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簡介

"特雷比塔"(Trembita)是烏克蘭設計和開發的一款經濟型巡航導彈,其成本大大低于西方同類產品。該導彈以烏克蘭西部喀爾巴阡山高原牧羊人使用的一種傳統的高山長角命名,是由八名烏克蘭工程師組成的專業團隊的杰作。2023 年 7 月,法國 24 頻道通過視頻報道揭開了新型導彈的神秘面紗。

導彈本體的制造成本約為 3000 美元,另外還需要 7000 美元來安裝最先進的導航系統。這一價格只是俄羅斯高超音速導彈和巡航導彈(如Kinzhal和Kalibr導彈)成本的一小部分,據估計,每枚導彈的成本在 100 萬至 200 萬美元之間。

特雷比塔導彈的設計借鑒了二戰期間德國使用的 V1 型飛行炸彈的原理。據負責研制該導彈的烏克蘭工程師稱,該導彈是一種新型武器,可使用氣動彈射器或固體燃料助推器從戰車或艦船上發射。

"特倫比塔 "導彈可攻擊各種陸地目標,包括戰車和防空系統。這種適應性提高了其在戰場上的價值,并有助于提高其在作戰場景中的整體效能。

設計

特雷比塔導彈的設計基于一個長約 2 米的機身,爆炸頭安裝在機身前部。導彈的兩個穩定翼安裝在機身的前下部,另外兩個固定在機身上部的后部。機身上部裝有推進發動機。

彈頭

特雷比塔導彈可攜帶 20 千克重的彈頭。該彈頭可配備兩種不同類型的爆炸裝藥。一種是熱壓裝藥,通過以熱和光的形式迅速釋放大量能量,產生極高壓力的爆炸波。另一種是高爆裝藥,引爆速度更快,能量輸出更集中。在某些情況下,會使用混合高爆裝藥,這種裝藥融合了兩種裝藥的特點,具有多用途效果。

推進器

特雷比塔導彈使用噴氣脈沖發動機,這是一種通過間歇燃燒發揮作用的創新推進系統。這種發動機的燃料來自一個可容納 30 升柴油或汽油的儲油罐。它的最高時速可達 400 公里。它的巡航里程也很可觀,在需要加油之前可行駛 140 公里。

這種推進系統的一個顯著優點是機械簡單。由于沒有活動部件,制造和維護都很簡單,使導彈的生產和維護更具成本效益。

在發射方面,特雷比塔導彈采用了固體火箭發動機,安裝在機身后部的后下方。

制導系統

如果特雷比塔導彈能像德國 V1 導彈那樣工作,其主要制導將由基于羅盤的自動駕駛系統提供。該系統包括一個磁羅盤和一個陀螺儀。陀螺儀的作用是穩定羅盤,使其免受風和湍流等潛在干擾,而自動駕駛儀則是為了使導彈保持穩定的方位。導彈還配備了現代導航系統。

作戰使用

根據特雷比塔導彈制造商提供的詳細信息,烏克蘭首枚自主研發的巡航導彈的主要目標是有效對抗俄羅斯的防御機制。根據戰略計劃,這些導彈將作為協同炮臺的一部分發射,其中 20 至 30 枚導彈將同時發射。 有趣的是,并非所有這些導彈都打算攜帶爆炸性彈頭。有些導彈是為特定戰略目標設計的,如瞄準彈藥庫和指揮控制中心。之所以選擇這些目標,是因為它們在維持敵方有效行動方面發揮著關鍵作用。通過破壞這些地點,烏克蘭部隊旨在削弱俄羅斯的有效反應或報復能力。

此外,正如制作者所說,特雷比塔導彈的另一個作用是對俄羅斯士兵產生巨大的心理影響。這些導彈會產生約 100 分貝的雷鳴般的噪音,預計會導致 "負面心理情緒 "影響。這會導致俄軍迷失方向、恐懼和士氣低落,有可能降低戰斗力。因此,特雷比塔導彈不僅是一種物理武器,也是一種心理戰武器。

規格

類型:巡航導彈/飛行炸彈

射程:140 千米

國家用戶:烏克蘭

導彈發射重量:100 公斤

設計者國家:烏克蘭

速度:400 公里

彈頭類型:熱壓或 HE 高爆

高度:2,000 米

重量:25 千克

彈頭尺寸:全長2 米

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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。

真主黨于 2024 年 4 月 18 日發布了一段視頻,顯示以色列的 EL/M-2084 雷達被摧毀,該雷達是 "鐵穹 "導彈防御系統的關鍵組成部分。據觀察家稱,這次襲擊發生在梅龍軍事基地,使用的是伊朗制造的重型反坦克制導導彈 "阿爾馬斯-3"。不過,有消息稱,由于 "阿爾馬斯-3 "可以從車輛或無人機上發射,因此使用的導彈可能是 "阿爾馬斯-2 "或 "阿爾馬斯-1"。

圖:真主黨公布的視頻摘錄,顯示以色列雷達在撞擊前的情況(圖片來源:以色列航空工業公司/真主黨)

EL/M-2084 是一種先進的多任務 AESA(有源電子掃描陣列)雷達,由以色列航空航天工業公司(IAI)及其子公司 ELTA 系統公司開發。它在以色列的多層防御網絡中發揮著關鍵作用,主要在攔截短程火箭彈和炮彈的 "鐵穹 "系統中執行探測和跟蹤任務。該雷達可對空中和地面目標進行高分辨率探測和跟蹤,同時管理多種威脅,使其在威脅密集的環境中發揮有效作用。它在 S 波段頻率上工作,確保在惡劣天氣條件和雜波干擾下仍能發揮強大性能。

"鐵穹 "標準炮臺包括 EL/M-2084 雷達、一個導彈控制單元和多個發射器,每個發射器配備 20 枚攔截彈,提供 360 度覆蓋和快速反應能力。

雖然 EL/M-2084 主要用于 "鐵穹 "系統,但它的多功能性也允許集成到以色列的其他導彈防御系統中,如 "大衛之矛 "和 "箭",從而加強了以色列的分層防御戰略。該雷達還出口到印度和阿塞拜疆等多個國家,展示了其全球相關性和有效性。

圖:伊朗 "阿爾馬斯 "導彈的不同型號,以及真主黨發布的視頻截圖,顯示反坦克導彈發射(圖片來源:ArmyRecognition/真主黨)

由伊朗國防部生產的 "阿爾馬斯 "導彈是一種短程反裝甲和反人員 "發射后不管 "武器,被稱為伊朗版的以色列 "長釘 "導彈。這些導彈有三種變型--阿勒瑪斯-1、阿勒瑪斯-2 和阿勒瑪斯-3,最早出現在 2020 年春季向伊朗陸軍大規模交付無人機的過程中,并于次年 1 月正式亮相,并在一架阿巴比爾 3 無人機上進行了測試。受 2006 年以色列-真主黨戰爭中繳獲的 "尖峰 "導彈設計的影響,"阿爾馬斯 "導彈采用串聯裝藥的高爆或溫壓彈頭,并利用圖像紅外尋的(IIR)和光電傳感器制導。

損失一個 EL/M-2084 雷達單元將對以色列造成重大影響,有可能削弱其多層防御網絡。這一事件不僅凸顯了先進軍事技術的脆弱性,也反映了更廣泛的地區動態,包括伊朗對真主黨的軍事支持。伊朗和真主黨關系的特點是提供大量軍事和財政支持,這是伊朗通過代理戰爭擴大其在中東影響力戰略的一部分。

這種支持使真主黨能夠維持先進的武庫,增強其對以色列和其他地區對手的戰略影響力。國際社會經常批評這些武器轉讓,因為它們破壞了地區穩定,加劇了本已沖突頻發地區的緊張局勢。這種代理人戰爭的態勢強調了伊朗將真主黨作為其地區霸權野心的重要工具,使該組織不僅成為軍事強國,還成為黎巴嫩乃至整個地區的重要政治角色。

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通過對俄烏戰爭的觀察,可以深入了解俄羅斯為彌補其殺傷鏈中的關鍵差距而采取的補救措施,這為在今天的訓練活動中為優化行動做好準備提供了機會。俄羅斯一直在努力按照其現代化炮兵原則所建議的效率和規模提供動態精確火力。本文探討了俄羅斯殺傷鏈中的一些缺失環節,包括傳感器和射手的集成、單向精確攻擊無人機的有限射程、復雜彈藥和反制措施的成本和可用性,以及使俄軍易受欺騙的近實時動態分析的缺乏

俄羅斯在烏克蘭的偵察火力綜合設施盡管進行了大量現代化工作,但仍未實現聯動傳感器和射手的完全自動化。從 2008 年開始,俄羅斯更新了炮兵戰術,包括使用戰術級到戰略級武器對高回報目標進行動態攻擊。Strelets 是一個堅固耐用的計算機網絡,可在所有傳感器和射手之間自動傳輸數據。然而,就物理連接和數據兼容性而言,要實現完全自動化仍有困難。操作員必須手動將數據轉入或轉出系統。不在 Strelets 附近的平臺無法參與或迅速受益于 Strelets 的共同行動畫面。盡管有 Strelets,但由于缺乏訓練有素的人員,俄羅斯單元很少在烏克蘭使用 Strelets。

俄羅斯正在利用新技術來改進傳感器與射手之間的聯系,并借鑒烏克蘭的成功技術。為了協調炮火,烏克蘭部隊使用了聯網的安卓平板電腦和 Kropiva 軟件。該軟件利用實時大氣數據為多種彈藥提供交戰方案,并自動為確定的目標分配最近的武器,因此被稱為 "炮兵 Uber"。最近的報道詳細介紹了俄羅斯為 Strelets 等系統增加商業無線技術的情況,該技術允許終端與運行用戶友好移動應用程序的多個連接設備連接。這可能會填補俄羅斯殺傷鏈中的一個重要空白,改善多指揮塔、跨域火力。再進一步,在俄羅斯的全套傳感器中加入低成本、大規模生產的片上系統類型的設備,可以使模擬設備的輸出完全自動化。

