美國國會應指示美國防部對MQ-9 "死神"無人機的新用途進行研究,這將有助于填補關鍵能力和容量的不足之處。這應該包括成本-效果評估,并考慮在高端飛機上卸載MQ-9任務的間接成本。
美國空軍應擴大空軍國民警衛隊 "幽靈 "死神計劃,以加速JADC2和ABMS,并減少其未來行動的風險。
國防部應資助并整合MQ-9的自我保護能力,使其能夠在有爭議的環境中運行。這一行動將為指揮官提供更多的就業選擇,以平衡風險和需求。
美國海軍司令部和北美防空司令部應評估RPA機載網絡的可行性,以填補國土防空的關鍵空白并提高北極領域的意識。
國會和空軍應該保護空軍RPA群體,因為他們將是向半自主和自主無人機遷移的關鍵角色,這些無人機也將與有人駕駛的飛機合作。
空軍應與作戰指揮部合作,增加與合作伙伴和盟國的接觸,了解MQ-9s的潛力,以實現一系列高難度任務。
美國現在面臨著極其廣泛的威脅,包括像中國和俄羅斯這樣的同行競爭者,核對手朝鮮和伊朗,以及像ISIS和基地組織這樣的非國家行為者。所有這些都在激增。空軍正在正確地尋求轉型,以應對現代高度競爭威脅環境中的沖突。然而,空軍也面臨著巨大的預算壓力,因為它希望重啟被過去國防部領導層推遲或取消的現代化建設。鑒于國防部不愿意在國防預算中為空軍分配更大的份額以彌補多年來的資金不足,空軍現在發現自己正在削減被認為與高度競爭的沖突無關的傳統部隊結構,將這些資源轉用于新的能力。這是一個極其高風險的方法,但它是留給軍種領導人的少數選擇之一。成功地駕馭它需要仔細考慮什么是真正多余的,什么仍然可以謹慎地滿足重要的任務要求。這就是為什么應該仔細重新考慮在2030年和2035年之間退役MQ-9 "死神 "的計劃。該飛機以低成本、高效益的方式滿足了廣泛的需求。雖然空軍已經建議采購MQ-9的替代品,但鑒于已經有大量的基本現代化項目在進行,這一點并不確定。
空軍必須確保它保留、維持和更新MQ-9的庫存,直到有一個可行的、適合作戰的替代品出現。MQ-9仍然是作戰指揮部的高需求,而且這些需求并沒有因為美國從阿富汗撤軍而減弱。該飛機及其飛行員仍然幾乎百分之百地致力于監視恐怖組織,而且由于俄羅斯和中國繼續轉變其能力和姿態,作戰指揮官也需要更多的意識、決策空間和選擇。MQ-9可以執行有價值的任務,這反過來又使更先進的飛機能夠專注于更高的威脅空間。在這一點上,"死神 "可用于許多新的方式,包括廣域監視、空中和導彈防御、海上和沿岸行動、北極領域感知、國土的巡航導彈防御,甚至對民事當局的防御支持。考慮到這些任務集和調整武器系統的可負擔性,MQ-9是空軍最相關的飛機之一。“死神”必須被重新構想,而不是過早地退役。
圖1:空軍的MQ9 "死神 "是一種武裝的、中空的、長續航時間的無人駕駛飛機,可以從戰區內外進行遙控。在延長的續航時間配置下,它可以在空中停留長達30小時,而不需要為飛機加油。它執行一系列任務,包括情報、監視、偵察、打擊、近距離空中支援、監視和戰斗搜索與救援。MQ9 Block 5變體具有升級的通信、航空電子設備、電力和其他能力。在整個空軍飛行小時計劃中,"死神"飛機的飛行時間占空軍總飛行小時的11%,而成本僅占2.6%,與其他作戰飛機相比,"死神"庫存保持最高的任務準備率。
這是一個顛覆性技術快速變革的時代,特別是在人工智能(AI)領域。雖然這項技術是由商業部門為商業開發的,但人工智能在軍事應用方面的明顯潛力,現在正促使世界各地的武裝部隊對人工智能防御雛形系統進行試驗,以確定這些系統如何能夠最好地用于作戰與和平時期的任務。
澳大利亞也不例外,在2020年國防戰略更新中分配了資金,開始將人工智能能力引入國防。這將涉及開發解決戰術級和戰略級軍事問題的人工智能應用程序,建立一個熟練的人工智能勞動力,并與澳大利亞合作伙伴和盟友合作,將倫理學納入人工智能應用程序,并進行人工智能實驗。今年在澳大利亞首都地區費爾伯恩設立的國防技術加速實驗室是這一計劃的具體行動體現。
彼得-雷頓(Peter Layton)的論文考慮了人工智能在未來海、陸、空作戰行動中的戰術和作戰層面上可能發揮的作用,為這一廣泛的活動做出了貢獻。這是一個很少被研究的領域,因為到目前為止,大部分的討論都集中在關鍵的技術問題上。這些審議表明,人工智能可能是未來戰爭中的一項重要技術,但仍有許多不確定因素。本文提供了一個起點,在此基礎上開始辯論,這將有助于解決其中一些不確定性。
本文認為,人工智能將滲透到大多數軍事機器中;然而,它的通用性意味著它很可能是在現有作戰層面結構中被使用。鑒于此,人工智能在中短期內的主要作戰用途是“尋找(find)和欺騙(fool)”。人工智能/機器學習尋找隱藏在高度混亂背景中的目標非常出色;在這個應用上,它比人類更好,而且速度更快。然而,人工智能可以通過各種手段被欺騙;其強大的尋找能力缺乏穩健性。這兩個關鍵特征在應用于當前海、陸、空作戰層面的思考時,可能會產生巨大的影響。
本文初步設計的作戰概念與沒有人工智能技術的作戰概念明顯不同。
所討論的概念旨在激發人們對人工智能戰場上人機協作作戰的思考。這樣的戰場在目前看來可能有些猜測,幾乎是科幻小說。即便如此,許多國家已經在規劃、研究和開發方面取得了很大進展。鑒于將軍事力量調整到新方向所需的漫長準備時間,這一旅程需要從現在開始。
人工智能(AI)技術突然變得對軍事力量很重要。美國國防部(US DoD)已將人工智能的投資從2016-17年約6億美元增加到2021-22年25億美元,橫跨600多個項目。中國已經通過了一項“下一代人工智能發展計劃”,旨在到2030年使中國成為人工智能領域的杰出國家,并使人民解放軍從“信息化戰爭”轉向“智能化戰爭”。更引人注目的是,俄羅斯總統普京宣布,“人工智能是未來......誰成為這個領域的領導者,誰就會成為世界的統治者”。這些高級別的倡議和聲明正在產生結果。
在美國,美國海軍(USN)的“海上獵人”號(USV)在沒有船員的情況下從加利福尼亞航行到夏威夷再返回,利用船上的傳感器、雷達和攝像機數據,通過人工智能進行導航。同時,在美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的支持下,一架由人工智能驅動的F-16模擬戰斗機最近在多次模擬的近距離空戰中全面擊敗了由非常有經驗的人類飛行員控制的類似模擬。在一項研究陸戰的類似評估中,美國陸軍(US Army)已經確定,一支由人工智能驅動的部隊比一支非人工智能驅動的部隊擁有大約10倍的戰斗力。
中國目前正在應用人工智能,通過指揮和控制系統的自動化來提高其戰場決策的速度和準確性,制定預測性作戰計劃并解決情報、監視和偵察數據融合的挑戰。中國還開始試用人工智能USV,以備在南海使用,并開始試驗無人駕駛坦克,而一家中國私營公司公開展示了人工智能武裝的蜂群無人機。
俄羅斯落后于美國和中國,但現在正在實施一項國家人工智能戰略以迎頭趕上。在軍事領域,俄羅斯有幾項工作正在進行。一條主線是將人工智能應用于信息戰,在戰術上用于發動心理戰,在戰略上用于破壞對手國家的社會凝聚力。另一條線是通過開發無人駕駛地面車輛(UGVs)、遠程傳感器、戰術指揮和控制系統以及無人駕駛航空器(UAVs),使用人工智能來提高陸地作戰行動的有效性。另一個努力方向是國家防空網絡的指揮和控制系統的自動化。
初步跡象表明,人工智能可能是未來戰爭中一項非常重要的技術,但仍然存在不確定性。雖然人工智能在民用領域,特別是在消費類產品中,被廣泛使用,但在軍事環境中才剛剛接近實際部署。此外,它仍然沒有在真正的戰斗行動的惡劣試驗場上得到驗證。即便如此,人工智能已經成為軍事力量考慮其未來時不可忽視的技術。
重要的是,在可預見的未來,可用的人工智能技術是狹義的,而不是通用的。狹義人工智能等于或超過了人類在特定領域內特定任務的智能;其表現取決于應用環境。相比之下,通用人工智能等于人類在任何領域任何任務中的全部表現。何時能實現通用人工智能仍然值得商榷,但似乎還有幾十年的時間。近中期的全球軍事興趣在于如何在現代戰場上使用狹義的人工智能技術。
不足為奇的是,人工智能的定義往往與人類智能相提并論。例如,2018年美國國防部人工智能戰略將人工智能定義為“機器執行通常需要人類智能的任務......”。這種理解將技術擬人化,并無意中將對人工智能應用的思考限制在那些可以由人類執行的任務上。
在某些應用中,人工智能可能比人類做得更多或更少。人工智能和人類能力的維恩圖在某些領域可能會重疊,但認為它們重合是有點虛偽的。在提供解決問題的見解上,人工智能可能是智能的,但它是人工的,因此,它的思維方式是人類所沒有的。
因此,本文在考慮人工智能時,更多的是考慮這種技術能夠執行的廣泛功能,而不是考慮它與人類能力的關系。2019年澳大利亞國防創新委員會采取了這種方法,將人工智能定義為“用于執行以目標為導向的任務的各種信息處理技術,以及追求該任務的推理手段”。
初一看,這個定義似乎并不精確,沒有包括人工智能可能為軍事或民用目的實際執行任務。但這種模糊性是當代人工智能應用的一個關鍵屬性。人工智能可以以多種方式應用,可以被認為是一種普遍存在于社會中的通用技術。通用技術的一個早期例子是電力,現在它被廣泛使用,以至于它的持續存在和使用,就所有的意圖和目的而言,都是簡單的假設。電能使惰性機器活躍起來,人工智能也將以自己的方式,通過推理為它們提供完成任務的能力。人工智能似乎將注入許多軍事機器,因此未來的戰場將不可避免地以某種方式由人工智能支持。
為了取得對對手的作戰優勢,軍隊不斷尋求更大的戰斗力。傳統上,技術是以一種綜合的方式在戰場上使用的,它能最好地利用人類和機器的長處,同時盡量減少兩者弱點的影響。人工智能似乎也可能是類似的。可以預計,人工智能在與人類謹慎地合作時,而不是在某種獨立的模式下,會變得最有效。
這種考慮強調了新技術本身并不會突然間帶來戰場優勢,而是在于人類如何運用它。對早期技術創新的歷史分析指出,擁有指導如何使用這些新技術的合理概念是軍隊成功將其投入使用的關鍵。歷史學家威廉姆森-默里和艾倫-米萊指出:
在戰術層面,與戰爭現實的聯系是最緊密的。戰略規定了目標、總體方針和使用的力量,但在與聰明和適應性強的對手戰斗中處理這些力量的卻是戰術層面。雖然戰斗的成功可能不會導致戰略的成功,正如美國在越南的戰爭所說明的那樣,反之亦然。一個好的戰略在面對持續的戰術失敗時不可能成功。克勞塞維茨寫道:一切都取決于戰術結果......這就是為什么我們認為強調所有的戰略規劃都只依賴于戰術上的成功是有用的......這在任何情況下都是決策的實際基本依據。戰術通常被認為涉及友軍相互之間以及與敵人之間的分布和機動,以及在戰場上使用這些部隊。
本文旨在為在未來的人工智能戰場上使用人機團隊制定作戰概念。這樣的戰場,特別是當擴大到陸戰以外的空戰和海戰時,有一個混合的線性和深層的方面,具有消耗和機動的概念。設計這些作戰概念將為潛在的狹義人工智能系統如何在戰爭的戰術和作戰層面上使用提供一個廣闊的視野。
首先,本文討論了組成人工智能技術包的各種技術要素。這些要素包括先進的計算機處理和大數據,以及與云計算和物聯網(IoT)有關的具體方面。
第二章研究了利用人工智能發動戰爭的問題,并為防御和進攻制定了通用的作戰概念。這些概念位于作戰和戰術層面之間的模糊界面,涉及友軍相對于對手的分布和機動,以及友軍在戰場上的運用。
第三章、第四章和第五章分別將人工智能防御和進攻的兩個通用概念應用于海洋、陸地和空中領域。每個領域的戰斗在分配和操縱友軍以及與敵人交戰方面都有很大的不同,因此有必要提出單獨的人工智能作戰概念。沒有一個單一的概念能夠充分涵蓋所有三個領域,除非在很高的抽象水平上,但理解其含義可能會變得困難。提出這種具有前瞻性的概念似乎接近于投機性的小說。為了避免這種情況,每個概念都特意以當代作戰思維為基礎,并討論了當前和新興的人工智能支持的海、陸、空平臺和系統,以說明所提出的想法。
設計這些作戰概念的目的是激發思考,并啟動關于未來和如何備戰的辯論。本文提出的作戰概念旨在成為辯論其他人工智能戰場概念的實用性、可能性和有用性的基礎。只有通過對建議進行批判性分析,并不斷重構它們以進一步分析和演化,才能朝著最佳作戰概念取得進展。
本文所討論的概念在性質和范圍上都是有意限制的。就性質而言,海、陸、空的概念是:為了保持每個概念的重點,它們不是聯合或合并的。重要的是,這種狹隘性意味著一些領域并沒有包括在內,如俄羅斯在影響力戰爭中使用人工智能或中國在社會管理和內部防御中使用人工智能。出于類似的原因,每個概念都有一個狹窄的范圍,專注于戰爭,只有限地關注后勤,并避免關鍵領域,如教育、培訓、行政和指揮與控制。值得注意的是,除了與傳統的陸、海、空領域的戰術交戰的關系外,沒有討論網絡和空間這些新領域。
本文將人工智能這種新技術與戰爭的作戰方式和戰術使用選擇聯系起來。有了這樣一個重點,本文就與許多武裝部隊制定的眾多人工智能戰略和計劃不同。一般來說,這些戰略和計劃都是向內看的,目的是闡述人工智能作為一種技術將如何被研究、獲得并引入到他們的具體服務中。本文旨在補充這些人工智能技術戰略和計劃,將它們與更廣泛的作戰業務聯系起來,發揮作用。
美國防戰略(NDS)確定了一個復雜的全球安全環境,其特點是對當前國際秩序的公開挑戰和國家間長期戰略競爭的重新出現。它要求建立一支致命的、靈活的、有彈性的和可快速部署的部隊,以對抗、威懾和贏得對所有對手的勝利。海軍執行CNO的指導,以我們的海上控制和力量投射的核心原則以及前瞻性的艦隊設計概念為中心,開展分布式海上作戰(DMO),提供NDS所需要的強大海上組成部分。作為NDS的組成部分,海軍航空兵強烈關注更新現有能力,使新的先進平臺投入使用,并通過加強戰術和程序來補充今天的作戰能力,以應對高端戰斗。
今天的航母攻擊群(CSG)--以大甲板、核動力航空母艦及其搭載的艦載機聯隊為中心--通過為艦隊指揮官提供多領域的軍事力量來實現這一創新的艦隊設計。艦載機在殺傷力、戰斗空間態勢和機動性方面為任何海上戰場帶來了無可比擬的貢獻,確保了海軍建立和維持海上控制、實現海上優勢和遠距離投射力量的能力。
海軍的固定翼和旋翼飛機、有人和無人飛機構成了世界上分布最廣的航空平臺,為CSG、遠征打擊群(ESG)和水面艦艇提供支持,提供廣泛的支持性任務。
《海軍航空遠景2030-2035年規劃》取代了《海軍航空遠景2025年規劃》,并反映了一些關鍵概念,以滿足CNO對海軍的愿景,即在海面上一擁而上,在每個軸心和每個領域提供同步的致命和非致命努力。
當海軍計劃建立和維持一支致命的、有彈性的部隊時,必須要有一個明確的路線圖,與此同時,也要有一個明確的計劃。
鑒于威脅快速發展,海軍航空必須投資并追求先進的技術和作戰概念,以便在戰爭的戰役層面上取得成功。美國防部長奧斯汀指出:"盡管在過去30年中進行了兵力結構的削減,但聯合部隊有必要的能力和實力來實施國防戰略(NDS)的優先事項并應對今天的威脅。在國會的支持下,國防部將通過繼續投資聯合部隊的戰備和部隊現代化,以及加快對人工智能(AI)、機器學習(ML)和其他先進技術的投資,提高聯合部隊的戰斗潛力。這些投資,加上盟友和合作伙伴的合作,將優化部隊結構,產生一支能夠威懾或擊敗對手的有戰斗力的聯合部隊。"
海軍航空的先進技術包括:
無線電頻率(RF)和紅外線(IR)信號降低技術
增強被動和主動殺傷鏈
載人/無人機組隊(MUM-T)
MUM-T減少了駐扎在CVW內的有人飛機的風險,同時也提高了性能、容量和生存能力。無人機系統(UAS)將在未來的機翼和分布式水面艦隊中扮演不同的角色,如加油、通信中繼、后勤、空中電子攻擊、打擊和ISR&T等任務。
MQ-25將是海軍第一個基于航空母艦的無人平臺,并將增加CVW的殺傷力和覆蓋范圍,作為一個油輪,它具有輔助ISR作用。
MQ-4C "海獅"在2020年1月實現了早期作戰能力(EOC),通過人機和自主團隊提供持久的海上ISR&T。它將按計劃在2023年實現初始作戰能力(IOC)。當與任務管理工具配對時,如Minotaur與IFC 4多信息配置,"海獅"將提供傳感器的敏捷性,以定位、跟蹤、分類、識別和報告感興趣的目標。
MQ-8C "火力偵察兵 "無人機系統將在不久的將來首次部署先進的雷達、Link 16和Minotaur任務系統。
正在推進物資和非物資解決方案,以加強MQ-8、MH-60和瀕海戰斗艦之間的互操作性。納入Link 16的信息傳遞以及Minotaur的整合,將提高分布式水面艦隊的有機瞄準能力,并提高戰斗空間態勢感知。
提高速度和射程--推進器解決方案在為先進任務系統提供動力和冷卻的同時,還能提高速度、射程和續航能力(即可變循環發動機)。
長距離、高容量和高超音速武器--下一代武器不僅要擴大空對空和地對空的覆蓋范圍,而且要同時擊敗機動空中目標和地對空防御。這可以通過增加運動量(即高超音速)和/或其他破壞性技術(如定向能武器)來實現。
減少決策時間--通過納入自動化、最佳機組-機隊交互和利用人工智能(AI)和機器學習(ML)的團隊化有人/無人部隊,推動戰術的簡單化。
電磁機動戰(EMW)能力--對抗敵人殺傷鏈和防空系統的能力。
網絡能力--對抗敵方網絡效應的能力,同時加強網絡能力和平臺。
先進的網絡--海軍戰術網格(NTG),具有彈性的可生存的波形。
福特級航空母艦--設計用于支持這些和其他技術到未來的發展。
在海軍航空部門實現這些技術革新的過程中,與工業界合作是至關重要的。與商業企業合作必須包括對開放架構的明確需求,避免獨特和專有的硬件和軟件,以及開發、測試和實施,推動分段而不是整體的變化。這種聯盟和合作將在正確的時間為正確的理由加速正確的變革。
"我們的武裝部隊作為世界歷史上最有能力的軍隊,已經配備了人員、訓練、裝備,并準備好響應國家的號召。" -美國防部長勞埃德-J-奧斯汀三世
當海軍航空展望未來時,很明顯正面臨著一個快速演變的威脅,需要大量的部隊現代化。領導層必須采取大膽的行動并做出艱難的選擇,以產生在各種沖突中獲勝所需的變化。這將需要重新關注海軍所需的能力、容量、戰備和訓練,以提高和保持作戰優勢。
海軍航空將接受可負擔性。通過明智地應用資源和進化的投資戰略,海軍航空2030-2035年遠景規劃概述了一種在所有戰爭領域提供完整的殺傷鏈的方法,有助于在未來幾年內保證進入、權力投射和海上控制。今天為2035年開發和采購的航空機隊是一個混合體:互補的第四代和第五代飛機;NGAD FOS;有人和無人平臺;以及網狀的傳感器和武器,以確保海軍能夠決定性地擊敗日益先進的近距離威脅。海軍航空兵必須能夠用下一代飛機在更遠的距離和更快的速度對任何目標提供精確的效果。
