昆嵛/编译
【知远导读】本文编译自美国陆军《军事情报专业报告》2020年第2期,阐述了美国陆军为支援未来多域作战而推动空基情报、监视与侦察(AISR)模式转型所付出的努力。此举将为陆军未来部队实现空基情报、监视与侦察的现代化奠定基础。
文章基于《多域传感系统初始能力文件》《多域作战中的空基情报、监视与侦察白皮书》和《2018财年下一代空基情报、监视与侦察条令、组织、训练、物资、领导与教育、人员、设施和政策评估》三份文件所倡导的能力,对陆军当前空基情报、监视与侦察系统的能力与短板进行剖析,制定了短期和中期解决方案,并从条令、组织、训练、物资、领导与教育、人员、设施和政策(DOTMLPF-P)七个方面提出了改善陆军空基情报、监视与侦察的合理建议。
全新作战环境
在过去的17年里,美国陆军情报界一直重点关注伊拉克和阿富汗的反恐和反叛乱行动。然而,有关全新作战环境的研究却给陆军呈现了一个充满争议和混乱无序的未来景象。敌人正在发展有助于削弱关键能力(如陆地、太空、网络空间和电磁频谱拒止能力)的手段,以谋求政治和军事优势。而在全新作战环境中所运用的战法使美军长期以来形成的优势转化为潜在弱点。其结果是,美国的相对军事优势和对竞争对手发动决定性打击的能力已被削弱,而空基情报、监视与侦察装备由于性能不足,已使美军无法与竞争对手相抗衡。陆军作为联合部队的重要组成部分,将通过实施多域作战,来获取竞争优势,并瓦解敌人的反介入和区域拒止能力。
作战问题
在上述作战环境下要想取得成功,空基情报、监视与侦察必须经历重大转型。当前空基情报、监视与侦察系统的优势在于支援反恐和反叛乱行动,在面对来自主要竞争对手的威胁时生存能力严重不足。敌人的反介入和区域拒止能力对旨在获取制空权以及从海空域向地面投送力量的联合(多国)能力构成了挑战。在多数情况下,当前的空基情报、监视与侦察平台受制于距离因素,无法对目标区域实施有效的情报搜集。
当前空基情报、监视与侦察的能力与短板
当前的空基情报、监视与侦察系统融合了商用载人平台和专门建造的无人机系统,具备先进的传感器和技术,可实现机载处理、地理空间情报和信号情报搜集等功能的融合,并为战术机动指挥官提供支援。这些能力可为战术指挥官提供行动情报和情报产品,并为上级部队制定作战计划、遂行作战行动提供助力。但其也面临一定挑战,存在些许不足:3.尺寸、重量、功率和冷却能力限制了飞机加装可提高生存能力的装备6.当前空基传感器的处理、利用和分发(PED)周期,无法为大规模地面作战行动提供有效支援虽然训练与条令司令部手册525-3-1《美国陆军多域作战2028》的出现,从根本上改变了空基情报、监视与侦察行动的愿景,但随着多域作战的概念融入FM 2-0《情报》和FM 3-0《作战》,空基情报、监视与侦察能力的不足也被进一步放大。
中心思想和解决方案
有关下一代空基情报、监视与侦察DOTMLPF-P的研究,其重点应当放在如何应对未来空基情报、监视与侦察面临的挑战,以及如何满足陆军在2035年前实施空基情报搜集的需要。该研究从以下五个方面为多域作战部队(至2028年)和多域作战赋能部队(至2035年)提供了解决方案:最终目标是建立一支能够在多域作战中为陆军和联合作战职能提供支援的部队。为实现该目标,陆军必须提供灵敏、有适应性、可互操作、多模块和多功能的空基情报、监视与侦察能力,以在多域和复杂环境中作战。多模块基于传感器多样性的原理,旨在同时探测多种目标特征和信号。多模块传感的目的是提高探测精度和减少误差,同时在复杂环境中运行。多功能是指利用多种能力同时或联合遂行多种陆军作战职能,以达成某种效果或战果的能力。