未来 战场  技术

未来 战场 技术

美国太平洋陆军推进多域 行动、自动化和数据融合

史蒂夫·卡奇拉(Steve Kachilla)/美国太平洋陆军未来师

南海外缘一个未开发岛屿,蝙蝠 12 无人机(UAS)从一片空地起飞。这架弹力发射的低可侦测/隐形战术飞机飞越水面寻找海上目标。蝙蝠 12 无人机的操作员是一名美国陆军军士,她从一个装有被动电磁感测的高空气球和另一个连接美国海军装备数据馈送的气球收到提示——这两个气球都是从数百公里外的海上发射。规划员——一名陆军一级军士位于另一个岛屿上的多域特遣部队(MDTF)总部,通过使用定制人工智能和机器学习能力,将来自航空装备的数据与海上无人机传感器相结合。

蝙蝠 12 操作员和多域特遣部队规划员均在严苛的条件下开展工作。两人均使用小型净水系统喝水,不需要运送饮用水。两人都利用微电网技术获得电力供应——该技术使用电池和发电技术的组合智能地分配、存储电力,从而实现移动性,减少热量信号,并大大减少物流人员运输燃料的需求。自主陆地车辆和线索跟踪技术减少了持续行动的人员配置需求。

给多域特遣部队总部的分散节点分发物资的陆军船只还配备了电磁和通信套件,有助于加强多域特遣部队的复原力。这些船只当中任一艘均可配置去发射无人机或充当高机动火箭系统(HIMARS)的发射平台。船上有一个紧凑的关键护理设施,准备好接收一支创伤小组及其要护理和要在沿岸水道运送的伤员。

一名士兵在肯塔基州坎贝尔堡训练区进行试验飞行时发射 RQ-11 无人驾驶航空系统。 亚伦·达格蒂中士/美国陆军

来自军队所控制传感器的数据以及来自美国其他服务平台和空间装备的信息注入多域特遣部队总部以及情报、信息、网络、电子战和空间(I2CEWS)G2 数据集成中心。陆军情报分析人员与数据科学家并肩构建和维护人工智能/机器学习程序,在短短几分钟内构建、整理数兆字节的数据,而不必跨洋发送数据并等待行动情报。现在,多域特遣部队可独立将这些数据与联盟的其他情报来源进行比较,以维持多域共同运行情况
(COP)和多域特遣部队目标确定进程——这个进程反过来又会自动更新为其提供信息的所有共同运行情况。

蝙蝠 12 找到目标,提供图像确认,并确认附近无民用船只。多域特遣部队共同运行情况向联合特遣部队共同运行情况提供最新情况,启动一个时间敏感的目标确定进程,寻找可调用射击手。目标的最佳武器是多域特遣部队的 HIMARS 多火箭发射系统,该系统又位于另一个岛上。多域特遣部队通过单独的无人机系统提供的通信链路传输目标数据并下令开火,美国陆军向天空齐射远程反舰武器。为避开反炮兵火力,HIMARS 设备移动到一个替代开火位置,I2CEWS 装备则进行非动力开火以掩盖和保护其移动。

为适应科技调整组织

当今技术变革的步伐对美国的军事研究、开发和采购流程构成挑战,潜在对手利用技术创造了美国军队必须战胜的强大军事能力。根据 2018 年陆军现代化战略,美国陆军解决这一问题的办法是多方面的,因为美国陆军认识到,“再也无法拖延推动实施编队和能力现代化而不必冒着失去优势及失去在未来战场完成使命的能力的风险”。美国陆军两项最重要的调整是从组织上和概念上做出。组织上,美国陆军已将研究、开发和采购职能并入陆军未来司令部——该司令部充当美国陆军技术管理者的角色。根据 2018 年 12月的一份美国陆军训练和准则司令部(United States Army Training and Doctrine Command)手册,美国在概念上采取了多领域行动(MDO)理念,这种多域行动旨在“渗透和瓦解敌人的反介入和区域阻绝系统” ,并“为新的战略背景扩展联合武器,期间考虑到新技术(最突出的是网络、机器人和自动化系统以及人工智能)和可在所有领域竞争的对手”。