圖 1:Strelets 的演變過程,以及烏克蘭的 Kropiva 系統。

俄羅斯正在集中力量進行研發,以提高其單向攻擊無人機的航程和精度。俄羅斯正在研發“柳葉刀”(Lancet) "Italmas"。該系統在外觀上與伊朗的“沙赫德-136”(Shahed-136)相似,與沙赫德一樣,它現在裝有內燃機,射程從 40 千米增至 200 千米。技術細節尚不清楚,但與以前的 "柳葉刀 "一樣,Italmas可能包括坐標瞄準和光電瞄準。未來,俄羅斯可能會更新其 "啞彈 "庫存。增加光電二極管等傳感器以及將目標位置信號轉化為控制面運動的接口,將大大提高精確度較低的系統的精確度。

圖 2:俄羅斯的 Lancet 和 Shahed-136 無人機。

俄羅斯還在以新穎的方式利用傳統設備,這可能表明它在以低技術解決方案來抵消烏克蘭昂貴的反制措施。社交媒體上發布的圖片顯示,俄羅斯的 MT-LB 底盤安裝了 RBU-6000 火箭系統。RBU-6000 是蘇聯時期的反潛系統,通常安裝在海上平臺上。這種組合不太可能提高現有陸地系統(如 TOS-1 多管火箭炮)的射程或殺傷力,而且在這種配置下,RBU-6000 將難以瞄準和重新裝填。不過,在近距離上,它可能對突破俄羅斯防御的烏克蘭部隊有效。它還可用于引起敵軍的反應,如迫使目標移動位置。在較遠距離使用時,這種系統可提供低成本的大規模彈藥,以消耗昂貴的反制手段。這樣的搭配可以說是充分利用現有資源的一種努力。

圖 3:裝有 RBU-6000 型反潛火箭發射器的 MTLB 底盤。

烏克蘭先進的誘餌突顯,俄羅斯缺乏對人類目標的分析,使其部隊面臨烏克蘭反擊的風險。俄羅斯的充氣誘餌價格低廉、易于運輸、部署迅速,但輕微的隆起和風動很容易被高分辨率近地傳感器識別。烏克蘭部隊使用木材、泡沫塑料和塑料管等材料仿制精細的軍事裝備。烏克蘭仿制的高價值目標成功地欺騙了俄羅斯炮兵,暴露了它們的位置,并遭到烏克蘭的反擊。俄羅斯有能力進行偵察,但很少進行近乎實時的分析。在短期內,這種情況不太可能得到改善,因此俄羅斯很難擊敗一個具有欺騙性和積極性的對手。最終,自動化和機器學習的進步可能會填補這一空白,但如果沒有數據科學家坐在 "環路 "上,這樣的系統很可能仍然容易受到虛假數據的毒害。

對軍事訓練的影響

  • 準確呈現偵察火力綜合設施。在訓練活動中,可采用地面傳感器與無人機系統快速交叉提示的形式,來表現具有挑戰性的精確火力偵察綜合體。當發現高價值目標時,立即請求開火。傳感器數據是否被視為表面價值是一個可以調整的變量。
  • 整合利用移動式應用程序。在訓練活動中,一些敵對部隊已經開始使用安卓 "團隊感知工具包 "等應用程序,該工具包使用智能手機和非軍事載體共享數據并進行精確瞄準。此類設備和應用程序所帶來的安全和反間諜風險的影響,可以通過軍事情報報告渠道和信息作戰網絡等開源平臺來替代。
  • 繼續整合不斷發展的虛擬動能效應。在實戰演習中,動能效應通常是虛擬的,由軟件定義,因為演習受到規模、成本和安全的限制。新的對手武器(和傳感器),包括新的混裝和改進,以及定向能等未來技術,都可以立即在合成包裝中呈現。
  • 進行全面的演習前威脅簡報。在演習中,詳細的誘餌可能會造成混淆,讓人分不清哪些是誘餌,哪些是模擬實物。在某些情況下,這可能是故意制造混亂。演習前的威脅簡報對于解釋真正的敵方裝備及其表現形式至關重要。
  • 保持對快速變化的作戰環境的認識。俄羅斯正在從烏克蘭沖突中吸取教訓,迅速改進其裝備及其使用方式。未來沖突中的其他作戰人員也可能會這樣做。只有當訓練不僅考慮到對手可能如何使用某種裝備,而且考慮到可以使其發揮何種作用時,訓練才是最有效的。

參考來源:美國陸軍

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幾十年來,美國海軍一直在研究人工智能的好處和陷阱,雖然人們關注的焦點是無人駕駛船舶和飛行機器人等系統,但人工智能也可能在后勤、資產管理和調度方面帶來重大進步。

1月11日,美國海軍研究辦公室(Office of Naval Research)數學、計算機和信息科學部門主任亞歷山德拉·蘭茨伯格(Alexandra Landsberg)在水面海軍協會第36屆全國研討會(National Symposium)的小組討論中將焦點轉向了人工智能的行政用途。

她認為,雖然分析大量數據和創建摘要等信息處理優勢是人工智能的已知優勢,但也許在任務規劃和有爭議的后勤方面,一個較少被談論和探索的潛力。

隨著傳感器收集的數據比以往任何時候都多,“現在,鑒于我們在硬件進步和軟件進步方面的能力,我們可以引入,考慮到有爭議的物流,”她說。

她說,后勤帶來的作戰問題為兩用人工智能帶來了機會。他們可以向一些大型商業參與者學習。

“我們去亞馬遜或聯邦快遞吧。亞馬遜有倉庫,里面有機器人,他們確切地知道里面有什么產品,如何把這些產品送到送貨員手中。他們知道如何優化所有這些的日程安排。”

優化資源和規劃是蘭茨伯格所說的海軍一個至關重要的目標的一部分:戰備狀態。

“如果我們能從世界上的亞馬遜或聯邦快遞公司那里采用這些人工智能方法,并在那里對我們的造船廠進行現代化改造,確切地知道我們擁有哪些零件,什么是合適的人,在正確的時間在正確的地點。所有這些都將結合在一起,真正優化我們機隊的可用性。”

她說,人工智能可以在行政上提供幫助的另一個領域是通過ChatGPT等大型語言模型。

“我們想搜索大型文檔。我們有很多大型文檔。我們想去做總結。我們希望準確地制作表格,”她說。

但是,在國防部內部使用生成式人工智能的一個備受討論的挑戰是安全性和信任。

“挑戰在于,世界上的ChatGPT是公開開發的,信息又回到了那里,”她說。

她說,這意味著為了利用生成式人工智能,海軍需要開發自己的安全環境,并確保正在訓練的數據是安全的。

她補充說,確保信任和理解意味著人工智能必須與人類協同工作。信任需要理解,理解需要培訓。

“所有這一切都取決于人類。這實際上是人類和人工智能系統協同工作,它確保運營商信任并理解這些人工智能建議的好處,但也了解這些建議的局限性。”

她說,需要測試評估、驗證和確認。除了實驗和模擬之外,應用程序還需要在現實世界中進行測試。這絕對至關重要。

有很多扎實的數學和研究可以給你保證,這是其中的一個方面。我們不要忘記,研究人員可以幫助海軍提供服務的保證。她說,有了保證,海軍就可以將實驗擴大到規模。

她說,無論人工智能被用于什么——從無人系統到物流和規劃——它都必須涵蓋一系列科學技術、基礎研究以及技術演示和實驗。但它不能在實驗中停滯不前——它需要投入使用,并且需要擴大到艦隊。

“這就是我們走到一起的地方,”她說。它必須超越實驗室中的科學家。“我們必須在車隊中盡早并經常對其進行測試。然后我們必須能夠擴大規模。它需要什么?它要求海軍人員,無論是軍事還是民用人員,都要了解人工智能。

蘭茨伯格說,人工智能生態系統將需要軍事、工業和學術界之間的伙伴關系,“以便能夠在人工智能方面為我們提供一些嚴格的措施和保證。因此,這確實是我看到人工智能生態系統的發展方向,以及我們所有人需要如何合作。

參考來源:National DEFENSE

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圖:2019年5月8日,美國國家訓練中心,第11裝甲騎兵團和威脅系統管理辦公室在 "拉齊什之戰 "中操作由40架無人機組成的蜂群,測試輪換單元的能力(美國陸軍/James Newsome)

聯合作戰概念(JWC)對聯合部隊提出了挑戰,要求重新思考競爭、威懾和沖突。這就要求轉變利用現有能力的方式,并向新能力躍進。為了真正增強競爭優勢,必須在適應性和創新方面超越對手。五角大樓近年來取得了長足進步,但仍有許多工作要做。美軍聯合需求監督委員會(JROC)在這一轉變中起著重要作用。它將所有軍種召集在一起,評估 JWC 所需的能力,找出差距,并制定彌補差距的戰略。然而,聯合監督委員會只是一個方面。實現跨領域和跨地區的整合需要協調一致的流程。必須利用本部門的能力進行試驗、創新、確定優先事項、戰略性分配資源并加快能力獲取。此外,在聯合部隊之外還有許多關鍵的利益相關者,因此與專家、行業以及國際盟友和合作伙伴同步實施戰略至關重要。

美參謀長聯席會議副主席的角色是獨特的、多方面的,處于美國防部(DOD)內部各種重要工作的交叉點。參謀長聯席會議副主席的工作涉及戰略和政策、預算編制、采購和需求等方面的軍事建議,對各軍種、作戰司令部和美國防部面臨的機遇和挑戰有著獨到的見解。

在美軍高級聯合決策機構中,如聯合需求監督委員會(JROC)、副官管理小組(DMAG)、參謀長聯席會議坦克小組以及許多其他以問題為重點的監督和協調小組,領導們普遍充分認識到了當前任務:必須快速、大規模地向聯合部隊提供敏捷、可靠和作戰可信的能力,以便作戰人員能夠阻止侵略,并在應召參戰時贏得勝利。從經驗中了解到,只有在了解威脅、基于風險和數據的情況下,做出的決策才最有效。

正如前參謀長聯席會議主席馬克-米利(Mark Milley)在《聯合部隊季刊》第 110 期中描述了聯合部隊采用統一的聯合作戰愿景,有意識地推動未來部隊的發展和設計。這種統一的愿景就是聯合作戰概念。它是美軍的 "未來路線圖",要求聯合部隊從根本上轉變對競爭、威懾和沖突的思考方式。

