《軍事中的人工智能和自主:北約成員國戰略和部署概述》報告以及相關文件《附錄A -國家概況》提供了人工智能和自主技術在北約盟國軍事中的作用的高層視圖。這是第一個專門針對北約國家軍事人工智能的學術研究。

該報告概述了每個北約國家在軍事人工智能方面的觀點和雄心，并概述了它們目前對人工智能技術的使用。在附錄A中，報告探討了每個國家在軍事和國防背景下與人工智能的接觸程度，審查了國家人工智能戰略和當前人工智能技術使用的公開來源。

本研究的策略含義如下:

鼓勵負責任的人工智能規范:作為一個基于共識的聯盟，北約在促進安全和軍事人工智能討論方面處于獨特地位，并有機會協調成員國之間的規范建設活動。

人工智能的采用:北約是一個有價值的機制，通過該機制，可以按需向成員國提供能力建設指導和更廣泛的援助。

協作增強抵御能力:加強聯盟合作可能使各國能夠利用能力建設努力，更好地應對與人工智能技術相關的安全挑戰。

維持集體防御:人工智能技術的能力差距不斷擴大，可能導致一些成員國在應對更快的沖突環境方面裝備相對不足，在這種環境中，對手越來越多地利用人工智能和自主系統。

關注未來的互操作性: 豎井式創新為聯盟提出了未來的互操作性挑戰，例如在跨國運營中共享數據和AI應用。

1. 問題陳述

數據共享和互操作性的增加給美國防部（DoD）系統維持一定程度的信任和信心帶來了挑戰。隨著緊密耦合的、獨特的、靜態的、經過嚴格驗證的任務處理方案被新的、更動態和復雜的對應方案所補充，任務的有效性受到了影響。一方面，新的更深入的處理方法與更多樣化的數據輸入可以提供復原力，防止在快速變化的條件下做出過于自信的決定。另一方面，達成決策的多種多樣的方法可能會有明顯的沖突，降低決策的置信度。這有時表現為向高層決策者提供同時的、不同的信息。在一些重要的特定情況下，這導致作戰人員在確定最佳行動方案時效率降低。

在本文中，我們將描述一種更有效地利用新數據源和處理方案的方法，而不需要重新設計每個算法或系統本身。我們通過用企業級區塊鏈框架對處理鏈進行檢測來實現這一目標。一旦進行檢測，我們就可以通過使用智能合約跟蹤數據出處來收集、驗證和確認數據處理鏈，將動態計算的元數據添加到不可改變的分布式賬本中。這種在數據共享環境中進行核查和驗證的非侵入性方法有能力在更大的范圍內提高決策信任度，而不是人工方法，如咨詢個別開發者主題專家以了解系統行為。

在本文中，我們將介紹對以下問題的研究：

• 1.決策者和作戰背景數據過程提供和利用的信息（即知識）類型（圖1）。

圖1：信息處理層次。

• 2.在業務處理鏈中驗證數據出處、完整性和有效性的好處

• 3.我們的區塊鏈技術框架與分析技術相結合，利用核查和驗證能力，可以部署到現有的國防部（DoD）數據處理系統中，而且性能和業務干擾不大。

2. 框架概述

首先描述了數據、信息和知識的含義，并提供了我們對決策支持的定義。在描述一個系統的優勢時，數據、信息和知識經常被交替使用，但每一個都代表了一個不同的背景和處理水平。數據是最低的形式，代表了幾乎沒有過濾的分析元素，如從傳感器焦平面處理的信號檢測。數據被用來推導信息，通過增加背景，如目標類型。知識是指在更廣泛的態勢感知或決策中意味著什么的信息，例如在一個場景中檢測到的目標行為類型標志著危險。

作為一個例子，已經有一些工作將 "數據整合 "推向了前進的方向，并展示了態勢感知的操作能力。這些工作說明了從各種來源的數據，到通過各種軟件應用的信息，再到呈現給操作者或用戶的知識轉換（圖2）。通過應用處理層來創建一個增強的態勢感知圖，它使高級領導人能夠更自信地采取行動和做出決定。這些處理層包括從簡單的可視化數據攝取到分類服務以提供任務事件的背景。所有這些都為決策支持提供了不同程度的信息。

圖2：數據驅動的決策支持系統的一個例子。

我們描述的系統的最終目標是為高層決策提供信息。這可能需要許多處理步驟，每一個步驟都代表著增加背景。這也意味著有許多細微的處理路徑，通過這些路徑可以得出知識。當你考慮到可能需要回應的時間框架時，當系統中存在更多的數據、算法和知識服務時，理解處理的細微差別就會變得成倍的困難。這就是我們試圖減輕的風險。

接下來，我們將介紹數據共享和互操作性環境，這些環境的建立是為了實現大規模系統的快速決策支持。這樣一個環境有四個功能要求。(1）創新理念實施的低門檻，（2）大型開放的開發環境，（3）支持集成的消息傳遞方法，以及（4）對采用的組件進行自動驗證和核實。圖3顯示了這四項要求的周期，并以藍色強調了驗證和確認要求，該要求目前正在系統范圍內研究，是本文的重點。

圖3：系統進化所需的關鍵屬性。

雖然個別開發者可能被要求滿足基本的期望，以誠信行事，例如遵守他們的數據和應用合約，以及使用軟件安全掃描，但沒有有效的方式來評估決策支持的效用和在整個系統中組裝數據和服務的真實性。許多大規模的系統在開發初期沒有優先考慮網絡安全或數據完整性。傳統上，在大型軟件發布之前，在組件被大規模集成之后，會進行端到端的驗證和確認測試。隨后，對增量軟件升級進行較小規模的回歸測試。測試完成后，系統在技術上就可以投入運行了。然而，由于應用程序及其數據源的規模和動態性質，松散耦合的現代軟件處理系統的性能風險會增加。在許多情況下，這些系統中的數據是由遙感測量源提供的。在這種情況下，對數據的完整性進行實時的系統級驗證和對衍生的數據產品進行驗證是非常重要的，以發現性能的潛在重大變化和呈現給操作員的錯誤信息。我們討論的這種實時核查和驗證方法需要記錄數據來源、歷史數據質量以及數據在系統中穿越的所有路徑，以確保發現性能問題。

在這種情況下，定義核查和驗證的一般含義是很重要的。

驗證是對產品、服務或系統是否符合法規、要求、規范或強制條件的評價（PMI，2013）。換句話說，驗證方法建立了真實性。

驗證是保證產品、服務或系統滿足客戶和其他確定的利益相關者的需求，包括適合性和信心（PMI，2013）。換句話說，驗證方法建立了一些間接的可用性。

如上定義，驗證和確認提供了以下內容：

圖4提供了上述定義的驗證和確認可衡量的子組件清單。我們建議使用區塊鏈方法來實現這些指標的實時評估，這些指標已經在一個實時系統上得到了證明（MIT Lincoln Laboratory，2019）。

圖4：提議的系統驗證和確認的指標。

區塊鏈方法通過提供一種有機的方法來解決驗證問題，用于存儲數據、處理出處和證明同步，同時提供系統的彈性和增加最小的延遲。圖5顯示了我們如何利用典型數據處理鏈的有向無環性質來覆蓋加密安全并實現區塊鏈。這種數據結構與傳統的區塊鏈應用是直接匹配的。在源層（S）和應用層（A）的每一步都有輕量級的加密安全，用戶（U）可以驗證正在呈現的數據。這種架構提供了以下方法：配置管理（每個軟件更新都有一個獨特的安全標簽），錯誤取證（通過處理的每個路徑都有一個獨特的ID），并防止某些類型的惡意攻擊（每個獨特的ID都登記在一個用戶可以使用的賬本上）。

圖5：使用區塊鏈疊加的系統驗證。

我們實現數據驗證的方法涉及將數據特征分析添加到區塊鏈基礎設施中，并與處理鏈相耦合。預編譯的數據特征統計和人工智能技術可以被納入，以提供驗證指標（例如，校準的性能分布）。這些指標將被實時計算，并與預編譯的特征進行比較以進行驗證。圖6說明了這個概念。

圖6：使用機器學習方法進行系統驗證

摘要

2016年3月，空軍發布了作戰云概念，定義為 "在戰斗空間內進行數據分配和信息共享的總體網狀網絡，其中每個授權用戶、平臺或節點都能透明地提供和接收基本信息，并能在整個軍事行動中利用這些信息"。作戰云代表了統一空軍和國防部努力追求決策優勢和多域指揮與控制（MDC2）所必需的知識結構。然而，這些目標要求作戰云和相關網絡表現出關鍵屬性，如自我形成、自我修復、漸退化和冗余的能力。在這種結構下，收集數據并將其整合到一個開放的、適應性強的信息系統中將大大增強美國及其盟國在整個軍事行動范圍內（range of military operations，ROMO）的C2和作戰敏捷性。

作戰云可以加強整個ROMO的具體任務概念。例如，作戰云有可能通過更好地利用火力支援協調措施來改善聯合射擊，增強近距離空中支援和人員救援任務，并完善機構間協調和聯盟作戰管理。雖然作戰云的固有優勢很多，但圍繞其成功開發并納入現代戰爭的挑戰同樣很多，包括互操作性和安全問題，以及確保在戰術和作戰層面的分布式執行。盡管存在這些挑戰，但數據的普遍性將不允許未來在域之間劃定任意界限，而且C2必須不再被這些術語所限制。未來，信息必須由所有人產生、合成、共享，并通過所有領域獲得；作戰云是實現這一目標的工具。

作者

雅各布-P-赫斯（Jacob P. Hess）中校是美國空軍總部作戰局特戰和人員救援處的人員救援航空主管。作為人員救援航空主管，他負責管理空軍對固定翼和旋轉翼救援資產的監督，并整合整個參謀部的人員救援行動、政策和理論。赫斯是2004年美國空軍學院的優秀畢業生，2006年畢業于哈佛大學約翰-肯尼迪政府學院。2007年，赫斯上校完成了本科飛行員培訓，并被分配到空戰司令部，駕駛HC-130P戰斗之王。作為一名HC-130飛行員，他曾在支持非洲之角聯合特遣部隊、持久自由行動、統一保護者行動和其他海外應急行動中執行任務。

亞倫-W-基瑟（Aaron W. Kiser）少校于2005年畢業于美國空軍學院。他于2006年完成了本科飛行員培訓，并在T-38C和后來的F-15E中擔任教官飛行員。基瑟少校曾在支持非洲之角聯合特遣部隊、持久自由行動、堅決行動和其他應急行動中飛行。他目前是高級航空和空間研究學院的學生。

肖恩-威廉姆斯（Shawn Williams）先生擔任邁阿密美國南方司令部情報局人力處處長。在擔任目前的職位之前，威廉姆斯先生是情報局的執行秘書處主任和執行干事。他的主要職責包括文職和軍事人員的戰略規劃和人力管理，同時還為情報局局長和副局長提供直接支持。威廉姆斯先生于2005年從美國空軍退役，獲得阿什福德大學體育管理學士學位，并于2017年獲得阿拉巴馬州麥克斯韋空軍基地空軍指揮與參謀學院軍事作戰藝術和科學碩士學位。

El Mostafa Bouhafa中校是摩洛哥皇家空軍（RMAF）的一名直升機中隊指揮官。他于1996年9月進入RMAF皇家航空學院（ERA）學習，并在完成航空碩士學位后進入RMAF在拉巴特的直升機學校學習，在那里他獲得了瞪羚SA-342L攻擊直升機飛行員執照。2009年，在做了多年的操作員之后，布哈法上校獲得了ERA的機械工程碩士學位，并在回到攻擊直升機聯隊之前擔任飛機維修經理。2014-15年，他參加了摩洛哥參謀學院，并以RMAF班級第一名的成績畢業。他也是美國空軍空中指揮和參謀學院2017年的畢業生。考慮到溝通是文化的重要基礎，布哈法上校會說幾種語言，包括阿拉伯語、法語、西班牙語、德語和英語。

