,凸顯了軍事航空領域的重大轉變。通過利用先進的傳感、自主操作和模塊化設計,這些項目旨在增強美國空軍執行復雜任務的能力,提高效率、安全性和戰術優勢。

XQ-67A OBSS 設計和 Gambit 無人機之間的聯系雖然沒有得到官方證實,但通過通用原子公司的各種元素和披露強烈暗示。 XQ-67A 是為空軍研究實驗室的機外傳感站 (OBSS) 項目開發的,與 Gambit 系列無人機共享關鍵設計原則和技術基礎。 OBSS XQ-67A 和 Gambit 無人機的模塊化和適應性設計方法證明了這種聯系。

通用原子公司的 Gambit 系列由圍繞通用核心模塊開發的無人機組成,旨在執行多種任務,包括空戰、偵察和監視。這個通用核心模塊封裝了起落架、航空電子設備和其他關鍵系統等基本功能,在各種型號的成本和設計中占據了很大一部分。 Gambit 系列的模塊化特性可實現規模經濟、互操作性和簡化變體開發??。

OBSS 計劃旨在制造一種能夠在戰斗機之前飛行以中繼目標和威脅數據的無人機,與 Gambit 無人機提供的戰略能力相一致。 XQ-67A 專為 OBSS 計劃而設計,具有 Gambit 系列核心的模塊化、低成本和適應性強的設計理念。這種協同作用表明 XQ-67A 和 Gambit 無人機的技術和設計方法存在顯著重疊,表明通用原子公司采取了更廣泛的戰略,在不同的軍用無人機項目中利用通用系統和設計理念????。

圖:GA-ASI 的 Gambit 系列飛機的藝術渲染圖。圖片:GA-ASI

4 OBSS 的起源:從 LCAAT 到突破性技術

OBSS 的根源可以追溯到 2014 年啟動的空軍研究實驗室 (AFRL) 低成本可飛行飛機技術 (LCAAT) 計劃。AFRL 航空航天系統理事會的領軍人物 Doug Meador 詳細闡述了這些系統的演變,強調飛行器框架內的自主性、傳感器和武器有效載荷以及通信的集成。 LCAAT 計劃尤其催生了低成本可攻擊演示機 (LCASD) 項目,根據該項目,空軍推出了 XQ-58 Valkyrie 無人機,標志著自主協作平臺 (ACP) 的開始。

OBSS 計劃從 LCASD 過渡而來,借鑒了經驗,旨在通過低成本可消耗飛機平臺共享(LCAAPS)戰略重新定義飛機采購。 OBSS 項目經理 Trenton White 強調了 LCAAT 背后的意圖,即促進多方面的航行器開發方法,在證明航行器準備就緒的情況下集成先進技術。

5 創新飛機采購:轉向快速、經濟高效的開發

LCAAPS 計劃標志著向更加動態和高效的飛機開發方法的關鍵轉變,挑戰了傳統繁瑣的流程。通過采用汽車和其他行業的做法,空軍旨在提高上市速度,同時減少與軍用飛機開發相關的成本上升和延誤。這種方法有望徹底改變飛機的概念??化和制造,利用開放系統進行硬件和軟件集成,從而加速實現作戰能力的進程。

OBSS 和 OBWS 在 LAAPS 下作為不同但互補的概念出現,OBSS 側重于續航力和傳感器容量,OBWS 側重于速度、機動性和打擊能力。這種分歧凸顯了空軍利用標準化組件和系統的戰略,類似于汽車行業的生產線方法,以促進不同飛機型號的快速組裝和部署。

6 OBSS 和 OBWS:模塊化協作戰斗機的愿景

OBSS 的首次飛行和 OBWS 的存在強調了空軍對探索模塊化和協作戰斗機解決方案的承諾。雖然 OBSS 充當“獵人”,收集情報并提供監視能力,但 OBWS 作為“殺手”的潛力,配備與對手交戰,代表了無人機作戰戰略的重大進步。兩種無人機使用通用底盤或核心的概念證明了創建多功能、可擴展且經濟高效的戰斗平臺的富有遠見的方法。

通用原子公司于 2022 年推出的 Gambit 系列無人機符合 OBSS 的基本原則,表明這兩項舉措之間存在共生關系。 AFRL 通過 OBSS 和 OBWS 倡議倡導的模塊化概念反映了空軍協同作戰飛機 (CCA) 計劃的目標,該計劃強調負擔得起的大規模生產和快速部署,以滿足未來的作戰需求,特別是在太平洋地區的潛在沖突中。

7 未來之路:發揮 OBSS 和 OBWS 的潛力

美國空軍研究實驗室 (AFRL) 通過其機外傳感站 (OBSS) 計劃和機外武器站 (OBWS) 計劃積極致力于推進模塊化無人機技術。這些努力代表著在增強無人機在各種軍事行動中的能力和應用方面取得的重大進展。

OBSS 項目專注于開發無人機的先進傳感功能,使它們能夠從周圍環境中收集有價值的信息。這包括集成攝像頭、雷達、激光雷達和其他遙感設備等傳感器,為無人機操作員和軍事人員提供全面的態勢感知。通過為無人機配備這些傳感功能,AFRL 旨在提高其有效執行偵察、監視和情報收集任務的能力。

此外,OBWS 計劃雖然更加神秘,但建議開發可以通過無人機遠程部署和控制的機外武器系統。這代表了無人機戰爭的重大進步,使無人機能夠精確、敏捷地攻擊目標,同時最大限度地降低人類操作員的風險。

AFRL 對推進無人機技術的工作強調了其在現代戰爭中保持技術優勢的承諾。通過投資模塊化無人機平臺和場外系統,空軍旨在增強其作戰能力并領先于潛在對手。

技術特性方案表:

