美國陸軍在多域作戰(MDO)中的作用是 "穿透和瓦解對手反介入和區域拒止系統,利用由此產生的機動自由實現戰略目標(取勝),且兵力以有利條件重返競爭"。前陸軍未來司令埃里克-韋斯利中將將 MDO 定義為一種 "戰術"戰斗,戰術指揮官需要能夠 "思考、評估和運用 "戰爭的所有領域,以便有效地 "射擊、移動和通信"。這種執行地面作戰的能力是陸軍戰術編隊的基本執行角色,因此需要強大的跨域機動自由度。
然而,空間領域提供的機動空間往往被機動指揮官忽視,如果不加以控制,將直接限制地面作戰中的機動自由。根據美國國防情報局(DIA)2019 年發布的《太空安全面臨的挑戰》報告,太空作戰為地面兵力提供了 "地理定位和導航、目標識別以及跟蹤對手活動 "等太空輔助服務。定位、導航和授時(PNT)衛星;情報、監視和偵察(ISR)衛星;以及基于軌道威脅的反空間系統提供這些服務。這些服務中最關鍵的是基于威脅的反空間系統。它們直接攻擊和反擊對提供地面能力至關重要的 ISR、PNT 和導彈預警衛星。
雖然天基資產的有形產出與成功的戰術演習息息相關,但陸軍與這些使能因素的聯系是通過陸軍的太空與導彈防御司令部(SMDC)在戰略層面上保留的。太空與導彈防御司令部是一個戰略級的陸軍兵種指揮部,其明確的任務式是發展和提供 "當前和未來的全球太空、導彈防御和高空能力,使陸軍、聯合部隊以及盟友和伙伴能夠實現多領域作戰效果;加強威懾、保證和探測戰略攻擊;以及保護國家"。因此,SMDC 保留了如何以及何時利用 ISR、PNT 和反空間衛星來幫助作戰人員,而不是需要這些能力的地面指揮官。
這就造成了 MDO 的空白。聯合出版物 3-0《聯合作戰》將機動定義為一種 "戰術 "行動,"部隊指揮官將兵力與火力和信息相結合,以獲得相對于敵方的位置優勢"。然而,在空間領域引入這種位置優勢的資產--包括進攻性和防御性資產--嚴格保留在戰略層面。因此,如果 MDO 內的實際火力和機動發生在戰術層面,那么戰術層面的編隊就需要保留在所有領域創造機動自由的資產。韋斯利中將甚至承認了這一差距,呼吁需要 "在[戰術]梯隊擁有空間資產"。
此外,這并不是一個新概念。第 82 空降師擁有來自第 4 防空炮兵第 3 營的內建和附屬短程防空炮兵(SHORAD)資產,可在聯合強行進入行動中提供空域機動自由,從而實現更有效的地面作戰。第 915 網絡戰營通過遠征隊 "提供可擴展的能力......為陸軍機動[戰術]指揮官提供拒絕、降低、破壞、摧毀和影響網絡空間效果的能力"?,他們的努力反過來又在網絡領域創造了戰術重點機動空間,直接為地面作戰提供了更多的機動自由。
正如陸軍戰爭學院發布的《2021-2022 年關鍵戰略問題清單》中所建議的,陸軍必須將定向能武器(DEWs)和動能武器(KEWs)等有機 SMDC 資產靈活運用到戰術層面,使陸基兵力能夠在多域戰斗中進行跨域射擊和機動。
2018 年,美國陸軍訓練與條令司令部(TRADOC)出版了小冊子 525-3-1《2028 年多域作戰中的美國陸軍》。正如時任陸軍參謀長馬克-米利(Mark Milley)將軍所說,"戰爭的特點 "已經發生了變化,原因有二。首先是 "新興技術 "的軍事應用改變了戰爭方式,以至于戰場的范圍需要完全重新定義。其次是戰略競爭對手(俄羅斯等大國)將這些新技術與他們的 "軍事條令和行動分析""綜合 "起來,在空中、陸地、海上、網絡和太空等所有領域與美國作戰。這就產生了一個 "軍事問題",即不僅要在所有領域擊敗戰略競爭對手,還要將這些努力歸納到各個領域,使陸基兵力能夠進行跨領域射擊和機動。然而,這看起來像什么?如何將這一概念付諸實施?
美國國防部已經做了大量工作,提出了所謂的 "所需能力集"。在這些能力組合中,"太空能力組合 "必須能夠利用 "太空作戰 "來補充陸地作戰,支持 "打開和利用優勢窗口,在保護友軍作戰能力的同時給敵方造成困境......" SMDC是陸軍發揮這一作用的戰略組成部分。具體而言,SMDC 內的第 1 太空旅 "開展太空行動,提供決定性的戰斗力,支持陸軍和聯合作戰團體"。第 1 太空大隊負責提供這種決定性的戰斗力,并開展太空技術行動。從根本上說,在全球反恐戰爭期間,這些技術行動的執行是通過 ISR、PNT 和網絡戰衛星行動提供的增強態勢感知來實現的。然而,從根本上說,需要改變空間行動的優先次序。美國國防情報局題為 "太空安全面臨的挑戰 "的報告強調了兩個主要結論。
首先,戰略競爭對手俄羅斯等對太空領域的看法與美國根本不同。他們將太空領域提供的能力視為降低美國在所有領域有效性的途徑。這一點從其在 2015 年全面調整兵力就可見一斑。
其次,俄羅斯等所展示的能力超過了美國目前的能力。其都擁有衛星能力,可提供卓越的空間態勢感知能力,并在移動式 DEW 系統和地基反衛星導彈的研發競賽中遙遙領先。
在2015年,俄羅斯在深思熟慮的重組工作中創建了航空航天部隊。對太空戰的重新關注將所有太空企業置于國家控制之下。這些集中的工作使俄羅斯成為在軌反空間系統的主導國家。兩用衛星的近軌能力超過了美國。俄羅斯衛星可以調整航線和軌道,使其新的軌道足夠接近美國衛星,從而造成永久性的破壞影響。
鑒于這一背景,本文將實現兩個目標。首先,由于空間技術操作是在空間領域創造機動自由的方式,將研究美國目前在DEWs和KEWs方面的能力。其次,將為地面部隊機動指揮官在戰術層面如何實施這些資產提供一個建議框架。
定向能武器使用定向和集中式的能量束來 "擾亂、破壞和摧毀敵方裝備"。定向能武器可以是空間型的,也可以是地面型的。
天基定向能武器是戰略定位在特定軌道上的衛星,裝備有武器化的定向能變體。當衛星在軌道上運行時,這些能量變體會集中攻擊敵方衛星,以破壞其能力或將其摧毀。效果僅限于定向能變體的射程。通常情況下,如果衛星以同一軌道上的敵方衛星為目標,則可達到最大效果。例如,低地軌道定向能武器瞄準和/或摧毀也在低地軌道上的敵方衛星。
天基甚低頻武器的使用將太空變成了一個作戰領域,一個影響波及地面兵力的戰場。使用時,美國天基定向能武器在衛星對衛星的戰斗中瞄準并摧毀敵方衛星。由于敵方能力的大幅削弱,太空領域的這種戰斗為陸地領域創造了跨領域的機動自由。對手 PNT 和 ISR 能力的降低直接阻礙了對手的地面移動和態勢感知。因此,這一戰術優勢為地面上的友軍提供了更大的機動自由。在最終狀態下,在空間領域獲得的控制權可為地面火力和機動提供機動自由。
圖 1 - 地基動能武器和地基定向能武器
圖 2 - 天基定向能武器
雖然上述理論與作為作戰學科的 MDO 相輔相成,但在實踐中卻嚴重脫節。目前,SMDC 和第 1 太空旅保留了戰略梯隊的所有太空資產,包括天基 DEW。因此,戰術機動指揮官必須向戰略層申請使用天基 DEWs,以實現其對敵方的預期戰場效果。這就是功能區 40--空間作戰軍官代表其機動指揮官在特定時間窗口請求實現戰場效果。在全球反恐戰爭期間,這可能是足夠的,因為當時的威脅并不存在太空能力,而且作戰時間比較寬松。然而,考慮到俄羅斯等當前的太空能力,如果當前的機動指揮官希望既能對抗威脅的太空能力,又能同時實現進攻性的跨域機動自由,他們就需要與太空領域建立實時聯系。這就要求機動指揮官與太空領域建立實時靈活的聯系。
從空域中尋找靈感,跨域火力與機動的聯系并不是一個新概念。對于空域的跨域火力和機動,機動指揮官會被指派一名附屬的美國空軍(USAF)聯合終端攻擊控制員(JTAC)。聯合終端攻擊控制員指揮美國空軍飛機在戰場上的行動,通過近距離空中支援實現地面機動,從而實現對空域和陸域的控制。從本質上講,JTAC 為機動指揮官提供實時解決方案,解決跨域差異帶來的戰場問題。正如 JTAC 可為機動指揮官提供空地關系選擇一樣,機動指揮官也應配備一名可提供空地解決方案的天基 DEW 專家或 JTAC 同等人員。這名兵力可以來自第一太空營,也可以來自美國太空部隊,因為太空部隊開始吸收更多的 SMDC 工作量。無論如何,為機動指揮官增加一名類似于 JTAC 的空間使能人員對于彌合戰略空間資產與戰術作戰之間的明顯差距至關重要。
此外,空間賦能器--JTAC 的作用將不僅僅局限于控制和執行 DEW 空間技術行動。通過充當陸地和太空領域之間的內在聯系,這些使能者還能為機動指揮官提供整個太空領域的實時太空態勢感知,因為它直接影響到地面狀況。這將包括實時威脅衛星和能力更新,以及完善的友軍 ISR 和 PNT 窗口。
與天基預警機不同,陸基預警機具有諷刺意味的是更為復雜。從理論上講,陸基定向能武器通過與天基定向能武器相同的介質達到相同的效果,但需要足夠強的千瓦(kW)輸出功率才能在更遠的距離上達到相同的效果。這就意味著陸基定向能武器必須產生足以穿透大氣層并摧毀敵方衛星的聚焦能量變體,同時光束控制要足夠小,以免造成大范圍的附帶損害。目前投入使用的陸基定向能武器只能產生 50 千瓦的輸出功率,這只足以使敵方火炮失效,更不用說衛星了。陸軍的目標是在 2022 年將這些激光器安裝在由四輛斯崔克組成的一個排上,并在戰術層面上實施。美國陸軍的下一步目標是在 2024 年之前將 300 千瓦的陸基 DEW 變體投入實戰。即便如此,這樣的能量輸出最多只能摧毀一枚巡航導彈,更不用說穿透大氣層,影響對手衛星了。
圖:在德國霍恩費爾斯(Hohenfels)舉行的一次演習中,一名美國空軍聯合終端攻擊控制員實現了空域機動自由。太空部隊的聯合終端攻擊控制員也可以分配到陸軍編隊,在太空領域提供同樣的機動自由。
《物理學雜志》的空間物理學家進行的高級模擬顯示,有效中和低地球軌道衛星的功率閾值為 3 兆瓦(MW),是美國目前發射功率的 1,000 倍。然而,同一份研究報告指出,美國陸軍目前擁有的地面激光器功率上限為 10 兆瓦。因此,盡管所需的能量輸出技術可能已經存在,但在機動指揮官的編隊中配備移動式反衛星陸基定向能武器之前,還必須實現若干技術飛躍。
美國導彈防御局已經委托彈道導彈防御系統激光縮放項目來彌補這些不足。激光縮放項目旨在生產更小、更輕、更便攜的 10 兆瓦激光器。然而,項目的完成還需要七年時間。因此,便攜式 10 兆瓦激光平臺的實施,以及作為陸基反衛星 DEW 的能力,可以遵循與 50 千瓦 "斯特賴克 "反炮兵 DEW 相同的實施規程,這些 DEW 將在 2022 年之前裝備部隊。
從概念上講,關鍵制導武器是最容易理解和使用的反空間系統。KEW 不需要將任何東西送入軌道就能摧毀敵方衛星。它們通過發射火箭和/或導彈,向敵方衛星投送殺傷載具,使殺傷載具具有足夠的速度穿透大氣層并摧毀敵方衛星,從而實現這一目的。KEW 通常由固定或移動發射系統、穿透大氣層的導彈和摧毀衛星的實際殺傷載荷組成。由于整個交戰過程都在大氣層外進行,目標衛星和殺傷飛行器的速度都高得驚人,因此殺傷飛行器的有效載荷相當小。然而,實施關鍵制導武器的簡便性僅止于此。盡管使用 KEWs 的做法經過測試是可行的,但在使用 KEWs 摧毀衛星時有兩個主要的后勤問題。
首先,由于衛星的摧毀完全取決于殺傷飛行器的時間和定位,這種高能量相互作用對衛星的物理摧毀會產生大量的軌道空間碎片。這些軌道碎片顆粒可能會形成自己的軌跡,由此產生的矢量可能會對友方衛星造成損害,甚至會形成整個區域,使計劃軌道不再可行。這些不可預知的二階效應使得實際實施激波摧毀衛星成為最不可取的方法。KEW 產生的可追蹤空間碎片的這種不可預測性使大多數國家選擇了不同的空間控制解決方案。
其次,KEWs 需要非常具體的發射考慮。對火箭軌跡有重大影響的大氣和氣象條件會阻礙 KEW 的發射。某些 KEW 需要堅固的發射場,并配有類似于非暴力火箭行動的任務式指揮節點。移動式 KEW 仍然需要有平坦、均勻表面的開闊地作為可行的發射臺。盡管存在這些后勤方面的限制,地基關鍵預警武器仍是友軍和敵對兵力最常用的反空間措施形式。此外,從已經能夠發射衛星的國家轉變為發展 KEW 的國家是一個最小的飛躍。因此,對 KEWs 的威脅分析要比對 DEWs 的分析更有力、更復雜。
中國不僅已經擁有可作戰的 KEW,而且已經開始與地面兵力進行整合和訓練。中國目前的地基關鍵預警能力只能對 ISR 和 PNT 低地軌道衛星進行測距。據估計,中國目前正在研制可瞄準地球同步軌道衛星的移動式地基關鍵預警機。地球同步衛星負責洲際彈道導彈的預警和探測。因此,中國只需數年就能摧毀美國探測飛行中的核導彈的能力。這種跨領域能力不僅能提供地面機動自由,還能提供非常規的戰略優勢。
此外,俄羅斯正在研制一種可摧毀低地軌道衛星的移動式 KEW。俄羅斯完成了 PL-Nudol 反衛星導彈的第八次實地測試--這是一種可地面運輸的機動 KEW,可輕松與地面機動編隊整合。雖然不像中國的同類產品那樣具有地球同步高度能力,但 PL-Nudol 令人難以置信的機動性使其更容易與機動兵力整合,并為俄羅斯機動指揮官提供了戰場上可行的空間控制措施。
俄羅斯和中國并不是擁有地基 KEW 的唯一威脅。伊朗于 2009 年成功發射了一顆低地軌道衛星。伊朗只需對其運載火箭進行少量武器改裝,就能擁有地基 KEW。此外,朝鮮也成功發射了一枚彈道導彈和一枚太空運載火箭。此外,北朝鮮已成功發射了彈道導彈和太空運載火箭。兩者相加,北朝鮮在研制地基 KEW 方面僅落后一小步。
