制约美军JADC2的最大风险和关键技术

原创学术plus观察员学术plus 2022-07-29

收录于合集

2019学术大礼包丨加入学术plus丨2018学术大礼包丨 2017不可以错过的重磅报告们

2021年8月5日，战略与国际研究中心（CSIS）发布简报《战斗网络和未来力量》（Battle Networks and the Future Force）。次日，美国空军杂志发布了题为《分析师警告说，“联合全域指挥控制”（JADC2）缺乏跨部门的协调会“后患无穷”》（Lack of JADC2 Coordination Across Services is ‘Recipe for isaster,’Analyst Warns）的文章。

该评论文章就简报中提出的各军兵种和各司令部机构各自开发的指挥网络存在不互通不协调的问题，讲述了目前美军各军种的联合全域指挥控制系统缺乏协调，存在大量隐患，亟需建立相关机制来推进各军种的协调建设。

图：马里兰州安德鲁斯联合基地，美国空军官兵向媒体介绍新型先进作战管理系统(ABMS)

文章仅供参考，观点不代表本机构立场。

建立联合项目办公室，促进联合全域指挥控制（JADC2）跨部门协调

作者：学术plus军事观察员解兵

本文主要内容及关键词

1. 现有指挥控制网络面临的问题：架构设计问题，其根本是组织与协调问题，目前各军种各自为战，需要建立联合项目办公室进行协调

2. 美军JADC2的关键技术：天基激光通信技术

内容主要整理自外文网站相关资料

仅供学习参考，欢迎交流指正！

文章观点不代表本机构立场

1.组织协调问题

现有指挥控制网络面临的问题

一位顶级国防分析师警告说，国防部必须建立一个联合项目执行办公室来协调各军种的联合全域指挥控制工作，否则将“后患无穷”。

1.1 垂直网络架构的“协调风险”

在《战斗网络和未来力量》简报中，战略与国际研究中心航空航天安全项目主任托德·哈里森(Todd Harrison)表示，国防部目前的做法是各个军种、作战司令部和机构都在开发多个垂直架构的指挥网络，然而这些网络并无法实现协调的互操作性和弹性。这一风险已经存在于美国空军的先进作战管理系统（ABMS）之中。虽然在美国空军领导人设想中，ABMS是一种全新的指挥控制方法，并且是国防部针对未来作战网络提出的“联合全域指挥控制”（JADC2）系统工作的核心，但美国陆军领导人对该系统仍表示怀疑：

“ABMS系统目前的能力仅可连接操控几千架飞机，但却不能有效地连接数十万地面士兵及其装备。因此，如果美国陆军和美国海军通过将各自独立作战网络连接到ABMS中，不仅不会有结果，而且这一方法也没有资金支持。”

尽管美国空军和陆军在2020年10月达成了一项为期两年的协议，在各自的JADC2系统项目上进行更密切的合作，但美国陆军对ABMS仍存在较大的疑虑，因此陆军将其联合全域指挥控制项目单独命名为“融合项目”（Project Convergence），并在独立推进中。2020年，美国陆军首次在亚利桑那州尤马试验场举行了“融合项目2020”演习，尽管在最后一刻也有一些联合资源投入，但演习的大部分时间是陆军独自举行的。

图：2020年9月15日，在亚利桑那州尤马试验场，一架无人机在“融合项目”期间完成功能试验后返回。

1.2 根本原因：组织与协调问题

哈里森表示，这些担忧与其说是ABMS)潜在缺陷，不如说是一个协调问题。美国陆军公开表达对ABMS不能满足其作战需求的担忧，只是一个现象，其深层原因在于：美国空军并没有真正被授权建立一个能够同时满足美国陆军、海军和其他军种需求的系统。美国空军的任务只是建立自己的系统。所以这是一个需要立即解决的组织方面的问题。

1.3 解决方式：建立联合项目办公室

简报中提出应建立一个联合项目办公室以确保工作得到适当的资金支持和协调，其中，必须有一个军种机构发挥带头作用。空军或太空军部队可以负责领导和协调该事项，因为很多事情都将在太空中或通过太空进行。

