美军联合全域指挥控制发展动向及影响分析

2022-11-07 03:08李晓文
火力与指挥控制 2022年4期
关键词:军种全域空军

方 芳,李晓文,李 硕

(1.中国电子科学研究院,北京 100041;2.中电莱斯信息系统有限公司,南京 210007)

0 引言

联合全域作战(JADO)是美国新军事战略确定的、面向大国间高端对抗的作战形态,本质是协调应用陆、海、空、天、网各军种、各战域的作战能力,遂行高效的一体化作战,指挥控制能力是其中的决定性因素。为此,2019 年美军提出联合全域指挥控制(JADC2)概念,旨在把各军种指挥控制系统连接成一体化指挥控制网络,在所有作战域之间实现迅速、无缝的信息交流。

联合全域指挥控制由美军联合参谋部指挥、控制、通信、计算机和网络部门(J-6)提出,目标是通过实现传感器、通信网络和指挥决策系统的融合,让陆、海、空、天、网各作战平台和武器系统之间共享战场态势感知数据,确保针对威胁作出最有效、最致命的响应,将美军的“联合能力”提升到新的水平。其核心是建立一个基于云的战场物联网,运用人工智能和机器学习技术,以远远超出目前所能达到的速度和精度,融合来自传感器和其他来源的大量数据,利用各个域的能力以及与任务合作伙伴的协作,在竞争和冲突中夺取信息优势。自提出以来,美军从组织管理、作战条令、系统研制、技术开发和演示试验等各个层面,积极推进联合全域指挥控制发展并取得多项突破。

1 发展动向

美国防部2019 年组建跨职能团队统筹推进联合全域指挥控制发展,各军种设立了专门的支撑计划,开展大规模先期技术研发和联合作战演示试验。在国防部高层强力推进与各军种通力配合下,联合全域指挥控制进展超乎预期。

1.1 美空军“先进作战管理系统”取得重要突破

“先进作战管理系统”由美空军2016 年提出,最初目标是发展多平台、分布式侦察与指挥控制网络,以取代E-3、E-8 等大型预警指挥控制平台。该项目2019 年被列为美军联合全域指挥控制先导项目,目标演变为构建分布式作战系统族,通过韧性通信网络连接陆、海、空、天、网的有人/ 无人作战单元,获取并融合各种传感器数据,为联合作战部队提供更有效的作战管理与指挥控制。该系统是基于网络的分布式系统,采用开放式架构,可快速嵌入人工智能、大数据、云计算等先进技术成果,自主融合多域信息,绘制统一战场态势图;具有战役、战术多层次通信能力,为联合作战部队提供高效的多域作战管理与指挥控制能力,缩短决策与行动周期。

美空军目前未制定“先进作战管理系统”总体计划和正式的能力需求,而是通过对实现联合全域指挥控制所需的能力进行分解,确定了其技术架构,通过不断技术迭代和演示试验来推进其发展。该技术架构包括7 种技术类别(数字体系架构与标准和概念开发、传感器集成、数据、安全处理、连通性、应用、效果集成)和28 种产品(包括先进传感器、基于云的数据库、新型网关、智能算法等),这些技术和产品采用开源数据标准构建,具备互操作性,对所有军种开放应用,并根据实际情况不断调整。美空军2020 年已授予90 多家企业合同,用于开发这些技术和产品,2021-2025 年拟安排32.62 亿美元用于“先进作战管理系统”研发与采购。2019 年12 月-2021 年2 月,美军已开展4 次“先进作战管理系统”试验,验证了该系统用于多军种、多战域作战单元快速共享态势信息并实施一体化指挥控制的潜力。

2019 年12 月的第一次试验,验证了陆、海、空三域间的信息共享。美空军用QF-16 无人靶机模拟来袭巡航导弹,战场探测系统迅速将目标数据共享给空军F-22 战斗机、空军/海军F-35 战斗机、海军“托马斯·哈德纳”号驱逐舰、一支配装“海玛斯”火箭炮的陆军部队以及特种作战部队;目标数据随同参试平台信息实时汇集并直观显示在作战控制室屏幕上。

2020 年8 月底的第2 次试验,验证了基于安全云的多域态势共享以及基于人工智能的指挥控制应用。试验中,由美空军BQM-167 无人靶机模拟来袭巡航导弹,作战体系扩展至太空和网络空间,由多种现有和新型传感器组成的分布式传感器网对来袭目标进行探测、跟踪、识别和引导攻击。通过云、5G 网络、“星链”卫星互联网共享数据,利用智能算法进行精确目标识别和高效辅助决策,引导陆军榴弹炮、空军无人机载导弹等多个武器系统对目标进行了成功拦截。

