随着美国为大国竞争而重组其军队,战场的有效性将取决于美军是否有能力超越其近似竞争对手的决策周期。速度是关键--军队如何快速从其传感器中收集数据,分析数据,辨别重要信息,将其发送给相关作战人员并作出最佳反应。一支日益一体化和互操作性的部队,对共同作战环境有共同理解,对于军队完成能力融合至关重要。

美国防部联合作战概念(JWC)描述了全域作战,并设想了一个联合杀伤网,它可以通过全域联合指挥和控制(JADC2)的支持概念,快速有效地将任何传感器与任何投射能力联系起来,这就是融合的原则。实现融合要求各军种之间专注聚焦,确定优先次序并进行协同。美国陆军将在JADC2中发挥核心作用,因为它为作战和战术网络的发展提供信息;为JWC提供后勤骨干;并在一系列与各部门、机构和国际合作伙伴的合作实验中测试融合。

0 概述

  • 议题:随着美国军队为大国竞争而进行的转型,战场效率将在很大程度上取决于其超越同行竞争对手决策周期的能力。

  • 聚焦范围:描述了陆军和联合实施JADC2的情况。

  • 观点:

    • 在一个共同的作战环境中,数据管理和共享对于军队实现必要的能力融合至关重要。
    • JADC2要求国防部和陆军进行变革,特别是在数据共享、网络支持能力、决策周期中的人工智能(AI) 以及对部队结构的调整方面。
    • JADC2是关于获取数据和有效连接;它不是一个特定的平台。

1 战略环境

在2020年以后,美国军队必须具有战略上的敏捷性、反应性和致命性。中国和俄罗斯正在大力投资,以减轻美国在陆地、空中、海上、太空和网络空间各个领域的能力。

  • 通过快速移动平台维持的反介入/区域拒止(A2/AD)能力,争夺进入战场的机会。
  • 利用日益增长的城市化和其他阻碍视距瞄准的地形。
  • 利用战略上敏感和动态的环境。

在有可能限制联合部队战略部署和使用其部队能力的情况下,需要一个现代化的指挥和控制(C2)机构,能够迅速汇集美国及其盟国的所有能力,以威慑,并在必要时击败近邻和其他竞争对手。

1.1 遗留系统的不足之处

目前的C2项目使用的是几十年前的平台,"没有针对未来冲突的速度、复杂性和杀伤力进行优化"。目前的平台各军种不能有效地利用或发送数据、命令给其他军种,而且它们的结构不能支持实现未来的C2。2018年国防战略(NDS)强调了C2系统现代化的重要性,指出在退化的环境中未来的战斗将以速度、更多的自主权和分布式的单位获胜。

2 联合作战概念(JWC)

美国防部领导层设想了一个在战场上没有界限的未来,围绕着一个统一的C2系统,其中一个多领域的方法--参与和整合地面、空中、海上、网络和空间作战--对于挑战一个近似的对手是必要的。JWC是一个关键的概念,并且正在推动未来的研发和采购,同时也在整合作战指挥部的审查和服务计划。因此,该概念的发展是国防部的一个优先事项。

图:全域联合指挥与控制(JADC2)通过实时终端用户报告和协作规划,协同多个数据源,在国防支持民事当局行动期间,准确地在联合特遣部队民事支持(JTF-CS,美军机构) 可能需要的地方提供支持能力。

注1:联合作战概念的四个支持性概念

  • 指挥与控制
  • 火力
  • 后勤
  • 信息优势

2.1 JADC2

美国防部JADC2战略于2021年5月由国防部长劳埃德-奥斯汀批准,阐明了国防部实施JADC2的方法;它将JADC2描述为感知、探测和行动的作战能力,从而提高从冲突到竞争以及所有领域的互操作性和决策速度。JADC2是一个以数据为中心的持续C2能力框架,它支持JWC,并使联合部队能够迅速汇集有助于威慑的效果,并通过决策优势使任务取得成功。

JADC2指的是所有联合C2的实施,包括:

  • 构建其连接性的架构。
  • 授予权力。
  • 整合人工智能(AI)决策。
  • 提供梯队的人员能力。
  • 培训领导人。
  • 同步工作人员并赋予他们实时决策的权力。

由于速度和规模在未来的战斗中至关重要,JADC2将建立一个网状网络,实时将各部门的数据带入一个 "可共享的数据湖",将来自所有领域--陆地、空中、海上、太空和网络空间的传感器连接起来。利用人工智能软件、数据库、处理器和算法,它将把侦察信息转化为可识别的和优先的目标,比人类分析员更快。目标数据将被发送到处于最佳位置的单位/能力,无论是动能、网络、电子战(EW)还是信息作战(IO)。