計劃/倡議 機外傳感站 (OBSS) 機外武器站 (OBWS)
目的 無人機先進傳感能力的開發 無人機外武器系統的開發
技術集成 攝像頭、雷達、激光雷達、遙感設備 武器系統、遙控系統
應用領域 偵察、監視、情報收集 精準瞄準、空戰
主要特征 全面態勢感知,實時數據采集 遠程武器部署,最大限度地降低人類操作員的風險
意義 增強無人機在軍事行動中的能力 推進無人機作戰,保持技術優勢

該方案表總結了 AFRL OBSS 計劃和 OBWS 計劃的關鍵技術特征,重點介紹了它們的目的、集成技術、應用、關鍵特征以及在推進無人機技術軍事應用方面的意義。

美國空軍研究實驗室 (AFRL) 通過其機外傳感站 (OBSS) 項目和相關但更為神秘的機外武器站 (OBSS),在先進模塊化無人機技術的開發和應用方面取得了重大進展。 OBWS)倡議。這些努力象征著軍用航空向敏捷性、適應性和創新的更廣泛轉變,有望在未來幾年重塑空戰。

最初處于操作保密狀態的 OBSS 計劃最近因通用原子公司的 Gambit 無人機預計將于 2024 財年上半年進行首次飛行而成為頭條新聞。這一里程碑是 AFRL 雄心勃勃的項目的一部分,該項目旨在展示無人駕駛飛機高水平的自主性和先進的傳感器套件能夠超出當前一代戰斗機的視線范圍,從而增強態勢感知和瞄準能力??。

OBSS 計劃的進展與低成本可消耗飛機平臺共享 (LCAAPS) 計劃密切相關,該計劃旨在基于通用核心底盤創建多種飛機變體。這種策略通常被 AFRL 描述為“屬/種”方法,具有多種用途。首先,它能夠在利用共享基礎的同時快速開發具有不同功能的多樣化系統系列。其次,它強調向模塊化、具有成本效益的解決方案的戰略轉變,以適應不斷變化的作戰需求。

圖片:GA-ASI 的可認證地面控制站 (CGCS) 設計用于與遙控駕駛飛機系統 (RPAS) 配合使用,特別是 MQ-9B SkyGuardian/SeaGuardian——世界上第一個設計和制造用于在非隔離空域飛行的 RPA。其架構將飛行和關鍵任務功能分開。飛行關鍵功能是使用運行 GA-ASI 可認證設計保證級別軟件的現成航空電子設備和飛行計算機來執行的。 CGCS 采用柯林斯航空航天公司的 Pro Line Fusion? 集成航空電子系統、Abaco FORCE2C 飛行計算機以及 MQ-9B 的所有傳感器和附加有效載荷控制。其通用操作畫面 (COP) 和改進的顯示技術提供了顯著改進態勢感知并減少飛行員的工作量。其直觀的界面可幫助飛行員更快、更輕松地識別潛在危險情況,從而增強決策過程。 2019年,CGCS成功完成了MQ-9B的首次端到端飛行。

CGCS 可以改裝為現有的美國空軍、美國國土安全部、英國皇家空軍、意大利空軍、法國空軍和 NASA 固定設施以及部署的移動 GCS 掩體。

OBSS 與 LCAAPS 計劃的整合表明 AFRL 共同努力,最大限度地提高無人機技術開發的效率和多功能性。通過建立一個共同的核心底盤,LCAAPS 計劃簡化了多種飛機型號的設計和制造流程。這種通用性允許跨不同平臺共享組件、子系統和制造技術,從而減少開發時間和成本。

此外,“屬/種”方法意味著設計無人機平臺時采用類似分類學的方法,其中核心底盤充當屬或共同祖先,從中衍生出各種物種或專門變體。這種模塊化框架支持快速原型設計和迭代,以及新技術和功能的整合。

此外,強調成本效益是 AFRL 戰略的一個重要方面。通過利用模塊化設計和共享組件,LCAAPS 計劃旨在降低無人機系統的整體生命周期成本。這不僅使無人機技術更易于使用,而且還具有更大的可擴展性和靈活性,可以適應不同的任務要求。

總體而言,OBSS 與 LCAAPS 計劃的集成代表了一種推進無人機技術的整體方法,包括傳感器開發和平臺設計。通過采用模塊化、成本效益和適應性,AFRL 旨在保持無人機系統開發的前沿,并滿足現代戰爭不斷變化的需求。

技術特性方案表:

計劃/倡議 低成本可消耗飛機平臺共享(LCAAPS)
目的 從通用核心底盤創建多種飛機變體
技術集成 共享組件、子系統、模塊化設計
應用領域 具有不同功能的多樣化無人機系統系列
主要特征 開發速度快、性價比高、適應性強
意義 設計和制造的效率以及無人機技術的多功能性

該方案表總結了 OBSS 計劃和 LCAAPS 計劃之間集成的關鍵技術特征,強調了它們的目的、集成技術、應用、關鍵特征以及在推進無人機技術軍事應用方面的意義。

雖然有關 OBWS 的細節仍然很少,但概念基礎表明 OBSS 是一個補充平臺,旨在提高性能和武器部署能力。 OBWS 的存在,加上 OBSS 計劃的進步,表明 AFRL 及其行業合作伙伴共同努力探索模塊化無人機技術在增強美國空軍作戰能力方面的全部潛力。

與通用原子公司的合作以及 OBSS 計劃的成功進展,以及即將進行的 Gambit 無人機的飛行測試,都表明了軍用航空領域更廣泛的趨勢。這一趨勢強調快速、經濟高效的開發周期和自主系統的部署,以擴展有人駕駛飛機的作戰能力,從而確保在未來沖突中的競爭優勢。

