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美軍聯(lián)合全域指揮控制變革研究

2024-05-13 06:26彭玉婷李禎靜戴鈺超王詩煒
軍事文摘 2024年9期
關(guān)鍵詞:全域空軍架構(gòu)

彭玉婷 李禎靜 戴鈺超 王詩煒

2019年以來,美軍積極統(tǒng)籌各方力量,全面推進(jìn)聯(lián)合全域指揮控制能力建設(shè),推動聯(lián)合全域指揮控制從概念向作戰(zhàn)能力加速轉(zhuǎn)化,整體呈現(xiàn)“跑步前進(jìn)”的發(fā)展態(tài)勢。

變革舉措

為加速推動聯(lián)合全域指揮控制發(fā)展變革,美國防部、各軍種根據(jù)各自特點(diǎn)和存在問題,分別聚焦概念內(nèi)涵、數(shù)據(jù)環(huán)境、作戰(zhàn)系統(tǒng)、部隊(duì)編制等多個方面采取行動,整體取得較好效果。

美國防部層面一是推動聯(lián)合全域指揮控制向聯(lián)盟聯(lián)合全域指揮控制轉(zhuǎn)變。這一變化反映了美軍連接合作伙伴與盟友的需求。聯(lián)盟聯(lián)合全域指揮控制將把來自各軍種、合作伙伴和盟友的,以數(shù)據(jù)為中心的信息,連接到一個軍事物聯(lián)網(wǎng)中,使有關(guān)人員可以隨時隨地獲取信息,以便在戰(zhàn)場上快速決策。將盟友納入聯(lián)盟聯(lián)合全域指揮控制體系,可提高部隊(duì)分散性以及實(shí)現(xiàn)信息主導(dǎo)和總體決策優(yōu)勢的能力。

二是短期聚焦新系統(tǒng)與遺留系統(tǒng)共存。聯(lián)合全域指揮控制關(guān)注通用和開放標(biāo)準(zhǔn),并確保新系統(tǒng)和技術(shù)開箱即用,但這是長期的重點(diǎn)。由于國防預(yù)算的限制,從短期來看,美軍不可能全面更換相關(guān)的所有系統(tǒng)和能力,新系統(tǒng)需要與現(xiàn)有系統(tǒng)一起工作。因此,短期內(nèi)美軍聯(lián)合全域指揮控制的工作重點(diǎn)將是開發(fā)連接現(xiàn)有系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)和接口。

三是建立零信任環(huán)境。安全性是聯(lián)合全域指揮控制的基石。美軍必須擁有一個能夠跨越各單位安全邊界的零信任環(huán)境,以便各軍種之間能夠相互協(xié)作。零信任本質(zhì)上假設(shè)所有用戶都是潛在威脅,必須持續(xù)進(jìn)行身份驗(yàn)證,國防部官員強(qiáng)調(diào)這一概念對于聯(lián)合全域指揮控制至關(guān)重要。實(shí)施零信任戰(zhàn)略,可使網(wǎng)絡(luò)安全邊界進(jìn)一步擴(kuò)展,防止用戶、設(shè)備在獲得網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限后在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的惡意行為;并增強(qiáng)態(tài)勢感知能力,為資源使用提供更多的可見性,增強(qiáng)攻擊的可檢測性,產(chǎn)生更加及時有效的響應(yīng);此外增加數(shù)據(jù)的機(jī)密性,通過增強(qiáng)的訪問控制和加密,數(shù)據(jù)在面對內(nèi)部和外部入侵都更加安全。

四是構(gòu)建數(shù)據(jù)集成層。數(shù)據(jù)集成層是美國防部首席數(shù)字與人工智能辦公室主導(dǎo)的項(xiàng)目,旨在解決跨軍種數(shù)據(jù)互連互通問題,以提高指揮控制所需數(shù)據(jù)的質(zhì)量、可訪問性和互操作性。目前聚焦三項(xiàng)工作:確定國防部數(shù)據(jù)集成的當(dāng)前技術(shù)基線和作戰(zhàn)部隊(duì)的技術(shù)需求;在現(xiàn)有戰(zhàn)略和戰(zhàn)役級聯(lián)合指揮控制架構(gòu)中對數(shù)據(jù)集成層的設(shè)想進(jìn)行測試;制定支持?jǐn)?shù)據(jù)集成層的采辦策略。

