浅析美国空军先进作战管理系统

2023-05-28 0 1,142

原标题:Saramon英国陆军一流登陆作战重要信息掌控控制技术

全文:2018年,英国《军事产业发展战略》调查报告提到,主力部队将“比过往更加毁灭性、杀伤力也大列佩季哈区。”为应付而此变动,英国军事部希望透过联手新溪洲统率与掌控(JADC2)将各兵种结合,以保证英国在军事上的产业发展战略优势,而英国陆军的一流登陆作战重要信息掌控控制技术(ABMS)则是JADC2的首要软件系统。本文将依据调查报告《一流登陆作战重要信息掌控控制技术:英国陆军部面临的需求、进展、挑战和机遇》,介绍该掌控控制技术的产业发展心路历程、落地情况、如何助推JADC2基本概念的产业发展以及其他兵种相关工程项目的情况。关键字:英国,JADC2,ABMS

英国2018年《军事产业发展战略》调查报告曾提及“主力部队比过往更毁灭性、杀伤力大列佩季哈区。主力部队跨越多域且战斗实行与演变的速度也非常慢。”为应付而此变动,英国军事部已经开始不断强化其潜能,透过联手新溪洲统率与掌控(JADC2)以网络化、分布式系统的手段促进各兵种相互配合并共同救亡。要同时实现JADC2而此基本概念,需要将感应器、互联网、互联网平台、统率官、登陆作战人员和用于快速重要信息搜集、重大决策和兵力布署的武器掌控控制技术结合起来。英国陆军部(DAF)为此创建了一流登陆作战重要信息掌控控制技术(ABMS),该掌控控制技术意在透过从感应器到守门员的重要信息搜集、处理、数据传输、重大决策和登陆作战同时实现的费用到2025财政年度将达33亿美元,因此英国国会已经开始进一步了解ABMS的成本和控制技术产业发展。

一、ABMS的产业发展心路历程

ABMS起初是统率掌控(C2)和监视掌控控制技术,之后才逐渐产业发展为当前由数个民营企业掌控控制技术组成的构架。ABMS起初是在2017年作为“舰载登陆作战管理工作和监视”掌控控制技术推出的一项传统军需工程项目,意在替代阿尔布津的舰载警戒与掌控掌控控制技术互联网平台(AWACS)和即将当兵的E-8C联手监视最终目标攻击雷达掌控控制技术(JSTARS)米格机。2018年《军事产业发展战略》调查报告发布后,英国陆军指出“舰载登陆作战管理工作和监视”掌控控制技术与调查报告提出的最终目标不一致,因此,DAF高层重新评估了对ABMS的明确要求,并为合作开发出能够在有争议自然环境中登陆作战的强大掌控控制技术寻找捷伊方案。空军最终得出的结论是,“一个单个的互联网平台,如一架飞机,是无法在多域自然环境中提供C2潜能的。”2019年4月,DAF宣布将舰载登陆作战重要信息掌控控制技术变成一流登陆作战重要信息掌控控制技术,该掌控控制技术不是单个的现代化掌控控制技术,而是一系列多域C2掌控控制技术,意在同时实现在外太空、东沙岛、海域、低空、互联网等应用领域中连接感应器和守门员的潜能,并代替JSTARS、AWACS和战区空中掌控掌控控制技术和地面移动最终目标指示灯等其他掌控控制技术完成任务。而此转变使ABMS成为英国陆军全捷伊军需模型,且预计将有数个工程项目进行,如ABMS外太空、ABMS低空和ABMS互联网和通信,每一个工程项目都有独立的资金、专用的工程项目负责人和勘误表。并且,ABMS还将雇用一名首席CTO以监督ABMS体系结构、民营企业沟通和跨项目软件系统,并确认在数个登陆作战自然环境和登陆作战应用领域中进行水平和垂直软件系统所需的控制技术。然而,2021年,英国陆军部长理查德·劳里在仔细审查了ABMS后,指出ABMS还没有充分专注于同时实现和实行具体内容可衡量的登陆作战成果强化,并主张在规定时间里合作开发具体内容、实用的军用控制技术。他指出,DAF首先要规划ABMS在什么样的登陆作战自然环境别列济夫数据传输什么类型的数据重要信息。他还明确要求建立考核制度指标,以确认ABMS在C2潜能方面是否有显著的进步。