隨著 OBSS 計劃越來越接近充分發揮其潛力,隨著 Gambit 無人機的首次飛行即將到來,對空戰和模塊化軍事技術的未來影響將是深遠的。 OBSS和推測性OBWS計劃的持續發展不僅凸顯了空軍戰備的創新方法,而且標志著無人系統戰略整合所定義的空戰新時代。

OBSS 計劃的進步和 OBWS 的推測性開發代表了軍用航空的變革階段,強調了模塊化設計、自主性和成本效率的重要性。隨著這些項目的發展,它們將重新定義空戰范式,強調先進無人機技術在塑造未來軍事能力方面的關鍵作用。

AFRL 披露 OBSS 計劃和引入 OBWS 概念標志著軍用航空技術發展的關鍵時刻。通過采用模塊化設計原則并利用快速、具有成本效益的開發戰略,美國空軍準備重新定義空戰的未來,確保面對新出現的全球威脅時做好準備并保持優勢。

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美陸軍計劃采用兩種版本的戰術情報瞄準節點(TITAN)系統,一種是更適合遠征的基本版本,另一種是可直接連接天基情報資產的先進版本。

隨著美陸軍進入戰術情報目標節點(TITAN)計劃的計劃成熟階段,它將要求選定的供應商提供兩種變體,一種是基本的、更遠征的系統,另一種是直接下行到天基數據的高級版本。

12月5日,美國陸軍情報、電子戰和傳感器項目執行官埃德·巴克(Ed Barker)準將主持了一場虛擬媒體圓桌會議,向記者介紹了TITAN及其投資組合中的其他項目。

TITAN是陸軍第一個由人工智能和機器學習支持的情報地面站,被認為是該軍種多域作戰和聯合全域作戰愿景的關鍵組成部分。該系統旨在提供下一代、遠征、可擴展和可機動的梯隊平臺,以解決陸軍在大規模作戰行動中的頭號差距:深度傳感。據陸軍網站稱,通過同時訪問來自太空、高空、空中和地面層的多個傳感器的傳感器數據,TITAN在行動中提供了態勢感知和態勢理解。該網站解釋說,融合這些數據并使用高級分析向致命和非致命網絡提供有針對性的情報,可以縮小傳感器與射手之間的差距,并實現遠程精確射擊、航空和任務指揮。

“這是陸軍內部情報現代化工作的基本要素之一。正如你們中的許多人可能知道的那樣,泰坦是一個可擴展的遠征情報地面站,真正希望提供融合的傳感器數據,以實現遠程精確射擊。它確實是事物深度傳感方面的關鍵組成部分,以及將其存儲在傳感器到射手回路中的能力”,巴克將軍說。

該系統正在根據快速原型設計戰略進行開發,以盡快開發和部署該系統。去年,陸軍向Palantir Technologies和Raytheon Technologies授予了兩份價值3600萬美元的TITAN合同。項目官員允許士兵在 2023 年期間訪問該系統,用于所謂的士兵“接觸點”,允許服役人員就如何改進系統提供反饋。2024 年,該服務打算將原型成熟階段合同授予一家公司,并向尚未選擇的單位發布第一個 TITAN Advanced 系統。

“我們的下一步,在 [20]24 年的第二季度,我們預計會選擇其中一家供應商進入我們所說的原型成熟階段,即 PMP,這是快速原型設計的下一階段。在這個PMP成熟階段,選定的供應商將進一步成熟他們的原型,[具有]更多的士兵接觸點。然后,我們打算在指定單位中增加一些這種能力問題,以使他們能夠完善TPP(戰術,技術和程序)中的反饋,并將其用于其中,”巴克將軍說。

他指出,將包括不同版本的地面站。基本系統和先進系統之間的主要區別在于,后者將包括諾斯羅普·格魯曼公司提供的“太空套件”,該套件提供來自天基資產的直接下行鏈路,從而更快地提供情報數據。“從天基方面來看,這是來自那些國家技術手段的直接下行鏈路。這減少了直接訪問這些天基資產的額外周期時間,”將軍說。

但是,基本版本也將能夠訪問該信息,只是不能直接訪問。相反,它將能夠從國家地理空間情報局等組織的數據設施中獲取信息,“現在,這并不意味著基本人員無法訪問這些天基數據,”他澄清說。

陸軍將繼續通過一系列演習來評估和開發該系統,“從網絡的角度并了解梯隊的發展方向,這將有助于確定不同梯隊需要多少基本和先進的系統。”

剩余的 TITAN 計劃包括 2025 年推出 TITAN Basic 的第一臺產品,以及完成快速原型制作計劃、開始生產和 2026 年發布最終原型。

他補充說,隨著該服務“向主要能力獲取”過渡,它很可能“也將開始走上他們所謂的軟件獲取路徑”,這將有助于應對新出現的威脅,并“使我們能夠繼續保持足夠的敏捷性來滿足新出現的需求”。

巴克將軍的團隊創建了 Project Linchpin,專門用于提供人工智能和機器學習 TITAN 以及許多其他程序。所有 PEO-IEW&S 傳感器現代化都有望利用這些新興功能。

參考來源:AFCEA

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導言

敏捷作戰部署(ACE)的概念并非全新,但由于現代戰爭的復雜性,有必要對其進行一些修改,從而形成一種更加細致和創新的方法。美國空軍第 1-21 號條令將 ACE 定義為 "在威脅時限內執行的主動和被動作戰方案,以提高生存能力,同時產生戰斗力";ACE 的核心原則一直是美國和北約部隊的要求。然而,現在的不同之處在于,對手在地面上發現空中力量并將其作為目標的時間縮短了,用于打擊目標的武器精確度提高了,現代空中力量資產的實際價值或感知價值提高了。在當今的作戰空間中,ACE 比以往任何時候都更為重要,因為對峙武器、實時開源情報以及彈道導彈和巡航導彈的快速再瞄準能力等威脅對空軍的生存和繼續作戰能力構成了重大挑戰。本文探討了 ACE 的益處,以及為什么 ACE 對未來的軍事行動至關重要。

