摘要

本文探討了人工矩陣和研討會兵棋推演的裁決、數據收集和分析方法，以便作為一份參考文件，為未來的兵棋推演設計提供參考。其目的是不僅記錄各種方法的優點和局限性，而且提出一個分析性兵棋推演可以利用的框架來探索的問題。本文所使用的數據來自于關于所探討的主題的現有文獻，以及對兵棋推演從業者的采訪。

對國防和安全的意義

兵棋推演是探索不利問題的有效途徑，如反叛亂（COIN）行動或未來武器系統的影響。這一點至關重要，因為這些問題由于缺乏相關知識，很難通過常規研究方法進行探討。兵棋推演可以通過進行游戲所產生的主題專家之間的互動，對最復雜的問題產生洞察力。然而，要使兵棋推演有效地做到這一點，就要求它們有有效的設計，本文試圖將其作為一個資源庫。

1 引言

兵棋推演是根據預先確定的規則、數據和程序模擬沖突的某些方面的人類行為練習，旨在提供決策經驗或決策信息[1, 2]。本文著眼于后一種目的，因為它支持加拿大國防研究與發展（DRDC）的任務，即支持基于證據的決策。

兵棋推演可用于培訓和教育，但本文重點關注其作為分析工具的效用，通過對假設沖突情景的研究，深入了解國防規劃中的不利問題[3, 4, 5]。特別是，我們試圖了解人類在面對這種挑戰時的決策，特別是所選擇的行動方案，因為很少有其他工具可以研究人類決策是一個關鍵組成部分的問題[6]。

兵棋推演允許通過利用現有的主題專家（SMEs）提供洞察力來探索贊助商對未來問題的疑問[6]；通過在游戲過程中產生洞察力來探索解決方案[6]；以及通過分析有關玩家在面對這些問題時如何行動的數據，以辨別他們決策背后的基本原理[7]。洞察力的產生可以使人們更加了解一個特定的問題在現實生活中是如何表現的，以及如何應對它。此外，對玩家決策背后的理由的理解被認為是對人類在現實生活中如何行動的良好預測，從而允許對決策中可能被證明是致命的潛在缺陷進行分析[7]。

也就是說，兵棋推演必須被專門設計，以有效地產生探索問題所需的洞察力和數據[8]。這可能很困難，因為每個兵棋推演都是專門為解決贊助商的問題而設計的[9]，但是，如果能夠了解當前裁決、數據收集和分析方法的最佳實踐，包括其內在的優勢和局限性，就可以幫助設計。因此，本文探討了與上述方法相關的方法論，以便提供一份可以在未來兵棋推演設計中利用的參考文件。目的是記錄各種方法的優點和局限性，同時也提出一個框架，讓未來的分析性兵棋推演可以利用這個框架來探索惡性問題。

本文來自于對現有學術文章、游戲報告和會議記錄的文獻回顧。它還得到了美國、英國和加拿大的兵棋推演從業者的訪談數據的補充。此外，本文并不是對DRDC--作戰研究和分析中心（CORA）或其他機構的現行做法的批評；相反，它只是代表了某種可以補充現行做法的分析性兵棋推演框架。

達爾豪斯大學大數據分析研究所、加拿大國防研究與發展部（DRDC）-大西洋研究中心和加拿大通用動力任務系統公司（GDMS-C）向加拿大自然科學與工程研究委員會（NSERC）成功申請了一項名為海軍信息空間自動監測（AMNIS）的三年期資助項目。AMNIS啟動會議于2020年10月14日舉行，許多教授、國防科學家和GDMS-C技術人員參加了會議。會議為這三個組織確定了許多行動。與DRDC和GDMS-C相關的一項行動是需要與任務相關的場景來幫助指導預期的研究。因此，DRDC率先描述了一個有代表性的海陸場景，使研究人員能夠更好地了解與AMNIS有關的潛在研究途徑。制定的方案涉及加拿大皇家海軍（RCN）和加拿大陸軍（CA）執行的一項加拿大人道主義任務。該任務是向一個最近遭受自然災害的國家分發食品和醫療用品。一支敵對勢力還試圖偷竊這些物資。該情景描述了通過更好的處理技術和決策來改善信息流、共享和使用的必要性。該方案旨在引起進一步的討論，并幫助鞏固AMNIS參與者的研究課題。

1 引言

2015年，加拿大皇家海軍（RCN）的海上信息戰（MIW）概念[1]發布，概述了信息對RCN的影響。MIW的推出使人們非常需要關注信息，它既是皇家海軍使用的一種資源，也是為了更全面地使用和利用優勢而需要理解的一個概念。

