美军联合全域指挥控制发展研究
2024-05-13李祯静彭玉婷王晓璇
李祯静 彭玉婷 王晓璇 袁 野
联合全域指挥控制是实现联合全域作战的关键所在,旨在基于开放的体系架构,集成各作战域的指挥控制资源,以更敏捷的感知、决策、行动,形成面向智能时代的信息优势、决策优势、行动优势。美军加速发展联合全域指挥控制,根本目标在于谋求高端战争的指挥控制优势,在中俄等对手武器平台越来越接近美军的条件下,拉大与对手的作战能力差距。
概念内涵
2019年,美参联会提出联合全域指挥控制概念,核心是构建连接“所有传感器、所有射手”的军事物联网,整合陆、海、空、天、网、电各域作战资源,实现跨域、跨军种的无缝信息传输,在对的时间、用对的武器、打击对的目标。
2019年12月,美国防部成立联合全域指挥控制跨职能团队,负责集中管理联合全域指挥控制相关工作;2020年3月,该团队发布《联合全域指挥控制高级作战视图》,将联合全域指挥控制定义为关于决策的艺术和科学,核心是基于开放式体系架构,集成运用人工智能/机器学习、云计算、跨域安全与共享等先进技术,面向国家、战区、战略3个层级的指挥控制需求,集成陆、海、空、天、网、电6大领域的指挥控制资源,赋能指控、火力、情报、机动、防护、保障、信息7大联合职能,以全域对单域的体系性赋能为主要模式,以跨域协同增效为主要指标,以联合全域的数据融合、流动、共享为主要途径,推进各军兵种、各主要联合职能域的深度联合,实现比对手“更快地理解作战空间、更快的指控作战力量、跨多个作战域同步协同作战”,谋求全球一体化作战的信息优势。
能力构想
联合全域指挥控制的运作机理及复杂程度
2 021年5月,美国防部长签署《联合全域指挥控制战略》;2022年3月公开《联合全域指挥控制战略摘要》,阐明了联合全域指挥控制“并非一种装备或系统,而是塑造未来联合部队指挥控制能力的一种方法”,在战争的所有层级、所有阶段,实现全域协同、联盟协同的感知、理解和行动的能力,加速OODA闭环,谋求信息与决策优势。
一是感知能力,指发现、收集、关联、融合、处理、利用和共享全域数据能力,为理解和决策提供数据基础。联合全域指挥控制可通过使用联邦数据环境所集成的传感器、情报感知系统、开源情报系统及信息共享网络等,感知并集成全域、全谱信息,支持联合部队和任务伙伴共享创新数据,使联合部队指挥官获取信息和决策优势。
二是理解能力,指融合、分析和呈现全域数据及信息的能力,可将数据转化为信息、信息转化为知识,供所有授权人员随时访问。联合全域指挥控制可利用人工智能、机器学习技术,直接从分布式传感基础设施中提取、集成和处理大量数据和信息,以便更好地理解和预测作战环境、对手行动意图以及敌我双方行动。
三是行动能力,指做出决策并传递的过程。联合全域指挥控制可使用规划和决策支持工具,依托弹性可靠的通信系统、现代化的信息基础设施以及灵活的数据格式,确保快速、准确和安全的决策生成与传递;采用“任务式指挥”的原则,上级指挥官明确行动意图,赋予下级指挥官决策权和自主行动权,以保持通信中断或紧急情况下的灵活性、主动性。
推进举措
2019年以来,美国防部、参联会及各军种从战略引领、组织管理、系统研制、技术开发和作战实验等多个层面,加快推进联合全域指挥控制概念落地。