美國防部長將 JWC 指定為推動實驗和加快聯合部隊發展與設計(JFDD)的關鍵,并在整個美國防部范圍內緊急開展團隊合作。他強調了這項工作的重要性,指出 "伴隨著重大挑戰而來的是大膽變革的機遇"。美國及其盟國和合作伙伴要設計和發展能在未來沖突中取得勝利的部隊,就需要迅速進行這種大膽變革。

聯合報告和分析委員會將所有軍種召集一起,審議執行 JWC 所需的聯合能力,找出差距,并就如何彌補這些差距以確保作戰人員的優勢提出建議。不過,聯合報告和分析委員會只是軍事領導人可以利用的一種工具。要實現跨領域和跨地域的整合,就需要所有這些工具協同工作。需要一體化的流程,調動美國防部的全部力量來嘗試新的想法,根據所學到的知識來設定需求,做出基于戰略的資源配置決策,然后迅速采取行動來獲取聯合部隊所需的能力。這一過程--從嘗試新想法、提出要求、提供資源到獲取--需要專家、盟友和合作伙伴以及工業界的最佳見解,以實現JFDD 目標。本文探討了其中幾種工具,這些工具對于將 JWC 的原則灌輸到未來的作戰能力中至關重要。

聯合作戰概念

美國防部依據三份重要文件確定了戰略方向,《國家安全戰略》、《國防戰略》和《國家軍事戰略》概述了國家期望軍事力量工具實現的目標。它們界定了美國面臨的最重大挑戰,并確定了應對新威脅和維護國家安全活動的優先順序。

JWC 提供的是 "如何"。隨著對美國安全的新威脅不斷出現,美軍聯合部隊將不斷更新其思維。JWC 代表了對美國及其盟國如何減輕和擊敗來自同級對手的軍事威脅的思考。它為整個美國防部的行動、活動和投資提供依據。它囊括了整個美國防部對未來作戰的廣泛思考。它包括必要的具體內容,以指導美國防部在關鍵聯合領域的投資和現代化、戰備、組織變革和培訓舉措。

JWC 反映了對對手和作戰環境的深入關注和研究,這將要求聯合部隊在所有領域、多維度和跨電磁頻譜同時和連續開展行動。聯合部隊的靈活性、適應性和戰斗信譽將是戰勝任何對手的優勢。為了實現這一目標,要充分利用國家和部隊基因中的創造力--聯合部隊的特長是創新、靈活應對和適應意想不到的戰略戰術變化的能力。

JWC 也是在多年 JFDD 時間表內運行的分析引擎。全面審查、專家分析和聯合試驗工作提供了一個以威脅為依據的框架和統一的愿景,用以指導未來部隊的設計、發展、組建和使用。它是戰術手冊,可幫助在與對手的較量中取得優勢地位,并確保競爭優勢。

美國防部長在實施 JWC 方面發揮著至關重要的作用,他通過《國防戰略》和國防規劃方案為 JWC 提供基本方向和優先事項,通過全球戰役計劃和國防規劃指南指導實施工作,并在必要時指導對 JWC 的定期審查。美國防部長對 JWC 的認可和支持為部隊提供了一顆 "北極星",JWC 的宗旨貫穿于美國主要國防規劃論壇的工作中。

美軍任務十分明確:將擁有一支現代化的聯合部隊,其規模足夠大且隨時準備就緒,能夠通過可靠的美國能力以及與盟國和合作伙伴的互操作性實現持續威懾和戰斗力。在聯合部隊中實施 JWC 是威懾敵對行為體進行軍事侵略和維護和平的最佳準備行動。它為聯合部隊必須以何種方式組織、訓練和裝備未來的競爭和沖突提供了依據。

實施JWC:可用的工具

聯合需求監督委員會(JROC)是依法負責推動作戰人員現代化轉變的高級聯合決策機構之一,該委員會以 JWC 為指導,確定聯合部隊的需求。各軍種副首長和文職顧問一起召集聯合需求監督委員會,以確定、優先考慮和解決聯合作戰運用概念中存在的關鍵差距。JROC評估軍事能力,并提出建議,通過改變條令、組織、培訓、物資解決方案、領導力、政策、設施和人員(DOTMLPF-P)以及快速采購流程來解決最緊迫的能力差距。

自 1986 年成立以來,JROC在滿足作戰人員需求方面取得了許多改進。前任副主席保羅-塞爾瓦(Paul Selva)和約翰-海滕(John Hyten)實現了重大改革,使委員會重新承擔起國會在《美國法典》第 10 篇第 181 節中賦予它的使命。他們創建了一個管理流程,旨在強調聯合部隊 "自上而下 "的高優先級現代化需求,同時也關注 "自下而上 "的作戰司令部作戰需求--將作戰人員就當前需求和未來沖突需要設計和開發的最重要能力向決策者提出的綜合建議融合在一起。他們還知道,JROC的成功不是由單一系統的 "爐灶 "決定的,也不是由過度定義本應留給工程師處理的技術規格決定的,而是由執行聯合部隊領導任務,即調查和優先考慮能力組合決定的。

如今,JROC 流程審查的是推進執行 JWC 所需的 "概念所需能力"(CRC)的能力組合。CRC 是 JWC 的新標志,也是 JWC 對 JFDD 和 JROC 的工作至關重要的原因。通過 "能力組合管理評審"(Capability Portfolio Management Reviews,CPMR),聯合報告和分析委員會強調以概念為驅動、以威脅為依據的能力發展,鼓勵跨部門、跨領域、跨地域的軍事現代化協同行動。JROC的結論明確納入了作為法定成員的各軍種和聯合參謀部的意見,以及為JROC每次會議提供建議的決策者和作戰司令部的意見。雖然要完善JROC的程序以確保其盡可能有效,還有許多工作要做,但JROC基于戰略環境、威脅、技術成熟度、風險和能力的國家政策和措施審查是向前邁出的重要一步。

批評者往往認為JROC和慎重的采購系統過于官僚和緩慢,有些批評是有道理的。這一流程旨在對能力進行深思熟慮的有力評估,以確保在整個聯合部隊中做出有條不紊的決策。這些深思熟慮的活動有助于聯合部隊更明智地承擔風險。

事實上,CPMR 流程從整體角度審視能力發展,以確保正確理解和謹慎分配國防部能力組合中的風險水平。永遠不會實現零風險。但聯合部隊確實將深入思考正在承擔的風險,不斷改進國家國防,并向決策者和美國人民闡明,在資源有限的情況下,建議如何處理當前戰備狀態與現代化之間的矛盾。

為了在這些困難的權衡中做出基于威脅、風險和數據的決策,JROC依靠來自各軍種、作戰司令部和美國防部其他部門的專家,組成以組合為重點的功能能力委員會(FCB)。這些團隊從 JWC、實際作戰經驗、實驗結果、建模、兵棋推演等方面汲取專業知識,分析并推薦每個組合的優先事項,確定新能力可填補作戰差距的機會,優先考慮哪些差距最需要填補以執行 JWC,并整合每個組合中每個領域可發揮的能力。

例如,聯合部隊面臨的一個關鍵挑戰是如何在有爭議的環境中提供后勤支持,在高端戰斗中為前線單元提供支持。在過去兩年中,后勤 FCB 對多能力配送平臺和快速部署與配送進行了 CPMR。這些 CPMR 解決了分散和廣闊后勤環境的挑戰,這是 JWC 中描述的一項核心能力。這些有爭議的后勤 CPMR 對現有的商業和軍事能力進行了鑒定,以平衡整個美國防部的維持成本,對關鍵采購項目的進度進行了分級,并強調了對長期實施 JWC 至關重要的可行的空中和海上后勤技術。在副官管理行動小組(DMAG)中提出預算建議時,大量借鑒了這些結論。

同樣,部隊應用 FCB 最近對水面火力和戰術空中能力進行了 CPMR。這些審查調查了執行 JWC 全球消防 CRCs 所需的能力,該 CRCs 設想了跨領域和跨地理區域的全球同步效應。CPMR 的建議直接促成了一項全面的彈藥研究,該研究將推動研究、計劃和投資決策,優化未來十年的區域彈藥組合。

聯合參謀部聯合部隊發展局(Joint Staff J7)內的JWC開發團隊與JROC的FCB合作,經常利用自身的分析和整個國防企業的最新思想,針對動態的威脅環境刷新和更新CRC。該小組的建議考慮了各種因素,如 JWC 擴大機動概念的不同階段、《國家軍事戰略》關鍵作戰問題和《國防戰略》最終目標。這些努力的成果被記錄在 JROC 戰略指令和其他 JROC 備忘錄中,記錄了委員會關于實現 JWC 實施的最佳途徑的建議。

JROC的建議還為 "綜合采辦組合審查"(IAPR)提供了參考,這是美國防部負責采辦和維持的副部長辦公室管理的一個新機制,旨在利用JROC以數據為依據的工作以及美國防部采辦專業人員的深厚專業知識和分析,設計采辦戰略,以確定每個組合中的關鍵差距、相互依存關系和改進機會。有條理的、早期的、并行而非順序的調整是關鍵所在。才剛剛開始將需求流程與采購審查結合起來,但這一協同作用在提高速度和改進決策方面大有可為。

CPMR和IAPR構成了維護JFDD框架的三大支柱中的兩大支柱。第三根--同樣重要的支柱是創新。由于認識到創新的極端重要性,美國防部副部長最近成立了副部長創新指導小組。該小組旨在利用美國防部的各種創新途徑,迅速應對關鍵的作戰挑戰。作為對傳統能力開發和采購途徑的補充,該小組利用商業技術和其他非傳統的擴展方法。JFDD 的這三大支柱共同為高級管理論壇提供支持,為美國防部做出艱難抉擇提供大量數據和分析。這些工作都是圍繞《國防戰略》的優先事項設計的,深深植根于 JWC 的宗旨,為創新進步奠定了基礎。