如果我們堅持這一愿景,海軍航空兵將能夠整合海基和陸基飛機--有人駕駛和無人駕駛--以提供一支持久、靈活、可調整的部隊,具有提供穩定存在、緩和地區緊張局勢或使用武力向我們的對手施加代價的靈活性和響應性。
縱觀其歷史,海軍航空兵一直處于海戰的戰術、作戰和戰略創新的前沿。空軍司令部的設想延續了這一傳統,并保留了海軍航空兵給我們國家帶來的作戰優勢。
美國空軍應該通過部署非地球同步軌道衛星群,特別是在低地球軌道,來增加、分配、分解和多樣化其SATCOM選擇,并探索新的交付模式來獲取商業SATCOM服務。
實現這些SATCOM星座的全部潛力的關鍵是利用天基光通信。因此,太空部隊應該積極開發和部署衛星間的光學鏈路,并在機載和地面系統上進行快速實驗和演示光學終端。
為了實現空間領域的進步,需要對支持它所需的地面基礎設施進行相應的投資,包括靈活的終端和企業管理和控制能力。
建立足夠數量的這些能力將需要太空部隊在其合同簽訂中更多地激勵降低成本和可制造性。
空間作戰分析中心和其他相關的采購組織必須有足夠的資金來執行其詳細的部隊結構分析。
今天,美國防部的衛星通信事業正處于一個十字路口。目前的系統和架構根本不是為信息時代、全域作戰所要求的速度、規模和復雜性而設計的,也沒有足夠的彈性來應對現代反空間威脅。同時,將SATCOM的責任整合到新的太空部隊下,提供了一個一代人中唯一的機會,以規劃一條新的道路,確保美國部隊擁有擊敗大國侵略所需的可靠連接。
捍衛美國的國家安全利益取決于其作戰人員收集、處理和共享信息的能力,以便比其對手更快地做出更好的決定。實現這樣的決策優勢需要安全的通信網絡,它能可靠地促進信息交流,以實現共享態勢感知、更快、更明智的指揮決策,以及整合分布在印度洋-太平洋和其他地區廣袤土地上的部隊。通過利用包括激光通信和新的空間架構設計在內的成熟技術,太空部隊可以確保衛星通信企業作為國防部網絡和JADC2計劃的骨干,以實現決定性的全域作戰。
美國米切爾研究所
米切爾研究所就航空航天力量對美國全球利益的貢獻進行教育,為政策和預算審議提供信息,并培養下一代思想領袖,以利用在空中、太空和網絡空間運作的優勢。
作者:Douglas A. Birkey
Douglas A. Birkey是米切爾航空航天研究所的執行主任。他是航空航天動力技術、歷史和國防資源方面的專家。作為一名經驗豐富的國會山工作人員和政府關系專家,Birkey撰寫了許多為國防立法提供信息的文件,并就航空航天和國防問題撰寫了大量的文章。在成為米切爾的執行主任之前,Birkey是空軍協會的政府關系主任。Birkey擁有喬治敦大學的文學碩士學位。
對相關指揮與控制的驅動力在于一個簡單的目標:賦予高度有效的航空航天戰斗力。
指揮與控制的設計必須在各種作戰環境中都能發揮作用。
創建一個成功的先進作戰管理系統(ABMS)和聯合全域指揮與控制(JADC2)的方法將需要空軍利用先進的技術,如第五代飛機融合和機器學習。
高速、高空載人指揮與控制、情報、監視和偵察(C2ISR)傳感器平臺可以提供補充性的 "觀察"和基于網絡的決策洞察力。
一個適當的分層指揮層必須確保所采取的行動將產生最佳的預期效果,以實現指揮官的意圖。
美國空軍正處于發展指揮與控制(C2)能力的重要關頭。在先進作戰管理系統(ABMS)和聯合全域指揮與控制(JADC2)計劃的支持下,空軍正在通過利用人工智能和機器學習等新興技術,努力推進其C2架構的現代化。面對對手造成的高度威脅環境,這些投資對空軍在未來沖突中的運作和獲勝至關重要。然而,這一進展要求采取整體的風險緩解方法,將創新、作戰上的成熟系統和備份冗余融合在一起。
在過去的二十年里,網絡連接、高保真傳感器、遙控飛機(RPA)持續監視等領域的技術進步以及計算能力的巨大提升,使戰斗邊緣的態勢感知和決策取得了地震般的進步。ABMS在這些成果的基礎上,利用機器學習和自動化,快速處理、過濾和引導來自分布式傳感器網絡的信息給射手,建立伙伴關系,以便在正確的時間和地點提供最佳效果。
在實現現代化的過程中,空軍不能冒險忽視空戰管理人員在C2架構中發揮的寶貴作用。雖然連接性、自動化和處理能力是至關重要的工具,但仍然需要人的判斷和參與,特別是在高度復雜、動態的任務中,準確的洞察力對管理風險至關重要。事實上,空軍應該研究如何在ABMS架構中提升人類C2操作員的地位。它可以通過延長現有C2ISR飛機(如JSTARS和AWACS)的壽命,或用商業部門目前正在開發的新型超音速飛機來取代這些老化的平臺來實現。它還應該研究替代性空中作戰地點(即機載空中加油機)為空戰管理人員提供的潛力,以確保它們在整個作戰空間中適當部署。這些方法將減輕過度依賴擴展通信網絡的風險。為了最大限度地發揮新技術帶來的優勢,空軍必須為其C2能力的現代化制定一個分層戰略,其中專業人員仍然是核心。
衡量空軍作戰潛力的優劣,往往與它的飛機庫存規模交織在一起。然而,盡管數量肯定很重要,但僅靠飛機并不能產生有效的空中力量。它需要健全的戰略、有效的作戰概念和指揮官意圖的準確執行相結合,才能將這些工具的潛力轉化為實際任務的完成。這正是為什么信息優勢、連接和指揮與控制(C2)是美國空軍現代化的首要任務之一。正如前空軍參謀長戴夫-戈德費恩將軍(退役)所解釋的那樣:"未來戰斗勝利將較少地取決于個人能力,而更多地取決于聯盟領導人所使用的互聯網絡的綜合實力。" 換句話說,成功的關鍵在于了解作戰環境,并在適當的時間和地點采用正確的資產組合,以達到最佳的預期效果,同時盡量減少自己的脆弱性。這就要求美國部隊比對手能更快、更準確地獲得戰區態勢感知,保持強大和可靠的連接,并有能力迅速將信息轉化為適當的行動。它還需要在行動的每個層面進行積極的領導,以確保指揮官的任務意圖在一個動態的戰斗環境中得到實現。
今天,空軍在實現這些能力方面正處于一個重要關頭:在推動創新、技術和指揮與控制的需要之間取得平衡。由于新技術和日益致命的威脅環境要求,以機器速度分配信息、連接性和C2對未來作戰的概念正在迅速演變。空軍領導人呼吁建立一個廣泛的新系統,以最大限度地利用新興信息技術提供的機會,使美國的作戰人員在未來的戰斗空間中獲得決策主導權。這一努力的技術手段被稱為先進作戰管理系統(ABMS),聯合全域指揮與控制(JADC2)是更廣泛的部隊管理結構。在急于使這一領域的活動現代化的過程中,空軍有可能過度關注其未來網絡的技術方面,而沒有對支撐戰爭中有效決策的基本要素--指揮與控制給予同樣的考慮。空軍領導層在討論這項工作時對網絡技術的壓倒性關注反映了這種不平衡。僅僅購買一種新的工具并期望獲得特定的結果而不考慮更廣泛的任務參數是不夠的。
本政策文件認為,現在是空軍擴大談話范圍的時候了,不要再談具體的技術,而是要決定C2重心在這個新系統中的位置,它們將是什么樣子,以及作戰人員將如何在整個沖突范圍內有效地使用它們。C2主要是人類的努力,它可以得到技術的幫助,但還不能被技術所取代。僅僅建立更好的網絡和利用新的能力,如人工智能(AI)、自動化和機器學習,不會產生有效的C2。它需要一個由作戰級別的指揮官、彌合作戰和戰術鴻溝的空戰管理人員以及獲得相關信息的機組人員組成的生態系統,以獲得任務結果。這些都是具體的職能,必須在整個戰斗空間中適當分層,以確保他們能夠有效地與任務伙伴聯系并執行各自的任務職能。目前空軍的C2計劃缺乏有關這一結構的明確作戰概念(CONOP)。
除此之外,在匆忙開發新系統的過程中,空軍決不能用一套漏洞換取另一套漏洞。進展需要一個整體的風險緩解方法,將創新、操作上成熟的系統和后備冗余結合起來。一個主要圍繞著太多技術而建立的戰略是一個危險的戰略,它依賴于近期的、雄心勃勃的、同時進行的創新。鑒于未來預算環境的不確定性,這種情況甚至更具挑戰性--支撐陷入意外問題的項目的資源可能無法獲得。解決方案還必須涉及所有可能的任務情景,而不僅僅是威脅范圍的一部分。
與作戰有關的信息、通信系統和有效的C2的重要性并不是一個新概念。這些要素長期以來一直是航空航天力量的基礎性要求。歷史強調,這是空軍必須做好的事情。
任何質疑這一點的人都應該反思1940年的夏天,當時德國剛剛占領了法國,準備入侵英國。空中攻勢是進攻的第一個組成部分。皇家空軍(RAF)處于一個極具挑戰性的位置,擁有446架作戰飛機,而德國在英吉利海峽對岸集結了3500架作戰飛機。當德國空軍空襲開始時,皇家空軍的相對實力被迅速削弱。在1940年8月8日至8月18日的10天里,皇家空軍損失了154名飛行員,只有63名來自訓練中隊的綠色飛行員可以用來填補傷亡人員。 盡管有這些壓倒性的困難,英國部隊還是取得了勝利。雖然影響這一結果的因素有很多,但有三個因素被證明是至關重要的,它們確保了皇家空軍令人難以置信的有限的戰斗機能夠以最具決定性的方式被使用:一個強大的雷達和觀察員形式的傳感器網絡;一個語音通信網絡;以及一個高度集成的C2事務,經過培訓的人員收集聯合的傳感器輸入,融合這些數據,并將可操作的信息傳達給戰斗機飛行員。直截了當地說,信息、連接和C2在關鍵時刻拯救了英格蘭。
令人鼓舞的是,空軍將ABMS和JADC2等計劃列為首要任務,因為它反映了對信息、連接和C2重要性的認可。然而,這種成功需要一種超越網絡的整體方法。
C2的動力在于一個簡單的目標:高度有效的航空航天戰斗力。美國空軍(USAF)發現自己的處境與1940年夏天的英國人相似--裝備的資源太少,面臨的威脅越來越大。正如前空軍部長芭芭拉-巴雷特所解釋的那樣,"目前組成的空軍太小,無法完成國家對它的期望。" 事實上,今天的美國空軍自1947年成立以來,從未派出過如此小而老的飛機部隊。無論是在 1962 年古巴導彈危機之前超過三分之二的轟炸機部隊,還是看主要在1989年萬維網發明之前獲得的戰斗機庫存,美國空軍都缺乏現代高端沖突中日益需要的能力和實力。具有足夠的隱身能力和挑戰同行競爭者所需的信息屬性的機體是非常短缺的--目前只有20架B-2、186架F-22和大約300架F-35。美國空軍的其他作戰部隊由幾千架非隱身的、具有過時的以信息為中心的工業機體組成。
這種能力上的不足非常嚴峻,因為全球威脅環境呈現出令人難以置信的廣泛危險,在這種情況下,最佳的部隊部署將是至關重要的。中國和俄羅斯在威脅譜的高端向美國施壓;像朝鮮和伊朗這樣的中等重量級地區大國由于其核計劃而構成了巨大的威脅;而像伊斯蘭國(ISIS)和基地組織這樣的非國家行為者正在繼續破壞全球關鍵地區的穩定。
由于缺乏足夠的工具,領導人可能沒有足夠的策略選擇來應對這些威脅。2018年,空軍承認長期以來向空軍人員征收的無經費任務,宣布需要增加到386個作戰中隊。總有一天,安全要求必須有足夠數量的飛機和空間系統,以便在面對眾多的、同時存在的全球威脅時提供核心數字能力。
這些兵力結構的不足使空軍更需要建立一個信息系統、連接和C2能力的事業,使其每個武器系統的戰斗潛力最大化。這將需要一種高度相互依存、相互補充的方法來最大限度地發揮任務效果。這就像一個三條腿的凳子,事業的每一條腿都是任務成功的必要條件。以一種更全面的方式來說明:
它還涉及建立實現預期效果的多種途徑,并為對手提供一個高度分解的殺傷鏈事務,在那里沒有中心的脆弱點。
認識到這一必要性,空軍積極尋求在ABMS和JADC2中利用傳感器技術、數據處理、機器輔助決策工具和連接的最新發展。這些工作是該部門的首要目標。前空軍參謀長大衛-戈德費恩(David Goldfein)將軍規劃了這個新的方向,他解釋說:
如果空軍要保持一個可行的、相關的和有能力的戰斗力,戈德費恩將軍所描述的以及他的繼任者查爾斯-"CQ "布朗將軍所繼續追求的事務是不可協商的。正如雷達和處理能力等技術重塑了作戰航空,這種高度網絡化的空中指揮與控制結構也將如此。正如第25任空軍部長巴雷特所解釋的那樣,"現代化的關鍵是連接,能夠即時獲得可用的信息"。
然而,為使這種新的載體取得成功,對話需要超越其對連通性的關注。網絡顯然是至關重要的工具,但它們本身并不是作戰目的,也不會神奇地體現出C2。為了滿足未來的威脅環境,空軍必須為其ABMS和JADC2的愿景考慮三個總體原則:
1.指揮與控制設計戰略必須將技術和人的智力結合起來,以確保指揮意圖轉化為預期行動。原始數據的快速流動或潛在可操作信息的存在并不能體現任務的完成;它需要一個適當的分層決策網絡--從戰略層面到戰役層面,再到戰術層面的行動,以確保指揮官的意圖得到滿足。連通性、自動化和處理能力是這方面的關鍵工具,但仍然需要人的判斷和參與。這在高度復雜的動態任務中尤其如此,準確的洞察力對管理風險至關重要。C2行為者必須在整個戰斗空間中有效地分層,以符合其分配的職責。這將加強與相關數據流和任務伙伴可靠連接的機會。
2.指揮與控制設計必須允許空軍在快速吸收高杠桿系統和流程的過程中,仔細管理過于激進的創作戰作風險。今天的空軍正在以幾十年來未見的規模進行創新。鑒于冷戰后的采購假期,9/11事件后對低端技術威脅的過度關注,以及2011年預算控制法案的有害影響,最近推動擁抱新技術和新概念的潛力,對于空軍有能力面對現在和未來幾十年不斷增長的威脅至關重要。然而,關鍵是不要把技術潛力與保證近期和中期的作戰可靠性混為一談。如果結果未能達到時間表或功能目標,必須存在可行的后備能力。新的解決方案還必須尋求提供替代行動方案,以實現任務目標,以防對手能夠擊敗修訂后的方法。一個漏洞不應該被用來交換另一個漏洞--目標必須集中在廣泛的改進上。這是一個常識性的風險管理策略,在另一個解決方案在最苛刻的壓力下被測試并證明其作戰能力之前,一個解決方案集不會被淘汰。
3.指揮與控制設計必須在各種作戰環境中同樣有效。雖然大國沖突的高峰需求必須推動投資的優先次序和相關的作戰概念,但由此產生的能力設計選擇也必須是靈活的,以便在所有的作戰環境中實現任務結果。大量的軍事行動仍然發生在威脅譜的中端和低端。解決方案必須能夠在不損失指揮與控制的速度和有效性的情況下跨越威脅譜進行擴展。人們不會開著F1賽車去雜貨店--必須存在各種選擇,以使任務要求與現有工具相匹配。
這樣的設計原則在目前的公共對話中并不突出,相反,人們的注意力集中在應用于狹窄作戰場景的純技術架構上。形式必須服從功能,如果不追求這種平衡的方法,可能會導致一個非常不理想的系統。
美國防部的戰區作戰管理核心系統(TBMCS)的經驗在這方面是一個警世故事。在20世紀90年代末和21世紀初,TBMCS項目被設計為使空中部分的規劃和控制自動化,但它違反了上述所有三個設計原則。正如空軍技術研究所的一份評估報告所宣稱的那樣,"政府沒有為承包商提供一個操作概念、關鍵操作性能參數或系統規范。" TBMCS項目試圖建立一個由聯合子程序組成的軟件工具,它將有效地對航空部門進行軟件編碼,進入一個新的自動化時代。人機交互是一個次要的問題。它很難理解,很難培訓新用戶,而且使用起來非常有挑戰性。它也是圍繞著一個高端操作的模式建立的,它將堅持一個僵硬的空中任務指令計劃周期。
這與在阿富汗和伊拉克發生的情況完全相反,這兩個國家涉及到高度動態的行動情況,信息的快速處理推動了時間敏感的目標選擇。 在這些行動中,許多TBMCS的子組件被證明是完全不足的。例如,位于卡塔爾支持聯合作戰的美國油輪計劃小組發現TBMCS的燃料計劃程序無法使用,于是退而求其次,通過艱苦的手工計算來確定油輪計劃。然后他們不得不將計算結果手動輸入系統,以使其出現在每日的空中任務指令中。這是一個技術驅動流程的惡劣的例子,而不是務實的任務要求。
MITRE對該計劃的評估研究報告說得好。"采購界有一個烏托邦式的愿景,那就是一個單一現代化的、集成的、聯合的C2系統,但沒有操作人員的要求來支持它,也沒有描述該系統如何作為單一集成能力工作的CONOPS。"
ABMS和JADC2決不能冒同樣的命運風險。美國政府問責局最近一份關于ABMS的報告提出了這種擔憂,特別是關于被充分理解的項目計劃要求的概念。"ABMS要求的唯一現有文件存在于2018年的ABMS初始能力文件中,該文件一般側重于取代AWACS所需的能力。該文件沒有涉及擴大的JADC2要求和ABMS最終有望實現的能力"。這表明在經過時間考驗的信息、連接和C2原則的基礎上還有增長空間。
創建一個成功的ABMS和JADC2方法將要求空軍利用先進的技術,如第五代飛機融合、機器學習和無縫系統。它還將要求該軍種的戰術C2專家--它的空戰管理者在整個戰斗空間內運作,包括在其前沿。目前的C2ISR飛機,如AWACS和JSTARS,已經不斷證明了空戰管理者在復雜、高度動態、大規模任務中的價值。
美國空軍的下一代空戰管理人員應該駐扎在特定任務的飛機上,這些飛機具有開放的任務系統架構,高度模塊化的傳感器可以根據需要進行更換,高水平的機載處理,有機的傳感器和先進的網絡連接。除此之外,這些飛機應尋求利用超音速飛行領域有希望的發展成果。多家公司正在設計超音速飛機,它將允許攜帶任務系統和空戰管理人員。這些飛機將具有明顯的速度、高度和生存能力的優勢,應該擴大它們可以飛行的任務類型,增加它們的傳感器的覆蓋范圍,并明顯減少它們被擊落的風險。除了減少在像太平洋這樣的大區域內的運輸時間外,以持續的超音速飛行將使ABMS的效果在一定數量的飛機上能以更靈敏的方式進行響應。
將超音速戰斗管理飛機作為空軍ABMS的一部分,將幫助空軍填補其在信息、連接和C2能力方面的不足。它將在ABMS結構中提供一定程度的冗余,確保指揮與控制從在戰斗空間關鍵區域運作的戰斗管理機中受益。一架具有擴大作戰范圍的戰斗管理飛機補充了像F-22、F-35和B-21這樣的第五代飛機給戰斗空間帶來的信息屬性--特別是只有它們可以安全運行的高度競爭地區。再加上下一代無人駕駛的傳感器-射手和天基傳感器,ABMS的未來愿景看起來非常強大,但仍然允許為較低層次的突發事件或突發的挑戰抽調人員。
最后,美國空軍的ABMS和JADC2愿景的成功將歸結于該系統收集信息、處理信息和管理團隊成員的能力,以便在一個高度動態的環境中最好地實現任務目標。這些都是自戰斗航空早期以來一直在發揮作用的目標。技術正在發展實現這些功能的方式,但基本原理保持不變。信息、連接和C2等要素必須被理解為獨立的、單獨的,盡管是高度相互關聯的任務資產,并以此進行管理--需要平衡。未來的成功將要求擁抱任務的成熟組成部分,同時利用先進技術將該功能的有效性、效率和復原力提升到一個新的水平。
注:美國防部對C2的定義
(來源: DOD Dictionary of Military and Associated Terms (as of 2021), p. 40.)
