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联合全域指挥与控制:在大国竞争中获胜的战术性边缘网络

 小飞侠cawdbof0 2023-02-11 发布于北京


 


简介:为探讨战术边缘网络和通信,美国Fuse Integration公司发布了《JADC2:在大国竞争中获胜的战术边缘网络》白皮书。报告以作战人员为重点,概述了美军在战术边缘面临的通信挑战,介绍了创新技术和创新举措。

本文根据《JADC2:Tactical Edge Networking to Win in Competition Great Power》报告编译,仅供学习交流参考。

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一、 在战术边缘下的联合全域指挥与控制(未来场景)  


       

在一个未公开的秘密地点,一支由美国海军陆战队员和熟练操作人员组成的精英团队准备沿着远征先进基地岛链进行空中插入。这支战术部队搭载在美国海军陆战队的主要突击支援飞机MV-22 “鱼鹰”上,并作为美海军陆战队新设计和组织的一个大型海军特遣部队的主要力量。

  这项任务的具体细节是保密的。然而,这支训练有素的队伍与其他联合部队一起在战术边缘上进行的前沿部署,以延迟、削弱或拒绝对手在该地区军事行为。操作人员则是美国在新全球作战模式的第一道防线,他们将共同精心设计一个综合的海上网络中战术节点,该网络主要包括:系列传感器、射手、海基和陆基后勤和空中支援中心、有人和无人的水面和水下战斗人员以及岸上和水上的作战行动中心。

为了取得成功,该部队和其他同样进行沿海行动的部队,依靠快速获取和不间断连接跨越空中、陆地、海上、空间和网络空间领域的系列重要信息。这些关键信息增强了态势感知、促进了决策,并使作战部队在面对同行对手威胁时,具备杀伤能力和生存能力。任务成功的关键则是作战单位之间的协作,涉及舰艇上的指挥和控制(C2)元件、岸上的分布式节点、配备精确武器的联合射手和大量的战术和国家传感器之间的协作。

促成这种复杂和完全一体化连接的是整个美军联合部队的多领域通信网络,即联合全域指挥与控制(JADC2)系统。

二、美国防部在大国竞争中对信息主导的愿景  


       

1 大国竞争对战术边缘任务的意义

美国、中国和俄罗斯通常被称为新的大国竞争(GPC),它们正在从贸易投资到世界各地的安全规范和技术进行斗争。在这种充满地缘政治色彩环境中,拥有最先进技术的一方不一定会赢得战斗胜利。相反,谁拥有最新、最准确和最易理解的数据谁将会获得最后的胜利。

当前,战术优势任务和胜利的关键是信息优势。在复杂的军事行动中,及时、有效和安全地交换战术信息,即从传感器到决策者再到射手则是发挥着重要作用。在大国竞争态势下,各国纷纷以非传统和不对称的方式挑战着军事力量,有效的指挥、控制、通信、计算机和信息的艺术和科学是军事单位在生产、保护和传输数据的方式。总而言之,将数据正确地从传感器传给最后的决策者才是成功的,同时决策者在信息管理和决策上的行动能力势必会超越对手。

2  美国防部对联合全域指挥控制的愿景

美国防部在应对来自各方威胁影响和控制的答案是JADC2。从概念上讲,这个联合全域指挥和控制系统是将来自陆、海、空、海军陆战队和太空部队等所有军种的传感器连接在一个单一的网络中。美国防部官员和战术边缘的操作人员认为,现有C2系统不足以满足当今复杂的作战环境要求。各军种普遍存在使用的系统不兼容的问题。分析其中原因,有两个关键的技术缺陷的是非常重要,一个是缺少共同的操作界面(COP),另一个是对连接“传感器到射手”能力的限制。

在美国陆军训练与条令司令部(TRADOC)发布的525-3-1 1手册中,美陆军Stephen J. Townsend将军强调:“联合部队需要一个操作界面(COP),即可视化和决策支持工具,可使任一部门、任一梯队、任何一任务区和分类级别中的指挥官,能够“向下选择”所需的信息类别,以做出明智的决定。这个界面还应该包括从所有支持部门向他们推送信息的技术手段”。JADC2被设想为联合部队提高信息收集和共享,加速决策周期,并试图做到比对手更快地发布命令。