圖:2020 年 2 月 9 日,在新澤西州麥克吉爾-迪克斯-萊克赫斯特聯合基地的觀察員教練/教官行動組地區戰斗模擬訓練中心,新澤西國民警衛隊第 1-114 步兵團(空中突擊)D 連的陸軍士兵在虛擬車隊行動訓練器上操作 M240B(美國空軍國民警衛隊/Matt Hecht)

加快進展:創新舉措

在現代戰爭的復雜環境中擴大優勢并加快進展不僅是戰略和戰術問題。它還關系到協作、創新,以及盟友、合作伙伴和工業界在深思熟慮的實驗和未來部隊設計(從開始到實施)中的關鍵作用。

聯合部隊得益于并依靠盟國和合作伙伴來完成使命。今天的聯合部隊有三個整合軸心--跨領域、全球跨地域以及與盟國和合作伙伴的整合。因此,如果不與盟國和合作伙伴的現代化優先事項和路徑保持一致,美國聯合部隊內部的現代化進展將是空洞的。在這個相互關聯的環境中,增強競爭優勢不僅意味著提升自身的能力,還意味著確保這些能力與合作伙伴的能力無縫對接。

美軍一直致力于將合作伙伴納入到共同發展需求的進程中。最近,在建立國際 JROC(I-JROC)倡議方面取得了進展,這是一個由美國、英國和澳大利亞三國國防部副部長組成的合作論壇。I-JROC 是確定和驗證聯合與聯合作戰建議的場所。這些協議既包括物資方面的工作,也包括非物資方面的工作,比如在可能的情況下減少信息共享的障礙,以及盡早發現實現跨領域共同目標的障礙。一旦 I-JROC 在創始三方之間真正發揮作用,將在對話中加入更多盟友和合作伙伴,共同應對未來的挑戰和機遇。

還需要精簡內部流程。就近而言,將建立 "更多的橋梁和快速通道",以繞過 "死亡谷"(供應商將原型或商用產品過渡到美國防部合同的時期)中常見的官僚主義路障。敏捷性和效率能為作戰人員帶來最好、最快的結果。這一愿景旨在確保國防技術進步不會陷入繁文縟節和風險規避的泥潭,而是迅速從研發轉向生產,在最關鍵的時候為作戰人員提供服務。這就是要在整個美國防部,從決策到原型設計,培養一種創新思維,確保創新有一個明確而快速的實施路徑,并確保好的想法能在國防事業中推廣。

為了推進這一愿景,美國防部副部長凱瑟琳-希克斯(Kathleen Hicks)最近宣布了一項旨在加快創新速度的新舉措--"復制器"(Replicator)。該計劃的首要任務是在未來 18 到 24 個月內,在多個領域部署數千套可減員系統。該計劃將由副國防部長創新指導小組負責指導,以統一國防部的主要創新計劃,并體們縮小軍事需求與工業能力之間差距的承諾。通過促進合作工作,可以確保作戰戰略不僅了解最新的技術進步,而且在不斷變化的全球環境中具有適應性和前瞻性。

還必須最大限度地利用來自美國防部以外和所有領域的學術、物資和創新貢獻。工業界的快速創新為國防應用帶來了捷徑,而定期的合作伙伴關系則提供了從設計階段就開始早期合作和深思熟慮的聯合應用機會。要成為一個好的合作伙伴,有責任向工業界提出明確的要求。用與工業界相聯系的術語來溝通能力和庫存要求,利用公私合資企業,并接納學術界和非傳統工業合作伙伴。利用美國企業和美國思想家的巨大創造力,是找到意想不到的勝利的最佳途徑,但需要克服采購障礙,彌合死亡谷的官僚失靈。私營企業不斷探尋新技術,這是一大優勢,需要順勢而為,充分吸納這種能量,將未來的技術引入聯合部隊。

在能力組合管理評審審查 "現狀 "和 "未來 "能力的同時,JROC 還與國防研究與工程副部長辦公室(OUSD R&E)等伙伴實體及其在實驗領域的工作緊密配合。快速國防實驗儲備(RDER)項目每年執行一次,對候選實驗進行評估,以確定最有希望彌補作戰人員差距的實驗。RDER 可以確定將新能力引入采購渠道所需的最低可行原型,如果可以接受,還可以迅速擴大生產規模,以滿足作戰人員的需求。

此外,作戰實驗室獎勵基金(WLIF)可推動對成熟能力進行快速、慎重的實地實驗,以在項目執行一年內開發并交付經過作戰人員測試的創新聯合作戰概念。該計劃使包括實驗室、行業和軍種轉型專家在內的各種團隊能夠 "快速失敗",在 "泥土中 "和聯合演習中對潛在解決方案進行迭代評估。WLIF 項目團隊(許多由作戰司令部和實地作戰人員推進)將新興技術與現成的商業和政府能力相結合,以解決近期作戰問題。

圖:1952 年,軍方官員在羅德島紐波特的美國海軍戰爭學院進行兵棋推演(左),2023 年 8 月 30 日,海軍作戰部副部長 Lisa Franchetti 海軍上將在紐波特的 CNO Futures Wargame 上與高級軍官和文職人員合影(海軍戰爭學院提供)

不斷改進:兵棋推演和實驗

結合兵棋推演、建模和模擬的聯合試驗對于驗證 JWC 中引入的概念至關重要。它為實踐者和作戰人員提供了探索概念和技術、測試抽象概念和協同作用的機會,并能迅速提高組織的集體認識。美國國防科學委員會認為,實驗能促進知識的發現和創造,并推動產品、流程、系統和組織的發展和改進。

聯合部隊的每一個組成部分都在這一實驗過程中發揮著至關重要的作用,為完善和檢驗 JWC 中闡述的關鍵原則提供重要的想法和資源。由各軍種主導的部隊設計以及各軍種獨特的概念實施,是對 JWC 更廣泛愿景的補充。作戰司令部也是這一過程中的重要參與者,他們將自己在現實世界中的專業知識運用到新穎或假設的場景中。美國防部層面的利益相關者包括首席數字和人工智能辦公室、國防創新單元、各軍種創新實體以及指揮部創新小組,如美國印太司令部的聯合任務式指揮部。

例如,"全球信息主導演習"(GIDE)等全國防部范圍的實驗活動可作為現有指揮與控制(C2)工作流程的基礎、實驗和快速原型設計的論壇,所有這些對于 "信息優勢 "和 "綜合指揮、敏捷控制 "等JWC宗旨都至關重要。通過這些實驗,聯合部隊和國防部可以 "衡量 C2",掌握為高層領導決策提供信息的可用數據的數量和速度,評估有效性,并突出需要改進的領域。這些試驗還提供了挑戰當前作戰指揮控制范式的場所,使聯合部隊能夠試驗新的指揮控制結構,從而使跨領域和跨地域的行動更加協調一致。

全球一體化兵棋推演(GIWG)系列是一項主要活動,它展示了各軍種和 "五眼 "盟友及合作伙伴作為一支一體化的聯合部隊,按照 JWC 的宗旨開展多域作戰。(五眼 "是一個情報聯盟,由澳大利亞、加拿大、新西蘭、英國和美國組成)。GIWG 定期驗證任務式指揮的必要性,即各級領導隨時準備作出判斷、評估風險并采取果斷行動。通過這個和其他類似范圍的兵棋推演系列,可以迫使聯合部隊在任何級別的戰爭中打破以領域為中心的舒適區,并進行整合,以實現跨領域的流暢行動。

此外,作戰司令部和軍種一級的演習,如美國印度洋-太平洋司令部的 "塔利斯曼軍刀 "演習和美國海軍的 "大規模演習",也為檢驗 JWC 原則提供了更多方式。執行多域作戰和加強美軍與伙伴部隊之間的互操作性對當前和未來的任務至關重要。它們為實地考察和挑戰各軍種的具體設想提供了機會,以便將這些設想納入聯合設計,并更好地了解在有爭議的環境中和面對適應性強的反對派部隊時的脈沖作戰的相對優勢。

聯合參謀部部隊結構、資源和評估局(聯合參謀部 J8)對有效的全球兵棋推演至關重要。雖然 J8 對整個美國防部的兵棋推演沒有具體的監督權,但它負責管理兵棋推演獎勵基金,并管理兵棋推演資料庫,以促進新穎的兵棋推演并收集意見。J8 的研究、分析和兵棋推演部門還負責執行副主席的兵棋推演系列活動,其中 JROC 參與者和能力組合所有者將通過作戰視角審視即將到來的 JROC 議題。該系列活動和其他兵棋推演機會與補充實驗和獨立分析相結合,可提高分析的深度和可信度,使高層領導能夠做出決策,并為投資決策提供證據依據。

圖:2016年6月11日,聯合發射聯盟德爾塔IV-重型火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地37B太空發射場升空,為美國國家偵察辦公室運載國家安全機密有效載荷(聯合發射聯盟提供)

聯合參謀部 J7 負責主辦年度聯合試驗論壇,在論壇上匯集聯合試驗計劃活動以及整個美國防部會議和作戰司令部及各軍種兵棋推演的成果,供聯合審查。論壇為未來的試驗活動確定優先次序,并收集意見,使集體受益。該論壇的成果將用于為美國防部作戰決策提出建議的作戰副官(OPSDEPS)會議、參謀長聯席會議主席坦克會議以及 JROC 和 DMAG 會議,確保高級決策者提出的建議和風險判定充分參考兵棋推演和實驗周期的成果。

聯合部隊將利用這些系列演習和實驗挑戰當前的作戰模式。這是一條快速改進之路。可以利用這些會議的成果來打破常規,將新穎的 C2 概念從概念中推向實踐。真正的實驗必須接受風險,推動思考,為快速、良性循環的概念和能力發展提供信息。從嵌入聯合參謀部 J7 和 J8 的聯絡官,到聯合部隊發展與設計 JROC 國際迭代的承諾以及聯合實驗,正在逐步實現《國防戰略》的要求。

實驗是檢驗和完善各種想法的熔爐。它為改進概念提供即時反饋,提供快速獲取的機會,并提供更多與行業、盟友和合作伙伴快速合作的場所。這一集體過程允許參與者帶來與 JWC 核心理念一致或具有挑戰性的互補技術和新穎概念。目標很明確:為聯合部隊指揮官提供跨領域、跨地域的無縫協作能力,同時保證精確性、集成性和殺傷力。

圖:2019年4月15日,美國海軍 "約翰-斯滕尼斯 "號航空母艦(前左)、法國海軍 "戴高樂 "號航空母艦(前右)、美國海軍 "麥克福爾 "號導彈驅逐艦、美國海軍 "莫比爾灣 "號導彈巡洋艦、丹麥皇家海軍 "尼爾斯-朱爾 "號護衛艦和法國 "福爾賓 "號防空驅逐艦在紅海編隊過境(美國海軍/斯凱勒-奧克曼)。

結論

沒有任何一個作戰領域是毫無爭議的。隨著技術的發展,作戰的復雜性也與日俱增,因此,如果沒有真正實現的聯合部隊能力,任何一個軍種的能力都無法單獨取勝。

確保以權威、綜合的方式推動聯合部隊發展設計是一項挑戰。未來面臨的最棘手問題圍繞著新出現的聯合問題。《國家軍事戰略》描述了一支強大和高能力的未來聯合部隊,JWC 指導解決這些棘手的問題。在美國防部內部,有無數的工具來評估差距,確定提供必要的綜合能力所必須做的事情的優先次序,并推動綜合創新以實現目標。

然而,一個懸而未決的問題依然存在: 誰是聯合作戰人員的權威高級代言人?誰來讓所有組成部門--聯合參謀部、各軍種、作戰司令部--對共同工作提供一支真正現代化的聯合部隊負責?誰負責推動一體化的 JFDD?