第二次世界大戰期間,空軍在地面上經常瞄準對手的空中力量。然而,這些武器系統(主要是有人駕駛的轟炸機和簡陋的火箭)速度慢、容易被發現,而且相對不精確。隱蔽、分散、保護資產和人員,同時修理或更換受損飛機相對容易,這是降低敵方戰斗力的關鍵。冷戰期間,大量空軍基地擁有分散的部隊、堅固的掩體、綜合防空系統以及能夠攔截來襲轟炸機的警戒戰斗機,在減輕常規武器威脅的同時,還能以確保的二次打擊能力遏制核打擊的威脅。現代系統復雜、昂貴、易損壞,而且幾乎在所有情況下都無法輕易或快速更換。與此同時,北約已將其部隊整合到更少、更集中的機場上,部分原因是基礎設施成本高昂和機隊規模縮小。例如,自冷戰結束以來,美國空軍已減少了 65% 的海外軍事空軍基地。因此,為了確保所有武器系統的生存和保護,北約將采取一種把地面損失降至最低的態勢。

ACE 是美國空軍解決這一系列問題的方案。根據 AFDN 1-21,"ACE 使敵方的瞄準過程復雜化,為敵方制造政治和作戰困境,并為友軍創造靈活性"。這既不新鮮也不創新。然而,有了持續的高空圖像、全球空中監視能力、使用開源工具定位地面資產的便利性,以及現代高超音速導彈和彈道導彈的快速再瞄準能力,北約所面臨的挑戰將更加難以克服。美國空軍指出,"為實現行動自由,ACE 可實現跨域融合,以作戰節奏向對手提出難題,使對手的反應復雜化或被否定,并使聯合部隊能夠在對手的決策周期內行動"。

快速敏捷是挑戰

現代武器系統十分復雜,能力很強;但它們通常并不 "敏捷",需要空運、維護、后勤以及機外任務規劃或任務系統處理方面的大量支持。例如,RC-135U 等 ISR 平臺需要精湛的地面能力來下載采集的數據并處理,并上傳所需的任務配置文件以便執行。第五代平臺需要獨特的系統來整合威脅信息,規劃繞過或穿過綜合防空反導彈的路線,并完成蓄意的空對地瞄準。沒有這些地面能力,機載系統的效能就會大大降低。為確保這些機載資產的持續有效性,單元必須發展重新定位武器系統地面支援能力。大多數現代北約飛機不能再像過去那樣毫不費力地降落在某條公路上,然后加油、重新武裝、修補幾個彈孔,然后繼續戰斗。北約將制定各種方案,使空中力量能夠生成并保持。

在世界各地建立新的備用空軍基地既困難又不可取。那么,如何才能讓一支后勤保障漫長、人員數量有限、高度復雜的部隊在動態和不可預測的戰場上靈活作戰?美國空軍的答案是基地集群、具備多種能力的航空兵、與盟國和合作者的互操作性以及任務式指揮的結合。基地集群提供預先確定和地理分組的地點,能夠相互防御、相互支持和統一指揮與控制(C2)。具備多種能力的飛行員是具備相關領域基本能力的職能專家,如接受過基本飛機加油培訓的航空電子專家。與盟國和合作者的互操作性為一國的武器系統在另一國運營的地點進行恢復和再生提供了能力和框架。這種互操作性不僅包括 "基本交叉服務",還包括 "任務交叉服務",包括武器處理。任務式指揮是最后一個也是最具挑戰性的組成部分,它是一種領導理念,即授權最低能力級別的下屬根據 "任務式命令 "做出決定并采取果斷行動,從而使作戰行動能夠在通信能力下降和沒有上級指揮的情況下繼續進行。

對北約空中力量的影響

當前的作戰挑戰和全球威脅并非美軍所獨有。北約國家和合作伙伴也表現出類似的問題,這些問題源于互操作性、常規可靠的部隊結構以及對集中指揮和控制的依賴。

如何最好地集中力量和資源?美國空軍特別強調需要 "與伙伴國建立穩態和應急授權,以便:飛越、與東道國國防直接協調、[和]物資/裝備的集結"。北約有理由對空中力量進行全面調整,使其具備靈活性和應變能力。

《北約防務規劃程序》規定,任何國家提供的任何單一聯盟能力都不得超過 50%。雖然這一限制沒有明確規定一國在北約行動中的確切貢獻,但它確實增加了非美國北約成員執行大部分任務的可能性。在高強度、高威脅的沖突中,只有美國單元經過訓練并配備了執行 ACE 的裝備,而聯盟能力中的非美國部分部署在無保護和可預測的固定地點,可能更容易受到對手行動的影響。

不過,北約還有許多其他方法來支持 ACE 概念。一些國家目前正在用現代化的 F-35A 飛機替換過時的 F-16 戰斗機。隨著老式飛機的退役,這些國家可能需要根據其對外軍售計劃向美國返還地面支持設備和備件。如果用于支持北約 ACE 概念,這些后勤部件可以重新分配,留在歐洲,并為至少一部分所需的預置、分期物資提供一個強大且具有成本效益的解決方案。

此外,向 F-35 過渡的 F-16 作戰國可以繼續使用為 F-16 提供服務所需的技能,在為 F-35 提供額外互操作性的同時,保持這些能力可接受的互操作性水平。這些方案,即保留 F-16 支持設備和保持飛機交叉服務技能,其將加強北約 ACE 的任務。

北約 ACE 概念

北約在全聯盟范圍內采用 ACE 概念將帶來幾個關鍵優勢。首先,它將提高北約迅速有效地投射空中力量的能力,特別是在空軍基地可能有限或難以進入的地區。考慮到當前的地緣政治局勢,烏克蘭戰事不斷,沖突威脅無處不在,這一點尤為重要。

