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美空軍近三年來在加快和加大力度發展“先進作戰管理系統”(ABMS)以及“聯合全域指揮與控制”(JADC2)能力。但ABMS并非為美空軍近幾年的新發展之物。早在空軍之前,諾格公司就已經開展了15年名為“先進作戰管理系統”的研究。
ABMS又稱“軍事物聯網”,類似于當前人們日常生活中的“物聯網”,它是美空軍面向未來作戰需求而設計打造的一種跨域一體的作戰網絡,是美軍“下一代空中主宰”力量及各域內所有作戰元素的連接器,可以連接海、陸、空、太空及網絡空間等各個作戰域及軍種的所有以及任何作戰裝備。
JADC2是基于ABMS系統而打造的“決策中心戰”或“網絡中心戰”的核心組成能力,可以實現全域或跨域的一體化作戰指揮與控制能力。JADC2系統是ABMS系統的一個組成部分。
ABMS以及JADC2都以云技術(包括云存儲、云計算、云管理等)、數字技術以及人工智能等新技術為使能器,以實現作戰性能目標。
ABMS采用一種分布式、開放型架構,包含多個系統,并采用螺旋式開發方法。
按照美空軍的計劃,未來10~20年內,即到2030~2040年,將實現非常完善的作戰網絡。
2020年6月9日,美國空軍負責采辦的助理部長威爾·羅珀表示,“下一代空中主宰”(NGAD)項目的采辦規劃將在未來幾個月內出臺。6月5日,美國空軍宣布“空軍工場”(AFWERX)將在6月15日這一周開始,在拉斯維加斯舉行一輪“聯合全域指揮與控制”(JADC2)原型演示活動。5月29日,美國空軍壽命周期管理中心宣布,授予28家企業共計28份不定期交付/不確定數量合同,每份合同的最高限額為9.5億美元(但起步額度可能從1000美元不等),以利用開放式系統設計及現代軟件和算法開發JADC2系統能力,實現跨平臺和跨域指揮與控制能力的成熟、演示和擴展。近期這一系列的舉措,將美國空軍圍繞下一代空中主宰力量所開發的跨域“先進作戰管理系統”(ABMS)以及JADC2系統頻繁帶入人們的視野范圍之內,同時也證實美空軍正在加緊開發人工智能賦能的ABMS作戰網絡以及JADC2跨域指揮與控制能力。
概念、目的及作用
“先進作戰管理系統”(Advanced Battle Management System,縮寫為ABMS,以下統一簡稱為ABMS),是美空軍在“多域戰”等作戰概念的演化下,逐漸提出并力求打造的面向未來作戰需求的一種先進網絡。它是美空軍未來“以網絡為中心”的作戰方式的一個重要組成,美空軍目前正在追求從“以平臺為中心”向“以網絡為中心”作戰方式的轉變。但從目前情況分析,美國空軍并沒有定義一個足夠清晰的架構來滿足需求,亦即美空軍的ABMS系統需求模型尚未完全成型,尚存在著很多不確定性。
在美空軍內部,ABMS被稱作或視為“軍事物聯網”,因為它類似于現在日常生活中的物聯網,即自己的設備通過無線網絡可以自動進行連接。例如現在的智能手機,當進入連接不暢的地區時,它可以無縫地從5G轉移到3G。而未來作戰場景中的所有ABMS系統成員(作戰平臺/設備)通過集成人工智能等先進技術,都可以實現這一功能,即實現聯網的靈活性、自動化能力。這可能需要基于云的數據存儲技術,以及利用人工智能技術實現對特定信息需求用戶的跟蹤及數據整理、相關數據推送,從而提高其實用性。
ABMS是一種分布式指揮控制網絡,“聯合全域指揮與控制”(Joint All-Domain Command and Control,縮寫為JADC2,以下統一簡稱為JADC2)是其一種重要能力組成,而JADC2系統是ABMS系統的一個重要組成。ABMS和JADC2又共同組成了美軍未來能力規劃的重要部分。2020年4月1日,美國空軍全球打擊司令部(AFGSC)司令蒂莫西·雷上將在“未來能力規劃要點”中曾指出,未來各軍種的遠程精確打擊能力將極大取決于天軍(Space Force)的建設水平,因此各軍種應全面參與JADC2計劃和ABMS項目。
2020年4月16日,美國政府問責局(GAO)發布評估報告指出,ABMS是一個系統家族,其旨在取代老舊的指揮和控制能力并開發情報、監視和偵察傳感器網絡。其將建立一種網絡,以連接飛機、無人機、艦船和其它武器系統上的傳感器,從而實時提供所有領域威脅的作戰情況。
根據有關信息,ABMS是用來取代已經取消的“聯合監視目標攻擊雷達系統”(JSTARS)重組計劃。JSTARS主要是指諾格公司的E-8C機載聯合監視目標雷達系統。JSTARS飛機機隊主要是為美國軍事力量提供跟蹤地面目標服務,并輔助指揮與控制。美國空軍期望采用ABMS這種分布式平臺架構連接飛機、衛星、船舶、地面車輛和指揮控制站,組成包括無人機在內的多種平臺網絡,允許指揮官直接和實時共享戰場信息,而不是依賴于特定類型的飛機和武裝部隊的通信系統,從而能夠更好的分享數據并提高戰斗效能。
