2018年美國國防戰略強調,由于新技術的 "無情"發展,安全環境正在迅速變化。隨著這些新興技術在未來戰爭中變得越來越重要,美國國家安全界必須投資擴大具有必要的關鍵技能的個人群體,以應對這種以技術為中心的新環境的挑戰。為了實現這一目標,美國國防部實施了一些外聯計劃,針對從小學到大學和研究生課程的學生,鼓勵他們考慮在科學、技術、工程和數學(STEM)領域的職業。同樣,國防部也投資了許多招聘計劃,包括實習、獎學金和招聘會。這些對關鍵技能的宣傳、教育和招聘的投資也必須與私營部門對許多相同技能不斷增長的需求相競爭。
認識到高技能勞動力對國家安全任務的極端重要性,參議院關于2020財政年度(FY)國防授權法案的第116-48號報告要求向參議院和眾議院的軍事委員會提交一份報告,評估國防部教育和招聘關鍵技能人員的計劃,包括網絡安全、STEM、創新、計算機科學和關鍵語言。作為回應,人事和戰備副部長辦公室(OUSD(P&R))的文職人員政策主任要求國防分析研究所(IDA)確定導致現有國防部招聘和發展計劃成功或失敗的共同因素,以改善文職和軍警人員隊伍中關鍵技能的可用性。此外,IDA還被要求就如何改進當前和未來的招募和教育計劃提出建議。
為了完成這項研究,我們與127名個人進行了62次訪談,包括招聘人員、招聘經理和人事專家,以及一系列利益相關者,包括來自學院和大學的代表、研究和發展伙伴以及專業附屬團體。我們還研究了國防部外聯、教育和招聘計劃的現有數據以及其他關于文職雇員和擁有關鍵技能的軍人的數據。由于這些數據來源不包括外聯和招聘計劃的成本,并且在大多數情況下不包括個別計劃的有效性的客觀指標(例如,產生的線索數量,雇用的質量,雇用的保留),這項研究不包括對個別計劃的投資回報的系統評估。相反,我們著眼于整個針對關鍵技能的項目組合,并提供我們對有助于國防部有效獲得具有關鍵技能的個人的能力的因素的觀察。
對美國防部吸引所需技能勞動力的能力有重要影響的一個關鍵點是其截然不同的民用和軍用招募方法。雖然軍事招聘是在全國范圍內進行的,每個軍種都有一支全國性的招聘隊伍,但國防部通常將文職人員招聘作為各個司令部和組織的地方責任。因此,文職人員招募工作資源不足,往往是一種 "拾人牙慧 "的游戲,在組織和規劃方面存在很大不足。此外,文職人員的需求幾乎總是圍繞著現有的勞動力,而不是圍繞著對需要完成的工作和如何最好地完成工作的戰略分析。因此,文職人員的招聘過程通常是被動的。當一個職位出現空缺時,該部就開始尋找替代者;然而,這些職位可能會空缺很多個月才被填補。
相比之下,軍事招聘是非常集中的,并有意識地關注需求。這個系統的弱點是,要求是基于現有的職業道路和技能組合,這可能無法充分確定對新的和新興的STEM相關技能的要求。由于各軍種正在滿足對STEM、軟件和其他關鍵技能的現有要求(在這種要求被記錄下來的情況下),他們的招聘指揮部認為沒有必要采取任何特別的激勵措施或其他措施來改善這些領域的招聘。各軍種在充分確定與STEM有關的關鍵技能的要求方面努力不足所引起的潛在擔憂,可能會因為軍隊采取的培養技能而不是招募技能的方法而得到部分緩解。每個軍種都告訴我們,他們的戰略是招募高質量的人員,然后對部隊進行培訓和教育,以培養專業技能。
基于這些以及在訪談中和通過數據來源提供的其他見解,我們提出了12條建議--8條針對文職人員隊伍,4條針對軍警人員隊伍--國防部如何提高其提供任務關鍵技能的招聘和教育計劃的有效性。
建議1:制定一個招聘需求程序。軍事部門和國防機構應制定一個需求程序,系統地評估文職人員的招聘需求,考慮到預期的人員流動;可能需要的新技能;軍事人員、文職人員和承包商的適當組合;以及初級人員和有經驗人員之間的平衡。國防部各組織應至少每年評估一次招聘需求,并將這些需求滾動到一個足夠的水平,以確保它們能夠在整個組織內得到系統的解決。
建議2:廣播一個一致的信息。軍事部門和國防部門應尋求渠道,通過這些渠道傳播一致的信息,以提高該部門作為平民雇主的意識。國防部各組織認識到,他們很難僅靠報酬來競爭。為此,國防部吸引高素質人才的努力應強調工作的質量、任務的重要性、工作場所的包容性以及其他工作生活平衡問題。
建議3:確定優先次序,平衡資金。該部應系統地收集和評估主要招聘和雇用激勵措施的成本,包括實習;獎學金和研究金;招聘、搬遷和保留獎金;以及其他形式的溢價薪酬。該部應利用這些成本數據來確定招聘激勵措施的資金缺口,并酌情為具有成本效益的項目提供額外的資金(包括像為關鍵的STEM技能設立的采購勞動力發展賬戶那樣的專門資金來源)。
