探讨21世纪指挥控制的发展趋势

简介

2021年5月，美智库米切尔航空航天研究所发布《21世纪指挥控制的必然趋势：ABMS和JADC2的下一个增长领域》。该报告提出了以下几个重要观点：

（1）驱动有效的、相关的指挥控制的目标很简单，即高效的航空航天作战力量。

（2）指挥控制设计必须在全频谱作战环境中有效。

（3）为创建一个成的先进作战管理系统（ABMS）和联合全域指挥控制（JADC2）方案，美空军必须利用先进的技术，如五代机融合和机器学习。

（4）高速、高空载人指挥控制、情报、监视与侦察（C2ISR）传感器平台可以提供额外的“观察”信息以及基于网络资源的决策洞见。

（5）一个适当的指挥分层架构必须确保所采取的行动产生最佳的预期效果，以实现指挥官的意图。

本文编译了该报告的核心内容。

美国空军正处于指挥控制（C2）能力发展的关键时刻。在ABMS和JADC2项目的支持下，空军正努力利用人工智能和机器学习等新兴技术推动其C2体系架构的现代化。在过去的20年里，网络连通性、高保真传感器、持续监视以及计算能力的巨大进步见证了作战边缘态势感知和决策方面翻天覆地的变化。ABMS有望在这些成果的基础上，利用机器学习和自动化技术，快速处理、过滤来自分布式传感器网络的信息并将信息传递给射手。

在推进现代化的过程中，美国空军不能冒险忽视空战管理人员在C2体系架构中发挥的重要作用。虽然连通性、自动化和处理能力是关键工具，但仍需要人类的判断和参与，尤其是在高度复杂、动态的任务中，准确的洞察力对于管理风险至关重要。为了最大限度地利用新技术带来的优势，空军必须制定一个分层战略，使其C2能力现代化，而该战略的核心仍然是专业人员。

报告认为，空军是时候扩大对特定技术的讨论，并决定新系统的C2重心，以及作战人员将如何在各种冲突中有效地使用它们。C2以人为主，技术为辅，人类还不能被技术取代。为完成任务，空军需要一个由战役级指挥官、负责弥合战役和战术鸿沟的空战管理人员以及拥有相关信息的空中作战人员组成的生态系统。

1

直面未来挑战的C2设计原则

前任空军参谋长David Goldfein认为，空军需要一种高度网络化的空中C2架构。在该架构中，平台的每个传感器以及作战人员通过高度韧性且能自动修复的网状网络连接。它们不仅相互连接，而且是C2系统的一部分，可以自动将正确的传感器与正确的目标进行配对，融合来自所有平台和传感器的数据，自动识别和改进目标，并为目标分配武器，支持空军同步、同步融合效应。

为了适应未来的威胁环境，空军必须为ABMS和JADC2愿景设定三个总体原则：

（1）C2设计战略必须结合技术和人类智慧，以确保将指挥官意图转化为预期行动。

（2）C2设计必须支持空军谨慎管理作战风险。

（3）C2设计必须在全频谱作战环境中同等有效。

2

空战管理的持久需求

创建一个成功的ABMS和JADC2方案将需要空军利用先进的技术，如五代机融合、机器学习和系统无缝组队。该方案还将要求空军的战术C2专家，即空战管理人员在整个战场空间进行作战。目前的C2ISR飞机，如AWACS和JSTARS，不断证明了空战管理人员在复杂、高动态、大规模任务中的价值。

美国空军的下一代空战管理人员应该驻留在特定任务的飞机上，该飞机具备开放任务系统架构、高度模块化的传感器、高水平的机载处理、建制传感器和先进的网络连通性。此外，这架飞机应该寻求利用超音速飞行领域的先进能力。超音速飞机将允许运载任务系统和空战管理人员。将超音速空战管理飞机作为空军ABMS的一部分将有助于填补其信息、连通性和C2能力的不足。它将在ABMS架构中提供一定程度的冗余，确保指挥和控制受益于作战管理人员，他们可以在战场空间的关键区域进行操作。一架具有扩展作战范围的作战管理飞机有效补充了F-22、F-35和B-21等五代机在战场上提供的信息。此外，再加上下一代无人传感器到射手和天基传感器，ABMS的未来愿景看起来非常强大。最终，美国空军ABMS和JADC2的成功将取决于系统收集信息、处理信息和管理团队的能力，从而在高度动态环境中完成任务目标。