未来的空基情报、监视与侦察系统必须为指挥官提供军事行动范围内各阶段和各作战环境所需的态势感知能力,包括应对来自主要竞争对手的威胁,突破反介入/区域拒止系统,以及克服战略纵深带来的困难。其可达成的预期效果包括:1.正确运用各种能力以满足指挥官在竞争和武装冲突中的需求2.在大规模地面作战行动中能够在中高空以上高度遂行空基情报、监视与侦察行动3.机载多情报、多模块、多功能技术传感器可提升作战灵活性、联合互操作性、战术响应能力等4.基于互操作性的集成能力支持灵敏、协同和跨域同步,并为情报、监视和侦察能力的渗透和远程精确火力打击提供支援5.人工智能和机器学习成为搜集、处理、利用、分发和分析流程的关键赋能器7.提升系统在反介入/区域拒止环境、网络空间和电磁频谱中的生存能力8.缩短传感器到射手反应时间,以适应多变的威胁和多域作战的节奏9.统筹空基情报、监视与侦察系统向各级指挥官,特别是旅级以上指挥官提供支援
短期解决方案(2025年前)
下一代空基情报、监视与侦察DOTMLPF-P的研究倡导能力开发和审慎的现代化战略,该战略基于一种灵敏、有适应性的思路,反映出对既有资源的管理,并考虑了风险、财政水平和技术现状。为实现目标,未来的空基情报、监视与侦察系统必须发展和利用基础及相关能力。短期解决方案涉及平台,传感器,处理、利用和分发,网络架构和信号情报/电子战/网络空间集成等方面。平台:空基情报、监视与侦察相关平台可定位用于搜集威胁信号的传感器。陆军情报部门需要提高平台的生存能力,承受一定的损耗率,或利用一次性平台(可消耗)。提高生存能力的方法包括减少信号源、增强网络空间/电子战环境下的系统恢复能力和分层部署(低空、高空、近地轨道等)。传感器:短期解决方案的重点在于改进传感器的范围和分辨率,从而使情报搜集能够为大规模地面作战行动赋能。陆军情报部门应当关注能够与小型、或可消耗平台配对的微型传感器。部分领域所取得的进展将为未来空基平台的传感器研发奠定基础,包括高清晰光电/红外、精密地理定位、宽波段信号情报、高光谱图像、光学探测和测距、透雾技术和机载平台搭载的高级合成孔径雷达/移动目标指示雷达传感器。考虑到多域作战的节奏,传感器必须利用分布式、自修复网络来整合数据。传感器必须有助于缩短传感器到射手的反应时间,并支持自动目标识别、战斗损伤评估和态势感知。处理、利用和分发:空基情报、监视与侦察平台必须通过半自主和完全自主的信息融合来利用基于陆军分布式通用地面系统获取的数据,以便及时向预警情报的搜集和分析人员发出警报。传感器处理和自主决策能力的完善将减少操作人员和分析人员的工作负担。数据分析和机器学习的不断细化将推动人工智能的发展。网络架构:陆军在没有对抗的环境中建立和部署其任务指挥网络的结果是,当大规模地面作战行动面临威胁时,指挥网络容易遭受网络空间、电子和物理攻击。未来的投入重点是有弹性的通信能力和在网络同步数据的计算硬件。正在研发的开放式架构、基于软件的信号情报和多情报传感器,应与已建立的标准兼容,以支持联合任务应用(例如战区网络中心地理定位系统),通过快速响应威胁战术、技术和程序(TTPs),促进互操作性和灵敏性。对现有系统和续航能力的升级必须包括相应的定位、导航和计时技术。信号情报/电子战/网络空间集成:网络空间和电子战能力能够持续削弱美国的传统优势。将网络空间和电子战能力与信号情报传感器整合有助于获取有利于行动的机会窗口。空基情报、监视与侦察系统所搜集的数据必须以标准化数据模式实现在各级部队的共享,以及向战术情报的分发。
中期解决方案(2026-2035年)