指揮:武裝部隊中的指揮官根據軍銜或任務對下屬合法行使的權力。
指揮和控制:指適當指定的指揮官在完成任務的過程中,對分配的和附屬的部隊行使權力和指導。
指揮與控制體系:指揮官根據所分配的任務規劃、指導和控制部隊行動所必需的設施、設備、通訊、程序和人員。
理解美國空軍前瞻性的ABMS和JADC2愿景的最好方式是認識到信息、連接和C2在整個航空航天力量的歷史中的演變方式。在這一歷程中,我們看到了一系列進化的方法,從戰斗航空先驅時期的飛機在天空中漫游,只有極少的決策質量信息,到來自戰斗空間最前沿和高級領導層的壓倒性態勢感知和互聯性。
通常情況下,C2和信息(以情報、監視和偵察為幌子,或ISR)這兩個不同的實體被不適當地混為一談,好像它們是一個C2ISR,而連接通常被認為是這個結構中的一個沉默部分。然而,這三個組成部分是現代軍事行動的獨特特征。它們不應該被視為鎖定在一個固定的、統一的模式中,因為創新的速度和現代作戰環境的需求將使它們的參數迅速演變。從根本上說,這一切都歸結為利用任何能夠最大限度地了解情況的方法,在正確的時間和地點安排任務資產,以最好地實現預期的指揮目標,同時不造成不必要的脆弱性。這需要洞察力、判斷力和決策力。隨著時間的推移,C2、ISR和鏈接之間的關系和交互的變化主要集中在決策的規模、范圍和速度上,因為技術的進步推動了其變化。如圖1所示,這可以通過七個主要時代進行最佳總結。
圖1:過去110年中C2、ISR和連接性之間關系和交互的變化時間表。
一戰(WWI) | Opening of WWII | Early WWII | Early Cold War | Mid-Cold War | Early 2000s to present day | ABMS and JADC2 |
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C2的基本措施 | 由地面的傳感器、控制器和無線電通信授權的早期網絡化操作 | 基于飛機的傳感器與地面的傳感器和相關的C2功能配對 | 越來越復雜的傳感器網絡,先進的控制站,以及越來越自動化的數據傳輸 | C2控制功能向天空的過渡 | 分布式傳感器、處理能力和連接性創造了傳感器射擊綜合體 | 代表這一演變的下一步 |
沒有什么比第一次世界大戰的戰斗航空更能說明信息、連接和有效C2不足的概念了。由于缺乏關于敵機位置的任何形式的實時情報,戰斗機飛行員不得不依靠他們在空中目視發現對手。"黎明巡邏(dawn patrol)"一詞成為了飛機在空中尋找對手的同義詞。即使飛行員發現了他們的對手,他們也缺乏諸如無線電等手段來呼叫友軍支援。指揮官不得不使用大量的空中力量來達到其預期效果方面的知識不足。早期的轟炸機行動也是如此。正如第一次世界大戰的戰斗飛行員和未來的皇家空軍(RAF)空軍指揮官約翰-斯萊索(John Slessor)所解釋的:"我們的方法和技術,即使在戰爭結束時,也是非常原始的。在早期,甚至沒有投彈瞄準器這樣的東西,轟炸是通過'夾擊和碰運氣'的方法進行的。" 一架飛機的價值總是會受到影響,除非它在正確的時間和正確的地點發揮了作用。這使得飛行員們在很大程度上依賴于巨大數量來增加他們發現所需任務目標的幾率。
創新:基本的信息網絡。空軍對更好的決策信息的需求并沒有消失。在一戰后的幾年里,他們開發了傳感器、數據融合中心和信息網絡,為天空帶來有效的態勢感知和C2。這種投資在二戰期間被證明是非常有價值的,最著名的是1940年不列顛戰役。由于戰時預算緊張,皇家空軍擁有的戰斗機和訓練有素的飛行員太少,無法通過單純的數量來防范德國的空襲。皇家空軍必須確保它能在適當的時間和地點明智地集中為數不多的防御性資產來對付德國的空中攻擊。沿著英國東南海岸線的雷達站在德國轟炸機編隊穿越英吉利海峽時探測到它們。信息融合中心將解釋這些數據,將其與地面觀察員提供的額外報告相結合,在繪圖板上繪制德國編隊的位置,然后命令特定的皇家空軍戰斗機部隊上天。由于有一種被稱為 "識別敵我"(IFF)的特殊轉發器,空中的英國飛機可以很容易地與敵機區分開來。由于能夠區分皇家空軍戰斗機和敵方飛機,控制人員將向防空資產提供實時位置,以攔截德國轟炸機。這項事業與第一次世界大戰中的大規模黎明巡邏具有天壤之別。
地面電子輔助工具被證明對沖突雙方的轟炸人員都是有益的,他們各自使用無線電定向方法來引導各自的機組人員到指定的目標,并示意何時在目標點上空釋放炸彈。在沒有這種系統的情況下,英國分析家證實,英國皇家空軍轟炸機司令部的絕大多數夜襲都是在巨大的半徑范圍內投彈,距離預定目標5英里以上。
創新:基于飛機的傳感器。當雷達被安裝在夜間戰斗機上時,空中信息收集和C2的第三次重大迭代發生了,因為需要更多的信息保真度,而不是僅僅從地面站提供的信息,這是武器系統的開始。C2中心將防衛的戰斗機引向他們的目標,然后安裝在飛機上的雷達為攻擊提供最后的指導措施。飛行員的注意力現在是由他自己的眼睛或地面傳感器以外的東西決定的。這也產生了一個新生的網絡系統,在這個系統中,地面能力、飛機傳感器和作為融合中心的飛行員合作,以產生預期的結果。最初的應用在戰爭期間被各方擴大,包括在夜間和陰天條件下用雷達引導轟炸機。
創新:地基傳感器網絡和早期自動化的出現。當美國發現自己在冷戰初期面對蘇聯時,防空系統產生了空中C2的第四次重大發展。在大范圍內快速移動的威脅需要快速探測和緊密協調的攔截。沿著蘇聯配備核武器轟炸機最有可能襲擊美國的路線,建立了大規模的地面雷達系統。這些雷達將數據流向麻省理工學院開發的半自動地面環境(SAGE)防空系統,該系統包括多個中央控制設施,將原始輸入的數據處理成可操作的信息。這些中心然后直接連接到防空戰斗機部隊,它們構成了一個比二戰時存在的更大、更快、更復雜的系統。由于對速度的需求和必須快速進行的復雜計算的數量,自動化越來越多地取代了以前由人類執行的功能,以爭取時間效率。
作為這種對速度和精度需求的一部分,控制人員通過自動數據鏈路發送信息。這些傳輸雷達圖、目標信息和基本導航輸入的電磁手段允許分布式資產之間自動傳輸數據,并在很大程度上取代了無線電語音通信。到20世紀50年代末,數據鏈十分先進,以至于地面控制單元可以連接到防空戰斗機的自動駕駛儀并將其引向目標。從原始數據到所需輸出的快速處理給防空部隊帶來了決策速度的好處--在正確的時間和地點迅速集中可用的資產來對付非常快速、動態的對手。二戰時期的手動系統,雖然在理論上與冷戰時期的后繼者相似,但在涉及噴氣機速度的跨洲情況下,無法快速運作。
圖2:1972年,一架美國空軍EC121D"警告之星"飛機在泰國上空執行空中預警和控制任務。
創新:過渡到機載C2。這種快速決策的價值產生了C2進化的第五個時代。像空軍的EC-121 "警告之星 "和海軍的WF-2 "追蹤者 "這樣的飛機整合了監視雷達、通信和訓練有素的機組人員,為防空資產提供靈活的傳感器覆蓋、機載信息融合能力以及指揮和控制指導,這些飛機現在被稱為指揮、控制、情報、監視和偵察(C2ISR)系統。這些飛機專注于擴大美國本土的防御網,將傳感器和C2置于偏遠地區,如海洋上空,或置于前沿作戰地點。這些系統也可以在戰爭時期部署。
這些C2ISR飛機在1965年至1972年期間在東南亞上空的炮火中確定了他們的新角色。空軍和海軍的EC121飛機由于其大雷達孔徑,能夠跟蹤友軍和敵軍飛機。機上的技術人員能夠盤查和跟蹤敵機識別敵我的轉發器,從而提供有價值的位置數據。飛機上的語言學家還能夠監聽敵方的無線電傳輸,并提供進一步的相關數據,以幫助美國戰斗機飛行員成功地與敵方的米格機交戰并摧毀它們。將這種融合的機載C2ISR技術與舊的探測方法相比較,一名空軍EC-121機組成員解釋說:"我們能夠探測到我們以前沒有看到的飛機。意識到過去有那么多的飛機我們沒有看到,這有點嚇人。"
在這個時代,在北部灣的飛機和海軍艦艇之間還發展了多域的C2工作,收集、融合和傳遞重要的威脅數據。在泰國的那空帕儂空軍基地,美國運行著一個被稱為 "茶球"的C2系統,它可以處理信號情報、電子排放數據和雷達截獲的大量數據流。然后,它可以將它們結合起來,提供一個實時情況,幫助在正在發生的空戰中作出指揮和控制決策。
也不是所有的決策進展都發生在C2ISR專用系統中。像F-4 "幻影"、A-6 "入侵者 "以及后來的F-111 "土豚"、F-15 "雄鷹 "和F-14 "雄貓 "這樣的作戰飛機都是通過增加使用復雜的機載傳感器和計算能力來實現的。這種技術,加上更廣泛的C2ISR,使機組人員能夠執行更復雜、要求更高的任務,而且成功率更高。
然而,信息在戰斗空間中的提升有一個缺點。傳感器和C2結構的威力明顯增加,但數據卻以一種高度無序的方式被扔給了空軍人員。在功能和傳輸方面彼此完全分離的聯合系統,實際上是將空勤人員淹沒在太多的數據中,這些數據通過不連貫的音頻和原始的視覺手段流向他們。一個人類機組成員能夠吸收、處理并同時采取行動的數據實在是太多了。空軍F-4 "幻影 "飛行員、在越南上空執行過151次戰斗任務的老兵理查德-博羅夫斯基上校解釋了他在一次任務中面臨的數據飽和挑戰,這次任務幾乎使他喪生:
博羅夫斯基并不是唯一在處理這種數據洪流的人。著名的二戰王牌飛行員和越南期間第8戰術戰斗機聯隊的指揮官羅賓-奧爾德準將描述了類似的挑戰和管理數據流的即興手段:
一個人在某一時刻能夠聽到、看到、處理和勝任的行動只有這么多。只有當數據能夠隨時轉化為可操作的知識時,它才是有用的。
認識到這個問題,空軍和海軍在越戰結束后的幾年里,一直在研制下一代C2ISR飛機,這些飛機可以更加專注于處理數據流,使機組人員只需要知道滿足指揮官意圖所需的數據。由此產生的飛機包括空軍的E-3預警機和海軍的E-2鷹眼。時任空軍戰術空軍司令部司令的羅伯特-狄克遜將軍解釋了像AWACS這樣的系統所帶來的價值:
這種知識的價值是至關重要的,因為正如狄克遜進一步闡述的那樣,"對潛在的敵對空中活動的完美預見將使指揮官能夠在適當的時候以經濟和大規模的方式部署其部隊,以進行威懾或戰斗。我們將有時間進行思考、推理和行動,而不僅僅是反應"。數據轉化為信息并作為可操作的知識,是最好地利用現有部隊以完成任務意圖的關鍵。
E-3和E-2并不是越戰后幾年內開發的唯一以信息為重點的新資產。這個網絡中以地面為重點的部分是在20世紀80年代末和90年代初由E-8聯合監視目標攻擊雷達系統(JSTARS)構建的--這架飛機攜帶一個強大的以地面為重點的雷達,能夠跟蹤車輛、船舶和其他感興趣的物品;分析機上的數據;并通過戰略、作戰和戰術結構將感興趣的關鍵點傳遞給個體。為了說明這些系統的威力,E-8的雷達在一次任務中可以查看19,000平方英里的范圍,其雷達能夠探測到超過120英里的目標。
空軍用地基控制系統對這兩個系統進行了補充,這些系統結合了傳感器和與機載C2ISR飛機的聯系,以擴大視野。這些資產在部隊將長期駐扎并允許進入的地區提供態勢感知和指導。它們作為C2的一個分層部分,在后方梯隊作戰地點特別有用。在許多方面,它們就像駐扎在地面的預警機。
在C2層次中的AWACS、JSTARS和地面控制站之外,還有一個高級作戰指揮級別的中心,現在被稱為空中作戰中心(AOC),它提前幾天執行任務規劃,并在必要時為現場活動提供實時投入。它是空軍戰區空中控制系統(TACS)的高級元素,也是空軍部隊指揮官(COMAFFOR)為聯合部隊空中組成部分指揮官(JFACC)提供規劃和執行戰區范圍內空天力量設施的地方。當COMAFFOR同時也是JFACC時,AOC也是聯合空中作戰中心(JAOC)。在盟軍或聯盟(多國)行動的情況下,AOC也是一個聯合航空作戰中心(CAOC)。
從越南發展起來的系統提供了重大的進步,但在1991年的 "沙漠風暴 "行動中仍然遇到了挑戰。指揮中心--當時被稱為戰術空中控制中心(TACC)--是 "沙漠風暴 "空襲行動的策劃地。多個地面C2系統與空中C2ISR節點(如AWACS和JSTARS,它們也在戰術和作戰指揮層面提供實時指導)相結合,向TACC提供信息。單個作戰飛機也利用其機載傳感器和處理能力來保持其態勢感知。
當時TACC的C2流程和程序已經過時,無法跟上沖突的快速步伐。這就需要臨時的程序和變通方法來優化空戰。信息仍然難以獲取,許多信息被封鎖在作戰和戰術用戶之外--例如,及時的空間圖像。由于官僚決策程序旨在支持冷戰時期可能發生的交戰,如華沙條約組織的部隊通過富爾達峽谷入侵西歐,這些作戰和戰術層面的行動者缺乏對相關情報衛星的任務授權。在這種結構中,基于不斷變化的任務要求和信息共享的動態調整沒有被優先考慮。大多數任務仍然是根據預先計劃的任務、指定的時間和交戰路線來執行。實時的、動態的任務分配是罕見的。