浅析美国空军先进作战管理系统图1.ABMS数字基础设施民营企业构架

二、ABMS的落地情况

ABMS是重要的“掌控控制技术的掌控控制技术”基本概念,是软件系统感应器到守门员的、用于新溪洲联手统率、掌控、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISR)和登陆作战的构架。ABMS是一张由情报、监视和侦察感应器组成的互联网,可使用基于云的共享数据为战士提供海陆空天网五域的态势感知。美空军希望将ABMS合作开发成不断演化的数个掌控控制技术,而不是传统意义上的单个采购工程项目,因此,ABMS将继续利用不断产业发展的控制技术,且主要是商业控制技术,来构建动态的“掌控控制技术的掌控控制技术”,而非使用现有控制技术构建一个静态的“掌控控制技术的掌控控制技术”。且ABMS是重要的DAF级工程项目,而非传统意义上的C2工程项目,这意味着ABMS没有固定的明确要求、没有成本估算、没有特定要部署的登陆作战潜能。ABMS将重点放在对民营企业级构架和合作开发明确要求的设计上,以确保“这些构架和合作开发明确要求能够满足构成整个掌控控制技术的明确要求”。透过JADC2布局联手登陆作战基本概念(JWC)的总体产业发展战略明确要求由联合参谋部的统率、掌控、通信和计算机/互联网局(J6)组织合作开发,该组织将为需要采购的特定掌控控制技术提供具体内容的需求案例、掌控控制技术设计和成本估算。

美空军在大规模探索了多项潜能后举办了“on-ramps”演习,以进行控制技术评估和原型演示,并为商业控制技术提供了测试机会。演习中出现了具备人工智能(AI)和机器学习(ML)潜能的云计算和通信基础设施,可进行重要信息处理并将重要信息传送给需要这些重要信息以进行重大决策的人员,如统率官、重大决策者、作战人员等。此外,演习不但对定制化应用程序和硬件进行了测试,以确认其是否能够连接此前无法共享重要信息的感应器和掌控控制技术,还扩大了最后一英里的战术边缘通信,以强化对感应器和守门员的访问。迄今为止,美空军已进行了5次大规模“on-ramps”演习,以展示其寻求部署的最新C2潜能。

浅析美国空军先进作战管理系统图2.“on-ramps”演习

2021年5月,美空军参谋长宣布,DAF将进行下一阶段的ABMS合作开发。他表示,“近两年来对ABMS的严格开发和试验已表明ABMS前景无限,我们已经证明ABMS能够从低空、东沙岛、海域、外太空和互联网应用领域搜集到大量数据,并对重要信息进行处理和共享,以帮助登陆作战人员更快、更好地进行重大决策。”DAF宣布了ABMS的第一个可交付版本(CR1):在KC-46空中加油机上部署了4到10个捷伊数据链吊舱以同时实现F-22和F-35战斗机之间的通信。这两个型号的战斗机所搭载的无线电掌控控制技术互不兼容,而吊舱将作为舰载无线热点,将这两个型号的战斗机连接起来,同时实现实时通信。“最终最终目标不仅是为第五代战斗机提供‘翻译’软件,更是为空军构建管理工作未来新溪洲登陆作战行动所需的潜能,这些潜能包括与机器速度重大决策的连接、与远方总部统率官间的实时数据共享等。”此外,空军参谋长表示,他所寻求的是重要信息不但能同步到战术边缘统率中心,还能从这些统率中心传送回来。