盡管地基關鍵預警武器的威脅增大,但關鍵預警武器造成的軌道碎片在空間領域造成的作戰變數超過了其成功摧毀衛星所提供的跨領域機動自由。因此,實現跨域火力和機動應強調防止對手使用地基關鍵預警武器,而不是由友軍實施。目前,這些系統和計劃已經付諸實踐。
地基中段防御(GMD)計劃負責開發和實施反彈道導彈,旨在攔截飛行中的敵方洲際彈道導彈(ICBM)。美國目前部署了 44 枚這種攔截器,其中 40 枚位于明尼蘇達州格里利堡,4 枚位于加利福尼亞州范登堡。洲際彈道導彈在飛行軌跡的最高點離開地球大氣層。因此,洲際彈道導彈和地面 KEW 的初始推力速度相似,足以在敵方 KEW 離開大氣層并造成軌道碎片問題之前將其攔截。
雖然從概念上講是可行的,但在將 GMD 攔截器從洲際彈道導彈攔截器轉換為 KEW 攔截器之前,還有一些未完成的要求。從技術上講,這些攔截器需要進行改裝,以便能夠跟蹤和攔截 KEW 軌跡,并且能夠以比目前跟蹤洲際彈道導彈軌跡更快的速度進行跟蹤和攔截。此外,軍備控制與不擴散中心的一項研究確定,目前已投入使用的攔截器的效能有限。
假定這些技術障礙得到解決,反核武器攔截仍將保留在大戰略和國家層面。若要實施基伍攔截彈以實現地基戰術機動,則需要在部署反基伍攔截彈的批準級別上實現模式轉變。然而,戰術機動指揮官在跨域條件設定方面也有戰術先例。
地面部隊戰術指揮官在地面部隊通過空降或旋翼突擊滲透之前領導壓制敵方防空(SEAD)。地面部隊戰術指揮官擁有實施 SEAD 資產所需的自主權,以確保友軍在空域擁有優勢,使其能夠滲透。實施 SEAD 的有形資產不一定與機動指揮官同處一地,但戰術層面仍可自主使用這些資產來創造條件。因此,在戰術層面實施反戰爭遺留爆炸物攔截器可以達到類似的目的,只不過是在空間領域。壓制敵方空間武器(SESW)需要成為戰場上設定的另一個條件。在 MDO 的世界里,如果敵方兵力在戰術戰斗中發射 KEW,戰術指揮官將需要這一權力,用攔截器進行壓制。在最高級別保留反 KEW 攔截器只會阻礙需要跨域火力和機動的地面戰術指揮官直接實時影響其戰斗空間。GMD 和 SMDC 可以在其級別上保留實物資產,并擁有發射程序。但是,如果戰術機動指揮部要對抗敵方的 KEWs,則應賦予其發射權,從而實現 MDO 的戰術機動自由。
圖:2019 年 3 月 25 日,從加利福尼亞州范登堡空軍基地發射一枚地基攔截器,對具有威脅代表性的洲際彈道導彈目標進行首次齊射接戰測試。
在現代戰場上,MDO 要求戰術機動指揮官影響戰爭的所有領域,為兵力創造必要的跨領域火力和機動。雖然這給機動指揮官帶來了更大的影響力,使空中和網絡領域的模式發生了轉變,但太空領域仍然是戰術機動指揮官無法控制的戰略領域。天基資產為地面兵力提供地理定位、導航、目標識別和許多其他服務。然而,維護這些衛星--或不讓敵方兵力擁有同樣能力--的太空領域進攻機制卻完全被 SMDC 保留在戰略層面。將 DEWs 和 KEWs 重新分配到戰術層面為戰術機動指揮官提供了解決方案,使其能夠對太空領域實施控制,并在地面層面實現跨領域火力和機動。
一個直接的解決方案是將對 DEWs 的控制和消除沖突交給類似于 JTAC 的空間使能者。這將為機動指揮官提供與空間領域的切實聯系,在空間領域中,定向能衛星與衛星之間的戰斗會影響地面機動。從長遠來看,將地基定向能武器整合到戰術層面的機動編隊中將產生更及時的效果。雖然美國離這種能力只有幾年的時間,但俄羅斯等已經在致力于地基定向能武器的開發和戰術整合。
關鍵核武器可能是實施進攻性太空控制的傳統和首選形式。然而,用 KEW 摧毀敵方衛星會產生軌道碎片,對整個空間領域造成巨大影響。此外,由于發射 KEW 屬于國家級可探測行動,因此將對地基 KEW 的實際控制權交給戰術機動指揮官并不可行。然而,與目前戰術指揮官在空降和空中突擊前擁有 SEAD 的條令類似,戰術機動指揮官需要對重新設計的反彈道導彈攔截器進行作戰但應急的控制,以便在大規模作戰前壓制和摧毀敵方的反空間能力。
雖然戰爭的性質不會改變,但戰爭的特點會改變。MDO 的盛行和威脅能力的增強,使戰術層面的多領域影響變得更加重要。空間領域是最關鍵、最容易被忽視的領域,也是這種模式轉變的下一個領域。
隨著美海軍重新回到近乎同級競爭的環境,并有可能在無通信的環境中開展行動,有人提出任務式指揮可以緩解傳統指揮與控制(C2)程序的缺失。遺憾的是,任務式指揮并不是一種獨立的行政或規劃職能,而是一種戰斗哲學,需要一個預先存在的生態系統才能正常運作。由于現代海軍的指揮結構、精良平臺以及對信息戰的依賴,任務式指揮無論是在總體上還是具體到通信被剝奪的環境下,都不太適合現代海軍。本文將探討海軍的集權性質、共享信息圖景和綜合作戰條令(CWD)如何因其獨特性而削弱任務式指揮的諸多優勢。本文還將探討海軍采用的精良平臺如何因資本資產風險增加、缺乏后備兵力以及許多行動需要高層批準而不適合使用任務式指揮。最后,本文將證明,任何 C2 系統(任務式指揮或其他系統)都無法解決由于態勢感知能力下降、失去超視距(OTH)目標定位和視距(LOS)通信限制而導致的通信退化環境問題。
根據美國陸軍的說法,任務式指揮是一種指揮與控制(C2)戰略,"賦予下級決策權,并根據情況分散執行"。這種 C2 方法在軍事上由來已久:美軍在二戰中仿效了德國陸軍的 Auftragstaktik 方法,該方法是對 19 世紀末普魯士軍隊戰略的改編。任務式指揮旨在通過設定高層次的目標(任務式命令)和指揮官的意圖,然后讓下屬找出完成目標的最佳手段,從而提高友軍的決策節奏。任務式指揮的指導原則是能力、互信、共同理解、指揮官意圖、任務式命令、紀律性主動性和風險接受。該術語在陸軍中廣為接受,但最近才在參謀長聯席會議主席登普西將軍 2012 年發表《任務式指揮白皮書》后在聯合出版物中流行起來。有許多人主張將其作為通信受阻環境中的一個緩解因素。甚至《聯合出版物 3-0:聯合作戰》也指出 "如果指揮官失去了可靠的通信,任務式指揮可通過基于任務式命令的分散執行來實現軍事行動"。雖然美國海軍一直拒絕正式采用任務式指揮,但該術語已悄然出現在許多海軍出版物中。
隨著海軍重新回到近乎同級別的競爭中,并有可能在通信被剝奪的環境中開展行動,海軍越來越多地轉向任務式指揮,將其作為緩解傳統指揮與控制(C2)程序損失的潛在手段。遺憾的是,任務式指揮并不是一種獨立的行政或規劃職能,而是一種戰斗哲學,需要一個預先存在的生態系統才能正常運作。由于現代海軍的指揮結構、精良的平臺以及對信息戰的依賴,任務式指揮無論是在總體上還是具體到通信被剝奪的環境下,都不太適合現代海軍。
首先,由于海軍的集權性質、共享信息圖景和綜合作戰條令(CWD),海軍的獨特性質削弱了任務式指揮的許多優勢。其次,由于資本資產風險增加、缺乏后備兵力以及許多行動需要高層批準,海軍采用的精良平臺不適合利用任務式指揮。最后,任何 C2 系統(任務式指揮或其他方式)都無法解決由于態勢感知能力下降、失去超視距(OTH)目標定位以及視距(LOS)通信限制而導致的通信退化環境所產生的問題。
海軍的決策權不能下放到艦長以下級別,這使得任務式指揮的適用性降至最低。任務式指揮的一大優勢是由于分散了指揮權,取消了多余的審批程序,從而提高了速度。然而,由于海軍以平臺為中心,決策者與作戰指揮官之間的指揮鏈環節相對較少。任務式指揮在陸軍中是合理的,因為在陸軍中,每個拿著步槍的二等兵都是能夠進行射擊的決策者,而指揮官必須將成千上萬個這樣的單位組織成一支有凝聚力的兵力。然而,任務式指揮在海軍中并不合理,典型的航母打擊群最多由八艘艦艇組成,使用火力的決定權在艦長一級。由于艦艇數量少,決策者級別高,因此海軍可以通過更加集中的指揮形式來確保最大程度的統一行動和效果。由于如今指揮海軍艦艇的指揮官和艦長將是任務式指揮的主要推動者,因此他們必須完全接受任務式指揮所要求的獨立性質。然而,這些高級軍官在其職業生涯中一直受當前海軍根深蒂固的零缺陷心態的影響,不可能很快接受任務式指揮所帶來的風險。無論指揮官的意圖多么明確,艦艇都必須作為一個整體行動,而這個整體是由艦長(一名高級軍官)控制的。任務式指揮并不適合海軍,因為它的結構阻礙了向最底層的授權,削弱了任務式指揮所要求的冒險精神以及采用任務式指揮所帶來的速度優勢。
在加強指揮結構的同時,海軍還對信息和態勢感知進行了統一分配,這就降低了任務式指揮的分權效益。任務式指揮的一個前提是態勢感知從戰術層面迅速侵蝕到作戰層面。然而,借助現代通信系統和戰術數據鏈路,艦艇、飛機和總部之間可以近乎實時的速度共享信息。先進極高頻(AEFH)衛星網絡的速度達到了 2.1 Gbps,而最新的衛星(AEFH-6,2020 年 3 月發射)被吹捧為以前容量的十倍。二戰結束后,艦長們在艦橋上作戰,用眼睛處理所有需要的數據的時代結束了。尼米茲上將認識到了這一點,并將戰斗信息中心(CIC)的前身--艦艇處理作戰所需電子信息的無窗艙室--正式確定下來,將重點放在艦艇越來越依賴的新型雷達系統上。如今,每艘海軍艦艇都擁有共同作戰圖像,可同步顯示來自每個傳感器的友軍和敵軍位置,并將其同步到圖形疊加中,供艦艇和岸上指揮部共享。雖然海軍艦艇可以也確實在使用自己的雷達,但海軍越來越傾向于使用超視距(OTH)攻擊,而且艦艇可能會與沒有相關信息的部隊作戰。在這種情況下,艦艇接收到的目標信息與總部接收到的完全相同。海軍總部的先進通信陣列甚至可以讓分隊指揮官比分隊獲得更多的態勢感知,因為他們可以獲得其他分隊的實況轉播、衛星圖像和其他高帶寬工具,而這些是海上艦艇無法獲得的。海軍在態勢感知方面向自動化傳感器的過渡增加了作戰指揮部對數據的獲取。這種顛倒了陸軍信息化模式的做法侵蝕了任務式指揮的主要優勢,使其成為海軍的一個糟糕選擇。
為了克服信息和指揮方面的問題,海軍開發了綜合作戰條令(CWD),其中已經包含了任務式指揮的主要優點。CWD 通過將艦艇編隊細分為反潛戰或反水面戰等功能戰區,解決了海軍特有的向艦長以下級別授權的困難。然后為每個作戰功能區指派一名綜合作戰指揮官(CWC)。這些 CWC 在指定戰區內集體協調其指定艦艇上的武器系統,從而實現統一行動,并使每艘艦艇都能同時處理多項職能,而不會使各艦艇艦長負擔過重。其結果就是任務控制試圖創建的分散執行類型。聯合出版物 3-23《聯合海上行動的指揮與控制》明確指出,"美國海軍戰術指揮官通常通過使用綜合作戰條令對指定兵力實施分散控制"。根據條令,綜合作戰指揮官是指派戰區中能力和訓練最好的資產的指揮官。這反映了任務式指揮的宗旨,即把決策權放在最了解態勢的地方。海軍不需要任務式指揮,因為 CWD 已經實現了靈活性、分散控制和快速反應。
任務式指揮所涉及的更大風險與海軍目前的資產不相適應,因為海軍目前的資產需要密集的資金來建造。任務式指揮的一個組成部分就是接受較低水平的風險。對于海軍來說,其平臺非常昂貴且難以更換,因此必須極其謹慎地對待任何額外風險。根據國會預算辦公室的數據,每艘 "福特 "級航空母艦將耗資 162 億美元,"阿利-伯克 "級驅逐艦 III 將耗資 18 億美元,即使是新提出的小型戰斗艦,每艘也將耗資 13 億美元。對于陸軍來說,購買一輛更新的布雷德利步兵戰車估計需要 960 萬美元。這些數字之間的差異表明,海軍的每項資產都占用了海軍多少預算。陸軍也許可以承受一些損失,而對作戰的影響微乎其微,但海軍需要最大限度地利用其擁有的艦艇,不能讓它們受到威脅。任務式指揮帶來的額外風險與海軍有限的資本資產不相容。
除了金錢上的代價,海軍還不能接受因任務式指揮所需的兵力風險增加而損失一艘戰艦的機會成本。與陸軍不同,海軍不使用可以迅速調來增援戰斗的作戰預備隊,而是將所有資產投入戰斗。如果失去一艘艦艇,海軍將不得不在沒有艦艇的情況下作戰,直到艦艇被替換。海軍目前的建造計劃允許每年建造兩到三艘潛艇和大型戰斗艦,每年最多建造四艘小型戰斗艦,每四年建造一艘航空母艦。按照這一計劃,一艘艦艇或艦隊的損失將在數年內無法得到補充。即使美國授權增加開支和造船活動,美國也無法在生產方面與大國(美國最可能的近鄰競爭對手)競爭。美國海軍目前有四家海軍造船廠,七家私營造船廠是其主要的建造工具,還有三家美國商業造船廠,海軍目前沒有與之合作,但未來可能會使用。截至 2007 年,大國有 92 家國營造船廠,15 家國內造船廠從事軍工生產。在與大國的近似對抗中,海軍在成本和數量上都無法接受一換一甚至一換多的殺傷配比。在這種赤字的情況下,任務式指揮帶來的額外風險是海軍無法接受的,海軍應該使用更加集中的 C2 來最大限度地提高效率。
作為昂貴的資本資產,海軍平臺在許多領域都具有破壞潛力,它們需要戰略和作戰指導來集中力量,這就給任務式指揮所需的共同理解造成了壓力。一艘現代美國軍艦的艦長所指揮的火力比大多數國家的整個海軍還要強大。這些火力可用于打擊水下、水面、空中、地面甚至太空的目標。在疆界不清的國際公域中,潛在目標之多令人眼花繚亂。海軍艦艇可以攻擊的許多目標都是由總統、國防部長或作戰指揮官一級批準的。《聯合司令部交戰常備規則》包含對兵力的指導,但還有 699 項針對具體任務的補充措施。這一數字顯示了軍事行動從戰術到戰略所需的復雜性和協調性。海軍深遠的破壞潛力及其許多行動的政治影響要求繼續提供集中指導。分權式方法要求艦長們不僅要對部隊指揮官的意圖有共同的理解,還要對戰略層面的意圖有共同的理解,并與政府最高層達成共識。這對任何一位海軍將領來說都是一項艱巨的任務,更不用說指揮艦艇的指揮官和艦長了。任務式指揮由于可供海軍艦艇選擇的范圍很廣,很容易造成政治災難或白費力氣,使其成為一種糟糕的 C2 選擇。