平台:载人空基情报、监视与侦察系统通过整合先进而高效的机载设备来提高生存能力。未来用于大规模地面作战的飞机需要在以下两方面不断提升专业性:一是不依赖跑道,可近距离展开;二是长航时,重载荷。其中前者能够使陆军空基情报、监视与侦察系统适应机动环境下的作战需求。无人机系统能够凭借更强大的续航能力、自主性和互操作性为机动部队赋能,使其能够为全部作战职能提供支援。传统的无人机只能执行侦察任务,而未来的无人机将装备足够分辨率的小型传感器,以支持态势感知。由机动部队发射的小型无人机“蜂群”将通过光学、声学和电子手段对战场进行感知和定义。每个“蜂群”将携带不同的传感器,每部传感器都能提供必要数据以揭示敌人的位置和意图。自主通信无人机具备强大的复合型自修复网络,能够为战术分析人员及时反馈搜集到的数据。经过中期解决方案的改进,陆军空基情报、监视与侦察系统将转变成一种便捷的多功能系统,能够遂行全面的联合作战,并为陆军各级部队提供实时的态势感知。传感器:传感器在适应性、标准化以及尺寸、重量、功率和冷却功能方面的改进,可以使单机实现最大的通用性。这远远好于为特定情报或能力而专门研发一款飞机。互换互操作网络传感器组件允许单机实现全频谱情报搜集。这些通用传感器将包含机载自主智能处理能力或与之交互的能力,从而降低数据传输的要求,实现标记和提示的自动化。量子成像/传感和量子计算的进步有助于显著提高成像清晰度和数据处理能力。处理、利用和分发:基于网络的自动处理、利用和分发能力将解析和格式化数据,同时支持自主融合并反馈通用作战图。人工智能将协助情报分析人员迅速确定威胁行动路线,加快目标循环迭代。数据输出支持建立跨军种、跨机构、多国通用数据模型,允许即时发现数据和增强搜集效用。经过提炼的信息将迅速反馈至任务司令部和火力网,以推动作战与规划。网络架构:与多域传感系统(MDSS)相关的系统将包含信息搜集之外的功能。指挥控制网络功能与传感器到射手的结合将提升空基平台的核心定位,以及各级部队的数据流转。此类能力的拓展将包含对联合、跨机构和多国伙伴数据网络以及单位通信的升级,优化可访问性和互操作性。除了数据和网络标准化,上述能力还可以借助空基信息中继节点来实现,这些节点能够穿透深度交火区,支援各级部队和多国发起的行动。信号情报/电子战/网络空间集成:传感器将支持集成后的信号情报、电子战和网络空间作战,以便探测和利用更大范围的威胁信号。传感器将利用现代化小型天线以及相应技术来搜集大部分电磁频谱。先进技术能够对电磁辐射进行探测,并允许同步搜集和支援网络空间作战。集成传感器可实现自动高速扫描、探测、定位以及数据融合,能够利用联合或陆军传感器数据提供近实时的态势感知和目标信息,从而缩短杀伤链反应时间。多域传感系统能够为电子攻防行动提供情报支援,以实现对通信和非通信目标的拒止、降级、干扰、欺骗和摧毁,并与跨域火力运用相协调。网络空间能力与信号情报/电子战传感器的整合,有助于识别敌方网络空间基础设施的能力与弱点。
关于空基情报、监视与侦察在DOTMLPF-P方面的建议
1.条令应当与空基情报、监视与侦察系统及其拓展后的任务范围相适应。