2020 年9 月中下旬的第3 次试验,是在美国本土外的首次大规模联合试验,重点关注印太司令部联合部队的持续可靠信息连通。试验由一艘退役护卫舰作靶舰,多架海军空军飞机、多艘巡洋舰、一艘核潜艇共享态势信息,最终由核潜艇发动攻击,击沉了靶舰。美海军巡洋舰还利用海军陆战队提供的目标数据,用一枚“战斧”巡航导弹攻击了关岛附近的一座岛屿。

2021 年2 月底的第4 次试验,首次纳入了美国之外的军事力量,包括英国、荷兰和波兰空军,联合全域指挥控制也因此加入了“联盟”(combined)一词,英文缩写变为CJADC2。此次试验中,美空军F-15 战斗机接收了第603 航空作战中心提供的指控信息,发射“联合空地防区外导弹”击中目标;美空军与荷兰空军F-35 战斗机之间建立了联系。

1.2 美陆军“融合计划”演示多项能力

2020 年美陆军启动“融合计划”,旨在通过一年一度的跨域融合演习活动,试验支撑联合全域指挥控制的系统装备、赋能技术及相关战法,利用下一代人工智能、韧性网络、先进软件和自主无人系统等,构建起一种更加高效且成本更低的战场网络,连接各战域作战资源,提高杀伤链效率。2020 年8-9 月开展的“融合计划2020”演习中,美陆军“战术目标瞄准访问节点”(TITAN)原型系统,成功接受、处理了来自低轨侦察卫星的目标数据,并将瞄准信息传递给火控单元,将侦察打击时间从15 min 缩短至不到1 min。“战术目标瞄准访问节点”(TITAN)是一种可拓展的远征情报处理地面站系统,将整合陆军大量分散战术地面站和传输设施的能力,综合利用空间、空中、地面传感器,直接向火力网提供目标数据,并利用人工智能和机器学习技术对大量数据进行筛选处理,使作战人员能在战场上快速作出决策。“融合计划2021”重点演示基于云的网络体系、自主目标探测识别和优先级排序、智能化的战场态势生成与理解等能力;“融合计划2022”将纳入美陆军多域特遣部队、旅级战斗部队以及盟军、伙伴国任务指挥要素,将更多技术和资产融合进来。

1.3 美海军启动“超越计划”

2020 年10 月美海军启动“超越计划”,旨在开发先进通信网络、基础设施、数据架构、分析工具等,支撑实现分布式海上作战和联合全域指挥控制。美海军近年着力发展的分布式海上作战概念与联合全域指挥控制的基本思想是一致的,即综合运用广泛分布在战区内不同地域、不同作战域、不同平台上的战力,遂行对海打击,形成和维持制海能力。在该概念牵引下,美海军持续推进“海军综合防空火控系统”(NIFC-CA)、“统一海上网络与体系服务”(CANES)等升级,旨在将舰船、潜艇、飞机和卫星等要素连接构成分布式网络,将传感器和射手高效连接,实现军种内不同武器平台之间的协同。面向联合全域指挥控制的更高要求,美海军一方面对这些系统继续升级完善,另一方面积极寻求跨军种、多战域的融合,2020 年成功演示了“海军综合防空火控系统”与美陆军“联合对地攻击巡航导弹防御高空联网传感器系统”(JLENS)的集成。

1.4 美太空和网络空间力量积极探索融入

美国防部希望利用太空发展局正在打造的下一代“国防太空体系架构”,为联合全域指挥控制提供实时、无缝的全球信息获取能力。该架构是以低轨卫星为主的新型太空架构,由传输层、跟踪层、监视层等7 个功能层构成,可提供弹性、灵活和敏捷的军事传感与数据传输能力,计划2022 年发射数十颗卫星,到2026 年将约有1 000 颗运行卫星,实现全球覆盖;2020 年已启动传输层的数据中继卫星和跟踪层的导弹预警卫星建造工作。2020 年5月,美国防部长提出要探索利用该架构的传输层卫星来连接各军种指挥控制系统,为全球范围内联合全域作战行动提供泛在的信息传输渠道。此外,该架构跟踪层、监视层所具备的全球、全时侦察预警能力,也将成为联合全域指挥控制的重要支撑。

美网络部队依托“联合网络指挥控制系统”,为执行网络空间作战的所有层级作战部队提供综合的网络空间指挥控制能力,以支持网络任务部队和作战司令部之间的规划与协同。该系统还将实现网络空间指挥控制与各军种和其他国防机构指挥控制网络的集成,缩短规划时间,提高决策速度。2020年8 月,美空军和太空军表示正在把网络传感器数据添加到“统一数据库”,帮助美军洞悉对手攻击美国网络的地点和方式。

2 影响分析

综合研判,联合全域指挥控制将会是美军近年来提出的军种思想最统一、推进速度最快的联合概念,将从根本上改变美军指挥控制体制,推动美军联合作战进入全域要素融合的新阶段。