有消息称,第二个可交付版本(CR2)很可能“使用云计算、光纤互联网和其他新控制技术”来促进国土防御任务和重大决策的实行,为英国北方统率部和北美防空司令部提供支持。2020年秋季举办的ABMS“on-ramp 2”大规模演习对主要商业潜能进行了测试和演示。这些测试和演习为商业供应商和军事部参与部门构建了一个仿真自然环境,在这个仿真自然环境中,参与者不仅能够进行登陆作战,还能够与国土防御机构连接,向其提供通用登陆作战图(COP)。供应商在仿真的英国北方统率部主力部队上对其掌控控制技术的连接潜能和实时态势感知提供潜能进行了测试。

DAF快速潜能办公室(RCO)预计将在未来的“on-ramp”演习中进行捷伊潜能演示,并在后续的版本发布中引入捷伊数字潜能。“要构建ABMS,首先要构建用于储存、计算和转移关键数据的数字结构和路径。DAF需要一个智能、快速和弹性的‘掌控控制技术的掌控控制技术’来建立重要信息和重大决策优势,而ABMS就是那个软件系统。”

三、ABMS助推JADC2

ABMS是DAF对JADC2基本概念的实践,意在形成一个由感应器、融合和数据数据传输互联网组成的生态掌控控制技术,该生态掌控控制技术由基于云的处理潜能和AI辅助,可为现代C2赋能。其最终目标是在新溪洲范围内使互不兼容的装备同时实现顺畅、安全的通信。

ABMS作为一个控制技术软件系统,将所有登陆作战空间和应用领域连接在一起,为登陆作战人员提供了对主力部队的整体认知,这确保了“全部11个登陆作战司令部能够在同等的认知水平下进行登陆作战。他们可以一起计划,一起执行。”DevSecOps快速合作开发方案每4个月更新一次,ABMS的控制技术潜能借此快速提升。DAF高层表示,ABMS将同步感知,接收和处理新溪洲大量数据和重要信息,在机器学习(ML)和AI的帮助下融合和分析数据,并以前所未有的速度向登陆作战人员提供登陆作战选项,并以此赋能JADC2。

虽然英国军事部已经开始努力搭建连接新溪洲的互联网,但其近期的重点仍旧是进行与JADC2相关的训练和条令合作开发。2021年由英国空战司令部(ACC)司令牵头举办的DAF统率与掌控峰会重点讨论了如何透过训练和条令创新来利用一流控制技术和AI,从而强化重大决策速度、将组织构架规模化,并在利用科技创新及其效能在各种竞争和冲突中获胜的同时,继续为规划和执行JADC2合作开发新溪洲技能、培养以重大决策为中心的领导人。为满足这些明确要求,美空军的联手登陆作战整合跨职能领导宣布JADC2支持基本概念已完成,该基本概念将指导DAF合作开发由基本概念驱动、以威胁为依据的JADC2潜能,包括条令、训练物资和人员。空军于2019年建立了捷伊多域战军官职位(专业代码13O),意在保证其在低空、外太空和互联网应用领域的主导地位。该职位人员在接受训练后,可在数个登陆作战域中从登陆作战层面规划和执行多域登陆作战任务。2022年2月,空军部宣布逐步取消13O职业应用领域,并加强全部飞行员的多域登陆作战潜能。空军所做出的而此系列努力都是为了将士兵培养成见多识广、英明果断的统率者,助其使用AI和ML进行登陆作战规划和执行。

为了进一步指导ABMS,并为JADC2提供支持,英国陆军参谋长查尔斯·布朗于2021年5月签署了ABMS战役规划文件。而此规划囊括了DAF寻求部署以同时实现重大决策优势的八项潜能:(1)数据共享;(2)人力资源合作开发;(3)分布式系统重大决策;(4)高级通信;(5)一流传感;(6)综合规划;(7)达到融合效应的C2;(8)加速重大决策。这些潜能将使ABMS能够安全搜集和数据传输来自海陆空天网五域的大量数据,并在对重要信息进行处理后,与联手部队和多国合作伙伴共享,而这正是JADC2任务的基石。

