隨著預算削減的增加和空軍機隊的老化,空軍正在尋找創新的方法來減少工具、零件和用品的采購、運輸和庫存成本。特別是,傳統的制造、庫存和運輸飛機零部件和用品可能是緩慢的、昂貴的、對人員有害的和對環境有害的。被稱為"3-D打印"的新制造技術,也被稱為 "增材制造"(AM)被推薦為可能的解決方案,以減少維修時間、采購成本、運輸和庫存成本,同時也比傳統的、制造的替換零件更安全、勞動強度更低、更環保。
本文研究AM能在多大程度上使空軍受益,及其目前的實施情況。本文概述了空軍目前供應鏈的成本、操作失敗和環境影響,以及軍事單位如何利用AM來幫助減少這些問題。雖然正在采取措施在基地和倉庫層面實施三維(3-D)打印,但空軍沒有為其實施提供明確的方向,也沒有充分地利用其好處。因此,本文建議空軍開發可部署的三維打印包,提供三維打印培訓,并對在什么情況下應該購買三維打印機提供更多指導。此外,還就哪些部件應該被打印出來提出了建議,并建立了認證3-D打印飛機部件的正式批準程序。
在承包商工廠和軍事后勤中心之間的空軍物資運輸占用了巨大的資源;2013年運輸成本超過了56億美元。
運輸物資的成本如此之高,是因為C-5 "銀河 "運輸物資的平均每飛行小時成本為100941美元,而這還沒有考慮到飛機的維修和保養。因此,隨著作戰節奏的加快,需要更多的零部件。 此外,沖突越遠,運輸成本就越高。
戰爭規劃者試圖為軍隊后勤評估戰爭儲備和備件,然而,他們的評估往往與實際需求不相符合。例如,在2012年,空軍花費了4.861億美元用于交付16架C-27A "斯巴達 "貨運飛機,其中包括6050萬美元的備件給阿富汗空軍。在這16架飛機中,有6架必須被 "拆解 "以獲得備件,以便其他10架飛機能夠繼續運行。拆解是指從武器系統中拆下一個目前可以使用的零件,用于維修需要該零件的飛機,以使其具備任務能力。 C-27A "斯巴達 "計劃最終被認為是不可持續的,因為空軍確定需要額外的2億美元的備件來正常維護飛機。
為了解決與類似問題有關的巨大成本和短缺,陸軍、海軍、美國國家航空航天局、國防部(DOD)供應商和其他組織正越來越多地轉向一種名為 "3-D打印 "的新技術,也被稱為 "增材制造"。這項技術使他們能夠在內部創建零件和用品,從而減少他們的供應鏈和運輸成本。不幸的是,空軍現在才剛剛開始探索三維(3-D)打印的好處。因此,本文探討了以下問題:如果空軍在部署地點實施三維打印,會有什么好處?
空軍將3D打印機和相關原材料運輸到部署地點,允許快速定制飛機零件,減少危險廢物,并削減庫存持有和運輸成本。更重要的是,它可以通過允許部隊根據需要在現場制造工具、零件和用品來提高作戰能力。
增材制造(AM)是通過逐層添加(打印)一種材料(通常是塑料或金屬),直到創造出三維物體。相比之下,減材(傳統)制造則是將材料去除,直到留下所需的物體。AM允許零件的定制和現場生產,對培訓的要求最低。
3-D打印經常使用逆向工程來重新創建,并有可能在3-D掃描儀的幫助下改進現有零件。就像磁共振成像使用磁場和無線電波來創建人體內部器官和組織的詳細圖像一樣,3-D掃描儀創建了一個所需部件的數字副本。這種3-D模型數據可以被儲存起來,用于未來的制造,或使用軟件進行操作,以改進零件的設計。3D制造的零件可以打印出空心或蜂窩狀的屬性,這可以使它們更輕,更能夠承受熱應力。AM允許在制造開始前在虛擬環境中開發和快速測試設計。此外,這些3-D設計可以通過電子方式發送給部署地點的操作員。
在已部署軍事裝備的環境中,實施3-D打印將需要在初期運輸大型打印機、原材料和外圍支持設備。然而,它可以在幾個方面減少運輸和庫存成本。首先,原材料可以被包裝或托盤化,使每立方英寸的材料多于零件本身。因此,濃縮材料可以使飛機載荷的利用率更高,減少補給任務。其次,多余的粉末狀原材料可以被回收到AM工藝中至少14次。此外,原材料通常保留其貨幣價值或升值。因此,多余的原材料可以在私營部門出售,而且安全問題很小。
在部署地點制造零件和用品可以幫助減少運輸成本。空軍老化的機隊的許多備件沒有被提前制造出來,而且供應有限。3-D打印可以降低維護成本,并為空軍提供機會,通過內部制造這些零件來延長其機隊的使用壽命。尋找和運輸稀有零件的時間可以減少,從而提高出勤率(與任務和訓練有關的飛行時間)。
空軍最近為美國本土設施購置了3-D打印機,陸軍和海軍也在早期實施3-D打印,這可能表明AM提供了財務上的好處。AM允許在需要的基礎上生產零件,這可以減少物資儲存的占地面積,消除零件的持有成本,并以更少的停機時間提高操作能力。
這篇研究文獻將使用問題-解決方案的方法來研究空軍如何通過在前沿作戰基地部署3-D打印機來生產飛機零件、工具和用品而獲益。本文首先簡要介紹了3-D打印機和AM,并提供了它們的使用實例。此外,還將對空軍的供應鏈進行總結。在這個總結之后,將徹底描述空軍在部署飛機零部件和用品時面臨的問題和挑戰,以及環境問題和操作影響。下一節將概述如何將3-D打印機部署到戰斗環境中的可能手段。本文的每一節都將使用定量數據來支持所有關于支出、節約、庫存水平和制造產量的主張和建議。最后,將根據研究結果提出實施3-D打印機的建議,隨后是結論。