1 引言

2016年3月，空軍公布了其對未來數據分配和信息共享網絡的愿景，即作戰云。作為作戰云概念的主要指揮部，空軍作戰司令部將作戰云定義為 "一個在戰斗空間內進行數據分配和信息共享的總體網狀網絡，其中每個授權用戶、平臺或節點都能透明地提供和接收基本信息，并能在整個軍事行動中利用這些信息。"作戰云是一個情報框架，為空軍、國防部和政府機構獲取和發展未來網絡化能力提供統一能力。這一概念對于推動國防部超越目前缺乏互操作性的零散能力開發和特定服務網絡是很有意義的。作戰云還將加強由傳感器、投射和網絡節點組成的互補作戰平臺的戰術性能、決策和指揮與控制（C2），這些平臺共享實時戰術信息，這對未來的多域作戰至關重要。

空軍參謀長（CSAF）大衛-戈德費恩（David Goldfein）將軍強調多域指揮與控制（MDC2）是他擔任CSAF期間的三個重點領域之一。他強調說：

• 我們的指揮與控制能力演變需要新的思維、新的培養，也許還有新技術或使用舊技術的新方法。我們將需要整合來自各種來源的實時信息--一些非傳統的信息--并以系統處理信息的速度來評估這些信息。如果敵人阻止了一個領域的行動，我們就會迅速 "發號施令"，改變策略，從另一個領域進行攻擊或防御。未來的多域作戰就其本質而言將是高速、敏捷和聯合的。

作戰云架構將通過提高現有網絡的互操作性，為新網絡打下基礎，并允許實時信息快速流向作戰人員和決策者，以便比敵人更快地做出決定，從而實現MDC2。作戰云最終代表了軍事發展的一個決定性組成部分，必須為軍隊開發，以確保未來戰場上的信息優勢和決策優勢。

2 信息與決策優勢

學者們為當前的時代提出了無數的名稱：計算機時代、數字時代、太空時代和后工業時代等等。雖然對于哪個詞最能定義當前的時期可能沒有一致意見，但圍繞著工業時代的概念和組織結構已經不足以處理未來的問題這一觀點，存在著更多的共識。這些過時的結構尤其不再適用于信息共享和C2領域的多域作戰。米切爾空軍研究學院院長、退役空軍中將戴維-德普圖拉甚至預測說："對未來沖突可能格局的任何評估都必須認識到，無論出現何種類型的交戰，結果將越來越取決于哪一方在收集、處理、傳播和控制信息方面有更好的裝備和組織。"

不幸的是，在信息共享和C2方面，聯合部隊的組織形式仍然是工業時代各機構的聯合體，更注重于消費而不是共享。這種結構給未來的作戰帶來了巨大的風險。過去需要數小時甚至數天的決策，現在有望在幾分鐘內做出，但做出這些決策所需的信息和情報卻受到前一個時代的結構和協議的約束。為了使多域作戰在未來取得成功，戰場上的指揮官必須以與世界其他地區相同的速度獲取信息。如果沒有這種能力，C2和情報將繼續落后于作戰中不斷增加的信息需求，聯合指揮官將越來越多地發現自己被敵人擊敗或 "超越"。為了在未來取得成功，聯合部隊指揮官必須利用卓越的信息，并能夠將其轉化為卓越的知識，使 "更好的決策比對手的反應更快到達和實施。" 《2020年聯合展望》將這一過程稱為決策優勢。決策優勢不僅使聯合部隊指揮官獲得了更多的信息，而且還提高了信息的質量，使他們具有明顯的優勢，能夠以果斷的行動先發制人。有鑒于此，作戰云是實現決策優勢的首選工具，可實現MDC2，并防止未來的部隊被越來越聰明的后工業化敵人麻痹。

3 作戰云的特性

隨著作戰云概念的相關性建立，對未來網絡必須具備的具體特性進行研究是有益的。一般來說，云計算允許用戶從任何地方通過任何連接的設備訪問他們的應用程序。一個以用戶為中心的界面使支持云計算的基礎設施對用戶透明。其結果是一個由大規模可擴展的數據中心組成的網絡，計算資源可以被動態配置和共享，以實現規模經濟。然而，像這樣的網絡需要某些特性來確保連接。根據空軍的作戰概念，網絡必須是自我形成的，自我修復的，漸退化的和冗余的。

為了展現這些特性，作戰云可以與現代蜂窩電話數據網絡的功能進行比較。這些網絡在無爭議的環境中顯示出與作戰云在有爭議和退化的操作環境中所要求的相同品質。例如，當網絡用戶在家中使用無線互聯網連接時，網絡的能力將以高可靠性和高連接性得到最大限度的發揮。網絡是自我形成的，因為如果多個用戶在信號范圍內，他們可以在無線網絡上傳輸信息。當用戶離開家時，數據連接不會停止運作，而只是降低到一個較低的連接水平，如長期演進（LTE）網絡的連接。當用戶離開LTE覆蓋的區域時，連接就會降到第三代（3G）能力。盡管速度較慢，信息傳輸仍然可以發生。網絡連接并不像一個開關，而是根據節點和可用服務的位置或距離，漸進退化。不同地點的多個節點在任何特定節點不可用的情況下提供冗余。最后，用戶也能完全接入無線互聯網。當在范圍內時，網絡從3G覆蓋范圍過渡到無線信號的高速數據能力，顯示了從降級到完全功能的 "自我修復 "能力。作戰云必須為單個用戶和系統共享類似的網絡特性，同時在高度競爭的電磁頻譜（EMS）中運行。

未來的作戰云能力將類似于現代的蜂窩網絡。取代手機，作戰云用戶將登錄武器系統，如F-35，作為力量投射、傳感器和網絡節點，將自動推拉與任務相關的及時信息以協助用戶。現今的網絡能力代表了F-35和其他網絡節點在有爭議的EMS中對戰斗云所要求的相同功能。為了給作戰平臺提供一個強大的架構，與相關的參與者進行溝通，在降低連接水平的情況下進行操作，并在動態作戰條件下恢復到完全可操作性，作戰云必須隨著時間的推移而發展。它必須將現有網絡的信息和硬件與未來的網絡聯系起來，開發者必須在一個總體結構下追求未來的能力。這些能力已經在開發之中，包括各種網關，允許Link 16、Link 11、飛行數據鏈（IFDL）和其他數據鏈之間的通信，以及數據轉換設備，如戰場機載通信節點（BACN）和TALON HATE等吊艙，使第四到第五代戰斗機共享數據。然而，未來的數據鏈路在設計時必須考慮到現有和未來系統之間的互操作性，從而最大限度地減少對拼湊連接修復的需要。

除了戰斗機的數據鏈接，作戰云在實現MDC2方面擁有巨大優勢。收集數據并將其整合到一個開放的、適應性強的信息系統中，減輕了所有分類的負擔，將大大增強美國及其盟國的C2和作戰敏捷性。作戰云代表了一種深刻的轉變，即從將平臺視為簡單的信息消費者轉變為傳感器，從一系列單獨聯網的平臺轉變為更廣泛的跨域整合的 "系統簇（system of systems）"。這樣的概念以一種完全共生的方式連接各領域。未來的信息和C2在本質上是多域的，因為從頭開始構建它們將由跨領域和事務的輸入和傳感器。因此，指揮官可以通過快速生成多種解決方案來應對特定的挑戰，并有能力在這些解決方案之間進行轉換，從而充分利用MDC2的全部優勢。作戰云有望以一種存在的方式改變我們所知的多域環境。引用Deptula將軍的話，"中心思想是跨域協同。不同領域能力互補，而不是簡單的相加，是我們的目標--這樣，每一種能力都能增強整體的有效性，并彌補其他資產的脆弱性。"

作為強調作戰云在塑造未來環境和部隊方面的決定性優勢的一種手段，下一節強調了針對整個ROMO需求范圍的具體能力和任務。這些是聯合火力和火力支援協調、近距離空中支援（CAS）、人員救援（PR）、機構間協調和多國伙伴關系。作戰云在這些能力的交叉點上，可以建立共同的作戰圖景，以實現有效的MDC2和領先于未來的決策優勢。

4 跨越軍事作戰范圍的作戰云

4.1 聯合火力和火力支援協調

作戰云將通過提高火力支援協調措施（FSCM）的靈活性和使用，實現更有效的聯合射擊。聯合學說將火力支援協調措施定義為 "指揮官采用的一種措施，以促進對目標的快速交戰，同時為友軍提供保障"。在作戰層面上，FSCM的目的是解除沖突并協調來自多個領域的火力，以實現聯合部隊的目標定位效率。然而，某些FSCM缺乏靈活性，應用不當，傳播過程冗長，如火力支援協調線（FSCL）的位置或殺傷箱（Kill boxes）的狀態，呈現了聯合火力的缺陷，給未來的聯合部隊作戰帶來風險。通過作戰云帶來的進步，未來的聯合火力將以更靈活和及時的火力支援協調機制為特征，促進多領域的目標定位，加強非線性戰場行動，并減少自相殘殺的風險。

有許多FSCM，但在大規模作戰中促進聯合火力的兩個最關鍵措施是FSCL和殺傷箱。FSCL被定義為一種FSCM，"用于支持作戰區域內的共同目標；超過此線的所有火力必須在交戰前與受影響的指揮官協調，而在此線以下，所有火力必須在交戰前與建立指揮官協調"。FSCL被放置在友軍陸地或兩棲部隊前方一定距離的陸地上。它們在線性戰場條件下是很有用的，因為可以在友軍和敵軍之間劃出一條明顯的界限。殺傷箱在聯合火力協調中也是至關重要的，它被定義為 "一個三維的FSCM，有一個相關的空域控制措施（ACM），用來促進火力的整合。" 殺傷箱是由被支持的指揮官與支持的指揮官協調建立的，可以根據不同的火力沖突要求打開、關閉或用顏色編碼。根據聯合出版物（JP）3-03《聯合阻擊》，"目標是減少所需的協調，以最大的靈活性滿足支持要求......同時防止發生友軍交火事件。" FSCL和殺傷箱可以協同使用，位于FSCL之外的殺傷箱可以在聯軍陸地部分指揮官（CFLCC）的批準下打開進行空中攔截（AI）。在沙漠風暴行動（ODS）和伊拉克自由行動（OIF）中，有大量的例子說明這些FSCM應用不當、缺乏靈活性和更新傳播緩慢。

查克-霍納（Chuck Horner）將軍在他與作家湯姆-克蘭西（Tom Clancy）合著的《每一個人都是老虎》一書中，指出了布置FSCL的幾個應用問題。在地面進攻之前的ODS初始靜態階段，"FSCL是沙特阿拉伯和科威特（伊拉克占領）之間的邊界"。重要的是，在靜態階段，不僅要將FSCL布置在靠近敵軍的地方，以利于更廣泛的空中攔截，而且還要一個視覺上的重要地標，以幫助空中識別。空中戰役期間最初的FSCL布置是理想的，因為在科威特還沒有友軍，而且從空中可以清楚地看到邊界本身。然而，隨著1991年2月24日地面機動階段的啟動，陸軍部隊在推進過程中未能相互協調各自新的FSCL，因此 "他們的FSCL看起來就像鋸條上的牙齒"。這種配置造成了相鄰地面部隊通道的空中和炮兵打擊之間的火力混亂，直到陸軍戰場協調部門最終與第三軍達成了一個單一的綜合FSCL解決方案。

在沙漠風暴行動（ODS）的最后幾個小時里，第三集團軍總部對FSCL的布置出現了重大失誤，這也是伊拉克坦克和部隊撤退的一個因素。2月27日上午，陸軍將防線移至幼發拉底河以北，以方便阿帕奇直升機對巴士拉以北的公路進行攻擊。只進行了幾次攻擊，但此舉占用了空域和地面區域，而豐富的和沒有工作的空中攔截（AI）飛機本可以用來攻擊逃過河的伊拉克部隊。當晚19時，美國中央司令部終于澄清了FSCL，以糾正這種情況，但只是在FSCL "被來回推動，因為兩個部門為自己的部隊尋求最大的靈活性"。結果，由于聯盟內部的FSCM爭端，以及無法明確傳播變化的FSCM，導致了伊拉克部隊逃離。