在缺乏通信的環境中,戰術指揮官將無法獲得他們所習慣的態勢感知能力,從而失去任務式指揮的諸多優勢。指揮官的意圖和態勢感知都是易逝的,使用任務式指揮不會延長這兩者的時效性。如果沒有總部的情報報告,在 SAG 或獨立行動的艦艇將只能通過其自身的傳感器和飛機來了解態勢。MH-60 是最常用的艦載機,其航程為 380NM,有可能偵察到距離艦艇 100NM 的范圍。然而,MH-60 的駐扎時間只有 4 小時,無法替代共同行動圖像的持續更新。雷達也可用于提高態勢感知能力,但會帶來額外的反探測風險。這種有限的態勢感知能力在短時間內,或在目標明確、目標位置已知的情況下是可以接受的。然而,對于任務式指揮所建議的多天時間段,最后一次情報更新的及時性將開始滯后,從而使艦艇指揮官越來越千篇一律,越來越容易受到攻擊。在高威脅環境下,如果沒有聯網能力,孤立的美國海軍兵力的態勢感知能力可能會縮小到只能看到的范圍。在這種情況下,任務式指揮中唯一對指揮官有用的部分就是任務式命令。然而,任務式指揮的核心是指揮官的意圖,這已經是 NWP-5《海軍規劃》對任何海軍命令的規定。由于根據現行海軍條令已經發布了指揮官意圖,而任務式指揮并不能為孤立的部隊提供額外的態勢感知,因此在通信受阻的環境下采用任務式指揮幾乎沒有任何益處。海軍應重點發展不受干擾的非無線電頻率通信,如激光。配備此類發射器的衛星或飛機將允許信息流動,即使是間歇性的。海軍還應在孤立的通信受阻環境中開展更多培訓,使指揮官能夠勝任解讀指揮官意圖的工作。
與態勢感知一樣,在通信中斷的環境下,失去 OTH 目標信息將使指揮員喪失遠距離攻擊的能力,而這幾乎是所有任務式或 C2 結構的要求。以網絡為中心的戰爭和通信使海軍能夠實施精確的遠程攻擊,而這正是艦隊作戰的支柱。海軍的 "戰斧 "對陸攻擊導彈(TLAM)如果制導得當,可以在 900NM 的距離上有效攻擊水面艦艇,但在通信被剝奪的環境下,它幾乎毫無用處。武裝沖突法仍然要求海軍艦艇在射擊前必須確認目標,這意味著艦艇必須暴露自己或派出飛機去確認任何目標,從而有可能暴露自己的位置。被迫等待識別和缺乏 OTH 目標信息將抑制指揮官遵守海軍最高戰術格言:"有效攻擊第一 "的能力。沒有適當的通信,海軍就無法進行遠程協同作戰。任何重大沖突都會很快演變成一場混戰,每艘艦艇都會按照自己的最佳方式使用武器。在這種情況下,C2 的類型(無論是任務式指揮還是其他)將在很大程度上變得無關緊要。任務式指揮無法克服武器射程大幅縮小的問題,而這需要在通信被剝奪的環境中加以解決。海軍重要的信息戰功能必須減少對衛星通信和航母艦載機的依賴,以便孤立的現場指揮官能夠利用本地網絡。海軍應重點為 SAG 裝備可用于提供 OTH 目標的有機遠程無人機 (UAV)。
在通信受阻的環境下,采用合作戰術的距離受到限制,這可能迫使海軍兵力嚴格按照計劃來實現目標,這有悖于任務式指揮的原則。海軍目前使用分布式殺傷力來部署分散的獨立水面行動小組(SAG)。這種分離增加了生存能力,而艦艇之間的網絡連接保持了相互支持和集中式火力(來自不同艦艇的導彈打擊同一個或多個目標)。 然而,如果沒有網絡通信,SAG 只能進行視線(LOS)通信。使用微波或毫米波系統的 LOS 通信,在 128 英尺天線(美國水面艦艇平均為 105-110 英尺)和條件良好的情況下,最大射程為 28 海里,但雨水或其他天氣會迅速衰減信號并縮短射程。由于這些限制,水面艦艇必須在彼此附近行動,并接受更大的反探測風險,才能獲得任何程度的相互支持。雖然艦艇可以繼續分散行動,但它們很可能缺乏摧毀敵方兵力所需的協調火力,因此很容易被擊敗。要取得協調效果,唯一的其他選擇就是嚴格遵守條令或預先制定計劃。使用這些技術,艦艇仍可參與合作戰術,但在艦艇失去彼此的視線后,將失去修改計劃的能力。這些方案將直接違背任務式指揮,但在海軍歷史上曾多次成功使用。海軍不應采用任務式指揮,而應將重點放在衛星加固和冗余上,以提高攻擊美國網絡的成本和政治影響,并確保海軍持續的遠距離協調能力。
一些人認為,海軍需要將任務式指揮作為其主要的 C2 原則,以平衡 C2 越來越多的技術方面。事情不會總是按計劃進行,也不會總是如預期般順利。現場的人類指揮官必須做出補償,并想辦法克服復雜情況。如果海軍的 C2 系統不允許和培養獨立思考和行動,那么海軍將只能在最不需要它的無爭議地區作戰。任務式指揮應成為海軍的信條,以便將因網絡中心戰而被擱置的人的因素重新置于海軍思維的最前沿。支持使用任務式指揮的人還會說,在通信被剝奪的環境中,海軍將失去 CWD 的許多方面,需要一種方法來繼續運作。如果不使用任務式指揮,海軍唯一的選擇就是撤退。任務式指揮原則,尤其是任務式命令,是對當今即時連接的指揮結構的微觀管理傾向的極大制衡。
海軍從一開始就重視下屬指揮官的獨立性和主動性。早在陸軍提出任務命令一詞之前,海軍最早的護衛艦艦長就已經接到了任務命令。雖然陸軍對任務式指揮的發現和應用將這一主題推到了軍事界討論的前沿,但海軍條令中已經包含了任務式指揮中適用于海軍的部分。CWD 承認,"通過對下屬的明確指導來加強執行的靈活性,并使用否定式指揮 "對其運用至關重要。NWP 5-01《海軍規劃》強調了指揮官的意圖,并以類似任務式指揮所需的方式為每個派駐單位指定任務說明。如果海軍對其指揮官目前的主動性水平不滿意,那么問題出在文化上而非條令上。海軍正式采用任務式指揮不會給海軍規劃過程帶來任何增益,反而會造成巨大的危害。
弊端來自于海軍行動過于分散。海軍在海域使用相互支援、分布式殺傷和網絡中心戰作為兵力倍增手段。這些戰術都需要密切的同步與合作才能實現,而更集中的執行方式比任務式指揮更能實現這一點。與陸軍相比,海軍在行動中還要承擔額外的風險,這既是因為海軍資產的成本增加,也是因為海軍的破壞力增加了產生負面政治影響的可能性。加強上級指揮官的參與,特別是通過談判指揮,是對這些較高風險的必要制約。海軍應繼續發展與軍種相適應的分權水平,不要正式采用任務式指揮。
海軍需要關注的是指揮官需要什么樣的工具,而不是關注在通訊不暢的環境下應采用什么樣的 C2 方法。任務式指揮提供了一個機會,即增強戰斗精神將解決海軍與攻擊其網絡的敵人作戰的問題。然而,戰斗精神必須與扎實的戰術、訓練和完成任務所需的工具相結合。各級指揮官在評估兵力、環境和對手時,必須對自己和上級誠實。嚴重依賴戰斗精神來克服兵力不匹配不是激勵,而是妄想。近似于同級別的競爭將要求海軍在戰爭的技術和人文要素方面都精益求精;任何 C2 流程,包括任務式指揮,單靠自身都是不夠的。
賽博空間戰(cyberspace warfare)正在重新定義國家安全、戰爭特點以及全球環境中的權力斗爭。然而,聯合兵力指揮官仍然重視動能戰而忽視賽博空間戰,在將賽博空間戰納入聯合規劃過程中往往處于被動地位。為了實現各領域之間的最佳平衡,運用作戰藝術打造一支強大的聯合兵力,聯合部隊指揮官必須將賽博空間戰納入他們對聯合兵力的理解中,才能有效運用賽博空間戰。雖然大多數聯合部隊指揮官很難聲稱賽博空間戰無足輕重,但許多人對待賽博空間戰的態度卻表明并非如此。這是因為聯合部隊指揮官缺乏對賽博空間領域的基本共識,而賽博空間條令和理論缺乏整合、專業軍事教育的核心課程中缺乏賽博空間戰的融入,以及推動培養和選拔當前和未來聯合部隊指揮官的文化價值觀,都直接助長了這種共識的形成。解決這三個關鍵領域缺乏賽博空間整合的問題,將使當前和未來的聯合部隊指揮官能夠有效地運用賽博空間戰,作為聯合軍備的一部分,戰勝美國的對手。
第二次世界大戰期間,海軍上將威廉-哈爾西在太平洋戰場上的領導表現出了運用海軍航空兵的高超作戰藝術。他整合航空母艦不僅僅是為了取代戰列艦,而是為了 "創建一支現代化的聯合艦隊,其中包括潛艇和陸基航空兵",其創新精神備受贊譽。十年前,52 歲的哈爾西獲得了飛行翼。這段經歷影響了他整個職業生涯對海軍航空的理解,并對第二次世界大戰太平洋戰場的戰爭指揮產生了巨大影響。他認為航空力量與海軍的未來密不可分,并評論說:"下一場戰爭中的海軍軍官最好了解他的航空知識,而且要很好!" 他對航空的理解,加上他在海軍中的發展任務,以及在海軍戰爭學院的兵棋推演,使他能夠創建一支強大的聯合兵力,將航母從以前作為 "打了就跑 "的武器轉變為屏蔽兩棲部隊和航母戰斗的高級角色。
哈爾西的例子為現代兵力面臨的有關賽博空間戰(CO)的挑戰提供了許多借鑒。1944 年,許多海軍領導人都在為艦隊與艦隊之間的決定性沖突做準備。哈爾西從自己的經驗中汲取了教訓,他超越了阻礙同時代人在聯合作戰中有效使用海軍航空兵的模式。美國海軍賽博空間戰司令部(USCYBERCOM)司令保羅-中曾根將軍說:"我們今天所處的環境確實是大國競爭的環境,在這些競爭中,權力斗爭的中心已經轉向賽博空間"。然而,現代聯合兵力指揮官(JFC)仍然重視動能戰,而忽視了CO。為了實現各領域之間的最佳平衡,并像哈爾西那樣運用作戰藝術打造一支強大的聯合兵力,聯合部隊指揮官(JFC)必須將 CO 納入他們對聯合兵力的理解中,以便有效運用 CO。
這似乎有悖常理,因為很難找到一個聲稱賽博空間戰無足輕重的聯合司令部,但許多聯合司令部對待賽博空間戰的方式卻表明并非如此。美國海軍賽博空間戰司令部領導層表示,他們經常向聯合司令部解釋賽博空間戰能提供什么,因為聯合司令部在聯合規劃中不會自動考慮賽博空間戰。這是因為聯合司令部缺乏 "共同的賽博空間知識和商定的作戰方法,無法將賽博空間任務和行動聯系起來,并將其置于聯合行動的大背景下"。哈爾西證明,在某一領域的經驗直接影響到聯合司令部在更大的聯合行動背景下有效運用該領域的能力。由于網絡空間條令和理論框架、專業軍事教育(PME)以及當前和未來聯合司令部的發展缺乏整合,聯合司令部沒有將賽博空間戰完全納入聯合規劃。
在考慮賽博空間一體化之前,有必要提供背景情況。第 688 賽博空間聯隊前指揮官邁克爾-哈拉西莫維奇上校(退役)聲稱,聯合兵力 "不知道賽博空間是我們文化的寶貴組成部分,還是配角"。然而,賽博空間戰對聯合作戰是不可或缺的,因為 "不利用網絡空間,就不可能充分發揮當今的聯合兵力"。誠然,賽博空間的考量對于聯合作戰來說是新事物。2011 年,美國國防部將賽博空間指定為一個戰域,指出賽博空間戰正在重新定義國家安全。賽博空間的穩定可通過對獨立于其所有者的機器的優勢或通過限制對手的決策和指揮控制(C2)來實現物理領域的行動自由。賽博空間戰對情報的收集、分析和利用以及威懾行動也至關重要。
賽博空間雖然重要,但卻很難理解。它是一個用于交換和利用信息的人造操作空間,但也有源自電磁兵力的物理特性的自然元素。賽博空間也是一個獨特的全球性領域,其影響并不局限于某個地理區域,這就給指揮機構和決策層帶來了復雜性。此外,賽博空間沖突可以以計算速度發生,這就要求聯合司令部對時間和空間的考慮更加動態和復雜。由于情況復雜,聯合兵力對賽博空間的思考一直參差不齊。甚至連 "賽博空間 "這一術語也容易引起誤解,因為賽博空間由成千上萬的網絡和 "賽博空間 "組成,包括政府和商業基礎設施。它被認為是一個非動能領域,但卻以機器、電纜和基礎設施的形式存在于物理世界中。專家提醒說,將賽博空間稱為一個領域意味著不準確的同質性,將其僅僅視為另一個作戰領域掩蓋了它與空中、陸地、海洋和太空等動能領域的區別。然而,賽博空間與動能領域有相似之處,都需要敏捷的思維來識別何時采用和偏離傳統的作戰概念。就像哈爾西在 52 歲時學習新的作戰系統一樣,聯合部隊指揮官也需要類似的思維靈活性來運用賽博空間戰,以發揮最大的戰斗力。
賽博空間戰的條令和理論框架必須具有凝聚力,這樣聯合部隊指揮官和規劃人員才能用共同的語言思考賽博空間戰。Harasimowicz 感嘆道:"我們的語言缺乏精確性,這一直困擾著網絡領導人。不精確會造成專業知識的缺乏,使問題變得更糟"。賽博空間戰的語言和思維精確性的基礎源于條令和理論,這些條令和理論能使人們對某一領域是什么、聯合兵力如何運用這一領域達成共識,并有利于形成標準的作戰語言。聯合部隊指揮官面臨的問題是,聯合條令不連貫,賽博空間戰理論不存在。
整個聯合兵力的賽博空間戰條令框架并未以綜合方式處理賽博空間戰。有些條令在整合賽博空間戰方面相當徹底,如賽博空間戰和多域作戰條令,而有些條令,如 C2 和聯合火力支援條令,則表現出不一致,造成了對如何使用賽博空間戰的誤解。
國防領導人認識到,傳統的 C2 條令在應用于賽博空間時有很大的局限性,即速度和靈活性,但尚未對其進行更新以應對這些挑戰。C2 條令之所以至關重要,是因為 "幾乎完全依賴賽博空間 "來進行通信、行使 C2 以及將信息傳遞給各級戰爭決策者。美國國防部擁有 15000 多個由商業基礎設施相互連接的網絡,這意味著聯合部隊指揮官往往無法獨家控制所有關鍵的網絡地形,必須了解這些限制因素并將其納入聯合規劃流程。對聯合部隊指揮官來說,C2 條令的速度和敏捷性考慮至關重要,因為賽博空間具有獨特的地形靈活性,且缺乏對象的永久性,導致只能防御內容和活動,而無法防御特定地形。陸軍網絡研究所的專家指出:"我們的 C2 條令并沒有設想一個對象可以以計算速度出現、消失、再出現和變化的環境。" 全面整合的 C2 條令將影響聯合規劃的考慮因素,承認賽博空間防御可能與進攻一樣敏捷。它更關注的是保護內容和功能,而不是防御特定的陸地、海洋或領空。