主席當然可以在這方面發揮作用,他在第 10 篇第 153 節中有責任確保 "全球一體化"。同時,JROC 是一個召集機構,可以通過協調和催化,與各軍種一起完成大量工作。在尋求通過國防部加強橫向和縱向合作以實現預期目標時,副主席在戰略和軍事建議與政策、預算、采購和需求之間的交叉點上所扮演的角色是整合點之一。但在目前的設計下,即將達到所能達到的極限。美軍正在使用20世紀80年代的軟件來解決 21 世紀的挑戰。

主席米利最近在《聯合部隊季刊》(Joint Force Quarterly)上發表的文章承認,盡管JWC勾畫了清晰的路線圖,但聯合部隊必須更快地轉向,以應對未來的挑戰。他建議建立一個以未來為重點的組織,優先考慮聯合試驗、與盟國和合作伙伴更深入的整合,并指定唯一的高級倡導者專注于這一部隊發展和部隊設計職能。

其他人還提出了其他模式。無論是賦予像 JROC 這樣的實體以監督職責,為聯合參謀部內的現有角色指定不同的職責,還是成立全新的實體,現代戰爭不斷變化的形勢都需要一個以 JWC 原則為基礎、推動適應性的組織。沒有簡單或一蹴而就的解決方案。

正在取得全面進展。最近出版的《聯合出版物 1》第 1 卷《聯合作戰》標志著一種獨特的模式轉變。它強調了在軍事優勢并非一成不變的持續競爭環境中的積極姿態。必須有超越常規作戰領域的廣闊思維。關鍵是要明白,這不是一次性的工作;所需的能力是不斷發展的,與現代戰爭的流動性相呼應,而這些能力必須以 JWC 的信條為基礎。

JWC 為聯合部隊設定了一個雄心勃勃的前進方向。

參考來源:JOINT FORCE QUARTERLY 111

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圖戰斗系列

2019年1月,美陸軍部長(SECARMY)要求陸軍科學委員會(ASB)研究人工智能(AI)如何改善戰場上的戰役和戰術表現。具體而言,他希望ASB確定陸軍在人工智能實施方面的獨特挑戰,確定陸軍的行業最佳實踐,并審查對手在戰場上對人工智能的潛在使用。

為了進行這項研究,ASB組建了一個研究小組,成員包括建立人工智能系統和指導人員,以及在實驗室、學術界、工業界和軍方有經驗的人員。該團隊還得到了負責人工智能實施的陸軍人工智能任務組以及陸軍研究實驗室(ARL)和陸軍夜視局高級政府聯絡員的協助,他們幫助約束該研究并為陸軍的人工智能實施提供指導。在收集數據的同時,研究小組還會見了來自政府、工業和學術界各組織的130多名人士。

AI在戰場上的前景和挑戰

在工業革命期間,機器開始執行以前需要人類體力勞動的任務。今天,一場認知革命正在發生,機器開始執行以前需要人類認知的任務。例如,我們問智能手機問題,并期望得到合理的答復,我們在網上買東西,并得到類似產品的推薦。

目前還不清楚我們是否了解認知革命的所有影響,但研究小組認為,它將改變戰爭特征,因為它提高了決策到行動的速度、規模和范圍,超過了人類在沒有援助的情況下所能完成的大量任務。人工智能是認知革命的核心,在戰場上優化使用人工智能將需要陸軍采用新的思維方式,包括一個反應靈敏的采購過程。

為了這項研究的目的,研究小組將人工智能定義為計算機系統執行通常需要人類智慧的任務能力。有許多關于人工智能的方法。

美國的對手已經在使用人工智能。俄羅斯和中國定期公布在戰場上進行的自動駕駛車輛實驗。成功實施人工智能的一個關鍵是數據標簽化。中國和俄羅斯的領導層都宣布人工智能是未來,誰能領導認知革命,誰就能在戰場上獲勝。除了僅僅使用人工智能,美國的對手希望實現人工智能的優勢。

目前的美國防部政策劃定了自主和協作,這決定了人工智能如何被用于支持各種作戰任務。因此,需要對人工智能采取多種方法,以確保人工智能系統在戰場上的最佳應用。無論采用哪種方法、作戰使用或政策要求,快速反饋周期將推動對作戰任務的評估,并將采用人工智能來告知如何收集和調節數據、如何運行算法以及如何優化人機界面。換句話說,人工智能最終將被用來衡量人工智能在戰場上的使用情況。這對軍隊來說也是顛覆性的。

同時,美國陸軍有幾種可能的方式在戰場上使用人工智能。下一個垂直升降飛機可以與使用綜合視覺增強系統(IVAS)的下一代戰斗車輛和士兵合作。一旦這些部件被聯網,相對于士兵在獨立系統中所能做到的,人工智能將提供更高的速度、范圍和規模。因此,人工智能將被用于自主機動、輔助目標識別和/或自動目標識別、任務規劃等。

人工智能給戰場帶來的優勢伴隨著風險和挑戰。有效使用有幾個潛在的障礙,如缺乏互操作性,數據饑餓,以及被對手利用。這些都是眾所周知的。但也有圍繞可靠性、信任、道德和可解釋性的問題,所有這些都有助于操作者理解人工智能的決策或建議。不是所有的人工智能系統都能做到這一點。

圖5 陸軍使用人工智能的潛力和挑戰

人工智能在工業中的應用

研究小組訪問了工業界,以了解商業企業如何利用人工智能,減少風險,并克服固有的挑戰。成功應用人工智能的共同主題涉及快速和持續的適應性和改進,可由以下方法促成:

  • 使用常見的人工智能平臺

  • 整理數據,特別是通過事實標簽

  • 用模擬數據增強真實數據

  • 創建架構和基礎設施,支持數據流和競爭所需的高性能計算

  • 開發與技術共同發展的運行概念,例如,特斯拉的軟件更新方式是根據人們如何使用車輛來發展和展示新功能的。

  • 知道在哪里應用人工智能來解決價值最高的問題,帶來最好的投資回報

  • 獲取人工智能技能人才,由于競爭激烈,即使是像亞馬遜這樣的公司也面臨挑戰。

競爭也促使行業發展出一套實踐,允許快速變化和升級,特別是在軟件方面,進入正常生產,同時確保高質量。這種實踐--DevOps--結合了開發(Dev)和信息技術運營(Ops),以縮短系統開發的生命周期,并提供持續、高質量的交付(圖1)。

企業在實驗室中創建、整合和測試人工智能,將其發布給消費者,并部署到現場。當它被使用時,它被監測,并根據該系統的運行和使用情況,制定計劃,產生升級。企業重新編碼,重新開始循環以提高性能。DevOps循環需要一個底層數據層來迭代AI。與軟件升級不同,軟件升級可能是按月推送的,而人工智能周期必須是連續的,操作非常迅速,以確保最佳性能。

美國陸軍的進展

在收集數據的過程中,研究小組了解到,陸軍已經開始組織將人工智能帶到戰場上。陸軍成立了人工智能工作組,并與卡內基梅隆大學(CMU)合作成立了陸軍人工智能中心。陸軍也已經開始在陸軍未來和概念中心、訓練和條令司令部(TRADOC)以及其他地方開發人工智能的概念。

也可以說,這些人工智能的工作在很大程度上是不協調的。有許多陸軍項目使用人工智能。但陸軍成功運作的人工智能不能像在工業界觀察到的那樣快速發展。往往沒有共同的基礎設施,所以用于每個系統的計算、網絡和數據都是獨立的。

與工業界相比,陸軍人工智能活動的另一個不足之處是系統分析和建模與仿真(M&S)不足。例如,在x系統中加入人工智能將使任務的有效性提高y量;它將改變殺傷率,或完成任務的時間,或任務成功的概率,等等。就研究小組所能確定的而言,那些能夠顯示人工智能可能帶來什么價值的A-B測試還沒有做。

陸軍面臨的一個潛在挑戰是目前美國防部的采購環境,這使得復制工業界的快速開發周期變得極為困難。陸軍要購買一個可以像谷歌和其他公司那樣每天進行更新的系統是非常困難的。

陸軍可以自行解決的另一個挑戰是缺乏獲得、管理和使用其人工智能能力所需的足夠人才。陸軍有與增長和保留STEM資格人員有關的人才管理問題,而人工智能從業者在這一領域中所占的比例更小。有一些專家,但陸軍并沒有很多。

隨著陸軍繼續組織將人工智能帶入戰場,相當明確的是,最佳應用將出現在哪里(圖2)。有幾十種情況下,人工智能會增強陸軍的作戰功能,以包括一些人類參與可能有限的任務。

圖2 AI在戰場上的潛在應用

這些賦能器中的大多數已經在開發中,它們很少從頭開始。戰場上的使能因素往往可以建立在商業技術之上。

根據人工智能任務組的報告,目前的陸軍人工智能生態系統以CMU的人工智能中心為中心(圖3)。它與各利益相關者保持著聯系,包括實驗室和材料開發商、陸軍訓練中心和作戰社區。通過人工智能任務組,該中心還與美國防部的聯合人工智能中心進行協調。