建議4:制定衡量標準。國防部各組織應制定衡量標準;系統地收集和維護關于新員工的外聯和招聘工作的數據;并對項目績效進行定期評估。衡量標準應包括外聯和招聘活動的成本、從這些活動中開發的線索數量、從這些線索中產生的新員工數量、新員工的來源、員工的質量、員工的多樣性以及員工的保留等方面的數據。衡量標準可能會在地方一級收集,但需要中央指導,以確保數據可以滾動起來,在各組織之間進行比較,并用于指導資源和評估招聘和雇用選擇。
建議5:建立招聘關系。國防部各組織應與不同的高校組合發展和培養系統的招聘關系。可能需要為具有關鍵STEM技能的學生建立一個專業的核心招聘人員,以便在招聘會和類似的一次性活動之外建立校園存在。這些招聘人員可能還需要通過接觸學生組織、與STEM部門互動、贊助學生競賽、利用贊助研究、協助撰寫簡歷以及幫助學生通過國防部的招聘官僚機構來發展更深入的關系。
建議6:制定虛擬工具的最佳實踐。國防部應系統地審查其組織和私營部門的同行如何使用虛擬招聘和雇用工具(如Handshake、USAHIRE、LinkedIn、Salesforce和TalentNeuron)。然后,國防部應制定一套首選工具和最佳做法,并在整個部門推廣。國防部應考慮是否可以通過捆綁要求或企業范圍內的許可證來更有效地資助其中一些工具。
建議7:制定直接聘用的最佳做法。該部應制定使用直接雇用授權的最佳做法,以確保這些授權不會默認為傳統方法或 "更快地做同樣的事情"。最佳做法應旨在提供靈活性和選擇,以適應具體的雇用需求,而不是規定為單一的首選方法。這些做法還應該為公布工作機會、暫定工作機會、使用虛擬招聘工具和評估候選人的方法(包括簡歷、面試、中小企業評估和招聘小組)提供指導。
建議8:解決官僚主義瓶頸。軍事部門和國防部門應通過進行根本原因分析和解決程序缺陷來減少招聘過程中的官僚主義瓶頸。為了實現這一目標,國防部可以改善招聘經理和人事處理組織之間的關系,對這些組織的工作人員進行培訓,使其了解如何使用直接招聘的權限,或者派出專門的團隊,與國防部那些擁有獨特招聘權限和對關鍵STEM技能有強烈需求的組織相配合。
建議1:評估和確定STEM需求。各軍種應定期、系統地評估其對現有軍事職業領域中未包括的前沿STEM技能的需求。這些技能包括軟件開發、數字工程、機器學習和人工智能。一旦各軍種確定了制服所需的技能,就應該將這些技能與職業領域、職業道路和部隊要求聯系起來,以便向招募人員傳達。
建議2:整合干部隊伍的宣傳和招募。各軍種應將STEM推廣工作(包括機器人活動、電子競技比賽、黑客活動和類似活動)與征兵目標聯系起來,通過與正在發展關鍵技能并顯示出服兵役傾向的潛在新兵保持持續接觸,努力建立征兵管道。空軍似乎為這種整合提供了最佳模式,它努力系統地跟蹤機器人項目、電子競技比賽和黑客活動等活動的參與者,從中學到大學和其他地方。
建議3:調整STEM推廣和招聘方法。各軍種應制定有針對性的方法,在需要關鍵STEM技能的職業領域識別、激勵和招募個人(如前述建議所確定)。例如,可以修改軍事能力測試,以確定潛在的軟件人才;可以設計單獨的廣告活動,以接觸STEM領域的人才;可以組建專門的團隊,系統地追求STEM的招聘。在某些情況下,尋求具有特定技能的應聘者,而不是尋求整體 "質量",并認為技能可以通過在職培訓計劃來培養,這可能是合適的。在任何情況下,針對STEM技能的招聘應該超越簡單的建立技術形象,進入更廣泛的廣告和營銷工作。
建議4:協調文職人員招聘。各軍種應該協調軍事招聘和民事招聘,至少在STEM領域。各軍種應擴大其外聯和招募工作,以確定和追求具有關鍵STEM技能的個人,無論他們是否有能力達到軍事體能標準和服兵役的傾向。此外,對于那些無法完成ROTC或軍事學院的課程,但擁有有用技能和服務愿望的人,可以將其轉為可能的民事任務。
定向能(DE)武器使用集中的電磁能,而不是動能,來打擊敵軍。盡管美國自20世紀60年代以來一直在研究定向能,但一些專家觀察到,國防部(DOD)已經在定向能項目上投資了數十億美元,但這些項目未能達到成熟,最終被取消。然而,近年來,國防部在定向能武器開發方面取得了進展,于2014年在美國海軍 "龐塞 "號上部署了美國第一種實用的定向能武器。自那時起,DE武器的開發一直在繼續,國防部發布了一份定向能路線圖,以協調該部門的努力。國防部還提出了一個高能激光縮放計劃,該計劃旨在加強定向能武器的國防工業基礎,并提高激光束的質量和效率。
本報告為國會提供了關于DE武器的背景信息和問題,包括高能激光器(HEL)和高能微波(HPM)武器,并概述了選定的非保密的國防部、空軍、陸軍和海軍DE項目。如果成功投入使用,HEL可以被地面部隊用于一系列任務,包括短程防空(SHORAD);反無人駕駛飛機系統(C-UAS);以及反火箭、火炮和迫擊炮(C-RAM)任務。HPM武器可以提供一種使對手的電子和通信系統失效的非動能手段。與傳統彈藥相比,DE武器可以提供較低的后勤要求,每發子彈的成本較低,并且--如果能獲得足夠的電源--更深的彈倉。然而,這些武器可能會面臨一些動能武器所沒有的限制。例如,大氣條件(如雨、霧、遮蔽物)可能會限制DE武器的射程和光束質量,進而降低其有效性。