整合賽博空間戰絕對至關重要,因為如果整合不當,就會造成混亂,聯合火力支援條令就是明證。雖然將賽博空間戰納入聯合條令有助于將賽博空間戰納入標準的聯合詞匯,但專家們認為,這種特殊的整合并未有效地使賽博空間戰任務得到發展,而是試圖將其應用于不適用的情況。這源于對聯合特遣部隊(JTF-ARES)將賽博空間戰與動能戰相結合的行動效果的過度簡化。為打擊 ISIS 的網絡空間活動,JTF-ARES 執行了進攻性的賽博空間戰,以破壞和削弱 ISIS 的網絡空間活動。雖然許多方面仍屬機密,但已知的一次行動包括使用賽博空間戰手段逐個癱瘓 ISIS 指揮所,迫使 ISIS 暴露在伊拉克和敘利亞的其他指揮所。一旦暴露,聯合兵力就發動地面攻擊,使這些行動哨所癱瘓。雖然 JTF-ARES 證明了賽博空間戰在促進實現動能目標方面可以多么有效,但賽博空間戰的全面影響遠遠超出了動能效果。
對聯合火力支援框架提出異議的一個案例是美國海軍賽博空間戰司令部對抗俄羅斯干預 2018 年中期選舉的行動。美國賽博空間戰司令部在賽博空間單方面采取行動,監控互聯網研究機構的個人操作員并使其網絡癱瘓。專家認為,這是聯合火力支援框架在執行自主賽博空間戰中不再有用的一個明顯例子。 雖然將賽博空間戰統一納入條令對達成共識至關重要,但不考慮細微差別和復雜性的做法會造成長期誤解。
除了條令之外,賽博空間戰的理論并不存在。軍事網絡力量理論有助于決策者對如何利用賽博空間戰實現軍事目標和政治目的達成共識。通過這一視角來看待行動,對于聯合部隊兵力指揮官向聯合部隊指揮官提供最佳軍事建議,以及聯合部隊指揮官和規劃人員考慮、規劃和產生擴大的戰斗力都至關重要。具有凝聚力的賽博空間理論應涉及人類活動與賽博空間活動的相互交織、賽博空間如何促進目標的實現以及賽博空間戰如何有助于追求勝利。在明確的賽博空間戰條令和理論基礎上,美國國防部可以制定精確和有針對性的賽博空間政策。正如已畢業的網絡指揮官所指出的,他們在任職期間得到的一個重要教訓是,美國國防部需要制定政策來緩解諸如 C2 復雜化等對賽博空間戰的使用產生不利影響的問題。
軍事網絡理論還將賽博空間戰歸入戰爭層面,這一直是困擾聯合作戰中賽博空間戰的一個長期問題。從歷史上看,國家和部門一級的決策者將賽博空間戰視為國家政策問題,這源于對賽博空間戰可能產生意外全球影響的敏感性。其結果是抵制接受賽博空間戰的作戰和戰術影響,并將決策權集中在最高指揮層。有些集中決策是由于高層領導規避風險和對賽博空間戰的了解有限造成的。最近,美國海軍賽博空間戰司令部獲得了新的釋放權力,在這方面取得了一些進展。然而,專家們認為,更多的權力應放在行動層面,甚至戰術層面。具有全球影響潛力的授權問題非常復雜,但這場辯論至少凸顯了對具有凝聚力的網絡理論的需求,以確保將賽博空間戰的權力下放到正確的級別,從而取得聯合作戰的成功。此外,應不斷修改理論和條令,以應對不斷變化的戰爭特點,彌補當前軍事思想的不足。
如果聯合部隊指揮官的教育背景能使他們具備參與賽博空間戰的能力,那么賽博空間戰的條令和理論框架的缺陷就不會那么明顯。參謀長聯席會議主席((JCS)將 "信息環境下的全球一體化作戰 "指定為聯合軍事教育課程的一部分,但大多數院校僅用數天時間講授這一主題。除了規定的框架外,聯合兵力還要求在整個職業生涯中更多地接觸賽博空間領域,以促進熟悉和流暢。聯合人工智能中心主任約翰-沙納漢(John Shanahan)中將認為,充分的接觸需要 "將教育與培訓、實驗、兵棋推演、建模與仿真......[以及]如何將理論應用于真實世界的使用案例......[以及]如何將理論應用于真實世界的使用案例......正確地結合起來"。PME 是當前和未來的聯合部隊指揮官和規劃人員建立和加深對每個領域的理解、學習它們之間的相互關系并在可能的情況下獲得各領域實踐經驗的地方。
軍事教育和培訓必須更加重視將賽博空間戰作為一個作戰領域。要實現美參謀長聯席會議主席((JCS)的指導意圖,就必須為賽博空間戰的研究分配更多時間,并實現教學方法的多樣化。Harasimowicz認為:"如果我們想說我們重視多領域作戰,就有責任學習每個領域的知識,而不是停留在表面層次。PME 是學習賽博空間基礎知識的理想時機,通過從類似的動能領域進行銜接來了解賽博空間戰的背景,并認識到賽博空間中的人的因素。
PME 可以從熟悉的領域出發,幫助彌合技術差距。許多聯合部隊指揮官和規劃人員經常認為賽博空間戰 "技術性太強",但多位專家強調了它與海洋領域的相似之處。朱利安-科貝特爵士寫道:"正常位置不是受指揮的海域,而是無指揮的海域。理查德-克勞爾(Richard Crowell)強調了與海洋領域的相似之處,因為賽博空間就像海洋一樣廣闊,幾乎不可能在傳統意義上 "指揮"。網絡和海域內的斗爭是為了在進入和使用該領域方面獲得一些控制權,科貝特將其描述為戰爭的 "目標"。聯合部隊指揮官通過平衡時間、空間和兵力等作戰因素,并根據需要對作戰功能進行排序,從而在這兩個領域實現某種程度的控制。雖然賽博空間戰爭的特點可能有不同的時間、空間和兵力考慮,但其指導原則是高度適用的。
人與技術的交互已融入 PME,要理解人與機器之間的關系,以及網絡戰在未來沖突中的意義,就必須建立在這一基礎之上。國家和非國家行為體將捍衛和使用內容、連接性和理解力來實現作戰目標和戰略目的。有了這種認識,未來的聯合部隊指揮官將能夠創新性地整合賽博空間戰,并獲得關鍵的競爭優勢。賽博空間戰中的人的因素非常重要,因為它涉及到人、人的習慣和人的行動方式。在打擊 ISIS 的戰斗中,一名賽博空間作戰人員回憶說,他了解了對手、他們的習慣、賬戶名、密碼、手機上的應用程序以及他們打開的電子郵件。美國賽博空間戰司令部的作戰人員與訓練有素的狙擊手非常相似,他們研究目標,以便在接到 "開火!"的命令時,準確把握攻擊目標的理想時機。在賽博空間戰中,人的因素與傳統的代碼編寫功能一樣不可或缺。隨著聯合領導人加深對賽博空間領域的了解,他們將能以不同于海陸空天部隊的方式,但同樣有效地運用網絡兵力。
如果 PME 沒有將賽博空間戰完全納入其課程,就很難對賽博空間戰進行綜合思考。以海軍戰爭學院為例,為期一周的 "未來作戰專題討論會 "有助于增加對未來作戰領域的了解。然而,在賽博空間戰本應納入核心課程的情況下,這種單獨的結構卻使其長期被視為 "配角"。有些人可能同意應將賽博空間戰納入核心課程,但認為很難確定應從當前課程中刪除哪些內容。未來的聯合部隊指揮官和規劃人員將在國際關系、戰略和戰中使用賽博空間戰,因此課程應優先考慮突出這些領域中賽博空間元素的材料。
國際關系課程已經關注當代問題。在日益政治化的作戰環境中,選擇能突出賽博空間戰和非動能戰影響的讀物,對未來聯合領導人進行政治、外交和經濟考量具有終極價值。此外,正如 USCYBERCOM 為防止俄羅斯干涉選舉而采取的行動所表明的那樣,賽博空間戰的外交和政治意義只會繼續增加。就戰略課程而言,JTF-ARES 針對 ISIS 的行動突出了賽博空間戰和動能作戰的相互關系,也是從中東 "戰爭 "中吸取的重要教訓。賽博空間戰也是戰略課程的理想考慮因素,其中包括了解歷史上技術在戰爭中的應用及其演變。人類對新領域的誤解歷來存在。1932 年,斯坦利-鮑德溫(Stanley Baldwin)認為,"轟炸機永遠都能通過",這表明二戰中對空戰的嚴重誤判。空中力量類似于賽博空間,因為它要求聯合部隊指揮官和規劃人員改變對戰爭特點的思考,以考慮到空中力量為聯合作戰帶來的獨特能力。最后,聯合規劃課程應優先考慮將使用賽博空間戰的材料納入以聯合軍備、C2、多域作戰、桌面演習和兵棋推演為重點的課程。
兵棋推演、建模和模擬提供了實踐經驗,幫助聯合領導人直觀地了解該領域。Harasimowicz 讓時任空軍太空司令部司令的約翰-海滕(John Hyten)將軍參加了一個簡單的賽博空間兵棋推演,該游戲與 "奪旗 "游戲類似,包括查找和修補漏洞以及識別和利用對手的漏洞。經過四個小時的時間,賽博空間聯隊指揮官能夠與將軍就賽博空間戰進行更高級的對話。結構化、簡單、入門的兵棋推演至關重要,因為 "它能讓人感受到存在于該領域意味著什么"。聯合規劃課程已經將兵棋推演作為課程的一部分,即使是幾個小時,也能為未來的聯合部隊指揮官和規劃人員提供直觀的體驗,以全新的方式了解賽博空間領域。
如果不了解賽博空間領域的高層領導阻礙了聯合部隊指揮官將賽博空間戰納入聯合規劃的努力,那么適當的框架和賽博空間經驗對聯合部隊指揮官的益處是有限的。許多高層領導都是通過證明自己有能力指揮空、陸、海、天領域的聯合行動而晉升為高層領導的,他們往往依賴于過去的專業知識,而不是開發新的能力。其結果是將賽博空間戰降至次要領域,并在將其用于戰斗力方面滯后。聯合參謀部作戰部主任布雷特-威廉姆斯少將認為,"如果我們的高層領導不以理解其他領域作戰的方式來理解賽博空間戰,那么這將關系重大"。高級領導人推動兵力重視哪些任務,阻礙或加速賽博空間戰的整合,并為未來聯合領導層的最佳經驗融合奠定基礎。
外派任務和較長時間的接觸非常有利于積累新技術經驗,從而增強創新性聯合武器運用的能力。正如哈爾西的例子所示,聯合部隊指揮官和規劃人員的外派經歷直接影響著他們。然而,軍種文化決定了新晉領導認為哪些任務是理想的,而高級領導則通過獎勵、聘用和提拔具有理想經驗的軍官來影響軍種文化。高層領導重視賽博空間戰,這對后起之秀獲得重要的職業賽博空間戰經驗至關重要,而陳舊的思想則使未來的聯合部隊指揮官無法獲得所需的經驗,因為他們會將精力放在其他方面。
傳統思維是有代價的。空軍曾考慮提名來自太空和賽博空間領域的領導人擔任空軍參謀長(CSAF),但由于擔心過早過快偏離傳統思維,最終提名了來自航空領域的領導人。Harasimowicz 分享了留住賽博空間人才和執行賽博空間戰的一大挑戰,即 CSAF 認為賽博空間戰是一個戰略問題。這種想法束縛了部隊的賽博空間戰努力,并讓賽博空間戰(和空軍)明白,賽博空間戰是 "別人的工作"。缺乏必要經驗來重視新興領域的領導者,會使這些領域應有的感知價值和智力投資復雜化。
相比之下,賽博空間領導人擔任一些高級聯合職務則產生了積極影響。與哈爾西一樣,許多擔任賽博空間高級職務的軍官來自其他職能部門,要想在這些崗位上取得成功,學習曲線非常陡峭。無論如何,那些擁有賽博空間經驗的人不懈地游說他們的部門進行重組,如第 16 空軍,合并了非動能職能,消除了壁壘。這些領導人倡導將賽博空間戰作為作戰指揮官的輔助角色,而不僅僅是獨立的職能,但即使是他們也承認,他們的發展并不是未來可以效仿的模板。
如果沒有經驗豐富的賽博空間戰專業人員指揮聯合組織,就認為在賽博空間戰方面取得的巨大但不全面的進展將繼續下去,這是不明智的。正如哈爾西的例子一樣,聯合兵力需要了解賽博空間領域并推動其采取必要措施以有效利用賽博空間的領導人。這些領導人將確保聯合兵力在未來沖突中保持競爭優勢,取得成功。如果中曾根將軍所說的權力斗爭正向賽博空間戰轉移是正確的,那么聯合部隊現在就應該認真考慮培養和選拔具有豐富賽博空間戰經驗的作戰指揮官、軍種司令和聯合部隊指揮官,因為未來作戰的成功將取決于此。
賽博空間對當前和未來的國防戰意義重大,由于其復雜性和獨特性,聯合部隊指揮官在全面整合賽博空間戰方面舉步維艱,他們的思維也難以向這種新型戰爭過渡。雖然這些挑戰是巨大的,但解決這些挑戰的步驟包括:使賽博空間戰的條令和理論框架具有凝聚力;通過課程調整和兵棋推演將賽博空間戰納入軍事教育和培訓;培養理解并會宣傳賽博空間戰意義的高級領導人,并組織兵力有效運用賽博空間戰。與哈爾西一樣,這些措施將使未來的聯合部隊指揮官能夠更好地將賽博空間戰作為聯合軍備的一部分加以有效運用,從而戰勝美國的對手。
隨著大規模作戰行動(LSCO)決定性作戰訓練環境(DATE)場景變得更加復雜,對手兵力(OPFOR)在獵殺和瞄準(目標定位)藍軍指揮所以及關鍵資產(如整個作戰空間的火炮設備和反火力(CF)雷達)的方式上也變得更加適應。了解這一點至關重要,因為美軍非常重視使用無人機系統(UAS)進行信息、監視和偵察(ISR),以確定對手可能在時間和空間上擁有高回報目標(HPT)的位置,而 OPFOR 可以利用并取得成功,因為一個簡單的事實:他們使用紅方無人機系統進行獵殺,而且他們擅長此舉。OPFOR 不需要像美軍那樣使用紅方無人機系統進行大量的信息收集(IC),因為 OPFOR 明白,藍軍的火炮和雷達不會在大范圍內頻繁移動,因此,一旦發現 HPT,他們就可以輕松地使用紅方無人機系統與特種部隊(SPF)配合,用遠程精確火炮獵殺、瞄準和打擊藍軍的關鍵資產。如果師炮兵部隊(DIVARTY)、軍團野戰炮兵旅(FABs)和旅直接支援營(DS)都有自己的無人機系統瞄準分隊會怎樣?這將縮短從傳感器到射手的殺傷鏈,減少目標衰減,縮短目標追擊時間,減少對分配給各師和兵團情報優先事項的 ISR 資產進行動態重新分配的需求,提高主動獵殺、瞄準和塑造敵方炮兵縱深的效率,同時不干擾各自 S2/G2 參謀部的信息收集工作。美國陸軍在如何分配無人機系統方面的這一革命性根本轉變,能否為我們提供一個解決方案,讓我們在面對近似于 OPFOR 的對手時擁有并主導狩獵行動?