发布顶层战略,确立联合全域指挥控制发展方向。2021年5月、2022年3月,美国防部先后签署《联合全域指挥控制战略》《联合全域指挥控制战略实施计划》,提出工作路线图与实现方法,明确7种最小可行产品:“开发、安全与运营”(DevSecOps)软件开发环境;零信任网络安全;云技术;网络数据传输层;身份、凭证与访问管理;“突击破坏者Ⅱ”;任务伙伴环境。2022年3月,美国防部公开《联合全域指挥控制战略摘要》,提出5条工作主线:构建数据体系;重塑人力资源体系;设计技术体系;集成核指挥控制与通信系统;推进信息共享现代化。2023年7月,美国防部表示,正着手调整完善《联合全域指挥控制战略实施计划》,重点解决5类难题:如何缩短“联合战争概念”(JWC)关键作战问题对应的能力差距;如何以数据为中心“向后兼容”现役系统;如何构建跨域杀伤网;如何发展联盟联合全域指挥控制;如何持续与业界合作填补技术空白,加速作战能力形成。
成立专项机构,统筹联合全域指挥控制工作推进。2019年12月,美国防部组建联合全域指挥控制跨职能团队,旨在统筹管理各军种联合全域指挥控制相关工作,团队成员包括国防部首席信息官、研究与工程副部长和采办与保障副部长等;2020年1月,美国防部授权该团队协调整个国防部联合全域指挥控制工作,负责监督工作的执行情况,推动能力的快速开发、集成和交付。
2022年2月,美国防部成立首席数字与人工智能办公室,负责整合整个国防部联合全域指挥控制数据相关工作,推进实现军种间互操作;6月,该办公室整合国防部先进数据分析平台办公室、首席数据官办公室、国防数字服务局、联合人工智能中心等机构职能,并具备全面运行能力;2023年1月,该办公室正式接手“全球信息优势实验”,验证并推进人工智能/机器学习、大数据等新兴技术在联合全域指挥控制中的应用。
2022年10月,美国防部宣布在国防部长办公厅下成立“采办、集成和互操作办公室”,由采办与保障副部长办公室电子战主任领导,负责从采办层面集成联合全域指挥控制工作。
部署重大项目,发展联合全域指挥控制关键能力。美国防部、各军种设立专门支撑项目,推动各领域相关系统与联合全域指挥控制的充分融合。
传感和网络技术是联合全域指挥与控制作战战略的基础
美国防部联合全域指挥控制相关的主要项目包括“全联网指挥控制与通信”及“联合作战云能力”。其中,“全联网指挥控制与通信”项目于2020年3月启动,由研究与工程副部长办公室负责,旨在开发一种全新的指挥控制通信体系架构,实现跨作战域、跨军兵种的全域全时连通能力,为联合全域作战提供支撑。2022年11月,美英签署“全联网指挥控制与通信”合作意向声明,旨在创建美英“任务伙伴环境”,实现双方指挥控制系统的无缝协同,增强联盟信息共享能力。“联合作战云能力”项目于2021年7月启动,旨在以多云环境替代此前“联合企业国防基础设施”项目规划的单一云环境,提供跨密级、跨功能、跨作战域的集成解决方案,打造全球可用的战术边缘云能力及增强的网络安全能力。此外,DARPA于2019年开始布局的“马赛克战”系列项目,也是联合全域指挥控制的重要支撑。其中,“自适应跨域杀伤网”和“缝纫针”项目是实现美军异构网络与系统互操作的重要项目。
美空军推动联合全域指挥控制发展的重大项目以“先进战斗管理系统”为主。该项目于2016年提出,最初目标是开发多平台、分布式侦察与指挥控制网络,用以取代E-3、E-8等大型预警指挥控制平台;2019年被列为美军联合全域指挥控制技术引擎,目标演变为构建分布式作战系统簇,通过韧性通信网络连接陆海空天网各作战域有人、无人作战单元,获取并融合各类传感器数据,为联合作战部队提供更有效的作战管理与指挥控制。2023年3月,美空军部为确保其联合全域指挥控制相关工作更加统一、体系作用更加高效,提出“战斗网络”概念,整合美空军、太空军与联合全域指挥控制相关的50余个项目,阐述其实现联合全域指挥控制能力所需的“物理架构和产品架构”。“先进战斗管理系统”是“战斗网络”的关键组成,将为其提供数字基础设施,使各类平台、传感器、系统能连入一个共享的云环境。