隨著國防部(DOD)繼續投資于DE武器,國會可以考慮武器的技術成熟度、生命周期成本、特性、任務效用、工業基礎、情報要求和監督結構。國會也可以考慮DE武器對未來軍控協議的影響。
美國國防部長辦公室(OSD)和各軍種已經做出了廣泛的工作,將無人系統納入其現有的組織結構,顯示了無人系統考慮因素所代表的整體重要性。整個美國防部仍有改進合作的空間。將正在進行的工作標準化,盡可能地進行合作,并整合基礎政策和技術,將使無縫的團隊合作成為未來國防行動的亮點--無論這些團隊是有人的、無人的,還是聯合的。
無人系統技術的進步強調了將重點從特定領域過渡到不分領域的必要性。任何領域的進步都有利于所有領域的發展。未來的行動將在很大程度上依賴于多領域的能力,這些能力必須與聯合部隊的結構無縫對接和整合。
美國國防部、工業界和學術界擁有先進的技術、戰略和標準,對無人系統的發展及其與國防部任務的整合構成挑戰。這些主要的進步、挑戰和趨勢可以整合成四個關鍵主題,它們涉及到將繼續加速無人系統進入未來的基礎性利益領域:
互操作性 - 互操作性在歷史上一直是,并將繼續是無人系統集成和操作的一個主要推力。載人和無人系統已經越來越多地協同他們的能力,專注于使用開放和通用架構的關鍵需求。一個強大的可互操作的基礎提供了一個結構,將使未來的作戰取得進展。
自主性 - 自主性和機器人技術的進步有可能徹底改變作戰概念,成為一個重要的力量倍增器。自主性將大大提高載人和無人系統的效率和效力,為國防部提供戰略優勢。
網絡安全--無人系統的運作通常依賴于網絡連接和有效的頻譜訪問。必須解決網絡的漏洞,以防止破壞或操縱。
支持政策、需求和采購環境必須繼續發展和進步,以跟上所有系統的快速技術和能力進步的步伐。為了確保我們的軍事優勢,應該把重點放在無人駕駛技術的發展、可用性和使用上。美國防部在無人駕駛系統方面的舉措的調整將影響美國軍隊的未來構成
在過去的十年中,美國國防部(DoD)的聯合能力集成與開發系統(JCIDS)受到了越來越多的關注,尤其是其延遲性。由于在采購項目開始前需要驗證需求,國會認為JCIDS過程中的延遲會使采購周期增加幾個月甚至幾年。為了支持國防部對國會關切的回應,采購創新研究中心(AIRC)被要求評估如何提高開發和批準能力要求的效率,并開發一個模型來顯示擬議的替代方案的效果。
在準備這項評估時,AIRC與聯合參謀部和各軍種的JCIDS流程促進者(稱為捍衛者)進行了密切合作。捍衛者的作用是確保文件的質量和遵守JCIDS的現行政策。捍衛者提供了一組有限的數據,說明了為20份海軍贊助的驗證需求文件提供人員和批準所消耗的實際時間。AIRC將這些數據作為平均文件的代表,但對機密文件的內容或復雜性沒有深入了解。AIRC利用所提供的數據模擬了當前的JCIDS流程,發現當前的JCIDS流程在準備和驗證初始能力文件(ICD)以及能力發展文件(CDD)方面平均為852天。
AIRC根據現有的(有限的)數據和其他理想的時間表,研究了三個層次的潛在改進。因此,確定了潛在的時間表改進水平,以減少驗證需求的時間。為了確定改進的幅度是否可以實現,需要進行更深入的分析,與每個步驟的關鍵參與者進行討論,以收集詳細的數據估計,如McManus(2005)價值流圖譜和數據收集表所建議的那樣。
在三個層面上研究了潛在的改進:
1.使目前JCIDS的人員配置過程更加精簡(減少延遲): 在不改變政策的情況下,我們發現,標準的精益流程改進技術有可能將端到端的時間減少25%或以上。
2.改變JCIDS的流程步驟和文件要求: 一個離散事件模擬顯示,將ICD和CDD合并成一個綜合文件(初始CDD與更新)有可能將852天減少到平均444天。模擬顯示,改變JCIDS以更廣泛地使用SOCOM的快速特種作戰快速需求文件(SORRD)流程可以將時間減少到平均309天。同樣,需要更多的研究來證實這種改進的實際影響。
3.利用適應性采購框架1和PPBE預算流程,進一步改變JCIDS與國防采購系統的一致性: 根據文獻回顧和對最佳實踐專家的訪談,確定了值得進一步考慮的想法,以改善JCIDS在 "大A"(如主要)采購方面的情況。這些想法包括擴大認證的文職需求專業人員隊伍,類似于采購團隊中的1101,(以提高初始需求文件的質量和速度),跨職能團隊,基于模型的任務工程和組合管理,采用自動化工作流程管理和AI協助需求編寫和人員配置,以及良好的治理原則。AIRC相信這些想法有可能使JCIDS更快,更多的合作,并與其他 "大A "功能更好地整合。
基于這一分析,AIRC提出以下建議:
A. 采用一個敏捷的JCIDS框架