本文將討論一種理論,即兵團的 FAB、DIVARTY 和 BCT DS 野戰炮兵 (FA) BN 獲得由師/兵團各自下屬的戰斗航空旅 (CAB) 的一個灰鷹 (GE) 排(DS FA BN 的影子無人機系統/未來戰術無人機系統 (FTUAS) 排)組成的目標定位分隊的作戰控制 (OPCON)、 以及進行開發所需的人員,使炮兵部隊指揮官能夠為這些師和軍團指揮官主導瞄準過程。這一解決方案可確保野戰炮兵部隊能夠打擊目標、削弱敵方遠程火炮、瓦解綜合防空能力,并提高殺傷鏈的有效性,以滿足其指揮官的作戰優先級。本文還將從條令、組織、訓練、物資、領導與教育、人員、設施和政策(DOTMLPF-P)模型的角度來審視問題,為從可能的訓練概念到全軍實施的建議提供一個整體視角。
野戰炮兵司令部的固有和刻意任務是進行反擊和摧毀敵人的遠程炮兵能力。炮兵將反擊分為兩類:主動反擊和被動反擊。反應式反擊是大多數人所熟悉的形式:敵方炮兵射擊,獲取雷達探測到炮彈,我方以火箭或大炮反擊敵方(FM 3-09;ATP 3-09.12)。炮兵部隊擁有雷達資源,可以在沒有任何外部資源或增援的情況下進行有組織的反應式反擊。
主動反擊乍一看似乎自相矛盾,因為大多數人認為反擊只是被動的。主動反火是目標定位過程的結果,并賦予信息收集資產識別敵方集成火力指揮部(IFC)的任務,該指揮部由支持傳感器、C2 節點和投送資產組成(FM 3-09;ATP 3-09.12)。主動反火的目標是在敵方綜合火力指揮部成員有機會與我方交戰之前,識別并與之交戰。識別 IFC 的信息收集資產整合發生在師和軍團的 G2 部門,與對這些目標實施致命射擊的 DIVARTY 和 FAB 無關。
向分遣隊和 FAB 提供積極的 GEOINT 和 SIGINT 收集資產,可使負責擊敗敵方 IFC 的總部開展自己的 IC 行動,以探測(或發現并固定)IFC 資產并迅速打擊目標。這就為總部提供了完成這一任務的資源。目前的條令和信念將這一任務交給了 DIVARTY 和 FAB,但沒有提供必要的資源。
在作戰人員演習期間進行的 LSCO 訓練場景中,FAB 的主要任務是開展軍團級打擊行動和加強師級整形行動,而 DIVARTY 的任務是控制師的內建和附屬 FA 單位,與師的火力支援單位 (FSE) 密切協調,并開展間接火力支援 (FS) 行動,以持續開展行動,支持師的機動計劃(HQDA,2020 年)。盡管美國陸軍師團級參謀部在利用來自多情報學科、聯合空中、網絡和電磁活動(CEMA)以及空中 ISR 的眾多高度先進的技術效果方面非常有效,但由于 OPFOR 意識到可以在整個作戰空間內開展積極的獵殺技術,因此藍軍仍在繼續苦苦掙扎。作為獨立自主的近似對手,OPFOR 不斷改進其獵殺和瞄準過程,因為他們明白,在戰爭中,你必須擁有 "頂級掠食者和積極獵殺 "的心態。
在作戰過程中,OPFOR 并不是戰無不勝、無堅不摧的,但 OPFOR 參謀部確實明白,要想掌握主動、主導戰斗,就必須在藍軍摧毀自己的關鍵資產之前,通過摧毀遠程火炮設備和 CF 雷達等藍軍關鍵資產來主導狩獵。OPFOR 通過使用 "哈比 "無人作戰飛行器(UCAV)和 "提普查克 "炮兵目標捕獲無人機(TAAV),能夠積極地實現這一目標。雖然美軍培訓對象對 OPFOR 的無人機系統戰術有一定的了解,并可要求提供《全球裝備指南》(WEG)中的反無人機系統元素、EW/SIGINT 和 GPS 加固能力,但 OPFOR 仍可通過積極的獵殺和瞄準技術在整個作戰空間取得決定性優勢,從而以比藍方兵力更快的速度識別、瞄準和塑造藍方兵力。雖然這對情報和火力參謀人員來說可能會變得非常混亂和復雜,但這卻是贏得棋局的一個簡單方面。有些人認為國際象棋的目標是將王,其實不然。雖然將死是贏得棋局的總體手段,但國際象棋的總體戰略目標是控制棋盤,盡可能多地清除對方的物資,暢通無阻地進行機動,并利用車、象和后等遠程棋子主導戰斗,以實現戰略將死。
約翰-安塔爾(John Antal)在其關于第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭的文獻中贊同這一觀點,他暗指在現代戰爭這一立體棋局中,阿塞拜疆之所以能保持優勢,是因為他們先發制人,先下手為強,保持了主動權,并將火力和機動融為一體,同步進行,迫使亞美尼亞不得不對他們的舉動做出反應,再也無法挽回(安塔爾,2021 年)。文獻中提到的另一個重要方面是,這是第一場主要由使用無人武器決定勝負的現代戰爭。阿塞拜疆利用 BAYRAKTAR TB2 無人空中戰車 (UCAV)、HAROP 游蕩彈藥 (LM) 和精確遠程火炮不斷打擊和摧毀亞美尼亞的火炮、雷達和防空陣地,從而主導了戰爭,并占領了關鍵地形和重要目標(Antal,2021 年)。在進攻現實主義方面,由于作戰部隊需要積極維護生存安全,他們不斷尋求削弱訓練對象(TA)壓倒性的技術能力和競爭實力,利用紅方無人機系統進行優先瞄準,塑造縱深而非信息收集,以增強自身在戰斗空間的主導地位。通過將無人機系統直接分配到最底層進行偵察和目標捕獲,他們的目標追擊和從傳感器到射手的殺傷鏈更短、更快、更有效地瞄準訓練對象的關鍵資產。
在支持每個師和軍團級梯隊的戰斗航空旅內,通常有一個影子無人機系統/FTUAS 排,配備四架影子無人機系統/FTUAS。這些 "影子 "無人機系統/FTUAS 傳統上不攜帶武器,配備多種傳感器(全動態視頻、地面移動目標指示器、電子光學和合成孔徑雷達),用于師或軍團的信息收集優先級計劃,但也可用于直接瞄準工作。陸軍野戰炮兵戰術數據系統(AFATDS)在條令上是標準的火力協調系統,可通過按鈕式 "火力請求"(CfF)和/或 "目標搜索"(Target Prosecution Process)將無人機系統納入目標搜索過程。 聯合終端攻擊管制員(JTAC)/戰術空中管制隊(TACP)/空中支援作戰中心(ASOC)人員通過聯合攻擊請求網絡(JARN)向空中作戰中心(AOC)提出火力請求(CfF)和/或即時近距離空中支援(CAS)請求,供空中作戰中心(AOC)立即批準,而不是采用陸軍緩慢/慎重的近距離空中支援(CAS)請求流程,因為后者很可能會遭到空中作戰中心(AOC)的拒絕。然而,挑戰在于將火力任務從師或軍團的火力和瞄準小組/聯合空地一體化小組(JAGIC)下放到各自下屬的分部或 FAB(必須下放到火炮線)的過程。雖然這是決定、探測、投送、評估(D3A)的條令流程,并擁有必要的指揮權限,以清理空中、地面和彈藥釋放權限,但這大大增加了可能的目標衰減時間和殺傷鏈時間。為了最大限度地提高從傳感器到射手的瞄準效果,直接為分遣隊或軍團 FAB 提供 OPCON 的 "影子 "無人機系統/FTUAS 可為分遣隊指揮官或 FAB 指揮官的優先瞄準任務提供服務,而無需將 "影子 "無人機系統/FTUAS 從 G2 及其各自的信息收集優先任務中抽離出來交給指揮官。這樣,G2 可以積極掃描其指定的目標區域 (NAI),以滿足指揮官的優先情報請求 (PIR),而 DIVARTY 和 Corps FAB 則可以更有效地為其師和軍團指揮官掌控和管理整個目標定位工作。
設計并指定一個 "打擊單元 "目標獲取無人機系統分遣隊,該分遣隊可成為分遣隊和軍團 FAB 的 OPCON: 這項建議可行、合適,不需要對人員配備或資源進行重大調整。為實現該建議,從各師 CAB 和支持軍團的 CAB 向 DIVARTY 和軍團 FAB 分配由四個 "影子 "無人機系統/FTUAS 平臺組成的一個排,以及兩個地面控制站 (GCS)、兩個 "影子 "無人機系統/FTUAS 發射器和四至六個 15W 系列 "影子 "無人機系統/FTUAS 操作員,以便深入 DIVARTY 和軍團 HPTs 進行瞄準、獵殺和塑造。為了促進和管理瞄準過程和必要的授權,師和軍團的聯合空地一體化中心(JAGIC)將通過位于分遣隊和軍團 FAB 指揮所的 131A 和 150U 負責無人機系統任務控制管理和目標起訴。這將確保在將設備和人員分配給分部和兵團 FAB 的同時,實現目標確定的優先順序和流程,以滿足指揮官的要求。為支持 "影子 "無人機系統/FTUAS 傳感器饋送的瞄準和利用,應向分遣隊和 FAB 分配一個戰術地面站(TGS)、一個地理空間工作站(GWS)和 2 至 4 名來自軍團遠征軍事情報旅(E-MIB)的 35G(圖像情報分析員)。機體和相關設備的維護和后勤工作仍可由師支援區(DSA)和軍團支援區(CSA)內的 "影子 "無人機系統/FTUAS 連人員管理。
條令: 根據 ATP 3-09.24,情報和目標定位小組由 S2 和情報作戰職能部門領導,負責通過直接觀察、電子戰來源、人類情報、武器定位雷達、無人機系統、上級總部和聯合總部情報(G2)部門以及機動編隊,向指揮官和參謀部提供對行動和目標定位至關重要的情報信息(HQDA,2012)。雖然該條令確實就無人機系統應如何支持分遣隊和FAB行動提供了指導,但目前沒有任何政策阻止或不阻止這些參謀部請求由無人機系統組成的OPCON瞄準分隊直接向其提供瞄準服務。根據 ATP 3-09.4 第 3-4 段 根據 ATP 3-09.24 第 3-4 段,FAB 可以計劃和使用其有機火力支援資產,以及在其作戰控制(OPCON)或戰術控制(TACON)下接收的附屬火力支援資產。作為野戰炮兵作戰組織的一部分,FAB 可為這些單位提供使命、任務和支持關系,并在 FIB 計劃和命令中為下屬單位提供任務。這些可能包括額外的監視、偵察、TA 和/或其他火力支援資產。它還包括地面偵察和監視、有人駕駛航空器以及師級或更高級別的無人駕駛航空器。這些資產根據上級總部或支援指揮部的任務分析或特定任務的要求,對 FIB 進行擴充。
組織: 目前,各師在組織上已經有一個下屬的 DIVARTY 總部單位來管理下屬的 FA 營,而 FAB 則有自己的 FA 營。目前的問題是,各師和兵團的 FAB 沒有分配給他們有機的無人機系統,因此,請求無人機系統能力來瞄準目標的過程大大增加了目標起訴和殺傷鏈時間。這反過來也增加了目標衰減,使敵方 OPFOR 保持在其選擇的時間和空間使用遠程精確火炮及其紅方無人機系統打擊藍方兵力 TA 的能力。為了解決從傳感器到射手的快速殺傷鏈能力差距,師團指揮官將無人機系統瞄準分隊 OPCON 分配給師團 FAB 是一個可行且合適的建議。在集體訓練活動中,如作戰人員和作戰訓練中心(CTC)輪換期間,這一解決方案可以成為更好的組織結構,以便在實時作戰部署情況下使用概念驗證之前測試和驗證理論。
培訓: 目標捕獲無人機系統分遣隊解決方案不是因為缺乏培訓或培訓不足造成的。該解決方案要求在集體訓練活動之前,增加分部目標小組、軍團目標小組、"影子 "無人機系統/FTUAS 分遣隊和 E-MIB 輔助人員之間的綜合訓練,以減輕可能出現的能力差距的影響。
裝備:為實現這一解決方案,建議配備的必要裝備包括一個排的四個 "影子 "無人機系統/FTUAS 平臺、兩個通用控制系統、兩個 "影子 "無人機系統/FTUAS 發射器、一個 TGS 和一個 GWS,以執行瞄準和 GE 傳感器探測行動。影子無人機系統/FTUAS 平臺、發射器和 GCS 必須在已建機場運行。根據 "影子 "無人機系統/FTUAS 排距離遠程監視系統(LRS)的遠近以及確定目標的位置,需要使用衛星地面數據終端(SGDT)和視線外(BLOS)操作。
領導和教育: 為提高擬議解決方案的領導能力,建議開展無人機系統/作戰人員培訓、阿拉巴馬州拉克堡的空中騎兵領導課程(ACLC)、拉斯維加斯內利斯空軍基地的聯合火力課程(JFC)以及拉斯維加斯內利斯空軍基地的空中作戰中心課程(AOCC)。這些課程將有助于填補無人機系統和無人機系統整合到目標定位支持方面的知識空白,并為無人機系統操作人員和目標定位人員創造共同的理解。
人員: 為實現這一解決方案,建議配備以下必要人員:1 名 150U 戰術無人機系統操作技術員、1 名 131A 野戰炮兵瞄準技術員、6 名 15W 影子無人機系統/FTUAS 操作員、4 名 15E 維護員和 2 至 4 名 35G。另一個人員建議是每天推送所需的脆弱性窗口(VUL)次數,因為這將決定所需的人員支持、能力、任務要求,并允許人員為滿足要求進行規劃。
設施: 建議的解決方案不是由于缺乏操作、維護或基礎設施不足造成的。建議的解決方案也不需要對維護或后勤支持進行重大調整。建議設立一個配備 SGDT - BLOS AV 控制的影子無人機系統/FTUAS 前哨站。
政策: 目前沒有任何國防部、機構間或國際政策阻止師或軍團指揮官執行從其各自支持的 CAB 到下屬 DIVARTY 和 FAB 指揮官的目標 UAS 分遣隊 OPCON 命令。
總之,為提高從傳感器到射手的殺傷力,減少殺傷鏈以加快目標追擊速度,建議為師和軍的 FAB 分配一個 OPCON 無人機系統 "打擊單元 "目標分遣隊。為了開始培訓和概念驗證周期,建議采取的步驟是在俄亥俄州空軍研究實驗室請求通過 "網絡綜合訓練演習"(Operation Jaded NITE)模擬效果,作為概念驗證,然后再請求實際實施。擬議解決方案中的建議步驟將包括 TEA 管理機構、所有參與者、具備 JARN 能力的 TACP 要素、機構間培訓中心(ITC)、軍法署署長(JAG)和首席數據官(CDO)在多個場景中進行即時熱沖洗,以現場討論和完善 TTP。最終結果是,這將使 DIVARTY 和 Corps FAB 目標小組能夠積極獵殺、鎖定目標并深入塑造各自的 HPT,以滿足指揮官的優先要求。
無人機系統分配的這一轉變使 DIVARTY 和 FAB 指揮官能夠直接擁有并更有效地管理其指揮官在作戰空間內各自行動區域內的目標定位過程,同時仍能確保師和軍團的 G2 能夠將剩余的影子無人機系統/FTUAS 和其他多情報學科能力用于 ISR 和 IC。在實施 CTC 輪換和部署之前,應在預定的部隊作戰人員等集體訓練活動中分析和實施這一建議的解決方案。行動后審查(AAR)和建議的觀察報告應審查火力整合計劃、JAAT 行動、SEAD 行動后以及網格區域參照系統(GARS)殺傷盒的使用情況。瞄準過程,如開放/關閉/熱/冷時間、多層瞄準、彈藥彈道、彈著點(POI)爆炸影響半徑、最大軍械(MAX ORD)建議、炮靶線(GTL)、火力消除沖突的有效性,以及通過 Link-16 對無人機系統資產進行提示、混合和冗余,以提高從傳感器到射手過程的有效性。隨著未來 FTUAS 和垂直起降(VTOL)無人機系統等無人機系統資產被引入美國陸軍和聯合兵力庫存,應考慮將這些先進的、能力更強的資產和能力添加到作戰和戰略級目標分遣隊中。這些資產將確保美國陸軍、聯合兵力和伙伴國做好準備,在多領域環境中作戰,在復雜的世界中取勝。