美陆军联合全域指挥控制相关的主要项目包括“战术情报目标瞄准接入点”与“一体化防空反导作战指挥系统”。“战术情报目标瞄准接入点”项目于2017年启动,旨在开发可拓展的远征情报处理地面系统,整合陆军太空、空中、地面多源传感器数据,直接向火力网提供目标数据,形成传感器与射手的高效互连。2023年4月,美陆军表示将在佐治亚州的亨特陆军机场,对该系统原型进行演示试验,并根据试验结果选定该系统的主供应商。“一体化防空反导作战指挥系统”项目于2010年启动,旨在打造整合现有和未来传感器以及防空反导武器系统的指挥控制系统和作战网络,将多域传感器和射手融入一个未来作战网络,增强美陆军和联合部队的态势感知、指挥控制的速度和效率。
美海军推动联合全域指挥控制能力建设的重大项目以“对位压制工程”项目为主。该项目于2020年10月启动,旨在开发先进通信网络、基础设施、数据架构与分析工具等,支撑分布式海上作战和联合全域指挥控制;同时,通过该工程探索构建新型“海战体系架构”,支撑实现各种有人和无人舰艇、潜艇和飞机分散部署、体系运用的愿景,将这些作战节点的大量数据融合形成一张通用作战图,使指挥官能够在需要的时候,将最适合的数据发送至最适合的射手,以发动攻击。2024年3月,美海军表示其“对位压制工程”所衍生的先进网络和通信能力已部署在至少3个航母打击群上。
美太空军通过“扩散型作战人员太空架构”项目构建联合全域指挥控制的“骨干”通信网络。美太空发展局2019年启动“下一代太空体系架构”项目,2023年1月更名为“扩散型作战人员太空架构”。该项目核心是快速开发和部署以低轨卫星为主的新型七层太空体系架构,提供弹性、灵活和敏捷的军事传感与数据传输能力。目前,美太空发展局已完成该架构传输层0期和1期卫星采购以及部分0期卫星发射工作,将于2024年、2026年开展两个阶段共174颗1期卫星发射工作。
联合全域指挥控制需要依托弹性可靠的通信系统
美网络空间部队依托“联合网络指挥控制系统”项目,面向实施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,确保网络空间任务部队和作战司令部之间的协同。该系统还将实现网络空间指挥控制与各军种、盟友及其他国防机构指挥控制的集成,缩短规划时间,提高决策速度,加快作战进程。
开展作战实验,孵化联合全域作战指挥控制能力。美军采用“边干、边试、边用、边改”的快速迭代式发展模式,通过频繁开展作战实验,对相关技术、产品及能力进行验证。
“全球信息优势实验”。该实验始于2020年12月,由美北方司令部与北美防空司令部牵头,于2023年1月移交美国防部首席数字与人工智能办公室管理。该实验旨在整合来自全球传感器网络的信息,充分利用人工智能/机器学习等技术增强态势感知能力,提升指挥官决策效率。截至2024年3月,已成功举行8次实验,探索了人工智能赋能的态势感知、数据分析、任务规划、战场管理、指挥决策能力,以及美印太司令部与盟友及伙伴的数据共享能力等。
“先进战斗管理系统”联合作战实验。该实验始于2019年12月,由美空军牵头,截至2024年3月已开展了5次,从最初少量作战单元参与的小规模本土演练,扩展至多个作战司令部甚至多国参与的大跨度、大规模演习,验证了“先进战斗管理系统”支持多军种、多域作战单元快速信息共享、边缘计算、人工智能辅助决策、实施一体化指挥控制等能力,推动美空军联合全域指挥控制从概念设计转向实战运用。