事實證明，在ODS的地面快節奏階段，FSCM的靈活性和及時傳播受阻，而且存在空對地攻擊干擾（可能導致自相殘殺）。地面部隊指揮官將FSCL布置在陸地部隊前進的前方，以便有更大的機動性，并盡量減少自相殘殺的機會。蘭德公司對ODS空中行動的研究表明："由于聯軍的推進速度，機載控制人員和前方空中控制人員（FAC）臨時性向飛行員通報快速移動的FSCL，這些FSCL往往會迅速超過他們在每日空中任務指令（ATO）中發布的規劃位置。"基本上，由于當前FSCM的快速變化和不確定性，負責空中攔截（AI）支持陸軍的飛行員被迫在使用火力時更加謹慎。在地面部隊的推進過程中，并不總是能夠從空中將FSCL置于視覺上的重要地標。惡劣的天氣和能見度也增加了摩擦。在ODS期間，快速、非線性的地面推進也是導致自相殘殺的因素之一；在146名陣亡的美軍人員中，有35人是由友軍射擊造成的。其中一些傷亡是由于友軍在不知情的情況下推進到FSCL之外。在沒有全球定位系統（GPS）的幫助下，一些地面部隊在沙漠中迷失了方向，發現自己在伊拉克陣地后面。

2003年伊拉克自由行動（OIF）期間，FSCM的問題又出現了。由于空中和地面攻擊幾乎同時啟動，對前進中的地面部隊的空中支援需要更加靈活，因此實施了一種與FSCL協調使用殺傷箱的新方法。在FSCL附近的殺傷箱對空中攔截（AI）來說是關閉的，除非地面指揮官將其打開，而在FSCL以外的殺傷箱默認為打開，除非地面指揮官協調將其關閉。與ODS期間相比，OIF中使用的殺傷箱攔截系統使FSCL兩側的聯合火力更加靈活，但FSCL的布置再次阻礙了空地行動。CFLCC將FSCL的控制權下放給了美國陸軍第五軍團和海軍陸戰隊遠征軍（MEF）第一軍團，第五軍團經常將該線置于前進部隊前方100公里處，以提高其使用直升機和炮兵火力支援的能力，而不必與固定翼空中攔截（AI）資產發生沖突。地面有機火力的更大自由度是以犧牲高效的空中攔截（AI）行動為代價的，有一次空軍對FSCL內的固定目標進行了一整夜的攔截打擊。此外，MEF不滿足于自己的部隊前線（FLOT）和FSCL之間的巨大距離，它采用了自己的FSCL版本，稱為戰場協調線（BCL）。BCL的功能與FSCL相同，但它更接近友軍的地面部隊，并且由于需要加強空地協調，主要用于支持海軍陸戰隊地面部隊的空中資產。今天，海軍陸戰隊專用的BCL仍然是聯合理論中的一種FSCM，這反映了各軍種之間在適當使用能夠進行聯合射擊的FSCM方面存在持續斗爭。

關于OIF期間的自相殘殺事件，海軍陸戰隊第一師師長詹姆斯-馬蒂斯少將說："我們必須致力于讓這個空地團隊發揮最大作用，而不是發現我們沒有最先進的技術設備。" 陸軍中將戴維-麥基爾南（David McKiernan）認為問題的核心在于正確的程序，他說："在減少自相殘殺的風險方面，真正造成差異的是與技術無關的。它與部隊的戰術紀律、使用正確的火力支援協調措施、正確的戰術圖形和正確的武器控制狀態以及編隊的紀律有很大關系。" 這些領導人中的每一位都確定了解決方案的部分內容，但提高聯合射擊的有效性、效率和安全性的措施必須利用技術與正確的程序和理論相結合，以確保未來成功的多域射擊。為了解決這些問題，顯然需要一個能夠實現聯合射擊的MDC2的作戰云。

作戰云將允許決明確的和靈活的FSCM布置，可以迅速傳達給所有相關領域的聯合部隊。地面部隊指揮官必須對友軍和敵軍的地面位置有更大的能見度，以便巧妙地使用FSCM。所有空中、陸地和海上的射手都必須有能力看到一個共同的作戰圖景，對不斷變化的FSCM有充分的認識，以最大限度地提高MDC2，而不損失效率或有自相殘殺的風險。改進的作戰網絡能力直接解決了FSCM的不足，因為它主要是一個信息網絡的問題。作戰云將使FSCM能夠快速調整以適應不斷變化的條件并傳播給相關部隊。

在FSCM的選擇、靈活性和分布方面的改進，將在未來以快速變化為特征的作戰環境中實現多域作戰的同步。對于未來的軍事行動來說，像FSCL這樣的線性FSCM的想法可能常常被證明是過于僵化的。在使用時，FSCL必須考慮到遠程地面部隊能力的改進和擴散，因為地面部隊作戰距離在不斷增加。不幸的是，這種趨勢也與空軍部門對相對較近的FSCL的偏好相沖突，因為這種FSCL允許更大的區域用于空中攔截（AI）。可以通過多域感知快速更新的FSCM將使MDC2的敏捷性得以實現。在ODS的前一個例子中，逃跑的伊拉克部隊利用了FSCL位置上的一個C2錯誤，在12小時內使他們不受攻擊地逃到幼發拉底河北部。利用作戰云所帶來的共同作戰畫面，未來的CFLCC將能夠通過即時顯示友好地面部隊和可用固定翼AI資產，對FSCL的布置做出更好的決定。當決定更新FSCL或改變殺傷箱狀態時，CFLCC將不再受限于預先計劃的地點、地理特征或與ATO周期有關的延遲。

有效的FSCM需要高質量的信息來實現作戰的敏捷性。在強大的戰斗機信息網絡的基礎上，作戰云概念能夠將不同的信息系統（如Link 16和藍色部隊跟蹤）連接起來，向作戰決策者和射手提供戰場態勢感知。有效的FSCM的MDC2將允許部隊靈活使用。例如，在OIF中，支援性的空中力量使101空降師和第三步兵師只用他們的師級炮兵作戰，而不是像ODS中那樣用兩個加強型炮兵旅。雖然技術本身并不能替代戰爭中的質量（mass）原則，但如果有快速傳播的FSCM，它可以實現敏捷的火力效果。作戰云能力也將解決與FSCM相關的自相殘殺問題。FSCMs可以通過GPS實時傳送給陸軍，陸軍在接近戰場FSCL時可以收到網絡生成的警告。固定翼 AI 作戰員可以立即傳輸 FSCM 和殺傷盒狀態的更新，并且他們可以在友軍地面部隊機動之前自信地塑造戰場。這些進展在未來對抗更有能力的對手的行動中會變得更加重要。盡管存在重大挑戰，如整合聯盟伙伴和安全問題，但作戰云為通過FSCMs改善聯合火力提供了一個總體的前進方向。

4.2 近距離空中支援（CAS）

近距離空中支援包括針對 "靠近友軍的敵對目標的空中行動，需要將每個空中任務與這些部隊的火力和移動詳細結合起來"。近距離空中支援的C2、優先級和執行在歷史上一直是各軍種之間緊張的根源。然而，作戰云允許向MDC2發展，并實現了戰術可能性，將問題從 "什么部門應該控制CAS資產？"和 "什么是最好的CAS平臺？"轉移到 "我們如何優化CAS效果并將CAS和AI工作與地面部隊的移動相協調？" CAS是一個復雜的問題，它所代表的不僅僅是一個具體的軍種職責或飛機平臺，作戰云架構有助于將思考的重點放在實現高效的MDC2和效果上，而不是關注特定平臺的限制。機組人員和C2節點必須能夠從各種來源獲得與任務相關的、及時的、可用格式的信息；語音通信是目前傳遞大量信息的時間瓶頸，而這些信息有可能以數字方式表達。最后，目前關于數字輔助CAS（DACAS）的理論反映了CAS的信息系統方法的雛形，但未來的作戰云DACAS能力必須與人類領域適當地銜接，以建立信心和信任。

圍繞著C2方法的可行性有很多爭論，但CAS的效果可以通過作戰云結構由各種平臺高效、快速地實現。關于C2，聯合理論宣稱，聯軍空軍分部指揮官通過聯合空中作業中心（CAOC）和適當的C2系統服務組件，對可用于聯合任務的能力和力量進行分配。在聯合地面部隊沒有建立指揮關系的情況下，這些部隊使用各自的C2系統直接向聯合空中作業中心提交CAS請求。使用單軍種C2系統為地面部隊提供了信任和對程序的熟悉，但并不代表最有效的方法。從C2的角度來看，CAS的效率（以航空為中心的觀點）和CAS的有效性/響應時間（以陸地為中心的觀點）之間存在著歷史性的矛盾，而作戰云可以彌合這一鴻溝。雖然集中式控制和分布式執行是最重要的，但在多國環境下的CAS行動中，目前并不存在單一的C2結構。考慮到未來可能會在更大程度上涉及聯合作戰，作戰云有能力將C2系統服務組件和聯盟伙伴整合到一個基于效果的系統中，具有更高的可見性和響應性。當涉及到整合CAS C2以支持地面部隊時，問題的核心是信任。如果軍事部門和聯盟伙伴不相信CAS系統能保護他們的部隊，他們將抵制集中式控制，并對在地面制造重大進展更加猶豫。作戰云可以提供更大的過程可見性，如CAS請求的數字跟蹤和狀態更新，以幫助提高整體戰斗態勢感知。隨著C2過程的透明度和有效性的提高，軍種間和聯盟間的信任自然會發展起來。

對CAS請求的響應速度是決定地面成功與否的關鍵因素，這在越南戰爭期間就有所體現。1970年11月，一份空軍報告顯示，戰術空軍司令部（戰斗轟炸機）對CAS請求的平均響應時間為39.3分鐘，超過了小部隊交戰的平均戰斗時間（僅為32.3分鐘）。引入武裝OV-10戰斗機擔任前線空中控制員（空降）的角色后，CAS響應時間縮短到只有8.1分鐘，并導致友軍勝利的概率更大，友軍傷亡的概率更低。隨著空中優勢的確立，具有更多懸停能力的輕型平臺可以自由運行，武器隨時待命。今天，在伊拉克和阿富汗，MQ-1和MQ-9增加的懸停時間提供了類似的效果。

地面部隊已經習慣于期待由空中優勢實現的快速效應。然而，未來的地面部隊可能需要在有爭議的和退化的空中環境中立即進行CAS，因為持久性的機載武器平臺無法在空中停留。在這些條件下，即時CAS請求的響應時間可能會增加，但作戰云可以創造效率。例如，聯合終端攻擊控制員（JTAC）可以使用平板設備將支持請求輸入基于云的系統，由空中支援作戰中心（ASOC）和CAOC即時觀察。請求將從ASOC流向CAOC，然后資產將被分派任務、發出警報或被轉移以作出響應。這個過程是透明的，請求狀態對戰區空中管制系統中每一級的所有參與者都是立即可見的。JTAC還可以輸入地面指揮官的意圖、預期效果和目標數據，這些數據可以被推送到支持平臺的適用數據鏈上。這些能力減少了殺傷鏈中的關鍵時間，并將相關數據推送給支持平臺，以最大限度地提高態勢感知。

關于地面和空中資產之間的信息流動，語音通信目前是一個瓶頸，會延遲提供CAS效果的能力。語音飛機登記簡報、情況更新以及從駐地到入境飛機編隊的交接都是耗時的過程。聯合理論承認，"DACAS有可能提高節奏，加快殺傷鏈的時間，最大限度地減少信息傳輸中的人為錯誤，并減少友軍射擊的風險。"然而，DACAS仍然很麻煩，需要廣泛的任務前規劃，以確保各種數據鏈和節點的兼容。每個支持CAS的平臺都有不同的DACAS能力，JTAC和機組人員必須熟悉這些能力才能有效使用。隨著 DACAS 功能的完善，向操作員展示數據的界面必須成為重點關注的領域。當相關的數據在正確的時間和地點出現時，聯合頭盔提示系統和其他頭盔上的能力將充分發揮其潛力。例如，當JTAC建立一個新的空域控制措施以幫助解除資產和聯合火力的沖突時，可以通過頭盔信息系統直觀地顯示出來以增強態勢感知。在頭盔中顯示的數字目標信息是對視覺瞭望的補充，有助于機組成員在駕駛艙內外綜合交叉檢查。聯網CAS還可以在必要時將機載傳感器和武器的更多控制權交給地面人員。