美陸軍層面美陸軍圍繞網(wǎng)絡(luò)能力開展了大規(guī)模改革和探索,旨在推進(jìn)建立以數(shù)據(jù)為中心的陸軍,簡化戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)傳輸問題,并通過部署彈性的機(jī)動通信網(wǎng)絡(luò),提升戰(zhàn)場信息共享水平。

一是開展“師級行動單位”網(wǎng)絡(luò)改革。為響應(yīng)建設(shè)“2030年陸軍”的目標(biāo),向大規(guī)模作戰(zhàn)行動轉(zhuǎn)變,陸軍啟動了“師級行動單位”改革,改變過去20年一直以旅為基本作戰(zhàn)編隊(duì)的模式,過渡到以師級作為基本行動單位。2023年5月,美陸軍高層在闡述未來指揮控制變革原則及具體措施時表示,未來師級部隊(duì)要能根據(jù)需求找到數(shù)據(jù)源,基于數(shù)據(jù)編織和數(shù)據(jù)網(wǎng)格等融合多種技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)來捕獲大量相關(guān)數(shù)據(jù),將其可視化并轉(zhuǎn)化成有效信息用于指揮控制行動,從而保持部隊(duì)機(jī)動性并控制戰(zhàn)場。

聯(lián)合全域作戰(zhàn)的構(gòu)想場景

二是探索使用非密網(wǎng)傳輸敏感數(shù)據(jù)。美陸軍設(shè)想在營及營以下級使用非密IP路由網(wǎng)操作數(shù)據(jù),從而消除使用保密IP路由網(wǎng)傳輸敏感數(shù)據(jù)所面臨的復(fù)雜性問題。網(wǎng)絡(luò)加密手段能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)公開傳輸,這將在降低成本的同時提高操作便捷性和陸軍機(jī)動性,并有望提高戰(zhàn)場生存能力。然而使用非密網(wǎng)在陸軍領(lǐng)導(dǎo)人之間存在爭議。如果陸軍在非密網(wǎng)上傳輸敏感但非密數(shù)據(jù),就必須變革火力職能行使的既有方式。此外在營及營以下級使用這些數(shù)據(jù)的簡化方法是否會造成過高的作戰(zhàn)風(fēng)險,還有待商榷。

三是部署一體化戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)提高作戰(zhàn)機(jī)動性。美陸軍表示,要加快實(shí)現(xiàn)陸軍網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化,持續(xù)向美國、歐洲和太平洋各地部署具有冗余性、彈性、移動性和抗毀性的網(wǎng)絡(luò),并通過實(shí)驗(yàn)完善網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。目前陸軍正在研究2025和2026財(cái)年的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)迭代,計(jì)劃首先部署一體化戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)(ITN)。ITN將升級傳統(tǒng)指揮控制通信平臺,提供安全的移動通信,為數(shù)據(jù)傳輸和決策建立更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)。

美海軍層面美海軍大力發(fā)展一種“隔空軟件交付”能力,可快速實(shí)現(xiàn)能力升級,將在“對位壓制工程”中發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用;同時,為解決聯(lián)合全域指揮控制異構(gòu)系統(tǒng)通信問題,美海軍正嘗試用軟件定義無線電替代物理網(wǎng)關(guān),方便用戶選擇并切換通信鏈路。