該概念文件概述了信息的影響，包括其廣泛的可用性、皇家海軍對信息的依賴性以及信息的使用，特別是在戰爭中和作為戰爭倍增器的跨梯隊的使用。該概念文件還談到需要更好的處理技術來處理MIW功能領域內的數據量，如指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察（C4ISR）、指揮和控制（C2）、情報、監視和偵察（ISR）以及態勢感知（SA）。

在MIW概念文件之后，2016年又發布了RCN信息戰戰略文件[2]。這里的重點是發展海戰MIW能力和能力，以支持國內活動（即加拿大的防御）和國際部署。盡管戰略文件指出了信息的更多傳統用途，如收集、利用和傳播，但它也認識到網絡武器領域是一個機動的地方，可以采取防御和進攻的行動。MIW的概念文件涉及物理、虛擬和認知領域，而戰略文件則談到了信息領域，從而表明了信息對于作戰人員的地位和重要性。

在概念和戰略文件之后，加拿大在2017年發布了新的國防政策[3]。該國防政策并沒有明確提到信息領域。然而，該政策確實催生了兩個最近的文件，繼續表明信息對RCN的重要性：2019年的DND數據戰略[4]，以及2020年的RCN數字海軍[5]。

數字海軍[5]支持加拿大國防政策[3]的創新目標，特別是那些涉及適應和利用新技術的能力。數字海軍 "作為一個指南，將數字技術與人結合起來加以利用，以確保未來海軍的成功和可持續。這份文件提出的前進方向涉及自動化、大數據分析、云計算、人工智能（AI）和機器學習（ML）方面的創新，成功是指通過上述手段做出數據驅動的決策的RCN。

數字海軍的概念促進了企業和運營RCN社區在決策中對數據的使用。在操作方面，這是為了將海軍團隊和水兵從日常工作中更平凡的方面解放出來，通過自動化功能，如基于規則的重復性任務。從更廣泛的操作角度來看，使用這種數字技術和技巧是為了更好地進行操作。

上面提到的所有文件都指出，希望將RCN推向一個信息組織，在這個組織中，信息是用來使用的，但也被用作防御和安全的工具。由于其中一些方面對RCN來說是新的，因此顯然需要一個由信息科學、人工智能、ML以及將這些與認知科學相結合的專家組成的強大而明智的科學團體，以開發更好的人類決策模型來支持RCN的目標。

1.1 發展科學專長

通過政府、學術界和工業界合作伙伴的參與，建立了一個強大而知情的科學界。這個群體完全有能力在與現代軍隊相關的科學和技術問題上取得進展，以幫助滿足國內和國外對加拿大武裝部隊（CAF）不斷增長的需求。

為了發展這個社區，在自然科學與工程研究委員會（NSERC）的聯盟計劃下，成立了一個DRDC（大西洋研究中心）、工業界（加拿大通用動力任務系統公司，GDMS-C）和學術界（達爾豪西大學）的伙伴關系。提交并被NSERC接受的提案名為《海軍信息空間自動監測》（AMNIS）。該提案概述了海上和陸地的信息問題，特別是數據整合、事件和警報的ML、信任和對抗性數據，以及信息的可視化和呈現供用戶使用。

為了給學術研究小組提供背景和指導，下面提供了一個大大簡化的行動的基于場景的描述。該方案包括許多問題，表明與AMNIS相關的可能研究途徑。這里的目的是培養研究人員對與DRDC和GDMS-C有關的問題的理解，使研究人員能夠發展自己的思路，幫助他們追求與他們的研究和AMNIS有關的創新方法、技術和發現。

這項工作的動機是基于兩個愿望，即：

1.描述一個現實但簡化的操作，其中存在與AMNIS相關的信息問題，以及。

2.強調在AMNIS項目下DRDC和GDMS-C感興趣的研究領域。

1.2 概要

其余各節將提供一個現實場景的發揮、可視化部分、性能建模、決策和學習的概述。每一節都包含了一系列的問題，這些問題的提出有助于為研究工作提供思考點和指導。

第2節描述了一個聯合行動的場景，陸地和海洋部隊共同支持人道主義任務。通過可能被破壞并有相關安全風險的節點相互連接和共享信息資源來實現這一目的。第3節討論了可視化在該場景中的作用及其對決策的影響。這包括物理環境的可視化表示，以及額外信息源的聚合如何影響主題專家的決策。本節還考慮了與人工智能（AI）和多樣化技術合作的人類表現模型。第4節討論了如何利用數據檔案來開發和學習對抗性注入檢測方法。第5節以總結性意見完成了本文。