浅析美国空军先进作战管理系统图3.JADC2基本概念图

四、其他JADC2工程项目及其面临的挑战

由DAF高层推动的ABMS掌控控制技术成为了军事部JADC2的首要软件系统后,其他兵种和军事部机构也开始构建其JADC2掌控控制技术。英国陆军和海军部都开展工作以创建与ABMS相类的掌控控制技术。这些部门都试图对控制技术和登陆作战方案进行原型设计和试验,以对JADC2基本概念提供支持。陆军透过融合工程项目(PC)同时实现联手登陆作战,并尝试满足联手登陆作战自然环境的需求;海军部推进“超越”计划(Project Overmatch),透过合作开发互联网、基础设施、数据构架、工具和分析来支持其海上优势和JADC2的互操作性。

尽管每个工程项目的最终目标都是向JADC2提供支持,但各兵种所采用的方案各不相同。例如,PC是“一场积极寻求AI和ML赋能的主力部队重要信息掌控控制技术的学习运动”,该工程项目围绕5个核心要素进行设计,分别是人员、武器、掌控控制技术、C2、重要信息和地形。PC强调透过结合AI、机器人和自主性来建立大规模杀伤力。负责领导该工程项目的陆军未来司令部(AFC)计划以年为周期来推进PC,“在一年内多次对控制技术、设备和焊料反馈进行试验,并以年度演习或演示的形式进行总结,透过这种方式来达成最终目标。”

相比之下,海军设想未来的舰队将拥有有人驾驶和无人驾驶的舰船、潜艇和飞机,它们分散登陆作战,并搜集大量数据以形成COP,登陆作战统率官可在需要时使用COP透过最佳传感互联网平台将最终目标数据传送给最佳守门员,并完成对敌军的打击。“超越”计划是海军为创建“海军登陆作战框架”而合作开发的,该登陆作战框架能够连接海军舰船和陆军及空军的资产,并运用工程合作开发方案使海军在海面大规模移动,从近处和远方、在各轴线和各登陆作战域同步同时实现杀伤效能和非杀伤效能。该工程项目的最终目标是透过合作开发互联网、基础设施、数据构架、工具和支持登陆作战和合作开发自然环境的分析来保持美国的海上优势。该计划的负责人表示,海军部将把包括AI、ML和重要信息和互联网控制技术在内的最新数字控制技术整合到现有的海军部互联网和互联网平台中,以提高全球舰队的战备状态。这么做的目的不仅是为了获得捷伊软件系统,还是为了充分利用对现有C2互联网和互联网平台的登陆作战效能的强化。

为对JADC2提供支持,除上述各兵种外,军事高级研究计划局(DARPA)提出了“马赛克战”登陆作战基本概念;军事部长办公室(研究和工程)建立了全面互联网化的统率、掌控和通信(FNC3)工程项目;英国特种登陆作战司令部(SOCOM)也在合作开发特种登陆作战部队(SOF)特定的数据管理工作自然环境(数据结构),该自然环境包括一组通用标准和工具,将同时实现SOF掌控控制技术之间的通信。尽管各机构都在寻找能够优化和加强C2登陆作战的关键商业控制技术,但他们几乎没有进行任何协调以确保民营企业级软件系统可使用。

JADC2工程项目所面临的挑战在于,由于各工程项目所进行的联手互操作性试验都需要其他兵种和机构的潜能和资产的参与,因此最终都会出现掌控和权限问题。此外,尽管各工程项目之间有松散的配合,但它们几乎没有任何协调行动以了解应采用哪个方案、使用哪个掌控控制技术、在哪个登陆作战域进行登陆作战以及如何应付威胁到联手和兵种C2态势的对手。此外,由于JADC2意在让多国盟友参与规划,而与各兵种和支持机构中未解决的基本概念和掌控控制技术的差异相比,这些新想法更难付诸实行,因此JADC2工程项目面临更艰巨的挑战。如果没有充分的协调、明确的角色和责任划分和通用的操作标准,那么各兵种、各登陆作战司令部和各机构都将独立进行合作开发,最终形成数个烟囱式互联网,相互之间既无法同时实现互操作性,也无法产生弹性的协作方案。

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