美国陆军责成美国太平洋陆军总部为首个多域行动编队——多域特遣部队(MDTF)开展试验项目。幸运的是,美国太平洋陆军已经组织起来,通过其未来师去解决未来的概念和能力问题。太平洋陆军未来师与全国性研发组织、行业、智库、军队和国防部分析中心、盟友具有特别的工作关系,并有他们为了在太平洋陆军和美国印太司令部演习、战争游戏和研究中心创造实验机会所依靠的联合部队。太平洋陆军努力寻找方法,提高多域特遣部队在通信和陆地机动受到限制的环境中实施长距离精准开火有机靶向的能力。

自动化实验中,未来师设计各种方法测试不依赖跑道的无人机协调情况,以便与海洋波滑翔机互动,结合空中和海上自动化感应能力,比较和对比数据,积极识别各种海上接触。由此产生的海域意识将使多域特遣部队能够与东道国和联合部队分享共同的行动情况。竞争期间,它转化为多域特遣部队为国内执法活动作出贡献的能力,以及在竞争和冲突加剧期间为多域特遣部队、联合部队和多边部队辨别敌友的能力。随着更多的无人驾驶和自主平台能够实施远程发射、控制和恢复,未来师会设法将其交给最低级别的多域行动人员,从而提高力量、能力、冗余和致命性。

有时候,能最好地对抗新技术的是旧技术。美国太平洋陆军太空司令部和未来师还与姐妹部门和其他作战指挥部协调开发高空技术,如气球、飞艇和太阳能固定翼平台。由于这些技术手段的停留时间和有效载荷能力,它们可提供大量被动和主动的情报、监视和侦察收集能力,并对敌方目标构成重大挑战。气球可从附近的陆地地貌或船舶发射,也可以由多域特遣部队亲自发射,携带可进一步协助预警、多域通用行动图和确定目标流程的被动视觉和电磁感应能力。飞艇和固定翼平台也可从遥远的地点发射回收。这些装备还可用于提供战术和行动通信能力,或是增强多域特遣部队与其他联合部队和盟军协调的能力,或是取代因对抗性反介入和区域阻绝行动而丧失的能力。美国陆军和美国太平洋陆军将发展高空技术,以进一步推动多域特遣部队的进步。

美国陆军在阿拉巴马州的雷德斯通阿森纳测试发射一枚爱国者导弹。陆军空中和导弹防御 2028   年愿景(Army Air and Missile Defense 2028)包含陆基机动防御拦截器,该愿景结合了威慑、预防、挫败空中袭击和导弹袭击的尖端技术及成熟技术。杰森·库肖/美国陆军

数据融合

多域特遣部队能够在多个领域控制传感器平台并从服务或全国性传感器接收数据的好处是具有真正有机的超视野确定目标能力,但如果这些数据用于及时决策,则附带一个大数据处理负担。几乎所有作战开火 (无论是动力学还是非动力学开火)的数据融合都发生在远远高于旅的级别,需要将数据传输出去进行分析,并将信息传输回发动攻击者。正如物流技术将整合到多域特遣部队以减少燃料和水的运输需求一样,人工智能/机器学习也被整合以减少数据传输需求并提高有机决策能力。

战术数据团队(Tactical Data Team )是陆军未来司令部和陆军应用实验室与美国太平洋陆军合作开展的一项举措,旨在满足多域特遣部队等多域编队的前沿计算需求。小型数据科学家团队部署到数据输入点,通过在现场构建自定义人工智能/机器学习软件解决方案来构建和分析数据。这种前缘计算能力可极大地提升多域特遣部队开火的及时性,无论是非动力学性质还是动力学性质的开火。此外,由于执行这些开火的授权必须属于进行适当分析的环节,因此这种新的人工智能/机器学习能力有助于将授权下放至多域特遣部队,使他们能够在通信被阻绝时根据任务命令更有效地采取行动。

在太平洋建立多域行动编队去战斗并取得胜利所需的技术是多方面的,涵盖了战斗职能的范围。研究、演习、实验和战争游戏揭示了多项极为有效的技术应用。未来师继续设计和支持这些工作,他们坚持评估太平洋陆军的需求,并作为美国太平洋陆军的技术管理人改进多域行动在太平洋战区的概念和应用。

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