多域作战与空军之间的互操作性

在多域作战(MDO)概念的影响下,空中力量界的战略思维正在发生巨大的变化。20世纪90年代,武装部队广泛进行了 "转型 "工作,目的是改善各军种之间的协调。到了2000年,转型工作的目标和目的发生了变化,改善协调的愿望促使各军种和联盟伙伴之间进行更深入的行动整合。MDO将转型目标推向了最终融合各作战领域的能力,以便能够以更快的行动速度实现同步效果(Jamieson和Calabrese,2015)。然而,并非所有国家都清楚如何准确地将美国的MDO愿景纳入他们自己的理论和作战概念,或如何解决可能产生的整合和互操作性挑战(Townsend,2019)。

MDO的预期目标是加快军事行动的步伐,并允许在作战环境中产生更多的协同效应。多领域整合有望优化作战优势,以便对敌对部队的决策环路施加压力。同时,MDO也意味着联合作战方法需要相当大的演变和必要的改变,因此它的影响将随时对友好部队产生同样深刻的影响。正如法国防空和空中作战司令部(CDOA)副司令路易斯-佩纳少将所指出的,MDO代表了 "思考空军在未来如何规划和进行空中作战的机会"(Pena,2020)。可以肯定的是,MDO将是塑造未来空中作战和作战概念的一个强有力的因素,然而需要克服一些复杂的概念、技术和战略挑战。

连接性和未来的空战

未来的作战飞机被设想为 "连接中心 "和 "机载数据融合服务器",与作战云相连,为联合或联盟部队的分布式单位提供实时多领域信息。这些下一代作战飞机被预先部署,以承担目前空军分配给机载预警和控制(AWAC)飞机的相同角色。自从Link 16的到来,AWACS已经成为空中作战的一个关键节点功能,在最近几十年里,通过在联合和联盟战役中实现彻底改善的态势感知和指挥、控制和通信(C3)能力,AWACS被证明对西方的空中优势很有帮助。

联盟环境下的互操作性挑战正在被重新规划,并将随着新的作战飞机和平台的引入而出现新的方向,但目前还没有明确或现成的解决方案来弥合理论和作战概念的差异,或在联盟环境下进行技术整合,因为联盟中的空军部队各自带来自己的能力、工具和平台。

在未来,数据融合和中继功能将变得更加分散,并越来越多地转移到作战飞机本身,它们将能够协调无人机群,例如,穿透敌人的防空设施或提供动能效应。通过新一代数据和通信网络的新工具和更快的决策,作战飞机将作为关键的指挥和控制(C2)节点,在多领域空间内运作。因此,空战行动将不再与一组有顺序的任务相关联,而是与基于对方部队活动并对其作出高度响应的单一连续的非分割化机动和效果相关联。

图:信息系统互操作性层次(LISI)模型

空战的特点是更加明智地应用武力经济,利用速度、饱和度和隐身性("V2S"--速度、饱和度、隐身性)的结合来压倒对方的部队,以实现战斗空间的优势。这些未来的概念依赖于一个系统的方法,其核心是指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISTAR),每个单独的军力矢量同时作为传感器和效应器发挥作用。与数据融合、自动化、机器人和人工智能(AI)有关的能力对于实现 "频谱优势"--在整个作战范围内的优势至关重要。

空战将逐渐变得更加依赖多领域态势感知和信息主导权。然而,作为中央库或大脑单一的、总体性的作战的前景在联盟环境中带来了复杂的问题。与这种作战云的永久连接会给联盟部队的组成部分带来明显的脆弱性。虽然在力量集中和效率方面有优势,但同样的权力集中和对一个中央云的依赖会产生灾难性的行动自由损失。敌对势力的目的是阻碍通信并对传感器网络使用诱饵,在这样一个良性的网络空间和电磁战的背景下,"一环 "作战云可能导致其使用用户群的行动瘫痪。

