《大规模作战行动中与无人机集成的 C5ISR 系统》

现代大规模作战行动（LSCO）的特点是越来越频繁和多样化地使用集成到指挥、控制、计算机、通信、情报、监视和侦察（C4IRS）系统中的无人驾驶飞行器（UAV）。这些飞行器是现代 LSCO 中最重要的武器类型之一。任何人只要掌握了可以处理来自战场的最新信息并将这些信息安全地传递到指挥中心的技术，就拥有了巨大的优势，就有机会对那些以阻止进一步作战工作为目标的单元造成巨大的破坏。重要的是，无人机必须通过选址行动、侦察和撤退路线进行一定程度的自我保护。本文介绍了在整编部队指挥所中使用无人机执行各种任务的可能性，以及在以往现代武装冲突中使用无人机的案例研究。

科学技术的迅猛发展，特别是第四次工业革命取得的重大成就，给社会生活领域带来了许多变化。在国防和安全领域尤其可以凸显出来，作战活动有了显著改善，科技成果的应用大大提高了单元的效率。现代作战行动需要使用最先进的作战资产来高效执行指定任务。无人驾驶飞行器的使用是现代作战行动不可或缺的一部分。由于其用途广泛，结构和作战特点各不相同，为装备这类作战装备的单元提供了广泛的可能性。通过使用集成到 C5ISR 系统中的无人驾驶飞行器，可以实时了解战场情况并提供网络保护，这为决策者在作战行动中及时有效地指挥部队提供了可能。C5ISR 是指挥、控制、计算机、通信、网络、情报、监视和侦察的缩写，是 C4ISR 的升级系统，不包含网络元素（图 1）。在现代作战行动中，使用了各种类型的无人机，从商用无人机到向指挥中心传输数据的武装作战无人机。无人飞行器在现代作战行动中的使用越来越多，特别是用于侦察、监视和瞄准地面目标。无人驾驶飞行器要想在战斗中发挥有效作用并满足现代战争的要求，必须具备某些特征。

有大量论文涉及无人驾驶飞行器问题，而分析与无人驾驶飞行器集成的 C5ISR 系统应用情况的论文却寥寥无几。一些论文分析了无人飞行器在作战行动中的应用。Milić 等人分析了在城市环境作战中使用无人机的可能性。Radovanović 等人描绘了在陆地安全区的保护和监测中使用民用无人机的可能性。Adamski 分析了现代武装冲突中使用的作战无人机的有效性。约维奇展示了无人机在反恐行动中的实战应用。Petrovski 和 Radovanović 分析了针对陆军需求与 C4IRS 系统合作使用心轴的情况。Ilić 和 Tomašević 分析了纳戈尔诺-卡拉巴赫冲突对作战无人机认知的影响。Bares 对集体安全系统中的 C4IRS 系统进行了互操作性建模。Radovanovic 等人分析了在迫击炮单元实施无人机的可能性，以便通过与 C4IRS 系统合作应用火力管理系统来提高火力支援单元的效率。Petrovski 等人分析了地理信息系统与 C4IRS 系统合作在地理方面的应用，以满足军事需求。Cai 等人展示了小型无人机的未来发展趋势。Horizon Global Partners 开发了支持 C2、C3、C4、C5、C6 - ISR 系统的平台。Halkis 和 Adha 分析了面对网络威胁的国防 C5ISR 数据链模型。Michaelis 分析了支持战场上基于物联网的 C5ISR 应用的解释系统。Radovanović 等人通过应用模糊 AHP - VIKOR 多标准决策模型，分析了如何根据陆军和警察战术单元的需要选择无人驾驶飞行器。Mahajan 分析了无人机在建筑中的应用。Mitka 和 Mouroutsos 根据用途对无人机进行了分类。Choi 等人在他们的作品中提出了一种由不同尺寸的发射线圈组成的多发射器系统，用于为无人机充电。Gupta 等人提出了无人驾驶飞行器的分类，并分析了无人驾驶飞行器及其组件的模型。Žnidaršič 等人展示了几种类型的无人机和反无人机资产，以便在塞尔维亚武装部队单元中实施。Petrovski 和 Toshevski 展示了地理信息系统在地理侦察和 C4IS 中的军事应用。Žárský 等人使用德尔菲法分析了捷克陆军中多旋翼飞机的使用情况。谈到作战行动，Pytel 和 Cieśla 分析了在作战行动中使用国土防御部队的情况。Wrzosek 分析了现代指挥和未来军事行动的挑战。霍林和托马西克根据乌克兰冲突的经验，分析了混合战争中的国土防御部队。Selmy 分析了无人机在搜索和救援行动中的应用。Watts 等人分析了无人机在遥感和科学中的应用。Nohel 等人为捷克武装部队选择了一种战术无人驾驶飞行器。Mitrović 和 Bojanić 分析了俄罗斯联邦武装部队营级战术小组在现代冲突中的变化。Terzić 等人确定了战场的情报准备工作以及在城市环境作战中使用部队的模式。Ilić 等人以乌克兰境内现代武装冲突中的俄罗斯联邦营战术小组为例，分析了部队建模。Radanović 等人分析了塞尔维亚陆军行动的财务安全概念。Hlavizna 等人分析了开展电子战以支持联合行动的方法。