美國國防部高級研究計劃局（DARPA）在2010年啟動了一項名為持久性近距離空中支援（PCAS）的計劃，目的是提高地面部隊控制遙控飛機（RPA）和武器的能力。該計劃發展包括多種武器系統，如美國空軍A-10C、陸軍AH-64阿帕奇、美國海軍陸戰隊MV-22和無人駕駛系統。

PCAS利用送給JTAC和空勤人員的商用安卓平板電腦來降低特定平臺的升級成本，海軍陸戰隊現在部署了數百臺運行KILSWITCH（Kinetic Integrated Low-cost Software Integrated Tactical Combat Handheld）操作應用程序的平板電腦。KILSWITCH允許空勤人員和地面人員共享他們所處的任何區域共同參考地圖，并允許地面上的JTACs傳遞數字9線，顯示實時附帶損害估計，甚至控制傳感器回轉和從遙控平臺發射武器。該計劃的意圖是使用 "系統簇"方法來開發不以平臺為中心的即插即用能力，但提供戰術靈活性和及時效果。海軍陸戰隊在這一計劃中處于領先地位，但其在空軍中的實施可能會放緩，因為這些系統可能會被證明更難安裝到戰斗機上（要求單座飛行員操作平板電腦是不明智的），并且可能會與具體平臺的作戰飛行計劃（OFP）分開。然而，這種方法反映了追求DACAS的創新思維，正是因為其即插即用的性質和比飛機OFP更靈活的能力。在聯合部隊的同意下，也有空間將該計劃擴展到之前提到的數字C2網絡。作戰云連接可以擴展PCAS計劃，并協助其整合到之前描述的數字CAS請求和批準網絡概念中。

隨著CAS相關作戰云能力的設想和完善，為人類數據消費提供適當接口的重要性怎么強調都不過分。目前的理論認為，DACAS能力 "并不能取代對口頭交流的需要，這種交流通常是由機組人員和JTACs開發的戰術形勢圖的補充"。這一思想背后的基本原則又回到了信任和人類領域的主題。DACAS系統的效率和效果可能會受到影響，因為這些交流方法無法傳達情感信息。空中操作人員通過無線電發出的自信和令人放心的語氣，以數字信息無法達到的方式向地面人員灌輸信任。有條不紊地對目標進行語音通話，并得到射手的口頭確認，也能建立起信任。在復雜的問題上，飛行員有一種依賴技術解決方案的傾向，而對像CAS這樣的人為因素強調不足。在追求更好的CAS的過程中，作戰云能力必須與人類戰士進行適當的銜接，以最大限度地提高信任度，實現系統的最大潛力。

4.3 人員救援（PR）

為了獲得決策優勢，軍方必須繼續尋求作戰云在整個ROMO中的應用，而不僅僅是其進攻性戰斗能力。有一項任務是人員救援（PR），這對行政協調會乃至整個空軍來說都是獨一無二的。空軍是唯一訓練和裝備專用人員救援的軍種。傳統上，這些部隊用于戰斗搜索和救援（CSAR），他們執行一系列其他任務，如民用搜索和救援、非戰斗人員疏散行動、傷員疏散（CASEVAC）、大規模傷亡行動、特種作戰或準救援部隊的填充和撤離，以及許多其他人道主義援助和災難救援任務。許多這些任務的自發性質以及對不斷更新的信息和動態連接的需求，為利用作戰云等技術減少任何救援任務中固有的迷霧和摩擦提供了真正寶貴的機會。

空軍首先可以從人員救援領域的強大作戰云能力中受益，因為空軍是唯一擁有專門和專業訓練的PR部隊軍種，這是一個獨特的事實。原因很簡單，在陸軍、海軍和海軍陸戰隊中，如果發生需要搜索和救援的事故，事件本身（在大多數情況下）發生在這些各自服務的培訓和裝備領域。換句話說，如果一名水手在海上失蹤，被派去搜尋該人的海軍部隊已經接受了在海洋領域行動的訓練。陸軍也是如此，如果一名士兵或海軍陸戰隊員失蹤，被派遣的部隊也將在其主要領域內行動。對于空軍來說，情況則完全相反。空軍人員接受的訓練是在空域內行動。然而，在發生PR事件的情況下，人員（IP）由于墜機或失蹤的性質，不再在空域內行動。因此，美國空軍的救援部隊必須具備在所有三個主要領域（空中、陸地和海洋）行動的能力。這種能力需要更高水平的訓練和準備，并提供了一個通過網絡技術（如作戰云）利用MDC2的寶貴機會。

在多領域環境中作戰的挑戰往往由于許多PR活動（如CSAR）發生在有爭議和高風險的環境中而變得更加嚴重。在許多情況下，救援人員在被派遣前幾乎沒有時間來計劃任務，這使情況變得更加嚴重。例如，美國空軍救援人員執行CASEVAC任務的典型反應時間是從通知到發射的幾分鐘，而更傳統的空軍任務則是幾小時甚至幾天。機組在不知道最終目的地的情況下起飛，或者在整個任務過程中多次被重新分配任務，這種情況并不鮮見。再加上需要與從預警機到海軍艦艇到PRC-112生存無線電等機構進行不同的通信聯系，對信息和通信共享平臺的重要需求就變得很明確。這正是作戰云可以為PR提供最大貢獻的地方。

作戰云創建一個不僅可供所有人使用，而且提供了一個可利用所有資產的作戰畫面，這在PR界至關重要。通常情況下，在PR事件中，非救援訓練的飛機會成為初始的現場指揮官，無論是被擊落飛機的僚機還是碰巧在附近的資產。當第一架救援飛機到達并接任救援任務指揮官（RMC）時，信息的交接至關重要。RMC通常是A-10 "桑迪 "飛行員，在協調救援任務的流程和執行方面訓練有素，但與非救援訓練的部隊進行最初的信息交接可能很麻煩。這一過程通常是通過飛機無線電的語音通信以相對不安全的方式進行的。作戰云代表了一個重要的機會，可以成倍地提高能力以可靠安全的方式傳遞準確、深入、最新的信息。此外，它將為RMC提供一個平臺，將實時威脅更新和任務變化一次性傳遞給所有參與的資產，包括救援和支援。擁有這種能力，以及將RPA高空圖像納入實時信息流的能力，將從根本上提高相關救援部隊的決策能力，并在這些跨域任務中減輕大量迷霧和摩擦。根據迪普圖拉將軍的說法，"作戰云將利用多域武器系統之間無處不在的無縫信息共享，在傳感器和射手之間迅速交換數據，作為一個有凝聚力的整體行事"。

在PR中，作戰云可以提供保真和同步C2的其他可能性是在救援資產本身之間。空軍的 "救援"，實際上是三個獨特的武器系統的組合：固定翼的HC-130s，旋轉翼的HH-60s和傘兵守護天使（GA）小組。這些資產共同組成了救援三部曲。在任何特定的PR任務中，這三個小組的一些變體將協同、平行或支持運作，而協調往往成為最具挑戰性的方面。例如，HC-130可能直接飛往一個IP，并插入一個GA小組，以提供即時的安全和醫療；與此同時，HH-60也將在途中恢復IP和小組，但沿途需要從HC-130上進行空中加油。有時這些加油軌道是預先協調好的，但很多時候，由于救援任務的動態性質以及該地區的威脅，加油行動是臨時協調的。除非在彼此的無線電范圍內，否則飛機經常無法溝通；因此，如果HH-60接近最低燃料狀態，而HC-130仍然太遠無法協調加油，那么協調就會變得很危險。同樣地，一旦HC-130到達IP并部署了救援小組，它可能會被迫立即返回，為HH-60提供關鍵的燃料。HC-130機組從RMC收集信息的能力也很有限，無法將信息傳回給直升機和GA機組，幫助他們形成一個關于等待他們的作戰圖。所有這些都可以通過一個共同的操作平臺來緩解，該平臺可以讓HC-130、HH-60和GA團隊進行實時交流，將彼此作為傳感器來描繪一幅生動的、實時的目標圖，同時以更同步的方式協調他們的工作。

空軍的PR任務是一個獨特的任務。它的特點是，通常需要救援的事件具有臨時性和自發性。此外，任何特定的任務都可能需要在多個領域進行操作，這使情況更加復雜。因此，對MDC2和精確、實時、整體數據的需求與跨越ROMO的傳統作戰空軍（CAF）任務一樣重要。作戰云是收集和提煉執行復雜救援方案所需不同信息的寶貴工具。同時，云正在增加其他有價值的資產之間的溝通，并利用其傳感器作為信息節點，進一步消除迷霧和摩擦。對于一個分秒必爭的任務來說，決策優勢簡直可以說是生死攸關的事情。作戰云有能力讓決策者 "比以前在更多的地方"，使他們在獲得決策優勢方面有決定性的優勢。

4.4 機構間協調

米切爾研究所發表的一份政策文件指出："21世紀需要一個新的、更靈活的、綜合的軍事力量運用框架，并擺脫陸、空、海戰分離的領域結構。" 通過將每個平臺都視為傳感器，作戰云MDC2范式將為決策者提供一個可靠、安全和動態的系統，確保效果是重點，而不是實際利用的平臺。國防事務中的各個組織，如情報部門（因信息分門別類而臭名昭著），對信息進行廣泛分門別類的日子必須從根本上圍繞信息共享而不是囤積的概念進行重組。如果說21世紀的前半段教會了我們什么，那就是如果美國國防事務要在后工業時代保持相關性和效率，機構間競爭的日子必須被合作所取代。作戰云正是提供了這樣一個架構來實現這一概念。

在與國防部內外的機構共同研究作戰云的可操作性時，空軍可以帶頭提供框架，確保C2和情報、監視和偵察（ISR）方面的進展可以與所有相關機構共享。在這些平臺上共享信息對于利用擊敗21世紀的敵人（包括國家和非國家）所需的不同的情報是有益的和關鍵的。在打擊暴力極端主義組織的斗爭中，多個領域內的實時通信和C2對于有效控制作戰空間至關重要，而作戰云恰恰能夠實現這一效果。利用過去10年來所取得的通信和信息共享技術的進步，如作戰云，將使美國領先于中國和俄羅斯等潛在對手。

以美國情報體系（IC）這樣的組織為例。在大多數信息存儲和共享的問題上，IC仍然以工業時代的思維方式運作。信息通常存儲在內部的安全網絡上；將信息傳遞給另一個機構需要一個漫長的下載、審查和經常轉錄的過程。作戰云將使IC內的用戶（以及真正意義上的整個國防事務）能夠開發一個與外部機構完全兼容的信息技術基礎設施，允許在安全可訪問的網絡上整合數據和信息，并最終減少檢索和傳遞重要信息的必要時間。這樣做當然需要復雜的算法，能夠以相關和可檢索的方式對數據進行過濾、分類和歸檔。但是，讓整個機構間事務都能獲得數據，就會增加解釋和檢查數據所需的訓練有素分析人員的數量。元數據處理的進步也將有助于分析--在信息時代，這一領域對效率和成功將繼續變得更加關鍵。將繼續需要大量的人力來確保數據的有效處理、利用和傳播。僅在2014年，空軍部隊每天產生約1600小時的視頻，而處理、利用和傳播這些數據所需的人員數量超過10萬人。與作戰云結合使用的復雜算法將在整理大量數據方面發揮關鍵作用，但將使各機構有能力分享相關信息，減少冗余，并在整個國防部實現決策優勢。