圖3 當前陸軍AI生態系統

美陸軍人工智能生態系統專注于開發和實戰原型;從定義下一代系統的人工智能要求,到為傳統平臺開發人工智能解決方案。這種在戰場上的人工智能整合將迫使陸軍以新的方式運作。除了解決商業從業者確定的挑戰和減輕潛在對手的攻擊,陸軍必須解決地方性的挑戰,包括以下能力:

  • 確定人工智能投資的優先次序,以獲得最大的戰場影響

  • 構建一個SoS框架,利用獨立開發的、異質的、支持人工智能的平臺

  • 通過繁忙的操作網絡調動數據、模型、算法和反饋

  • 測試不斷發展的系統,并驗證其對敵方攻擊的復原力

圖17 SoS企業架構集成

雖然商業從業者可能擁有他們的整個人工智能企業,但軍隊不會。陸軍將從國防工業基地內的不同來源購買技術,它將不得不使它們一起工作。一旦完成這項任務,數據、模型、算法和反饋都必須在一個繁忙的操作網絡上移動。陸軍將不會有使用工業界所享有的那種基礎設施的好處。

陸軍還需要采用類似于DevOps周期的方法,以支持持續改進的方式將原型轉化為記錄項目(POR)。這將需要有能力(對陸軍來說是新的)測試不斷發展的系統并驗證對攻擊的適應性。陸軍將不得不改變其運作方式,以采用DevOps循環。

建議

根據其數據收集、分析和發現,研究小組在六個類別中提出了建議(圖4)。

結論

人工智能將通過提高決策的速度、規模和范圍來改變戰爭的特征,而這是人類所能實現的。如果陸軍對采用MDO是認真的,它就需要認真地采用協作性人工智能。

人工智能對陸軍和其對手都將是顛覆性的,因為:

  • 完整的戰場效果將需要不斷地收集和整理數據,而迄今為止雙方都沒有做到這一點
  • 每一方都將不得不在異質平臺上發展人工智能之間的合作
  • 人工智能DevOps周期的快速執行是成本密集型的,并且厭惡官僚主義

美國陸軍將需要開發一個人才管道,使其成為人工智能能力的聰明買家和聰明用戶。

有說服力的動機:美國的對手已經在做這些事情了。

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背景

作為美國過去向烏克蘭轉讓武器和設備的一部分,提供的唯一專用防空系統是FIM-92 "毒刺"便攜式、一次性、短程防空系統。拜登政府已宣布計劃向烏克蘭提供國家先進地對空導彈系統(NASAMS),以保護其免受某些俄羅斯空中威脅。NASAMS不僅增加了可以對付空中威脅的范圍,而且還增加了可以探測和跟蹤空中威脅的范圍。NASAMS是一個可重新裝載的系統,并提供了攻擊多個目標的能力,而 "毒刺 "只能攻擊一個目標。

什么是國家先進地對空導彈系統(NASAMS)?

國家先進地對空導彈系統(NASAMS)(圖1)是由雷神公司(美國)和康斯伯格防務與航天公司(挪威)共同設計和開發的中程防空系統。

軍方可以部署NASAMS來識別、打擊和摧毀固定翼和旋轉翼飛機、巡航導彈和無人駕駛飛行器(UAV)。它旨在保護高價值資產和人口中心免受空對地的威脅。根據導彈防御宣傳聯盟,一個無黨派、非盈利的導彈防御教育組織:

  • NASAMS在1994年達到作戰能力,首先由挪威皇家空軍部署。該系統可以在主動和被動模式下同時對付72個目標,并且使用主動尋的導彈,可以攔截視覺范圍以外的目標。NASAMS配備了三個發射器,每個發射器最多攜帶六枚導彈。

NASAMS由三個主要部分組成:AN/MPQ-64哨兵雷達、AIM-120先進中程空對空導彈(AMRAAM)和火力分配中心(FDC)。

AN/MPQ-64 哨兵雷達

據美國陸軍稱,"哨兵"雷達(圖2)可以探測無人機、巡航導彈以及固定翼和旋翼飛機。它的特點是一個X波段的360度相控陣防空雷達,具有75公里(約47英里)的范圍來識別目標。哨兵配備了電子對抗措施(ECCM)系統,包括兩個子系統--識別敵友(IFF)子系統,用于正面識別友軍飛機;非合作目標識別能力子系統,用于識別敵機。哨兵被安裝在拖車上,由高機動性多用途輪式車輛(HMMWV)或M1082系列中型戰術車輛卡車牽引。美國已經向烏克蘭提供了一些哨兵雷達和戰術車輛,因此烏克蘭部隊應該熟悉這些系統。

AIM-120 先進中程空對空導彈(AMRAAM)

據雷神公司稱,AMRAAM(圖3)是一種雙用途導彈,在空對空和地面/水面發射交戰中具有作戰靈活性。在空對空模式下,AMRAAM先進的主動制導傳感器和尋的器使其能夠在具有挑戰性的環境中迅速找到目標。在水面發射模式下,NASAMS允許各國在任何一個角色中使用相同的導彈,而無需進行修改。據報道,NASAMS使用的AMRAAM的射程為40公里(約25英里),更遠的導彈目前正在開發中。AMRAAMs受到國防部(DOD)的強化最終用途監測(EEUM),該監測用于核實美國轉讓給外國接受者的國防物品是根據轉讓協議采購的,并且只用于其預期目的。

Kongsberg 火力分配中心 (FDC)

據康斯伯格公司稱,其FDC(圖4)是一種經過驗證和實戰的防空和地對地導彈(SSM)指揮和控制模塊。康斯伯格聲稱其FDC與國家、歐盟和北約的部隊完全具有互操作性。

NASAMS的使用

據雷神公司稱,NASAMS為12個國家所擁有,自2005年以來已被納入美國國家首都地區的防空系統。除美國外,挪威、芬蘭、西班牙、荷蘭、阿曼、立陶宛、印度尼西亞、澳大利亞、卡塔爾、匈牙利和一個未披露的國家也采用NASAMS進行國土防御和其他關鍵資產的防御。據康斯伯格公司稱,NASAMS的雷達和發射器元件可以部署在距離FDC超過20公里(約12.5英里)的大范圍內,提供擴展區域覆蓋。另一個好處是,分散NASAMS元件可以潛在地提高對敵人空中和地面攻擊的生存能力。

NASAMS提供給烏克蘭

2022年7月1日,美國防部宣布它將通過國防部的烏克蘭安全援助倡議(USAI)向烏克蘭提供兩個NASAMS炮組。根據USAI提供的國防項目需要在轉讓前至少15天通知國會,除非國防部長確定存在影響美國國家安全的特殊情況。2022年8月24日,拜登政府宣布它將通過USAI向烏克蘭提供總共8個NASAMS炮組。2022年8月26日,美國陸軍授予雷神導彈與防御公司一份1.82億美元的合同,用于交付兩個NASAMS炮組,包括向烏克蘭部隊提供培訓和后勤支持。2022年9月27日,路透社報道說,盡管早些時候有報道說烏克蘭已經收到NASAMS,但美國在另外兩個月(2022年11月底至12月初)不會開始向烏克蘭交付NASAMS。根據2022年10月5日Politico的一篇文章,"這些武器可能需要時間才能到達。西方國家不愿意放棄自己的先進導彈防御能力。此外,承包、建造和培訓工作人員如何操作它們需要數年時間。"

國會可能面臨的監管問題

在國會繼續監測烏克蘭沖突并考慮為烏克蘭提供更多軍事援助時,一些潛在的監督問題包括以下內容。

  • 俄羅斯對烏克蘭城市、軍事和民用設施以及軍事單位的空襲采用了無人機、巡航導彈、固定翼和旋轉翼飛機,以及各種彈道導彈。雖然美國政府或開發商沒有明確說明,但NASAMS是否具有探測、攔截和摧毀彈道導彈的能力?如果沒有,美國和/或北約國家是否有計劃為烏克蘭提供彈道導彈防御能力或系統?

  • 向烏克蘭提供所有八個NASAMS炮組并培訓操作人員和維護人員需要多長時間?

  • 鑒于俄羅斯對烏克蘭的空中和導彈攻擊的增加,美國承諾的八個NASAMS炮組是否足以捍衛烏克蘭的利益?如果不是,需要多少個NASAMS炮組?美國是否有能力提供這些系統而不對美國國家安全造成不必要的風險?

  • NASAMS是否與烏克蘭正在使用或提供給烏克蘭的其他非北約/歐盟的空中和導彈防御系統完全互通?如果不是,這是否會導致可能被俄羅斯人利用的保護漏洞?

  • 拜登政府是否有一個關于NASAMS的長期維持計劃?是否有關于維持的費用的估計?政府計劃使用什么機構來進行NASAMS的長期維持?

