战场演变：联合空天力量在当代冲突中的作用——通过加强连通性加速决策循环

本文探讨了联合空天力量在现代战争中不断演变的作用，强调了它们在战场上实现战略目标的关键重要性。文章探讨了空天能力的整合问题，探讨了新兴技术和竞争日益激烈的作战环境带来的挑战和机遇。讨论强调，需要调整战略、加强互操作性并投资于尖端能力，以保持其在当代冲突中的优势。文章就空天联合力量如何继续塑造未来战争、确保北约在不断变化的全球安全环境中的有效性提出了重要见解。

引言

连通性的增强极大地促进了战争的发展，使战争在物理、虚拟和认知维度上的手段及其产生效果的速度更加多样化。连通性一直以各种形式存在，用于传达指挥官的命令和从战场获取情报，但当前的作战环境需要通过所有五个领域的分布式和多样化途径来支持数据流，并具有足够的灵活性和弹性，以实现卓越的决策周期。物理和虚拟维度的连通性扩展并改善了指挥与控制（C2），加速了情报、监视、侦察（ISR）和目标锁定周期，最终加快了观察-定向-决策-行动（OODA）循环，实现了对对手的认知优势。

乌克兰战争凸显了价格低廉、易于制造的技术和分布式节点的扩散，以实现不对称效果。乌克兰正在利用这两个概念--分布式和连通性--战胜规模更大、资金更雄厚的对手，展示了战场的演变。虽然乌克兰可能迅速采用了商业现货（COTS）能力作为自己的生存手段，但必须认识到，这些趋势适用于今天的战争之外，从乌克兰吸取的教训将被当前和未来的对手在全球范围内颠覆性地应用。为了保持竞争力，必须积极创新能力，将互联和分布式传感器与节点整合在一起。虽然所有领域的连通性都至关重要，但本文将重点关注北约较新领域（网络和太空）的增强如何使战场发生变化。

乌克兰的商业能力

自 2022 年俄罗斯乌克兰战争以来，双方都将商业技术重新用于 C2、ISR 和动能作战。面对强大的空军，乌克兰利用小型且价格低廉的商用无人机系统进行 ISR 和打击，使其能够以非对称方式部署大量可攻击且难以瞄准的能力。其价值主张显而易见，尽管单个无人机系统不如当代军事能力那么精巧，但大量分布的小型无人机系统可以产生类似的效果，同时降低自身部队的风险。在降低成本和部队风险之后，这种新型空中力量就成为一种可扩展的实现效果的手段。除小型无人机系统外，俄罗斯和乌克兰还对商业技术进行了改造，用于连接。在网络空间领域，一个鲜为人知的发展是将普通智能手机整合到 ISR 和目标循环中。

根据美国陆军训练与条令司令部 G2 的说法，智能手机已被用于众包无人机系统路径跟踪、为通用作战图片（COPs）汇总数据、辅助反击瞄准以及揭示敌方战斗序列。智能手机的普及极大地促进了分布式传感器网络的发展，它可将实时数据发送到处理库，从而照亮战场。乌克兰已开发出专门的软件应用程序，可收集公民对俄罗斯无人机系统的目击报告，然后军队可利用这些报告预测敌方无人机系统的可能轨迹，从而为防空提供预警。此外，公民还通过智能手机应用程序报告敌军的集结和移动情况，从而加快了军方的 ISR 和瞄准周期。Liveuamap（实时通用感知地图）就是移动地理空间平台的一个例子，该平台利用人工智能对公民和军事用户提交的数据进行分类，以建立统一的 COP。还有更多精巧的武器系统也能为瞄准周期和COP提供类似的ISR收集，但没有一个能像普通智能手机那样分布广泛、成本效益高。

乌克兰并不是唯一一个使用智能手机的国家。部署在前线附近的俄罗斯部队一直在使用手机和平板电脑记录乌克兰炮兵的声音。通过至少三个智能设备上的麦克风，他们可以检测到声波到达每个麦克风的时间延迟，然后将数据传输到中央系统，从而对炮弹的来源进行三角定位。从概念上讲，这种能力以前在战场上出现过，但没有通过如此商业化的媒介或以如此敏捷的方式在几分钟内造成破坏性影响。

随着双方继续在战场上使用智能手机，OPSEC 问题只会越来越多。2022 年 3 月，瓦格纳小组截获了来自十几个英国国家代码电话号码的信号，这些号码试图连接乌克兰境内深处附近的基站。这些信号使俄罗斯能够锁定目标，导致 30 枚巡航导弹袭击了乌克兰的一个训练设施。甚至有报道称，俄罗斯无人机系统模仿基站塔进行监视。显然，更高的连通性可能会导致拦截和利用此类信号的相应努力。