一是優(yōu)化、加速軟件交付,加快艦隊(duì)升級。這種能力使海軍可以在出海測試期間就對軟件進(jìn)行即時升級,而不用再等到艦艇回港后再進(jìn)行。上述快速交付軟件的能力是通過“應(yīng)用兵工廠”等工具實(shí)現(xiàn)的?!皯?yīng)用兵工廠”是對位壓制工程云端軟件庫建設(shè)工作的一部分。系統(tǒng)管理員和操作員通過“應(yīng)用兵工廠”,可快速地遠(yuǎn)程搜索、發(fā)現(xiàn)、下載安裝和管理所選平臺應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、自動化的軟件部署。

二是使用軟件定義無線電和網(wǎng)絡(luò)提高通信效率,并縮小指揮控制基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模。當(dāng)前,美海軍正嘗試用軟件定義無線電來替代物理網(wǎng)關(guān),這將使不同通信網(wǎng)絡(luò)的用戶能夠以一種雙方都能理解的方式進(jìn)行通信。借助軟件定義的網(wǎng)絡(luò),部隊(duì)中的任意節(jié)點(diǎn)可使用不同的通信網(wǎng)絡(luò),從而保持通信的暢通。相比之下,對手的干擾系統(tǒng)只能以特定的頻率或波形運(yùn)行,因此難以同時干擾每個通信網(wǎng)絡(luò)。美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)司令認(rèn)為,轉(zhuǎn)向軟件定義的通信和網(wǎng)絡(luò)對于縮小指揮控制基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模至關(guān)重要,更小尺寸的系統(tǒng)對平臺的物理空間要求更低。

美空軍層面雖然先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)一直是美空軍實(shí)現(xiàn)聯(lián)合全域指揮控制愿景的主要計(jì)劃,但隨著時間的推移,美空軍認(rèn)為先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)已無法涵蓋其聯(lián)合全域指揮控制全部工作,因此啟動了“空軍部戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)”,并成立了新的計(jì)劃管理辦公室,共同幫助美空軍概念落地并融入美國防部聯(lián)合全域指揮控制工作。

一是啟動“空軍部戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)”,擴(kuò)大先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)范疇。2023年春,美空軍負(fù)責(zé)采辦、技術(shù)和后勤的助理部長宣布了一項(xiàng)總體計(jì)劃——“空軍部戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)”,旨在建立一個戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)來統(tǒng)一美空軍部聯(lián)合全域指揮控制工作。2024財(cái)年預(yù)算請求中已提出了這個新術(shù)語,反映了空軍對先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)范圍不夠廣泛、無法滿足聯(lián)合全域指揮控制需求的認(rèn)知。

二是成立新計(jì)劃執(zhí)行辦公室。美空軍于2022年秋成立了指揮控制、通信和戰(zhàn)斗管理計(jì)劃執(zhí)行辦公室(C3BM),負(fù)責(zé)推進(jìn)先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)建設(shè)工作。該辦公室整合了快速能力辦公室和首席架構(gòu)師機(jī)構(gòu)所擁有的先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)采辦權(quán)限,為該系統(tǒng)各組成部分提供了一個牽頭機(jī)構(gòu),有利于先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)作為一個列檔項(xiàng)目來發(fā)展,并簡化與其他武器系統(tǒng)連接的流程。

美太空軍層面美太空軍正與空軍加強(qiáng)合作,針對聯(lián)合全域指揮控制的敏捷數(shù)據(jù)架構(gòu)、彈性通信網(wǎng)絡(luò)兩大能力需求進(jìn)行開發(fā)和部署。

一是布局聯(lián)合全域指揮控制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能力建設(shè)項(xiàng)目。聯(lián)合全域指揮控制的首要能力需求是建立一個強(qiáng)大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用以支持各軍種“了解如何利用信息”和“數(shù)據(jù)需要從整個國防部流向何處”。2023年3月,美太空系統(tǒng)司令部授出9億美元的太空指揮控制項(xiàng)目數(shù)據(jù)軟件服務(wù)合同,支持作戰(zhàn)人員有效集成和管理來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)跨梯隊(duì)和任務(wù)的應(yīng)用程序交付、深入分析和制定數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策。

Link-16數(shù)據(jù)鏈鏈接多種平臺和武器,并真正改變了空戰(zhàn)