2.1 实现战场态势感知数据的高效跨域融合

美军当前的跨域态势感知能力依赖于数量相对较少的昂贵高科技专用系统,不支持在所有领域充分交互和数据融合,各军种之间缺乏简便安全的数据共享机制。联合全域指挥控制将连接陆、海、空、天、网各域广泛、分散部署的情报感知平台,结合人工智能技术的深度赋能和天地一体化网络的信息交互,使决策者能够清晰洞察多域数据之间的相互关系;将实现各作战平台间无缝的“机器- 机器”消息转换与通信,使各军种能够灵活调用非自身建制的传感能力,形成及时、精确、统一的通用作战图。这种跨域融合的态势感知体系将为美军带来极大信息优势,在作战中将迅速转化为决策优势和行动优势。

2.2 实现跨军种、跨战域的智能化作战指挥

美军现行跨军种远程目标选取和火力支援过程中,军种之间需要通过持续监控大量基于互联网的多线程沟通程序、再手动将数据转移或输入至军种各自的系统中才能完成任务,这一过程耗时长且易引入人为错误。联合全域指挥控制将全面改革美军作战指挥方式、指挥权限和指挥控制架构,从根本上改变“烟囱式”的作战模式,从作战规划时就充分考虑所有领域的融合,并在整个执行过程中在全域范围内动态调整和再分配任务;通过综合运用人工智能、自主性技术等进行人机协作、自主决策,使指挥官尤其是缺乏资源的低级别指挥官能够管理快速、复杂的作战,控制分布式部队,随环境或对手行动变化而动态调整作战方案。这将大幅提升美军作战指挥效能、缩短决策流程,支持美军实施智能决策、快速打击、精确攻击。

2.3 实现高复杂度、柔性灵活的体系化对抗

美军认为,当前全战区集中式指挥控制架构限制了美军向对手施加困境的数量和速度,限制了指挥官的决策速度以及动态管理部队实施机动作战的能力,无法应对未来高强度、高速度的体系化对抗。联合全域指挥控制将所有域的传感器与射手互连,目的是增强武器平台之间的可组合性,创造出更多的杀伤效果,使美军的作战行动更加不可预测。该体系实际上是以“相对复杂度”为武器,即让对手即便通过“观察”掌握了己方的态势信息,也难以判别作战意图,进而难以确定打击重心和防御方向,给对手造成“决策困境”,有望达到“不战而胜”的目的。

3 结论

尽管创建一个真正的联合全域指挥控制网络还有相当漫长的过程,但从美军重视程度以及相关项目研发进展来看,联合全域指挥控制将稳步、迅速推进,部分能力将很快进入实际应用。从中得到如下几点启示:

一是高度重视作战概念开发,以作战概念引领能力建设。作战概念创新牵引着作战样式演进和装备体系变革,只有思想上高于对手,才能做到战术战法上优于对手、装备能力上领先于对手。美军一直对作战概念创新予以高度重视,新的国防和军事战略确定后,提出了“多域作战”、“分布式海上作战”、“马赛克战”等一系列概念,以引领新军事能力的发展,这些概念的思想汇聚形成了联合全域作战和联合全域指挥控制,美军以“边干边试边用边改”的模式推进联合全域指挥控制快速迭代发展,这种模式取得了很好的成效。

二是系统推进武器装备发展,以前沿技术赋能作战体系。为实现联合全域指挥控制,美军成体系推进各类武器系统现代化发展:通信网络向广域覆盖、韧性灵活演进;传感器网络向分布协同、跨域融合转变;发展一体集成、高度智能的指挥控制系统;研制低成本、多样化、自主程度高的武器平台;快速嵌入人工智能、大数据、云计算等先进技术。美军通过创新性指挥架构和智能化技术,对这些装备、平台、系统进行1+1>2 的整合,以此实现作战力量跨域集成、作战体系灵活构建、作战样式复杂多变。

三是推动装备研制现代化变革,以敏捷开发支撑快速迭代。为实现联合全域指挥控制的分布、分层的指挥控制架构,指控、通信、保障等系统装备必须更加分散化部署,具备互操作性和协同能力。因此,美军在相关系统装备研制中采用开放式体系架构,利用数字工程方法,实现快速开发与快速迭代。以“先进作战管理系统”中的“同一武器”项目为例,该项目开发了武器平台参考模型、产生和积累了权威数据源,采用数字孪生技术,集成政府、行业和学术界的最佳实践和标准,具有灵活、模块化、可重用、智能化等特点,在不到一年时间内就研发出原型系统,并以几个月为周期迅速迭代。

猜你喜欢
军种全域空军
历史传统、官兵结构与ROTC军官占比的军种差异
联合全域作战:美军军力新引擎
岁末话“空军”
《2017全域旅游发展报告》发布
全域旅游嘉年华我在黔南等你!
“第二炮兵”属于军种,还是兵种
空军八一飞行表演队