修訂目前的JCIDS文件和人員配置流程,以適應需求的性質,從每個部門的試點項目開始。對于預計會產生ACAT I規模解決方案的需求,采用綜合CDD流程,通過取消ICD并納入初始CDD(I-CDD)來減少步驟,同時在I-CDD和最終CDD之間保持備選方案分析(AoA)。對于其他需求,在ACAT II或ACAT III規模下,將SORRD流程作為首選流程,與MiddleTier Acquisitions相結合。評估這些試點的結果,并相應地更新JCIDS流程。
B. 簡化JCIDS的人員配置過程
建立一個由利益相關者組成的團隊,對建議1(上一頁)中保留在JCIDS中的人員配置步驟應用價值流圖。讓該小組在幾個JCIDS的例子上 "走流程",收集數據,并使用McManus(2005)的方法簡化流程步驟。在此分析的基礎上,修訂JCIDS手冊和對應的服務。
C. 執行JCIDS的時間表
在聯合參謀部(JS)和各軍種的任務分配系統中,為JCIDS過程中的步驟建立和跟蹤暫定日期,使JCIDS文件與其他重要文件一樣得到高度重視。從這些系統中獲取數據,以便更容易地分析JCIDS,并消除流程限制。
D. 明確需求過程的端到端管理
JCIDS是整個需求過程的高潮,是對 "大A "采購的重要投入。需求過程始于JCIDS人員配置上游的作戰人員需求。更新JCIDS手冊,包括前端服務和COCOM對差距分析的責任。同時,包括最初的文件起草,并規定關鍵利益相關者之間的早期合作,以解決聯合需求。
E. 審查適用于JCIDS的其他想法
建立一支經過認證的文職需求專業人員(類似于1101采購專業人員和財務管理專業人員)的擴大隊伍,以支持軍隊并確保需求文件的初始質量。
轉向持久的需求基線和組合層面的差距分析
擴大跨功能小組的合作
用工作流程管理系統和編寫工具支持需求開發
這些建議顯然超出了與我們合作的守門員的權限,需要國防部需求和采購部門的高級領導人的關注。
聯合全域指揮與控制(JADC2)是一項長期的工作,旨在連接跨太空、空中、陸地、海洋和網絡領域的軍事資產。美國防部打算讓JADC2分析所有這些領域的作戰數據,使決策者能夠更有效地確定、執行和監測行動。
美國防部正處于開發JADC2的早期階段,并發布了初步指南,包括一項概述廣泛目標的戰略。然而,國防部還沒有確定細節,如哪些現有系統將有助于JADC2,以及未來需要開發哪些能力。一份眾議院報告指示國防部報告整個JADC2工作的范圍、成本和時間表。目前,國防部正處于確定這些內容的早期階段。
2020年4月,美國政府問責局報告了空軍對JADC2的貢獻--先進戰斗管理系統(ABMS)--并建議空軍制定采購和規劃文件。自那時起,空軍已經采取了措施,并確定了兩項ABMS工作:
2022年6月,空軍成立了一個公司聯盟,協助制定網絡要求,稱為ABMS數字基礎設施,以實現ABMS工作。此外,在2022年9月,空軍為ABMS建立了一個新的領導結構。雖然這些都是發展ABMS的積極步驟,但空軍迄今尚未交付任何能力,并正在確定未來的能力和交付時間。
為了保持對對手的競爭優勢,美國防部(DOD)的軍事指揮官需要一個實時的、完整的戰斗空間圖,以便他們能夠迅速做出明智的決定,指導行動,并監督行動的執行。歷史上,當國防部和軍事部門獲得武器系統時,他們通常優先考慮單個系統的能力,而不是連接性、數據互操作性和各系統的功能兼容性。國防部認識到,其系統現在需要在更復雜的戰斗環境中運行,并需要更多的連接性。國防部打算讓全域聯合指揮與控制(JADC2)來解決這些問題,利用數字環境來分析所有領域的作戰數據,使決策者能夠更有效地確定、執行和監控行動。
先進戰斗管理系統(ABMS)是空軍對JADC2的貢獻。它旨在建立一個數據網絡以連接空軍和太空部隊的傳感器、系統和武器。2020年4月,美國政府問責局發現,空軍在沒有商業案例的關鍵要素的情況下開始了ABMS的開發,如為預算要求提供成本估算。
伴隨著H.R.4350號法案的一份眾議院軍事委員會報告包括了一項由GAO對ABMS進行審查的規定。此外,眾議院戰術空軍和陸軍小組委員會要求GAO對ABMS進行審查,以及它將如何促進國防部為JADC2制定更廣泛的目標。本報告討論了(1)空軍為ABMS能力制定計劃的程度,以及(2)國防部對JADC2的定義。
為了評估空軍在多大程度上制定了ABMS能力計劃,審查了ABMS采購計劃文件,以確定空軍確定了哪些能力,以及開發這些能力的成本和時間表。這些文件包括計劃簡介、采購戰略、需求文件、成本評估和合同文件。GAO還審查了空軍向國會工作人員提供的ABMS狀況簡報。GAO利用美國政府問責局確定的采購領先做法分析了這些文件,以確定空軍計劃是否涉及商業案例的關鍵要素。這些要素包括確定的要求、獲得成熟技術的計劃、成本估算和可承受性分析。