4.5 多國伙伴關系

信息和決策的優勢不可能由一個國家單方面實現。如果戰爭和戰斗的結果是由指揮官如何 "以敵人無法比擬的速度在正確的時間向正確的目標使用正確類型的力量 "來決定的，那么在今天的多國聯盟建設環境中，困難在于如何在伙伴國家之間優化MDC2。根據統一作戰的原則，軍事努力越是協調，這些行動就越是決定性的和更好的。今天，越來越多的動態作戰環境需要全方位的多國能力，特別是那些典型的重度聯盟，如維和任務和人道主義援助等領域。有鑒于此，美軍將繼續發展自己與廣泛聯盟伙伴密切協調的行動。這些伙伴可能包括傳統的盟友，如北大西洋公約組織（NATO）伙伴，較新的盟友，如前華沙條約組織成員，發達國家和新興國家，甚至是自然災害期間的臨時聯盟伙伴。這種多樣性要求聯盟成員成為一個動態信息共享環境和特定C2網絡的一部分。通過克服戰術、訓練和程序（TTPs）差異的聯合作戰云向以網絡為中心的作戰過渡，將加強統一的努力，并最終導致在未來美國和聯盟領導的交戰中獲得決策優勢。

至關重要的是，美國的合作伙伴應在作戰云創建和實施的早期階段就將基礎設施和訪問權聯系起來。這樣做將有助于識別和克服硬件和軟件方面不可避免的不足，這些不足可能會阻礙操作。此外，它還將建立一個框架，通過及時、準確和相關的響應能力來簡化工作的統一性，這種響應能力來自于快速、敏捷和適當的信息和命令的收集和傳播。"每個平臺都是一個傳感器"的概念由于包含了聯盟伙伴而得到了倍增。目前的系統，如Link 16，只是對聯盟伙伴的互操作性潛力提供了一個小小的窺視。基于飛機、車輛、衛星、戰斗人員、傳感器和終端的節點，作戰云將不僅限于交換戰術數據。它還將提高態勢感知和情報共享，加強MDC2，并強化每個聯盟伙伴為行動帶來的效果。

作戰云能夠在戰術、戰役和戰略層面上實現靈活性。這種能力將使伙伴國以更精簡的方式有效遵守美國使用的MDC2系統和概念。一個共同的系統將允許任何伙伴國迅速加入或退出網絡，而不需要任何必要的配置、重新配置，或對其本國系統進行額外復雜設置或修改。從這個角度來看，聯盟伙伴將開始把作戰云看作是解決互聯互通問題的一個方案，而不是簡單的另一個障礙。通過利用這種動態的信息共享能力，無論是進行聯合作戰的小型有機資產集合，還是由多種類型的資源組成的大規模異質聯盟，MDC2在各個層面都變得精簡。為此，作戰云可以實現未來所需的互聯和彈性C2系統，并允許美國及其合作伙伴實現信息和決策優勢。

為了使作戰云有效，它必須存在于一個共同的計算環境中，允許美國及其聯盟伙伴共享數據，并使用共同的安全分類級別進行合作、計劃、準備和執行行動。安全是最重要的。聯盟伙伴將不愿意加入一個沒有充分加強的以C2為中心的網絡，以防止互連的固有漏洞。該系統必須適當地強大，有效地保護和防御，以防止單點和集體戰斗失敗等風險。此外，作戰云的風險不僅來自外部；許多最關鍵的挑戰可能來自內部，特別是特定的伙伴國家。例如，巴基斯坦是美國在阿富汗打擊恐怖主義的重要盟友，同時也是中國的重要盟友。有鑒于此，并非美國領導的聯盟的所有成員都能被視為普遍的盟友，必須灌輸適當的協議，以確保限制接觸。

聯合作戰云也需要互操作性。在沒有兼容系統的情況下，須設計出解決費力和低效的方法，而這往往要以聯盟部隊的有效性為代價。目前存在的互操作性挑戰的一個熟悉的例子是，美國和北約使用的部隊級規劃軟件不兼容，分別稱為應急戰區空中規劃系統（CTAPS）和臨時CAOC能力（ICC）。到目前為止，唯一的解決方案是手動重新定義ATO信息標準，以便在兩個系統之間進行通信，這是一個令人難以置信的繁瑣過程。此外，在CAF內部，由美國及其合作伙伴運營的資產的巨大差異，如F-35、歐洲戰斗機、臺風、陣風、E-7A楔尾預警機、歐鷹RQ-4和其他平臺，表明互操作性將繼續帶來重大挑戰。將所有這些單獨的武器系統轉變為一個相互依存的聯盟協作要素，正是作戰云能夠完成的，也是實現信息和決策優勢的前提。

在聯合作戰云中成功整合聯盟伙伴的最后一個關鍵要求是增加伙伴國之間的共同訓練標準和作戰戰術。必須通過軍方間的協議和訓練演習，以高度審慎的方式就要求和TTPs達成一致并加以正式化。明確的標準和程序將使作戰云的實施迅速而有效，并提高其對整個ROMO中所有參與者的效用。

5 實現作戰云的挑戰

雖然作戰云的固有優勢很多，但圍繞其成功開發并納入現代戰爭的挑戰同樣很多。正如戈德費恩將軍所說："將以光速移動的行動與以聲速移動的行動聯系起來，需要我們把所有的東西結合起來：我們飛行員的技能，我們領導人的愿景，以及歷史上發現的膽識和技術創新"。作戰云是未來加強MDC2的一個潛在的決定性媒介，但也帶來了嚴重的技術、安全、戰略和認知挑戰，如果美國要在21世紀保持信息和決策的優勢，就必須克服這些挑戰。

作戰云的第一個也是最觸目驚心的挑戰是技術問題，具體來說是平臺之間的互操作性。由于無數的歷史、官僚和政治影響，國防采購系統導致了C2技術和整個軍隊的互操作性的巨大差異。目前的空軍系統，如態勢感知數據鏈（SADL）、鏈接16、IFDL和多功能先進數據鏈（MADL），在沒有各種網關的情況下，不能在空軍飛機之間提供全面的互操作性，更不用說與其他部門的數據網絡的全面互操作。同時，陸軍、海軍和海軍陸戰隊正在開發他們自己的硬件和軟件組合，但不保證它們能與任何未來的網絡架構兼容。正如美國太平洋空軍（PACAF）前指揮官霍克-卡萊爾將軍在最近一次空軍協會（AFA）大會上指出的那樣：

• 當涉及到網絡協作和先進的戰術數據鏈時，海軍和空軍不一定在同一張樂譜上。海軍有NIFC-CA[海軍綜合火力控制-反空軍]和TTNT[戰術瞄準網絡技術]以及它們的發展方向，空軍有LPI/LPD[低截獲可能性/低探測可能性]的思維模式，有MADL和IFDL，然后通過網關進行網絡連接。這將是未來的一種方式，但我們必須考慮如何達到下一個水平，而我們目前還沒有達到。

為使MDC2和作戰云成為現實，連接必須像電力一樣無處不在。古老的和工業時代的采購流程必須從根本上進行改革，以確保互操作性得到重視，并置于其他當前和競爭的機構議程之上。

普遍性帶來的一個關鍵挑戰是安全性。就像電力需要正確的插頭來接入電網并保證其用戶的安全一樣，作戰云也必須有注重安全受保護的接入點。這方面的挑戰不容小覷，需要網絡管理員和架構師的心態發生根本性轉變。必須有一個組織性的轉折，從注重 "把壞的擋在外面 "的網絡轉向強調 "讓好的進來 "的網絡。鑒于對多國聯軍作戰的依賴程度越來越高，這一點變得尤為突出。美國不僅必須能夠在自己的資產和機構之間進行溝通，而且必須有能力與伙伴國家進行無縫和安全的聯系。這樣做需要一個普遍可訪問但獨特安全的網絡，為東道國和伙伴國提供訪問權限，同時確保訪問權限適合手頭的具體用戶。

為此，一旦系統被設計為確保只有正確的用戶 "進入"，還有兩個關鍵的考慮，以避免潛在的威脅。首先，信息必須是可歸屬的，用戶必須承擔責任，即使是最基本的水平。第二，必須有檢查措施，以確保指定的用戶不會出于非法原因利用自己的合法訪問。前者強調了作戰云的一個積極方面，即通過減少信息的漏洞，機構、作戰人員和指揮官之間的數據共享變得更加容易。然而，為了使這種信息共享更容易，基本個體用戶將能夠實時輸入可能立即影響作戰人員的戰術決策信息。分析師和作戰人員之間的這種連接水平從未以如此共生的方式存在過，因此必須為上傳的信息制定新的問責標準。作戰云的問責制方面將是一個挑戰，必須在MDC2文化發展的早期注入，以確保信息的有效發布，同時也盡量減少向作戰人員提供不完整或不正確數據的情況。

上述第二個挑戰涉及到對合法訪問的利用。領先的軟件安全公司賽門鐵克（Symantec）的安全總監凱文-哈利（Kevin Haley）在最近的一次網絡安全會議上闡釋說：

• 很多人的注意力往往集中在非常高層次的漏洞上，但當我們關注更多的高科技黑客和解決方案時，我們往往忽略了最簡單的途徑，如竊取登錄信息。如果我可以得到你的登錄信息，我就不必擔心云供應商實施的任何安全系統。因此，如果你的數據在云中，你不僅要擔心審查有訪問權的員工，也要擔心云供應商的員工。

最終，這個因素可能被證明是未來MDC2的最大挑戰，特別是在聯盟作戰方面。通常情況下，美國與伙伴國家結成聯隊，這些國家可能不會分享或接受美國對敏感信息的定義。然而，一旦被授權訪問作戰云的一部分，用戶就有可能訪問所有的作戰云。可訪問的數據量幾乎是無法想象的。信息和數據已經成為空軍乃至整個軍隊的眼睛、耳朵和嘴巴。這些大量的數據只會增加，因此，作戰云很可能成為美國和聯盟軍事行動在未來的最終重心。俗話說，如果你把所有的雞蛋放在一個籃子里，它就會成為一個目標。然而，一個分散的、有防御的C2網絡肯定比目前CAOC的物理C2中心更難成為目標。然而，防止用戶通過合法的訪問門戶對作戰云進行利用或間諜活動，將需要美國和伙伴國在新的水平上保持警惕和審查，甚至超過今天的標準。

最后，與作戰云相關的一個更形而上的挑戰是信息和權限的 "醉酒 "問題。今天的空軍經常被批評為已經偏離了集中式控制和分布式執行的根基，變成了更類似于集中控制和執行。連通性的提高對戰場上的命令執行產生了新的干擾，導致前線的指揮官覺得有必要在戰術執行的關鍵部分尋求批準。事實上，這種現象已經發生，但鑒于MDC2和作戰云，這種現象有可能會加劇。在追求信息優勢的過程中，最高級別的指揮官必須抵制將自己插入到細微的戰術決策中的沖動；這樣做，他們最終會與決策優勢相沖突。如果有的話，作戰云代表了一個機會，通過將信息添加到連接性中來擺脫許可的醉意。因此，戰場上的戰士可以獲得與作戰中心的指揮官完全相同的信息，并使該指揮官能夠再次相信他或她的下屬能夠適當地執行他們的命令。不過，要實現這一目的，需要在認知上打破目前集中式執行的趨勢。各級指揮官必須利用連通性作為向下傳遞信息的手段，而不是簡單地將決策拉上來。這種交易并非沒有風險。錯誤會發生，但決策優勢的整體提高將是成功整合MDC2的一個關鍵因素，并且必須被培養和發展為對未來敵人達到決定性優勢的手段。

6 結論

回到戈德費恩將軍2017年的重點領域文件，"為了實施多域作戰，指揮官需要一個增強的C2系統......一個完善我們對態勢感知、決策和部隊走向的思考。"作戰云作為MDC2的決定性推動因素脫穎而出，并將提供為未來部隊實現信息主導和決策優勢所需的共同作戰畫面。這項技術必須得到利用，并從概念變為現實，因為它代表了后工業時代整個ROMO所需的多領域思維和協作類型。挑戰是多方面的，從技術到組織，但為了在未來保持一個可行的力量，聯合部隊必須相應地從根本上改變其思維模式。各機構必須從簡單的 "把壞的擋在外面 "的態度過渡到強調 "讓好的進來 "的態度。數據無處不在的性質在未來將不允許在各領域之間任意劃線，C2也不應再被這些術語所限制。展望未來，信息必須由所有人產生、合成、共享，并通過所有領域獲取；作戰云是實現這一目標的工具。