報告概述了反無人機技術及方法,介紹了美國國防部面臨的無人機威脅及反無人機投資計劃,以及美海軍、陸軍、空軍、海軍陸戰隊及國防部其它機構的反無人機武器研究進展情況,并指出了國會在監管方面可能面臨的問題。
無人機系統技術迅速擴散,易被國家、非國家行為者和個人使用,這些系統可為美國對手提供一種低成本的手段,執行針對或攻擊美軍的情報、監視和偵察任務。大多數小型無人機尺寸小、使用特殊結構材料且飛行高度較低,無法被傳統的防空系統探測到。在2023財年,美國國防部計劃至少花費6.68億美元用于反無人機(C-UAS)技術研發,至少花費7800萬美元用于反無人機武器采購。隨著國防部繼續開發、采購和部署這些系統,美國會對其使用的監督可能會增加,也必須就未來的授權、撥款和其他立法行動做出決定。
反無人機技術可以采用多種方法探測敵對或未經授權的無人機目標。一是使用光電、紅外或聲學傳感器分別通過目標的視覺、熱量或聲音特征探測目標;二是使用雷達系統探測,但由于小型無人機信號特征不明顯,該方法探測效果不佳;三是識別用于控制無人機的無線信號,通常使用射頻傳感器探測。這些方法通常被組合使用,以提供更有效的分層探測能力。
各類系統探測到無人機后,電子戰“干擾”裝置即可干擾無人機與其操作人員的通信鏈路。干擾裝置通常可分為便攜式、固定式或可移動式,根據其類型的不同,重量可從幾公斤至數百公斤。除電子戰干擾裝置外,也可以使用槍支、網絡、定向能、傳統防空系統,甚至訓練有素的動物(如鷹)擊敗或摧毀無人機系統。目前,美國防部正在研發多種反無人機技術,以確保其具備強大的反無人機防御能力。
美空軍正在進行高功率微波和高能激光武器反無人機測試工作。2019年10月,空軍接收了一套車載高能激光反無人機武器系統 (HELWS)樣機。HELWS旨在在幾秒鐘內識別并壓制敵對或未經授權的無人機,幾乎可無限次射擊。此外,空軍還在尋求機載反無人機武器,目前工作狀態尚不明確。
圖1 便攜式反UAS技術
2014年,美海軍在“龐塞”號(LPD-15)上部署了第一款可作戰的激光武器系統(LaWS),LaWS是30千瓦激光武器樣機,能夠執行反無人機任務。自那時起,美海軍就一直在開發和安裝更多的低、慢、小(LSS)無人機激光武器原型,以提高對抗水面艦艇和無人機的能力。
海軍正在研發部署的干擾無人機傳感器的光學致盲器“奧丁”(ODIN)及60千瓦“太陽神”(HELIOS)激光器,均旨在保護美海軍裝備和系統免受無人機襲擊。此外,在2019年3月28日的一份備忘錄中,海軍部宣布將與國防數字服務局合作,快速開發新的網絡賦能反無人機武器,以應對不斷演變的無人機威脅。
海軍陸戰隊通過其地基防空(GBAD)計劃辦公室資助了多個反無人機系統。2019年,海軍陸戰隊完成了海上防空綜合系統(MADIS)的海外測試,該系統采用電子干擾與炮彈相結合技術,可安裝在MRZR全地形車輛、聯合輕型戰術車輛和其他平臺上。2019年7月,拳師號USS BOXER LHD-4兩棲攻擊艦上的海軍陸戰隊員使用海上防空綜合系統壓制了一艘被認為在該艦“威脅范圍”內的伊朗無人機。作為地基防空計劃的一部分,海軍陸戰隊也在采購緊湊型激光武器系統(CLaWS),該是美國防部批準的首個陸基激光武器,具有2千瓦、5千瓦和10千瓦三種型號,目前陸軍也在使用。盡管海軍陸戰隊已試驗了單兵攜帶反無人機技術,但海軍陸戰隊司令大衛·伯杰(DavidBerger)在2019年向國會作證時認為,由于重量和功率的要求,單兵攜帶反無人機技術沒有取得成功。
圖2 海上防空綜合系統
2016年7月,陸軍發布了反無人機戰略,以指導其反無人機能力的發展。2017年4月,陸軍技術出版物3-01.81《反無人駕駛飛機系統技術》概述了作戰期間防御低、慢、小無人機威脅的規劃考慮,以及如何規劃并將反無人機士兵任務納入陸軍訓練活動。
反無人機是美陸軍作戰能力發展司令部的六層防空和導彈防御概念的一部分,六層概念包括:彈道導、低空無人機交戰(BLADE)、多任務高能激光(MMHEL)、下一代火控雷達、機動防空技術(MADT)、高能激光戰術車輛驗證機(HEL-TVD)、低成本增程防空(LOWER AD)。目前,上述系統仍在開發中,美陸軍已部署了一些便攜式、車載和機載反無人機系統。此外,美陸軍與國防數字服務局還在合作開發計算機支持的反無人機產品。
美國防部正在研究和開發多種反無人機技術。聯合參謀部和其他國防部機構參與了反無人機研究工作,如“黑鏢”(Black Dart)演習,該演習旨在“評估和驗證現有和新興的防空和導彈防御能力及反無人機任務集特有的概念”和“倡導士兵所需的反無人機能力”。國防高級研究計劃局積極開展“反蜂群人工智能”等研究,為反無人機技術研發提供資金。2019年12月,國防部精簡了各種反小型無人機項目,指定陸軍為執行機構,負責監督美國防部所有反小型無人機的開發工作。
2019年12月,美國防部成立由陸軍領導的聯合反小型無人機系統辦公室(JCO),負責監督美軍所有反無人機研發工作。通過與作戰司令部和負責采辦和保障的國防部副部長辦公室協商,該辦公室已評估了超過40種反小型無人機系統,并確定未來美軍反無人機項目的研發方向和標準,該辦公室還選擇了10種小型無人機防御系統和一個標準化的指揮控制系統,以進行后續研發工作。聯合反小型無人機系統辦公室還制定了一份聯合能力發展文件,概述了未來系統的作戰需求,并于2021年1月發布了《國防部反小型無人機系統戰略》。該辦公室還將制定另外一份國防部關于反小型無人機指揮和反小型無人機能力評估的文件。