“區(qū)域拒止協(xié)同作戰(zhàn)”設(shè)想圖

二是階段化推進(jìn)聯(lián)合全域指揮控制天基“骨干”通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。聯(lián)合全域指揮控制的第二個能力需求是彈性網(wǎng)絡(luò),以確?!澳軌蛟诟蠓秶牟筷?duì)之間實(shí)現(xiàn)連接”。美太空發(fā)展局的“面向作戰(zhàn)人員的擴(kuò)散型太空體系架構(gòu)”項(xiàng)目,目標(biāo)是每兩年發(fā)射一批衛(wèi)星,建立近地星座,為聯(lián)合部隊(duì)持續(xù)提供天基能力。

變革特點(diǎn)

聯(lián)合全域指揮控制是美軍針對均勢對手的高端沖突和作戰(zhàn)環(huán)境的變化,提出的下一代指揮控制體系架構(gòu),總體上以“云、網(wǎng)、端”3層技術(shù)架構(gòu)為基礎(chǔ),以“國家、戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)術(shù)”3級組織架構(gòu)為支撐,以賦能“指控、火力、情報、機(jī)動、防護(hù)、保障、信息”7大聯(lián)合職能域?yàn)楹诵?,極力謀求智能主導(dǎo)、聯(lián)合全域的信息、認(rèn)知、決策和行動優(yōu)勢,其主要變革具體表現(xiàn)為以下方面。

聯(lián)合作戰(zhàn)規(guī)劃模式由單域聯(lián)動向全域融合轉(zhuǎn)進(jìn)。聯(lián)合全域指揮控制從作戰(zhàn)規(guī)劃初期就集成考慮所有作戰(zhàn)域,并在作戰(zhàn)過程中有權(quán)進(jìn)行任務(wù)動態(tài)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)真正的全域作戰(zhàn)要素融合,將徹底轉(zhuǎn)變美軍現(xiàn)行的“單域?yàn)橹?、他域?lián)動”的聯(lián)合作戰(zhàn)規(guī)劃模式。2020年4月,美國會研究服務(wù)處發(fā)布《國防能力:聯(lián)合全域指揮控制》報告,提出“聯(lián)合全域指揮控制將使指揮官能夠更快地了解戰(zhàn)場,比對手更快地指揮部隊(duì),在多個作戰(zhàn)域發(fā)揮同步作戰(zhàn)效應(yīng)”。

指揮控制模式由“人在回路中”向“人在回路上”轉(zhuǎn)變。在未來的聯(lián)合全域作戰(zhàn)中,美軍的自主系統(tǒng)能夠獨(dú)立完成態(tài)勢感知、作戰(zhàn)意圖領(lǐng)會、行動方案生成、方案優(yōu)選、計(jì)劃制定和火力打擊等活動,指揮官的角色從“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”時代的“人在回路中”向未來的“人在回路上”轉(zhuǎn)變。2019年2月,DARPA開展“拒止環(huán)境協(xié)同作戰(zhàn)”項(xiàng)目測試,成功演示了無人機(jī)集群在通信受干擾、GPS拒止環(huán)境中自主協(xié)同遂行作戰(zhàn)任務(wù)的能力,使“需要多人操作1架無人機(jī)”轉(zhuǎn)進(jìn)為“一人同時操縱6架以上無人機(jī)”。

戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)形態(tài)由軍種獨(dú)立的“煙囪式”網(wǎng)絡(luò)向全域互聯(lián)的“網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)”轉(zhuǎn)變。2021年8月,美國戰(zhàn)略與國際問題研究中心發(fā)布《作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)與未來部隊(duì)之作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)》報告,表示美軍各軍種、作戰(zhàn)司令部根據(jù)各自需求開發(fā)出多個“煙囪式”網(wǎng)絡(luò),相互之間無法協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)互操作性和彈性,如何實(shí)現(xiàn)這些網(wǎng)絡(luò)的鉸鏈成為聯(lián)合全域指揮控制需要解決的重點(diǎn)問題。