此外,隨著潛在對手開發出先進的反介入/區域拒止(A2/AD)能力,ACE 為在有爭議的空域開展行動提供了一種手段。ACE 允許飛機從不同的分散地點執行任務,從而降低了所有航空資產集中在單一地點的風險。這反過來又提高了北約空中力量的生存能力和應變能力。

從理論上講,ACE 的另一個優勢是能夠減輕與部署和維持航空資產相關的后勤負擔。通過使飛機能夠在更廣泛的地點執行任務,ACE 可以減少對大型集中基地和相關支持基礎設施的需求,從而降低潛在敵人目標清單中任何特定空軍基地的戰略價值。如果計劃和執行得當,加上適當的培訓和預先部署的支持設備,這一概念不僅能降低部署空中力量的成本和復雜性,還會提高北約空中行動的靈活性,因為只需最少的支持人員就能迅速重新部署飛機,以應對不斷變化的作戰需求。但是,如果計劃、訓練和執行不當,ACE 概念的成本和復雜性可能會成倍增加。無論哪種情況,前方后勤都會帶來固有的風險,導致維持、維修或更換受損裝備的能力下降。

最后,采用類似 ACE 的概念可增強北約之間的互操作性。通過采用共同的空中力量投送和維持方法,北約將提高以協調有效的方式開展行動的能力。這在多域和聯合作戰中尤為重要,因為在這些行動中,不同能力的協調和整合可能具有挑戰性,需要高度的同步和適應。北約已將標準化和互操作性列為優先事項,北約采用 ACE 概念進一步支持了這一目標。

挑戰

實施 ACE 需要轉變思維方式,制定新的戰術、技術和程序,從而對培訓要求產生影響。此外,還需要對基礎設施和設備進行大量投資,以支持分布式作戰。對于一些北約成員國來說,實施 ACE 的財政負擔可能過于沉重。

此外,ACE 并不適合所有北約成員國,因為它們的軍事能力和地理環境差異很大。一些北約國家可能缺乏實施 ACE 所需的飛機、設備和人員,而另一些國家可能擁有保護完備的空軍基地,可以有效支持彈性空中行動。此外,一些北約成員國在確保必要的東道國支持和準入協議以建立分散的空軍基地方面可能面臨挑戰,特別是在國際政治局勢高度緊張的地區。

最后,實施 ACE 可能會在協調和后勤方面帶來行動挑戰。分布式作戰需要單元之間的高度協調和溝通,這在高壓力、高節奏的作戰環境中可能具有挑戰性。此外,ACE 行動的分散性可能會增加與維護和維持航空資產相關的后勤負擔,并需要頻繁、快速地重新部署飛機。

ACE 和 MDO

ACE 概念既支持又依賴于未來的多域作戰(MDO)概念,為北約提供機動自由,并通過提出兩難問題和作戰模糊性使對手的計劃復雜化來威懾其行動。但許多北約國家可以通過將 ACE 概念納入其行動,大大增強其空中力量投射能力。這一概念并不新鮮,因為北約部隊在整個冷戰期間都展示了類似的作戰能力。現在的區別在于對手瞄準和決策周期的速度、對手武器重新瞄準的容易程度以及精確度的提高。按照美國空軍目前的設想,ACE 試圖在所有領域內進行機動,進入對手的瞄準時限,增加模糊性,并挑戰其決策者的假設,推動有利于美國和北約的決策。

ACE 概念與 MDO 方法密切相關,全球軍事組織正越來越多地采用 MDO 方法。MDO 是一種作戰概念,旨在整合不同的作戰領域(即空戰、陸戰、海戰、太空戰和網絡戰),以實現大于各部分總和的協同效應。在這種情況下,ACE 可以通過以下幾種方式支持 MDO:

  • 增強敏捷性和靈活性: 快速應對新興威脅和利用機遇的能力對于成功實現 MDO 至關重要。ACE 可以提高空中力量的敏捷性和靈活性,使其能夠在惡劣和有爭議的環境中快速部署和維持。
  • 分布式作戰:對手通常會將集中的空軍基地作為破壞行動的目標,這將破壞 MDO 的有效性。ACE 支持分布式作戰,允許飛機從不同地點執行任務,降低了所有航空資產集中在單一地點的風險。
  • 與其他領域整合: 整合多個領域的不同能力是 MDO 的關鍵原則。通過提供快速部署航空資產的支持手段,ACE 可使空中與地面和海上等其他領域更緊密地結合。
  • 靈活的前方后勤: 在執行跨域行動時,需要在多個地點對部隊進行快速部署、前沿部署和維持,這可能會對后勤能力造成巨大壓力,但對于 MDO 來說卻是必要的。培訓和演練靈活的前方后勤元素,包括具備多種能力的航空人員和預先部署的支持設備,可最大限度地減少部署和維持航空元素的要求,使前方部隊具備靈活性。
  • 提高互操作性: 通過采用共同的空中力量投送和維持方法,ACE 可增強北約成員之間的互操作性。

結論

北約最近開始探索 MDO,它認識到,聯合作戰已不足以取得脅迫對手所需的戰略級效果。北約 MDO 以互操作性為核心,協調所有領域和環境中的軍事活動,并與非軍事活動同步進行,使聯盟能夠以相關的速度提供聚合效應。ACE 是這一行動概念的關鍵推動因素之一。隨著北約繼續發展 MDO 概念,北約 ACE 很可能成為"在威脅時限內執行的主動和被動作戰行動計劃,以提高生存能力,同時產生戰斗力"。簡而言之,ACE 對未來的軍事行動至關重要,可確保在未來高威脅、高強度沖突中的生存能力和持續戰斗力。