除了增加网络空间的连通性以改善 ISR 和瞄准周期外，乌克兰还利用 “星链”（Starlink）等卫星通信来维持 C2 和 ISR。尽管俄罗斯试图实施网络战和电子战，但 “星链 ”仍提供了弹性连接，在地面基础设施或其他卫星服务不可用或被拒绝时仍能维持服务。这种连接保持了乌克兰的战术、作战和战略 OODA 循环，从而实现了决策的灵活性。

在战术上，乌克兰设计了一些方法，通过星链从其无人机系统传输的实时视频馈送进行实时目标定位、炮火修正和战损评估（BDA）。通过使用卫星通信进行超视距瞄准，乌克兰将一个瞄准周期从 20 分钟缩短到 1 分钟，并取消了一个在过去的望远镜观测员和炮兵小组之间传递信息的中介单元。这是在前线附近，依靠任务指挥概念，空、天、地领域如何同步行动的理想示范。操作人员了解自己的目标，能够协调三个领域的战术职责，在不需要上级总部干预或支持的情况下取得效果。

增强的连通性也加速了战术层面以上的 OODA 循环。与乌克兰的移动应用平台类似，野战单元开发了分布式网络通路，将其更新的战场画面和 BDA 传递给上级指挥计划人员。增强的态势感知明确了持续观察和定位，而这正是作战层面的指挥官敏捷决策所需要的。最后，在战略层面，通过 “星链 ”实现的弹性连接可维持公民更常用的互联网接入方式。

当能力分布在众多资产上时，它们就更难成为攻击目标。"星链"的复原力得益于其分布式性质，即低地球轨道（LEO）上"负担得起的"小型卫星群（少于 50 万美元）取代了地球静止轨道（GEO，每颗 1 亿至 4 亿美元）上的单个大型卫星。这种通过分布来建立复原力的概念与许多小型商用无人机系统的出现具有相似之处，它们可以实现与历史上数量较少、更为精巧的空中平台所能提供的相同效果。星链 "的快速部署、机动性、低成本和广泛可用性证明了在现代战争中利用商用技术保持决策周期优势的优势。尽管有人试图干扰 “星链”，但由于其分布式架构和 “星链 ”在受到挑战时的敏捷反应，“星链 ”在竞争激烈的电磁环境中仍然保持了弹性。

虽然乌克兰对 COTS 技术的使用带来了立竿见影的效果，但他们的单元在进入以前由俄罗斯控制的地区后，卫星覆盖范围确实受到了限制。星链公司调整了卫星覆盖范围，在俄罗斯占领区停止服务，以防止俄罗斯军队使用卫星通信。不幸的是，一旦乌克兰人进入这些地区，就会带来麻烦。星链公司终究是一家私营公司，没有最新的情报和态势感知能力，因此无法随时准备立即恢复对解放区的服务。当一些乌克兰士兵进入这些解放区时，他们发现自己与 Starlink 的连接断开了。这种 “灾难性 ”的失联导致了一些士兵的恐慌和困惑，他们开始拨打求助电话，以弄清自己的处境。因此，北约可以将同样的分散能力概念扩展到连接传感器和射手，但规模要能利用 32 国联盟的资源。北约国家可以整合自己强大的低地轨道星座，补充商业服务（如轨道上的 “星链”），而不是完全依赖战术控制之外的商业服务。这些集成网络将使其他四个领域已有的网络传输手段多样化。一个新出现的例子是美国太空发展局（SDA）的 “扩散型作战部队太空架构”（PWSA）。

美国太空发展局的“扩散型作战部队太空架构”（PWSA）

最近对低地球轨道卫星的投资是公共和私营领域的一个重要趋势，而PWSA是军方顺应这一趋势的一个例子。在空间领域，扩散卫星星座的定义是部署更多相同有效载荷或相同类型的系统来执行相同的任务。特别是，低地轨道扩散星座可提供全球持续覆盖，并利用其相对较低的高度，在不牺牲覆盖范围的情况下最大限度地降低延迟和功率要求。PWSA 将增加连通性，加快目标定位和 ISR 周期，并通过其分层架构加强 C2。图 2 显示了构成该架构的七个层次。每一层都对应 PWSA 的一项功能。这七层包括传输层、跟踪层、保管层、战斗管理层、新兴能力层、导航层和支持层。这七层将提供的具体功能包括

• 战术数据链路的低延迟数据传输，如 Link-16、
• 探测和跟踪先进导弹威胁，包括高超音速导弹、
• 对时间紧迫的陆地和海上目标进行超视距监测、
• 对联合全域指挥与控制（CJADC2）的天基贡献等等。

SDA 正在通过敏捷的螺旋模式实施每一层，以两年为一个阶段，快速推进采购周期。这种积极进取的方法在很大程度上优先考虑保持部署进度，以尽量减少延迟向作战人员交付能力的情况。这是因为，历史上昂贵的非分布式空间能力从设计到发射的时间意味着，当卫星投入使用时，战场可能已经发生了变化。用他们的话说，他们优先考虑的是两年批次的时间表，以便现在就为作战人员提供 “足够好 ”的产品，而不是冒太迟才提供完美解决方案的风险。