2.条令应当准确描述多域传感系统在中高空以外高度实施信息搜集的作用与职能。3.条令应当就新研发或改进后的平台与传感器,为士兵和指挥官制定基本原则以及战术、技术和程序,确保上述人员理解多域传感系统的搜集、机动和生存原理。4.条令应当对基于空基情报、监视与侦察的处理、利用和分发,以及基于一体化能力的处理流程做出描述。1.升级部队顶层设计,确保与未来空基情报、监视与侦察有关的装备、保障和人员得以优化。同样,此类升级也可为师级部队提供情报、监视与侦察能力。2.升级部队顶层设计,明确空基情报、监视与侦察所需的人员数量和类型,以及在复杂近地轨道、高空、低空遂行任务的指挥领导问题。3.相关组织需要具备适应能力和自给自足能力,以便在联合环境下遂行远征行动时抓住战机。其中心思想是分配足够的装备和保障,以向多域作战行动部队(师)提供情报、监视与侦察能力。1.能力和物资开发人员应当设计有效的训练工具,作为多域传感系统的关键组成部分。装备培训、技术嵌入和物资升级应当在院校、本土基地和战斗训练中心进行。2.训练应当模拟多域作战环境,为个人技能和团队任务提供持续发展。多域传感系统有助于大幅提高各级部队士兵的操作熟练度。3.分析人员和系统操作人员应当掌握科技、工程和数学原理,以测试、指导和维护各类平台、传感器及相关网络。各级部队在训练中应当体现训练领域的先进概念。4.信号情报、电子战和网络空间的整合给全体人员的训练工作带来一定影响。加强对电磁频谱和网络空间领域的重视(包括陆军空基电子战项目)符合各级部队的训练要求。鉴于网络空间传感器和系统不断发展,应当考虑将有关敌我网络空间的内容纳入训练范畴。2.提高空基传输安全性,防止敌人对信息搜集进行干扰或拦截。3.升级现有航空传感器,提高互操作性、传输范围、分辨率和机载处理能力。4.额外提高各级部队处理、利用和分发要素的能力与带宽,以适应持续增强的信息搜集能力。
领导与教育
1.升级职业军事教育,确保领导层理解多域传感系统的能力和作用。2.涉及空基情报、监视与侦察搜集和指挥控制的领导层需要正确理解空基情报、监视与侦察的能力以及空基信息搜集的概念。包括对平台、传感器和网络在各种环境下的优缺点的理解。3.领导层还需要理解信号情报、电子战和网络空间对人员、装备和组织带来的影响。1.随着陆军空基情报、监视与侦察系统逐渐向遂行多域作战过渡,情报军事职业专长(MOS)需要得到相应更新,以确保人员获取相关技能和专业能力。2.需要设立一个全新的军事职业专长领域来满足多域传感系统提出的能力要求,以及部队在操作先进处理、利用和分发系统过程中欠缺的特定技能。3.需要对军事职业专长353T(情报系统综合维护技术人员)和35T(军事情报系统维护人员/集成人员)的任务和技能进行拓展,以实现新技术与网络和空基情报、监视与侦察系统的整合。上述人员需要专业知识来排除故障和运维系统。1.部署新系统需要升级基地与处理、利用和分发设施,以支持多域作战条件下的空基情报、监视与侦察能力。2.发射与回收近地轨道卫星和高空平台需要具备合适的地域和装备。发射与回收其他平台可依托现有设施进行。3.为利用人工智能和机器学习来实现全球处理、利用和分发,陆军应当建立符合多域传感系统数据处理速度和存储数量的数据中心。至少需要一个数据中心为空基信息搜集的处理、利用和分发提供支持。4.陆军训练靶场需要适配电磁频谱,以精确模拟大规模地面作战行动。5.通过训练提高士兵操作信号情报/电子战/网络空间集成能力的熟练度,以及相关系统的可验证性。1.多域传感系统具备将陆军情报、监视与侦察能力拓展至空军传统领域(包括太空)的巨大潜力。但可能需要在空域指挥控制方面进行政策调整。当陆军希望空基情报、监视与侦察系统进入特定作战空域时,必须确保平台的运用符合军种间的政策。对类似多域传感系统等非传统平台的财政投入应当满足陆军对相关概念或系统的诉求。
2.为实现联合环境中的多域指挥控制,多域传感系统必须具备互操作性。无论数据是来自空基平台还是情报机构,都需要传输至恰当的组织和联合部队。利用空基情报、监视与侦察系统搜集到的信息必须实时传输给尽可能多的用户,包括盟友、伙伴。