海陆空天网,未来全域战场空间的战场管理

卫星与网络

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 · 2021-05-17

北京呼风唤雨文化传媒有限公司





随着以中俄为代表的军事强国实力的不断崛起,以美国为代表的北约国家认为当前中俄已构建了强大的区域拒止/反介入(A2/AD)能力,并已整合较为成熟的跨域作战技术,使北约国家面临着巨大的挑战。


根据北约内部评估报告,北约认为其潜在对手将把常规、非对称和混合战能力融合到海陆空天网全域战场空间中,并利用这些优势调整自身战略,试图获得压倒性优势,这将会损害北约的行动自由,降低其威慑能力。为应对这种挑战,并能够在“多域战场环境”中高效作战,北约认为应改变自身的作战方式。



北约正试图制定新的战场空间战略,旨在用一种综合化、协同化的方式在多个作战域内通过比敌方更快的“速度”获取对敌优势。


前任美国空军参谋长大卫·戈尔德费恩近来用一个简单而全面的概念概括了其对于战场空间的展望:


“未来战斗的胜利将不再像过去那样依赖于单体作战能力,而更多地取决于北约联军领导人所能利用的互联网络一体化能力。”


从中可以看出,北约或许将进行作战思路上的转变,发展全域联合作战能力。这将推动对先进指挥与控制(C2)系统的需求,以图能够高效地连接、整合和协调部队,并抛开了原有的军种或作战域隶属关系的限制。


这种作战方式能够保证未来指挥官能够在作战规划过程中就开始就考虑所有作战域的因素,并有权在整个任务执行过程中动态协调所有作战域,实现作战任务再分配。在未来空战环境中,作战单元数量和战场复杂度将呈指数级增长,这对空域战场管理提出新的挑战。北约高度重视现代战场空间管理战略的发展,将其作为在未来日益复杂的空战环境中作战和取胜的“先决条件”。


先进指挥控制系统的发展


1.1 作战场景


北约官方智库联合空中力量能力中心(JAPCC)近日描述了一个未来空中近距离联合支援作战场景。在该场景下,多域指挥控制系统(MDC2S)实现了所有作战域中连接系统的数据共享,并可实时处理多个“火力发射”请求。


在收到部队的联系信息后,根据目标位置和武器杀伤半径,MDC2S向联合火力支援协调员(JFSC)提供一个由计算机优先排序的可用攻击选项列表,并附上相应的附带损害估计(CDE)情况。


相关攻击选项包括由深海舰艇以及有人固定翼/旋转翼飞机、无人作战飞机等发射的远程、网络化协同导弹,并包括火炮和多管发射火箭系统(MLRSs)等地面武器系统。


1.2 决胜关键


联合空中力量能力中心将寻求一种新的作战方法,旨在使部队能够快速规划并执行作战,在全域作战环境中以同步、协同和高效的方式实现火力杀伤。北约认为,在未来的战斗中,相对于传统作战平台本身的速度,各级指挥官对战场空间理解并具象化的速度与方式,将是决定胜利的关键性因素。


1.3 发展方向


从能力发展角度看,信息共享的速度及信息的可用性对于加快作战决策流程、获取战场主动权至关重要。当前军队的决策、规划和执行过程似乎是缓慢并可预测的,为应对未来竞争对手的威胁,应发展更先进的作战空间管理概念,实现快速协同作战,向对手施加困境。这将需要北约进行持续、迭代性的短期战术规划,以及长期的作战级别的计划,并将随着相关条件变化进行改进。


1.4 提升指挥控制系统


针对这一需求,美国空军参谋长提出了提升指挥控制系统的必要性。先进指挥控制系统将有效提升态势感知能力,加快决策过程,可指导部队进行多域协同。根据这一要求,美国国防部(DoD)发起了联合全域指挥控制(JADC2)项目,这将定义一种新的作战管理样式。未来部队将能够对激烈战斗中的行动进行有效支撑,确保多种跨域作战平台能够在适当的时间对正确的目标施加恰当的作战效应,其决策打击速度将以秒为计量单位。美国国防部将摒弃传统的为各作战域单独开发解决方案的方法,而是以网络为中心的方式,将各个作战域的传感器与任意射手实现连接。


1.5 马赛克战争概念


同时,美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在开发的“马赛克战争”概念,将发展一种革命性的新型作战体系,其建立在一种高度相关联、具备强互操作性的兵力包之上,能够充分利用不同平台的作战能力。其特点是发展配置新型网络接口、通信链路、精确导航和授时软件的“系统之系统”,使平台能够协同作战。


美国提出,任何装备传感器的平台都应该连接到可做出决策的作战单元,然后在连接到任何可对敌方施加效应的装备上。北约应利用新技术,发展先进的作战概念,使未来指挥官在所有作战梯队中都能快速了解战斗,获取比敌方更快的指挥决策速度,并在多个作战域取得同步协同的作战效果。


