《塑造陆军网络2025—2040》：美国陆军网络发展的5个关键领域

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《塑造陆军网络2025——2040》充满了大量关于最新信息技术趋势和预测的分析，从而确保在从2025年到2040年的时间框架内，以指挥官为焦点的陆军网络能够根据作战编组、梯次编队和任务的不同提供有针对性的信息。

其建立在陆军作战概念（Army Operating Concept）的基础之上，并对陆军战略（Army Strategy）和陆军作战行动计划（Army Campaign Plan）提供支持。作为一份指导性文件，其目的是为促进思考，充实和塑造政府、产业实体研究、开发和实验活动提供指导和手段，从而确保陆军在未来战争冲突中保持技术优势。所需的技术能力将在第2节中进行描述，文件随后将讨论可以应用于战术和制度上的网络作战行动中的潜在解决方案。

本文件所描述的技术发展预测可能并不会完全实现。事实上，考虑到科学技术的快速发展，陆军士兵最终使用的技术可能与本文这里介绍的形态有所不同。因此，投资战略可能需要在未来进行调整，因为其将受到全球经济以及目前尚不明确的超越性发现的影响。塑造研究和投资是美国陆军面临的一项严峻任务，必须确保我们的士兵在恰当的时机和地点掌握恰当的能力以确保任务取得成功。此外，由于这些以及其他新兴能力发展和部署的影响，陆军未来还必须发展和实施新的作战理论、政策以及战术—技术—程序(TTPs)。

考虑到预测信息技术长期发展以及陆军如何使用这些技术的方式是一项非常困难的任务，本文件提出的预想是以当前陆军愿景、战略、作战理论、需求和作战概念为基础并做出推断的，其中包括《陆军网络行动计划——2015》（2015 Army Network Campaign Plan）以及《近期实施指导2015——2016》（2015——2016 Near——Term Implementation Guidance）和《中期实施指导2017——2021》（2017——2021 Mid——Term Implementation Guidance）等支持文件。此外，无论基于美国还是国际范围内商业和学术界的预测，信息领域的技术进步都可以用于以下5个关键领域，也将指导陆军未来网络的发展：

1. 动态传输、计算和边缘传感器；

2. 数据——决策活动；

3. 人类认知能力增强；

4. 机器人和自主作战能力；

5. 网络空间安全和弹性。

本文件还论述了“陆军网络——2040”的相关问题，包括从最前沿的徒步士兵到本土的支援部队。

本文件的组织结构如下：

第2节论述预测的作战环境和所需能力，从而设定未来网络必须实现的背景；第3节讨论“2025年的陆军网络”将如何发展，并形成2025——2040网络构建的基础；第4节将对“陆军网络——2040”进行描述，其中包括它将提供的能力以及实现这些功能的未来技术；第5节提供文件的观点总结。

附录A指出所需能力与其相关联合能力领域（Joint Capability Areas）和关注的任务指挥终止状态（Mission Command Focused End States）的对应关系。附录B对关注的任务指挥终止状态进行了详细解释，这些设定了陆军向“2025年及2025年以后的部队”（the Force 2025 and Beyond），即“再下一代网络”（Network After Next），转型的过渡条件。附录C和D列出了缩写和引用列表。

作战环境和能力需求2025—2040

为了实现《陆军愿景：复杂世界中的战略优势》（The Army Vision: Strategic Advantage in a Complex World）的目标并继续保持世界上最强大地面作战力量的地位，美国陆军必须持续检验、理解作战环境并对其采取应对措施。2025年及2025年以后的陆军将维持规模较小的作战力量，并且通过创新和采用先进网络系统和程序保持不对称优势。

2025年及2025年以后，美国陆军将主要部署在美国本土，只有少量的境外部署；尽管如此，所有的陆军部队都能够对任何实质性威胁做出全球性的快速响应。陆军将继续以联合的方式与一组大型的动态变化的任务伙伴共同执行作战任务，而且必须与其他联邦机构、外国政府和非政府组织以及本地组织和非战斗人员展开无缝合作。

美国的敌人可能是国家和非国家军事力量、犯罪集团或者恐怖组织，所有类型的敌人都将构成混合型物理和网络空间威胁。由于来自这些敌人的威胁、持续的城市化进程、先进网络空间作战以及反网络空间作战能力的扩散，非传统战斗人员和战场将持续出现。现有商业技术的扩散和可用性可能会使敌人掌握某种作战优势。包括大规模杀伤性武器、先进传感器、增进人类机能、自主作战程序和自动决策活动在内的技术将在战场上全面渗透。数据高速传播将创造丰富的信息环境，然而，信息质量可能不高而提取任务相关内容将成为一项富有挑战性的工作。误导信息将被作为一种武器使用。

“2025年及2025年以后的陆军将高效发挥致命和非致命优势打击任何敌人从而阻止、塑造、赢得冲突并实现国家利益。”