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“鐵穹”是拉斐爾先進防御系統公司開發的一種有效的卡車牽引式多任務機動防空系統。

  • 項目類型:防空導彈系統

  • 首次測試:2008 年 7 月

  • 最終測試:2010 年 7 月

  • 最終部署:2011 年 3 月

  • 覆蓋范圍:5 千米至 70 千米

  • 開發成本:$200m

  • 主要組件:探測和跟蹤雷達、戰斗管理和武器控制 (BMC)、導彈發射單元

  • 制造商:拉斐爾先進防務系統公司

圖:鐵穹是拉斐爾先進防御系統公司開發的多任務機動防空導彈系統。資料來源:lDF

"鐵穹"是世界上使用最多的多任務防空導彈系統,由以色列國有國防技術公司拉斐爾先進防務系統公司開發。

以色列空軍(IAF)在前幾年與黎巴嫩和加沙沖突后,于 2011 年 3 月部署了該系統。

開發該系統是為了應對射程達 70 千米的超短程火箭彈和 155 毫米炮彈的威脅。它可以在任何天氣條件下使用,包括霧、沙塵暴、低云和雨天。全天候防空系統可保護居民和重要資產,并可進行戰略布置,以減少附帶損害。

"鐵穹"可探測、分析和攔截一系列來襲威脅,包括反火箭、火炮、迫擊炮(C-RAM)、精確制導導彈(PGM)、巡航導彈、無人駕駛飛行器、噴氣式威脅和密集炮彈。

該系統在十年內攔截了 2,500 多個來襲目標,成功率超過 90%。

圖:美國陸軍于 2020 年 9 月接收了第一套鐵穹系統。資料來源:Jim Garamone,美國國防部。

"鐵穹"的部署細節

"鐵穹"由以色列國防部選定,用于防御對以色列北部和南部邊境構成威脅的短程導彈和火箭。

2012 年 11 月,以色列在古什丹安裝了第五個鐵穹炮臺,以應對對特拉維夫地區的火箭彈襲擊。以色列在加沙地帶發起了 "防務之柱 "行動,該系統攔截了 400 枚導彈。

此外,在 2014 年與加沙的另一場沖突(又稱 "保護邊緣 "行動)中,該系統攔截了 700 枚導彈。

2021 年 5 月,在以色列和巴勒斯坦之間的一輪沖突升級中,"鐵穹 "防空系統攔截并擊落了數百枚來自加沙的火箭彈。

2023 年 10 月,為防范加沙導彈,以色列部署了 "鐵穹 "系統來應對打擊。目前,至少有十個 "鐵穹 "炮臺在運行,每個炮臺包含 60 至 80 枚攔截導彈。

圖:十年來,"鐵穹 "導彈系統攔截了 2500 多個來襲目標,成功率高達 90%。圖片來源:Amit Agronov/IDF。

鐵穹防御系統的其他版本

I-DOME 是該系統的移動版本,可部署在一輛卡車上。它是一種雙重任務、甚短程(V-SHORAD)和 C-RAM 防空系統。它由一個輪式 6×6 底盤發射器和十個 "鐵穹 "攔截器、一個雷達以及一個戰斗管理和武器控制(BMC)操作站組成。

C-DOME 是海軍版本,以色列海軍于 2017 年部署。C-DOME 系統可以保護重要的海軍和陸地資產免受復雜的彈道、空中和地對地威脅,甚至在涉及飽和攻擊的情況下也是如此。

鐵穹防空系統的背景和開發細節

2006 年第二次黎巴嫩戰爭期間真主黨發射的火箭促成了鐵穹系統的開發。海法和以色列北部其他地區遭到近 4000 枚火箭彈的襲擊,其中大部分是短程卡秋莎火箭彈。

約 44 名以色列平民在襲擊中喪生,約 25 萬公民被疏散并遷移到以色列其他地區。

2000 年至 2008 年期間,巴以沖突中色列面臨 4000 多枚迫擊炮彈和 4000 多枚火箭彈(主要是卡薩姆火箭彈)。由于采用了 122 毫米 "冰雹 "發射器,"卡薩姆 "火箭的射程擴大,近 100 萬以色列南部居民處于其射程之內。

為應對火箭威脅,以色列國防部于 2007 年 2 月決定開發一種機動防空系統。

該導彈防御系統于 2009 年 3 月測試成功。測試過程中沒有實際攔截導彈或火箭。2009 年 7 月,在國防部的一次測試中,該系統成功攔截了多枚火箭彈。

2009 年 8 月,以色列空軍成立了一個新的營,負責操作鐵穹系統。在 2010 年 1 月進行的一次測試中,成功攔截了多枚模仿卡薩姆和卡秋莎的火箭彈。

2010 年 7 月對鐵穹系統進行了最后測試。該系統只成功確定并攔截了來襲的導彈威脅,而其他飛向空地的導彈沒有被攔截。

鐵穹防御導彈系統詳情

鐵穹包含三個基本要素:戰場雷達,用于定位來襲導彈;BMC 系統,用于處理雷達傳輸的數據;導彈發射單元 (MFU),用于發射速度更快的導彈,在更高的高度攔截來襲導彈。

鐵穹雷達在 2.5 英里至 43.5 英里(4 千米至 70 千米)的范圍內顯示了其有效性。

MFU 是一種首創的多任務發射裝置,設計用于發射塔米爾等多種攔截導彈,這些導彈有能力攔截從 4 千米至 70 千米距離發射的來襲威脅。這些導彈裝有光電傳感器和多個轉向翼,具有高機動性,并配有近炸引信爆炸彈頭。