根據計劃,美國防部將于2024財年在俄克拉荷馬州的福特希爾建立一個聯合反小型無人機學院,以在各軍種同步開展反無人機戰術訓練。
此外,美國會《2021財年國防授權法案》第1074節要求國防部向國會提交一系列報告,包括聯合反小型無人機系統辦公室開展的反小型無人機活動報告和獨立評估情況,以及無人機帶來威脅的報告等。
伴隨美國防部開發、使用及部署反無人機系統武器,美國會需對其進行更多監管,并可能面臨如下潛在問題:
美國防戰略(NDS)確定了一個復雜的全球安全環境,其特點是對當前國際秩序的公開挑戰和國家間長期戰略競爭的重新出現。它要求建立一支致命的、靈活的、有彈性的和可快速部署的部隊,以對抗、威懾和贏得對所有對手的勝利。海軍執行CNO的指導,以我們的海上控制和力量投射的核心原則以及前瞻性的艦隊設計概念為中心,開展分布式海上作戰(DMO),提供NDS所需要的強大海上組成部分。作為NDS的組成部分,海軍航空兵強烈關注更新現有能力,使新的先進平臺投入使用,并通過加強戰術和程序來補充今天的作戰能力,以應對高端戰斗。
今天的航母攻擊群(CSG)--以大甲板、核動力航空母艦及其搭載的艦載機聯隊為中心--通過為艦隊指揮官提供多領域的軍事力量來實現這一創新的艦隊設計。艦載機在殺傷力、戰斗空間態勢和機動性方面為任何海上戰場帶來了無可比擬的貢獻,確保了海軍建立和維持海上控制、實現海上優勢和遠距離投射力量的能力。
海軍的固定翼和旋翼飛機、有人和無人飛機構成了世界上分布最廣的航空平臺,為CSG、遠征打擊群(ESG)和水面艦艇提供支持,提供廣泛的支持性任務。
《海軍航空遠景2030-2035年規劃》取代了《海軍航空遠景2025年規劃》,并反映了一些關鍵概念,以滿足CNO對海軍的愿景,即在海面上一擁而上,在每個軸心和每個領域提供同步的致命和非致命努力。
當海軍計劃建立和維持一支致命的、有彈性的部隊時,必須要有一個明確的路線圖,與此同時,也要有一個明確的計劃。
鑒于威脅快速發展,海軍航空必須投資并追求先進的技術和作戰概念,以便在戰爭的戰役層面上取得成功。美國防部長奧斯汀指出:"盡管在過去30年中進行了兵力結構的削減,但聯合部隊有必要的能力和實力來實施國防戰略(NDS)的優先事項并應對今天的威脅。在國會的支持下,國防部將通過繼續投資聯合部隊的戰備和部隊現代化,以及加快對人工智能(AI)、機器學習(ML)和其他先進技術的投資,提高聯合部隊的戰斗潛力。這些投資,加上盟友和合作伙伴的合作,將優化部隊結構,產生一支能夠威懾或擊敗對手的有戰斗力的聯合部隊。"
海軍航空的先進技術包括:
無線電頻率(RF)和紅外線(IR)信號降低技術
增強被動和主動殺傷鏈
載人/無人機組隊(MUM-T)
MUM-T減少了駐扎在CVW內的有人飛機的風險,同時也提高了性能、容量和生存能力。無人機系統(UAS)將在未來的機翼和分布式水面艦隊中扮演不同的角色,如加油、通信中繼、后勤、空中電子攻擊、打擊和ISR&T等任務。
MQ-25將是海軍第一個基于航空母艦的無人平臺,并將增加CVW的殺傷力和覆蓋范圍,作為一個油輪,它具有輔助ISR作用。
MQ-4C "海獅"在2020年1月實現了早期作戰能力(EOC),通過人機和自主團隊提供持久的海上ISR&T。它將按計劃在2023年實現初始作戰能力(IOC)。當與任務管理工具配對時,如Minotaur與IFC 4多信息配置,"海獅"將提供傳感器的敏捷性,以定位、跟蹤、分類、識別和報告感興趣的目標。
MQ-8C "火力偵察兵 "無人機系統將在不久的將來首次部署先進的雷達、Link 16和Minotaur任務系統。
正在推進物資和非物資解決方案,以加強MQ-8、MH-60和瀕海戰斗艦之間的互操作性。納入Link 16的信息傳遞以及Minotaur的整合,將提高分布式水面艦隊的有機瞄準能力,并提高戰斗空間態勢感知。
提高速度和射程--推進器解決方案在為先進任務系統提供動力和冷卻的同時,還能提高速度、射程和續航能力(即可變循環發動機)。
長距離、高容量和高超音速武器--下一代武器不僅要擴大空對空和地對空的覆蓋范圍,而且要同時擊敗機動空中目標和地對空防御。這可以通過增加運動量(即高超音速)和/或其他破壞性技術(如定向能武器)來實現。
減少決策時間--通過納入自動化、最佳機組-機隊交互和利用人工智能(AI)和機器學習(ML)的團隊化有人/無人部隊,推動戰術的簡單化。
電磁機動戰(EMW)能力--對抗敵人殺傷鏈和防空系統的能力。
網絡能力--對抗敵方網絡效應的能力,同時加強網絡能力和平臺。
先進的網絡--海軍戰術網格(NTG),具有彈性的可生存的波形。
福特級航空母艦--設計用于支持這些和其他技術到未來的發展。
在海軍航空部門實現這些技術革新的過程中,與工業界合作是至關重要的。與商業企業合作必須包括對開放架構的明確需求,避免獨特和專有的硬件和軟件,以及開發、測試和實施,推動分段而不是整體的變化。這種聯盟和合作將在正確的時間為正確的理由加速正確的變革。
