指挥与控制(C2)是指指挥官对指定的部队行使权力和指挥,以完成任务;它是战区内最重要的活动。有效的指挥控制取决于是否有良好的态势感知。目前的军事能力允许收集大量的各种类型的数据(如视频、语音、地理位置、热成像和非结构化的现场报告),以便了解情况和作出决策。然而,由于信息量太大,处理、理解和融合数据以支持C2,对人来说可能是一件很痛苦的事情。加拿大武装部队(CAF)正在寻求建立一个联合作战融合实验室(JOpsFL),目的是通过开发自动融合数据和传播情报产品的技术解决方案来改善和改造CAF的C2和联合情报、监视和侦察(JISR)能力。本文讨论了CAF JOpsFL的目标、愿景、范围和技术要求,并概述了最先进的数据融合技术,包括人工智能。

联合作战融合实验室(JOpsFL)

目标、愿景和范围

加拿大国防部/加拿大空军将JOpsFL设想为联合情报、监视和侦察(JISR)、C2和目标定位企业的创新中心,以提供有效的作战解决方案[6]。该实验室将包括来自加拿大空军不同部门的JISR和情报计划,包括加拿大皇家海军、加拿大陆军、加拿大皇家空军、特种作战部队司令部和加拿大部队情报司令部。

JISR收集是一个复杂的过程,需要各级指挥部有明确的理论和资源管理。这个过程可以分解为五个步骤。1)任务;2)收集;3)处理;4)利用;和5)传播[6]。图1展示了JISR过程以及它与动态目标周期中的情报周期的关系。JISR提供了 "什么"、"什么时候 "和 "哪里",而情报则融合了JISR的信息,提供了 "如何 "和 "为什么"。JOpsFL的一个重点是 "如何 "和 "为什么";然而,该实验室也将作为新的JISR资源的测试平台,以评估其在目标定位周期中的功效。该实验室将评估现有的信息融合技术,并开发新的技术以支持中央情报局的JISR、情报和目标定位周期。

图1 目标定位周期[6]背景下JISR过程及其与情报周期的关系

随着网络和空间领域的引入,C2变得越来越复杂,并在不断演变,以便在所有领域发挥作用。联合全域指挥与控制(JADC2),也被CAF称为泛域C2,在空间、空中、海上、陆地和网络中运行,最近由美国(US)提出[7] 。JADC2/泛域C2的目标是在一个网络上连接所有领域的所有信息源[7]。CAF正在探索泛域C2,并将成为JOpsFL的一个方面[6]。除了关注JISR、情报和目标定位周期外,JOpsFL还将关注开发和测试新的泛域C2战术、技术和程序(TTP),包括[6]:

  • 支持泛域C2功能的数字工具,如任务分配、报告和监测。

  • JISR和泛域C2之间的互操作性解决方案。

  • JISR-to-fires架构;以及

  • 直接行动近距离空中支援TTPs

泛域C2需要开发新的技术解决方案,以支持所有领域的运作。JOpsFL将作为这些技术解决方案的创新中心运作,并将专注于以下方面[6]:

  • 人工智能(AI);
  • 人在环形互动AI系统。
  • 多频谱混合基础设施和分析。
  • 综合战术网络/统一的网络。
  • 传感器、JISR和泛域C2之间的灵活数据链接。
  • 信息融合。
  • 采集点的融合。
  • 云计算。
  • 雾计算。
  • 量子计算。
  • 虚拟化。
  • 跨域安全和共享

技术要求

作为一个创新中心,JOpsFL将配备最先进的设备,以支持开发和测试最新的泛域C2 TTPs和支持技术解决方案。该实验室将容纳高性能的计算节点,能够训练和测试最新的人工智能和融合算法,并将与CAF各分支机构的各种ISR能力所在的网络相连。可靠和快速的网络连接可以通过安全的光纤来实现。此外,该实验室将容纳五眼(FVEY)和北大西洋公约组织(NATO)系统的密码输入装置(PED),如美国统一视频分配系统(UVDS)和北约联盟地面监视部队(NAGSF)全球鹰。

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