GAO還將這些文件與國防部的采購指南進行了比較,如適應性采購框架主要能力采購途徑和軟件采購途徑,以確定空軍計劃是否包括采購規劃的關鍵組成部分。GAO還確定了空軍為解決美國政府問責局先前關于ABMS的工作中的公開建議所采取的步驟,其中包括開發商業案例的關鍵要素的建議。此外,GAO審查了ABMS合同,以確定空軍計劃如何利用承包商來幫助滿足ABMS的要求。此外,GAO采訪了空軍ABMS的領導和官員,以了解目前ABMS的工作以及空軍計劃如何確定和優先考慮未來的ABMS工作。GAO還討論了空軍辦公室在規劃和執行ABMS工作中的作用和責任。
為了評估美國防部對JADC2的定義程度,審查了關鍵政策、規劃文件、實施指南、信息文件和概述簡報,包括機密和非機密文件。審查了這些文件以確定JADC2的目標、JADC2的管理結構、JADC2官員的角色和職責以及國防部領導層對如何實施JADC2目標的指導。還審查了與每個軍事部門對JADC2工作的貢獻有關的文件,包括空軍的ABMS、海軍部的Overmatch項目和陸軍的Convergence項目。盡管獲得了信息以獲得對 "聚合項目 "和 "超配項目 "的總體了解,但鑒于重點是國防部如何定義JADC2,所以沒有詳細評估這些努力。此外,采訪了JADC2的領導層以及來自國防部長辦公室和聯合參謀部的官員,他們代表了JADC2七個工作組中的四個。討論了國防部在執行JADC2目標方面的進展,潛在的挑戰,以及為應對這些挑戰所采取的措施。此外,采訪了空軍、空軍、海軍、海軍陸戰隊和陸軍的官員,以確定每個軍事部門目前為實現JADC2目標所做的努力,并討論國防部領導層如何為實施JADC2提供指導。
在2021年10月至2023年1月按照公認的政府審計準則進行了這次績效審計。這些標準要求計劃和實施審計,以獲得充分、適當的證據,為基于審計目標的調查結果和結論提供合理依據。所獲得的證據為基于審計目標的審計結果和結論提供了合理的依據。
想象力和對物理原理不斷發展的理解是未來技術能力的唯一界限,當美國陸軍將自己轉變為一支能夠在多域作戰(MDO)中占主導地位的部隊時,技術在建立和保持對敵手的優勢方面的作用就會增加。美國的政府機構包含了一些組織,負責資助、研究、開發并在新技術增長時將其納入部隊。本專著描述了目前正在開發的能力,這些能力將作為下一代概念的基礎,目前只存在于科幻小說中,但現實中卻有可能實現。它概述了這些進展中的技術所提供的潛在機會,以及它們如何能夠融入所有領域的未來作戰環境。
隨著美國國防部(DoD)從大規模戰斗行動概念向多域作戰(MDO)和聯合全域作戰過渡,對跨領域技術整合的重視程度繼續提高。公共和私營部門的研究和開發組織已經從關注具體的能力轉向提供基本概念的創新,正如陸軍優先研究領域中所概述的那樣(見圖1)。雖然這些優先事項是陸軍特有的,但國防部的其他部門也在為技術創新投入大量資源。
圖 1. 美陸軍優先研究領域。美國陸軍,“2019 年陸軍現代化戰略:投資未來”。
2019年正式成立的美國太空部隊(USSF),在其預算撥款中包括89億美元用于發展天基系統技術。 作為領導將新技術納入空間領域當前和未來擬議戰爭概念的軍事機構,USSF占據了一個不斷發展以滿足作戰環境變化的角色。在短期內,其余領域的更多能力將依賴于空間領域的資產,并推動對技術能力和效率的要求呈指數級增長。美國防部或整個美國政府的任何作戰組織都沒有智力或財政能力來單獨管理這一巨大的任務。與私營企業的緊密合作提供了美國所需的優勢,以保持對其對手的相對優勢。
民用技術的軍事應用和軍用技術的民用應用通過連接兩個平行的研究軌道和匯集關鍵資源如突破、設施和資金來加速發展進程。美國的幾家私營公司已經有專門的部門與政府合作,使雙方受益。作為洛克希德-馬丁公司的一部分,臭鼬工廠負責開發標志性的軍用飛機,如F-117夜鷹和SR-71黑鳥,而雷神技術實驗室創造了愛國者導彈,至今仍是國家防空計劃的基石。私營企業和軍方官員之間的持續合作也改善了技術預測,使規劃者有能力建立起納入仍在開發管道中的概念的途徑,甚至在它們準備投入使用之前。
在本專著中,對未來軍事規劃者來說,最后也是最關鍵的難題是如何在中期和長期將預測能力整合到作戰方法中。等到概念經歷了研究、開發、測試、原型設計和規模生產的完整周期后再考慮其效果,會使美國部隊落后于曲線,并處于持續的反應狀態,特別是在與俄羅斯和中國這樣的全球技術大國競爭時。未來的鑄造過程必須是連續的和迭代的。適應性強的計劃,具有圍繞發展中的突然延遲或進展進行調整的靈活性,比依賴線性進展的概念保持優勢。將 "鞭打 "事件的可能性傳達給高級領導人和政治家,以緩和期望,并減少那些不熟悉技術的細微差別的人的摩擦。
美國國防機構如何利用并迅速整合技術進步,以在多域作戰框架內獲得并保持競爭優勢?