美国防部副部长凯瑟琳·希克斯于2024年2月21日宣布交付了初始迭代的联盟联合全域指挥与控制(CJADC2)能力
“会聚工程”系列作战实验。该实验始于2020年8月,由美陆军牵头,截至2024年3月已开展了4次。该实验以印太地区高端战争为背景、联合全域作战为主题,基于“链接一切”的实验理念,结合多域传感器与射手,探索未来杀伤链、杀伤网构建模式,全面支撑联合全域指挥控制建设。
“对位压制工程”系列作战实验。始于2020年10月,美海军已在实验室及真实海上环境秘密开展多次“对位压制工程”实验。2023年4月,首次在卡尔·文森号航母打击群开展技术试验(“发令枪”);美海军作战部长迈克·吉尔戴上将称,本次试验不是“为了试验而试验”,而是代表了“对位压制工程”对真实作战问题的验证,及相关能力的交付。
深化联盟合作,增强美盟联合全域互操作能力。聚焦与盟友及伙伴并肩作战的需求,美国防部加速推动联合全域指挥控制向联盟联合全域指挥控制转变。
通信层面,推动构建跨国跨域互联统一网络。联盟联合全域指挥控制的核心是创建一个互联、统一网络,以集成并安全传输来自所有平台和作战域的数据。美军探索通过“战场机载通信节点”“通信、导航与识别”“一号网关”等系统,打造联盟联合全域指挥控制所需的一体化、开放式先进组网能力。
美联合参谋部的“联合全域指挥与控制战役计划实验 2 ”允许美陆军、海军、空军和海军陆战队节点共享近实时信息,以实现传感器与射手之间的联系,并将其显示在共同作战画面上
数据层面,推动建立适用于各国、各军种的通用数据标准和体系架构。数据是实现联盟联合全域指挥控制的基础,需要具备高效、可优化且适用范围广泛的通用数据标准和架构组成,并具有标准化的关键接口和服务。美陆军和空军共同制定了可互操作的数据架构,同时允许相关企业开展合作研发;美英已达成合作协议,通过整合美联合全域指挥控制和英“多域一体化变革计划”相关能力,统一两者的数据和接口标准,助力美英军队实现数据互认互操作。
基础设施层面,推动构建用于协同演练的“任务伙伴环境”。美国防部《联合全域指挥控制战略》及其实施计划,均将建设“任务伙伴环境”作为推进联合全域指挥控制的关键之一。“任务伙伴环境”采用以数据为中心的架构,可增强美军与盟友间的联合作战互操作能力,助力指挥官更快作出决策。2021年12月,美、英、澳、加、德等开展联合试验,验证美军“任务伙伴环境”,支持合作伙伴依托各自网络连接到美军“涉密网”的能力,保证美军与合作伙伴的无缝信息共享与快速决策。2023年8月,美印太司令部与澳大利亚国防军开展“护身军刀-2023”联合军演,基于“任务伙伴环境”成功构建近实时的通用作战图,实现了美军与其他多国部队间的连接和互操作。
数据信息处理层面,加速推进人工智能和边缘计算技术应用。数据和信息处理是提升指挥控制效能的关键,需要运用边缘计算和人工智能技术,快速从涉及盟军和各军种的作战大数据中甄别、处理、分发,并有针对性地高效传输数据,及时向指挥官提供相关数据和预警信息。目前,“五眼联盟”与北约成员国之间已在多类桌面演习和实战演习中,将人工智能技术用于识别和分析盟国的相关作战模拟数据。
结语
指挥控制始终是信息化作战的难题,在未来智能化作战中也将面临更严峻的挑战与更复杂的困境。美军联合全域指挥控制设定了较为理想的发展愿景,实施了比较积极的推进举措,力图最大程度发挥联合作战的整体优势,是美军指挥控制变革发展的新方向,值得持续关注与深入研究。