"我們的武裝部隊作為世界歷史上最有能力的軍隊,已經配備了人員、訓練、裝備,并準備好響應國家的號召。" -美國防部長勞埃德-J-奧斯汀三世
當海軍航空展望未來時,很明顯正面臨著一個快速演變的威脅,需要大量的部隊現代化。領導層必須采取大膽的行動并做出艱難的選擇,以產生在各種沖突中獲勝所需的變化。這將需要重新關注海軍所需的能力、容量、戰備和訓練,以提高和保持作戰優勢。
海軍航空將接受可負擔性。通過明智地應用資源和進化的投資戰略,海軍航空2030-2035年遠景規劃概述了一種在所有戰爭領域提供完整的殺傷鏈的方法,有助于在未來幾年內保證進入、權力投射和海上控制。今天為2035年開發和采購的航空機隊是一個混合體:互補的第四代和第五代飛機;NGAD FOS;有人和無人平臺;以及網狀的傳感器和武器,以確保海軍能夠決定性地擊敗日益先進的近距離威脅。海軍航空兵必須能夠用下一代飛機在更遠的距離和更快的速度對任何目標提供精確的效果。
如果我們堅持這一愿景,海軍航空兵將能夠整合海基和陸基飛機--有人駕駛和無人駕駛--以提供一支持久、靈活、可調整的部隊,具有提供穩定存在、緩和地區緊張局勢或使用武力向我們的對手施加代價的靈活性和響應性。
縱觀其歷史,海軍航空兵一直處于海戰的戰術、作戰和戰略創新的前沿。空軍司令部的設想延續了這一傳統,并保留了海軍航空兵給我們國家帶來的作戰優勢。
美國國會應指示美國防部對MQ-9 "死神"無人機的新用途進行研究,這將有助于填補關鍵能力和容量的不足之處。這應該包括成本-效果評估,并考慮在高端飛機上卸載MQ-9任務的間接成本。
美國空軍應擴大空軍國民警衛隊 "幽靈 "死神計劃,以加速JADC2和ABMS,并減少其未來行動的風險。
國防部應資助并整合MQ-9的自我保護能力,使其能夠在有爭議的環境中運行。這一行動將為指揮官提供更多的就業選擇,以平衡風險和需求。
美國海軍司令部和北美防空司令部應評估RPA機載網絡的可行性,以填補國土防空的關鍵空白并提高北極領域的意識。
國會和空軍應該保護空軍RPA群體,因為他們將是向半自主和自主無人機遷移的關鍵角色,這些無人機也將與有人駕駛的飛機合作。
空軍應與作戰指揮部合作,增加與合作伙伴和盟國的接觸,了解MQ-9s的潛力,以實現一系列高難度任務。
美國現在面臨著極其廣泛的威脅,包括像中國和俄羅斯這樣的同行競爭者,核對手朝鮮和伊朗,以及像ISIS和基地組織這樣的非國家行為者。所有這些都在激增。空軍正在正確地尋求轉型,以應對現代高度競爭威脅環境中的沖突。然而,空軍也面臨著巨大的預算壓力,因為它希望重啟被過去國防部領導層推遲或取消的現代化建設。鑒于國防部不愿意在國防預算中為空軍分配更大的份額以彌補多年來的資金不足,空軍現在發現自己正在削減被認為與高度競爭的沖突無關的傳統部隊結構,將這些資源轉用于新的能力。這是一個極其高風險的方法,但它是留給軍種領導人的少數選擇之一。成功地駕馭它需要仔細考慮什么是真正多余的,什么仍然可以謹慎地滿足重要的任務要求。這就是為什么應該仔細重新考慮在2030年和2035年之間退役MQ-9 "死神 "的計劃。該飛機以低成本、高效益的方式滿足了廣泛的需求。雖然空軍已經建議采購MQ-9的替代品,但鑒于已經有大量的基本現代化項目在進行,這一點并不確定。
空軍必須確保它保留、維持和更新MQ-9的庫存,直到有一個可行的、適合作戰的替代品出現。MQ-9仍然是作戰指揮部的高需求,而且這些需求并沒有因為美國從阿富汗撤軍而減弱。該飛機及其飛行員仍然幾乎百分之百地致力于監視恐怖組織,而且由于俄羅斯和中國繼續轉變其能力和姿態,作戰指揮官也需要更多的意識、決策空間和選擇。MQ-9可以執行有價值的任務,這反過來又使更先進的飛機能夠專注于更高的威脅空間。在這一點上,"死神 "可用于許多新的方式,包括廣域監視、空中和導彈防御、海上和沿岸行動、北極領域感知、國土的巡航導彈防御,甚至對民事當局的防御支持。考慮到這些任務集和調整武器系統的可負擔性,MQ-9是空軍最相關的飛機之一。“死神”必須被重新構想,而不是過早地退役。
圖1:空軍的MQ9 "死神 "是一種武裝的、中空的、長續航時間的無人駕駛飛機,可以從戰區內外進行遙控。在延長的續航時間配置下,它可以在空中停留長達30小時,而不需要為飛機加油。它執行一系列任務,包括情報、監視、偵察、打擊、近距離空中支援、監視和戰斗搜索與救援。MQ9 Block 5變體具有升級的通信、航空電子設備、電力和其他能力。在整個空軍飛行小時計劃中,"死神"飛機的飛行時間占空軍總飛行小時的11%,而成本僅占2.6%,與其他作戰飛機相比,"死神"庫存保持最高的任務準備率。
超視距安全環境日益復雜,在高速的技術發展和擴散的推動下,將轉化為具有高度破壞性的空軍作戰環境。空軍與其姊妹軍種一樣,將需要適應新的現實,特別是在機動自由受到前所未有的新挑戰的情況下,找到作戰方法。
反介入/區域拒止(A2AD)戰略旨在為空軍和其他部隊組成部分創造基本風險,以獲得足夠的機動自由進行行動。機動自由指的是在選定的戰略、作戰或戰術重要點上可能的機動性,如果沒有這一點,空軍只能保留有限的運用武力和在競爭中連續作戰的能力。
