当今的现代战争领域已被重塑传统战略的技术进步所改变。在这一转变的前沿出现了自主蜂群行动。无人机在军事行动中的使用越来越多,从小规模行动到大型复杂行动,这些行动正在重新定义战争的未来。

在 JADC2 框架内整合蜂群作战等先进技术,可以为军事作战部队带来更智能的实施方案。

JADC2 计划

美军为了提高作战人员对整个作战空间的信息进行探测和采取行动的能力,美国防部实施了联合全域指挥与控制(JADC2)计划。JADC2 的愿景是在基于云的环境中建立一个战术、安全和统一的指挥与控制网络,能够快速接收情报、监视和侦察 (ISR) 数据并将其传输到国防各部门的互连网络。利用 "蜂群 "能力的军队可以实现卓越的态势感知和快速反应能力,从而在崎岖不平的环境中更快地做出应对威胁的决策。

了解在 JADC2 框架内将先进技术与战术、技术和程序整合到蜂群行动中的复杂性,可确保未来任务的成功。被称为 "数字主干 "的统一通信基础设施在沿 JADC2 建立所需的知识和数据互连网络方面发挥着关键作用。

图 1 JADC2 行动链和流程

在JADC2 内实现蜂群作战的5项技术

蜂群行动的成功有赖于有效利用数字骨干网支持的特定技术,其中包括

  • 人工智能(AI)
  • 时间敏感网络(TSN)
  • 自主系统
  • 传感器融合
  • 网络安全

人工智能

人工智能(AI)技术是 JADC2 结构中蜂群管理的关键推动因素。通过人工智能算法和机器学习 (ML) 技术,军队可以提高实时检测、分析和应对蜂群威胁的能力。

人工智能驱动的蜂群管理系统能够分析海量传感器数据,检测模式、异常和潜在威胁,从而自主协调多个机构的行动,优化行动以实现最高效率和效益。

人工智能驱动的决策支持系统可实现主动决策和快速反应策略,为军事智能体提供可操作的情报,并协调成功的蜂群行动,同时将恶劣环境下的风险降至最低。

时间敏感型联网

时敏网络(TSN)可实现实时协调,这对于在 JADC2 基础上开展有效的蜂群行动至关重要。TSN 协议对数据传输进行优先排序,以确保快速决策所需的低延迟通信,并提供可扩展性,使军事部队的通信网络能够适应蜂群技术不断发展的需求。TSN 的灵活性不仅使武装部队能够实现数字连接,还能有效分配带宽和资源,优先进行关键日期传输,确保重要信息实时到达决策者手中。

随着军事行动的互联性和数据密集性日益增强,利用 TSN 协议对于在蜂群环境中保持行动速度和成功完成任务至关重要。为了克服通信瓶颈和延迟带来的挑战,军队可以利用 TSN 对动态的蜂群威胁做出敏捷而协调的反应。

自主系统

通过对蜂群活动高风险区域的持续监控和对威胁的早期探测来增强监视能力,自主系统已成为 JADC2 框架内一种不断发展和变革的能力,用于管理蜂群能力向军事技术的过渡。人工智能驱动的自主系统使非乘员系统能够评估蜂群的意图和行为,调整战术和机动以保持战术优势。它们具有快速部署和机动能力,可对新出现的敌方蜂群情况做出迅速反应。

自主系统可增强人类平台的能力,扩大覆盖范围,提高各领域军事行动的效率,从而扩大行动范围。通过自主能力和机器人技术,可对大量传感器数据进行实时分析,从而对动态战场条件做出高效的适应性反应。

传感器融合

JADC2 框架下的 "蜂群 "作战利用传感器融合技术,对从传统雷达到先进网络传感器等不同来源的信息进行汇总和关联。传感器融合结合了来自陆地、空中、海洋、太空和网络等所有领域的输入信息,通过提供对作战环境的整体全面了解,弥补了各自的局限性,实现了精确探测,并能在实时场景中跟踪敌群。

为确保乘员和非乘员资产、指挥中心和盟军之间的信息顺利分配,数据格式和通信协议可无缝地促进系统和平台之间的通信与协作,从而促进不同坚固领域的互操作性和协同性。U-C850x 系列等加固型电子设备结合了现代数据处理加速的三大支柱,具有高性能: U-C850x 系列结合了现代数据处理加速的三大支柱:CPU、iGPU 和 FPGA,能够满足实时数据处理的需求,从而在指挥和控制网络中实现快速决策。

传感器数据与 JADC2 框架内的情报相结合,可让军事指挥官更全面地了解战场情况,从而预测虫群的动向、识别薄弱环节并制定有效的应对策略。通过利用传感器融合,军队可以根据蜂群的威胁确定战略行动的优先次序,并将资源部署到最需要的地方,最终实现作战影响最大化和风险最小化。

网络安全

鉴于对互联数字网络和通信系统的依赖,在管理蜂群行动时,网络安全措施对 JADC2 框架至关重要。这些互联系统的数字连接性使其面临各种网络威胁,从渗透和数据泄露到干扰和破坏,这意味着网络安全措施对于保护军事行动免受意图破坏蜂群任务的对手的威胁至关重要。基于硬件的网络安全框架,如 Aitech 的 AiSecure,可防止数据泄露和产品中的固件,同时允许敏感数据的安全传输和存储。

全面、积极的网络安全政策对于在军事行动中建立和管理安全的蜂群相关技术至关重要。为确保采取严格的安全措施,军事部门必须持续开展威胁情报搜集、漏洞评估和渗透测试,以发现并解决网络防御中的薄弱环节,从而在危害任务完整性之前,预防性地发现并减轻对蜂群行动的潜在网络攻击。网络安全培训和意识计划为各级军事人员提供了有效识别和应对网络蜂群威胁的知识和技能。

为蜂群作战优化 JADC2 技术

各军种、盟军和行业合作伙伴在开发和实施用于蜂群作战的集成技术解决方案(如人工智能、TSN、自主系统、传感器融合和网络安全)方面的合作体现了 JADC2 框架所强调的联合试验和原型设计精神。利用 "数字骨干 "基础设施掌握这些特定技术来管理蜂群行动的兴起,可增强态势感知、决策和响应协调,这与 JADC2 指令中概述的目标不谋而合。

参考来源:Aitech

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