作者簡介:
CW3 Sims 曾擔任 MCTP 行動組--查理的全資源情報 OC/T,現任第 7 自衛隊(A)全資源生產科(ASPS)科長。他曾參加過 "伊拉克自由行動 "和 "持久自由行動"。
MAJ Davis畢業于指揮與參謀學院。他曾擔任旅 FSO 和 FA BN XO,為 STRYKER 旅戰斗隊提供支持。他曾在 NTC 擔任 OC/T,目前在 MCTP 任職。他曾參加伊拉克自由行動和自由哨兵行動。CW3 Eric D. Hauser 是一名 150U(無人機系統操作技術員),曾擔任 CUOPs/FUOPs、航空安全官、排長、飛行操作 OIC、操作 OIC,并在 USAACE NCOA 制定了 15E ALC 計劃。CW3 Hauser 在 19 年的職業生涯中一直致力于將有人駕駛航空和無人機系統集成到陸軍/聯合系統以及各級任務規劃流程中。他成功領導了能力/流程的創新,將航空、軍事情報、炮兵和防空資產融合在一起,加快了對目標的攻擊。他目前在第 5 特勤大隊軍事情報連服役,曾多次參加 "堅定決心行動"(Operation Inherent Resolve)、"持久自由行動"(Operation Enduring Freedom)、"伊拉克自由行動"(Operation Iraqi Freedom)和 "自由哨兵行動"(Operation Freedom's Sentinel)。
如果海軍陸戰隊要與近似對手競爭,海軍陸戰隊必須將人工智能(AI)作為一種決策支持系統(DSS),以加快規劃-決策-執行(PDE)周期,從而在認知、時間和致命性方面取得優勢。
信息系統和監視技術正在改變戰爭的特點,使較小的部隊也能分布和影響較大的區域。但是,目前的指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察系統(C4ISR)以及機器人和自主系統(RAS)都是人力密集型系統,會產生大量數據,海軍陸戰隊必須迅速利用這些數據來提供可操作的情報。由于遠征高級基地行動(EABO)要求部隊規模小、分布廣、復原力強,必須迅速做出明智決策,才能在各種不斷發展和演變的威脅面前生存下來,因此這就存在問題。
使用數據分析和機器學習的人工智能處理、利用和傳播信息的速度比人類更快。配備了人工智能 DSS 的 EAB 指揮官將以比對手更快的速度做出更明智的決策。然而,在實現這一目標之前,目前還存在著巨大的障礙。海軍陸戰隊必須為 EABO 制定一個人工智能支持概念,并將其納入海軍作戰概念中,充分確定人工智能工作的優先次序和資源,并為企業數據管理提供資源,以最大限度地利用數據分析和機器學習來發現數據庫中的知識(KDD)。此外,海軍陸戰隊必須利用美國陸軍的人工智能實驗和概念開發來實現多域作戰(MDO)。最后,海軍陸戰隊應確定當前可通過狹義人工智能加以改進的技術和作戰領域。
指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察(C4ISR)以及機器人和自主系統(RAS)技術的普及正在改變戰爭的特點,使較小的部隊能夠分布和影響更大的區域。然而,作戰期間收集的數據正在迅速超越人類的認知能力。早在 2013 年,美國國防部就指出:"ISR 收集和......收集的數據急劇增加。我們繼續發現,我們收集的數據往往超出了我們的處理、利用和傳播能力。我們還認識到,就戰術層面的分析人員數量而言,PED 的資源需求可能永遠都不夠"。
如果能迅速加以利用,C4ISR/RAS 數據將為指揮官提供戰勝敵人的信息優勢。但是,從這些來源獲取及時、可操作的情報需要大量人力,而且必須通過人工手段對數據進行快速處理、利用和傳播(PED)才能發揮作用。如果遠征軍要通過 C4ISR 與近鄰競爭并獲得競爭優勢,這對海軍陸戰隊來說是個問題。這些豐富的信息可以加快計劃-決策-執行(PDE)周期,但如果不加以管理,就會使領導者被信息淹沒,猶豫不決。必須采取相應措施,利用新技術實現數據自動化和管理。如果海軍陸戰隊要與近似對手競爭,海軍陸戰隊必須將人工智能(AI)作為決策支持系統(DSS),以加快 PDE 周期,從而在認知、時間和致命性方面取得優勢。
本文旨在證明,利用人工智能技術可加快指揮官在其環境中的觀察、定位、決策和行動能力。本文承認,但并不打算解決射頻通信、信息系統和組織變革中出現的技術問題的重大障礙。本文分為四個不同的部分。第一部分重點討論不斷變化的安全環境和新興技術帶來的挑戰,以及這些挑戰將如何影響指揮官。第二部分討論技術解決方案、決策模型,以及人工智能作為 DSS 如何為 EAB 指揮官創造認知、時間和致命優勢。第三部分將在未來沖突中,在 EAB 指揮官很可能面臨的假想作戰場景中說明這種系統的優勢。最后一部分重點討論了實施過程中遇到的障礙,并對今后的工作提出了建議。
自 2001 年以來,海軍陸戰隊在 "持久自由行動"(OEF)、"伊拉克自由行動"(OIF)和最近的 "堅定決心行動"(OIR)中重點打擊暴力極端組織(VEO)和反叛亂戰爭。美國武裝部隊所處的是一個寬松的環境,有利于技術優勢、不受限制的通信線路和所有領域的行動自由。隨著 2018 年《國防戰略》(NDS)和海軍陸戰隊第 38 任司令官《司令官規劃指南》(CPG)的出臺,這種模式發生了變化,《司令官規劃指南》將大國競爭重新定為國家國防的首要任務,并將海軍陸戰隊重新定為支持艦隊行動的海軍遠征待命部隊。
為了支持這一新的戰略方向,海軍陸戰隊開發了 "先進遠征作戰"(EABO),作為在有爭議環境中的瀕海作戰(LOCE)和分布式海上作戰(DMO)的一種使能能力。EABO 為聯合部隊海上分隊指揮官或艦隊指揮官提供支持,在反介入區域拒止(A2/AD)環境中提供兩棲部隊,以獲取、維持和推進海軍利益,作為控制海洋的綜合海上縱深防御。然而,EABO 對部隊提出了一些必須考慮的具體挑戰。這些挑戰包括在所有領域與近似對手的競爭、對新興技術的依賴、人員與能力之間的權衡,以及地理距離和分布式行動帶來的復雜性。總的主題是如何通過在關鍵點上集成人工智能技術來克服這些挑戰,從而增強指揮官的 PDE 循環。
如果情報驅動軍事行動,那么海軍陸戰隊就會出現問題。如前所述,數據收集的速度超過了戰術層面的處理、利用和傳播(PED)過程。數據本身是無用的,必須經過組織和背景化處理才有價值。根據認知層次模型(圖 1),數據和信息對形成共同理解至關重要。聯合情報流程通過規劃和指導、收集、處理和利用、分析和制作、傳播和整合以及評估和反饋這六個階段來實現這一目標。C4ISR/RAS 的擴散擴大了收集范圍,但 PED 卻沒有相應增加。除非采取措施實現信息管理自動化,否則指揮官將面臨信息超載和決策癱瘓的風險。
信息超載是指由于一個人無法處理大量數據或信息而導致的決策困難。 羅伯特-S-巴倫(Robert S. Baron)1986 年關于 "分心-沖突理論"(Distraction-Conflict Theory)的開創性研究表明 執行復雜任務的決策者幾乎沒有多余的認知能力。由于中斷而縮小注意力,很可能會導致信息線索的丟失,其中一些可能與完成任務有關。在這種情況下,學習成績很可能會下降。隨著分心/干擾的數量或強度增加,決策者的認知能力會被超越,工作表現會更加惡化。除了減少可能關注的線索數量外,更嚴重的干擾/中斷還可能促使決策者使用啟發式方法、走捷徑或選擇滿足型決策,從而降低決策準確性。
鑒于 Baron 的結論,C4ISR/RAS 將降低而不是提高戰術指揮官的決策能力。筆者在擔任海軍陸戰隊作戰實驗室(MCWL)科技處地面戰斗部(GCE)處長期間進行的研究證實了這一結論。2013 年,海軍陸戰隊作戰實驗室 (MCWL) 開展了戰術網絡傳感器套件 (TNS2) 有限技術評估 (LTA)。一個海軍陸戰隊步槍連及其下屬排配備了空中和地面機器人、地面傳感器以及戰術機器人控制器(TRC)。戰術機器人控制器使一名操作員能夠在白天或黑夜,在視線范圍外同時控制多輛戰車進行 ISR。MCWL 將這種 ISR 形式命名為多維 ISR(圖 2)。LTA顯示,使用TNS2的排級指揮官在防御、進攻和巡邏時都能迅速發現威脅,但LTA也發現了兩個重大問題:1.在軟件和機器人能夠自主分析和關聯傳感器輸入之前,海軍陸戰隊員仍需收集和整理ISR數據;2.在中高作戰壓力下... 在中度到高度的作戰壓力下......操作人員會超負荷工作......無法探測和識別目標,并普遍喪失態勢感知能力。
海軍陸戰隊情報監視和偵察--企業(MCISR-E)正在通過海軍陸戰隊情報中心(MIC)、海軍陸戰隊情報活動(MCIA)與戰斗支援機構(CSA)和國家情報界(IC)連接,納入預測分析流程,以解決這些問題。通過海軍陸戰隊情報活動(MCIA),MCISRE 解決了全動態視頻(FMV)聯合 PED 支持問題,并于 2017 年成立了全動態視頻聯合 PED 小組,該小組具有全面運作能力,每周 7 天提供 12 小時支持,費用由 14 名分析員和 3 名特派團指揮官承擔。
雖然這是朝著正確方向邁出的一步,但由于人力需求量大,這可能證明是不夠的。EAB 指揮官必須依靠地理位置相隔遙遠的上級總部提供的、通過有爭議的電磁頻譜傳輸的情報成品。海軍陸戰隊司令部的 MIX 16(海軍陸戰隊空地特遣部隊綜合演習)實驗結果證實了這一結論: "未來戰爭將在具有挑戰性的電磁環境中進行,分布在各地的部隊......從上級總部 "伸手回來 "獲取日常情報援助的能力可能有限,而且無法依賴"。此外,在戰術和作戰層面增加更多的分析人員會導致循環報告,這只會加劇信息超載問題。
根據《EABO 手冊》,EAB 必須 "產生大規模的優點,而沒有集中的弱點"。美國陸軍在 2016 年進行的實驗表明,較小的單位有可能分布并影響較大的區域(圖 3)。有人無人協同作戰概念(MUMT)認為,采用縱深傳感器、縱深效應和支援行動的部隊可實現戰斗力并擴大其影響范圍。
然而,DO 和 EABO 是零和博弈。C4ISR 和 RAS 技術可以讓部隊分布得更遠,但實驗表明,規模經濟會喪失。增加兵力將增加所有領域的需求。正如皮涅羅在 2017 年的一篇研究論文中總結的那樣:"當部隊分散時,就會失去指揮與控制、情報和火力等輔助功能的效率。"在后勤方面也是如此。這種 "DO 困境 "可以用以下經過修訂的 "三重約束范式 "來表示(圖 4)。隨著部隊的分散,一個領域的整合將削弱另一個領域的能力。如果 EAB 指揮官能在不增加 EAB 占地面積的情況下提高能力,就能重新獲得規模經濟效益。智能技術整合可以解決這一問題。
人工智能展示了解決 PED 問題和 EABO/DO 困境的最大潛力,同時為指揮官提供了對抗性超配。據審計總署稱,"人工智能可用于從多個地點收集大量數據和信息,描述系統正常運行的特征,并檢測異常情況,其速度比人類快得多"。由聯合規劃流程(JPP)提供信息的人工智能系統可以產生更快、更明智的 PDE 循環。如果海軍陸戰隊想要實現 EABO,就不能僅僅依靠人類。相反,未來的關鍵在于如何利用人工智能來增強人類的決策能力。
研究表明,人類的決策并不完美,在復雜和緊張的情況下會迅速退化。人類的決策在很大程度上是憑直覺做出的,并在進化過程中不斷優化,通過使用判斷啟發法(偏差)來防止認知超載。偏差是快速決策的捷徑,它根據以往的經驗和知識做出假設。36 偏差是一種快速決策的捷徑,它根據以往的經驗和知識做出假設。雖然這些決策已經過優化,但并沒有參考因啟發式方法而被否定的大量數據。由于這些決策都是基于以往的經驗和現有的知識,人們在面對混亂的新情況時可能毫無準備。如前文所述,這對 EAB 指揮官來說是個問題。決策支持系統可以提供幫助。
決策支持系統可以是一個人用來提高決策質量的任何方法。海軍陸戰隊營長利用其參謀人員和聯合規劃流程 (JPP) 提供專家判斷來提高決策質量,而商業部門也越來越依賴于決策支持系統和人工智能來處理大量數據。在本文中,決策支持系統被定義為 "幫助用戶進行判斷和選擇活動的基于計算機的交互式系統",也被稱為基于知識的系統,因為 "它們試圖將領域知識形式化,使其適合于機械化推理"。大多數 DSS 都采用西蒙的有限理性理論(Theory of Bounded Rationality)來建模,該理論承認人類在信息、時間和決策認知方面的局限性。西蒙提出了一個四步模型(圖 5),包括:1.觀察現實的智能;2.制定和衡量標準和備選方案的設計;3.評估備選方案和建議行動的選擇;以及 4.根據信息采取行動的實施。4. 執行,根據信息采取行動,最后反饋到第一步。
指揮官決策的兩個關鍵要素是選擇活動和推理。選擇活動,也稱為選項意識,是指在某種情況下對不同行動方案或備選方案的認識。選擇意識為指揮官提供了通往解決方案的不同途徑。能夠自主分析海量數據的 DSS 可能會揭示出以前不知道的選項。推理是一種邏輯思維能力。通過構建決策過程,數據支持系統可以不帶偏見和感情色彩地對數據得出結論。一些研究表明,在現實環境中,簡單的線性決策模型甚至優于該領域的專家。
DSS 有不同的類型,而類型決定了其性能和對人類增強的效用。智能決策支持系統(IDSS)是與作戰行動最相關的系統,因為它使用人工智能技術和計算機技術來模擬人類決策,以解決實時復雜環境中的一系列問題。在本文中,它將被稱為人工智能決策支持系統或 AI-DSS。它由一個數據庫管理系統(DBMS)、一個模型庫管理系統(MBMS)、一個知識庫和一個用戶界面組成,前者用于存儲檢索和分析數據,后者用于獲取結構化和非結構化數據的決策模型。人工智能-決策支持系統結合了人類構建問題結構的能力,以及通過統計分析和人工智能技術來支持復雜決策的系統,從而壓縮了 PED 流程(圖 6)。
約翰-博伊德上校(美國空軍退役)被譽為機動作戰條令及其相應心理過程模型的主要作者之一。通過對實驗性戰斗機的研究,他認識到 "錯配有助于一個人的成功和生存,以及敏捷性和節奏之間的關系,以及如何利用它們使對手的感知現實與實際現實相背離"。為了解釋這些不匹配,他提出了一個 PDE 循環,后來被稱為 OODA(觀察、定向、決定和行動)循環(圖 7)。博伊德認為,誰能通過歸納或演繹推理更快地執行這一過程,誰就能獲勝。通過將人工智能融入 OODA 循環,EABO 指揮官可以獲得對敵決策優勢。正如伯杰司令在其規劃指南中所說:"在任何規模的沖突環境中,我們必須比對手更快地做出并執行有效的軍事決策。
更好的信息和選擇有助于做出更迅速、更明智的決策,同時減輕認知負擔。EAB 部隊將面臨超音速和潛在的高超音速武器,這將使他們幾乎沒有時間做出充分知情的決策。EAB 指揮官將被迫利用大量有人和無人傳感器平臺感知威脅,并迅速確定行動方案。