在考虑这些风险时,围绕作战云概念的关键使能技术的成熟度存在着严重的问题。收集、分析、存储和传输数据的信息系统和技术都会受到敌对势力的入侵威胁和复制,以提高其反介入/区域拒止(A2AD)的有效性(Orlin, 2021)。大数据是分布式C2要素之间作战图像(CROP)的基本必要条件,如果没有人工智能,就无法适当地加以利用,由于人工智能容易被操纵和欺骗,其使用仍然存在问题。

预测性维护是未来空战平台的本源,并将通过网络不断进行交流,它在战争空间中提供了一个新的攻击漏洞,并有可能成为严重的目标(Hitchens, 2020)。对潜在的软件缺陷和限制的利用将为敌对势力在欺骗、规避和突袭行动方面创造机会。针对通信和传感器网络的先进干扰,针对作战云的进攻性网络战行动(Gros,2019年),以及对空间资产的依赖,在地面或空间资产被摧毁或关键数据链被破坏的情况下,会带来严重的风险(法国国防和国家安全战略评论,2017年)。

无人机技术的扩散和作战系统的数字化已经迫使欧洲的空军和他们的姐妹服务部门集中投资于网络空间对抗措施,并 "加固 "平台、资产和操作基础设施,以确保通信节点和发射器不被破坏。这种努力将加速和加强,因为军事竞争者的目标是数据和数据连接能力,跨越更广泛的攻击面,扩展到所有连接到同一云的联盟或盟国部队。因此,多域作战网格的这种内在风险强调需要考虑在 "一环 "设计之外的联盟环境中开发用于MDO的未来作战云。

欧洲的作战机队:当前和未来的形势

在欧洲,空军之间的行动整合一直在稳步推进--北约因素是一个重要因素,但绝不是在加强欧洲空军之间互操作性方面取得进展的唯一驱动力。然而,欧洲空军的格局仍然具有相当大的多样性,目前服役的1,900多架作战飞机的不同类型就说明了这一点。

由美国主导的F-35项目汇集了包括英国、荷兰、丹麦、挪威、比利时和意大利在内的一些欧洲国家。F-35作为第五代作战飞机为欧洲引入了一个新的模式和互操作性标准,这将与它的运营商一起,在未来几年内对整个欧洲空军的互操作性努力和计划起到强有力的作用。然而,大多数F-35用户继续保持更广泛的战斗机队--例如,由于F-35在空中优势任务中的局限性,欧洲台风战斗机(Eurofighter Typhoon)可能仍然是英国不可或缺的。出于类似的原因,"台风 "可能将继续由意大利、德国和西班牙运营,类似的考虑可能延伸至F-16的运营商,如比利时、丹麦、希腊、荷兰、挪威、葡萄牙和土耳其。

图:未来网络化多域作战中的互操作性要素

其他欧洲空军已经获得了诸如 "鹰狮"-E和 "阵风 "等作战飞机,"阵风 "具有AESA雷达和数据融合能力,可以被视为事实上的未来欧洲互操作性的标准。芬兰正在推行其HX战斗机计划,有五个作战飞机平台积极参与竞争。2040年及以后,欧洲可能会继续看到下一代作战飞机的本土化发展,并且随着它们的发展,新的互操作性标准被插入到采购和作战计划框架中。考虑到FCAS(未来战斗航空系统)和英国 "暴风雪 "的发展,作为例子--这两个平台将与遥控和自主系统及中继器结合,并在基于云的多域数据交换网络内运行。

因此,空战行动将不再与一套有顺序的任务相关联,而是与基于敌对部队活动并对其作出高度响应的单一连续的非分割化机动和效果相关联。

欧洲空战机队现有的和未来可能的多样性,表面上看可能意味着不必要的能力重复,然而这些方法和能力的同样差异也在作战和战略层面上提供了更大的弹性。在联盟环境中,目前还不清楚欧洲的空战机队将在多大程度上与例如现在进入欧洲作战服役的F35战斗机进行互操作。同样的问题在理论上也适用于FCAS或 "暴风雪",这些围绕兼容性和互操作性的问题将延伸到未来,特别是与MDO有关的问题。

