2025 年及以后新出现的威胁环境对战区前沿作战阵地构成挑战。可生存的远程精确武器在空中、太空和网络领域的出现，使战区空中作战中心（AOC）等以往偏远、单一的指挥与控制（C2）场所面临风险。多域指挥与控制（MDC2）概念中的多域作战中心（MDOC）提供了可提高复原力的结构变化，但计划要到 2035 年才实施。新兴的商用虚拟现实（VR）系统可以将许多 AOC 功能分散，并加快向 MDOC 结构的过渡，从而提高抵御 2025 年威胁的能力。分布式协作虚拟现实技术、利用新兴商业能力以及支持性技术被确定下来，并针对每种产品类型进行了讨论。本文指出了支持战术 C2 的附带技术，但未涉及。本文强调了培训和采购方面的注意事项。建议包括在 AOC 框架中进行技术演示，将分布式 VR 纳入 MDC2 试验活动，并继续与游戏开发行业互动。
通过虚拟现实技术加速向多域作战中心（MDOC）过渡
- 目前的限制
如前所述，MDC2 的作战概念有三个限制。首先，当前的态势感知能力无法同时提供对多个领域的了解。其次，当前的规划工具不支持在多个作战领域进行有效协作。最后，当前的指挥与控制概念不支持敏捷性，因为它们无法同步在空中、太空和网络空间中或通过空中、太空和网络空间产生影响。如 AFFOC 所述，MDOC 是将这些功能纳入未来指挥与控制中心结构的一种尝试。在 MDOC 的开发过程中，虚拟现实技术可用于缓解这些限制，并使 AOC 的能力更接近 MDOC 所需的能力。
- 建立多域理解
第一个限制是无法提供多域理解，这可以看作是一个可视化问题。要了解空中、太空和网络空间的活动，必须能够以有意义的可视化方式获取并关联这些领域的相关信息。可视化有几种分类方法。有些更适合抽象关系的科学可视化。另一些则更适合更具体的关系，如空间、物理或连接关系。有意义的可视化将取决于观察信息的人所扮演的角色。有几种技术可以显示多领域数据，并将数据与上下文联系起来。地理信息系统（GIS）可以显示明显的自然地理信息，并叠加有关犯罪、数据流、基础设施、天气和其他各种信息。地理信息系统的背景显然是空间；所有数据都是在这一背景下组织的。数据的其他特征由数据点本身的特征来表示。特征包括数据点的颜色、形状、大小、闪烁/稳定、强度、相关声音和突出显示。Google EarthVR 就是 VR GIS 的一个例子。网络背景也可能有用。在网络可视化中，物理对象和虚拟对象是基于它们之间的互动而连接在一起的，而不一定是它们之间的物理距离。在这样的空间中，距离可能取决于互动的强度。这种方法可能有助于确定网络空间活动的方向，以最大限度地提高在空间或空中领域的效果。或者，根据空间领域威胁的预计最近接近点来确定空间领域威胁的优先次序，这种方法也可能很有用。在虚拟现实中，第三空间维度的加入允许定向声音提示、基于范围的声音提示、信息亭效果（随着数据对象代表图标的旋转，呈现的信息也会发生变化）、方面信息以及考虑其他视角的能力。在虚拟空间中理解这些关系可以为规划者或操作者提供更多信息。使用通用的融合数据库，可以在多个用户定义的环境中查看通用的多领域运行画面。使用共享的虚拟现实环境，可以让多个观察者从不同的视角欣赏同一战场环境。
合适的环境是什么样的？这取决于操作员在 C2 架构中的角色。战略部的设计团队需要看到空中、太空和网络空间领域的战略特征，以及它们之间的关系。这幅图必须为确定空中、太空和网络空间的战略节点和依赖关系提供背景，以便战役规划人员能够确定这些领域的决定点，并设计行动路线（LOO），通过最合适的领域与这些决定点交战。同样，重心（COG）分析也应包含多领域信息。作战计划处在考虑如何实施 SRD 提出的作战概念时，可以使用相同类型的可视化方法，但保真度更高。作战行动司需要从二维空中图像过渡到显示影响当前行动的空中、太空和网络空间活动的环境。
这将包括友方和敌方的空中、太空和网络空间行动，并以有意义的方式呈现。画面必须尽可能接近实时，以便灵活分配任务，动态控制各地域和全球作战司令部的所有可用资产。情报、监视和侦察司需要同时了解网络空间、太空、空中和其他领域的友军和敌军行动。在情报、监视和侦察司内部，可能同时存在多个环境，当特定重点领域发生的事件影响到另一个分析人员的重点领域时，分析人员会相互提示。例如，某个节点的网络使用量增加可能与卫星轨道的变化相对应，而卫星轨道的变化也可能与已知反卫星设施的活动相关。这可能不会在基于物理位置的上下文中被标记出来，但会在基于网络活动的上下文中显示出来。每个上下文都将包含来自所有三个领域的数据，但在一个上下文中，这种关系的重要性可能比在另一个上下文中更明显。
实现多域作战空间感知的一种可能性是建立虚拟融合单元。这将包括地理 AOC 与空间和网络全球作战中心之间的分布式协作。每个实体都将向融合小组提供自己的作战画面。虚拟参与者将能够检查所有三张图片，并合作开发作战空间感知。如图 5 所示。每个地点都有一个 CAVE，作为连接虚拟空间的物理点。来自 AOC 各部门的指定成员可以看到多域画面，并相互协作提示跨域威胁和机遇。虽然这还不是真正融合的多域作战画面，但它将为未来的这种能力架起一座桥梁。移动式和便携式 CAVE 可通过商业途径获得，因此这种能力也可用于通过分散 AOC 的行动来增强现有 AOC 的复原力。