JADC2及其网状网络可以被看作是一个安全的战斗互联网,军事应用程序在上面进行连接,从所有可用的来源搜寻数据,以迅速将最佳的 "投射 "或 "效应器 "与目标联系起来。JADC2可以提供无处不在的数据,不同的人类和机械数据可以根据需要使用。归根结底,JADC2不是一个特定的平台;它是获取数据并有效连接。

图:联合参谋部的JADC2作战规划实验,允许陆军、海军、空军和海军陆战队的节点共享实时的信息,以实现传感器与投射的联系,并将其显示在一个共同的作战画面上(美军联合现代化司令部)。

2.2 各军种间的合作

所有军种都同意需要将JADC2作为一项组织战略。2020年,陆军和空军签署了一项协议,在2022财政年度(FY22)之前分享数据并制定共同的数据和接口标准;在多次实验中,他们在这方面取得了成功。此外,陆军、海军和空军在2021年初签署了一项合作协议,以测试、整合和分享数据开发,以实现JADC2。

3 陆军的角色

陆军现代化战略描述了陆军将如何作战,用什么作战以及如何组织起来支持联合部队。陆军致力于发展作战网络、技术和概念,通过一系列名为 "项目融合"(PC)的演示和实验来实现超额匹配并为联合部队提供信息。这是一场持续的学习运动,旨在迅速 "融合"所有领域(陆地、空中、海上、太空和网络空间)的效果,并塑造陆军的新兴理论、组织、训练、能力、研究和发展以及后勤。

通过实验和学习,"项目融合"有助于确保军队在适当的地方拥有适当的人员、适当的系统、适当的能力,以支持联合战斗。——陆军参谋长詹姆斯-麦康威尔将军

"项目融合"(PC):学习运动

PC由五个核心要素组成:

  • 确保合适的人员和人才。
  • 将陆军现代化工作与八个陆军未来司令部跨职能小组(CFT)联系起来,这些小组与陆军现代化的六个优先事项相一致。
  • 拥有正确的指挥和控制,以应对节奏越来越快的威胁。
  • 使用人工智能对信息进行分析和分类,并在陆军网络中进行传输。
  • 在 "最严苛的地形"中测试能力。

每项实验都通过新的架构、编队和来自陆军八个CFT的授权来融合现代化举措,并深化陆军现代化举措的整合。这些努力正在加速2018年国防战略中概述的现代化战略,该战略设想未来的战斗将在退化的环境中以拥有速度、自主性和分布式能力的单位获胜。

表:陆军未来司令部项目融合战略20-22财年

在亚利桑那州尤马的 "项目融合2020"(PC20)持续了几个月,展示了人工智能和机器人技术,包括两次实弹演示。该实验由士兵、平民、科学家和工程师设计,在最低作战水平上测试了融合,以挑战战术边缘的决策过程。其中一项测试使用卫星和无人驾驶航空系统:同时感知空中和地面目标;迅速将数据传递给平台,以打击目标;并在十几秒内决定性地摧毁该目标。

图:2021年10月19日,在亚利桑那州尤马试验场,被分配到第82空降师的美国陆军一等兵丹尼尔-坎达尔斯使用战术机器人控制器来控制远征模块化自主车辆,为 "项目融合"做准备。在2021年项目融合期间,士兵们试验使用该车辆进行半自主侦察和再补给(美国陆军中士马里塔-施瓦布摄)。

对实现JADC2能力的另一个贡献是陆军继续倡导将其从联合(joint)扩展到 "结合(combined)"--CJADC2--因为任何网络都需要包括盟友和合作伙伴。陆军在亚洲和欧洲有着深厚的军队间关系,应该站在这种重要努力的最前沿。认识到这一点,陆军21/22财政年度的PC战略将参与范围扩大到了结合伙伴和盟友,增加了指挥层级并使之多样化,并推动了现代化概念和技术的极限。

注2:项目融合(Project Convergence):项目融合是联合部队对速度、射程和决策主导权的实验,以实现超额完成任务,并为联合作战概念和全域联合指挥与控制提供信息。作为一场学习运动,它利用一系列联合的、多领域的交战来整合人工智能、机器人技术和自主性,以提高战场态势感知,将传感器与投射连接起来,并加快决策的时间线。因为谁能最先看到、了解并采取行动,谁就能获胜。