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1 簡介

戰斗機的時代已經過去。這話是埃隆-馬斯克在2020年空戰研討會上描述未來空戰時說的。這產生了巨大影響力。

馬斯克的立場似乎得到了美國國防部高級研究計劃局(DARPA)Alphadogfight(ADT)演示的支持。在ADT期間,幾個人工智能(AI)項目在一場斗狗比賽中相互對決。獲勝的人工智能隨后與人類戰斗機飛行員進行了面對面的較量。雖然DARPA聲稱比賽的目的是開發支持人類飛行員的人機共生的人工智能程序,但結果對飛行員本人來說不可能更糟。人類在與機器的每一次交戰中都輸了,而且比人工智能以前的機器對手輸得更快。

同樣值得考慮的是,在超視距情況下——在這種情況下,距離的計算、對飛機相對位置的了解、相對高度、速度和武器都必須在非常高的速度下完成——結果會如何。考慮到空對空戰術的復雜性以及欺騙和電子戰在其實施中的突出作用,結果可能會更加令人震驚。

盡管如此,許多飛機制造商仍在繼續開發有人駕駛的作戰飛機。即使是成本驅動的商業航空部門也不太可能取代人類飛行員。此外,盡管西方第五代戰斗機都是單座飛機,即使是出于訓練目的,雙座設計也回到了桌面上。最近,中國第五代殲-20戰斗機采用雙座配置,蘇霍伊公司正在考慮其蘇-75 "Checkmate"的雙座版本。回歸雙座設計背后的原因仍然不透明,但鑒于目前空中行動的復雜性和對更復雜的多域作戰(MDO)的預期,下一代戰斗機可能受益于武器系統官(WSO)。

另外,DARPA的空戰進化(ACE)計劃設想了一個中間地帶,人類飛行員信任人工智能來控制飛機,而他們需要人類來指揮任務,如決定交戰策略、選擇和優先考慮目標,以及確定最佳武器或效果。

未來幾乎肯定會包括馬斯克所宣稱的、DARPA所預期的人工智能優勢,但它們應該伴隨還是取代人類飛行員?許多挑戰依然存在。本文將強調最重要的挑戰。

2 挑戰和考慮因素

2.1 機器學習過程

支持人工智能的最常見的機器學習方法是強化學習(RL),它使計算機算法能夠從過去的事件中自我學習。機器使用一個獎勵系統來區分成功和不成功的動作,它可以在沒有指導的情況下快速進行,不需要人類的互動。同時,人類也可以指出錯誤,幫助強化未來的課程,讓機器尋求成功。

  • "未來的戰斗機......將急劇增加的飛行員工作量。人工智能必須在管理這種工作量方面發揮一些作用。"

獎勵函數設計是另一種機器學習技術,通過給交易分配相對價值來加速學習結果,從而補充RL。這個概念激勵人工智能通過利用它已經學到的關于其先前選擇的 "價值 "的東西,而進入到一個更高的獎勵狀態。這種評估使人工智能能夠在探索一系列行動以追求更高的獎勵時進行風險與獎勵計算。目標是在探索了所有可能的解決方案和獎勵之后,達到一個良好的平衡。

一個可能加速學習過程的額外優勢是,人工智能系統可以建立在其他人工智能系統的經驗上,使用額外的機器在所需的網絡內進行訓練,而無需人類參與,并將獲得的知識轉移到目標機器上。幾個模擬器,每個都應用不同的戰術,可以極大地加快學習過程。

然而,機器學習不應該被看作是萬能的。它仍然高度依賴于軟件設計、算法和數據選擇。納入機器學習技術內的不完整或有毒的信息會導致學習過程中出現重大缺陷或錯誤。因此,人工智能可能做出無效或危險的決策。

2.2 戰機的控制

盡管現在的趨勢是,只有在ACE計劃顯示人工智能飛得更好的情況下,人工智能才會幫助飛行員,但在真正的戰斗機上,這兩種選擇將如何合并?

一種選擇是,飛機由人類飛行員控制,只由人工智能提供建議,至少在機器識別出關鍵風險并評估出它能比人類更快或更好地做出反應之前。人類飛行員應該始終保留對這一決定的控制權,還是應該授權人工智能在沒有預先授權的情況下進行控制,以確保任務成功或飛機生存?同樣地,飛行員是否應該在知道他的反應時間意味著失去可能影響定位或射擊機會的關鍵秒數的情況下,采取所有武器使用行動?

此外,在飛機機動能力的極端情況下不會有失去意識的風險,這是人工智能相對于人類飛行員所具有的誘人優勢之一。雖然預計人工智能可以納入飛行員的健康狀況數據,但獲得對敵優勢的唯一方法可能是犧牲飛行員的意識。在飛行員沒有意識的情況下,人工智能應該自主地使用武器嗎?

此外,由于戰斗機傳統上是以雙機或四機編隊的形式運行,關于人類與人工智能控制的決定將影響到單個飛機和整個機隊。需要考慮人工智能控制的飛機如何與其他編隊的機組人員進行交流,以及是否通過數據鏈、語音或兩者進行。鑒于飛行中的一些(而不是所有)飛機有可能在人工智能的控制下--而且有可能是無意識的飛行員--整個編隊的控制權應該下放給人工智能,還是應該轉移給任何有意識的飛行員?

一個更直接的選擇是將人工智能限制在一個輔助角色,在準確的時刻提供適當的信息,以避免飽和,也許,在特殊情況下,如生存需要時,就像現有的線控系統在超過攻擊角限制或在某些失控的情況下對飛機進行指揮。

到今天為止,由于其相當復雜,最可能的演變是人工智能只是幫助飛行員。然而,隨著技術的快速發展,我們當然不應該回避人工智能的支持,尤其是知道潛在的對手會廣泛地使用它。

2.3 倫理學

許多作者都寫過關于機器人自主和人工智能控制的武器系統的道德和倫理問題,并探討了我們是否應該允許機器對人類做出生死決定。從倫理上評估的一個特殊案例是,人工智能凌駕于人類飛行員的控制之上。一些人認為,一個充分發展的人工智能將對其決定和后果負責,并承擔法律責任。相反,其他人認為至少有一個人必須保留責任和法律責任。如果人工智能控制的飛機出現錯誤,導致人類生命的損失,誰將負責?可以認為是人類飛行員,即使他可能沒有機會干預或取消行動,甚至是程序員,但最有可能的是,下令執行任務的指揮官將是負責的一方。

2.4 準確的情報和人工智能衍生的戰術

來自情報的數據將為人工智能的學習過程提供基礎。預計人工智能將處理飛機、其飛行成員以及可能更廣泛的云聯網系統的所有可用傳感器數據。在實時的情況下,這將支持單個飛機的決策優勢,并在測試和評估活動中提出和評估戰術的重要能力。然而,正如單靠數據不等于準確的情報,單靠數據也不會創造新的戰術。人類的判斷會解釋數據,推斷對手的能力和戰術,創造測試環境,并評估結果。這些人類選擇的準確性將不可避免地影響人工智能衍生的戰術,就像在傳統戰術開發中一樣。在這里,應該利用人工智能運行大量模擬集的能力來提供廣泛的潛在選擇,以應對不可預見的對手能力和戰術。

2.5 人工智能將位于何處?

當我們想到戰斗機中的人工智能與人類的共生關系時,不可避免地會想到R2D2、天行者盧克和《星球大戰》中的X-Wing戰斗機。然而,在真正的戰斗機中,人工智能將在哪里?它是在飛機上還是在云中?云端的人工智能會克服通信延遲,在斗狗中獲得對人類的優勢嗎?將人工智能或飛行員移位意味著應盡量減少風險,要知道通信方面的優勢永遠不是絕對的,也不是永久的。

為了設定預期,應該注意到ADT使用了一個計算機機架和服務器來處理由人類駕駛的戰斗機提供的實時數據。這樣的計算能力和啟用的數據優勢目前無法納入戰斗機中。

2.6 人工智能會有什么 "感覺"?

在ADT競賽中,人類飛行員使用高保真的虛擬現實系統來視覺追蹤人工智能駕駛的對手飛機。然而,由于比賽中使用的數字智能模型缺乏傳感器,人工智能收到的所有對手數據都是直接輸入的,減輕了感應和解釋等更復雜的任務。使用關于對手飛行參數的準確數據給機器帶來了巨大的優勢。在實際戰斗中,這種數據不容易獲得,而且即使收集到也不一定準確。人類飛行員必須推斷出對手的參數,使解釋和決策變得復雜。人工智能agent將不得不做同樣的事情。

為此,人工智能將需要的不僅僅是飛行員可用的信息(包括雷達、警告接收器、紅外傳感器和數據鏈),以 "感受"和保持對形勢的認識。人工智能將需要一套類似于自動駕駛汽車中的視覺傳感器,以實現與人類飛行員目前所完成的同等的視覺觀察。雖然預計人工智能在解釋適當集成的傳感器方面會更快--這本身就是一個不小的成就--但人工智能對需要 "感覺或直覺 "的非預期或異常情況的反應如何,還有待觀察。這將在ACE計劃的最后一步進行評估,即兩架戰斗機之間的真正交戰,一架由人類駕駛,另一架由人工智能駕駛。

3 結論

未來的戰斗機,特別是那些設想與人工智能駕駛的無人機/僚機一起使用并在MDO環境下運行的戰斗機,將經歷急劇增加飛行員工作量。人工智能必須在管理這種工作量方面發揮一些作用。

然而,考慮到各種可能性,很難想象人類作為人工智能駕駛的飛機上的乘客來管理空戰,而人工智能自主地操縱飛機進入射擊位置,然后將武器的控制權移交給飛行員或在沒有人類授權的情況下發射導彈。更容易設想的是,飛行員在人工智能的支持下駕駛飛機,以提高戰術信息的準確性和及時性,并提供威脅診斷、警告和可能的防御性機動,如使用反措施或其他戰術選擇。

雖然有理由認為,人工智能與人類的合作將不如對手使用不受約束的人工智能所能做到的,但人工智能是否能在未來的整個場景中取代人類飛行員,還有待觀察。盡管如此,預計人工智能與人類的合作將為未來的戰斗機提供一個更有彈性和有效的方法,但只有當優化的人工智能與人類的共生關系被優先考慮并實現時。

誠然,未來的戰斗機作戰行動將不斷發展,埃隆-馬斯克關于載人戰斗機時代結束的預言性警告與事實相去甚遠。

作者

拉斐爾-伊卡索,中校于1993年加入位于圣哈維爾的西班牙空軍學院。他于1997年完成了基礎飛行員培訓,并于1998年在第23聯隊完成了戰斗機武器課程。1998年至2007年,他在薩拉戈薩空軍基地第15戰斗機聯隊的151SQN中駕駛EF-18戰斗機。2007年被分配到巴達霍斯第23聯隊的戰斗機武器學校擔任教官飛行員。2009年回到第15聯隊,在152SQN和153改裝SQN擔任EF-18教官。2008年他被晉升為少校,2009年被分配到空軍學院的學術部門,擔任飛行教官以及國防大學的教師。2013年至2016年,他在北約總部空軍司令部拉姆施泰因的評估部門(TACEVAL)擔任飛行部隊項目官員和評估員。在馬德里的武裝部隊聯合參謀課程結束后,2017年他被提升為中校,并被派往托雷洪空軍基地的西班牙空戰司令部A7科(訓練、演習和評估)擔任參謀,之后被派往聯合空軍能力中心。在此期間,他參加了阿維亞諾空軍基地的幾次部署,在巴爾干半島上空飛行。他擁有聯合參謀課程和地緣政治和國際關系的碩士學位等。他已經在C-101、F-5和EF-18上飛行了2700多個小時。