未来空战管理的挑战


只有利用先进战场管理系统通过快速重新分配资源和动态分配空域,指挥官才能快速灵活地执行战术,此时上述的这些作战空间管理概念才能发挥作用。这将需要对空域战场管理进行改进,其重点将放在一种创新性的方法,可保证动态、实时的空域协调能力,同时消除空域中交通冲突的问题。


考虑到未来战场所有参与者对空域的使用将显著增加,导致空域中任务数量呈指数级增长,情况会变得更加复杂。例如,在2019年至2026年的预测期间,无人机在军事行动以及民用和商业中的应用预计将以15.8%的复合年增长率增长。


多域战场景想象图


值得注意的是,目前美军几乎所有军种都在发展具备远程、精确制导特点的“多域”作战武器,这将进一步增大对空域战场实现有效联合管理的需求。举例而言:


● 在海上方面,美海军正在部署一种新的电磁轨道炮,它将能够瞄准100海里以外的目标,发射一枚固体金属弹头,速度可达每小时4500英里;


● 在陆上方面,美国陆军正在研制远程高超声速武器,这是一种火箭驱动的助推滑翔导弹,其预期射程目前处于保密阶段,但估计可达数千英里;


● 同时,陆军还在研制一种战略型远程火炮,其射程超过1000英里。


未来高超声速武器的发展将打破传统的远程武器范畴,将能够在短时间内穿越大片领土,大幅提升杀伤速度。此外,美国还必须考虑到A2/AD战场环境的变化,潜在对手在网络空间和电磁空间方面的进步,将限制传统机载ISR系统的使用,新型隐形侦察平台很可能将成为未来侦察装备的重要发展趋势。综上可以看出,在不久的将来,空域管理将变得愈发复杂。


ASTARTE解决方案



空域快速战术执行全感知概念图


为应对如此复杂的问题,美国国防部高级研究计划局(DARPA)提出了一项新的项目,被称为“空域快速战术执行全感知”(ASTARTE)计划,将与美国陆军和空军合作进行,以实现空域战场管理的未来设想。


ASTARTE项目试图在最复杂、最具挑战性的敌方反介入/区域拒止(A2 / AD)环境中获取动态空域的实时、通用作战图,从而可更准确、更及时地掌握空域情况,以便在同一空域中更加安全地保障远程射击任务以及有人/无人飞机的正常运行。


ASTARTE不仅可为己方部队提供持续更新的战场实时动态图,还可利用其传感器网络探测并描绘敌方目标位置,进而提高美军在A2/AD环境下的态势感知能力。


与先前创建动态空域通用作战图的相关工作不同,ASTARTE并非寻求为联军及盟友合作伙伴开发必须使用的软件及硬件通用框架,这是因为ASTARTE的“引擎”或“大脑”旨在与各军种当前及未来发展的指挥与控制系统兼容,并将自动将最新相关的空域信息推送到战场所有联合作战单元中。


从上述内容看出,实现高效战场管理的关键在于其利用技术将所有可用传感器连接起来,并利用人工智能处理相关数据。


但在目前,跨域传感器的互联对于北约各国仍然是一个重大的挑战,其互操作水平难以得到保证。美国ASTARTE项目计划将采用新的算法解决方案来解决这一问题。其解决方案采用应用程序编程接口(API)设计,能够轻松集成和互操作现有的所有美军指挥控制系统。


北约认为,ASTARTE项目将有助于对整个联军实施变革,彻底解决长期存在的互操作性问题。实现互操作性的关键不在于要装备同样的军事装备,而是在于所有设备可以共享通用设施,并且能够实现交互、连接和通信,与其他设备进行数据交换并提供服务。


结语


联合空中力量能力中心(JAPCC)认为,为应对未来战争威胁,北约必须寻求创新化的指挥控制系统,能够正确连接、整合和同步协调来自各作战域的部队。在空战复杂环境中,北约应发展一种创新化方法,保证动态、实时的空域协调能力,同时确保足够的空域交通管制能力。JADC2、“马赛克战争”和ASTARTE计划等倡议项目如果被所有30个北约国家共同制定和采用,将会产生完全不同的效果。


未来北约在考虑现有和正在开发的传感器时,将把它们连接起来,形成一个具备凝聚性、弹性和自修复能力的集成化网络,将未来战场空间打造成一个全面化的综合解决方案。综上,北约对作战管理改革的举措,很可能将是实现联军战力提升的关键推动力量,其未来发展值得我们继续高度关注。



本文转载自“学术plus,原标题《未来复杂空战环境中的战场管理》,文 | 学术plus高级评论员 张昊

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