負責開發下一代全域聯合作戰概念的戰地級規劃人員需要采用一個反復的、持續的規劃過程,考慮到理論上可能的、但目前還沒有的、與所有領域相互依賴的技術,以集中資源分配和從目前到未來作戰環境的未來預測路徑。
本專著包括四個不同的研究和思考階段,大致遵循軍隊設計方法學的概念。因此,第一部分試圖了解創新技術的現狀,從而了解軌道和軌道外競爭的技術作戰環境。發展存在于整個美國戰爭機器從概念到原型生產的連續過程中,一些進步來自非軍事應用,如通信、金融和體育產業。第二,研究哪些非保密技術有待于相對迫切的實施。即使在起步階段,新概念的簡單應用也會在多領域的戰場上帶來作戰優勢,而來自真實世界的反饋和數據支持進一步的完善。
在已知的物理學和應用科學的限制下,對現在和可能的空間進行了略微緩和但雄心勃勃的介紹,為未來三十年設定了目標桿。計算能力、材料科學和效率的線性增長阻礙了這些崇高目標的實現。然而,如果能力的增長保持過去幾十年的指數增長(見圖2),本專著中所探討的所有概念都是可以掌握的。最后,本研究以一個簡短的未來戰爭的虛構場景作為結束,該場景展示了戰略和作戰能力在戰術領域的整合,加強了它們與未來戰士在MDO的五個現有領域以及未來可能存在的地外領域的相關性。該方案提出了一個可能的理論終結狀態,以在10到15年的規劃范圍內建立一個作戰方法。然而,這很可能只是物理學和想象力極限競賽中的一個快照。
圖2. 隨著時間的推移,技術能力呈指數增長。
本專著主要關注軌道和軌道外的競爭,包括對所探討的能力有重大影響的地面節點和系統。最終的勝利或失敗,即使是在未來的沖突中,也將極大地影響地面人口,即交戰國的公民。他們將掙扎著在戰爭的附帶影響下生存,同時也會受到氣候變化、人口過剩、食物和水匱乏的日益嚴重的影響。
由于沒有足夠快地開發和部署人工智能(AI),美國在常規戰斗中面臨被超越的風險。對手,特別是中國,正在擁抱人工智能,并試圖利用所認為的美國弱點。中國計劃到2030年成為人工智能的世界領導者,并繼續在其民用和軍用部門大量投資于人工智能能力。使用致命性自主武器(LAWS)是不可避免的,并正在所有領域發展這種能力。人工智能是一種力量倍增器,但美國對在戰斗中使用致命性自主武器感到不安。中國和美國對未來的人工智能應用有著截然不同的戰略。為了使美國軍隊既能最大限度地發揮人工智能的全部潛力,又能維護國際法治,在未來的大規模沖突中,人-智能體(H-A)編隊合作是必不可少的。
雖然人工智能是一種力量倍增器,但美國的政策制定者和軍事指揮官目前對在未來的戰斗中使用致命性自主武器系統感到憂慮。如果一個或多個對手對美國或其盟國部署致命性自主武器系統,這一政策可能會引起爭論。解決這個問題的一個潛在辦法是將人工智能與人類對應方組合起來。人-智能體(H-A)團隊是一個網絡,其中智能系統(智能體)和人在一個小組內有效合作,通過加強彼此的強項和預測彼此的弱點來創造協同效應。團隊合作的特點和屬性因模型而異,但貫穿始終的一個概念是相互依賴的重要性。H-A團隊合作取決于人與人工智能系統之間的這種相互依存關系,才能取得成功。
DeepMind之前提到的AlphaGo是一個完美的例子,說明如何有效地將人工智能與人類同行配對。2017年,也就是AlphaGo第二次擊敗圍棋世界冠軍的那一年,兩名人類專業人士與人工智能系統結成了伙伴。在 "配對圍棋 "中,人類和AlphaGo交替下棋,每個人都必須學習和適應他們的隊友正在下的棋。這種耦合使人類能夠從他們的人工智能對手那里學習,成為更好的棋手。與AlphaGo配對的中國圍棋大師連笑解釋說:"AlphaGo非常自信,他也給了我信心。他幫助我相信我應該掌好舵"。雖然人類在AlphaGo手中的失敗讓一些人感到失望,但這實際上是一種變相的祝福。H-A組隊有可能增強,甚至可能改善人類目前的能力。
本文將試圖回答美軍將如何利用人工智能和H-A團隊合作,為未來10到20年的大規模戰斗做準備。為了使美國軍隊既能最大限度地發揮人工智能的潛力,又能維護國際法治,H-A團隊合作在未來的沖突中是必不可少的。通過理論、歷史、條令、已完成的研究項目和潛在的未來情景,這項研究將有助于回答人工智能在美國軍事行動中的未來是什么樣子。證據將集中在利用自主武器系統(AWS)和人工智能的積極和消極方面。