圖3:2012年,美國空軍第963空降兵控制中隊的一架E-3飛機。
創新:過渡到分布式傳感器-射手綜合體。認識到在像 "沙漠風暴 "這樣的快節奏行動中指揮和控制的極端重要性,空軍在 "沙漠風暴 "之后和整個90年代開始對其C2結構進行現代化改造。在21世紀初,空天作戰中心(AOC)被賦予了自己的名稱,AN/USQ-163 Falconer,作為一個武器系統。先進的天基傳感器和遙控飛機(RPA)上的傳感器也逐漸進入這個分層系統,這要歸功于將這些信息從情報界過渡到作戰領域的技術和相關作戰概念。對于后者的發展,引入由武裝的、配備傳感器的和高度連接的RPA提供的持續監視,導致了一個真正統一的、綜合的傳感器-射手結構。這是信息、連接和C2之間相互作用演變中一個根本性的游戲規則改變者。
在2001年9月11日的襲擊之后,一場針對恐怖分子和一系列非國家行為者的不同類型的戰爭推動了新的信息、連接和C2需求。這些反恐行動引入了兩個不同的趨勢:希望瞄準短暫的目標點,同時盡一切可能限制附帶損害。這不僅推動了資產的微觀管理,而且使空軍傳統的C2理論從集中式控制/分布式執行轉變為集中式控制/集中式執行的做法。不做錯誤的決策成為壓倒一切的目標。
這在很大程度上是由信息、連接和C2的第六次重大發展實現的。網絡連接領域的技術進步、高保真傳感器、RPA的持續監視以及計算能力的巨大提升,使戰斗邊緣的態勢感知和決策取得了革命性的進展。這些技術也有助于模糊不同級別的指揮,因為它們使高級領導人能夠 "進入 "駕駛艙或實時觀察戰斗空間發生的情況,并指導最高戰術級別的決策。這種集中化減緩了C2的速度,因為行動者試圖最大限度地利用信息來指導無懈可擊的、近乎完美的動態行動。事實證明,追求完美的目標與追求勝利的目標大相徑庭,而且更難實現。
另一個趨勢是由于AN/USQ-163 Falconer AOC中的組織程序不合時宜,導致部隊協調不力。例如,AOC系統對ISR飛機和攻擊飛機使用不同的規劃程序。在技術允許傳感器-射手飛機的概念和高度整合的團隊時,對這兩種能力的分離規劃導致了錯失機會和任務的不優化。換句話說,"ISR "飛機可以執行攻擊任務,而 "攻擊 "飛機可以執行ISR,但既定的規劃程序不允許這種任務分配,這就導致了錯過協調和部署機會。據一位空軍C2專業人員說,因未優化的C2而錯失機會是慣例:
導致這類障礙的原因--至今仍然存在--是目前獵鷹空天作業中心設計的結果。該設計是圍繞 ISR 的單獨任務程序構建的,該程序使用稱為資源集成、同步和管理規劃工具 (PRISM) 的系統,并強制使用 TBMCS 的應用程序。這反映了一種過時的任務執行模式,必須在ABMS和JADC2中加以修正。美國部隊不能在未來的戰場上這樣操作,因為在未來的戰場上,他們的能力和實力都將被限制在極限。部隊高度減員的風險使情況更加緊張。規劃和任務分配過程應該合并,以確保統一和優化,無論飛機的分類。這反映了一個綜合的、協作的傳感器射擊的現實。技術已經使傳統的AOC組織結構變得過時。它要求改變為所有飛機--在某些時候也包括航天器--的綜合規劃和任務分配過程。
在回顧這段變革和創新的歷史時,重要的是要通過發揮三個核心要素的視角來看待它們--信息、連接和C2。處理能力等要素的進步從根本上影響了事業的速度和規模,但核心要素卻沒有改變。這強烈地表明,建立明天的系統將繼續需要在這三個方面進行平等和綜合的發展。
部隊的成功部署在很大程度上依賴于C2在整個系統中的適當分層,以便在快速變化的情況下最好地實現預期目標。為了實現這一目標,分析、規劃和設計部隊的部署使用應該在戰役層面上進行,通過在空中作業中心建立總的空中攻擊計劃和其行政傳輸文件--空中任務指令。然后,空中作業中心應與戰區空中管制系統的執行要素一起實時指導資產,確保指揮官的意圖得到維持。最后,作戰部隊應充分利用他們的態勢感知,并盡可能地參與其中,了解該意圖。正如越南沖突的經驗所揭示的那樣,如果前線行動者被太多不同的信息輸入所沖擊,表現就會下降。關鍵是要過濾信息,以確保每個行動者收到所需的信息,而不是無關緊要和分散注意力的信息。然而,這其中的一部分涉及到劃線,否則系統就會因為太多的行為者阻礙進程而變得緩慢,阿富汗和伊拉克的情況就很明顯。如果所有行為體之間的連接不能以一種持續的、有保證的方式保持,它也可能變得過于脆弱--鑒于未來的高端威脅,這一點越來越令人擔憂。這不再是關于消除沖突的問題,現實要求協作性的、反應迅速的整合。這些經驗經受住了時間的考驗,因為聰明的團隊合作會產生更好的任務結果。
ABMS代表了這種演變的下一步。縱觀歷史,可用信息、連接和C2水平在形成軍事作戰概念和戰略方面發揮了關鍵作用。一支缺乏這些屬性的部隊需要使用多得多的體量來實現作戰目標。換句話說,這是一個涉及確定性水平的過程--指揮官知道的越多,他們就越能集中精力實現目標。
美國現在發現自己處于一種 "回到未來"式的情景中,因為同行競爭對手確定了戰斗空間的優先次序。空軍不再像在阿富汗和伊拉克的天空中經歷的那種放任自流的環境,他們必須準備好應對令人難以置信的復雜、快速、危險和動態的作戰,對抗更先進的對手。他們的成功將取決于他們以協調的方式在整個戰斗空間內同時開展行動的能力,并超越對手。對手將瞄準美國空中力量至關重要的每個要素--美國戰區作戰基地、任務飛機、后勤和信息網絡。對于后一點,頂級對手現在認為拒絕信息、連接和C2是他們的主要軍事目標。正如美國國防部2020年關于涉及中國的軍事和安全發展的報告所強調的,"實現信息主導地位和拒絕對手使用電磁波譜是在沖突中抓住和保持戰略主動權的必要條件。"
這使我們看到了目前的狀況。空軍認識到了這些挑戰,并且早就意識到了自己的不足之處。這也是它正在改變其目前的信息、連接和C2的方法的一個主要原因--ABMS和JADC2的模式。
今天的ABMS和JADC2愿景在很大程度上可以追溯到2000年,當時空軍領導人越來越意識到E-8 JSTARS的機體年齡。這引發了一系列更廣泛的考慮,審查了替換方案。雖然這些飛機是在20世紀80年代末和90年代初投入使用的,但JSTARS的機身最初是在60年代建造的。長期的可使用性是一個新的問題。空軍已經進行了一次努力,通過E-10計劃對飛機及其相關任務系統進行資本重組,但后來被取消。在同一時間范圍內,技術也在迅速變化。早在2008年,時任空軍ISR主管的Deptula中將就開始努力研究不同的地面移動目標指示器(GMTI)的托管方式,而不是簡單地將其放在更新的替換飛機上。后來,他將他的想法整合成一個概念的描述,將傳感器、射手和效應器連接成一個 "作戰云"的概念,這就是ABMS和JADC2的前身。
2010年,空軍啟動了一項替代方案分析(AOA),涉及如何以JSTARS GMTI最佳方式執行空中C2ISR任務。這最終演變成了對新的載人飛機的要求,C2機組和ISR GMTI傳感器以類似E-8的方式在同一機身上共處。增長的主要領域是更新的傳感器、處理能力、連接性和自動化,這將抵消一些空戰管理人員的工作。
2017年,空軍領導層發出信號,他們正在考慮用不同的載體來調整JSTARS系統的資本化。空軍作戰司令部司令邁克-霍姆斯將軍解釋說:"世界在變化;威脅在變化。我們將審視我們所面臨的所有威脅。"軍方領導人越來越擔心,像JSTARS這樣的大型傳感器發射飛機,或其擬議的替代品,在圍繞中國或俄羅斯等對手的預期高端威脅環境中無法生存。為此,空軍利用最初專注于AWACS資本化的AOA來研究更廣泛的C2和ISR任務集。
隨著空軍2019財年預算申請的提交,軍方領導人正式終止了計劃中的JSTARS資本重組工作,并提出了網絡化ABMS愿景作為首選解決方案:
ABMS的第一個階段旨在利用現有的記錄項目來獲得預期的效果。第二和第三階段應該使用越來越多的分類方法,主要依靠新技術--其中絕大部分仍然是高度機密。這不僅僅影響E-8;正如當時負責采購、技術和后勤的空軍助理部長威爾-羅珀博士在國會證詞中解釋的那樣,"ABMS將能夠執行與JSTARS和AWACS平臺相關的任務集,并可能承擔戰區空中控制系統的其他角色。
這使得ABMS網絡化方法成為當前的記錄項目,最終將取代E-3預警機和E-8 JSTARS等飛機。它是由傳感器、處理能力、融合、人工智能和數據傳輸網絡組成的生態系統,將賦予現代C2:美國防部現在稱之為聯合全域指揮與控制的概念。當涉及到軍事概念時,詞語很重要,而 "聯合全域 "這一短語是指任務系統以不分領域的方式實時協作的概念。ABMS和JADC2團隊的組成將基于在特定的時間和地點建立最佳的伙伴關系,以達到比任何單一資產可以單獨完成的更好的預期效果。由一個領域的系統收集的數據將被處理并驅動系統中其他地方行為者的行動,如果這些行為者處于一個更好的時間和地點來實現預期的目標。正如空軍的一份文件所解釋的,"聯合全域指揮與控制將來自所有領域的分布式傳感器、射手和數據連接到所有部隊,以便在規模、節奏和層次上實現分布式任務指揮,完成指揮官的意圖--與領域、平臺和功能通道無關。"ABMS是實現這種協作的技術手段。
這項工作的規模和范圍是整個空軍的事業,遠遠超出了對JSTARS或AWACS等特定飛機的資本化。正如威爾-羅珀博士所解釋的,"我們要做的是確保機器對機器的數據傳輸無處不在,因此,如果任何傳感器看到了什么,這些數據就可以毫無障礙地提供給任何地方的射擊者。"空軍ABMS首席架構師普雷斯頓-鄧拉普認為,這項努力真正歸結為 "通過整合使這些平臺比它們單獨存在時更好。"
一個簡短的場景可以幫助說明空軍的愿景。ABMS可以使一架F-35和一架B-21在使用其武器有效載荷后,有能力協同向位于近海的海軍或盟軍艦艇提供高保真的目標瞄準點信息。這些地理上分離的飛機通過ABMS網絡作為一個團隊聯合行動,可以使該艦向一個或多個目標發射武器。通過合作,這些不同的武器系統可以在戰斗空間中創造出超過它們中任何一個單獨實現的效果。這一切都歸結為收集不同的信息流,將它們融合成一個整體,揭示出比任何單獨來源所能提供的更多的戰斗空間知識,并為能夠滿足預期任務目標的效果器分配任務。當然,這只是ABMS實現的許多潛在組合中的一個小插曲。有的時候,來自不同平臺的多個效應器可能會結合起來產生一個單一的結果。在這一點上,F-35可以干擾位于目標周圍的敵方防御系統,而B-21則利用天基傳感器提供的信息發射彈藥,成功穿透被破壞的防御系統并非常精確地打擊目標。這是ABMS使先進的協調水平成為可能的一個例子,它將在同行的沖突中產生新的巨大優勢。正如前空軍參謀長戈德費恩將軍對ABMS構建使未來部隊成為可能所解釋的那樣,"如果我們把它們連接起來,我們就會有可用的選擇,我們可以把今天沒有的東西扔給對手。"
注:第五代飛機和現代戰斗的C2ISR
第五代作戰飛機是新作戰環境中的關鍵角色。F-22、F-35以及最終的B-21利用隱身技術和電子生存手段,將它們的傳感器套件、處理能力以及與其他作戰系統協作能力帶入了戰場。
與越南時代的戰斗機不同的是,機組人員被太多不同的信息“塞滿”,第五代處理技術將飛機上和機外收集的大量數據轉化為決策質量信息。他們可以觀察事物并進行作戰級別的評估--這曾經是大規模C2和ISR的唯一權限。
有些時候,第五代飛機實際上可以作為一個C2和ISR節點。這個等式中的限制因素是,在主要的任務責任中,一個戰斗飛行員能夠處理多少信息和C2職責,避免威脅,以及在高度動態環境中發生的快速決策。
雖然這項事業的技術是新的,但總體意圖和宏觀結構是經過時間考驗的。不列顛之戰有其傳感器和通信系統網絡。C2專家可以指揮戰斗機飛行員,作為他們指令的動力實現者。戰斗機可以通過無線電通信和練習戰術來進行團隊合作。ABMS和JADC2在規模、范圍和速度上擴大了這種模式。然而,其好處仍然是一樣的,就像充分利用現有資產以實現信息和決策優勢的基本方法一樣。由于技術的進步,機器自動分享數據而無需人類參與、無縫協作和共同實現目標的能力只是該結構的下一個增長階段。考慮到在不斷增長的威脅環境中,部隊的力量捉襟見肘的現實,空軍必須采用這種方法。
ABMS作為信息交流的技術手段--數據流動的電子基礎設施--以及JADC2作為更高層次的任務分配,使指揮官的意圖與作戰和戰術層面的行動相一致,一些關鍵問題出現了:
1.如何對這樣一個大型事業系統所收集的大量數據進行有效的過濾和融合以防止飽和;以及
2.誰或什么在行使C2?