此外还必须有一个专人负责，且需要有来自所有其他军种的代表，这样才能从自身军种的角度提出倡议，但如果没有一个处在关键位置的人负责，那将会酿成组织灾难。

揭开美军JADC2背后的BUG，只是看上去很美？

2.关键技术投入

激光通信技术在联合全域指挥控制（JADC2）系统中的应用

2.1 JADC2系统五元素

该简报中还描述了“联合全域指挥控制”（JADC2）系统的五个元素——传感器、通信、处理、决策和效果。

传感器收集战场中发生的各种情况的数据，并将其传递到处理元件，在那里它分析、聚合并合成来自各种来源的数据。
然后，决策要素使用数据产品为决策提供信息，并将信息转化为具体作战行动。
通信元素允许所有其他元素在战场中自由传递数据和决策。

需要注意的是，许多传感器将是位于空中或太空的，随着军队开始应用激光通信（lasercom），大部分通信可能会在太空中进行。

图：联合全域指挥控制（JADC2）系统的五个元素

2.2 当前通信系统的关键挑战

哈里森表示，当前面临的关键挑战之一是敌人运用电磁战来扰乱我们的通信系统，而激光通信对干扰的抵抗力要强得多，由于激光的光束宽极窄，接收器视野狭窄，激光通信链路本身就受到保护，不受监测、拦截和干扰。这限制了对手通过检测、拦截、干扰或以其他方式干扰传输，除非对方位于光束内。

然而，激光通信链路的光束宽极窄也意味着它们不适合广播通信。虽然射频链路可以同时传输到广阔区域内，但激光通信链路最适合需要专用高数据速率链接的点对点通信。通过大气层传输的激光通信链路（与太空到太空的激光通信链路相比）会受到大气失真和天气干扰的影响，但太空和机载平台之间的激光通信链路可以避开大部分大气层，具体取决于飞机的飞行高度。

2.3 天基激光通信技术

空军从2003年计划利用其卫星通信系统探索天基激光通信的可行性，但该计划最终在2009年被取消。然而，哈里森指出，该技术已被多个私人和公共机构最近的项目所使用。例如：

通用原子公司和以色列航天通讯公司于2020年演示了机载激光通信系统。这次演示利用激光通信链路将MQ-9无人机与地球静止轨道卫星连接起来。
最新一代太空探索技术公司（SpaceX）的星际链路通信卫星配备了激光通信装置，可直接在卫星之间传递数据。航天发展局（SDA）正在近地轨道开发一个卫星星座，计划使用激光通信进行高数据速率链接，并资助了两颗具有红外和激光通信有效载荷的卫星，以演示激光通信技术。国防高级研究计划局（DARPA）的黑杰克项目（Blackjack program）资助了曼德拉克2号任务的激光通信演示。这两组卫星于2021年6月30日共同发射，目前正在进行初步测试和评估。

图：通用原子和航天发展局激光通信演示任务渲染图

结语

综上所述可以看出，美军意识到缺乏跨部门间的协调将会导致联合全域指挥控制（JADC2）无法真正满足各军种需求，各个军种基于自身需求建立的作战指挥控制网络无法与其他军种进行顺畅的链接。基于这种组织方面的问题亟需建立一个联合项目办公室来进行跨部门的协调。

同时，由于激光通信在对抗干扰方面的优势，未来的联合全域指挥控制（JADC2）将会大量应用激光通信技术，国防部需要在这一技术领域投入更多关注。

参考链接https://www.csis.org/analysis/battle-networks-and-future-forcehttps://www.airforcemag.com/lack-of-jadc2-coordination-across-services-is-recipe-for-disaster-analyst-warns/

（全文完）

大数据如何应用于ISR作战？数据管理10条核心建议

美国正在投资下一个5G网络！平流层高空平台（HAPS）军用市场广阔

作者专栏

解兵，学术plus评论员，专注研究外军军情，装备追踪等。