3 美军在联合全域指挥与控制的倡议和做法

美军在现代化指控架构方面,预期是要实现在各级指挥官层级中的具有可操作的界面。该界面具有整个各域的能力,并可以实现在各军种之间的互操作。而这个综合网络,将依靠来自尖端的第五代武器的数据,如F-35联合攻击战斗机、美空军的F-22猛禽战斗机和美海军的宙斯盾作战系统,以及像F/A-18超级大黄蜂战斗机、B-52 轰炸机和一系列有人和无人驾驶的情报、监视和侦察系统。同时,当今生产的无人水面舰艇(USVs)也是这个传感器网络的组成部分。

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美空军在这一复杂的努力中起了带头作用,通过开发高级战斗管理系统(ABMS)来实现未来的全域作战。同样,美陆军对在网络现代化的努力表现在“会聚工程”,该项目旨在整合传统和现有系统,以实现联合互操作和信息共享。美海军、美海军陆战队和美国防部海洋管理机构,则是通过“超越计划”将JADC2概念融入计划中,利用人工智能和有人-无人系统开发一个新的舰队架构,以实现分布式海上和远征的先进基地行动。

4 为实现共同的目标进行的跨行业合作

尽管每个军种都在独自地推行JADC2,以满足其自身任务领域的具体要求,但每个军种都在利用其专业知识以实现整体的战略目标。

美参谋长联席会议首席信息官兼指挥、控制、通信和计算机/网络主任丹尼斯-克拉尔中将,目前正在负责JADC2有关工作。在一次国防技术峰会上,他提到:“在我多年的项目工作中,无论是这个项目还是类似的项目,我从未见过各部门在寻找解决这些问题的方法时如此合作,因为项目很复杂,在许多情况下项目成本昂贵,我们不可能做到一切,当然我们也不可能独自做到这一切。”

 也就是说,尽管整个美国防部共同目标是追求作战环境的网络化,并实现联合远征作战。但是,对美国各军种来说,实现将现代战场上的一切事物联系起来则是一项复杂的任务。

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三、JADC2在技术、战术和操作上的面临挑战


       

美国防部的一个关键目标是开发一个战场网络,并实现快速决策,这也是美军在现代战争计划中的目标。然而,对这样一个复杂的通信架构整合不是件容易的事。现美军军事部门使用的系统,并没有足够的带宽以满足现代战斗对先进威胁的要求。

1 面对不同传感器、系统平台和基础设施的挑战

由于战术边缘网络的复杂性和传感器的局限性,使其各自平台都存在一定的限制,也使这项工作在技术和战术上都面临着挑战。

例如:

1)F-35C缺乏与F/A-18无缝连接的能力,使得一个完全网络化的战场成为一个难以实现的目标;

2)美军在作战环境中管理信息的能力依赖老旧的网络链接,并且这些网络链接在不同的飞机、传感器和武器之间存在一定的差异性;

3)装配在飞机上的非隐形的E-8联合监视和目标攻击雷达系统(JSTARS),已经变得越来越容易受到对手的拦截和对机载指控系统的破坏;

4)联合军种间的作战平台与各联盟国之间的作战平台有着不同的通信模式,这在另一层面加剧了复杂性;

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美军在网络基础设施方面的问题也使情况进一步复杂化。美军的网络基础设施是在20世纪末设计的,结构陈旧,无法支持快速决策,严重限制了对关键信息的获取。借助新技术改造的战术飞机、地面\地下平台支持全域网络,成本高且时间长。

2 面对惯性架构与先进对手威胁的挑战

在非技术方面层面上,各军种需要解决如何在有争议的战斗空间信息管理方面的理论和组织方面的挑战。当前,普遍推行的集中式C2和分散式执行,也需要转变成为C2的架构,并考虑联合部队在现代社会中的分布式运作。同时,由于先进对手具有拥有攻击C2架构、节点和通信路径的动能和非动能手段,因此先进对手威胁的挑战也是客观存在的。