回答這些問題將說明提供一套能力和作戰結構至關重要,它將以一種作戰上的響應、相關和彈性的方式運作。這就是使ABMS計劃成功的原因,而不是像TBMCS那樣的技術投資計劃的簡單更新。這些答案也將為那些尋求更好地了解ABMS的國會議員提供信息。正如眾議院軍事委員會的一位工作人員所解釋的那樣:"自它首次推出以來,在過去的兩年半到三年里,ABMS的概念應該是什么,已經發生了很大變化。委員會仍在尋找一些額外的信息,并更好地澄清所有這些錢的用途。
然而,有一件事是肯定的--如果主要關注點只在提高連接性,那么這個邁向ABMS和JADC2的旅程就不會成功。歷史已經說明,大量的信息流并不能產生更好的決策方案。正如1999年蘭德公司的一項C2研究強調的那樣,"在信息和通信能力豐富、幾乎無限的時代,決策者越來越多地面臨著信息過多而不是過少的問題"。蘭德公司的報告指出了明顯的解決辦法。"了解什么信息對決策最重要--以便被傳達、處理或顯示的信息可以被限定--是設計計算機輔助決策支持系統的一個主要問題。"信息過多的問題與越南沖突中飛行員面臨的問題相似。它也發生在2000年和2010年,當時RPA收集數據的速度在戰爭史上是前所未有的。他們收集信息的能力遠遠超過了有效利用所獲信息的既定手段。這導致了在處理、利用和傳播(PED)過程中的崩潰。有一次,PED領域的飛行員看到所產生的傳感器數據量增加了5000%。空軍ISR主管當時創造了一個短語,"我們在傳感器中游泳,所以我們需要確保我們不會被數據淹沒。"知道如何識別什么是重要的,通過知情分析使其有意義,將其與其他重要信息融合,并將可操作的知識及時傳遞給相關人員證明是非常困難的。國防部最初的反應是簡單地在這個問題上投入人力,但事實證明這種解決方案很麻煩,成本很高,而且相對于滿足實時任務需求來說太慢。此后,通過技術改進程序的努力有所幫助,但數據的增長仍然遠遠超過了將其轉化為可操作信息的可用手段。
這一經驗對ABMS和JADC2的設計師來說是一個警告。鑒于構成該系統的節點數量,處理、過濾和引導信息流與整個戰斗空間更廣泛的C2愿景相一致的挑戰將升級到以前無法想象的層次。在過去,數據流是有限的,僅僅是因為沒有那么多的收集者,而且管道限制了信息的有效覆蓋。現在,任何人都有可能看到任何東西,這就像同時觀看你所有的有線電視臺。理論上會有很多信息在發揮作用,但現實中會無法使用。ABMS和JADC2必須包括一種有效的自動化手段,了解戰斗空間中的哪個平臺、單位或個人需要什么信息,什么時候,以及多長時間。
第五代技術是解決方案的一部分。現代技術,特別是第五代處理、融合和顯示技術,已經在這方面取得了重大進展--特別是在將大量數據轉化為可操作信息方面。然而,這些系統仍在一個確定的區域范圍內運行。有著第五代飛機使用經驗的現代飛行員還擁有對他們周圍的戰斗空間的巨大優勢,而這種優勢以前只保留給AWACS或JSTARS飛機。他們的機載傳感器、將機外數據自動融合到他們的有機態勢顯示中的能力,以及他們不斷評估環境中的突發威脅的能力是令人難以置信的。
然而,這些飛行員也在有爭議的空域中快速飛行,兼顧無數的任務。他們的重點是在一個有限的地理空間內的特定任務。他們往往不能把行動作為一個整體來看待。飛行員也必須把注意力集中在控制他們的飛機上,而不僅僅是處理大量涌入的融合的、可操作的信息。在這一點上,第五代作戰部隊仍然需要空戰管理者,他們吸收戰區數據并發出類似于足球四分衛的指令。正如蘭德公司的C2報告所解釋的那樣,"指揮既是一種組織功能,也是一種認知功能,而技術本身并不是萬能的。"
AI、自動化和機器學習也是解決方案的一部分。ABMS和JADC2將極大地擴展信息網絡。機器學習、自動化和人工智能無疑將進一步協助這一進程,但必須有一個深思熟慮的計劃,以確保作戰概念能夠擴展到允許充分開發新技術所提供潛力的層次。這與C2和適當的分級決策者的概念有關。戰爭的成功取決于將指揮官的意圖轉化為整個戰斗空間的作戰和戰術行動。對一個同行對手的作戰行動,每天可能會發生數千次大的行動和數萬次小的行動。自冷戰結束以來,空軍還沒有在這種規模和同行沖突場景所需的內在決策并發性方面進行過思考。考慮到政治和行動上的限制,反叛亂行動的規模要小得多,速度要慢得多,強度要小得多,而在一場重大的戰爭中,每天都會有數以千計的行動被執行,后方指揮部的位置會受到攻擊。此外,在9-11事件后的反恐和反叛亂行動中,美國部隊幾乎總是可以依靠總的信息連接,這鼓勵了戰略上實時地深入到作戰和戰術情況。大規模的同行對手的情況是不可能允許這種做法的。事件將發展得太快,它們將太復雜,而且連接性將受到持續的攻擊。
人工智能、自動化和機器處理可以將某一層次的數據轉化為立即可操作的信息,在一線駕駛艙中具有相關性和增值性。考慮到威脅警告檢測到一個地對空導彈地點并建議一個替代的飛行路線。自動化系統還可以跟蹤任務的進展情況,并根據實時發展情況對任務目標進行優先排序。例如,如果瞄準一個指揮中心是當天活動的首要目標,而最初負責這項任務的打擊包在前往目標的途中被中止,那么這一行動可以被發現。攻擊的責任可以重新分配給另一組具有適當任務屬性、物理距離和燃料狀態的飛機來執行任務。
人工智能、自動化和機器學習將不會取代人類的戰斗管理者。根據指揮意圖和更廣泛的政治和軍事目標有效地投射空中力量,并不是與一套預先確定相聯系的機械行為。它涉及到處理許多因素--許多因素都不明確,并迅速行使最佳判斷力。當領導層的假設被證明是不正確的,而任務條件與預期相差甚遠時,事情就變得棘手了。盡管自動化將縮小配對過程并幫助決策,但在某些時候,一個適當的分級指揮層必須確保所采取的行動將產生最佳的預期效果,以實現指揮官的意圖。據一位空戰經理指揮官說:"可以說,我們已經開發了世界歷史上最強大的ISR能力。此外,第五代飛機以新的方式提出了它們自己的SA[態勢感知]來源。如果沒有C2這個統一的力量,這些驚人的技術進步可能只能實現個體的成功或局部的優勢,而不是更廣泛的作戰層面的進步。"
這種想法與空軍領導人采取的方向也并非完全不一致。威爾-羅珀博士最近解釋說:"我認為領先的[戰斗空間]邊緣系統將必須由站在后面準備打電話的人擔任四分衛。"這些C2行為者將需要在戰斗空間中相對靠前,因為連接往往隨著距離的增加而更加脆弱。這意味著在配備了傳感器、處理能力和連接能力的任務飛機上。基本的物理學原理決定了在某些時候,與戰斗空間的物理距離會產生通信優勢。這并不意味著C2和ISR的概念必須是不可分割的聯系。如果主動感應帶來的風險太大,空戰管理者可以依靠從更廣泛的網絡中收集的機外數據源。這就是ABMS的全部意義所在。由于過去時代的技術要求,C2和ISR以前是硬連接的。在某些情況下,C2和ISR共處一地是有優勢的,因為這種硬連接對敵人來說是極難打敗的,這就為更廣泛的任務提供了彈性,但它不再是系統必須運作的唯一方式。
對戰斗空間采取分層的方法所帶來的價值也說明了在依賴新形式的技術時采取積極的風險緩解策略的重要性。ABMS在這一領域面臨風險,因為該計劃需要大量的創新,并將被用于對抗試圖在無障礙的戰斗環境中擊敗它的對手。2020年美國政府問責局的一份評估該計劃的報告強調了這種風險。"由于空軍還沒有確定ABMS的技術需求是什么,它還不能確定這些技術是否成熟或在需要時是否會成熟。" 評估報告進一步指出:"我們以前發現,在沒有首先確定和評估技術成熟度的情況下開始開發,會增加這些技術在需要時不成熟的可能性,這往往會導致成本超支和進度延誤。"如果ABMS和更廣泛的JADC2計劃要取得成功,減輕風險將是至關重要的。太多積極的技術飛躍要求高水平的性能保證,會招致項目的最終失敗。中間道路是一種更可靠的方法,它能平衡創新和成熟的任務執行方法。
毫無疑問,收集、處理、融合和分發大量信息以支持網絡化的團隊行動,將需要人工智能、自動化和機器學習等形式的機器協助。我們的對手也在追求這些優勢,誰掌握了這些優勢,誰就會擁有極其重要的競爭優勢。在這方面,RPA的數據洪流是一個值得警惕的經驗。僅靠人工手段來應對那場信息海嘯是根本不可行的。ABMS數據流量將成倍增加。
然而,雖然技術必須是解決方案的一部分,但全身心投入人工智能、自動化和機器學習并不意味著放棄那些提供冗余和優勢互補的成熟方法。正如羅珀博士進一步闡述的那樣,"我們還沒有準備好把人從戰斗中拉出來,我們還沒有準備好AI的一切。R2D2在電影中很好,但現實世界中的R2D2在對手試圖搞亂他們正在攝取的數據以做出決定時,會變得非常混亂"。在這一點上,隨著COVID-19危機的發生,人工智能的易變性證據意外地出現了。人工智能算法是根據人類行為模式編寫的,幾乎所有人都認為這是不可改變的規范。封鎖令注入了很少有人能想象到的干擾,最終的結果是人工智能在一個不再符合其編程假設的世界中感到困惑。只要問問那些使用人工智能協助管理庫存的零售部門的人,銷售數字經常偏離預期的模式,差異很大。
如果美國過度依賴人工智能和機器學習而沒有審慎的監督和冗余,對手將被激勵去追求通過擁抱意外而破壞算法的作戰概念和戰術。與精通解決動態情況下的挑戰的專業人員一起參與C2有助于管理這種風險。在戰斗空間中適當定位的空戰管理人員將是這個冗余、互補事業的一個關鍵部分。原始技術并不等同于實現C2。正如一名空軍士兵所解釋的那樣:"[個體]被引導相信C2的意義是在網絡時代維護網絡。然而,就掌握C2而言,網絡并不能像導彈解釋空中優勢或炸彈定義全球打擊那樣解釋這一概念。"
最后,還有一個重要的現實需要平衡--目前沒有成為很多頭條新聞。雖然中國無疑是美國防部的主要威脅,俄羅斯也不甘落后,但美國無疑將在世界范圍內威脅較少的地區參與大量行動,這些地區的中低端威脅是主要的關注點。雖然美國專注于為最重要和最可能的威脅做準備,但現實情況是,超出其控制范圍的全球環境往往會帶來意想不到的挑戰,必須加以解決。這就要求選擇快速部署、可持續和可負擔的方案,但不降低與美國核心利益相關的高層次行動所必需的能力和實力。在許多方面,這正是AWACS和JSTARS等成熟形式的C2ISR的優勢所在。它們可以迅速地將特定的任務效果投射到某些地理區域。它們的存在可以持續很長一段時間,盟友和合作伙伴可以很容易地融入它們的C2結構,而且它們的操作模式不會使銀行破產。
ABMS要么需要滿足這些相同的標準,要么空軍需要追求一個補充性的C2ISR系統,該系統將在整個作戰范圍內增加價值--從高端作戰到較低層次的交戰。這涉及到信息收集傳感器、連接和C2的核心屬性。基于任務的可負擔性和實用性是真實的東西。在重大戰區沖突中依靠高度分解的高端傳感和處理節點網絡是一回事,但在應對較低層次的威脅時,這很可能是不謹慎的,因為這種資產通常供應有限,而且它們的準備狀態必須為重大沖突加以保障。考慮一支 "日常駕駛 "的計劃-B部隊是有用的。一架能夠在數小時內起飛并自行部署到世界任何地方的綜合任務飛機具有獨特的優勢。
最重要的是,所追求的解決方案必須是靈活和適應性強的。它們必須以解決快速、復雜的戰斗環境中的問題為導向。它是關于加速決策,為一系列復雜的事件帶來秩序,并產生預期效果。正如一位擁有豐富經驗的空軍軍官所強調的那樣:"一個整體的C2系統的最低限度的關鍵基礎設施不能籠統地確定,而是完全取決于指揮官的要求,在特定條件下完成特定的任務。" 這種靈活性的關鍵是需要一系列具有不同程度的能力、適應性和成本敏感性的工具。
空軍正在開發的ABMS和JADC2結構有很大的意義。信息一直是戰斗和勝利的關鍵,特別是在大規模沒有保障的情況下。技術的進步也有望幫助管理未經過濾的數據的沖擊,確保人工智能、自動化和機器學習幫助增加決策的清晰度的過程。也就是說,在新的結構中似乎有一個空白--人類執行C2的作戰地點,這是一項傳統上由空戰管理人員執行的工作。
圖4:各種超音速飛機的設計概念,如Boom的XB-1超音速驗證機,體現了對空軍C2ISR任務有用的技術。
從大規模C2ISR平臺轉移的整個前提是基于這樣一個事實,即它們在威脅明顯的地區不再具有生存能力。保護機組人員,同時尋求其他手段來確保所需的效果,既負責任又聰明。然而,鑒于在戰斗空間中需要適當分層的C2行為者,在靠近前線部隊的地方執行C2的連接優勢,在主要解決方案失敗時希望有后備選擇,以及部隊需要在世界其他地方移動,載人C2平臺仍然存在一個位置。正如一位空軍C2專家所解釋的那樣:"通過機動性,機載C2提供了范圍、覆蓋面和適應性,再加上獨特的通信和監視信號,這些都是太空中無法比擬的,以提供現場問題解決能力,使其對指揮官的意圖理解與實際沖突的混亂情況相一致。”
一方面,像澳大利亞和英國正在采購的經過驗證的E-7 "楔尾 "飛機這樣的技術是現成的,并且在與美國部隊的演習中被反復使用并取得了高度成功。這些飛機當然符合中、低端作戰的任務功能和可承受性標準。空軍也可以考慮延長其JSTARS和AWACS飛機的壽命。然而,對它們在對抗高端作戰者時的生存能力擔憂是合理的。
這指出了商業部門正在開發一類新飛機--大型超音速飛機所帶來的潛力。然而,從任務上講,它們也可以在C2ISR領域發揮一定的作用。事實上,2021財年國家發展法中的術語指示空軍調查這一應用。
這些優勢是直接的,并且涉及到空軍對其傳統C2ISR機隊長期生存能力的許多擔憂。從作戰的角度來看,超音速巡航在更遠的距離上,這個級別的所有擬議噴氣機都聲稱要憑借其民用任務目標來實現這一能力,使這個級別的C2ISR飛機能夠以最快的速度部署并迅速覆蓋廣闊的作戰范圍。這將減少往返于基地的時間,從而有更多的時間在崗。這也將允許使用遠離敵人進攻系統的基地,同時不對關鍵作戰重心的有限坡道提出進一步要求。像關島的安德森空軍基地這樣的地方空間有限。
這種風險的減少并不只是與基地有關。以超音速飛行的飛機增加了對手的地對空和空對空防御的復雜性。再加上這些飛機運行的高空--超過60,000英尺--有效的敵方防御威脅環的規模明顯減少。威脅并沒有消失,但與來自亞音速客機的機身所面對的威脅相比,它們要小得多。在高空作戰的傳感器也可以看得更遠,這是關于視線的基本物理學。
在這些任務概況的優勢之上,這些新飛機可以設計成開放式的任務系統和模塊化的任務有效載荷。為了使C2ISR飛機真正發揮作用,快速更新任務系統的能力是至關重要的。根據具體的作戰目標快速更換傳感器、處理器和其他任務系統的能力也將證明是非常有用的。如果一架噴氣機知道它將面臨某些威脅,并被要求在特定的飛行任務中收集特定類型的信息,那該怎么辦?模塊化可以看到任務系統專門為滿足這些目標而定制。一個完全不同的系統套件可以為下一個任務上傳。這種方法不是科幻小說;它已經被像U-28這樣的飛機所利用,它提供了巨大的任務模塊化。如果一個新的模塊化系統運行良好,那么它就可以被擴大規模。如果它沒有達到預期的效果,只需把它撤下來,回到經過驗證的選項中去,或者嘗試其他的東西。無論哪種方式,飛機的功能都不會被傳統模式中難以置信的復雜、昂貴的升級所束縛。
最后,C2ISR綜合模式仍有巨大的效用。這不僅為較低層次的作戰提供了一個可快速部署的任務包,而且將傳感器與C2專家集中在一起,可以減輕傳感器與C2完全分離的結構所帶來的風險。連接傳感器和C2工作站的硬線和光纖是很難被破壞的。這并不是說空軍提出的分布式系統的網狀網絡是一個糟糕的概念。事實上,在某些威脅情況下,飛機可能會關閉其機載傳感器,并使用來自更廣泛的ABMS網絡的信息來執行C2。實現任務目標的其他途徑是有用的。它提供了一種退路,減輕了對連接環節的高度依賴所帶來的脆弱性。它還使對手的計算變得復雜,因為美國部隊將追求一套具有廣泛技術方法的C2ISR解決方案。最終的效果是一個有彈性的、強大的系統。
至于機組人員的規模,以前的JSTARS改造工作,重點是商務噴氣機級別的飛機,表明技術進步能夠使許多以前由人類操作員執行的功能自動化。這種趨勢將繼續下去,這將為機載空戰管理人員的人員配置要求提供一個簡化的方法。某些功能也可以分解給戰斗空間的其他地方的空戰管理人員,空軍正在探索包括雙任務空中加油機作為C2節點的概念。雖然這是一個積極的想法,但必須認識到像KC-46這樣的飛機將有主要的任務職責,即加油。C2將需要飛行員在正確的時間和地點來獲得預期的效果。這就強調了專用C2ISR平臺的價值。補充性的裝備提供了價值,但是如果它們的主要任務功能降低了它們的C2功能,它們也不會被破壞。
這個擬議的C2ISR結構的凈效應將產生一個分層的愿景,在高威脅環境中的C2看到一個合作的、綜合的三階段方法:
1.穿透力強、生存能力強的傳感器節點,與天基系統配對,與提供實時決策輸入的C2操作員聯系。
2.高速、高海拔的載人C2ISR傳感器平臺,能夠提供補充性的 "觀察 "和來自網絡的決策見解,以及在中等風險地區的廣泛、可生存的C2ISR覆蓋。
3.獨立的C2和ISR系統能夠收集和處理數據,使之成為決策質量的輸出。
這種結構的優勢很簡單:以一種及時、全面的方式指導部隊的使用決策,并對冗余能力、足夠的能力和基于任務的可承受性進行高度優先排序。最重要的是,它依賴于對信息、連接和C2的平衡方法。這些方面都有相應的代表。
美國第18任國防部長萊斯-阿斯平在回顧冷戰后幾年的C2狀態時說:"我們知道如何以一種使總和大于所有部分的方式來協調[技術]。"這句話在今天比以往任何時候都更加正確。技術將被證明在確保戰斗資產將被有效和高效地運用以符合指揮官意圖方面是至關重要的。然而,在開發下一代結構時,追求一種平衡的方法是至關重要的。
網絡、人工智能、自動化和機器學習將被證明是產生一個增強的、強大的系統的關鍵,它能滿足未來作戰環境的需求。空軍在這方面已經走上正軌。然而,這些技術并不排除C2在整個戰斗空間中適當分層的重要性。專業人員仍然需要在整個C2決策結構中得到適當的定位。此外,選項必須提供冗余和靈活性,以加強高端作戰,并允許在需要時將資產用于威脅范圍的其他地方。