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南海外緣一個未開發島嶼,蝙蝠?12?無人機(UAS)從一片空地起飛。這架彈力發射的低可偵測/隱形戰術飛機飛越水面尋找海上目標。蝙蝠?12?無人機的操作員是一名美國陸軍軍士,她從一個裝有被動電磁感測的高空氣球和另一個連接美國海軍裝備數據饋送的氣球收到提示——這兩個氣球都是從數百公里外的海上發射。規劃員——一名陸軍一級軍士位于另一個島嶼上的多域特遣部隊(MDTF)總部,通過使用定制人工智能和機器學習能力,將來自航空裝備的數據與海上無人機傳感器相結合。

蝙蝠?12?操作員和多域特遣部隊規劃員均在嚴苛的條件下開展工作。兩人均使用小型凈水系統喝水,不需要運送飲用水。兩人都利用微電網技術獲得電力供應——該技術使用電池和發電技術的組合智能地分配、存儲電力,從而實現移動性,減少熱量信號,并大大減少物流人員運輸燃料的需求。自主陸地車輛和線索跟蹤技術減少了持續行動的人員配置需求。

給多域特遣部隊總部的分散節點分發物資的陸軍船只還配備了電磁和通信套件,有助于加強多域特遣部隊的復原力。這些船只當中任一艘均可配置去發射無人機或充當高機動火箭系統(HIMARS)的發射平臺。船上有一個緊湊的關鍵護理設施,準備好接收一支創傷小組及其要護理和要在沿岸水道運送的傷員。

圖:一名士兵在肯塔基州坎貝爾堡訓練區進行試驗飛行時發射?RQ-11?無人駕駛航空系統。 亞倫·達格蒂中士/美國陸軍

來自軍隊所控制傳感器的數據以及來自美國其他服務平臺和空間裝備的信息注入多域特遣部隊總部以及情報、信息、網絡、電子戰和空間(I2CEWS)G2?數據集成中心。陸軍情報分析人員與數據科學家并肩構建和維護人工智能/機器學習程序,在短短幾分鐘內構建、整理數兆字節的數據,而不必跨洋發送數據并等待行動情報。現在,多域特遣部隊可獨立將這些數據與聯盟的其他情報來源進行比較,以維持多域共同運行情況 (COP)和多域特遣部隊目標確定進程——這個進程反過來又會自動更新為其提供信息的所有共同運行情況。

蝙蝠?12?找到目標,提供圖像確認,并確認附近無民用船只。多域特遣部隊共同運行情況向聯合特遣部隊共同運行情況提供最新情況,啟動一個時間敏感的目標確定進程,尋找可調用射擊手。目標的最佳武器是多域特遣部隊的?HIMARS?多火箭發射系統,該系統又位于另一個島上。多域特遣部隊通過單獨的無人機系統提供的通信鏈路傳輸目標數據并下令開火,美國陸軍向天空齊射遠程反艦武器。為避開反炮兵火力,HIMARS?設備移動到一個替代開火位置,I2CEWS?裝備則進行非動力開火以掩蓋和保護其移動。

為適應科技調整組織

當今技術變革的步伐對美國的軍事研究、開發和采購流程構成挑戰,潛在對手利用技術創造了美國軍隊必須戰勝的強大軍事能力。根據?2018?年陸軍現代化戰略,美國陸軍解決這一問題的辦法是多方面的,因為美國陸軍認識到,“再也無法拖延推動實施編隊和能力現代化而不必冒著失去優勢及失去在未來戰場完成使命的能力的風險”。美國陸軍兩項最重要的調整是從組織上和概念上做出。組織上,美國陸軍已將研究、開發和采購職能并入陸軍未來司令部——該司令部充當美國陸軍技術管理者的角色。根據?2018?年?12月的一份美國陸軍訓練和準則司令部(United States Army Training and Doctrine Command)手冊,美國在概念上采取了多領域行動(MDO)理念,這種多域行動旨在“滲透和瓦解敵人的反介入和區域阻絕系統” ,并“為新的戰略背景擴展聯合武器,期間考慮到新技術(最突出的是網絡、機器人和自動化系統以及人工智能)和可在所有領域競爭的對手”。

美國陸軍責成美國太平洋陸軍總部為首個多域行動編隊——多域特遣部隊(MDTF)開展試驗項目。幸運的是,美國太平洋陸軍已經組織起來,通過其未來師去解決未來的概念和能力問題。太平洋陸軍未來師與全國性研發組織、行業、智庫、軍隊和國防部分析中心、盟友具有特別的工作關系,并有他們為了在太平洋陸軍和美國印太司令部演習、戰爭游戲和研究中心創造實驗機會所依靠的聯合部隊。太平洋陸軍努力尋找方法,提高多域特遣部隊在通信和陸地機動受到限制的環境中實施長距離精準開火有機靶向的能力。

自動化實驗中,未來師設計各種方法測試不依賴跑道的無人機協調情況,以便與海洋波滑翔機互動,結合空中和海上自動化感應能力,比較和對比數據,積極識別各種海上接觸。由此產生的海域意識將使多域特遣部隊能夠與東道國和聯合部隊分享共同的行動情況。競爭期間,它轉化為多域特遣部隊為國內執法活動作出貢獻的能力,以及在競爭和沖突加劇期間為多域特遣部隊、聯合部隊和多邊部隊辨別敵友的能力。隨著更多的無人駕駛和自主平臺能夠實施遠程發射、控制和恢復,未來師會設法將其交給最低級別的多域行動人員,從而提高力量、能力、冗余和致命性。

有時候,能最好地對抗新技術的是舊技術。美國太平洋陸軍太空司令部和未來師還與姐妹部門和其他作戰指揮部協調開發高空技術,如氣球、飛艇和太陽能固定翼平臺。由于這些技術手段的停留時間和有效載荷能力,它們可提供大量被動和主動的情報、監視和偵察收集能力,并對敵方目標構成重大挑戰。氣球可從附近的陸地地貌或船舶發射,也可以由多域特遣部隊親自發射,攜帶可進一步協助預警、多域通用行動圖和確定目標流程的被動視覺和電磁感應能力。飛艇和固定翼平臺也可從遙遠的地點發射回收。這些裝備還可用于提供戰術和行動通信能力,或是增強多域特遣部隊與其他聯合部隊和盟軍協調的能力,或是取代因對抗性反介入和區域阻絕行動而喪失的能力。美國陸軍和美國太平洋陸軍將發展高空技術,以進一步推動多域特遣部隊的進步。

圖:美國陸軍在阿拉巴馬州的雷德斯通阿森納測試發射一枚愛國者導彈。陸軍空中和導彈防御?2028年愿景(Army Air and Missile Defense 2028)包含陸基機動防御攔截器,該愿景結合了威懾、預防、挫敗空中襲擊和導彈襲擊的尖端技術及成熟技術/美國陸軍

數據融合

多域特遣部隊能夠在多個領域控制傳感器平臺并從服務或全國性傳感器接收數據的好處是具有真正有機的超視野確定目標能力,但如果這些數據用于及時決策,則附帶一個大數據處理負擔。幾乎所有作戰開火?(無論是動力學還是非動力學開火)的數據融合都發生在遠遠高于旅的級別,需要將數據傳輸出去進行分析,并將信息傳輸回發動攻擊者。正如物流技術將整合到多域特遣部隊以減少燃料和水的運輸需求一樣,人工智能/機器學習也被整合以減少數據傳輸需求并提高有機決策能力。

戰術數據團隊(Tactical Data Team )是陸軍未來司令部和陸軍應用實驗室與美國太平洋陸軍合作開展的一項舉措,旨在滿足多域特遣部隊等多域編隊的前沿計算需求。小型數據科學家團隊部署到數據輸入點,通過在現場構建自定義人工智能/機器學習軟件解決方案來構建和分析數據。這種前緣計算能力可極大地提升多域特遣部隊開火的及時性,無論是非動力學性質還是動力學性質的開火。此外,由于執行這些開火的授權必須屬于進行適當分析的環節,因此這種新的人工智能/機器學習能力有助于將授權下放至多域特遣部隊,使他們能夠在通信被阻絕時根據任務命令更有效地采取行動。

在太平洋建立多域行動編隊去戰斗并取得勝利所需的技術是多方面的,涵蓋了戰斗職能的范圍。研究、演習、實驗和戰爭游戲揭示了多項極為有效的技術應用。未來師繼續設計和支持這些工作,他們堅持評估太平洋陸軍的需求,并作為美國太平洋陸軍的技術管理人改進多域行動在太平洋戰區的概念和應用。

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海軍艦艇是由多個組織組成的復雜機構,這些組織必須在不影響效率和戰備狀態的情況下順利交互和外部交流。隨著后勤挑戰的增加和技術推動響應時間的增加,因此引入最先進的計算方法至關重要,用于分析互聯系統和針對不同事件進行分析。

美國海軍研究生院專家引入了一個名為LAILOW的框架:學習、優化和兵棋推演。LAILOW利用復雜機構中多個來源產生的數據,基于數據挖掘、機器學習和預測算法,分析和發現模式、規則和異常。接著LAILOW的輸出結果可以用來優化業務流程和行動方案。展示了使用LAILOW框架的三個用例。使用LAILOW框架,搜索主要艦艇設備維護和供應系統的脆弱性,以進行困難測試,并相應地提出彈性和新穎的解決方案。詞法鏈接分析(LLA)作為LAILOW的一部分,以提高與C4I系統相關的海軍艦艇關鍵部件失效概率的預測精度,用于NAVWARSYSCOM的預測風險備用矩陣(PRiSM)產品中。還展示了LLA對財務受限工作隊列(FRWQ)中的優先項目與基線計算的比較。

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