報告探討了美國空軍在戰役層實施聯合全域指揮控制（JADC2）面臨的挑戰，分析了未來多域作戰中運用人工智能的機會，梳理了建設JADC2人工智能生態系統的最佳商業實踐。報告最后指出，指揮控制構造、指揮控制所需的數據和數據基礎設施以及利用數據來指揮控制所有領域部隊需要的工具、應用程序和算法必須調整以支持未來的多域作戰。JADC2應該以一種內聚、漸進、交互式的方式發展，美國空軍作戰集成中心應確保JADC2的指揮控制結構、數據管理以及工具、應用程序和算法開發的發展遵循統一的戰略。

作者研究并推薦了將人工智能（AI）以及更廣泛的自動化應用于美國空軍全域聯合指揮與控制（JADC2）。作者發現，為了支持未來的多域作戰，必須對三個主要的使能類別進行調整：（1）指揮和控制（C2）結構或部隊如何組織，當局在哪里，以及他們如何訓練和配備人員，（2）利用數據進行C2所需的數據和數據基礎設施，以及（3）利用數據進行C2全域部隊的工具、應用程序和算法，包括人工智能算法。轉向現代化的JADC2需要各利益相關者合作制定政策、指導、戰術、技術、程序、訓練和演習、基礎設施和工具，很可能利用人工智能，以實現概念。

研究問題

• 多域指揮與控制（目前為JADC2）定義的共同要素是什么？
• 實現JADC2的挑戰是什么？
• 需要哪些技術和能力來實現JADC2？

主要研究結果

• 美國空軍空中作戰中心（AOC）制定的72小時空中任務周期，已經無法滿足當前數字世界的要求。在未來有計劃規劃與動態規劃之間的平衡點會發生變化，動態規劃的比重會加大。全域聯合指揮控制工具和流程要具備為這種變化提供支持的能力。

• 將空軍作戰中心結構體系遷移到現代數字環境中面臨許多挑戰，包括對以人為中心的主題專家會議和委員會的依賴，“空氣隔離”系統中的數據分為多個保密級別；對商業服務產品的嚴重依賴等。

• 其他限制多域作戰速度和范圍的因素包括：權力和指揮關系，跨域同步戰斗節奏，各域使用的程序不同，不同戰區和地區使用不同的指揮控制結構，靈活健全的通信系統和程序。

• 要支持多域行動應協調一下三個范疇的內容：全域聯合指揮控制的指揮控制結構的確定，可用于多域作戰的數據源和計算基礎結構，以及實現多域決策者“在圈中”且支持機器對機器過程的算法開發。

• 目前有多個未來多域作戰概念，需求也因戰役而異。未來的指揮控制結構應具有靈活性，能夠適應各種變化。

研究建議

• 美國空軍綜合作戰中心（AFWIC）應與美國空軍太平洋司令部、歐洲司令部、非洲司令部合作，通過兵棋推演和桌面演練進行假設并繼續研究多域作戰概念，為國防戰略提供支持。同時他們應該將最終確定的多域作戰概念告知空軍以外部門，以便與其他軍種和美國國防部進行合作。

• 美國空軍首席數據官應制定適用于整個作戰中心的數據管理政策，確保數據得到保存和適當標記方便之后使用，同時要保證有足夠的數據儲存能力。

• 美國空軍綜合作戰中心應該與美國空軍作戰司令部（ACC）合作，評估各種能夠實現多域作戰的指揮控制結構。同時還要另外開展兵棋推演以及研討會來對比和比較各種替代方案。美國空軍作戰司令部后續應該進行的工作，還包括制定開發、組織、培訓和裝備方案。

• 全域聯合指揮控制流程應該體現凝聚、漸進和交互原則。指揮結構、數據管理以及工具，應用程序和算法的開發都應根據總體戰略進行。

• 美國空軍綜合作戰中心應確保戰略的實施，并向空軍參謀長報告相關情況。

報告總結

近四十年來，美國國防部（DoD）首次制定了旨在對抗先進軍事對手--特別是中國和俄羅斯--的聯合作戰概念。上一次這樣的努力發生在20世紀70年代末和80年代初的冷戰高峰期，以應對蘇聯在歐洲中央戰線的常規優勢所帶來的戰略和行動挑戰。現在，正如2018年國防戰略（NDS）所強調的，聯合部隊必須 "優先考慮備戰"，這包括為軍事優勢制定 "創新作戰概念"。由于作戰概念從根本上說是指導未來部隊設計和未來戰爭的愿景，聯合部隊首先必須回答它打算如何打未來戰爭的問題，然后再試圖回答它需要用什么打仗的問題。

然而，如果國防部要轉向 "聯合概念驅動的、洞察威脅的能力發展"，它面臨著相當大的挑戰，因為它的聯合概念發展和實驗過程從根本上說是破裂的。 雖然后冷戰時代見證了發展聯合作戰概念的反復努力，但該過程未能產生創新的作戰方法來指導未來的部隊和能力發展。相反，這個過程產生的概念似乎是故意不推動重大變革的。這些概念并不是真正的 "聯合"，而是由現有的服務概念組成的最低標準的組合，以服務的優先權為前提。任何能夠通過發展過程的創新的聯合概念都是如此的淡化和模糊，以至于它們不能引起變化（從而威脅到關鍵利益相關者的利益）。在這種環境下，單個服務概念勝過聯合概念，并驅動投資優先權。

然而，作戰概念和關鍵投資必須是聯合的，因為各軍種在作戰層面已經變得越來越相互依賴。此外，目前的戰爭演習和分析表明，這種作戰上的相互依賴將是未來與中國或俄羅斯等能力強大的同行對手發生沖突的一個關鍵方面--是作為一種優勢還是一種弱點，還有待觀察。我們可以預期，一個先進的、適應性強的對手會尋找美軍的任何差距和縫隙，并利用這些差距和縫隙來發揮其優勢。在這方面，目前的聯合部隊還不夠 "聯合"，無法與一個已經發展出對抗美國關鍵的、長期的作戰優勢（如空中、海上和信息優勢）的對手進行高端戰爭。正如本文所討論的，在與同行對手的沖突中成功發動戰爭的規模和強度將需要全新的作戰方式，這反過來又需要一種強制功能，將單個服務能力整合到實際的 "聯合 "戰斗力中。最近發展以威脅為重點的聯合作戰概念--如果成功的話--代表了這種結果實際發生的最佳機會。

本文簡要討論了國防部過去在發展聯合概念方面的三種嘗試，包括空地戰、空海戰和最近的努力--先進能力和威懾小組（ACDP）。本報告利用這些例子來展示克服孤立和狹隘的軍種主導的努力所面臨的挑戰，并說明建立以軍種為中心的概念并給它們披上聯合的外衣的弊端。這些案例強調了聯合概念發展過程中持續存在的病癥是如何使冷戰后的聯合概念在鼓勵作戰創新或推動服務投資優先事項的變化方面毫無用處。

正在進行的開發新的聯合作戰概念工作為國防部提供了一個早該提供的機會，將其概念開發集中在具體的威脅和相應的作戰目標上。目前的努力是幾十年來國防部第一次圍繞應對具體的威脅來組織概念開發，而不是支持聯合部隊對模糊或未定義的對手群體進行作戰的理想化概念。然而，如果不對被廣泛認為是沒有促進思想競爭的共識過程做出重大改變，國防部就有可能重復它過去所犯的概念發展錯誤。此外，新的聯合概念必須通過實驗活動進行嚴格的測試和完善，以驗證其對未來部隊設計的可行性。目前還缺少實驗這一塊。

聯合參謀部正在努力重建其聯合概念開發能力，因為多年來它既沒有優先考慮這項工作，也沒有為其提供足夠的資源。產生真正的新的作戰方式，并有可能改變未來的部隊設計，將需要國防部長辦公室（OSD）、參謀長聯席會議主席和副主席（CJCS和VCJCS）的持續關注，以通過該系統推動新的聯合概念。國防部的高級領導層必須克服每個軍種推動共識產品的傾向，這些產品更多的是為了保護現有的優先事項和長期的特權，而不是產生創造性的想法。

該文件提出了以下建議，以改進聯合概念開發過程：

• 將聯合概念開發的重點放在未來作戰環境中的優先挑戰上。
• 賦予作戰指揮部推動聯合概念發展的權力。
• 探討未來戰爭的其他設想，并通過廣泛的戰爭演習和實驗來驗證聯合概念，而不是通過共識。
• 擴大實地和艦隊演習中的實驗。
• 通過培養一種 "紅色思維 "的部門文化來加大思想碰撞。
• 促進概念開發者和技術專家之間更緊密的結合。
• 建立一個集中的、高水平的概念和能力發展組織。

修正流程是開發有用的聯合作戰概念的關鍵的第一步，但國防部還必須確保聯合概念開發從正確的角度出發，專注于正確的問題集，同時保持前瞻性。迄今為止，國防部對中國和俄羅斯的思考集中在保持或恢復聯合部隊在冷戰后 "單極時刻 "所擁有的作戰優勢水平上。然后，聯合參謀部提出的概念，如 "聯合愿景：2010"，是以 "信息優勢 "的假設為前提的，這將有助于實現 "全譜系主導地位 "的既定目標。國防部的概念和能力發展應該側重于為中國和俄羅斯創造作戰困境，而不是追逐其現有業務方式的微不足道的邊際回報。

很明顯，國防部仍然被其傳統的作戰方式所束縛。參謀長聯席會議副主席約翰-海滕將軍說，在2020年底一系列兵棋推演的測試中，根據美軍過去30年的運作方式制定新的聯合作戰概念的初步努力證明是完全失敗的。

制定新的聯合作戰概念的最初嚴重地依賴傳統的作戰方式，盡管它打算對抗新的對手和新的作戰挑戰，這暴露了一個倉促的“產品”。一個成功的、以威脅為重點的作戰概念需要全面深入的分析--既要分析對手的能力和概念，也要分析聯合部隊在所設想的時間段內的能力和概念，并在深入研究概念的形成和完善之前需要時間來綜合各種投入。以前的聯合概念開發的趨勢是優先形成“產品”和達成共識，而不是更平凡但必要的深度分析工作，這對目前的努力來說不是好兆頭。

自《國家發展戰略》要求提出新的作戰概念以來，已經過去了三年多。國防部需要全新的作戰方式。如果美國軍隊繼續按照今天的方式運作，就不可能保持對同行對手的競爭力。如果這個過程陷入官方機構的爭論，或者在努力達成軍種共識的過程中只產生微小的變化，那將是一個不折不扣的悲劇。

最后，對作戰挑戰提出的概念性解決方案，無論多么合理，只有得到最高級別的文職和軍警領導人的認可和授權，才能推動計劃的改變。雖然該部門在冷戰后的記錄并不完全令人放心，但發展新的聯合作戰概念背后的政治和官方動力是相當大的，而且中國和俄羅斯構成的戰略和行動挑戰比來自伊朗、朝鮮或恐怖組織的挑戰要緊迫和嚴重得多。如果國防部能夠正確對待這一進程，并專注于為中國和俄羅斯創造困境，那么在聯合部隊的轉型方面的積極影響可能是深遠的。

新美國安全中心：

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為了實現JADC2的目標，美國空軍必須在戰斗空間的邊緣向作戰人員提供信息。空軍必須迅速發展，超越今天的大型集中式空天聯合作戰中心，數百人圍繞著獨立的任務區，形成一個更加靈活和分分布式流程和指揮控制架構。這個新架構必須適應空戰管理系統和JADC2的發展。但鑒于這些項目的緩慢發展，空軍不能等待改變空天部隊的指揮和控制架構。