這需要一個新的模式,在整個戰斗空間中定位空戰管理人員,以便他們能夠在對手試圖擊敗通信鏈路的情況下準備好連接和支持部隊。對擴展網絡連接的過度依賴只會帶來新的脆弱性。分布在整個作戰空間的空中戰斗管理人員確保了更大的連接機會。像超音速C2ISR飛機這樣的創新概念應該是考慮的一個關鍵部分,就像備用的空中作戰位置一樣--比如在空中加油和其他任務類型的飛機上,它們將在戰斗空間中長時間占據相關位置。這樣的概念說明了將C2與ISR分開的力量,同時如果網絡化的解決方案由于敵人的干擾而無法動彈,仍然可以選擇綜合C2ISR。
這種解決方案的投資--將推動網絡技術、處理能力、自動化、人工智能、機器學習和新飛機設計方面的重大進展--將是相當大的。然而,考慮到利害關系,問題應該是反過來的:不追求這種方法的代價是什么?空軍實在是太小、太老、太脆弱了,無法通過純粹的數量優勢來完成任務。即使實現了對386個作戰中隊的要求,緊迫的任務需求將需要有效和高效地使用這支部隊。
不列顛之戰對今天的領導人來說是一個警世故事。1940年9月15日,英國面臨著整個沖突中德國最大的一次進攻,溫斯頓-丘吉爾首相訪問了一個負責指揮皇家空軍戰斗機對付進攻的德國軍隊的防空指揮和控制中心。看著中心的繪圖板上一波波襲來的德國攻擊者,丘吉爾問道:"我們還有什么儲備?" 空軍副元帥基思-帕克回答說:"沒有了。"幾十年后,這個故事常常被浪漫化,被認為是堅強空軍戰士在逆境中保衛國家的例子。實際上,它描繪的是一個在災難邊緣搖搖欲墜的國家。英國贏得了這場戰斗,在很大程度上要歸功于信息、連接和C2。在未來的戰爭中也是如此,我們國家的空軍必須為此做好準備。美國空軍對現代等同物的投資必須作為首要任務。
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:
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(CNAS)的使命是制定強有力的、務實的和有原則的國家安全和國防政策。在其工作人員和顧問的專業知識和經驗的基礎上,CNAS通過創新的、基于事實的研究、想法和分析來吸引政策制定者、專家和公眾,以塑造和提升國家安全辯論。我們任務的一個關鍵部分是為今天和明天的國家安全領導人提供信息和準備。
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我們的同行競爭者,利用科學、技術和信息環境的新興趨勢,已經投資于挑戰美國和重塑全球秩序的戰略和能力。他們采用創新的方法來挑戰美國和盟國在所有領域、電磁波譜和信息環境中的利益。他們經常尋求通過在武裝沖突門檻以下采取模糊的行動來實現其目標。在武裝沖突中,武器技術、傳感器、通信和信息處理方面的進步使這些對手能夠形成對峙能力,以在時間、空間和功能上將聯合部隊分開。為了應對這些挑戰,履行美國陸軍在保護國家和確保其重要利益方面的陸軍職責,陸軍正在調整其組織、訓練、教育、人員和裝備的方式,以應對這些圍繞多域作戰(MDO)概念的未來威脅。
陸軍的情報工作本質上是多領域的,因為它從多個領域收集情報,而且可以接觸到合作伙伴,彌補陸軍信息收集能力的不足。在競爭中,陸軍情報能力作為掌握作戰環境和了解威脅能力和脆弱性的一個關鍵因素。在整個競爭過程中,陸軍情報部門為每個梯隊的指揮官和參謀人員提供所需的態勢感知,以便在所有領域、電磁頻譜和信息環境中可視化和指揮戰斗,并在決策空間匯集內外部能力。
這個概念描述了關鍵的挑戰、解決方案和所需的支持能力,以使陸軍情報部門能夠在整個競爭過程中支持MDO,以完成戰役目標并保護美國國家利益。它是陸軍情報部隊、組織和能力現代化活動的基礎。這個概念還確定了對其他支持和輔助功能的影響。它將為其他概念的發展、實驗、能力發展活動和其他未來的部隊現代化努力提供信息,以實現MDO AimPoint部隊。
陸軍未來司令部的情報概念為陸軍情報部隊的現代化活動提供了一個規劃,以支持陸軍2035年的MDO AimPoint部隊在整個競爭過程中與同行競爭對手進行多域作戰。它提供了支持2035年以后MDO AimPoint部隊的見解。這個概念是對2017年美國陸軍情報功能概念中概述想法的修改:情報作為一個單位在所有領域的運作,有廣泛的合作伙伴投入。這個概念擴展了這些想法,以解決陸軍在進行大規模作戰行動中的頭號差距:支持遠距離精確射擊的深度傳感。領導陸軍情報現代化的舉措是組織上的變化,以提供旅級戰斗隊以上梯隊的能力,以及支持深層探測問題的四個物資解決方案。
支持MDO AimPoint Force 2035的組織變化使戰區陸軍、軍團和師級指揮官能夠以遠程精確火力和其他效果塑造深度機動和火力區域。在戰區層面,軍事情報旅的能力得到提高,新的多域特遣部隊擁有軍事情報能力。遠征軍的軍事情報旅被重新利用和組織,以支持軍團和師的指揮官,而不是最大限度地向下支持旅級戰斗隊。
支持MDO AimPoint Force 2035的物資變化,即將所有的傳感器、所有的火力、所有的指揮和控制節點與適當的局面融合在一起,對威脅進行近乎實時的瞄準定位。多域傳感系統提供了一個未來的空中情報、監視和偵察系統系列,從非常低的高度到低地球軌道,它支持戰術和作戰層面的目標定位,促進遠距離地對地射擊。地面層系統整合了選定的信號情報、電子戰和網絡空間能力,使指揮官能夠在網絡空間和電磁頻譜中競爭并獲勝。戰術情報定位接入節點利用空間、高空、空中和地面傳感器,直接向火力系統提供目標,并為支持指揮和控制的目標定位和形勢理解提供多學科情報支持。最后,通過分布式共同地面系統,陸軍提高了情報周期的速度、精度和準確性。
伴隨著這些舉措的是士兵培訓和人才管理方法,旨在最大限度地提高對目標定位和決策的情報支持。從2028年MDO AimPoint部隊開始,陸軍情報部門將繼續改進軍事情報隊伍,以支持2035年及以后的MDO AimPoint部隊。
這一概念確定了陸軍情報部門將如何轉型,以支持陸軍和聯合部隊在整個競爭過程中與同行競爭者抗衡。
圖1 邏輯圖
美國防部(DOD)正在對其指揮軍事力量的方法進行現代化改造。國防部高級領導人已經表示,現有的指揮和控制架構不足以滿足2018年國防戰略(NDS)要求。全域聯合指揮與控制(JADC2)是國防部的概念,將所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊的傳感器連接到一個網絡中。
DOD指出,用Uber共享服務來比喻其對JADC2的期望最終狀態。Uber結合了兩個不同的應用程序--一個是乘客,另一個是司機。使用各自的位置,Uber算法根據距離、旅行時間和乘客(以及其他變量)來確定最佳匹配。在JADC2的情況下,這種邏輯將找到攻擊特定目標的最佳武器平臺,或應對新出現威脅的最佳單位。為了使JADC2有效工作,DOD正在追求三種新的或新興的技術:自動化和人工智能、云環境和新的通信方法。
DOD的一些機構和組織參與了與JADC2相關的工作。下面的清單突出了與JADC2開發有關的部分組織和項目:
國防部首席信息官:第五代(5G)信息通信技術。
國防部長辦公室(研究與工程):全網絡化指揮、控制和通信(FNC3)。
國防高級研究計劃局:馬賽克戰爭。
空軍:高級戰斗管理系統(ABMS)。
陸軍:項目融合(Project Convergence)。
海軍:項目超配(Project Overmatch)
隨著國防部開發指揮和控制軍事力量的新方法,國會可能會考慮幾個潛在的問題:
國會如何在驗證需求或成本估算之前考慮JADC2的相關活動?
在沒有正式的計劃或預算申請的情況下,國防部為JADC2的預算是多少?
JADC2的支出重點是什么,是否有國防部可能沒有投資的舉措?
國防部如何確保每個軍種和盟國的通信系統之間的互操作性?
國防部應如何優先考慮其未來網絡中相互競爭的通信需求?
人工智能將在未來的指揮和控制決策系統中發揮什么作用?
為了滿足JADC2的要求,有哪些潛在的部隊結構變化是必要的?
國防部應如何管理與JADC2相關的工作?
全域聯合指揮與控制(JADC2)是美國國防部(DOD)的概念,即把所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊的傳感器連接成一個網絡。傳統上,每個軍種都開發了自己的戰術網絡,與其他軍種的網絡不兼容(例如,陸軍網絡無法與海軍或空軍網絡連接)。通過JADC2,國防部設想建立一個 "物聯網"網絡,將眾多傳感器與武器系統連接起來,利用人工智能算法幫助改善決策。
DOD官員認為,未來的沖突可能需要領導人在幾小時、幾分鐘或可能幾秒鐘內做出決定,而目前分析作戰環境和發布命令的過程需要數天時間。國防戰略(NDS)委員會報告的非保密概要指出,目前的C2系統與潛在的同行競爭對手相比已經"惡化"。國會可能對JADC2概念感興趣,因為它正被用來制定許多高調的采購計劃,以及確定美國軍隊對潛在對手的有效性和競爭力。
圖 1. JADC2 的概念愿景
JADC2設想為聯合部隊提供一個類似云的環境,以共享情報、監視和偵察數據,在許多通信網絡中傳輸,從而實現更快的決策(見圖1)。JADC2打算通過收集來自眾多傳感器的數據,利用人工智能算法處理數據以識別目標,然后推薦最佳武器--包括動能和非動能武器(如網絡或電子武器)--來打擊目標,從而幫助指揮官做出更好的決策。
DOD指出,用Uber共享服務作為類比來描述其對JADC2的期望最終狀態。使用各自的位置,Uber算法根據距離、旅行時間和乘客(以及其他變量)來確定最佳匹配。然后,該應用程序為司機提供指示,讓他們按照指示將乘客送到目的地。Uber依靠蜂窩和Wi-Fi網絡來傳輸數據,以匹配乘客并提供駕駛指示。
一些分析家對JADC2采取了更加懷疑的態度。他們對JADC2的技術成熟度和可負擔性提出了疑問,以及是否有可能在一個致命的、充滿電子戰的環境中部署一個能夠安全可靠地連接傳感器和射手并支持指揮和控制的網絡。分析人士還詢問誰將擁有跨領域的決策權,因為傳統上,指揮權是在每個領域內而不是從整體戰役的角度下放的。
什么是指揮與控制?C2的維度和人工智能的影響 | |
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人們可以通過五個問題來看待指揮和控制:誰、什么、何時、何地和如何。傳統上,國會通過兩個不同但相關的問題來關注指揮與控制:權力("誰")與技術("如何")。 | |
國會傳統上關注的第一個問題反映了指揮官執行行動的權力。這一討論的重點是指揮系統,反映了負責組織、訓練和裝備美國部隊的軍種與有權在國外使用部隊的作戰司令部之間的差異。這個問題可以用一個問題來概括:"誰指揮部隊?" | |
第二個問題是使指揮官能夠做出這些決定并將其傳遞給戰場的技術方面。指揮、控制、通信(C3)、C3加計算機(C4)以及情報、監視和偵察(ISR)等術語進入了討論。指揮和控制的這一技術問題著眼于指揮官用于決策的數據(和收集方法)(即ISR是促成決策的數據),將數據轉化為信息的處理能力,以及使指揮官將其決策傳達給地理上分布的部隊系統。這種指揮和控制的技術方法可以概括為:"你如何指揮部隊?" | |
指揮和控制的其他動態回答了其他問題:哪些系統和單位被指揮(什么),時間方面(何時),以及地理方面(何處)。國會在歷史上對這些問題中的每一個都是在具體的,而不是一般的問題上表示了興趣。例如,國會沒有考慮一般用途的部隊,而是關注與核部隊和特種作戰相關的權力問題。與核和網絡戰的快速反應相關的指揮和控制問題,以及在有限的程度上與電磁頻譜戰相關的問題,這些都是及時性問題,引起國會關注的其他領域。 | |
關于 "何時",國會已表示對與核和網絡戰的快速反應有關的指揮和控制感興趣,并在有限的程度上對電磁頻譜戰感興趣。然而,對 "何時"的最大敏感度似乎更側重于戰術(例如,何時讓飛機進入目標,何時開始對建筑物進行攻擊);這些決定往往被授權給指揮官。最后,地理因素對指揮美軍提出了獨特的挑戰;只要行政部門和國會繼續支持全球國家安全戰略,地理決策在很大程度上代表了戰術問題,往往被授權給各個指揮官。 | |
圖2. 指揮與控制的維度和人工智能的影響 | |
圖2描述了這些問題是如何通過引入人工智能(AI)來優化各方面的結果。隨著編隊復雜性的增加--特別是為全域聯合作戰設計的編隊,控制這些部隊有可能超越人類的認知能力,并使用算法來幫助管理這些部隊。美國軍方表示,它打算讓人類參與整個決策過程,但隨著美國軍隊將更多的人工智能技術引入其決策機構,各方面的區別開始變得模糊不清。例如,"誰"和 "如何"開始變得相似,特別是當計算機或算法向指揮官提出建議時,他們可能不了解信息或產生建議的過程。 | |
人工智能還可以影響指揮和控制的其他方面,包括 "什么"、"什么時候 "和 "在哪里"。將 "什么 "和 "哪里 "這兩個要素結合起來,可以挑戰對手尋找和與美國部隊交戰的能力;這樣做也可以挑戰指揮官及其參謀部在沒有系統幫助管理復雜情況下保持對部隊的控制能力。從 "何時 "的角度來看,需要快速決策的行動,特別是電磁頻譜戰或網絡戰,可能超過人類的決策能力。這就提出了一個重要的問題,即指揮官能在多大程度上信任人工智能,以及人類作戰員需要理解人工智能系統為什么建議采取特定行動。 |
DOD目前使用戰斗空間的不同部分來執行C2--主要是沿著確定的軍事領域:空中、陸地、海上、太空和網絡空間。這種結構的存在是因為傳統的威脅來自單一系統,如飛機和坦克編隊。作為回應,軍方開發了高度復雜(但昂貴)的傳感器來監視戰斗空間,向集中式指揮中心(如空中作戰中心或陸軍指揮所)提供信息。E-3高級預警和指揮系統(AWACS)和E-8聯合監視目標攻擊雷達系統(JSTARS)等系統經過優化,為這些中央前哨的指揮官提供態勢感知,然后他們可以在那里指揮軍事力量。
2018年國防戰略(NDS)、審查它的 NDS 委員會和其他來源闡述的未來作戰環境描述了潛在對手如何發展復雜的反介入/區域拒止 (A2/AD) 能力(見圖 3)。這些能力包括電子戰、網絡武器、遠程導彈和先進的防空系統。 美國競爭對手將 A2/AD 能力作為對抗美國傳統軍事優勢(例如投射力量的能力)的一種手段,并提高他們贏得快速、決定性交戰的能力。
圖 3. A2/AD 環境的可視化
美國防部高級領導人已經表示,在未來的作戰環境中,獲取信息將是至關重要的。此外,這些領導人還表示,為了挑戰潛在的同等對手,需要采取多領域的方法(美國部隊將使用地面、空中、海上、太空和網絡力量來挑戰對手的目標計算)。因此,全領域聯合作戰的概念為指揮官提供了獲取信息的機會,可以利用突襲進行同步和連續的行動,并在所有領域快速和持續地整合能力,從而獲得物質和心理優勢以及對作戰環境的影響和控制。
空中陸戰概念設想將空軍和陸軍的努力結合在一起,在20世紀80年代對抗蘇聯,自該概念提出以來,技術上的進步使美國防部能夠繼續發展全領域聯合作戰的概念。這些技術進步包括增加了攻擊目標的方法(包括電子和網絡手段),相對低成本的傳感器的擴散,以及將這些傳感器的數據轉化為信息的處理能力的提高。維持對所有領域行動的控制所面臨的挑戰是,美國的軍事C2機構并不是為做出這些類型的決定而組織的,26而且正在使用的技術的復雜性和速度可能超過人類的認知能力。
指揮與控制是如何演變的? | |
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美軍傳統的指揮和控制概念源于德軍的 "任務型命令"(auftragstaktik)。認識到軍事行動中的混亂和 "戰爭迷霧 "是不可避免的,下級指揮官被委托半自主地行動以實現其指揮官的意圖(即任務的總體目標),而不是有預先規定的行動。情報來源和偵察的信息需要很長的時間,甚至可能需要幾天才能到達指揮官手中。為了保持對部隊的控制,指揮官們依靠無線電通訊和紙質信件。有限的信息量使得指揮官可以在兩個方面指揮部隊--使用單一的領域來應對對手的行動。 | |
在冷戰的高峰期,蘇軍給軍事力量提出了一個新的問題:如何對抗一支數量上占優勢的坦克部隊。為了應對這一威脅,陸軍和空軍提出了一種新穎的方法,通過開發新技術來確定增援地點,將空中和陸地力量結合起來。這一概念被稱為 "空地戰"。這種三維方法試圖利用情報、監視和偵察方面的優勢,"深入觀察",將火力集中打擊增援部隊(即 "深入打擊")。為了支持這種利用深度打擊來防止增援部隊的設想,美軍需要改進指揮所,以提高指揮部隊的決策速度,同時仍然保持遵循指揮官意圖的傳統。這種需要導致了新系統的開發,如JSTARS和ATACMS。這些系統使指揮官能夠更快地了解戰斗空間,并提高對敵軍直接開火的反應時間。 | |
在過去的20年里,中國和俄羅斯觀察了美國的戰爭方法,確定了挑戰美國優勢的不對稱方法。中國的軍事現代化尤其注重防止美國建立大量的戰斗力(限制后勤),增加高價值飛機(油輪、間諜飛機、指揮和控制飛機)的風險,并增加其海軍足跡(限制美國的海軍優勢)。為了應對這些新威脅,國防部最初提出了使用多域作戰的想法(后來過渡到全域作戰一詞)。國防部認為,使用一個或甚至兩個維度來攻擊對手是不夠的,因此挑戰對手的目標計算需要更復雜的編隊(額外維度)。國防部認為,不斷增加的復雜性,加上應對新興技術威脅的時間可能減少,需要新的方法來管理部隊。 | |
圖4. 指揮和控制的復雜性的變化 |
在國防部發展JADC2概念的過程中,有三類技術在這種指揮和控制軍事力量的方法中起著不可或缺的作用:自動化、云環境和通信。