本文還將探討H-A組隊的能力,以及當兩者結合在一起時,性能是否會提高。研究結果將解決 "終結者難題 "的可能性,特別是在自主機器提供明顯優勢的情況下是否使用它們。雖然這個話題相對較新,但有許多關于人工智能研究和在美國軍隊中使用的書籍、期刊文章和新聞報道。研究將擴展這一主題,并提出在未來戰場上人工智能和人類合作的方式。人工智能有可能引領下一次軍事事務的革命(RMA);然而,除非人工智能成為人類有效團隊的一部分,否則美國無法在大規模戰斗中充分發揮其潛力。
美陸軍統一網絡計劃正在推動網絡在2028年之前從一個被認為是看不見的資產變成一個支持多域作戰(MDO)方式的部隊武器系統。美陸軍的統一網絡將提供一種可生存的、安全的、端到端的能力,使陸軍在競爭、危機或沖突期間以及在所有作戰領域(海洋、陸地、太空、網絡、空中)作為聯合/聯盟部隊的一部分進行運作。
美陸軍參謀長的《陸軍向多領域作戰轉型白皮書》和到2028年擁有一支具備多域作戰能力部隊的目標,突出了對陸軍統一網絡的關鍵需求。決策主導權和超額配給能力是MDO的核心,而陸軍只有通過彈性、安全的全球網絡能力和容量才能實現這一目標。在此基礎上,美陸軍統一網絡計劃將多種復雜的網絡現代化工作調整為支持MDO所需的單一、一致的方法。
通過跨領域的努力,美陸軍統一網絡計劃為2028年的Way Point部隊提供了一個統一的網絡,然后隨著信息技術的持續快速發展而不斷進行現代化。
美陸軍統一網絡計劃與陸軍戰略的重點相一致,即建立戰備、現代化、改革陸軍以及加強聯盟和伙伴關系。現有的戰術網絡現代化戰略和實施計劃與陸軍統一網絡計劃相銜接,并保持一致。此外,陸軍統一網絡計劃在多個階段和時間范圍內與2019+陸軍戰役計劃并行,并使其得以實施。
第一階段:近期(目前-2024年)--建立統一的網絡
這一階段已經開始,同步進行綜合戰術網絡(ITN)和綜合企業網絡(IEN)的現代化。這一階段的主要工作包括:
對這一階段具有決定性意義的是建立一個基于標準的安全架構,該架構建立在零信任原則之上,最初的主要重點是SIPR網絡的現代化,然后是NIPR的關鍵能力,包括工資、后勤、合同等。
美陸軍開始實施一個整體的方法,隨著時間的推移發展統一網絡,使多種努力同步進行,并利用新興技術,如軟件定義和5G及以上的無線網絡,也符合零信任原則。
美陸軍正在追隨美國防部副部長辦公室,將無線蜂窩網絡作為戰術和企業網絡使用的一項關鍵技術。這將補充網絡整合,減少對非無線網絡的依賴。
這一階段開始時,能力加速進入云基礎設施,同時迅速剝離傳統能力和流程。關鍵是建立共同的數據標準,以實現人工智能(AI)和機器學習(ML)等新興能力。
任務伙伴環境(MPE)的持續發展將繼續進行,因為企業努力建立一個持久的能力,并消除浪費的偶發努力。
美陸軍將繼續調整部隊結構,以實施國防部信息網絡行動(DODIN Ops)的建設,在一個有爭議和擁擠的環境中運營、維護和捍衛統一網絡。
美陸軍必須完成整個企業的網絡融合,以調整單一的陸軍服務提供商,提高網絡的準備程度、標準化和互操作性;提高陸軍的網絡安全態勢;并使DCO快速響應。這種融合為統一網絡的建立創造了條件。
這一階段結束時,建立了一個標準化的綜合安全架構,為統一網絡奠定了基礎,并能在世界任何地方快速部署和立即開展行動。
第二階段:中期(2025-2027)--統一網絡的運作
這一階段從25財政年度開始,繼續融合ITN和IEN的能力。這一階段的主要工作包括:
完成DODIN行動的構建,支持部隊結構,使統一網絡在競爭和擁擠的環境中得到防御和運作。
這一階段完成了混合云能力的建立,包括加速Al/ML能力發展的戰術編隊。
美陸軍將建立一個持久的任務伙伴網絡(MPN),包括從企業到戰術邊緣的所有硬件、軟件、基礎設施和人員,包括在所有戰斗訓練中心(CTC)和任務訓練綜合體的就業。
這一階段在統一網絡完全支持2028年的MDO目標部隊時結束。
第三階段:遠期(2028年及以后)--持續實現統一網絡的現代化
這個階段從28財政年度開始,當陸軍統一網絡在操作上、技術上和組織上完全準備好支持2028年的MDO Way Point部隊。
鑒于信息技術和網絡領域快速和持續的變化速度,這個階段是沒有盡頭的--現代化演變為統一網絡的成熟。這是一個持續的過程,統一網絡沒有固定的結束狀態。