陆军愿景——复杂世界中的战略优势

2015年7月

美国陆军保持世界上最强大地面作战力量的能力将取决于它如何应对这种作战环境，以及其是否能够保持对于敌人的作战和技术优势。本文件给出的材料不受设计的约束，而是形成对未来所需能力的讨论的基础，未来所需的能力是由于威胁、机遇和作战概念的演变而出现的。

从当前到2040年，竞争者和敌人对于现有和新兴技术方面的投资被认为将会使美国当前的技术优势面临风险。这些发现应该充实到美国陆军的以下领域：科学和技术、信息技术和网络投资战略；所有层级士兵和指挥官的训练和职业发展；作战行动战术、技术和规程；关联的和商业工业基地维持。随着新的能力解决方案和作战概念的部署，在信号部队（Signal Regiment）和网络空间作战力量组织和结构调整中应用这些发现也将具有至关重要的作用。

1. 动态传输、计算和边缘传感器

2040年，陆军作战行动将需要网络跨越所有指挥层级、在任何作战环境下持续存在——从处于作战行动最前沿的徒步士兵、步兵班长，一直延伸到旅战斗队，无论其处于静止还是运动状态、境外部署还是本土驻扎。

军队必须具备在几乎没有接收到任何提前通知的情况下组织和部署的能力，而在得到全面的信息通报并且充分认识到威胁以及友军、联合、跨组织和多国伙伴的状态下，必须形成抵达即能作战的能力。他们必须与上级指挥机构全面保持通信和协同能力，无论上级指挥元素是来自前沿部署还是驻扎在本土基地。作为一支敏捷的联合部队的组成部分，单个人员和单位必须能够自动连接、断开以及重新连接网络，与已知的或新出现的联合、跨组织和多国伙伴组合成战斗群或从战斗群中脱离独立执行任务，无论这些多国伙伴组织是友军、非战斗人员、政府还是非政府组织代理人。在大型城市、茂密丛林、空旷平原、偏僻崎岖山地以及极地环境地形条件下的所有作战场景中，陆军必须保持全面的互操作性，与一组动态变化的任务伙伴保持同步。

“任务指挥的进步在为联合部队和盟国行动提供支持时，将便于统一地面行动作战编组中所有层级的指挥官和士兵做出的决策。陆军将发展和装备强大的、整合的战术任务指挥网络，连接全部指挥所并扩展到战术前沿和所有平台。”

　陆军态势声明—2015

一旦进行部署，陆军指挥官和士兵都必须在不牺牲任务命令效率的情况下保持机动能力，从而增强所有层级的敏捷性、速度和洞察局势的决策效率。陆军网络还必须使指挥官维持高节奏作战行动、扩展作战行动范围，从而确保以更快速度向目标机动的前线部队保持态势感知和任务指挥运行。陆军网络还必须支持离线作战行动，可能的形式包括能全面执行任务的一小组战斗小组或其下级单位，脱离或在不受更高指挥层级监测下自主执行作战任务。此外，指挥机构还必须能够在威胁最后期限内执行设置、作战、撤除和转移活动，应对转移、设置和稳定状态作战期间潜在的网络连接能力降级的情况。

为了实现上述目标，陆军网络必须发展和支持：动态传输能力，即通过动态发现和利用机构内和商业现有资源向指挥官提供接入战略、战术和本地可用信息的能力；动态计算能力，即计算基础设施获取作战信息需求并预测未来需要，从而根据需要或响应任务变化动态部署应用程序和信息的能力；增强边缘设备联网能力，即向本地或联合部队提供可以利用的实时信息，或者根据指挥官需求重新规划目的和/或传输以供进一步分析和利用的能力。

2. 数据——决策活动

数据——决策活动包括一系列旨在实现共同目标的领域和技术：减少收集数据所需的时间、将数据转化为高质量信息、验证这些信息，并以支持作战行动决策的最佳方式进行呈现。指挥官因此形成的主要优势是能够将个人和作战团队会聚在一起，根据现有信息对战斗形势进行深刻分析并得出结论。

随着未来士兵越来越适应和熟悉无处不在的信息环境的挑战，战场程序和工具的发展变化以及系统能力的显著进步必将共同促进分析和提取具有可用性、高效性、及时性、完整性、真实性和可信性的信息，从而为决策过程提供支持。为士兵提供先进强化的数据——决策活动能力可以增强其行动效率并减轻认知负担。

指挥官和士兵必须具备复杂的处理和分析计算能力，从而理解、处理、分类和应用显著增加的信息。为确保需求节点得到速度更快的信息流，陆军必须采取创新和先进的基于系统的工具，通过结构化信息构建处理速度更快的数据——决策活动框架。这种框架可以提供增强的态势感知和选项感知能力：洞察和理解现行选项的相对有利性以及能够解释这种有利性的潜在因素、权衡和临界条件。实现这种结果的关键因素是操作视图更加通用以及技术复杂性日益减少。