联盟环境下的互操作性挑战正在被重新规划,并将随着新的作战飞机和平台的引入而出现新的方向,但目前还没有明确或现成的解决方案来弥合一方面的理论和作战概念的差异,或在联盟环境下的技术整合,即组成空军各自带来自己的一套能力、工具和平台进行战斗。具有讽刺意味的是,多领域整合的基本前提和目的是解决不同领域的不同类型的平台之间缺乏或低兼容性和协同性的问题,而这些平台是使用不同的技术标准和系统工程方法开发的。

关于整合和互操作性的政治层面

向MDO的演变意味着空军面临新的挑战,在联盟环境中为联合平行规划引入新的动力。它还提出了调整或取代现有机制的需要,这些机制是为了使联盟伙伴之间的整合和互操作性达到必要的水平,使他们能够有效地共同运作。随着朝向MDO的运动的加速,它提出了一个基本问题。当属于联盟和同盟的空军由于不同的工业和政治考虑而在系统和网络设计中采用不同的标准时,互操作性是否可能?

这个问题突出了与2040年及以后未来时间框架中的互操作性有关的不确定性,以及在欧洲范围内已经面临类似挑战的当前空战机队。欧洲空军将需要应对作战层面的联合整合和融合的要求,这将需要与延伸到国家战略领域的更高层次的政策考虑相平衡,包括行动自由和战略自主权。在这种情况下,欧洲空军将需要根据国家或欧洲的政策方向,与能力项目和互操作性目标进行互动和规划,这些政策方向是由复杂的体制因素和议程形成的。

一个合理的论点是,在联盟环境中,空军之间的分布性和数据融合可能带来的好处超过了共享作战云所造成的相关风险或发生作战瘫痪的可能性。然而,除了纯粹的作战考虑,还有重要的政策问题,这些问题由大战略和政治前景决定。即使在世界观相似、经常在联盟和联合作战密切合作的盟友和伙伴之间,国家政策也会有分歧--特别是在危机情况下的军事活动方面。

继续努力实现联盟和盟国伙伴之间的互操作性是有历史缘由的,包括在作战云的背景下所暗示的。然而,这些努力必须与维护战略自主权和独立评估或军事活动能力的需要相平衡(Binnendjik和Vershbow,2021)。有时被视为导致 "能力重复 "和浪费财政资源的不同方法以另一种方式提供了优势,即为国家和联盟的联合作战建立自然的防火墙和复原力。

考虑到联盟空战模式的当前和未来的发展,保持一定程度的自主性可能与确保新兴作战云本身一样重要。这在欧洲尤其如此,因为联合作战机队可能由一系列的平台类型组成,每个平台都是根据不同的系统工程、技术和互操作性标准开发的,这与工业和政治考虑有关。同样的基线挑战可能会被移植到世界其他地区,如中东或亚洲。与其试图将空战机队划分为 "第一 "和 "第二 "层次的能力,联盟和盟国伙伴将需要集中精力克服挑战,并为传统联盟环境中的MDO提供整合能力和互操作性解决方案(Binnendjik等人,2021)。

作者

奥利维尔-扎耶克(Olivier Zajec),毕业于圣西尔军事学院和巴黎政治学院,是里昂让-穆兰大学的政治学教授以及战略与防务研究所(IESD)的主任。他是EA 4586实验室和巴黎比较战略研究所(ISC)的研究员。他还在法国联合战争学院讲授战略理论。他目前的研究兴趣集中在国际关系的现实主义理论、跨大西洋防御政策、核政策和战略以及地缘政治理论。他经常为各种国防和国际关系出版物撰稿:《世界外交》、《国防与国际安全》(DSI)、《军事资源》、《中国世界》、《冲突》、《国防评论》。

成为VIP会员查看完整内容
92

相关内容

人工智能在军事中可用于多项任务,例如目标识别、大数据处理、作战系统、网络安全、后勤运输、战争医疗、威胁和安全监测以及战斗模拟和训练。
国家自然科学基金
33+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
38+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
35+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月28日
Arxiv
67+阅读 · 2022年6月30日
Arxiv
14+阅读 · 2022年5月14日
Arxiv
12+阅读 · 2021年7月26日
Arxiv
11+阅读 · 2020年8月3日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
33+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
38+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
35+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员