美空軍期望ABMS通過集成傳感器和效應器來提供安全的聯通和處理能力,并確保作戰人員可在需要實現“聯合全域指揮與控制”的時間和地點獲得數據和應用程序。這一系列能力通過開放式和指揮標準以及數字工程技術結合在一起,最終使任何傳感器都能通知決策者,并影響陸、海、空、天和網絡空間等任何作戰域的任何武器。美國空軍部首席架構師普雷斯頓·鄧拉普(Preston Dunlap)曾表示:“我們的目標是通過可信賴的聯網和智能算法,將情報和瞄準數據轉換為及時且可操作的信息,使我們的人員能夠專注于決策。在這種構想中,信息是服務,而不是平臺,各感知層和通信路徑將在對抗環境中提供可靠性和保證。”
總之,美空軍對ABMS的最終目標是建設一個集成了“下一代空中主宰”力量的系統簇集群,創造類似物聯網的空軍裝備生態體系,實現跨域作戰指揮與控制。
ABMS帶來的變化和影響
按照高級戰斗管理系統架構師普雷斯頓·鄧拉普的說法,因為實施ABMS項目,美空軍的確已開始通過由諾格、洛馬和霍尼韋爾公司創建的新網關(具備低概率被探測截獲能力的通信鏈路),來實現海軍和空軍F -22和F -35戰斗機以及其他平臺之間的數據傳輸。其還取消了“全球閃電”計劃,該計劃曾驗證了AC-130運輸機使用SpaceX衛星上的商業互聯網的能力;首次使用基于云的指揮控制和態勢感知應用;嘗試在帳篷里而不是傳統水泥式基礎設施里管理戰場(即實現了一定程度的設備聯網靈活性)。
ABMS架構原型
ABMS系統的需求、架構及管理、規劃模型等都尚未完成。但從目前的一些信息分析,ABMS是一種非常復雜的分布式、開放型多系統架構,其包含了多個子系統及子功能。美國空軍ABMS系統采用的開放式體系架構能集成種類不一的各種平臺,可將空、陸、海、空間、網絡和電磁頻譜等各領域作戰系統凝聚成統一的力量整體。
ABMS系統采用螺旋式開發,包含了多種產品。2020年1月21日,美國空軍負責采辦的主管·威爾羅珀(Will Roper)和高級戰斗管理系統架構師普雷斯頓·鄧拉普(Preston Dunlap)透露,美國空軍正在開發28種產品,使用云來搜集、分析、共享和存儲軍事數據,并且每種產品都被冠以“feedONE”(政府和非政府信息的數據傳輸)和“omniaONE”(一種常見的操作圖片,顯示跨越航空、空間、網絡、陸地和海洋等領域的資產)等名稱。其他關鍵組件還包括MeshONE、gatewayONE、deviceONE等。這些系統可成為“多萬”系統。
MeshONE網絡系統。它是ABMS體系架構的一個關鍵組件,由Silvus技術公司開發,是一種高帶寬戰術邊緣網絡,可在固定、移動、機載、步兵和海上裝備資產(包括無人機和無人地面車輛)間提供連接。
gatewayONE網絡中心通信系統。諾格公司正在開發該系統的原型系統。這是一種開放式架構的系統,支持跨平臺通信,可以連接像F-22和F-35戰斗機這樣的第五代戰斗機平臺,以支持美國空軍的先進戰斗管理系統(ABMS)。該通信系統能夠使多架五代機平臺共享和集成數據,協助實現互操作性。
deviceONE加密數據軟件系統。美國空軍研究實驗室負責開發的一種基于軟件的加密數據訪問項目。它可以在更好的保護加密數據安全的基礎上,更方便部隊人員的移動式數據處理需求。
ABMS 開發計劃和任務
按照美空軍2020年預算,ABMS計劃分為七類:
數字架構、標準和概念開發;
傳感器集成;
多域數據管理;
多域安全處理;
多域連接;
多域應用;
效果集成,包括“開放式智能彈藥”、“屬性飛機”(attritable aircraft)和“實時更新任務數據文件以提高電子戰系統性能”。
美空軍ABMS演化歷程
ABMS于2018年首次提出,是美國防部創建“作戰云”(Combat Cloud)自組織網絡的首次嘗試,即將民用的“物聯網”(IOT)模型轉移到戰場上。其首次實驗于2019年12月在美國艾格林空軍基地進行,并計劃之后每4個月進行一次實驗,以促進快速創新和成熟。
在2019年的國防授權法案中,國會同意了空軍取消有人駕駛的JSTARS翻新計劃,轉而采用大型天基系統ABMS系統。
實際上,早在美國空軍取消E-8C“聯合之星”飛機項目(JSTARS),轉而采用一個開放式體系結構平臺之前,諾格公司就已經開展了15年名為“先進作戰管理系統”的研究。但在過去五年中,隨著反導系統的發展勢頭增強,各軍種圍繞著改進的全領域聯合指揮和控制的概念重新受到關注,美空軍才真正開始開發相關系統。
(審核編輯: 智匯小新)
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