鐵穹雷達在探測和識別火箭后,會對其路徑進行監控。根據雷達提供的信息,系統的 BMC 會分析威脅的路徑,并計算出預計的彈著點。

如果計算出的來襲火箭路徑構成真正的威脅,系統就會執行命令,發射攔截器對付威脅。來襲火箭將在中立區引爆。

每個 "鐵穹 "炮兵連包括三到四個固定式多管火箭炮單元、20 枚 "塔米爾 "導彈和一個戰場雷達。單個炮臺有能力攔截任何針對人口稠密地區的威脅,保護近 60 平方英里的區域。

導彈系統的開放式結構設計允許與綜合作戰指揮系統(IBCS)和間接火力防護能力(IFPC)框架內使用的其他元件(包括雷達系統)無縫集成。

鐵穹導彈系統的特點

該導彈系統具有晝夜和全天候能力、快速反應能力和禮炮攔截能力。它還能適應快速發展的威脅,同時應對多種復雜威脅。它既可作為獨立系統運行,也可作為多層防空系統中的一層。

鐵穹的其他特點包括垂直發射攔截器、彈頭和近炸引信、移動發射器以及與各種雷達和探測系統的兼容性。該系統的特殊彈頭使其能夠引爆空中的任何目標。

升級和測試

2020 年 12 月,以色列利用 "鐵穹"、"大衛之矛 "和 "箭"武器系統對多層防空系統進行了一系列實彈演習。

該系統可同時擊落多種復雜威脅的技術升級在三次系列測試中得到檢驗,其中最近一次測試于 2021 年 3 月在以色列南部進行。

鐵穹成功攔截并摧毀了模擬現有威脅和新威脅的目標。

訂單和交付

2011 年 8 月,雷神公司與拉斐爾公司合作,在美國實現了 "鐵穹 "武器系統的商業化。2014 年 9 月,雷神公司從拉斐爾公司獲得了一份價值 1.49 億美元的合同,用于供應該系統中使用的塔米爾攔截器組件。

2019 年 8 月,以色列國防部與美國國防部簽署協議,促成美國陸軍購買兩組鐵穹炮臺。第一組炮臺于 2020 年 9 月交付,第二組炮臺于 2021 年 1 月完成交付。

雷神拉斐爾區域防護系統公司是雷神公司和拉斐爾公司于 2020 年 8 月成立的一家新合資企業,目的是在美國建立一個鐵穹生產設施。

國際社會對機動防空系統的興趣

新型短程導彈防御系統用于維護駐扎在伊拉克和阿富汗的北約部隊。

2018 年 5 月,羅馬尼亞羅梅羅公司與拉斐爾公司合作,在羅馬尼亞生產鐵穹系統。

阿塞拜疆和印度也簽署了購買該導彈系統的協議。

以色列政府正在與一些歐洲國家進行談判,探討出售該系統的可能性。

相關承包商

鐵穹的雷達系統由以色列國防公司埃爾塔開發。

拉斐爾公司與以色列軟件公司 mPrest Systems 簽訂了開發鐵穹控制系統的合同。

參考來源:ArmyTechnology

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作為國防部(DOD)最大的采購項目,F-35閃電II是一種攻擊型戰斗機,正在為美國空軍、海軍陸戰隊和海軍采購不同型號的飛機。目前國防部的計劃要求采購總共2456架F-35。預計盟國將購買數百架額外的F-35戰機,八個國家是美國在該計劃中的費用分擔伙伴。

F-35有望在軍事能力方面取得重大進展。像之前的許多高科技項目一樣,達到這種能力已經使該項目超出了其原始預算,并落后于計劃的時間表。

政府提議的2022財年國防預算要求為F-35項目提供約94億美元的采購資金。這將為空軍采購48架F-35A,為海軍陸戰隊采購17架F-35B,為海軍和海軍陸戰隊采購20架F-35C。擬議預算還要求為F-35研究和開發提供約21億美元。

2022財年國防授權法案:2022財年國防授權法案為85架飛機(48架F-35A、17架F-35B和20架F-35C,這是政府要求的數字)的F-35采購提供87億美元的資金。該法案所附的聯合解釋性聲明包括以下內容:

  • 根據運營和維護成本限制可采購的F-35飛機的數量。

  • 將F-35項目的責任從國防部下屬的聯合項目辦公室轉移到各軍種。

  • 要求國防部長對F-35的呼吸系統進行調查、評估和實施糾正措施。

  • 要求空軍和海軍提交先進的F35發動機的采購戰略;并指示美國總審計長對F-35的維持工作進行年度審查。

2022財年國防撥款法案:在眾議院提出的2022財年國防部撥款法案(H.R. 4432)為F-35戰斗機的采購提供了85億美元的資金,外加7.45億美元的預采購,用于采購85架飛機(48架F-35A、17架F-35B和20架F-35C),與要求的飛機數量相同,比政府的要求低2億美元。預先采購的金額比要求的金額減少了7300萬美元。該法案的報告(H.Rept. 117-88)包括了規定每個變體有兩架F-35s改裝為測試配置的語言。

參議院撥款委員會向參議院報告的版本(S. 3023)也為85架飛機提供了所要求的數量,即84億美元,加上8.18億美元的預采購,是所要求的數額。

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先進作戰管理系統(ABMS)是美國空軍創建下一代指揮和控制(C2)系統的最新計劃項目。ABMS建議使用云環境和新的通信方法,使空軍和太空部隊系統能夠使用人工智能無縫共享數據,以實現更快的決策。空軍將ABMS描述為其創建物聯網的努力,這將使傳感器和C2系統相互分解(與空軍傳統上執行C2的方式相反)。該計劃是空軍對國防部全域聯合指揮與控制(JADC2)工作的貢獻,重點是使國防部的作戰決策過程現代化。