人工智能輔助 OODA 循環(圖 8)直觀地描述了 EAB 指揮官如何借助人工智能技術做出決策。它將博伊德的 OODA 循環作為指揮官 PDE 循環的基礎。這反映出指揮官是決策過程的中心,也是情報和決策支持的主要消費者。下一層是國家情報總監辦公室(ODNI)的六步情報循環,用于將數據處理成情報。下一層是西蒙的有界理性模型,用于描述 AIDSS 如何嵌套在 EAB 指揮官的決策框架中。最后,使用狹義人工智能增強的外部代理被疊加以代表物理工具(如 RAS、武器系統、AI-DSS 和圖形用戶界面 (GUI))。在關鍵點集成狹義人工智能,以實現傳感器操作和利用、數據和情報的 PED 以及武器使用的自動化,從而減少人力并壓縮 PDE 周期時間,為指揮官創造可利用的優勢窗口。
由于 EAB 指揮官將在一個簡樸、分散和資源有限的環境中工作,他必須重新獲得在這些方面失去的效率,以超越對手。AI-OODA 循環將按以下方式解決問題。在執行任務前,指揮官進行任務分析/人員規劃流程,以確定指揮官的關鍵信息需求(CCIR)(優先情報需求(PIR)/友軍情報需求(FFIR))以及與上級總部意圖相關的任務(作戰空間的情報準備(IPB)、行動區域、任務、約束/限制等)。
在步驟 1. 觀察階段,指揮官收集有關作戰環境、敵我態勢和友軍態勢的數據,以驗證 IPB 中的基準假設并更新態勢感知。為此,將利用國防部云服務和配備計算機視覺和機器學習技術的無人系統提供的多源情報,自主分析環境,查找 CCIR。這些系統在收集和識別 CCIR 時,可根據威脅程度和排放控制(EMCON)狀態采取兩種行動方案:1. 從云和/或邊緣 AI 平臺(AI-DSS)分發/縮減信息;2. 限制通信并返回基地進行開發。從這一過程中收集到的數據將反饋到第二階段--定向,以確定其意義和相關性。
在步驟 2. 在第 2 步 "定向"階段,指揮官要對收集到的大量數據進行意義分析,以便做出適當的決策。隨著數據池的不斷擴大,第一步的輸出結果必須由人工進行處理,這將耗費大量的時間和資源。如果處理不當,指揮官就有可能因信息過載而無法確定行動方案。研究表明,在面臨信息超載等人類認知極限時,人們會使用次優的應對策略,從而導致認知偏差。第二步是當前流程中的瓶頸,也是人工智能輔助決策支持系統(AI-DSS)緩解信息過載和縮短 PDE 周期的理想場所。
AI-DSS 的優勢在于它可以自主地以數字方式整合來自無限量來源的數據,包括多源情報、RAS、鄰近邊緣 AI 節點、開放源數據以及最終基于國防部云的服務,以生成決策輔助工具、預測性威脅預報或響應行動方案。通過監控這些來源,人工智能可利用 KDD 推斷出模式和意義,以探測敵方意圖,并在人工智能-OODA 循環的第 4 步中利用 F2T2EA(發現、修復、跟蹤、瞄準、交戰、評估)的殺傷鏈模型做出反應。與計算機網絡防御(CND)中使用的技術類似,EABO 部隊可以探測敵人的行動,將敵人的殺傷鏈指標與防御者的行動方針聯系起來,并識別出將敵人的個別行動與更廣泛的戰役聯系起來的模式,從而建立起陸基情報驅動的 SLOC(海上交通線)防御(IDSD),以控制當地海域。現在,他的情報系統已獲得最佳數據,并輔以人工智能生成的行動方案 (COA),為第 3 步 "決定 "做好準備。
在步驟 3. “決定”步驟中,指揮官現在可以決定采取何種行動方案來實現預期結果。AI-DSS 可以推薦 COA、確定成功概率并建議后續行動或對手行動。通過圖形用戶界面,她的決定可以在整個梯隊中傳達,并傳遞給 RAS 平臺,從而在分布式作戰空間中形成一個綜合的有人無人團隊。
在步驟 4.“ 行動”中,指揮官正在執行任務,并利用反饋機制為其下一個決策周期提供信息,該決策周期已通過綜合通信、火力和指揮控制網絡進行了溝通,以確定可用和適當的武器系統。人工智能 OODA 循環將循環往復地進行下去,直到指揮官達到預期的最終狀態或情況不再需要采取戰術行動。通過利用人工智能作為 DSS,指揮官實現了以下目標:
1.融合--在梯隊中快速、持續、準確地整合來自所有領域、電磁頻譜(EMS)和信息環境的內部和外部能力;
2.優化 - 在正確的時間,以最有效和最高效的方式,向正確的目標提供效果的能力;
3.同步--將態勢感知、火力(致命和非致命)和機動結合起來進行滲透和利用的能力;以及
4.感知和行動速度--在沖突的各個階段都能識別和直觀地看到導致領域優勢和/或挑戰的條件,并采取相應行動;
確信所有數據點都以不偏不倚的方式加權,且周期速度快于敵方。
本節將通過一個小故事來解釋人工智能-OODA 循環系統在未來沖突中如何運作,從而將前面討論的主題結合起來。本節旨在從概念上向讀者概述如何使用該系統、它能解決哪些挑戰以及它能創造哪些機遇。
有幾個問題不是本文的主題,但卻是接受和開發 AI-DSS 的重大障礙。將精力和資源集中在這些領域將激發行業解決方案,并協助海軍陸戰隊制定必要的政策、程序和戰術,以實現這一概念,并使海軍陸戰隊與國防部的人工智能戰略保持一致。
第一個問題是 EABO 的人工智能支持概念。如果對問題沒有清晰的認識,海軍陸戰隊就無法在技術、培訓和實驗方面進行適當的投資。一個可以考慮的途徑是與美國陸軍合作。2019 年 8 月,陸軍未來司令部發布了《2019 年未來研究計劃--人工智能在多域作戰(MDO)中的應用》。MDO 是聯合部隊的一個概念,海軍陸戰隊可以輕松嵌套在遠征梯隊中。這項研究通過戰爭游戲得到加強,概述了在 A2/AD 環境中建立人工智能能力的要求、優勢/劣勢和作戰案例。
第二個問題是海軍陸戰隊人工智能的資源配置。國防部人工智能戰略的美國海軍陸戰隊附件在 MCWL 設立了人工智能利益共同體(COI)和人工智能處,以確定人工智能工作的優先順序和同步性,并制定海軍陸戰隊人工智能戰略。這是一個良好的開端,但還不足以滿足人工智能運作所需的資源。海軍陸戰隊必須利用美國陸軍在多域作戰中開展的人工智能工作的范圍和規模,加速技術成熟、實驗和部隊發展。軍事、戰爭和后勤部人工智能有限技術評估應重點關注人工智能-DSS 如何能夠實現、改進或完全修改與 ISR-Strike、C2、維持和部隊保護相關的任務執行。2020 年有機會與陸軍人工智能任務組 (A-AITF) 就其 20 財年人工智能操作化研究計劃開展合作。
第三個問題是企業數據管理。國防部在匯集數據并將其組合成可用的形式方面舉步維艱。為了解決這個問題,國防部數字化現代化戰略要求提供企業云數據服務,也稱為聯合企業防御基礎設施(JEDI)。司令還認識到海軍陸戰隊在數據收集、管理和利用方面的不足,以促進更好的決策。機器要進行 KDD,必須有大量可用的數據集。海軍陸戰隊必須以人工智能-DSS 和其他深度學習技術能夠利用的方式構建其數據,以獲得業務收益。
第四個問題是對人工智能技術的信任。根據美國政府問責局的說法,人工智能正在接近第三次浪潮,但并非沒有嚴重障礙: "第三波人工智能的一個重要部分將是開發不僅能夠適應新情況,而且能夠向用戶解釋這些決策背后原因的人工智能系統"。目前的深度學習方法具有強大的分析能力,但有時會產生不尋常的結果。要讓指揮官信任并在軍事行動中使用 AI-DSS,就必須具備解釋人工智能如何得出答案的能力。可解釋的人工智能是國防部和商業部門共同關注的問題,而商業部門正在牽頭研究可能的解決方案。53 可解釋的人工智能是國防部和商業部門都關注的問題,而商業部門正在引領可能的解決方案研究。了解為什么會做出好的或壞的決策,會讓人對技術產生信任,這對軍事行動至關重要。
第五個問題是邊緣計算,即 "將計算能力下推到數據源,而不是依賴集中式計算解決方案"。這是必要的,因為電磁頻譜將受到爭奪,機器將無法依賴一致的通信和基于云的計算。數據網絡架構將需要重組,以便變得更加分散,并可抵御災難性損失,每個邊緣設備都應能夠與相鄰節點進行網狀連接和通信。在實踐中,數據連接將根據威脅環境從完全連接到拒絕連接的滑動范圍進行。這樣,AI-DSS 就能對本地收集的數據進行快速、實時的 PED,為 EAB 指揮官的決策周期提供支持。此外,國防部必須在戰術邊緣提供基于云的服務,并采用 5G 數據傳輸速率,以機器速度和低延遲充分利用人工智能和 RAS。同樣,這也是與美國陸軍在多域作戰方面的合作領域。
第六個問題是,這在以前已經嘗試過。2002 年,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)創建了 PAL(個性化學習助手)計劃,作為一種認知計算系統,它可以通過學習來協助用戶完成任務,從而做出更有效的軍事決策。其主要目標之一是減少對大量人員的需求,從而使決策更加分散,不易受到攻擊。PAL 的一些功能包括將多源數據融合為單一饋送,這些功能已過渡到蘋果 Siri 個人助理和美國陸軍的未來指揮所 (CPOF) 計劃。筆者無法獲得有關 PAL 計劃局限性的詳細信息,但陸軍認識到遠征決策支持系統的必要性,目前正在精簡 CPOF。指揮所計算環境(CPCE)將多個環境整合為一個單一的用戶界面,整體重量從 1200 磅減至 300 磅,主要用于移動作戰。這是朝著正確方向邁出的一步,也是陸軍和海軍陸戰隊的潛在合作領域。
最后,MCWL 應研究在 RAS、計算機視覺、機器學習和數據分析方面的狹窄人工智能領域,這些領域可立即應用于減少指揮官的認知負荷。
當前的 C4ISR/RAS 是勞動密集型的,會產生大量數據,必須迅速加以利用,才能為海軍部隊提供可操作的情報。使用數據分析和機器學習的人工智能可以比人類更快地處理、利用和傳播信息。配備了人工智能信息系統的 EAB 指揮官將以比對手更快的速度做出更明智的決策。然而,在實現這一目標之前,目前還存在著巨大的障礙。展望未來,海軍陸戰隊必須制定一個與海軍作戰概念相匹配的海軍陸戰隊作戰概念,對人工智能工作進行充分的優先排序和資源配置,對企業數據管理進行資源配置,以最大限度地利用數據分析和機器學習來發現數據庫中的知識(KDD),并利用美國陸軍的人工智能實驗和概念開發來實現多域作戰(MDO)。此外,海軍陸戰隊應確定當前可通過狹義人工智能加以改進的技術和作戰領域。
海軍陸戰隊不能再依賴過時的決策支持系統和信息管理方法來進行戰術決策。隨著友軍和敵軍利用技術獲取戰術利益,指揮官的信息負荷將繼續增加。人工智能決策支持系統可以解決這個問題。軍事指揮與控制發展計劃》(MCDP 6)指出了這一點的必要性:"無論時代或技術如何發展,有效的指揮與控制都將歸結為人們利用信息做出明智的決定和行動....,衡量指揮與控制有效性的最終標準始終如一:它能否幫助我們比敵人更快、更有效地采取行動?
隨著美國海軍陸戰隊的重點轉向大國對手,它必須解決訓練和裝備方面的不足,以保持電磁頻譜(EMS)中的彈性通信,否則就有可能在未來的沖突中無法通信。
美國海軍陸戰隊的行動依賴電磁頻譜來支持關鍵功能,包括指揮、控制、通信、情報、監視和偵察。在最近的大規模作戰行動中,美國海軍陸戰隊面對的敵人在干擾或爭奪電磁頻譜的技術能力方面相對較低。隨著大國競爭的興起,這種威脅已經發生了變化。同行對手已準備好挑戰美軍在有爭議的電磁環境中作戰的能力。美國海軍陸戰隊在關注同級對手的同時,需要提高對這種有爭議環境中作戰的理解和熟練程度。美國海軍陸戰隊應研究戰爭博弈技術的進步,并投資于抗電磁干擾能力更強的通信系統,以訓練和裝備部隊應對同行競爭。戰爭博弈技術的進步為海軍陸戰隊提供了一個寶貴的學習工具,使未來的領導者做好準備,在這個不明確、不熟悉的環境中開展行動。設備投資將實現一個多樣化、有彈性的通信系統,能夠在與同行國家的沖突中幸存下來。
美國海軍陸戰隊目前缺乏在有爭議的電磁頻譜環境中開展軍事行動的訓練或裝備。重新審視舊的理論,并將電磁頻譜作戰引入戰爭游戲和軍種演習,將提高美國海軍陸戰隊與同級對手競爭的能力。
旨在爭奪聯合部隊作戰準入的武器系統的出現,為許多國家提供了防止入侵其周邊領域的低成本選擇。由于認識到這些武器對美軍構成的威脅,參謀長聯席會議制定了 "聯合作戰準入概念"。該概念的第一個子概念是 "空海一體戰",即使用空軍和海軍資產擊敗復雜的A2/AD系統的聯合概念。按照JOAC的初衷,本文考慮了使用美國陸軍和美國海軍陸戰隊炮兵和防空炮兵資產的跨域能力來對抗反介入威脅,同時為聯合部隊的利益再現相同的能力。它解釋了炮兵資產作為一種可快速部署、靈活的威懾選擇為聯合部隊指揮官帶來的戰略利益,以及在爭奪制海權的戰斗中為海上部隊指揮官帶來的作戰利益。最后,它向聯合部隊提出了整合功能和發展未來能力的建議,以便有效地使用這些資產來支持海上部分。
戰爭的未來已經確定,聯合全域作戰(JADO)是美國防部和各軍種作戰方式的重點。國防戰略為軍隊制定了新的優先事項,并將重點放在同行和近鄰的威脅上。聯合全域作戰是定義未來戰爭的關鍵概念。隨著各軍事部門對新技術的調整,訓練將需要反映不斷增長的威脅、能力和對整合的挑戰。戰斗指揮官要求JADO攻擊者,進行實戰演習和虛擬兵棋推演,作為培訓JADO藍軍、攻擊者和決策者的支持性方法。
參謀長聯席會議主席馬克-米利將軍規定了美國防部JADO的角色。美國陸軍負責后勤,美國海軍負責全球和聯合火力,海軍陸戰隊和美國太空部隊的角色在非機密出版物中沒有明確規定。美國空軍負責JADC2的角色。隨著各軍種的發展、訓練和整合,他們需要與對手進行訓練、戰斗和體驗失敗。美國防部還需要檢查現有的聯合結構和條令,為JADO演習和兵棋推演創建侵略者(Hitchens, 2020)。
在空戰管理系統(ABMS)內使用戰術云是支持JADC2的最新技術。這套系統和傳感器旨在幫助整合所有領域的先進通信。據戈德費恩將軍稱,其意圖被稱為 "聯合作戰的Uber "或 "所有傳感器,所有射手"。這些不同的技術正在被訓練、測試,并在不同的獲取或操作階段進行評估。"JADC2不可能是實現融合的單一方法,而必須是針對構成擴大戰場的幾種不同環境的若干解決方案的綜合體,"(Broome, VIII)。該技術需要針對每個領域進行測試和訓練。
美國陸軍戰爭學院在2020年發表了一份名為《聯合全域作戰的指揮》報告。作者剖析并重新審視了目前的武裝部門,不包括太空部隊和海岸警衛隊,目前和未來的聯合能力。"由于缺乏信任,目前的聯合文化優先考慮組件內的解決方案,而不是全域方法,"(Broome, IX)。在這種缺乏信任的情況下,軍隊如何在真正的聯合或全域沖突中發揮領導作用?"促成全域作戰的關鍵因素是軍種間的信任。相信整個聯合部隊的領導人,無論其作戰背景或所屬軍種如何,都會成為其他領域能力的好管家"(Broome, IX)。