美軍要求指揮官快速掌握戰(zhàn)場情況,并發(fā)揮多域融合優(yōu)勢

軟件架構(gòu)由“功能相對固化、升級不夠靈活、應(yīng)用相對集中”向“需求可定義、硬件可重組、軟件可重配、功能可重構(gòu)”開放式軟件架構(gòu)轉(zhuǎn)變。近年來,美軍軟件定義技術(shù)發(fā)展迅速,軍事應(yīng)用已從最初的通信領(lǐng)域逐步擴(kuò)展到雷達(dá)、電子戰(zhàn)、導(dǎo)航等多個領(lǐng)域,逐步形成“軟件定義一切”的新型發(fā)展模式,進(jìn)而有望實(shí)現(xiàn)“射頻數(shù)字化+功能軟件化+處理智能化”的電子信息系統(tǒng)通用架構(gòu)。展望未來,在“軟件定義一切+人工智能”的技術(shù)驅(qū)動下,可大幅簡化系統(tǒng)硬件組成,縮短技術(shù)研發(fā)周期,精簡系統(tǒng)型譜,逐步實(shí)現(xiàn)偵、干、探、通等系統(tǒng)平臺的軟件化、統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化,進(jìn)而大幅縮減戰(zhàn)場上的物理要素,最終邁向“要素網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)智能化、能力涌現(xiàn)化”的新形態(tài)。

安全架構(gòu)由網(wǎng)絡(luò)邊界防護(hù)向零信任的數(shù)據(jù)安全防護(hù)轉(zhuǎn)變。隨著美軍用戶和終端數(shù)量的不斷增加,美軍網(wǎng)絡(luò)被攻擊點(diǎn)不斷增加,迫切需要將現(xiàn)有基于“邊界”的安全防御模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝啦恍湃?、始終驗(yàn)證”的“零信任”模式,改變“邊界”防御模式“內(nèi)網(wǎng)絕對安全”的假設(shè)。2021年5月,美國防部發(fā)布《國防部零信任參考架構(gòu)》,明確表示國防部下一代安全架構(gòu)將以數(shù)據(jù)為中心、基于零信任原則。

“無人系統(tǒng)綜合戰(zhàn)斗問題21”演習(xí)中的MQ-8B無人直升機(jī)與MH-60S直升機(jī),準(zhǔn)備遂行偵察監(jiān)視和協(xié)同反潛任務(wù)

美軍聯(lián)合作戰(zhàn)正在向著全域融合轉(zhuǎn)進(jìn)

云架構(gòu)由單云向多云、中心云向邊緣云轉(zhuǎn)變。隨著未來聯(lián)合全域作戰(zhàn)對云的規(guī)模需求不斷提高,美國防部最初規(guī)劃的單一云平臺的“聯(lián)合企業(yè)防御基礎(chǔ)設(shè)施”已無法滿足未來作戰(zhàn)需求。2021年7月,國防部宣布取消該計(jì)劃,同時啟動多云/多供應(yīng)商的“聯(lián)合作戰(zhàn)云能力”。此外,美國防部加強(qiáng)前線云平臺的部署,通過足夠的本地存儲、計(jì)算和分析能力,執(zhí)行現(xiàn)場級處理、加工和分發(fā),彌補(bǔ)傳統(tǒng)情報搜集、處理、加工和分發(fā)活動耗時過長的不足,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)至戰(zhàn)術(shù)邊緣的指揮控制。

結(jié)語

美軍聯(lián)合全域指揮控制著眼于大國競爭,致力于改變各軍種各自為政的指揮控制模式,提升聯(lián)合作戰(zhàn)規(guī)劃和執(zhí)行中的全域融合程度,將催生新的分層、分級的任務(wù)式指揮決策模式,牽引指揮控制系統(tǒng)進(jìn)一步向分布式、模塊化和智能化發(fā)展,是美軍試圖維持其全球軍事絕對領(lǐng)先地位的利刃。

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