許多DOD高級領導人已經明確表示,JADC2是一個概念(或許是一個愿景),而不是任何具體的計劃。在2021年1月的一篇文章中,聯合人工智能中心主任Michael Groen中將說:"JADC2不是一個IT(信息技術)系統,它是一個作戰系統。從歷史上看,你會有一個大型的國防項目,你會花數年時間來完善需求,你會收集大包大包的錢,然后你會去找國防承包商,花更多的時間來建造、測試,然后在多年后最終投入使用"。在這篇文章中,Groen中將描述了人工智能(AI)的作用,以及延伸到數據和數據結構的作用,使這些算法能夠為指揮官提供信息。根據Dennis Crall中將(聯合參謀部指揮、控制、通信和計算機/網絡首席信息官[JS J6]主任)的說法,人工智能和機器學習對于實現JADC2至關重要。Dennis Crall說道:"JADC2是關于將所有這些自動化....。它是關于利用傳感器豐富的環境--查看數據標準等事情;確保我們可以將這些信息轉移到一個我們可以正確處理的區域; 帶來了云;帶來了人工智能、預測分析;然后用一個能夠處理這些的網絡來支撐所有領域和合作伙伴。"
DOD表示,擁有多分類的云環境對于實現JADC2是必要的。DOD設想,用戶能夠根據他們的需要和信息要求,在不同的分類下訪問信息。在2021年6月的新聞發布會上,克拉爾中將說,"戰術邊緣 "的云能力是用于數據存儲和處理,實現人工智能算法。作為一個例子,空軍討論了其高級戰斗管理系統(ABMS)項目對云環境的需求--空軍部對JADC2的貢獻,這將在下文討論。根據空軍的預算說明,ABSM將需要一套云系統、應用程序(即軟件)和網絡(包括商業和政府擁有的),這將 "了解環境并應用由人工智能和機器學習輔助的先進算法"。
根據DOD的說法,開發JADC2將需要新的通信方法。DOD目前的通信網絡已經為中東地區的行動進行了優化。因此,DOD使用衛星作為與海外部隊通信的主要方法。這些系統面臨著延遲(時間延遲)問題,并且在設計上不能在有電子戰的情況下有效運行。這些舊的架構依賴于地球同步軌道上的衛星,這些衛星在地球上空大約22200英里(35800公里)處運行。新的應用,如人工智能,將有可能需要額外的數據速率,而目前的通信網絡可能無法支持--特別是當DOD增加傳感器的數量,以提供額外的數據來改進算法。自主系統的引入,如海軍的大型無人水面和海底航行器,以及陸軍對機器人飛行器越來越感興趣而產生的系統,可能需要安全的通信和短時延來維持對這些系統的控制。
聯合參謀部是負責制定全域聯合指揮與控制概念戰略的國防部組織。此外,還有一些正在進行的研究和努力與JADC2概念有關。每個軍事部門(陸軍、海軍、空軍)以及國防部機構,如國防高級研究計劃局(DARPA)和負責研究和工程的國防部副部長辦公室(OSD[R&E]),都在開發技術和概念。以下各節簡要介紹一些組織的工作。
國防部負責制定JADC2戰略的領導機構是聯合參謀部J6指揮、控制、通信和計算機/網絡局。JADC2戰略最初的設想是改善聯合部隊的互操作性(例如,確保無線電系統能夠相互通信),后來擴大了這一重點,制定了一種信息共享方法,通過為決策提供數據來實現聯合行動。除了制定戰略,J6還組織了一個JADC2跨職能小組,各軍種和國防部機構通過該小組協調他們的實驗和計劃。這與國防部數據戰略和國防部副部長創造數據優勢的努力相一致。該戰略確定了五條工作路線以實現JADC2框架:
1.數據組織
2.人力組織
3.技術組織
4.核指揮、控制和通信(NC3)
5.任務伙伴信息共享
在2021年6月4日的新聞發布會上,克拉爾中將表示國防部長奧斯汀已經批準了JADC2戰略。
根據R&E辦公室的說法,"FNC3確定、啟動和協調指揮、控制和通信關鍵使能技術的研究、開發和降低風險活動。這些活動將包括整個國防企業不同但相互關聯的努力,由FNC3在OUSD(R&E)的工作人員監督和同步進行。" FNC3的主要負責人邁克爾-扎特曼博士描述了FNC3的整體愿景,包括三個層次--物理層、網絡層和應用層--它們為開發指揮、控制和通信系統提供了一種量身定做的方法,與商業部門的最佳實踐相一致。物理層代表無線電和發射器本身,而網絡層則通過開發國防部優化的新興商業軟件定義網絡技術(如網絡切片)來管理應用對物理層的訪問。所有這三層都旨在提高互操作性和彈性(即防止網絡被干擾或中斷的能力),并為每個應用提供適當的服務質量。
根據扎特曼博士的說法,FNC3是JADC2的中長期技術愿景,而每個部門(在以下章節中概述)都有專注于發展近期采購戰略的引人注目的努力。例如,空軍部的先進戰斗管理計劃旨在通過關注成熟技術在未來三年內部署。OUSD R&E利用其投資組合中不太成熟的技術,包括由DARPA、國防創新部門、戰略能力辦公室、各部門和其他部門開發的技術,為實施JADC2提供長期的技術手段。
國防部提出,5G無線技術的商業進展提供了傳輸更多數據(通常稱為數據吞吐量)和更低延遲的能力。國防部認為,它需要這些能力來處理來自眾多傳感器(如衛星、飛機、船只、地面雷達)的更多數據,并在 "邊緣"(與無線電接收器在同一地點)處理這些信息。5G技術的另一個方面可以實現新的指揮和控制概念,即動態頻譜共享。隨著電磁頻譜變得更加擁擠,聯邦政府已經開始允許多個用戶在同一頻段上運行(稱為頻譜共享)。國防部首席信息官認為,頻譜共享技術允許通信系統在有干擾的情況下傳輸和接收數據。2020年9月,國防部CIO向工業界發出了一個信息請求,即如何對待動態頻譜共享。2021年1月21日,已經公布了67份對信息請求的回應。
馬賽克戰爭代表了一系列由DARPA贊助的項目,旨在利用人工智能將傳統上不被設計為互操作的系統和網絡相結合。從概念上講(見圖5),這些項目將能夠利用從衛星上收集的原始情報,并將這些數據轉化為傳遞給 "射手 "的目標信息--在這種情況下,網絡武器、電子干擾器、導彈、飛機或任何其他可能影響預期目標的武器。正如哈德遜研究所的分析家布萊恩-克拉克和丹-帕特所解釋的那樣,"馬賽克戰爭 "試圖將多種重疊的困境強加給敵軍,擾亂他們的行動,從而阻止他們及時到達目標。
圖5:DARPA的馬賽克戰愿景
DARPA的馬賽克計劃之一,稱為異質電子系統的技術集成工具鏈(STITCHES),已被用于空軍和陸軍的實驗。據DARPA稱,STITCHES是一種軟件,旨在通過自主創建允許低延遲和高吞吐量的軟件,快速整合任何領域的通信系統,而無需升級硬件或修改現有的系統軟件。根據空軍的一份新聞稿,該部門已在幾個高級戰斗管理系統的 "上線 "中測試了該技術,并已開始將該計劃從DARPA過渡到空軍部。
高級戰斗管理系統最初的設想是取代E-8聯合監視和目標攻擊雷達系統(JSTARS)。空軍在2019年將ABMS項目從開發飛機或雷達之類的東西過渡到 "數字網絡環境,連接所有領域和每個梯隊的作戰能力,以實現全球決策優勢。" 換句話說,空軍從建立一個支持指揮和決策的平臺(如E-8 JSTARS)轉向建立一個安全的、"類似云"的環境,利用人工智能和預測分析為指揮官提供近實時數據。根據空軍的說法,ABMS項目將沿著六條產品線開發能力:傳感器集成、數據、安全處理、連接、應用和效果集成。
空軍已經舉行了三次 "on-ramps"(空軍用來描述演示的術語),以展示其ABMS的方法。2019年12月舉行的第一次on-ramps,展示了該部門從F-22戰斗機使用的安全通信向陸軍和海軍系統傳輸數據的能力。第二次上線使陸軍榴彈炮能夠擊落一枚代用巡航導彈。此外,空軍向美國北方司令部提供了這種 "類似云 "的零信任平板電腦--一種不在設備上存儲敏感數據的安全功能,以協助其在2020年春季應對COVID大流行。
2020年11月,空軍部確定了首席架構師辦公室,負責評估架構上線和整合企業數字架構。同時,空軍確定空軍部快速能力辦公室為ABMS整合項目執行辦公室。快速能力辦公室的工作重點是快速向現場交付項目,它的參與可以被看作是將ABMS從實驗轉向系統開發。
根據陸軍的說法,"項目融合是陸軍圍繞一系列連續的、結構化的演示和實驗而組織的新的學習活動",旨在應對JADC2所帶來的挑戰。
1.確保陸軍擁有合適的人員和人才;
2.將當前的陸軍現代化工作與陸軍未來司令部的跨職能團隊聯系起來,并與陸軍現代化的六個優先事項保持一致;
3.擁有合適的指揮和控制,以應對節奏越來越快的威脅;
4.利用人工智能分析和分類信息,并在陸軍網絡中傳輸;
5.在 "最嚴峻的地形 "中測試能力。
項目融合2020在三個軍事設施中使用了大約750名士兵、平民和承包商,最終在亞利桑那州的尤馬試驗場進行了兩次現場頂點演習。在這次演習中,陸軍展示了幾種技術,包括人工智能、自主性和機器人技術,以測試新的方法來指揮和控制地理上分散的部隊。陸軍計劃將空軍和海軍的系統作為2021年項目融合的一部分,并打算在2022年項目融合中納入外國軍隊。這其中有3370萬美元用于運營和維護,以及7310萬美元用于研究、開發、測試和評估,由陸軍撥款。
項目超配是海軍為建立一個 "海軍作戰架構",將艦艇與陸軍和空軍資產聯系起來而做出的努力。2020年10月1日,海軍作戰部部長吉爾德伊上將責成一名二星上將領導海軍的"項目超配"工作。在他的備忘錄中,吉爾德伊上將指示 "項目超配"采取類似于海軍發展核動力和AEGIS系統的工程和開發方法。其主要目標是 "使海軍能夠在海上形成集群,從近處和遠處、每個軸線和每個領域提供同步的致命和非致命效果。具體來說,你[斯莫爾海軍司令]要開發網絡、基礎設施、數據架構工具和分析。" 在一個平行的努力中,吉爾德伊上將責成基爾比副上將(負責作戰要求和能力的海軍作戰部副部長)制定一項計劃,將無人系統,包括艦艇和飛機,納入海軍作戰架構。根據新聞聲明,海軍打算在2023年達到初始作戰能力(即有能力部署初始系統)。海軍在2022財政年度為 "項目超配 "申請了三個分類項目元素的資金。
在2021年6月舉行的2021年AFCEA西部會議上,吉爾德伊上將討論了項目超配目前的工作。在這次活動中,吉爾德伊表示,自2020年10月項目啟動以來,項目超配已經完成了三個螺旋式發展周期。吉爾德伊進一步解釋說:"我們實際上正在試驗一種方式,使我們基本上可以將任何網絡上的任何數據傳遞給作戰人員。這是一個軟件定義的通信系統,使我們能夠以一種前所未有的方式拆開我們所有的網絡"。根據新聞報道,吉爾德表示,他預計在2022年底或2023年初將 "項目超配"的測試規模擴大到一個航母打擊群。
以下各節討論了國會的潛在問題,包括需求和成本估算、互操作性挑戰、平衡通信能力、人工智能在決策中的角色,以及實施JADC2所需的潛在部隊結構變化。
美國防部已經為JADC2的相關工作申請了幾個財政年度的資金,特別是在概念的早期發展階段。國防部正在積極制定JADC2戰略,預計將在2021年春季發布。國會中的一些人對國防部沒有像傳統采購項目那樣提供成本估算或驗證需求表示關切。因此,各軍種委員會和撥款委員會已經減少了對這些工作,特別是ABMS和5G研究和開發的要求資金。2021財年國防授權法案(NDAA)要求國防部在2021年4月前為JADC2提出要求。
國防部還沒有正式公布關于JADC2的支出預算數據,該項目在各軍種和國防機構的一些項目中都有資金。根據聯合參謀部J6(JS J6)的說法,JADC2不是一個記錄項目,JS J6也不打算過渡到一個記錄項目。因此,除非國會要求國防部提供JADC2資金的詳細概述,否則國防部可能不太可能這樣做。
一些分析家推測了與JADC2有關的所有項目的年度成本。一位分析家估計,國防部在2022財政年度為與JADC2直接相關的項目編列了大約12億美元的預算。Govini估計,自2017財政年度以來,國防部在JADC2上花費了大約225億美元;這平均每年大約為45億美元。Govini的估計包括其他聯邦機構的資金--如國家航空和航天局(NASA)--以及國防部可能認為與JADC2無關的技術,因此可能高估了JADC2獲得的資金總額。
根據JS J6,有五條與JADC2相關的工作線:
1.數據組織
2.人力組織
3.技術組織
4.核指揮、控制和通信(NC3)
5.任務伙伴信息共享
以數據為中心的方法側重于國防部系統傳輸所需的數據類型和結構,創建一個共同的數據框架,為數據的發送和接收提供一個商定的標準。換句話說,數據的格式化、組織化和結構化的方式影響著數據從傳感器到決策者再到武器的高效和無縫傳輸。另一方面,網絡中心化和互操作性側重于通信標準,如無線電頻率、波形、通信加密等,以確保一個無線電能與另一個無線電通話。通過采用這種方法,JS J6專注于開發軟件應用,以改善指揮和控制。然而,該戰略可能缺少幾個方面,包括:
通信系統的硬件和軟件的功能,
網絡需要傳輸的數據量,
對手的行動對網絡的影響,
以及指揮和控制部隊的模塊化。
隨著國防部繼續改革其JADC2概念和要求,其他觀察家也注意到,在JADC2戰略中存在一些沒有被認定的領域,國防部應將其支出主要集中在研究和開發方面。一位觀察家認為,國防部應將其研發支出集中在改善網絡互操作性上。這種方法支持優先升級軍事通信系統,以便在整個聯合部隊中傳輸數據。它建議國防部在軟件和硬件方面投入更多資金,以提高所有類型的數據鏈路和網絡(例如,Link 16、多功能高級數據鏈路、態勢感知數據鏈路以及綜合海上網絡和事業服務)的互操作性。網絡互操作性方法的重點是,創建網絡是困難的;但是,利用軟件定義的網絡和通用電子設備(如類似的芯片架構)可以使每個軍種無縫共享信息。換句話說,這種方法更注重通信網絡的構建方式,而不是在這些網絡內發送數據的組織方式。軟件定義的無線電和網絡使無線電可以很容易地被編程,并因此更容易地相互通信。微電子(即物理硬件)最終定義了無線電的物理和軟件能力。
其他分析家認為,JADC2的支出應更多地集中在改變決策方式上。這一論點強調了通過利用人工智能(AI)實現決策過程自動化的必要性,正如國防高級研究計劃局(DARPA)的馬賽克戰爭概念所設想的。在這種方法中,優先利用人工智能系統的支出(如空軍的STiTCHES計劃),可以建立主要集中在需要傳輸的數據和數據結構的特設網絡。這一論點假設人工智能也可以分析情報、監視和偵察(ISR)數據,以確定人類可能錯過的趨勢,從而向軍事指揮官提出潛在的更好的建議。
其他觀察家認為,優先考慮如何使用和管理電磁波譜的決策對于支持JADC2至關重要。這些觀察家認為,像國防信息系統局的電磁戰管理計劃--旨在利用情報方法評估電磁波譜環境,然后自動決定如何使用頻譜來減輕對手的電子戰影響--對于實現全域指揮和控制是必要的。這些觀察家還認為,對手的電子戰效應將需要近乎即時地被緩解,因此需要一個強大的電磁環境部分(以及自動化),以便在對網絡的潛在攻擊中管理國防部網絡。
由于國防部設想使用JADC2來同時指揮多個領域的部隊,因此連接不同類型部隊的需求也在增加。國防部擁有并運營著許多通信系統,每個系統都使用不同的無線電頻率、標準和數據鏈,這些系統往往不能相互 "交談",因此需要一個網關將一種無線電協議 "翻譯 "成另一種協議。盟友和合作伙伴的加入增加了互操作性的挑戰。前國防部副部長邁克爾-格里芬在2020年3月向眾議院軍事委員會情報、新興威脅和能力小組委員會作證時,指出這個問題是繼續為FNC3進行OSD R&E努力的理由。
使國防部能夠共享來自不同部門和單位的信息的挑戰可以通過三種互操作性的方法來解決:
圖 6:E-11 戰場機載通信節點 (BACN)
新的通信設備。這種方法采用 "自上而下 "的方式(即由OSD或聯合參謀部確定解決方案,然后要求各軍種采用該方案)。使用與聯合戰術無線電系統(JTRS)開發類似的模式,這種方案將購買一個新的通信架構,重點是互操作性。例如,FNC3的努力似乎就是采用這種方法。盡管這種方法可以確保聯合部隊開發的通信系統可以無縫共享信息,而且可能是安全的,但它可能需要大量的投資,并可能遇到時間表的延誤。這種方法的另一個可能的缺點是,隨著系統的投入使用,它們可能對對手的技術不那么有效。
開發軟件來創建網絡。第三種方法是使用軟件,使用戶能夠創建自定義網絡。DARPA的 "馬賽克戰爭 "和ABMS計劃的某些方面就是這種方法的例子。與其他互操作性解決方案相比,這種方法更加模塊化,使為特定行動定制的單位和系統能夠相互通信。這種方法的一個主要風險是技術上的不成熟,特別是用于創建這些網絡的軟件。另一個風險涉及到與不同系統共享的信息量和分類,這些系統經過認證,具有不同的保密級別(例如,可釋放的秘密、不可釋放的秘密、最高機密)。
國防部和國會可以選擇這些方法中的一種或多種。一種特定的方法可能提供短期的好處,而國防部則追求一種長期的方法來解決互操作性的挑戰。
國防部為滿足JADC2的要求而開發通信網絡的方法包括三種相互競爭的能力:
數據吞吐量(即數據傳輸的速度)
延遲(即接收信息/數據的時間延遲)
彈性(在自然或故意中斷的情況下保持通信信號的能力)
軍事作戰新技術的興起,如人工智能、戰術數據鏈(如Link 16和多功能先進數據鏈[MADL])和對手的電子戰能力,為5G和FNC3等未來通信系統平衡這些能力帶來了明顯的挑戰。人工智能和信息戰可能需要大量的數據來實現預測分析,并讓指揮官對戰斗空間有一個準確的了解。與所有可用用戶共享數據的數據鏈并不一定需要高數據速率;然而,數據鏈確實需要低延遲,以確保傳感器能夠證明 "目標級數據",特別是對于像巡航導彈和飛機這樣快速移動的系統。最后,電子干擾器的擴散需要彈性(或抗干擾性能),以便在被主動干擾時保持通信。圖7說明了在開發新的波形時必須平衡這三個相互競爭的要求(無論該波形是為民用還是軍用而設計)。無線電信號能夠提供每一種能力;然而,優先考慮一種要求意味著其他兩種要求可能會受到影響,這可能會給決策者帶來兩難選擇,即在采購中優先考慮哪些能力。
圖7:平衡通信要求
隨著國防部對其通信系統的現代化改造,它可能會考慮技術特點和限制,以選擇在保護其網絡安全的同時推進任務目標的要求。例如,像5G這樣的技術可以提供高數據容量和低延遲,但目前還不清楚這些信號可能受到對手干擾的影響。另一方面,FNC3的設計似乎是為了提供具有高數據率的彈性;但是,由于它依賴于衛星,延遲將增加。
人工智能是實現JADC2的一個潛在的關鍵組成部分。隨著人工智能被引入軍事決策中,出現了幾個潛在的問題。首先,人工智能在決策中的作用應該達到什么程度?在使用致命武器時,人類的判斷力需要達到什么適當的水平?