Slavković 等人描述了地面部队攻击行动中的机动。Marinković 等人定义了进攻行动中对地面部队的空中火力支援。Hlavizna 在文章中研究了北大西洋公约组织和美国武装部队对电子战（电磁环境中的军事活动）的不同做法。

大规模作战行动中的 C5ISR 系统

现代军队越来越依赖信息技术来支持任务规划和执行。随着对多域作战（MDO）研究的不断深入，预计常规任务行动将涉及网络和物理资产之间的大量互动。在未来战场上，这些网络与物理的交互作用预计将由作战环境的特征以及用于完成 C5ISR（指挥、控制、计算机、通信、网络、情报、监视和侦察）任务的工具和技术所引入。美国陆军 C5ISR 中心网络安全服务提供商（CSSP）是一个全天候防御性网络行动（DCO）组织，负责保护美国国防部和美国陆军网络免受敌对网络活动的攻击，并开发技术和能力供国防部内的 DCO 操作人员使用。

近年来，C5ISR CenterCSSP 一直在研究各种先进的数据可视化概念和策略，以提高网络安全分析人员工作流程的速度和效率。为了实现这些目标，我们采用了虚拟和混合现实（VR/MR）工具来研究这些媒介是否能使 DCO 操作员进行有用的远程协作，以及立体可感知的 3D 数据可视化是否能使 DCO 操作员对其数据集获得更好的后见之明。使用联合服务 C5I-ISR 和 C2（指挥与控制）集成，实现新的全域作战联合作战概念。

要在传统战争领域取得成功，就必须了解信息环境，包括频谱、空间、网络领域以及它们之间流动的数据。信息时代的战争就是根据精确的数据做出决策并取得成功。快速分析环境和对手以做出更快决策的能力是成功的关键。有效沟通的能力是任何现代军事行动取得成功的关键。

这适用于每一个军种、任务和训练项目。现在，战斗力与有效的情报收集和传播在整个国防范围内同时使用，以决定任何冲突的结果。C5ISR 技术有助于识别和应对各种事件。由人工智能和云技术驱动的现代 C5ISR 系统有助于为前线人员提供关键数据。

武装部队希望在复杂、有争议和密集的城市环境中，以及在没有内置平民人口和基础设施的开放环境冲突中，能够在决策方面优于对手。因此，C5ISR 系统拥有各种工具，可提供必要的信息，以便在空中、陆地、海上和网络空间的复杂作战场景中开展指挥和控制行动。

图 4：不同环境下的 C5ISR，包括海、空、陆、赛博

C5ISR 系统整合作战层面接收到的信息，生成作战态势，管理计划、命令、报告，并在各级指挥部门之间传播信息。作战态势感知是所有现代大规模作战行动的基石。C5ISR 系统可无缝整合来自多个来源和传感器的大量信息，并在此基础上生成战场态势总览，以便及时做出正确决策。