- 实现多域协作规划
需要解决的第二个限制因素是，当前的规划工具在多域规划协作方面存在不足。MDC2 运行概念中的长期解决方案是由多领域图片和决策支持自动化来支持多学科团队。在 AOC 中，这可通过各师内的团队、全球指挥与控制系统 (GCCS) 上的特定任务应用程序、共同行动画面以及通过各种联络功能提供的回传支持来实现。考虑到前面关于多域作战空间感知桥梁的讨论，也许可以利用现有的一些虚拟协作环境，朝着多域协作规划的方向发展。
有许多协作式虚拟环境可供使用。图 6 显示了一个典型商业产品的内部视图。在 Bigscreen 这个特定的环境中，每个人的个人屏幕上都会显示其所在物理位置显示器上的内容。在这个空间内，他们可以查看彼此的屏幕，将一个屏幕作为大显示屏推送到公共空间，进行交谈，并共享音频和视频馈送。这种特殊应用的优势在于，它允许用户在自己的电脑上运行他们通常会运行的任何功能。在联合规划场景中，每个人可能会运行不同的 GCCS 应用程序，以支持他们在团队中的特定角色。空间中的其他人可以观察、评论和批判产品，也可以像在 AOC 中一样通过自己的物理计算机访问产品。通过头部和手部追踪，一些社交线索（如指向和聚焦）会增加临场感。其他环境或多或少都具有沉浸感和互动性。BasementVR是一个共享环境，允许交互式创作二维和三维艺术作品，可用作三维协作白板。AltSpace 是一个协作世界，化身可在用户创建的空间中进行互动。当访问大型工作空间比互动存在更重要时，Envelop 允许用户将其桌面扩展为 360 度虚拟空间。它还允许用户将现实世界带入虚拟空间，这样用户就可以看到自己的键盘或物理桌面等。聊天和语音聊天应用程序可以提供任何所需的通信互动。图 7 显示了该环境的一个快照。随着虚拟现实系统的不断普及，更新、更好的应用也将应运而生。
规划虽然不能达到最佳水平，但足以实现多领域操作。再看图 5。正如用于保持领域感知的互不关联的系统可以被带入一个共同的虚拟空间，以产生对作战空间的多领域理解，我们同样可以创建一个虚拟联合规划单元，将所有必要的领域应用和专家汇集在一个协作环境中。在虚拟现实硬件的支持下，他们可以从任何地方进入虚拟空间，无论是 CAVE、HMD 还是变色龙单元。与实体 AOC 中的联络人员不同，回传组织的实际工作成员可以参与到多学科团队中，从而缩短询问-响应-计划周期的延迟。参考图 2 及其长长的主题专家（SME）名单，我们可以在不显著增加战区人力的情况下，大大提高 SME 支持的及时性。
- 实现灵活性和同步性
第三个限制因素是，当前的指挥控制结构没有提供足够的灵活性，无法在空中、太空和网络中实现同步效应。目前的 TACS 结构主要是为空域行动设计的。该系统以分级结构为基础，由 JFACC 作为空中行动的支援指挥官。太空和网络为空中行动提供效果支持，但其指挥控制由另外两个行动中心负责。敏捷性要求能够从支持空中行动的网络和太空行动转向其他支持和辅助行动组合，这就形成了一个不断变化的权力结构。这些权力转移需要密切协调，以确保在最佳领域内、从最佳领域出发并通过最佳领域应对新出现的机会和威胁。这是一个结构性问题，需要改变条令来解决。在过渡时期，可以建立一个由受影响指挥官（或适当参谋人员）组成的虚拟执行小组，以近乎实时的方式完成指挥关系的协调。虚拟现实技术可用于虚拟执行小组。一个两面或三面墙的 CAVE 将允许访问共同行动画面，并为控制权力交换的参谋团队提供一个共享的工作空间。在虚拟空间中进行演练，将为制定不同的权力过渡办法和练习业务灵活性提供机会。与其他过渡计划一样，这种方法也不是最佳的，但能更快地提高复原力。
- 其他弹性考虑因素
上文讨论的计划有助于通过使企业朝着 MDC2 运行概念中规定的方向发展来提高应变能力，但这些计划并不能直接解决 AOC 和 TACS 前沿要素的近期应变能力问题。事实上，这些问题被确定为 10 多年的目标。对于在该地理区域需要多少实体存在存在着不同的看法，但有一种估计认为，目前存在的 90% 可以驻扎在美国本土。允许地域和全球行动中心之间进行虚拟协作的相同技术也可用于虚拟化现有 C2 架构的各个组成部分，从而减少战区的人力足迹。这在一定程度上是通过 LNOs 和 reachback 实现的，但这种做法可通过 VR 技术应用加以扩展。如前所述，美国本土的中小型企业可以被整合到虚拟工作空间，而不是实体工作空间。此外，AOC 人员可以分散到战区或 CONUS 的其他地点，但仍能保持对区域环境的感知。对于 TACS 的前沿人员来说，HMD VR 系统已经发展到可以通过高端笔记本电脑运行的地步。这样就可以在任何有适当通信条件的地方分散或重组行动。在某些情况下，基于平板电脑或智能手机技术的变色龙系统可能更为合适。这样做的净效果是成倍增加和分散战区内的目标，减少网络领域的特征，并将大部分资源转移到相对安全的美国本土，同时相应提高复原力和能力。表 5 概述了拟议的解决方案。
表 5. 拟议解决方案和虚拟现实应用汇总
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