對于空軍來說,A2AD的威脅正變得越來越復雜,因為對手學會了在他們自己更綜合的指揮和控制(C2)企業中使用先進的地對空導彈、戰斗機和遠程駕駛飛行器(rpa)。隨著A2AD威脅的加劇,空軍必須面對日益受限和退化的作戰空間,以進行情報、監視和偵察(ISR)并起訴目標。這一挑戰是復雜的,因為隨著A2AD的日益有效使用,對手已經了解到,到目前為止,系統的目標仍然主要是靜態的C2和后勤中心,在作戰和戰區層面上,使用動能和非動能手段,特別是網絡戰,可以將軍事干預的成本提高到有效的威懾水平。
這些加速的發展突出了更連貫地應對未來A2AD挑戰的戰略必要性,隨著這一努力的加速,重點被放在了新技術、新作戰概念和各種理論革命上。聯合全域指揮與控制(JADC2)和先進作戰管理系統(ABMS)這兩個概念已經出現在美國軍隊中,作為未來確保高彈性指揮與控制系統和戰斗空間感知能力的答案。
JADC2作為一種結構,ABMS作為一種機制,結合在一個聯合部隊中連接不同的射手和傳感器,通過利用一組聯邦軍事資源,以以前無法實現的方式實現跨所有領域的全頻譜目標。JADC2和ABMS的目標可能與多年來被廣泛認為是作戰能力的必要轉變沒有根本的不同,但這些超越聯合的最新方法共同反映了實現真正的網絡化聯合部隊的長期愿望,該部隊可以在包括空間和網絡空間在內的各個領域流暢運作。
通過使總部要素共享戰術層面的信息(ABMS),并通過分散的C2(JADC2)授權給作戰人員層面,前沿聯合部隊對對手產生的影響、決策和機動高度敏感。因此,在高強度的前沿戰斗中,戰術指揮官能夠擁有相同的態勢感知能力和C2決策能力,而這些能力到目前為止一直是總部的后備力量,通常遠離戰斗實際發生的地方。未來的戰斗是一場必須在日益壓縮的決策時間周期中進行的戰斗,因此空軍作戰成功的關鍵在于賦予邊緣作戰人員更智能、更快和更自主的能力。因此,由于未來A2AD系統和網絡戰的有效性,空中作戰中心(CAOCs)與前沿作戰脫節的可能性和風險不斷增加,這可能通過一個abms支持的JADC2結構來解決,該結構即使在激烈競爭和退化的作戰空間中仍可執行。
聯合部隊將能夠確保其在競爭連續體中作戰的能力,將其依賴于天基資產而不是傳統的機載或地面C2節點。分布的小型衛星群如今可以在世界范圍內同時為前線作戰人員提供快速處理的數據流。通過利用這些能力,空軍和聯合部隊組件將能夠在帶寬減少或網絡可用性在電子戰環境中變得不可靠的降級作戰空間中作戰。
空軍平臺也將能夠更好地使用未來A2AD環境所需的隱身性進行作戰,并在敵人可能認為受到損害的程度上保持機動自由。這些好處加在一起,將轉化為信息優勢和決定性的戰斗優勢,這是目前的方法無法提供的。在預示真正的第五代作戰能力方面,該網絡將與任何特定平臺一樣至關重要,因為如果沒有有效地聚集、整合和融合來自多個領域的資源,特別是空間和網絡空間,空軍可能會發現自己被排除在未來的戰斗之外。
經過多年的預示,人工智能(AI)、機器學習(ML)和快速數據處理終于使軍隊能夠重新定義部隊連接的概念化和實際化。在計算技術進步的推動下,ABMS被設想為多域效應、傳感器、數據、處理、應用、連接和數字架構的指揮決策和數據集成推動者。結合JADC2,其結果是在速度和精度方面大規模優化發現、固定、目標、跟蹤、交戰和評估過程,并為前線聯合部隊的態勢感知和戰區力量管理釋放出新的潛力。
傳感器和平臺的多領域集成是一個可以克服的技術挑戰,但JADC2和ABMS還需要改變信息戰(包括網絡戰)的生產者、管理者和消費者以及情報企業作為系統中的體制來運作和發展的方式。人工智能、機器學習和數據處理對于觸發聯合部隊在多域作戰空間中以峰值性能發揮所需的范式轉變,以及解決此類變化將產生的不良問題至關重要。
利用新興技術和創新,跨入一個網絡和信息主導(而不是傳感器、武器和作戰人員本身)將在融合作戰領域產生決定性軍事優勢的未來,這是一個高風險和破壞性的挑戰。當美國空軍在爭奪空中優勢的行動自由受到前所未有的挑戰時,這或許也是美國空軍保持影響力的唯一途徑。
在俄羅斯-烏克蘭軍事行動之后,北約盟國終于認識到有必要重新武裝,以威懾和抵御俄羅斯。德國政府宣布它將把國防開支增加一倍以上,其他國家也紛紛效仿。由于缺乏資金不再是主要制約因素,歐洲的北約盟國現在將重建其軍事力量。但在重建的同時,他們的軍隊必須應對今天的緊迫挑戰,為明天的沖突做好準備。保持--或達到--軍事技術優勢將有助于北約未來的作戰能力,并首先要求具備創新能力。不幸的是,由于各種原因,經過幾十年的預算削減,軍事創新不再是西方軍事組織的強項。北約即將出臺的戰略概念需要為全聯盟刺激軍事創新的努力提供指導并設定界限。本文概述了聯盟在這一努力中所面臨的挑戰,并為應對這些挑戰提出了具體建議。
現在人們普遍承認,軍事技術和軍事戰略的發展正在重塑戰爭的特征,并重新分配地區的力量平衡--在大國之間(例如美國和中國)以及小國之間(例如阿塞拜疆和亞美尼亞)。這些發展影響了戰爭的所有層面。例子很多:深度學習的進展正在加速OODA(觀察、定向、決定、行動)循環,并改變指揮的動態;A2/AD(反介入區域封鎖)能力的擴散正在破壞空中優勢,并使競爭環境趨于平等;傳感器的無處不在正在刺激物理環境的全景化,迫使人們采取新的軍事行動方式;各種規模的無人系統的普遍存在正在使更多的行為者能夠從遠處進行攻擊。但是,在新事物誕生的同時,舊事物不會凋零,至少現在不會。事實證明,現有的武器系統遠遠沒有被淘汰。它們可以被用來威脅和施加巨大的破壞。作戰坦克具有軍事重量(weight),火箭和導彈具有破壞力和摧毀力。盡管有大量關于靈活性和敏捷性的討論,但大量裝備(mass)仍然很重要,且現代技術未能解除當代戰爭的迷霧。