四、解决方案——通过行业合作,发挥信息优势


       

为实现美国防部连接网络,需要一个完全集成、多领域、信息密集型的作战环境,能够将联合远征部队的网络与无缝通信基础设施有效、可靠、安全地连接起来。同时,向对手武器交战区内、外的作战人员推送数据,这是空域的问题;由特定的武器系统承担对空中和导弹威胁的交战责任,则是规划任务的关键部分。这种新一代的战争方式方法使作战人员将更加有行之效,指挥控制中心也更不容易受到敌人的威胁。

1 信息获胜才是数字战斗空间中最关键的要素

美海军陆战队第38任司令David H. Berger将军在对美海军陆战队的规划指导中写道:“我们最具挑战性的对手已经发起了一种新的战争模式,其基础是开发和使用远程精确武器,以及与信息有关的能力。”在当今的数字战斗空间中,信息获胜才是最关键的。

Berger将军和美国防部的许多高级人员一样,他明白信息优势决定了现代战争的发展。2017年,时任美国防部长的詹姆斯·马蒂斯(James Mattis)通过引入“信息”作为新的联合职能(即第七个职能),强调了信息在大国竞争中的重要性。此前的六大职能,即C2、情报、运动和机动、火力、维持和部队保护,加入的信息职能标志着数据管理在现代战场上的首要地位和解决JADC2复杂程度的紧迫性。

信息技术的扩展和广泛使用继续影响着信息时代的军事行动和现代战争。不断变化的威胁,要求在正确的时间向正确的作战人员提供正确的信息;有效的解决方案必须能够压缩杀戮链的周期,并加速决策,以期实现信息优势的目的。

加速决策,才能获得等同于战斗力的信息优势。

增强的信息内容推进了战斗空间意识,通过快速感知、收集、分析和利用信息的手段将在战术和行动产生优势。

2 Fuse公司提出的解决方案

美国防部并不是唯一一个以追求作战环境网络化为目标的国家,尤其是在当今有争议的空间实现信息优势。一些政府承包商,如Fuse 集成公司正在创新通信、网络和计算解决方案,以改善分布式作战人员在信息、视频、文本和语音方面的共享。

Fuse公司组建了一支由工程师、技术专家和具有作战经验的前军事领导人团队,正在开发直观、灵活和有弹性的产品解决方案。这些产品解决方案超越了国家安全的要求,为机载、海上和地面环境提供持久的效用和改变游戏规则的结果。

FUSE作为专业的供应商同美国防部合作,正在建立创新的产品,以便在今天的分布式战场上获得并保持信息和决策优势,主要能力有:

1)提供快速获取信息以了解关键情况的途径;

2)加快传感器-射手-决策链的进程;

3)开发软件和硬件,以支持一个统一综合的联合网络;

4)实现签名管理;

5)确保系统的持久性和弹性;

6)通过数据增强来,提高杀伤力和生存能力。

总之,他正在增强对JADC2的驱动力。

五、JADC2的驱动力               


       

当前,美军正处在一个日益复杂、不断变化的战略环境,需要能够在所有领域和军事环境中进行高效沟通和快速行动,以保持在全球范围内的竞争优势,应对威胁。联合部队的作战人员之间需要能够安全地交流,并与指挥中心保持沟通,而不必停下来考虑互操作限制性等问题。

美国防部通过与工业界合作,利用网络、软件和技术上的进步,将设计创新的解决方案实现JADC2目标,并可靠地支持分布在空中、海上和地面间的信息共享。以一种新的规范模式,加速从“传感器到决策者再到射手”的周期,并最终实现战场优势。

再次回到战术边缘设想上。

未来,美海军陆战队和特种作战人员小组当在目标地登陆后,便争先恐后地建立起自己的前沿阵地,与联合部队在整个地区的复杂连接网络相连。这个前沿部署的单位,就像所有军种的战术单位一样,依赖于美国防部信息基础设施,在维持基本的网络服务的同时,能够在任何高风险的环境中接收、分享、保护和传播关键数据和作战信息。


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