系统和程序还必须进行调整从而集中力量关注信息的可用性，在确保效率最大化的同时，将并不适用于当前任务的多余数据和信息产生的干扰作用降至最低水平。在自动化程度越来越高的信息饱和的战场上，将数据转化为决策活动的能力是取得战争胜利的关键。士兵、作战单位和指挥官必须做出精准和高效的战场决策。因此，为了实现任务指挥并在2040年的战场上取得胜利，陆军必须配备有能够大规模、集体式、自组织和自主决策代理功能、机器和应用主导的信息发现、同步和集成的应用程序，能克服数据流中存在的弊端。

3. 人类认知能力增强

陆军必须利用技术改进和增强人类认知、智能和决策制定能力和效率。人机交互和协同合作是战胜日益复杂的信息环境的关键使能工具。

随着未来武装部队的规模不断缩减，面对无论威胁国家还是盟友伙伴都激进地增加自主、半自主系统和潜在机器人“集群”运用规模的情况，要求美国陆军必须鉴定并采取认知辅助系统以强化士兵和指挥官态势和选项感知能力。根据预测，未来作战行动所有阶段的信息规模都会增大，作战节奏也将加快，这种现象要求指挥官必须立即掌握其所指挥的士兵和作战单位的最新动态。此外，指挥官还必须能够对这些信息进行同步，高效应用作战资产执行复杂作战任务以应对新型的威胁。这些认知辅助系统还可以实现分布式作战团队协同，并具备分析当前作战环境的能力。

人类和认知科学的进步、机器——机器之间和人机交互技术的发展还将被利用并纳入训练项目以增强士兵、指挥官和作战单位战斗力。与情报机构（Intelligence Community）利用大规模信息源开发“预测性情报”相类似 ，规模可变的自组织和集体决策制定工具也必将得到应用。此外，有针对性地应用模型、模拟和动态计划能力也是增强士兵、指挥官和伙伴军队敏捷性，改进认知和决策效率的必要手段。

4. 机器人和自主作战能力

陆军指挥官和士兵必须有能力运用、管理和防御在人类控制下、独立自主运行或者集体行动的单个作战机器人、集成机器人作战平台、机器人战斗队或者“集群”。机器人作战任务可能包括管理和保护通信信息网络，提供具备决策质量的信息等。像机器人“集群”等先进技术可能需要更大的网络容量的支持，同时管理、控制和操作数量显著增多的作战资产所需士兵数量却将出现减少。数据分析工具是处理海量数据的关键条件，并能够将原始数据转化为可用信息。

陆军士兵、机器人技术和陆军网络必须协同发展才能掌控这一新的复杂性。机器人技术必须从当前旨在执行具体任务的独立、重型平台发展成为适应一系列战场任务的协同战斗团队或者敏捷集群。机器人将发展成为陆军敏捷、动态和移动式网络的关键组成元素，作为作战单位网络和作战基础设施的组成部分与士兵共同执行机动和作战行动，提供所有元素内部和彼此之间的连接和维持能力。陆军还必须能够适应和增强机器人技术以支持作战单位防御任务，无论是对抗敌人的物理动能攻击还是虚拟手段的数字入侵和攻击。在不确定性越来越多的情报和竞争能力的配合下，这些新的所需能力将有助于在技术发展的未来实现和保持美国的技术优势。

5. 网络空间安全和弹性

无论来自内部还是外部的威胁，美国系统所遭受的网络攻击在频率和严重程度上都不断增强，方式也不断翻新。通用操作环境（COE）中必须整合自动重新配置、冗余通信和协同手段，从而不受干扰地为士兵和指挥官提供达到决策质量水平的信息。此外，内部和外部攻击的威胁必须推动陆军接入以及获准接入网络和信息的方式发生变革，同时网络进攻和防御能力也应该不断发展强化。

“恶意软件的低成本和全球扩散已经降低了准入门槛，使目标更小的恶意行为者能更加容易地发动网络空间袭击行动。”

　美国国防部长阿什顿•卡特  2015年9月16日

网络应该具备自动自我修复和自我保护功能,从而对可能影响网络运行连续性和弹性的所有武器系统形成防御能力。而且其中还应该包括“自毁”能力，从而防止数据和系统被潜在的成功袭击者所夺取；数据备份能力；以及允许远程用户通过备份数据进行操作从而维持作战行动的连续性。

定向能武器（DEW）是一种具有独特应用和影响效果的潜在未来武器系统。尽管其最初广泛以网络和物理基础设施为目标，但这种武器可能还将发展打击特定军事和商业通信和网络节点、设备及基础设施目标的能力。陆军网络还必须形成保护网络节点和设备“微小目标”的能力，其中包括具体作战部队内编组、组织或单个指挥所或者设备等。随着此类和其他技术持续发展为更具破坏力的攻击和防御威胁，陆军必须不断改进其网络弹性和防御态势，从而确保作战行动在变化不定的环境中保持连续性。

上述所有技术建议并不能孤立地进行考量，网络作战能力、可视性、维持能力以及强调增强技术能力和维护需求的训练必须在陆军整体结构和信号部队之间进行调整并达到平衡。此外，包括其频谱和能源需求在内的特定应用、系统和平台的发展，将根据作为作战和生成部队的一部分的信号和网络作战力量的战备要求而进行调整。

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