因此,一個合理的斷言是,戰爭的特點可能正在發生變化,但預期的軍事事務革命(RMA)肯定還沒有實現。用軍事創新的話說,當軍事組織采用新技術、開發使用這些技術的作戰概念并調整其組織結構以提供支持時,就會發生RMA。這反過來又使 "武裝力量的戰斗潛力和軍事效力大幅提高--往往是一個數量級或更大"。 下一個RMA被描述為圍繞 "自主武器、多領域機器人集群、自組織防御系統、自動化武器、大數據分析以及機器和深度學習程序"。 預計它將轉化為超強的態勢感知和理解,并加速決策,以更高的速度實現更高的精度。預計它將以人機團隊為特色,人和機器無縫地一起運作;大量的一次性無人系統可以在類似蜂群的編隊中半自主地運作;以及數量較少的分布式人類單位利用戰斗云在戰場上尋找作戰方式,以越來越快的戰爭的形式呈現。
軍事戰略家和未來學家對下一個軍事事務革命(RMA)到來的確切時間跨度并不確定。雖然許多新興和顛覆性技術仍然相當不成熟,但邁克爾-奧漢隆預計,"與軍事創新有關的技術變革在未來20年可能比過去20年證明的速度更快、影響更大。" 在2021年的一項研究中,基于廣泛的文獻回顧和深入的專家訪談,我的研究小組也評估了在下一個區域軍事聯盟愿景中出現的關鍵技術,將對國際安全產生巨大影響(見表1)。
表1:敏感技術及其對國際安全的影響(來源:HCSS)
在未來一段時間內,計算機和機器人技術以及人工智能和大數據應用方面的快速變化預計將繼續進行,并對武器系統產生重大影響。正如O'Hanlon所寫的那樣:"如機器人系統集群等在戰場上既可作為傳感器又可作為武器的時代,將可能會真正到來。此外,激光武器、可重復使用的火箭、高超音速導彈、軌道炮、無人潛水艇、生物病原體和納米材料可能會發展得非常快。總的來說,可能是也可能不是一場革命。但其潛力是不容忽視的"。
因此,未來的時期可以說是一個過渡時期。過渡時期充滿著不確定性,但那些頑固地堅持自己的老路的人很可能會面臨失敗。與此相反,那些成功駕馭過渡期的人必然會在下一次軍事沖突中勇往直前。
因此,真正的不確定性取決于軍事組織是否能夠通過發展概念和調整組織結構,富有成效地利用技術進步,使其在戰場上獲得競爭優勢。目前的技術進步速度與高水平的地緣政治競爭(以及隨之而來的高水平的威脅感)相結合,很可能會激勵沖突各方投入大量。
在認識到創新的必要性后,北約已經實施了一系列舉措來支持創新,特別是在新興和顛覆性技術領域,如人工智能、量子技術和生物技術。它在2021年2月宣布了一項戰略("培養和保護:北約關于新興和顛覆性技術的一致性實施戰略"),并在2021年7月創建了DIANA(北大西洋防御創新加速器),以 "促進北約盟國之間的技術合作,促進互操作性,鼓勵開發和采用技術解決方案"。它還建立了價值10億歐元的北約創新基金,在2021年10月投資具有軍事用途的尖端兩用技術。至少在紙面上,北約似乎正在采取真正的措施,為明天的沖突做準備,但我們從軍事歷史中知道,新技術的發展是必要的,但遠遠不夠。畢竟,"要在軍事事務中帶來一場革命,通常需要兩樣東西:一個使之成為可能的客觀發展,以及一個能抓住這種發展的人,駕馭它,并指導它"。
因此,北約的新戰略概念應提供指導和方向,說明聯盟如何管理過渡,利用現有和新興技術提供的機會,并提高其作戰潛力。聯盟需要注意以下陷阱,并注意以下建議:
"我有兩種問題:緊急問題和重要問題。緊急的不重要,重要的永遠不緊急,"美國總統艾森豪威爾在1954年說了一句著名的話。
對組織來說,一個常見的謬誤是,盡管有良好的意圖,但任何眼前的危機都會吸走組織的大部分注意力和精力。竭盡全力去處理當前的危險,而明天的挑戰卻被有效地忽略了。
軍事組織意識到了這種偏見,并將其組織分層為處理當前、未來和長期未來規劃的不同單位。然而,幾十年來的預算削減已經大大削弱了這些面向未來的單位所能支配的資源。在一些中小國家(SMPs),這些部門甚至被完全取消,人力被重新分配來處理當前事務。在其他中小國家,這些單位在機構層次中的地位被削弱,不利于它們在官方決策中的地位。因此,至少可以說,他們對實際能力組合發展決策的投入是微弱的。有必要避免重蹈覆轍,造成今天的局面:當 "重要 "最終變成 "緊急 "時,完全沒有準備好應對俄烏沖突。這可以在未來被避免,通過重振未來規劃部門,提高他們在官方機構中的地位,以及關閉展望活動和能力發展活動之間的循環。
當然,經過幾十年的衰敗,迫切需要加強現有部隊的裝備和庫存。填補關鍵的能力差距,補充庫存,加強軍事準備,提高軍事流動性:每一項都是重建北約作戰能力的必要因素。
事實上,歐洲北約成員國仍未實施所有必要的轉型,以完全收獲在20世紀90年代承諾的完全信息化戰場的技術成果,并且在指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察(C4ISR)、"壓制敵方防空能力(SEAD)、巡航導彈、彈道導彈防御、隱形飛機和電子戰資產 "以及作戰總部的部署和指揮方面都依賴于美國。但是,完全專注于重建部隊將阻礙對未來戰爭預測中所設想的未來武裝力量的創新。此外,一個危險的事實是,重新武裝將加強現有的支持者的地位,他們將保護現有的資產并阻礙變革。