3

信息、连通性和C2演化的下一步：ABMS和JADC2

ABMS将通过三个阶段的战略来开发传感器、作战管理和指挥控制系统以及通信。第一个阶段旨在利用现有的列档项目达到预期的效果。第二阶段和第三阶段将使用越来越分散的方法，这些方法很大程度上依赖于新技术——其中绝大多数仍然是高度机密。ABMS将能够执行与JSTARS和AWACS平台相关的任务，并可能承担战区空中控制系统（TACS）的其他任务。ARMS将确保机器对机器的数据在任何地方都能传输，如果任何传感器看到了什么，射手就可以毫无障碍地在任何地方获得数据。例如，ABMS可以使F-35和B-21有能力为海军和盟军舰船提供高保真的目标瞄准点信息，从而扩展武器载荷。这些地理上分散的飞机通过ABMS网络组成一个团队，支持舰船向一个或多个目标发射武器。通过合作，这些截然不同的武器系统可以在战场上创造出任何一种武器都无法达到的效果。这一切都归结于收集不同的信息流，将它们融合成一个整体，从而提供更多的战场空间知识，达到预期效果，从而实现任务目标。

随着ABMS作为信息交换的技术手段，即数据流动的电子基础设施，而JADC2负责更高层次的任务分配，使指挥官的意图与战役级和战术级的行动相一致，由此产生了一些关键问题：如此庞大的体系如何有效地过滤和融合收集到的海量数据，以防止饱和以及谁或者什么在使用C2？针对这两个问题，本报告提出了解决方案。

（1）五代机技术

现代技术，特别是五代机处理、融合和显示技术，取得了重大进展，尤其是在将海量数据转化为可行动信息方面。但是，这些系统仍然在确定的区域范围内运行。

（2）人工智能、自动化和机器学习

人工智能、自动化和机器处理可以将特定的数据层转化为即时可行动的信息，这对前线飞行员而言是有价值的。自动化系统还可以跟踪任务的进展情况，并根据实时进展确定任务目标的优先级。

（3）人工智能、自动化和机器学习不会取代空战管理人员虽然技术势必是解决方案的一部分，但这并不意味着放弃那些提供冗余和互补优势的成熟方法。而空战管理人员在战场上的适当定位将是这个冗余、互补的体系的关键部分。

最重要的是，所寻求的解决方案必须是灵活和适应性强的。它们必须以解决瞬息万变、复杂作战环境中的问题为导向。

4

信息、连通性和指挥控制的未来向量

空军正在开发的ABMS和JADC2架构具有很多意义。信息一直是战斗和取胜的关键。技术进步也有望帮助管理未经过滤数据的冲击，确保人工智能、自动化和机器学习有助于决策。这种C2ISR架构将形成一个分层的愿景，据此，高威胁环境中的指挥控制将表现为一个协同的、集成的三阶段方法：

（1）穿透性强、高生存性的传感器节点与天基系统配对，与C2作战人员相连，提供实时决策输入。

（2）高速、高空载人C2ISR传感器平台可以提供额外的“观察”信息、基于网络资源的决策洞见，并为中等风险地区提供广泛的、可生存的C2ISR。

（3）C2和ISR系统能够收集和处理数据，以提供高质量的决策输出。

5

结论

网络、人工智能、自动化和机器学习将被证明是形成一个增强的、鲁棒系统的关键，从而满足未来作战环境的需求。美国空军在这方面已步入正轨。然而，专业人员仍然需要在C2决策架构中占据适当位置。这就需要一种新的模式，用于在整个战场空间中部署空战管理人员，以便他们在敌人破坏通信链路的情况下能够随时连接并支持指定的部队。过度依赖扩展的网络连接只会增加新的脆弱性。这说明了分布式C2和ISR的力量。考虑到网络解决方案可能因敌人的干扰而陷入瘫痪，则仍然保留集成C2ISR的选项。信息、连通性和C2是作战成功的关键，未来的战争也是如此，空军必须做好准备。除了在先进技术方面的投资，美国空军在现代战机上的投资必须成为重中之重。

朱虹编译自互联网

转自：防务快讯