ABMS最初的設想是取代目前指揮空戰行動的E-3機載預警和控制系統(AWACS)(圖1),但后來有了更廣泛的范圍。前空軍負責采購的助理部長威爾-羅珀指示,該計劃應減少對指揮中心和飛機的關注,而是創造數字技術,如安全云環境,在多個武器系統之間共享數據。羅珀博士表示,2018年國防戰略所設想的有爭議的環境迫使空軍重組ABMS項目。2021年5月,空軍副參謀長大衛-奧爾文將軍在DefenseOne的一篇文章中說:"ABMS究竟是什么?它是軟件嗎?硬件?基礎設施?策略?答案是都是"。換句話說,空軍將ABMS設想為一個采購項目,它既要采購東西,又要實施其他非開發性的工作,該部門認為這些工作同樣重要:指揮和控制空軍的新技術。

自ABMS成立以來,國會已經對下一代C2系統的發展表示了興趣。空軍表示,ABMS是一個非傳統的采購項目。因此,國會對空軍替換老舊系統的方法和試驗新興技術的方法提出了質疑。

ABMS的開發工作

迄今為止,空軍已經進行了五次活動,以展示其希望最終投入使用的新C2能力。2019年12月,空軍在其第一次ABMS "on-ramp"(空軍用來表示演示的術語)中,展示了從陸軍雷達和海軍驅逐艦向F-22和F-35戰斗機傳輸數據的能力。這次活動還展示了空軍的統一數據庫(UDL),這是一個結合天基和地基傳感器追蹤衛星的云環境。

2020年9月,ABMS進行了第二次"on-ramp"。這第二次上線演示了通過使用超高速武器作為防御手段,探測和擊敗一個飛向美國的模擬巡航導彈。此外,ABMS還展示了 "探測和擊敗破壞美國太空行動的手段"的能力。根據空軍的新聞稿,"70個工業團隊和65個政府團隊 "參加了這次活動。

空軍在2020年9月下旬舉行了第三次"on-ramp",以支持珍珠港-希卡姆聯合基地的 "勇敢之盾 "演習。在這次活動中,空軍展示了使用KC-46加油機通過將數據從較老的第四代戰斗機轉發到較新的第五代飛機,如F-22,來執行戰術C2。2021年5月,空軍表示,為KC-46采購通信吊艙將是ABMS項目的第一個能力發布。空軍說:"在戰斗中,無論如何,郵機將需要在作戰附近飛行,支持戰斗機,因此將它們作為指揮和控制系統,無論是作為主要的還是彈性的備份,都是有意義的。"

2021年2月在歐洲舉行了第四次"on-ramp"。根據新聞稿,空軍由于預算限制而減少了這次活動規模。這第四次將包括荷蘭、波蘭和英國在內的盟國聯系起來,進行聯合空中作戰。據美國駐歐洲空軍司令哈里根將軍說,這第四次活動測試了美國和盟國用F-15E飛機發射AGM-158聯合空對地對峙導彈(JASSM)執行遠程打擊任務的能力(見圖2),同時利用美國和盟國的F-35飛機執行空軍基地防御任務。

本預計2021年春季進行第五次"on-ramp"在太平洋地區,但由于預算限制,取消了這次活動。

GAO的報告建議

2019財年國防授權法案(NDAA)指示政府問責局(GAO)評估ABMS計劃。在2020年4月的一份報告中,GAO向空軍總設計師建議采取四項行動來提高項目績效。

1.制定一個計劃,在ABMS開發領域需要時獲得成熟技術。

2.制作一個定期更新的成本估算,反映ABMS的實際成本,每季度向國會匯報一次。

3.準備一份可購性分析,并定期更新。

4.正式確定并記錄參與ABMS的空軍辦公室的采購權力和決策責任。

空軍助理部長同意了所有的建議。前空軍參謀長David Goldfein將軍不同意這些建議,他指出GAO的分析沒有反映機密信息。美國政府問責局表示,它可以接觸到機密信息,這些額外的信息并不影響其分析和建議。

ABMS的管理結構

根據GAO關于ABMS的同一份報告,空軍最初確定由空軍總設計師(普雷斯頓-鄧拉普),來協調空軍每個項目執行辦公室的ABMS相關工作。GAO對這種管理結構可能導致ABMS缺乏決策權表示擔憂。然而,在2020年11月,羅珀博士選擇空軍快速能力辦公室作為ABMS項目執行辦公室。首席架構師辦公室繼續開發全軍的架構(即軟件和無線電如何能夠相互連接),以支持ABMS。

國會就AMBS采取的行動

國會已經對ABMS系統的發展表示了興趣。下面的清單總結了國會在前三個NDAA中的行動:

  • 2019財政年度NDAA(P.L. 115-232):

    • 第147節:限制E-8 JSTARS飛機退役的資金可用性
  • 2020年國防部(P.L. 116-92):

    • 第236節:與先進戰斗管理系統有關的文件
  • FY2021 NDA (P.L. 116-283) :

    • 第146節:移動目標指示器要求和先進戰斗管理系統能力的分析
    • 第221節:與先進戰斗管理系統有關的問責措施

2021財年國防撥款法案(P.L. 116-260 C分部)將ABMS的資金從要求的3.02億美元減少到1.585億美元,理由是 "不合理的增長和預先融資"。

在ABMS的整個發展過程中,國會對在確定合適的替代物之前退役舊的C2系統如JSTARS和AWACS表示關注。國會還指示空軍制定傳統的采購理由,如成本估算和需求文件,以確保國會和軍方都了解要采購的東西。這些行動反映了美國政府問責局的建議。

關于國會的潛在問題

  • 使用ABMS方法分解指揮和控制的風險是什么?

  • 空軍應如何平衡創新、實驗與采購成熟技術?

  • ABMS提供了哪些傳統指揮與控制系統無法提供的機會?

  • 利用6.8軟件和數字技術試點計劃預算活動代碼中的新預算授權靈活性,ABMS是否會受益?

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