要在翻新與創新之間取得適當的平衡,并沒有什么神奇的公式,也很難給出一個具體的數字(還因為漸進式的調整有時也會導致轉型),但有必要創造一個擁抱變化和支持實驗的環境--下文將詳細介紹。這也將有助于分配所需的手段,例如,將整個國防開支的至少2%分配給研究和投資(R&I)。
北約保持其軍事優勢的能力的一個真正風險在于過度關注硬件和平臺,而沒有充分考慮如何協同使用這些平臺來實現戰場上和戰場下的政治目標。正是硬件、軟件和濕件(即 "人的東西")的結合使情況發生了變化。
軍事創新源于技術、作戰概念和組織調整這三者。將這三者割裂開來可能會產生尋找問題的解決方案(而不是相反),并且不太可能為北約提供它所需要的軍事技術優勢。現在是時候縮小富有想象力的實踐者和長期規劃者之間的差距了。
國防組織應該建立紅色小組,并責成他們進行零基礎規劃:他們應該從一張白紙開始,考慮如何將技術(包括新舊技術)和作戰概念結合起來,以便在未來的戰爭環境中獲勝。這可以為新能力的發展提供信息,并推動創新而非更新的進程。同時,其他小組可以負責確定如何將創新的作戰概念應用于現有能力,以實現競爭優勢。這應該在北約成員國和北約層面進行。北約,特別是盟軍指揮部轉型(ACT),可以成為最佳實踐的重要收集者和優秀成果的傳播者,并在該領域的現有倡議的基礎上進行。
知識和思想在全球的思想市場上迅速傳播。這個全球思想市場不僅限于新聞和娛樂,而且還延伸到了戰爭領域。戰略家和國防規劃人員畢竟不是在真空中運作。
在思想的喧囂中,參與者爭先恐后,形式變得和內容一樣重要。技術被描述為新的和革命性的,并被斷言一定會破壞戰爭性質。這不可否認地灌輸了 "敬畏"的效果,但不一定能讓人了解這些技術將如何帶來勝利。然而,在許多21世紀的武裝沖突中,智力和道德因素與物質因素一樣重要,是戰斗和勝利的關鍵。要解決這種對技術的執著,需要作出更多的努力,思考在未來的安全環境中,什么樣的方式和手段的組合會帶來勝利或成功。同時,需要確定組織和作戰的要求,這當然包括--但顯然超出了--硬件。這將需要戰略、作戰、組織和規劃專家利用專門的未來戰爭模擬進行緊密合作。歸根結底,它始于將未來戰爭的預測和準備作為一個專業行業認真對待。這開始于在(國防)大學為未來的平民和軍事規劃者制定課程,在其中接受類似于軍事專業人員在戰爭藝術方面的培訓和教育。
長期以來,技術通貨膨脹的幽靈一直籠罩著國防能力的發展:每一代軍事平臺都會變得更加昂貴。這就造成了一種情況,即平臺的數量,特別是SMP的數量,已經大量減少。這也導致了頭號軍事強國--美國--與聯盟內其他國家之間的技術差距擴大。
當歐洲的北約成員國仍在努力充分吸收和利用C4SIR的進步所提供的機會時,美國已經開始了另一項創新戰略,以延長其軍事技術優勢。總的來說,平臺數量的減少和對未來互操作性的威脅意味著國防規劃者和他們在SMPs的政治決策者面臨著重要的選擇。
有必要重新認識SMP的優勢,以及它們能夠真正帶來什么。它需要接受的是,一些平臺不需要是 "軍事規格",但也可以不那么通用和堅固,在某些情況下是可有可無或一次性的,更容易負擔。它要求在考慮到國家實力、戰略文化、威脅觀念和盟國需求的情況下,處理國家專業化的敏感問題。通過一個與盟軍作戰概念緊密結合的戰略概念,可以作為一個有用的統一催化劑來指導這一努力。
建議北約接受這些挑戰并聽取這些建議。即將出臺的戰略概念應該為成功的軍事創新設定參數。但是,這就留下了文化這個不太實際的因素。
軍事創新只有在一個刺激而不是反對它的大環境中才能開花結果--正如軍事創新文獻中充分記載的那樣。近年來,在我與國防規劃人員和軍官的交談中,已經非常清楚地看到,幾十年的預算削減已經扼殺了大部分創新的沖動。僵化的官僚結構、不鼓勵破壞者的職業道路結構、注重保護和保存的廣泛文化:可以說,創新不再是現有軍事組織的DNA。好消息是,通過專門的努力,使用逆流的規劃方法,即自上而下和自下而上的同時實施,這種情況是可以改變的。這需要在機構層級中賦予創新者權力,調整職業道路以促進和獎勵創新者,更廣泛地認識到停滯不前意味著衰退。
作者:Tim Sweijs——海牙戰略研究中心(HCSS)研究主任、戰爭研究中心(WSRC)高級研究員
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。
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。
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。
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):
2020年國防部(P.L. 116-92):
FY2021 NDA (P.L. 116-283) :
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。
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?