戰爭的特點正在發生根本性的變化，這些變化對空中力量的影響尤其深遠。多域整合為空中力量和越來越多的空間力量在未來幾年內的一系列轉變做好了準備，這些轉變不僅與技術有關，而且與空軍組織和進行規劃和行動的戰略和作戰概念有關。

迫在眉睫的、不可避免的多域作戰似乎是空中力量的一個明顯的邏輯演變，它可能會引發這樣的問題：為什么我們沒有更早地沿著這些思路思考和發展作戰概念？畢竟，對優化、作戰協同和武力經濟的尋求在空中力量中是持久的。可以說，多年來，空軍及其相關部門事實上已經嘗試以某種方式或形式在多域背景下運作。然而，在整個部隊甚至整個戰區范圍內，為多域作戰（MDO）提出的早期作戰概念（CONCOPS），在多域作戰空間產生作戰協同和效果的努力是前所未有的。

諸如聯合全域指揮與控制（JADC2）這樣的結構闡述了一個作戰云賦能的未來戰爭，其中任務指揮和戰斗空間管理被有效地隱含在整個戰斗部隊中，觀察-定向-決定-行動（OODA）環路被加速到邊緣計算的速度。傳感器和通信網絡決定了空軍承擔幾乎所有傳統任務的功能能力。數據和數據流將變得比空軍傳統上對機動自由的依賴更加重要，并且有效地成為其戰略推動者。空軍力量將越來越多地與網絡而非平臺、數據而非武器系統有關。

任務的成功和失敗一直是由指揮官和作戰人員可用的態勢感知水平決定的。在新興的作戰模式中，空軍以近乎實時的速度收集、處理和利用數據的能力有效地使數據成為最大的工具和最令人垂涎的武器。收集、處理、匯總、分析、融合和傳播大量的數據、信息和知識將需要像未來有爭議的戰場上的事件速度一樣快。目前正在進行的戰爭數字化將導致在未來幾年內將 "大數據"廣泛用于作戰過程。空間領域將在實現全球范圍內連續的、有保障的和安全的通信方面發揮顯著的作用，除了更傳統的遠程監視用途外，它還被用作這種通信的運輸層。

對信息主導地位的追求將以新的和不確定的方式在物理、電磁和虛擬世界中擴展競爭的連續性。隨著空軍對帶有嵌入式人工智能（AI）工具和應用的作戰云的使用，新的風險、脆弱性和故障點將被引入。本出版物收集了來自世界各地領先的思想家的文章和見解，對多域整合和空中力量的信息優勢框架和概念的一些最相關問題提供了深入的觀點。這里的觀點和討論反映了當前對各種戰略、指揮和作戰層面的思考，讀者會發現這些思考對他們更廣泛的理解很有幫助。

這里介紹的專家展望本身既不樂觀也不悲觀，正如我們所期望的那樣，所確認的是各種新技術促成的 "飛躍"機會正在地平線上形成，但其有效利用帶來了復雜和破壞性的新挑戰。在強調其中一些關鍵的挑戰和更好地理解這些挑戰的必要性的同時，正如通常的情況一樣，沒有快速的解決辦法或現成的解決方案。然而，有令人信服的理由認為，今天所預見的眾多挑戰似乎在理論上和技術上是可以克服的，有些甚至在未來幾年內就可以克服。在未來存在的許多不確定因素中，可以肯定的是，空中力量將被徹底重新定義。

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。

關鍵點

• 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。

摘要

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。

1 引言

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。

2 迎接明天挑戰的C2設計原則

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：

• 這個概念可以被設想為 "作戰云"--一種作戰模式，其中信息、數據管理、連接以及指揮和控制（C2）是任務的核心重點。作戰云將每一個平臺都視為傳感器以及效應器，并要求C2模式能夠實現自動連接、無縫數據傳輸能力，同時可靠、安全和防干擾。作戰云顛覆了聯合作戰的范式，使信息成為軍事行動的焦點，而不是作戰領域的焦點。這一概念代表了一種演變，即任何領域的單獨聯網平臺都會轉變為 "系統簇"事業，并通過領域和任務相關的聯系進行整合。