随着新兴技术和颠覆性技术的引入，不断设计和发射增殖星座可以满足战术作战人员的需求。低地轨道增殖星座中的小型卫星寿命通常为 5 年，而不是依赖于至少 15 年的卫星寿命，就公共卫生服务局而言，在此期间还能进行在轨升级。较短的寿命初看起来可能是负面的，但这些星座不断补充卫星（称为重组），增加了轨道上的灵活性，因为这些新架构的设计是可扩展、模块化和可升级的。

扩散星座提供了一种灵活的方法，可在视距之外获取和提供与时间相关的 COP、ISR 和目标数据以及总体 C2。由于其分散性，这些星群还能更好地抵御电磁干扰，因为在任何给定时间内，用户总能看到多颗卫星。对于公共卫星服务局而言，传输层中的每颗卫星都配备有多个链路和有源相控阵天线，可与空中、地面或海上资产进行弹性连接。该传输层是公共卫生服务系统其他层所依赖的网络骨干，因此其弹性至关重要。这一层中的每颗卫星还通过光通信终端与附近的卫星交叉连接，而光通信终端本身不受射频干扰。在网络安全方面，SDA 正在实施零信任框架，这将最大限度地防止恶意网络行为者。最后，由于需要摧毁的卫星数量庞大，众多价值较低的资产分布在一起，可以阻止对卫星的动能效应。

PWSA 低地球轨道星群将给联盟带来ISR重大影响。随着战场的不断演变，联盟将不得不加快决策周期，以跟上时代的步伐。通过 PWSA 等互操作媒介实时连接传感器和射手，防空系统操作员可以更快地收到警告和提示，战术规划人员也可以更快地收集到有针对性的开销。随着数据吞吐量在战场上变得越来越重要，扩散式低地轨道架构通过低延迟和持续覆盖促进了连接性。乌克兰通过小型无人机、智能手机和星链（Starlink）创新了获取实时 ISR 的能力，而像北约这样的大型联盟则可以在更大范围内实现同样的目标，同时利用所有五个领域。

与 ISR 的优势相对应，将太空纳入 C2 也为这一关键职能提供了稳健性和及时性。目前，北约的通信是通过地面视线跨域进行的。由于地球曲率的原因，即使有机载设备，也可能仅限于大约 600 公里的范围。然而，态势感知和决策需要作战中心、指挥官、野战单元以及机载和海上平台之间的连接，而这些连接可能跨越更远的距离。有了 PWSA 传输层这样的分布式网络，指挥中心就可以分散到更远的地方，以方便任务指挥，这与乌克兰利用卫星通信在更短时间内将传感器与射手连接起来的方式类似。由于传输层的架构具有互操作性，即使卫星使用的是最先进的链路技术，机载网关也能将多个数据链路转换成终端用户所需的格式。换句话说，由于在卫星上进行格式转换，使用传统 SATCOM 设备的地面单元仍然可以连接到传输层。然后，传输有多种路径，可以通过其他卫星交叉连接到达最终目的地。最终，作战人员不应该关心数据重新格式化、交叉链路、下行链路或在不同轨道平面和轨道中传输多少次，只要它们连接在一起就可以了。可互操作、即插即用的方法是促进跨域连接和防止技术 “炉灶 ”的最佳途径。

为了体现其对互操作性的承诺，SDA 已经首次成功展示了卫星轨道到地面的 Link-16 连接。通过为地面、海上和空中平台提供持久、弹性的卫星网络，使其能够跨域、超越视线地共享 Link-16 数据，由此增强的战术连通性应能加快战术决策周期，这与乌克兰通过 “星链”（Starlink）将其小型无人机系统 ISR 馈送连接到炮兵连的情况类似。下一步，SDA 将致力于在演习中与北约合作伙伴一起测试来自卫星的 Link-16 连接性，目标是在不久之后实现 Link-16 的全球覆盖。

结论

当代冲突的特点是决策周期不断加快，通过分布式和多样化的网络路径大大缩短了从传感器到射手的时间。乌克兰已设计出创新方法，扩大其 ISR 能力的覆盖范围，利用小型无人机系统和智能手机进行观察和定位，同时寻找新的商业媒介，从地面和太空 C2 进行决策和行动。北约将扩展这些概念，整合分布式网络，以扩大强大的实时连接。当 C5ISR 通过可互操作的分布式架构整合到所有五个领域时，复原力才能得到最好的实现。对乌克兰而言，这意味着通过普通智能手机和 “星链 ”实现 ISR 和 C2 连接。低地轨道星座的扩散，作为连接传感器、射手和 C2 链路的一种手段，大大加快了 ISR 和瞄准周期。

参考来源：北约JAPCC