美國海軍希望開發和采購三種類型的大型無人航行器(UV),稱為大型無人水面航行器(LUSV)、中型無人水面航行器(MUSV)和超大型無人水下航行器(XLUUVs)。海軍2023財年擬議預算要求為這些大型UV和LUSV/MUSV啟用技術提供5.493億美元的研究和開發資金,并為XLUUV和其他海軍UUV的核心技術提供6070萬美元的額外資金。
海軍希望獲得這些大型UVs,作為將海軍轉移到一個更加分布式艦隊架構的一部分工作,這意味著一種艦艇組合,將海軍的能力分散到更多的平臺上,并避免將艦隊整體能力的很大一部分集中到相對較少的高價值艦艇上(即一種避免 "把太多雞蛋放在一個籃子里 "的艦艇組合)。海軍和國防部(DOD)自2019年以來一直在努力制定一個新的海軍部隊目標,以反映這種新的艦隊組合。2022年4月20日發布的海軍2023財年開始30年(2023財年-2052財年)的造艦計劃,總結了對新的兵力目標進行的研究結果。這些研究概述了潛在的未來艦隊擁有27至153艘大型USV和18至51艘大型UUV。
海軍設想LUSV的長度為200英尺到300英尺,滿載排水量為1,000噸到2,000噸,這將使它們達到輕巡洋艦的大小(即比巡邏艇大,比護衛艦小的艦艇)。海軍希望LUSV是低成本、高端耐力、可重新配置的艦艇,有足夠的能力攜帶各種模塊化有效載荷--特別是反水面戰(ASuW)和打擊有效載荷,主要是指反艦導彈和對陸攻擊導彈。每艘LUSV可以配備一個垂直發射系統(VLS),有16到32個導彈發射管。盡管被稱為UV,LUSV可能被更準確地描述為選擇性或輕度載人的艦艇,因為它們有時可能有一些船員,特別是在近期內,當海軍制定LUSV的啟用技術和作戰概念時。根據海軍2023財政年度的五年(2023-2027財政年度)造艦計劃,海軍采購LUSV的計劃將在2025財政年度開始。
海軍將MUSV定義為45英尺到190英尺長,排水量大約為500噸,這將使它們與巡邏艇的尺寸相當。海軍希望MUSV和LUSV一樣,是低成本、高端耐力、可重新配置的船只,可以容納各種有效載荷。MUSV的初始有效載荷將是情報、監視和偵察(ISR)有效載荷和電子戰(EW)系統。海軍2023財年開始的五年(2023-2027財年)造艦計劃不涵蓋2023-2027財年期間采購MUSV的計劃。
XLUUV的大小大致與地鐵車廂相當。首批5艘XLUUV在2019財政年度獲得資助,正在由波音公司建造。海軍希望使用XLUUV秘密部署Hammerhead水雷,這種水雷將被拴在海底,并配備反潛魚雷,大致類似于海軍冷戰時期的CAPTOR(封裝式魚雷)。根據海軍2023財年開始的五年(2023-2027財年)造艦計劃,通過其他采購,海軍(OPN)計劃在2024財年開始采購額外的XLUUV。
在對海軍2020-2022財年的擬議預算進行標記時,國會國防委員會對海軍的采購戰略是否提供足夠的時間來充分開發這些大型UV,特別是LUSV的作戰概念和關鍵技術表示關注,并包括旨在解決這些問題的立法規定。作為對這些標記的回應,海軍已經重組了LUSV項目的采購戰略,以便遵守這些立法規定,并在進入可部署單位的批量生產之前提供更多的時間來開發作戰概念和關鍵技術。
圖1. 支持LUSV和MUSV計劃的原型機
當代和新出現的安全威脅以及從最近的軍事行動中吸取的教訓已經證明,為了在傳統的物理領域(陸地、空中、海上、太空)實現作戰目標,確保在非物理領域的主導地位至關重要,即網絡空間、電磁環境(EME)和信息環境。因此,除了物理作戰領域之外,在非物理領域取得優勢的能力對于實現戰役的軍事和非軍事目標具有決定性意義。
作戰人員將面臨消除沖突,協作,同步和整合行動的挑戰,以實現并發揮協同效應以應對多種威脅,其中可能還包括來自每個作戰領域對手的武裝沖突閾值以下的行動,包括非物質的。
本文探討了作戰環境聯合情報準備 (JIPOE) 作為支持聯合作戰規劃、執行和評估的主要工具的作用和意義,從而有助于多域作戰 (MDO) 的同步和協調。在這方面,基于政治、軍事、經濟、信息、基礎設施-物理、時間(PMESII-PT)方法,不可能將對當代作戰環境(OE)的分析局限于物理領域及其與非物理領域的關系。相反,作者們相信,確定一種合適的方法來關注在非物理領域單獨或聯合進行的活動影響,它們在PMESII-PT所有領域的相互融合和實際操作領域的相關性,將大大有助于友軍識別和評估對手的重心(COG)、關鍵弱點、意圖和行動路線(COAs)的能力,包括各自的指標。JIPOE將為聯合部隊指揮官(JFC)提供OE的整體視圖,將與戰術層面密切合作、共享和開發,通過結合不同領域的能力,應該能夠壓倒對手的部隊。這種集中控制和分散執行的方法將有助于在作戰和戰術層面之間產生協同效應。
未來的軍事行動將以物理和非物理層面的融合為特征,眾多不同的行為者將在其中運作。任何部隊都需要適應極其復雜的作戰環境和大量的作戰變量,需要適應性地使用一系列武器系統來產生致命和非致命的效果。因此,除了物理作戰領域(即陸地、空中、海上和太空),在非物理領域(網絡空間、EME、信息環境)取得優勢的能力將對實現戰役的軍事和非軍事目標具有決定性意義[1, p.280]。
OE是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體[2, p.3]。了解OE的因素和條件不僅是所有計劃活動,特別是行動設計的關鍵前提,也是友軍保護和許多其他相關任務的關鍵前提[3, p.41]。
JIPOE代表了一種系統的方法,用于分析有關OE和對手的信息。它可以應用于全部的軍事行動。指揮官和參謀部在危機背景、根本原因和具體動態方面,對戰區形成共同的理解和整體的看法。它使指揮官能夠直觀地看到問題的程度,以及他們如何塑造和改變OE,使之成為他們的優勢,這將為他們的決策提供信息[2, p.3-5]。
JIPOE產品極大地促進了聯合(即作戰)層面的軍事行動的規劃和執行。現代軍隊,特別是北大西洋公約組織(NATO)內的軍隊,幾十年來在討論跨領域(陸、海、空)的協調行動時一直使用聯合這一術語。如今,由于全球安全環境的巨大變化以及俄羅斯和中國日益增長的野心,為了挑戰潛在的同行對手,需要采取多領域的方法。在傳統的戰爭門檻下,盟國及其合作伙伴已經受到了跨越物理和非物理領域的持續攻擊[4, p.2]。MDO一詞不同于聯合行動,因為它旨在關注跨越多個領域的行動,而不考慮服務的歸屬,不一定是由多個部門進行的行動[5,p.49]。
圖1:支持聯合行動的當前JIPOE流程的可視化。
圖2:提出支持MDO的JIPOE過程方案。