第二,國防部如何確保用于人工智能算法協助決策的數據的安全性?盡管國防部把重點放在了數據結構上,但它沒有討論它計劃如何具體確保JADC2的數據有效性和安全性。錯誤的數據可能導致指揮官選擇損害任務目標的選項(如算法推薦可能浪費高價值彈藥的目標)。與此相關的是,國防部打算如何保護云環境中的這些數據,以防止對手操縱它們?這些安全計劃是否足以防止對手的操縱?
由于JADC2可能需要不同類型的部隊和武器系統,每個軍種都可能尋求改變其訓練、組織和裝備部隊的方式。例如,海軍陸戰隊在其部隊重新設計中宣布,它將取消它認為不符合國防戰略指導的部隊,并將資金重新投入到其他更適合未來作戰環境的項目中。
現役和預備役部隊的能力平衡是部隊結構調整的另一個方面。例如,陸軍在歷史上決定將后勤能力從現役部門轉移到預備役部門。因此,如果美國要開戰,陸軍大概需要啟動預備役部隊來實現行動。當國防部和各軍種準備迎接JADC2帶來的挑戰時,這些組織將如何選擇平衡現役和預備役部隊的能力和部隊結構?
聯合參謀部J6是國防部JADC2工作的主要協調者,每個軍種和一些國防部機構都在進行各種活動。國會中的一些人過去曾表示有興趣建立國防部范圍內的項目辦公室(如F-35聯合項目辦公室)來集中管理大規模的工作。國防部的研究和開發工作將隨著時間的推移而增加,因此,管理這些工作可能會變得更具挑戰性。國會在未來可能會尋求確定或建立一個負責項目管理、網絡架構開發和財務管理的組織。
聯合戰術無線電系統(JTRS)是一個通信項目,旨在通過在所有軍種中部署無線電設備來提高通信的互操作性。該計劃于20世紀90年代中期開始,最終于2011年被前國防部負責采購、技術和后勤的副部長弗蘭克-肯德爾取消。在他的理由中,肯德爾副部長指出,"由于當時技術不成熟,移動特設網絡和可擴展性的技術挑戰沒有得到很好的理解......從JTRS GMR[地面移動無線電]開發計劃中產生的產品不太可能在經濟上滿足各軍種的要求。" 在15年的開發工作中,國防部花費了大約150億美元,在終止時還需要130億美元。
JTRS計劃旨在用可在大部分無線電頻譜上運行的基于軟件的無線電取代軍隊使用的25至30個系列的無線電系統--其中許多系統不能相互通信。根據設想,JTRS將使各軍種與選定的盟國一起,通過各級指揮部的無線語音、視頻和數據通信,包括直接獲取來自機載和戰場傳感器的近實時信息,以 "無縫 "方式運作。被描述為 "軟件定義的無線電",JTRS的功能更像一臺計算機,而不是傳統的無線電;例如,它可以通過添加軟件而不是重新設計硬件來升級和修改,以便與其他通信系統一起運行--這是一個更昂貴和費時的過程。國防部聲稱,"在許多情況下,一個具有多種波形的JTRS無線電臺可以取代許多單獨的無線電臺,簡化了維護工作",而且由于JTRS是 "軟件可編程的,它們也將提供更長的功能壽命",這兩個特點都提供了潛在的長期成本節約。JTRS計劃最初被分成五個 "集群",每個集群都有一個特定的服務 "領導"(見表A-1),并由一個聯合項目辦公室管理整個架構。
注:外形尺寸無線電臺基本上是士兵攜帶的小型化無線電臺,以及重量和功率受限的無線電臺。
正如下文所討論的,JTRS在開發過程中遇到了一些困難。這些問題可能與未來的JADC2開發有關。
根據政府問責局(GAO) 2005年的一份報告: 為了實現寬帶網絡波形的全部功能,包括傳輸范圍,Cluster One無線電需要大量的內存和處理能力,這增加了無線電的尺寸、重量和功耗。增加的尺寸和重量是努力確保無線電中的電子部件不會因額外的內存和處理所需的電力而過熱的結果。到目前為止,該計劃還未能開發出符合尺寸、重量和功率要求的無線電,而且目前預計的傳輸范圍只有三公里--遠遠低于寬帶網絡波形所要求的10公里范圍....。Cluster One無線電的尺寸、重量和峰值功率消耗超過直升機平臺要求的80%之多。
由于無法滿足這些基本的設計和性能標準,人們擔心Cluster One可能無法按計劃容納更多的波形(計劃中Cluster One有4到8個存儲波形),而且它可能過于笨重,無法裝入重量和尺寸都受到嚴格限制的未來戰斗系統(FCS)載人地面車輛(MGVs)以及陸軍的直升機機群。一些觀察家擔心,為了滿足這些物理要求,陸軍將大大 "削弱 "第一組的性能規格。然而,根據陸軍的說法,它在減少Cluster One的重量和尺寸以及增加其傳輸范圍方面取得了進展;然而,將所有需要的波形納入Cluster One證明是困難的。據報道,Cluster Five無線電臺也遇到了類似的尺寸、重量和功率方面的困難;這些困難更加明顯,因為有些Cluster Five版本的重量不超過1磅。
JTRS的安全問題成為發展中的一個重要困難。據一位專家說,該計劃最大的問題之一是安全,"即加密,因為JTRS的加密是基于軟件的,因此容易受到黑客攻擊"。 計算機安全專家普遍認為,用于任何目的的軟件都是脆弱的,因為目前沒有一種計算機安全形式能提供絕對的安全或信息保證。據美國政府問責局稱,JTRS要求應用程序在多個安全級別上運行;為了滿足這一要求,開發人員不僅要考慮傳統的無線電安全措施,還要考慮計算機和網絡安全措施。此外,國家安全局(NSA)對JTRS與美國盟友的無線電系統接口的安全擔憂也帶來了發展上的挑戰。
一些分析家表示擔心,使JTRS與傳統無線電 "向后兼容 "的目標在技術上可能是不可行的。據報道,早期的計劃試圖通過交叉頻段來同步不兼容的傳統無線電信號,這被證明過于復雜。目前陸軍的努力集中在使用寬帶網絡波形來連接傳統的無線電頻率。一份報告指出,雖然寬帶網絡波形可以接收來自傳統無線電的信號,但傳統無線電不能接收來自JTRS的信號。為了糾正這種情況,陸軍考慮使用19種不同的波形來促進JTRS向遺留系統的傳輸。在JTRS無線電中加入如此多的不同波形會大大增加內存和處理能力的要求,這反過來又會增加JTRS的尺寸、重量和功率要求。
作者:John R. Hoehn,軍事能力和計劃分析師
2021年3月,美國哈德遜研究所國防概念與技術中心發布研究報告《實施以決策為中心的戰爭:提升指揮與控制以獲得選擇優勢》,提出以決策為中心的戰爭將使美軍做出更快、更有效的決策,從而賦予美軍更大的競爭優勢。
自冷戰結束以來,美國國防部(DoD)針對來自主要對手(如中國、俄羅斯和朝鮮等)的巨大軍事沖突發展了相應理論和能力。這些最壞的情況是為了確保美軍也能應對“較少的情況”。然而,這種方法偏重于為大規模、高強度軍事沖突設計的概念和系統,美國的智能對手不太可能向美軍挑起對抗,而國防部可以在力量投射或精確打擊等任務中發揮其優勢。
美國的對手在過去十年中已經發展出了抵消美國軍事優勢的方法,如中國和俄羅斯的灰色地帶或混合行動,這些方法以較低的成本和升級——盡管比傳統的軍事作戰時間更長——獲得目標。因此,國防部應修訂其規劃,提高新方案的優先級,這些方案以不同于戰區范圍內高強度作戰的方式給美軍施加壓力,如通過延長時間、不同程度的升級和規模,以及使用代理和準軍事力量。
中國的“系統破壞戰”概念和俄羅斯軍方的“新一代戰爭”概念是針對美國及其盟友的新方法的代表。雖然它們的制勝理論和方法大相徑庭,但這兩種概念都有一個共同點,即把信息和決策作為未來沖突的主戰場。它們從電子和物理上直接攻擊對手的戰斗網絡,以降低其獲取準確信息的能力,同時引入虛假信息,削弱對手的定向能力。同時,軍事和準軍事力量將通過孤立或攻擊目標的方式向對手提出難題,以中和對手的戰斗潛力,控制沖突的升級。
美國海軍如何重新平衡實施 "馬賽克戰 "部隊的例子
以決策為中心的概念,如系統破壞戰和新一代戰爭,很可能成為未來沖突的重要形式,甚至是主要形式。在冷戰后期,美軍革命性的精確打擊戰方式利用了當時的通信數據鏈、隱身和制導武器等新技術。同樣,以決策為中心的戰爭可能是軍事上利用人工智能(AI)和自主系統的最有效方式,這些技術可以說是當今最突出的技術。
以決策為中心的戰爭的一個例子是國防高級研究計劃局(DARPA)的馬賽克戰爭概念。馬賽克戰爭概念的中心思想是,由人類指揮指導的、具有人工智能功能的機器控制的分列式有人和自主單位可以利用它們的適應性和明顯的復雜性來延遲或阻止對手實現目標,同時破壞敵人的重心以排除進一步的侵略。這種方法與機動戰一致,不同于第二次世界大戰期間盟軍采用的基于損耗的戰略,也不同于冷戰后美軍在科索沃、伊拉克和利比亞沖突中采用的戰略。雖然馬賽克戰爭采用損耗作為給敵人制造困境的一部分,但其實現成功的主要機制是拒絕、拖延或破壞對手的行動,而不是削弱對手的軍事實力,使其無法再有效作戰。因此,馬賽克戰爭非常適合作為現狀軍事大國(如美國)尋求遏制侵略的概念。
在近期兵棋推演中,馬賽克部隊與傳統軍事部隊在任務完成情況的比較
馬賽克戰爭提出了一種部隊設計和指揮控制(C2)程序,與今天的美軍相比,它將使美軍能夠執行更多、更多樣化的行動方案(COA)。馬賽克部隊的分解結構和使用人類指揮與機器控制,將使對手的決策復雜化,縮小其選擇范圍,并施加一系列可能無法解決的困境。通過增加美軍指揮官的選擇權,減少敵方的選擇權,馬賽克戰法將尋求獲得“選擇權優勢”,使美軍能夠做出更快、更有效的決策。
選擇性戰略與以預測為中心的規劃方法形成鮮明對比,在這種規劃方法中,選擇最有可能導致成功的作戰行動方案并迅速實施,通過將與未選擇的作戰行動方案相關的系統和兵力要素分配給其他任務來提高效率。在以預測為中心的模式中,資源的早期承諾必然會限制指揮官今后的選擇空間。
與今天的美軍相比,馬賽克部隊的設計和C2過程可以在選擇權競爭中提供更大的優勢,因為隨著對抗或競爭的進展,可以緩解由于損失或敵方態勢感知的改善而導致的選擇權減少的自然趨勢。例如,“馬賽克”部隊可以更容易地隱藏具有反ISR能力的平臺或編隊,并在以后暴露出來,以實現新的選擇;利用數量更多、規模更小、成本更低的增援部隊;或依靠決策支持工具,允許繼續使用與高級指揮官物理或電子隔離的部隊。
圖:以網絡為中心的戰役空間架構與基于情境的戰役空間架構的特點比較
一支馬賽克部隊也將比今天的美軍更有能力進行縮小對手選擇范圍的行動。通過同時發起許多行動并加速其決策,一支使用人類指揮和機器控制的分布式部隊可以給對手造成足夠的困境,從而排除與作戰相關的數量的《作戰協議》。此外,馬賽克部隊還可以利用諸如分配、佯攻和探測等欺騙技術以及反ISR系統來補充其更大的規模和決策速度,這些技術可以使對手相信某些選擇不可行或不可能成功。
雖然國防部的C3結構,如混合和聯合全域指揮和控制(CJADC2)開始納入決策支持工具,為特派團整合效應鏈,但其目前和近期的實例旨在支持有效的火力投送,而不是持續的可選性。此外,與CJADC2相關的C2和通信(C3)舉措,如高級戰役管理系統(ABMS),需要提前確定架構和組件系統。因此,CJADC2在其能夠提供的可選性方面將受到固有的限制。
圖:C2實施方法的比較
第一步是壓縮空間的表征,重點放在時間的表征上。以一個作戰人員在短時間內的行動為例,在這個例子中,一個作戰人員的任務是收集指定地點的圖像。這在操作上是不現實的情況,只是用一個簡單的案例來說明這個概念。
在C3組合中,國防部已經在通信復原力方面進行了大量投資。因此,大部分新的努力和資源應該應用于C2能力。盡管美國軍方投資于所謂的C2系統,但這些項目主要是操作中心和軟件堆棧,作為在部隊中傳遞數據、信息、命令或權限的基體。盡管對管理部隊來說是必要的,但目前國防部的C2系統——將C2看作是連接——并不是決策支持系統,后者將C2看作是一個過程。
圖:在馬賽克C2方法中采用OODA循環
用于以決策為中心的戰爭的C3能力需要做的不僅僅是實現連接。例如,C2工具將需要生成能創造和維持可選擇性的COA,以提高適應性,并將復雜性強加給對手。為了幫助初級領導人執行任務指揮,C2工具還需要了解哪些單位在通信中,他們在潛在的COAs中的作用,并配置網絡以確保所需單位與適當的指揮官保持一致。為了評估這些要求和以決策為中心的C3的其他要求,本研究采用了多種視角,如下所述。
圖:以預測為中心和以決策為中心的選擇空間隨時間變化的比較
網絡視角:要實現可選擇性和實施以決策為中心的戰爭,就需要有能力使C2結構與現有通信保持一致,而不是試圖建立一個在面對敵方協同干擾和物理攻擊時仍能生存的網絡。這些需求導致了一種混合架構,這種架構將網絡方式與分層方式結合起來,可以被定性為 "異構"。這種拓撲結構將使指揮權與合格的人類操作者占據的節點中具有最高程度的節點相一致。
解決問題的視角:與從頭開始處理每個新情況相比,使用類比推理的問題解決過程可以更迅速地評估潛在的備選方案,由此產生的決策空間的增加可以使指揮官將限制其備選方案的作戰行動協議推遲到最后一刻。此外,如果使用人工智能支持的算法在沒有監督的情況下建立COA,對手可以通過佯攻和探測來影響算法的學習,使系統認為COA是成功的,如果不是對手的行動,實際上會失敗。
圖:來自DARPA PROTEUS計劃的分析和用戶界面,AI輔助規劃
時間視角:可選性的概念適用于多個時間尺度,從戰略到工業能力發展和部隊的戰術行動。C3架構的能力應該有助于擴大每個時間尺度上的努力所帶來的決策空間,而不是僅僅在任務期間。
組織視角:國防部的C3架構不是在真空中存在的。各組織的人員必須通過戰略、工業、作戰和戰術時空的流程來運用這些架構。可選性是在以決策為中心的戰爭中獲得優勢的關鍵,但如果僅僅是派出一支更分散的部隊和使用它的工具,如果這支部隊的使用方式很狹窄,為每個單獨的行動提供最高的成功概率,那么只能稍微增加美軍的復雜性和適應性。需要決策組織和程序,盡可能長時間地擴大指揮官的選擇空間。
今天的戰斗指揮官(CCDR)參謀部缺乏組織和程序,無法為即將到來的任務以各種不同的配置組合部隊。為了能夠在任務時間內組成部隊,國防部可以采用類似于將計算機程序編譯成可執行代碼的方法。軟件指令是用較高層次的計算機語言編寫的,但在軟件被計算機處理器執行之前,需要將其轉換成二進制形式。這種方法將從決策支持系統的COA開始,然后組合適當的單位來支持行動。雖然部隊構成主要是以硬件為中心,但也需要在技術棧的信息層和網絡層進行部隊包的軟件構成。
圖:從人工構成到決策中心戰的任務整合浪潮
美軍將需要采用新的部隊設計和C2流程,以實現以決策為中心的戰爭,但如果不與工具和組織結合起來,以充分利用使用人類指揮和機器控制的更分散的部隊中可能存在的可選性,這些努力將付諸東流。
目前國防部通過CJADC2和相關的作戰概念努力使美軍向更分散的組織和更分散的能力發展,這是實現更以決策為中心的軍事行動方法的重要一步。高級戰斗管理系統(ABMS)和DARPA的幾個項目正在開發C2工具和流程,這些工具和流程將增加指揮官使用這些更分布式部隊的可選性。國防部的部隊設計變革或C3舉措將需要更進一步,以便美軍在面對已經躍升到以決策為中心的戰爭并擁有主場優勢的同行對手時保持可選擇性優勢。
也許更重要的是,將需要新的組織和程序,使CCDR能夠在戰區組成和整合分散的部隊,并改變國防部定義需求和發展新能力的方式。如果不對國防部的需求和部隊發展程序進行重大改革,美軍就有可能在爭奪決策優勢的競爭中落后于對手,從而威脅到其保護美國利益和盟友免受大國侵略的能力。
(參考來源:軍事文摘作者:張傳良)