2021年中期，參謀長聯席會議（CJCS）主席Mark A. Milley將軍在國會作證時談到了美軍新的聯合作戰概念（joint warfighting concept，JWC）以及相關的聯合全域指揮與控制（JADC2）框架實現的重要性。Mark A. Milley將軍說道：JWC是一項長期的工作，旨在為針對未來威脅的聯合作戰（joint operations）制定一個全面的方法，并為未來的部隊設計和發展提供指導。JWC輔助概念描述了關鍵的作戰功能，火力、后勤、C2和信息優勢。聯合全域指揮與控制（JADC2）框架使得JWC和輔助概念的整體發展和實現成為可能。

聯合作戰概念的根本基礎是全域作戰概念。這一概念是美軍在優化協同效應的過程中的下一步發展，這種協同效應是通過在空中、太空、海上、陸地和電磁波譜等領域的綜合作戰而產生的。這一歷程始于1986年通過的Goldwater-Nichols國防部重組法案，該法案旨在提高武裝部隊進行聯合（軍種間）和合成（聯盟間）作戰的能力。

如果開發和實施得當，聯合作戰概念（JWC）將產生一套遠比今天的聯合作戰（joint operations）更具決定性、更強大的戰斗結果，在許多情況下，聯合作戰只是涉及服務部門的沖突而非整合。為了實現聯合作戰概念，國防部需要認真對待將理論變為現實。這意味著要采取漸進但具體的步驟來實現JADC2的目標，而不是等待一個完整的解決方案來實施這一概念。

聯合全域指揮與控制（JADC2）將需要很多時間來設計，因為它涉及到對現有概念、能力和服務觀點的巨大轉換。但是，這些努力可以通過當前指揮和控制（C2）范式的快速演變而加速進行。具體來說，現在是時候超越大型的、集中的、靜態的指揮和控制設施，轉向移動的、分布式的指揮和控制，有能力處理與區域性聯合空天作戰中心相同的信息量和多樣性。

由于它通過接受不同領域能力的互補性而非僅僅是相加來尋求全領域的協同作用，JADC2的目標是實現相互依賴，以提高有效性并彌補每個領域的單獨脆弱性。預期的軍事效果將越來越多地由共享信息和相互授權的系統互動來產生。

JADC2的愿景是通過數字連接將資產結合起來，成為一個能夠在整個作戰區域進行分解、分布式作戰的武器系統，而不是在每個領域都有一套互不相干的、單一的作戰系統。這一努力將需要把每一個平臺作為傳感器和效應器來對待。它將需要一個新的戰斗指揮架構和C2范式，能夠自動連接，就像今天的手機技術一樣。這個架構還需要安全、可靠和無縫地傳輸數據，而不需要人的互動。

1 期望的轉變

實現JADC2的總體目標，使其具有自我形成、自我修復的綜合體所需的整合程度，這將是困難的，需要付出巨大的努力。每個軍種和作戰司令部都將參與其中。組織、文化、培訓、采購和政策方面的幾個主要障礙將需要被克服。這一努力將需要連接、決策和快速反應。它將需要有彈性的網絡，以及各軍種、盟國和合作伙伴之間尚未達到的共享程度。

即使是現在，各軍種、作戰司令部以及我們的盟友和合作伙伴也正在解決這些眾多的和多方面的挑戰。但由于其復雜性，要想實現一體化、相互依存、自我形成、自我修復的全域聯合和合成作戰的最終愿景，還需要很多年，甚至幾十年。然而，我們所面臨的日益增長的威脅需要今天的解決方案。因此，現在是時候解決JADC2中那些現在可以改變以應對這些挑戰的要素了。

每個軍種和作戰司令部都有完善的作戰指揮和控制概念、設施和程序，在過去的沖突中證明是可行的。然而，目前存在的各種指揮和控制架構都需要進行廣泛的修改，以便在新出現的威脅下生存，更不用說作戰。

在所有領域的成功作戰的一個先決條件是對空天環境的控制。一旦建立起來，這種控制有利于所有其他聯合和合成部隊的作戰和移動自由--沒有它，有效的聯合和合成作戰是不可能的。因此，確保有效指揮和控制空天作戰的關鍵功能必須是一個優先事項。

指揮和控制空天部隊的能力受到三個主要因素的影響：威脅、技術和信息的速度。自從美國空軍的空天作戰中心--AN/USQ-163 Falconer--的設計、建立和運行以來，這三個領域的變化是巨大的，并繼續加速。

因此，現在是提出問題的時候了，空軍能否通過發展我們目前的作戰概念、組織和采購流程來實現現代化的成功，或者該部門必須尋求對這些影響目前戰區空天控制系統的每個要素進行根本性的改變？在提供答案之前，讓我們簡單看看影響我們有效指揮和控制空天作戰動能力的每個趨勢。

2 未來的威脅與作戰環境

2.1 威脅

今天，當美國軍隊試圖在反介入/區域封鎖（A2/AD）環境中作戰時，同行的威脅對目前的指揮和控制手段構成了不可接受的風險。30多年來，美國空軍指揮和控制基本上一直處于停滯，在空天領域不受競爭的影響。然而這些日子已經過去了。

軍事競爭對手已經以前所未有的規模完成了現代化。他們已經迅速縮小了與美國、盟國和友好國家軍隊在包括飛機、航天器、導彈、武器、網絡、指揮和控制、干擾器、電子戰、數據鏈接等廣泛能力方面的差距。

潛在的對手也研究了美國的戰爭方式，并確定與其面對我們的戰斗力，不如讓我們遠離他們。他們已經采用并正在擴散A2/AD能力，旨在拒絕美國及其盟國和合作伙伴的行動自由。減輕這些能力帶來了巨大的挑戰，促使我們在更大的風險和遠離潛在沖突地區的情況下行動。反介入/區域封鎖能力以多種方式威脅著該部門指揮和控制空天作戰的能力。近鄰的對手可以使用動能和非動能武器來拒絕我們的通信和來自天基資產的情報、監視和偵察，從而孤立我們的部隊并蒙蔽我們的視野。

網絡攻擊正變得越來越復雜，并能破壞完善的空天聯合作戰中心的運作。精確的遠程巡航導彈和彈道導彈現在威脅著這些大型、固定和脆弱的設施。作為產生戰略、計劃和空天資產任務指令的工廠，空天聯合作戰中心已經成為一個極其有利可圖的目標。

2.2 技術

新技術正在促成新的能力，優化指揮和控制機制以達到預期效果。服務部門需要超越傳統文化對新技術的限制。例如，下一代飛機可能仍然被貼上傳統術語的標簽，如戰斗機、轟炸機和空運機，但由于傳感器、處理能力、武器、能源生產和其他能力的小型化，在技術上它們有能力執行多種任務。它們是飛行的 "傳感器效應器"，可以形成高度彈性的冗余節點網絡和多殺傷路徑的基礎，以最大限度地減少目前高度集中和有限的指揮和控制節點的關鍵系統價值，如聯合空天作戰中心，敵人可以很容易地瞄準。

這將需要領先的網絡能力、有保障的通信，以及解決我們的數據帶寬挑戰的不同方法。例如，為了解決來自先進傳感器的爆炸性數據增長，與其建造更大的管道來傳輸收集的數據，不如現在提高處理能力，使得機載數據的處理成為可能，并且只對用戶感興趣的內容進行分發。這種方法顛覆了我們今天處理情報、監視和偵察的方式。

快速的信息交流在戰斗的前沿尤其重要，因為實際數據的價值往往是短暫的，并隨著時間和環境的推移而減少。開發一種技術方法，在不同的用戶之間、在多個分類和盟國及伙伴國之間自動和快速地分享信息，將是創建未來部隊的一個關鍵。

古老的格言，"速度就是生命"，不再僅僅是指飛行--它也是指快速發展的軟件工具，用于戰斗和勝利。我們必須跳出歷史上刻在我們集體心靈中的組織結構的思維。以網絡為中心的、相互依賴的、功能整合的作戰是未來軍事成功的關鍵。

2.3 信息傳遞速度

電信、傳感器、數據存儲和處理能力方面的重大進步每天都在出現。因此，瞄準周期已經從幾周到幾天發展到幾分鐘，從多架、專門和獨立的飛機發展到一架飛機在幾分鐘內 "發現、修復和完成 "的能力。越來越多的信息獲取需要對指揮和控制層次進行重組，以促進對易逝目標的快速介入，并利用我們的技術能力。信息綜合和執行權力必須轉移到盡可能低的級別，而高級指揮官和參謀人員必須約束自己，以保持適當的戰爭水平。

要超越大型的、集中的、靜態的指揮和控制設施，轉向移動的、分布式的C2，并有能力處理與今天的區域性聯合空天作戰中心相同的信息量和多樣性，將需要重新評估該部門如何處理信息流。這種未來能力的兩個最重要的方面將是通過它所提供的同步 "控制 "實現 "指揮 "的蛻變。

"指揮的藝術"將實現梅特卡夫定律的網絡價值（梅特卡夫定律指出，電信網絡的價值與系統連接用戶數量的平方成正比），而控制的科學將繼續應用摩爾定律的擴展技術來擴展人類能力。

3 空天C2的新架構

我們現在正處在一個威脅、技術和信息速度要求改變指揮和控制空天部隊的既定架構的關口。所有軍種都已認識到這一點，并已開始行動，為各自的領域制定新的作戰概念。面臨的挑戰是如何確保每個軍種的作戰概念都被整合到一個統一的聯合全域指揮和控制架構中。

該作戰云的開發理念是建立一個情報、監視和偵察、打擊、機動和維持綜合體，利用信息時代的技術進行高度互聯的分布式作戰，它將迎來一個完全不同的戰爭架構。JADC2的根本基礎是將準確的、高質量的信息下放到最低的信息節點，以達到預期的效果，而不考慮服務、領域或平臺。

美國空軍實現這一目標的方法是努力設計和開發一個先進的戰斗管理系統（ABMS）。ABMS的要素已經被定義，但它們還沒有發展成一個可執行的指揮和控制架構。要達到JADC2和ABMS所期望的最終狀態，即以安全、可靠和強大的方式在整個戰斗空間進行無處不在的無縫信息共享，將需要多年時間。鑒于重大威脅的快速演變和當前C2設施的脆弱性，軍方必須現在就修改當前的空天部隊的指揮和控制結構。

需要一個新的架構來支持一個作戰概念，以實現最近被納入美國空軍理論的集中式指揮、分布式控制和分布式執行的C2范式。建立一個新的作戰指揮架構不需要技術上的突破，因為已經存在的技術可以應對分布式指揮和控制功能的直接挑戰，使其不能通過對幾個關鍵的C2節點的打擊而被消除。

美國空軍一直在開發一個支持其新理論的作戰概念，即敏捷作戰部署（ACE）。敏捷作戰行動是一個概念，它在短時間內將部隊和資產分散到多個分離的地點，以使對手的計劃變得復雜。有了適當的C2系統，ACE可以從許多可防御、可持續和可轉移的地點將對手的目標置于危險之中。應用這一概念的細節取決于使用的戰場，但從根本上說，想法是一樣的，指揮和控制是這一概念成功的根本。

空天聯合作戰中心將仍然是在不太嚴重的地區沖突期間進行C2操作的可行手段。然而，為了實現JADC2的目標，該部門將必須向戰斗空間邊緣的作戰人員提供信息，而不依賴于傳統的聯合空天作戰中心模式，即數百人圍繞著獨立的任務區組織起來的小部門。

因此，該部門必須迅速超越我們今天所依賴的大型集中式聯合空天作戰中心結構，發展為一套更加靈活和分布式的流程和指揮與控制結構。同時，這個新架構必須能夠適應空戰管理系統和JADC2的發展。但鑒于這些項目的緩慢發展，我們不能等待開始改變空天部隊的C2架構。

這個新架構有許多選擇：建立加固的空天聯合作戰中心，并將功能遠程分配給指定的單位；將目前納入空天聯合作戰中心的規劃功能分配到多個地點，并在它們之間共享所產生的規劃；通過轉移與連接水平相對應的執行權力，建立基于作戰單位和其各自指揮要素之間連接程度退化的執行過程和程序。