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：

• 我所說的是一支完全網絡化的部隊，每個平臺的傳感器和操作人員不是通過點對點的電路連接，而是在一個具有高度彈性和自我修復的網狀網絡中。而且它們也不僅僅是連接--它們是指揮與控制系統的一部分，該系統自動將正確的傳感器與正確的目標配對，融合來自所有平臺和傳感器的數據，自動識別和完善目標，并將武器分配給目標，使我們能夠以同步和同時的方式匯聚效果。

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。

3 戰斗邊緣：對空戰管理的持久要求

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。

4 信息、連接和C2--一部進化史

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
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：

• 當時發生了很多事情。雷達告警設備讓我們知道，敵人的導彈正在向我們發射。我有來自一個機構的實時情報，告訴我們米格機正從我們身后飛來，要進行攻擊。我們有來自北部灣的航母的地面控制，告訴我們米格機與我們的關系大約在哪里。我們聽取了上層的意見。還有其他人在壓制AAA和防空導彈--所有這些都在同一個頻率上或在我們所聽的不同頻率上。我可以聽到我的空對空導彈發出的咆哮聲--熱尋的聲音很特別......當然還有來自雷達警告設備的所有噪音。恰好，一架米格機從我身后飛來，我的僚機看到了他，試圖警告我那架米格機。我沒有聽到警告，我看到一枚導彈飛過--這是他的第一槍，他沒有擊中。我試圖轉身離開......第二次導彈射擊只設法損壞了我的飛機，我把飛機帶了回來。但我從未聽到我的僚機呼叫我，試圖告訴我后面有一架米格機。當我回到基地后，我聽了這次任務的錄音，他清楚地告訴我有一架米格機在那里，我應該怎么做才能避免攻擊。我沒有聽到。我當時已經完全超負荷了。

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：

• 沿著紅河往上走......我們有一個程序，我們開始關閉諸如薩姆彈的探測裝置的東西。它發出噪音，讓你感到不安。我們關閉了警衛頻道，因為在緊急情況下總是有人在尖叫。我們會關掉側翼飛機的咆哮聲。我通常會讓后座的武器系統操作員用冷麥克風，這樣我就聽不到他的聲音了......這樣我就會關掉所有的噪音，可以集中精力處理手頭的事情了。

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：

• 通過使用E-3，擴展了具有生存能力的預警和控制的監視范圍，遠遠超過了地面系統的限制，可以為文職和軍事領導人以及戰斗管理者提供前所未有的潛在或實際的戰斗場面，并且是實時的。有史以來第一次，人們可以在沖突前或沖突中對空中和（如果需要的話）地面和海上行動有一個即時、真實、確定的看法。

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：

• 一架C-130可能會將物資空投到一個被小武器防空炮火限制的空投區。空投可能就在MQ-1 "捕食者 "的軌道下進行，但 "捕食者 "機組人員不會知道空投的計劃，更不用說掃描對C-130的威脅了--除非被支持的部隊碰巧要求它這樣做。同時，在一個區域指揮部，一架F-16戰斗機沿著友軍第二天要巡邏的路線進行武裝偵察，對處于重疊軌道上的MC-12戰斗機已經發現并固定了一個高價值目標的事實視而不見，希望在連帶問題阻礙攻擊之前，打擊資產能夠到達該地區。一架HH-60在執行傷員疏散任務時遭到射擊，而不知道下一個殺傷箱里有一架符合桑迪標準的A-10。這些都是根本性的破綻。

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。

5 信息、連接和C2演變的下一步：ABMS和JADC2

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：

• 先進作戰管理系統（ABMS）是一個系統構架家族，通過聯網、攝取、融合和優先處理來自分類傳感器的數據，提供作戰管理和指揮與控制能力。ABMS不是一個單一的記錄程序，而是一種由多個綜合系統和程序提供的能力，并將由ABMS架構師進行橫向管理。ABMS將通過一個三階段的戰略來開發傳感器、作戰管理和指揮與控制系統以及通信。

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。

6 信息、連接和C2的前向載體

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。

7 結論

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。

目前，有大量的全動態視頻（FMV）檔案從未被查看過，而且隨著傳感器數量的增加，情況越來越糟糕。加拿大國防部（DND）、加拿大其他機構和盟友的問題基本相同：不具備分析來自監控的全動態視頻數據的人力。為解決此問題，要求有一種易于擴展的分析能力，這種能力與不斷增長的可用視頻傳感器數量成比例地增長。為了解決這個問題，加拿大國防研究與發展部（DRDC）--瓦爾卡蒂爾研究中心及其贊助者加拿大特種作戰部隊司令部（CANSOFCOM），已經開始了一項探索性的舉措，利用深度學習的最新進展來描述圖像和視頻內容。這種新興的能力可以被用來處理FMV，從而為軍事分析人員提供支持。本科學報告描述了用于實時FMV分析的自動視頻分析（LAVA）概念。它描述了科學家們所面臨的工程、創新和研究問題。報告提供了使用機載軍事傳感器進行的多次真實測試的結果。最后，提出了這項技術的潛在開發途徑。