注3:项目融合的五个核心要素

  • 1.人
  • 2.武器系统
  • 3.指挥和控制
  • 4.信息
  • 5.地形

4 挑战

JADC2要求国防部和陆军进行转型,特别是在数据管理和共享、网络支持能力、人工智能在决策周期中的作用以及为实现这些变化而对部队结构进行调整。陆军现代化战略及其现代化优先事项是持续转型的框架,以使陆军能够在多个领域进行部署与聚合效应。

注4:军队现代化的优先事项六大任务

  • 远距离精确射击
  • 下一代战车
  • 未来的垂直升降机
  • 陆军网络现代化
  • 空中和导弹防御
  • 士兵杀伤力

4.1 数据共享和网络能力

一个用于C2的综合战斗管理系统需要在数据共享和标准化数据共享接口方面进行通信;然而,许多遗留系统包含数据共享障碍。2021年初,各军种之间开始认真工作,制定数据标准以连接他们的JADC2项目,并通过 "发现、理解和与所有领域、梯队和安全级别的合作伙伴交换数据 "来克服这些障碍。

陆军的网络CFT正在试验网络的现代化,以实现联合接口、弹性和能力。它的重点是加强地面领域的数据和网络传输能力,连接人工智能和机器学习(AI/ML),开发战术云和边缘计算。

4.2 联合部队实验

国防部正在制定和实施一套初步的实验和原型设计的核心原则,以统一国家安全事业。联合部队已经确定了几个原型能力,通过将真实世界的威胁数据纳入响应计算,在即将举行的演习中进行测试。陆军联合现代化司令部建立了联合系统集成实验室(JSIL)--一个使用持久性环境场景的实验网络,允许各军种、工业界和盟友通过几个网络测试数据共享能力。这将有助于对JADC2战略进行可靠的评估。

4.3 最大限度地利用空间、人工智能和网络

由美国太空发展局管理的低地球轨道(LEO)卫星将整合各军种的战术网络,以创建一个网状网络的传输层。计划于2022年部署的近30颗卫星将提供一种 "作战人员沉浸 "能力,其中传感器、投射和战术网络可以与战术通信连接。PC22将利用这些卫星,开发低地轨道能力。

人工智能国家安全委员会报告称,国防部有必要在2025年前采用、实施人工智能并为其提供资源。人工智能/ML--陆军的一个优先研究领域--对于在联合、全域作战中实现联合战场管理系统至关重要。人工智能的进步提高了对新出现的威胁的反应速度和敏捷性,使指挥官和工作人员能够将精力集中在加速、优化决策上。

建设网络安全基础设施是陆军网络计划的一个关键方面,它将为统一的网络带来速度、访问和安全。在平衡这些要求的同时,美国网络司令部正在与行业伙伴密切合作,扩大用于在国防部、情报界和商业网络之间传递数据的安全共享工具,而不存在被破坏的风险。

图:作为 "项目融合2020"的一部分,飞马系列战术自主系统的一部分在尤马试验场进行测试。飞马系统有能力为无人驾驶航空系统(UAS)、地面行驶履带式车辆,提供监视能力或创建一个地区的丰富详细的三维地图。

5 前进之路

决策主导权--在技术和融合的作用下更快地做出更好的决策的能力--将使美国军队从其对手中脱颖而出。JADC2有助于实现信息主导权,并促进快速融合,实现速度关键优势,这是未来AI/ML竞争的基础。

目前,每个军种都在其各自领域内管理C2的复杂性。随着战争的特点变得越来越复杂,联合部队必须同时有效地整合五个领域。这需要新的C2方法。JADC2是建立一支能够完成国防战略目标的联合部队的基础。国会的支持、持续的资助和军种间的合作对于成功实施JWC和JADC2至关重要。

陆军在实现这一联合网络的技术、创新和实验方面处于领先地位。它的PC学习运动已经证明了它有能力使用新兴技术和创新概念来实现军种间和跨域的融合。陆军的未来司令部、CFTs、作战能力发展司令部和软件工厂正在结合士兵的经验、工业界的资源和科学家的专业知识来发展和提供未来的战斗力量。通过实验和联合协作,陆军正在使JADC2成为现实,从而增强战略竞争中的威慑力和冲突中的超强战斗力。

美国陆军协会

美国陆军协会是一个非营利性的教育和专业发展协会,为美国的全部军队、士兵、陆军文职人员和他们的家属、行业伙伴以及强大国防的支持者服务。美国陆军协会为陆军提供声音,支持士兵。

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