伯杰將軍主張發展 "多軸、多領域的精確火力,使之成為所有梯隊的有機組成部分,通過網絡聯合系統來確保所有元素都能在退化的指揮和控制環境中作戰",以及 "更小但連接更好的編隊,有機地擁有適合梯隊的完整殺傷鏈,并能在有爭議的作戰環境中獲勝"(伯杰,12)。建議的想法是通過各級指揮系統改善現今的JADO能力和決策的整合。例如,FerryBridge Group LLC的創始人、擁有21年經驗的退役海軍軍官Bryan McGrath認為,無論哪個軍種領域是軍事行動的重點,都會得到其他軍種的全力支持,并將這種關系比作海軍陸戰隊軍官和海軍軍官在入侵期間 "在對方占優勢的階段各自支持對方"(McGrath, 2019)。
一旦技術和領導層確定下來,就應該開始對聯合防衛組織進行培訓、標準化和評估。目前,來自不同部門的單位如果處于同一作戰領域,就會在一起訓練。美國空軍有兩個指定的F-16戰斗機中隊,并計劃為空域納入一個F-35A中隊。第527太空侵略者中隊的任務是訓練美國和國際盟友在太空領域的戰斗。美國陸軍在兩個不同的訓練區為步兵和裝甲部隊進行旅級的對抗紅隊訓練。美國海軍在各種艦隊訓練演習中使用各種紅隊,并執行特定的任務集。
國防科學委員會工作組在2003年發表了一份關于國防部紅方小組活動的作用和現狀的報告。自2003年以來已經吸取了許多教訓,有些教訓今天仍然適用。第一條是 "加深對美國現在在反恐戰爭中面臨的對手的了解,特別是他們的能力和對美國 "倡議 "的潛在反應"。第二是 "防止自滿,"(DSB,15-16)現在反恐戰爭的重點已經轉移到同級和近級的威脅。
國防科學委員會特別工作組建議采取步驟,在整個部門有效使用紅方小組,并在關鍵領域建立紅方小組(DSB,16)。這種紅隊的要求在各個作戰領域都是至關重要的。然而,如果在多個領域進行更多的演習,它們需要受到一個有凝聚力的聯合紅隊的挑戰,而不是來自一個單一領域的不連貫的工作。JADO指揮官需要能夠依靠一支共同訓練的部隊。"有必要打破每個學科中建立的壁壘和爐灶。這方面的關鍵是實際行使MDO(多域作戰)"(Rothstein, 20)。
紅隊需要適當地組織起來,以促進各種級別的訓練。場景必須與國防戰略和作戰司令部的重點責任區相匹配。侵略者應該把自己作為一支力量進行演練。"訓練應該被納入COCOM的演習中,在有爭議的環境中使用實際的系統流程,有一個'紅方團隊',"(Rothstein,11)。
紅隊訓練的兩個歷史例子是戰時的航空母艦和 "死后行動"。美國海軍戰爭學院在戰時的一系列兵棋推演考驗了海軍。決策受到了航空母艦潛在用途的影響。最新的技術被證明優于戰艦的舊技術,而戰艦在幾十年前是海上的主導力量。"死后行動 "是皇家空軍試圖訓練和測試繳獲的納粹德國雷達系統。盡管沒有德國空軍的戰斗機保護地面雷達,但英國人還是能夠在他們的系統上應用所學到的經驗(Gold 32)。
兵棋推演在訓練JADO部隊和侵略者方面具有最大的潛力。"演習應努力包括多領域的現實主義,減少'仙塵',"(Rothstein,11)。各軍種對兵棋推演有不同的觀點和做法。空軍的萊梅中心在2018年底舉辦了持續幾天的杜利特爾近距離兵棋推演場景。海軍在其海軍戰爭學院有一個世紀的兵棋推演歷史,涵蓋了戰爭的各個階段和時間框架。陸軍和海軍陸戰隊在過去五年里有各種在機密系統上進行的數字兵棋推演,被稱為戰斗俱樂部。(Jensen 2019) "結果很明顯:鐵杵磨成針。戰爭游戲提供了一個競爭性論壇,以測試關鍵的假設,并確定關鍵的脆弱性和機會。模擬動員規劃、多域作戰和無意中升級的戰略風險,有助于軍事專業人員成為更好的作戰人員,了解現代能力和作戰藝術。"(詹森,2019)。
這些不同的兵棋推演可以在大規模演習所累積的財政投資之前訓練領導人。"在JPME(聯合專業軍事教育)中對JAD進行戰役化連接,對學生和概念開發者都有直接的好處。它教導軍官如何預測對手在各個領域的行動,加強JAD的概念,同時展示計劃的不足,"(Catching, 2020)。理想情況下,作戰指揮官將主持一個為期兩周的數字兵棋推演,主題專家可以提供意見,侵略者可以作出反應,并且有廣泛的選擇。
智囊團和各種供應商可以幫助創建一個虛擬的信息庫和較小規模的游戲。理想情況下,海軍陸戰隊步兵軍官可以通過完成一系列較小的戰術虛擬兵棋推演來為聯合演習做準備,以獲得對其他領域的更多了解。該圖書館可以包括理論、戰術、技術和程序,以幫助人們獲得理解。演習主辦方可以授權主題專家和侵略者來幫助策劃所有參與者的兵棋庫。這位海軍陸戰隊步兵軍官將前往作戰指揮官的季度兵棋推演,為JAD指揮官和單點或多個位置的防御做好準備(Jensen 2019)。
JADO領導人需要訓練。為了讓下一代作戰指揮官有效地利用所有領域,美國防部需要近期有能力在整個JADO環境中進行訓練、演習和兵棋推演。創建多個JADO侵略者單位將允許作戰單位為未來的沖突做準備,并能在軍事戰役中發揮效力。
2018年,TRADOC發布了《多域作戰中的美國陸軍(2028年)》,TP 525-3-1。眾所周知,MDO是陸軍的作戰概念,旨在威懾并在必要時在戰斗中擊敗有能力和實力挑戰美國的對手,在所有領域和每個戰爭要素中進行對等戰爭。盡管戰爭的性質、原因和目標在歷史上保持不變,但21世紀的信息時代戰爭的開展在許多極其重要的方面不同于20世紀的機械化戰爭,美國軍隊,特別是美國陸軍必須改變以應對這些問題。最明顯的區別之一是和平與戰爭的模糊,MDO是第一個包括從和平競爭到武裝沖突的全部沖突的陸軍作戰概念,從而解決了這個問題。雖然兩者在過渡時期的區別是模糊的,但在MDO環境下的大規模作戰行動本身就是與眾不同的。
以下概念,即《美國陸軍多域作戰機動概念(2028-2040年)》,描述了陸軍在多域作戰戰場上的大規模作戰行動中如何進行機動。盡管它涉及到機動在競爭中的作用,但這一概念主要集中在陸軍如何在梯隊中作戰,以贏得與同行競爭者的戰斗。雖然看起來是 "進攻"性質的,但不能忘記,威懾的首要前提是在戰斗中獲勝的能力是毋庸置疑的。這一概念描述了陸軍將如何排兵布陣以克服對手的對峙,并深入細致地擊敗敵人的戰斗編隊。機動概念牢牢地嵌套在MDO中,但也在MDO的基礎上進行了擴展,包括兩年的全球作戰經驗,以及機構研究、兵棋推演和實驗。
有幾個關鍵的想法支撐并促成了這個概念。機動同時發生在師、軍團和更高級別的每個梯隊。機動發生在競爭和恢復競爭的過程中,而不僅僅是武裝沖突。在競爭中,我們通過機動來獲得優勢地位,塑造安全環境,支持區域安全,并能迅速過渡到武裝沖突。在武裝沖突中,我們通過機動來摧毀或擊敗敵軍,控制土地區域和資源,并保護民眾。這一概念描述了戰役,其設計必須包括所有領域的所有梯隊。
一個概念是變革的起點。它是變革過程的開始,而不是其結束。2018年發布的MDO啟動了一系列的研究、兵棋推演和實驗,從而形成了這個機動概念,并描述了在梯隊中進行的具體作戰功能。在這個概念之后,必須在未來和概念中心以及卓越功能中心內進一步努力,以確定所有的作戰功能,而不僅僅是機動,如何整合以在每個梯隊的MDO戰斗中取得成功。同時,這個概念應該在作戰部隊中啟動探索,以發展戰術、技術和程序(TTP),從而使MDO的機動性得以實現。正是作戰部隊和體制內的軍隊一起努力實現本概念中所描述的規則,將確保美國陸軍仍然是世界上最有統治力的陸軍。
圖:多域作戰中的機動
歷史。這本新的美國陸軍未來司令部(AFC)小冊子介紹了陸軍如何描述2028-2040年的機動功能的概念。這個概念與《美國陸軍旅級戰斗隊跨域機動概念(2028-2040年)》一起取代了2017年2月的TRADOC Pam 525-3-5《美國陸軍行動和機動功能概念》。
摘要。這一概念描述了陸軍部隊如何在動態和擴大的作戰環境中進行機動,包括有爭議的戰場和領域,綜合對手的防御與對峙,作戰和戰略威懾的挑戰,以及多國和政府合作。陸軍部隊在不可預測的作戰環境中面對高度致命的對手,這與新的作戰環境相結合,為軍事問題提供了參考,以確定陸軍部隊如何取得相對優勢地位并產生超額效果。中心思想是計算來自所有領域的多軍種同時匯合的成功,并促進加強聯合和作戰指揮與控制、分層機動和決定性的戰役。
適用性。本概念適用于陸軍部所有發展理論、組織、訓練、物資、領導和教育、人員、設施和政策能力的活動。這一概念指導實驗和部隊發展,并支持聯合能力整合和發展系統的進程。它還支持《陸軍未來司令部概念和能力指南》中描述的陸軍能力發展過程。當與陸軍概念框架的其他內容發生沖突時,本文件具有優先權。
目前,人工智能(AI)為改造許多軍事行動領域提供了巨大的機會,包括作戰、指揮與控制(C2)、后勤、安全和維護,以提高其整體作戰效率。空中和導彈防御(AMD)是一個特別復雜的任務領域,人工智能的應用至關重要。空中導彈防御任務指的是保衛國土、保護區、地面基地、地面部隊或艦艇免受敵對的空中或導彈威脅。AMD的威脅包括敵對的飛機、無人駕駛飛行器(UAV)或機載導彈。AMD行動的復雜性源于威脅的嚴重性、威脅的意外性、對形勢認識的不確定性以及事件的快速發展,因為作戰人員必須迅速評估形勢,制定適當的行動方案,并最好地利用他們的戰爭資產來應對。美國國防部(U.S. DOD)正在研究使用AI系統(或AI-enabled AMD[AI-AMD]系統)作為AMD作戰人員的自動決策輔助工具,以大大減少他們的認知負荷(Jones等人,2020),使AMD決策更快、更好。
人工智能的一個關鍵方面已經聚集了大量的研究興趣,那就是信任。信任是有效團隊的一個基本原則。它同時適用于人類和人機團隊。信任使團隊成員能夠很好地合作,是有效團隊表現的基礎(Lee and See 2004)。與人工智能系統的成功合作將需要人類對人工智能系統有一個校準的信任和依賴程度(泰勒等人,2016)。
隨著更先進和更快的空中和導彈威脅彈藥的發展和投入使用,操作人員更需要在AMD行動中迅速作出監測。不及時的決策和反應將導致災難性的后果。因此,人工智能是一個可能的解決方案,通過自動決策輔助工具加快和加強決策過程。這些AMD自動戰斗管理輔助工具可以幫助戰術操作人員應對更快的決策周期、大量的數據以及需要觀察的幾個系統或屏幕(Galdorisi 2019)。然而,為了有效地利用人工智能能力的潛力,需要操作員的高度信任。操作員對系統的信任程度低,可能會導致人工智能-AMD系統利用不足,受到不適當的監控,或者根本不使用(Floyd, Drinkwater, and Aha 2016)。這些問題中的任何一個都可能導致操作者的工作量不必要的增加,或者任務失敗的可能性。
論文對信任的定義、人機交互(HMI)的概念、信任因素以及包括AMD殺傷鏈模型、威脅場景、架構、模型和功能在內的概念模型進行了廣泛的回顧。有了這樣的認識,論文提出了人工智能-AMD系統的信任框架,對人機交互和人工智能-AMD系統信任因素的描述。論文最后提出了在人類操作者和AI-AMD系統之間實現校準信任的策略。
信任框架始于對系統背景的分析。圖1顯示了AI-AMD指揮與控制(C2)系統(包括AI-AMD操作員和決策輔助工具)及其他與之互動的子系統的背景圖,這些子系統有助于操作員和AI-AMD決策輔助工具之間信任的發展。背景圖使我們能夠研究各系統之間的相互作用,以及它們對AI-AMD操作員和決策輔助工具之間信任動態的影響。
圖1. AI-AMD系統框架圖。
這篇論文將信任定義為操作者的態度,即AI-AMD決策輔助工具將有助于實現操作者的目標,即在一個以不確定性和脆弱性為特征的作戰環境中迅速摧毀來襲威脅的任務。這種信任的定義表明,它是對操作者相信或感知AI-AMD決策輔助工具的一種情感評估。為了積極地影響信任,操作者必須親自看到并感受到AI-AMD決策輔助行動的優勢。AI-AMD行動涉及很多不確定因素,以及天氣、電磁干擾和地形等環境因素以及不斷變化的威脅的性質所帶來的脆弱性。操作員將預期AI-AMD決策輔助系統按照 "合同 "執行,以處理這些不確定性和脆弱性。這些合同將是人工智能-AMD決策輔助工具應該執行的感知功能或任務,以及執行這些功能或任務的理想表現。
圖2說明了操作員和AI-AMD決策輔助工具之間的信任框架。y軸代表人類對AI-AMD決策輔助系統的信任程度,x軸代表AI-AMD決策輔助系統的能力。綠色的45°虛線表示最佳的信任水平或校準的信任線,其中的信任與AI-AMD的能力相對應,導致正確的利用(Lee and See 2004)。過度信任由最佳信任水平線以上的區域表示,此時的信任超過了系統能力,導致誤用。低于理想信任水平線的區域表示不信任,這時的信任沒有達到系統能力,導致濫用。假設存在一些默認的信任水平(如黃框所示),目標是制定一個策略,以提高AI-AMD輔助決策能力的信任。在使用該系統時,可能會發生違反信任的情況,從而降低操作員的信任。因此,信任修復行動必須被納入,以保持信任在最佳水平。
圖2. 人類操作員和AI-AMD決策輔助工具之間的信任。
基于功能分配的操作員和AI-AMD決策輔助工具之間的人機交互研究表明,操作員和AI-AMD決策輔助工具應該被設計成在大多數殺戮鏈功能中作為一個 "團隊"運作。這引導論文研究了單獨和集體考慮人類和決策輔助的信任因素。對操作員和人工智能-AMD決策之間的人機交互的研究還顯示,操作員的角色已經從手動控制器變成了監督控制器。因此,一個值得信賴的決策輔助工具是很重要的,因為操作者會期望系統的表現符合預期,以幫助操作者更好地履行他的角色。另外,為了進一步幫助減輕操作者的認知工作量,信息的外部表示、決策輔助工具的建議必須易于閱讀和理解。
關于信任因素,本論文提出了一個 "由外而內 "的框架,如圖3所示。論文首先考慮了與操作環境相關的因素,這些因素描述了AMD操作系統的背景。第二,它研究了與組織環境相關的因素,操作人員和人工智能-AMD系統得到了培訓和發展。第三,論文研究了操作人員和人工智能-AMD決策輔助工具之間的交互,以提出與操作人員、人工智能-AMD、單獨和集體相關的因素。
圖3. 建議的信任因素
圖4顯示了擬議的戰略銜接圖,以實現操作者和AI-AMD輔助決策之間的校準信任。對信任定義、人機界面和信任因素的審查表明,該戰略應關注三個關鍵領域:(1)人類對自動化技術和AI-AMD決策輔助系統的集體和個人感知;(2)增強操作員和AI-AMD決策輔助系統的團隊活力;(3)AI-AMD決策輔助系統的可信度,重點是系統開發。該戰略利用DOTMLPF-P框架提出了三個關鍵原則和五個支持原則。首先,軍事作戰人員需要被告知自動化技術的真正能力和局限性,特別是AI-AMD輔助決策。第二,操作員的培訓要求必須增加,以應對新的工作范圍和不斷變化的威脅。第三,必須在人工智能-AMD決策輔助系統的開發中加入新的要求,以提高系統的可感知的可信度。這三個關鍵原則得到了DOTMLPF-P框架其他方面的支持,如組織、領導、人員、設施和政策。
圖4. 實現操作員和人工智能-AMD決策輔助工具之間校準信任的戰略銜接圖