图 5：各种作战场景中的 C5ISR 接口示例

C5ISR 可在战场上提供各种能力，对当前行动的结果产生积极影响。

表 4：C5ISR 系统支持作战行动的能力

C5ISR 系统除了具备各种能力外，还有许多在战场上有用的功能。C5ISR 系统通过其工具不断收集和分类数据，以便在整个行动期间进行决策。它还包含用于战略决策过程的工具，可以生成 “作战命令”（战斗/行动命令），并生成命令，确定要采取的行动、采取所有行动的时间以及采取这些行动的活动地理区域。除这些功能外，它还具有模拟和预测敌军可能做出的反应并提供应对提示的功能。

无人机集成 C5ISR 系统

Svendsen 在他的章节中提到了更广泛的目标获取和指挥、控制、通信和计算机以及网络方面的考虑--将其对 ISR 的评估扩展到了 ISTAR 和 C4ISR 企业。ISR 的领域在不断扩大和延伸，特别是在结构和文化上都出现了更大的创新运动，从单纯的 TPED（任务分配、处理、利用和传播）活动转向更多的以计算机速度实时执行的 “高科技情报企业”。

由于现在的技术飞跃越来越多地以商业市场的需求为基础，军事系统发现自己处于两种截然不同的技术适应速度中。然而，军事技术需要高性能的系统，因此必须将最新的高端技术集成到用于军事目的的技术和系统中。然而，开发、实施和维护这类系统的成本很高，但现代世界的军事行动却越来越广泛。这就需要一种防御能力更强的更现代化的通信系统，而 ISR 系统很容易提供这种能力。有鉴于此，设计、开发和实施 ISR 系统的初始成本较高，很可能会影响这些技术的进步和发展。因此，目前正在利用最先进的人工智能（AI）和云技术，专门开发符合上述条件的新一代 C5ISR 系统。先进的人工智能可以无休止地过滤海量数据，发现人类操作员可能忽略的趋势。

C5ISR 技术正在进行重大改革，有望提高检测率并缩短响应时间。借助人工智能的力量，指挥中心将能够处理比以往更多的信息。相应地，机器学习功能也得到了开发，可在大型异构数据集中发现模式，并提高指挥官在作战环境中使用的数据驱动决策工具的速度和准确性。此外，操作人员将能够专注于指导有效的事件响应，而不是识别不同的趋势，而现场团队也将能够借助改进的领域更轻松、更安全地应对事件。

基于以上所述，C5ISR 系统正常运行所需的物理世界相关数据（如地形、天气、弹药、敌军兵力、网络可用性等）可以通过使用无人飞行器以最简便的方式获取。此外，C5ISR 系统中与实际执行作战行动有关的关键要素也借助与无人飞行器的集成来执行，除了上述战场侦察外，还包括在无人飞行器上集成射击和导弹系统、通信和 C5ISR 系统正常运行所需的其他传感器。

图 6：C5ISR 无人机向地面单元提供实时反馈

C5ISR 系统集成了众多无人驾驶飞行器，从第一组的小型战术无人驾驶飞行器到第五组的大型无人驾驶飞行器，这取决于系统本身、目的和执行的作战任务类型。不过，大多数无人机的飞行速度相对较低，但 C5ISR 系统要求无人机长期运行，这样可以提高效率，加强对战场的控制，使系统有能力以最高水平完成所有任务。因此，必须根据系统和执行的任务，精心选择无人驾驶飞行器的技术和战术特点。

与 C5ISR 系统集成的无人飞行器使用推进器，有多种配置选项，包括集成武器和空对地导弹，用于火力支援或摧毁关键通信。此外，它们还必须支持 EO/IR 摄像机、合成孔径雷达设备等，以便成功侦察和监测作战行动过程，并收集必要信息，使 C5ISR 系统能够最有效地运作。虽然 C5ISR 系统依赖于卫星通信系统和卫星支持以及通信支持，但大多数纳入 C5ISR 系统的无人驾驶飞行器都配有通信中继包，以方便在为支持 C5ISR 系统而开展作战行动的战场上进行控制和通信。