無論選擇什么樣的發展方式，有一點是肯定的，美國空軍必須做出堅定的努力來分配必要的指揮和控制功能，以確保在有爭議的環境中有效使用空天部隊，而且這種努力必須現在就開始。

作者：Deptula中將是美國空軍學院米切爾空天研究中心的院長和高級軍事學者。

序言

指揮、控制和通信（C3）系統是所有軍事作戰的基礎，為國防部（DoD）的所有任務提供計劃、協調和控制部隊和作戰所需的關鍵信息。歷史上，美軍取得并保持了C3技術的主導優勢，但同行的競爭者和對手已經縮小了差距。國防部目前的C3系統沒有跟上威脅增長的步伐，也沒有滿足我們聯合作戰人員不斷增長的信息交流需求。聯合部隊必須配備最新的C3能力，為所有領域提供實時態勢感知和決策支持。

未來的沖突很可能由信息優勢決定，成功的一方將來自多個領域的分布式傳感器和武器系統的大量數據轉化為可操作的信息，以便更好、更快地做出決策并產生精確的效果。國防部（DoD）正在執行一項重點工作，通過綜合和同步的能力發展，在所有領域迅速實現靈活和有彈性的指揮和控制（C2），以確保對我們的對手的作戰和競爭優勢。這項工作被稱為聯合全域指揮與控制（JADC2），是決策的藝術和科學，將決策迅速轉化為行動，利用所有領域的能力并與任務伙伴合作，在競爭和沖突中實現作戰和信息優勢。JADC2需要新的概念、科學和技術、實驗以及多年的持續投資。

該戰略代表了國防部對實施國防部數字化現代化戰略中C3部分的設想，并為彌合今天的傳統C3使能能力和JADC2之間的差距提供了方向。它描述了國防部將如何創新以獲得競爭優勢，同時為完全網絡化的通信傳輸層和先進的C2使能能力打下基礎，以使聯合全域作戰同步應對21世紀的威脅。該戰略的重點是保護和保持現有的C3能力；確保美國、盟國和主要合作伙伴在需要的時候能夠可靠地獲得關鍵信息；提供無縫、有彈性和安全的C3傳輸基礎設施，使聯合部隊在整個軍事作戰中更具殺傷力。這一戰略的實施需要在作戰領域內和跨作戰領域內同步進行現代化工作，從完美的解決方案過渡到一個高度連接的、敏捷的和有彈性的系統。

本文件確定的目標為DOD的C3系統和基礎設施的現代化提供了明確的指導和方向。然而，現代化并不是一個終點，而是一項持續的工作。國防部將評估和更新該戰略，以適應在通往JADC2道路上的新的作戰概念和技術。

引言

美國防部正面臨著幾十年來最復雜和競爭激烈的全球安全環境。在這個大國競爭的新時代，國防部必須提高聯合作戰人員的殺傷力，加強聯盟伙伴關系，吸引新的合作伙伴，并改革國防部以提高績效和經濟效益。

當我們建立一支更具殺傷力的部隊并加強聯盟和伙伴關系時，DOD必須專注于關鍵的有利工具，以有效地運用聯合多國部隊對抗大國競爭。有效的部隊使用始于有效的C2，即由適當指定的指揮官在完成任務的過程中對指定和附屬部隊行使權力和指導。在現代戰爭中，這可能是人對人、機器對機器（M2M）的循環，或者隨著自主程度的提高，M2M的循環中也有人類。在其最基本的層面上，成功的C2需要有可靠的通信、發送和接收信息的手段，以及其他處理和顯示可操作信息的能力，以幫助指揮官進行決策并取得決定性的信息優勢。

圖1：指揮、控制和通信現代化

該戰略的重點是支持有效的聯合和多國作戰的C3使能能力（圖1）。C3使能能力由信息整合和決策支持服務、系統、流程以及相關的通信運輸基礎設施組成，使其能夠對指定和附屬的部隊行使權力和指導。這些能力使指揮官和決策者能夠迅速評估、選擇和執行有效的作戰方案以完成任務。

具體而言，該戰略為2020-2025年的C3使能能力現代化提供了方法和實施指南。作為2018年國防戰略（NDS）實施的一部分，聯合參謀部正在制定聯合和任務伙伴網絡的工作概念，以便在有爭議的環境中執行全域聯合作戰。根據這些概念，負責研究和工程開發的國防部副部長辦公室（OUSD(R&E)）正在開發和發展一個長期的（2024年及以后）全網絡化指揮、控制和通信（FNC3）架構。實施這些未來的概念和架構將需要時間來使得新的技術和多年的投資成熟可用。這個C3現代化戰略為彌合今天的傳統C3使能能力和未來的FNC3使能JADC2之間的差距提供了方向，以確保聯合部隊能夠 "今晚作戰（fight tonight）"，同時為聯合全域作戰所需的未來技術創造一個可行的過渡路徑。

戰略目標

本戰略提出的C3現代化目標與國防部數字化現代化戰略（DMS）和其他更高層次的指導意見相一致，包括國家發展戰略、國防部2018年網絡戰略、聯合作戰的基石概念：《聯合部隊2030》和《國防規劃指南》。它實施近期的現代化作戰和創新解決方案，通過更安全、有效和高效的C3環境提供競爭優勢。為此，國防部必須解決這些C3現代化的目標：

1.開發和實施敏捷的電磁頻譜操作；

2.加強定位、導航和授時信息的交付、多樣性和彈性；

3.加強國家領導指揮能力；

4.提供綜合的、可互操作的超視距通信能力；

5.加速和同步實施現代化的戰術通信系統；

6.全面建立和實施國防部公共安全通信生態系統；

7.創造一個快速發展5G基礎設施和利用非美國5G網絡的環境；

8.提供有彈性和響應的C2系統；9.提供任務伙伴環境能力。提供任務伙伴環境能力和服務。

圖2：DOD數字現代化戰略

圖3：DOD C3現代化和數字現代化戰略的一致性

圖2和圖3分別顯示了本戰略中實施的DMS要素以及兩個戰略之間的目標和目的的一致性。

DOD C3依賴于一個復雜的、不斷發展的系統，從網絡基礎設施和核心服務到戰術邊緣的手持無線電和移動設備。本戰略中包含的九個目標是對圖2中強調的六個DMS目標的更細粒度的分解。C3現代化的其他關鍵因素包括聯合信息環境能力目標、數據中心化和數據分析，分別包含在DMS、國防部云戰略和國防部人工智能戰略中。有效的國防部事業管理將確保這些戰略的成功同步和實施。

摘要

人工智能領域的進展繼續擴大這組技術的潛在軍事應用范圍。本文探討了信任在人機聯合作戰中的關鍵作用，以及依靠人工智能來補充人類認知的潛在影響。如果依靠人工智能來準確處理傳感器數據，操作自主系統和平臺，或通過擬議的作戰概念（如以決策為中心的戰爭）提供有利的決策支持，設想機器智能的中央指揮和控制作用，那么信任機器智能將是未來作戰中的一個關鍵組成部分。鑒于這些技術和理論的發展，信任的概念對于機器智能在戰術和作戰層面的軍事行動中的使用變得高度相關，正確校準的信任水平是安全和有效行動的基礎。在簡要回顧了機器智能的最新進展和對信任概念的探索之后，本文概述了人工智能在戰場上的當前和潛在應用，以及由不充分或不合理的高信任度帶來的挑戰。

引言

縱觀歷史，技術已經擴大了武裝沖突的領域，戰術交戰的節奏，戰場的地理范圍，以及指揮官與部隊溝通的手段。技術創新--包括軍事和民用--改變了軍隊的作戰方式以及國家計劃和進行這些沖突的方式。在21世紀，迄今為止，很少有進步能像統稱為人工智能（AI）的一組技術那樣獲得如此多的關注。人工智能正準備迎來一個新的時代，在這個時代，機器智能和自主性正在為軍事行動的規劃和執行產生明顯的新概念。算法戰爭可能會帶來一些獨特的東西：增強甚至取代人類決策過程的系統，其速度可能超過人類規劃者的認知能力。
新興技術的整合提出了任何數量的基本組織和倫理問題，值得關注。本文將采用定性的社會科學方法，重點討論人類-自治團隊（HAT）的一個重要方面：鼓勵對機器智能的適當信任程度。有大量的學術文獻關注自動化或機器人技術中的信任問題，但有關具體軍事應用的工作較少。當人工智能在聯合作戰中被實際部署時，在信任方面有哪些挑戰和機會？在簡要回顧人工智能和概述機器智能在戰場上的可能應用之后，本文在分析鼓勵適當信任水平的陷阱和潛在解決方案之前，探討了信任和信任校準的概念。

人工智能的進展

幾十年來，人類一直對賦予機器某種形式的人工智能的可能性著迷，Nils Nilsson將其定義為 "致力于使機器智能化的活動，而智能是使一個實體在其環境中適當運作并具有預見性的品質"。在數字時代的早期，出現了兩種廣泛的人工智能方法。自上而下的專家系統方法使用復雜的預編程規則和邏輯推理來分析一個特定的數據集。對于具有可預測規則的明確定義的環境--諸如分析實驗室結果或下棋等應用--專家系統或 "符號 "人工智能（基于符號邏輯）的性能主要取決于處理速度和算法的質量。另一大類使用自下而上的機器學習方法，模擬人類通過檢測數據中的模式進行學習的方式。神經網絡是一種以人腦為模型的機器學習形式，能夠通過使用多個（因此是 "深"）人工神經元層來識別復雜的模式，是被稱為 "深度學習 "的技術的基礎。通過其在數據集中尋找關系的能力，這種技術也被稱為 "連接主義"。
自上而下、基于規則的符號系統和自下而上的機器學習連接主義技術之間的差異是很大的，特別是關于它們的潛在應用范圍和靈活性。深度學習方法的顯著特點是能夠將學習與它所訓練的數據集分開，因此可以應用于其他問題。基于規則的算法可以在狹義的任務中表現得非常好，而深度學習方法能夠迅速找到模式，并在 "蠻力 "專家系統計算方法無效的情況下有效地自學應用。最近的一些人工智能進展顯示了模仿創造力的能力，產生了有效的解決問題的方法，這些方法對人類來說可能是反直覺的。
然而，總的來說，人工智能仍然是狹窄的或 "脆弱的"，即它們在特定的應用中功能良好，但在用于其他應用時仍然不靈活。與人類的認知相比，鑒于機器的計算速度遠遠超過人腦，機器智能在將邏輯規則應用于數據集時要優越得多，但在嘗試歸納推理時，它必須對數據集或環境進行一般性的觀察，這就顯得不足。大多數機器學習仍然需要大量的訓練數據集，盡管新的方法（包括生成對抗網絡（GAN）和 "小于一次 "或LO-shot學習）正在出現，需要非常小的數據集。圖像識別算法很容易被混淆，不能像人類那樣立即或直觀地理解情景背景。這種脆性也延伸到了其他問題，比如游戲。雖然人工智能在視頻游戲中經常表現出超人的能力，但他們往往不能將這種專業知識轉移到具有類似規則或玩法的新游戲中。
 雖然人工智能技術繼續在變得更加適應方面取得重大進展，但任何接近人類的人工通用智能仍然難以實現。評估人工智能的近期前景因該技術的漸進式進展而變得更加復雜。圍繞著人工智能的炒作--在很大程度上被深度學習方法的成功所推動--既導致了對該技術未來的不切實際的期望，也導致了對其非常大的進展的正常化。正如一份報告所指出的，"人工智能將一項新技術帶入普通人的視野，人們對這項技術習以為常，它不再被認為是人工智能，而出現了更新的技術"。盡管象征性的人工智能和各種形式的機器學習構成了該領域最近的大部分進展，也許除了融合這兩種方法的嘗試之外，未來仍然不確定。一些人猜測，機器學習技術帶來的進展可能會趨于平穩，而另一些人則保持樂觀。相關的技術進步，如短期內的計算機芯片設計和長期內的量子計算，可能會影響進一步進展的速度。