這份研究文件對如何利用深度學習來分析加拿大武裝部隊和其他加拿大機構所掌握的大量FMV進行了深入的分析。該文件提出了一個在現實作戰條件下使用的概念論證，并提供了結果表現、問題、挑戰和未來的方向。這項技術可用于處理FMV檔案和分析實時FMV反饋，以協助情報分析人員。

對智能高超音速武器（HW）的防御不僅減少了可用的戰術反應時間，而且還要求對戰略態勢進行更深入的思考，以改善對盟國基礎設施和移動資產的成功防御。現有的洲際彈道導彈（ICBM）防御方法可以在一定程度上解決來自高超音速武器的威脅。根據不同的情況，高能武器可以比洲際彈道導彈減少大約10%的飛行路徑長度和到達目標的時間。對于10000公里范圍內的目標，洲際彈道導彈可能需要約25至40分鐘來打擊，而高能武器可能需要22至36分鐘。一個具有挑戰性的方面是HW聲稱有能力躲避導彈防御系統。真正的游戲變化是當HW的發射平臺靠近預定目標時。發射平臺可以是潛艇、船舶或戰機。這種敵對力量的戰略可能會將飛行路線從10000公里減少到1000或100公里，將到達預定目標的時間縮短到約2至4分鐘，或最壞的情況下縮短到13至21秒，使目標/地區防御變得困難。戰略態勢需要盡可能地減少發射平臺過于接近潛在預定目標的可能性。因此，防御新的HW需要解決反對力量發射平臺移動的問題。戰術角度包括在很短的時間內制定行動方案的極端時間壓力，或壓縮傳感器到執行器的環路（StEL）。以前，我們發現，通過使用人工智能和基于認知網絡的增強功能，在這種反應過程中減少人類的干預，可以加速知識的獲取，共享態勢，并及時制定有效的CoAs，以達到預期的目標或最終狀態。我們將此確定為認知性StEL（CSTEL）。因此，為了擊敗HW攻擊，認知StELs可能被證明是一種合適的方法，因為它可以通過自動識別威脅來加速反應時間。

圖9：假設加拿大靜止目標的名義導彈彈道，A-D為遠程洲際彈道導彈或HW彈道，E-H為短程HW彈道

摘要

在當前復雜的多域作戰中，白圖是指揮官了解威脅及其對任務的影響的關鍵因素。建模和仿真(M&S)與數據科學(DS)可以支持 a)最新的白圖開發 b)SME的分析工作，估計任何指揮級別的軍事行動的相關風險。本文討論了北約實施的M&S和數據科學用例，以支持SACEUR的責任區(AOR)彈性風險表述。開源數據經過分析、結構化和操作，以自動方式和按需生成與彈性7基線要求(7BLR)相關的地理參考數據/信息，涵蓋政府的連續性、能源供應、人員流動、食品和水、大規模傷亡、通信系統和運輸系統在JFC的AOR。它作為預測 SACEUR運營風險的北約彈性模型的輸入。系統動力學范式被用來開發北約彈性模型，作為在戰略層面處理定性和定量輸入數據和抽象彈性語言的混合的理想方法。戰略沖擊會影響白圖狀態的當前和未來。實施機器學習技術來估計戰略沖擊參數。該原型已在最終用戶的實驗中使用，并且已確定驗證步驟。

摘要

達爾豪西大學大數據分析研究所、加拿大國防研究與發展研究所 (DRDC) – 大西洋研究中心和加拿大通用動力任務系統 (GDMS-C) 成功向加拿大自然科學與工程研究委員會 (NSERC) 提出申請， 促成了一個為期三年的資助項目，名為自動監控海軍信息空間 (AMNIS)。 AMNIS 啟動會議于 2020 年 10 月 14 日舉行，眾多教授、國防科學家和 GDMS-C 技術人員參加了會議。會議確定了三個組織的多項行動。與 DRDC 和 GDMS-C 相關的一項行動是需要與任務相關的情景來幫助指導預期的研究。因此，DRDC 率先描述了一個具有代表性的海陸情景，這將使研究人員能夠更好地了解與 AMNIS 相關的潛在研究途徑。開發的場景涉及由加拿大皇家海軍 (RCN) 和加拿大陸軍 (CA) 執行的加拿大人道主義任務。任務是向最近遭受自然災害襲擊的國家分發食品和醫療用品。敵對勢力也試圖竊取物資。該場景描述了通過更好的處理技術和決策來改進信息流、共享和使用的需求。該方案旨在引發進一步的討論并幫助鞏固 AMNIS 參與者的研究主題。