美陸軍統一網絡計劃伴隨著陸軍統一網絡的實施,這是一個美國陸軍執行令(EXORD),它將框架分解為與追求框架內的努力方向(LOE)和支持目標有關的近期和中期的關鍵任務。作為網絡整合和管理的領導者,首席信息官(CIO)和副參謀長(DCS),G-6將使用陸軍統一網絡實施計劃來同步和評估整個部隊和所有任務領域的努力,以建立統一網絡,支持2028年具有MDO能力的軍隊。
潛在對手的火炮系統的改進對美國軍隊特別是陸軍提出了挑戰。除了改進的火炮系統能力和新的使用技術的挑戰外,特殊彈藥的擴散--如精確、熱障和頂部攻擊彈藥--重新引起了對敵人的大炮和火箭炮對美國作戰行動和地面作戰系統的潛在影響的關注。
為了應對這一挑戰,美國陸軍正在尋求通過升級目前的火炮和導彈系統,開發新的長程火炮和高超音速武器,以及改造現有的空射和海射導彈和巡航導彈以便陸軍部隊進行地面發射來提高其所謂的遠程精確射擊(LRPF)能力。
2018年美國防戰略和陸軍的多域作戰概念都要求提高陸軍LRPF能力,以應對被稱為俄羅斯和中國的反介入、區域拒止(A2/AD)戰略,旨在限制美國軍隊在歐洲和太平洋地區的行動自由。
美陸軍有五個主要項目或工作正在進行或考慮中,以提高遠程精確射擊能力:
增程加農炮計劃(ERCA)計劃開發一種能夠對70多公里外的目標進行精確射擊的系統,比目前系統的30公里目標距離有所改進。
精確打擊導彈(PrSM)是一種地對地、全天候、精確打擊的導彈,由M270A1多管火箭系統(MLRS)和M142高機動性炮兵火箭系統(HIMARS)發射。PrSM旨在取代目前的MLRS和HIMARS導彈,并將目前的射速提高一倍,每個發射艙有兩枚導彈。
美陸軍正在研究開發一種戰略遠程炮(SLRC)的可行性,這種炮可以以高超音速發射,射程可達1000英里,以打擊防空、火炮和導彈系統以及指揮和控制目標。
美陸軍、海軍、空軍和導彈防御局(MDA)正在開發通用高超音速滑翔體(C-HGB),陸軍計劃將其作為遠程高超音速武器(LRHW)計劃的一部分,使C-HGB能夠從移動的陸軍地面導彈發射器發射。
最后,美陸軍正試圖改造現有的海軍SM-6和UGM-109對地攻擊導彈,以便為陸軍提供一種中程導彈能力。
鑒于潛在的資源限制和陸軍對LRPF的重視,國會在其監督、授權和撥款方面可能會進一步研究陸軍的LRPF計劃。國會潛在的問題包括
戰略大炮、高超音速導彈和中程戰場導彈的理由。
LRPF的估計總成本。
LRPF和美國印太司令部的太平洋威懾倡議(PDI)投資計劃。
部隊結構要求。
后備役部隊的LRPF。
其他軍種對陸軍遠程防衛部隊的看法;以及
指揮、控制和瞄準遠程火力。
美國陸軍最近制定了一項關于未來陸軍如何作戰的戰略以及實現這些軍事能力的相關現代化和研究重點。以高超音速飛行為基礎的遠程精確射擊對于確保美國能夠對任何競爭對手實施其意志至關重要。要實現一個有效的未來美國軍隊,必須克服許多障礙。其中一些差距是對高超音速飛行器空氣熱力學的理解,從而促使對基礎研究的需求。本報告的目標是定義一個經典的、與陸軍相關的配置,適合于基礎研究,以允許與適當的主題專家的關鍵數量的集中合作。從這種開放的幾何構型研究中獲得的數據和知識可能會受到更多的限制性分配。
美國陸軍最近制定了一項關于未來陸軍如何作戰的戰略以及實現這些軍事能力的相關現代化和研究重點。以高超音速飛行為基礎的遠程精確射擊對于確保美國能夠對任何競爭對手實施其意志至關重要。
要實現一個有效的未來美國軍隊,必須克服許多障礙。其中一些差距是對高超音速飛行器空氣熱力學的理解,從而促使對基礎性研究的需求。缺乏對高超音速飛行器周圍發生的復雜物理和化學的預測性知識,抑制了及時的、優化的多部件設計。對邊界層過渡和沖擊-邊界層相互作用等具體現象了解不多。不能正確地對現象進行建模,會產生一些不確定的特征,如表面壓力分布和熱通量,這對飛行器技術,包括穩定性、控制和熱負荷管理,都有負面影響。
幸運的是,有一個先例,即通過定義政府基準飛行器來促進全社會的科學討論,這些飛行器包含功能相關的工件,但對具體的發展計劃不敏感(見陸軍-海軍基本芬納導彈、空軍改良基本芬納導彈、陸軍-海軍旋轉火箭、國家航空航天飛機和NASA研究)。本報告的目標是定義一個典型的、與軍隊相關的配置,適合于基礎研究,以便與足夠數量的適當的主題專家進行重點合作。從這個開放的幾何構型的研究中獲得的數據和知識可能會受到更多的限制性分配。