對國防和安全的意義

AMNIS 項目將推動國防界在機器學習、深度學習、人工智能、可視化的許多方面、弱勢網絡上的信息共享、基于場景的決策以及人類績效建模和團隊合作方面的知識。這里描述的海洋/陸地情景旨在激發支持這些主題的研究途徑。

摘要

當代和新出現的安全威脅以及從最近的軍事行動中吸取的教訓已經證明，為了在傳統的物理領域（陸地、空中、海上、太空）實現作戰目標，確保在非物理領域的主導地位至關重要，即網絡空間、電磁環境（EME）和信息環境。因此，除了物理作戰領域之外，在非物理領域取得優勢的能力對于實現戰役的軍事和非軍事目標具有決定性意義。

作戰人員將面臨消除沖突，協作，同步和整合行動的挑戰，以實現并發揮協同效應以應對多種威脅，其中可能還包括來自每個作戰領域對手的武裝沖突閾值以下的行動，包括非物質的。

本文探討了作戰環境聯合情報準備 (JIPOE) 作為支持聯合作戰規劃、執行和評估的主要工具的作用和意義，從而有助于多域作戰 (MDO) 的同步和協調。在這方面，基于政治、軍事、經濟、信息、基礎設施-物理、時間(PMESII-PT)方法，不可能將對當代作戰環境(OE)的分析局限于物理領域及其與非物理領域的關系。相反，作者們相信，確定一種合適的方法來關注在非物理領域單獨或聯合進行的活動影響，它們在PMESII-PT所有領域的相互融合和實際操作領域的相關性，將大大有助于友軍識別和評估對手的重心(COG)、關鍵弱點、意圖和行動路線(COAs)的能力，包括各自的指標。JIPOE將為聯合部隊指揮官(JFC)提供OE的整體視圖，將與戰術層面密切合作、共享和開發，通過結合不同領域的能力，應該能夠壓倒對手的部隊。這種集中控制和分散執行的方法將有助于在作戰和戰術層面之間產生協同效應。

引言

未來的軍事行動將以物理和非物理層面的融合為特征，眾多不同的行為者將在其中運作。任何部隊都需要適應極其復雜的作戰環境和大量的作戰變量，需要適應性地使用一系列武器系統來產生致命和非致命的效果。因此，除了物理作戰領域（即陸地、空中、海上和太空），在非物理領域（網絡空間、EME、信息環境）取得優勢的能力將對實現戰役的軍事和非軍事目標具有決定性意義[1, p.280]。

OE是影響能力運用和影響指揮官決策的條件、環境和影響因素的綜合體[2, p.3]。了解OE的因素和條件不僅是所有計劃活動，特別是行動設計的關鍵前提，也是友軍保護和許多其他相關任務的關鍵前提[3, p.41]。

JIPOE代表了一種系統的方法，用于分析有關OE和對手的信息。它可以應用于全部的軍事行動。指揮官和參謀部在危機背景、根本原因和具體動態方面，對戰區形成共同的理解和整體的看法。它使指揮官能夠直觀地看到問題的程度，以及他們如何塑造和改變OE，使之成為他們的優勢，這將為他們的決策提供信息[2, p.3-5]。

JIPOE產品極大地促進了聯合（即作戰）層面的軍事行動的規劃和執行。現代軍隊，特別是北大西洋公約組織（NATO）內的軍隊，幾十年來在討論跨領域（陸、海、空）的協調行動時一直使用聯合這一術語。如今，由于全球安全環境的巨大變化以及俄羅斯和中國日益增長的野心，為了挑戰潛在的同行對手，需要采取多領域的方法。在傳統的戰爭門檻下，盟國及其合作伙伴已經受到了跨越物理和非物理領域的持續攻擊[4, p.2]。MDO一詞不同于聯合行動，因為它旨在關注跨越多個領域的行動，而不考慮服務的歸屬，不一定是由多個部門進行的行動[5，p.49]。

圖1:支持聯合行動的當前JIPOE流程的可視化。

圖2:提出支持MDO的JIPOE過程方案。