先进战斗管理系统时代加油机的新角色和风险

导语

6月11日,美空军大学《无垠蓝天》杂志刊文《先进战斗管理系统时代加油机的新角色和风险》。文章指出,随着先进战斗管理系统(ABMS)即将部署,集成ABMS的加油机将成为一种多用途飞机,能够为战场资产提供油料和数据,多架加油机可在战区构建成庞大的网状网络,共享战场上的海量数据流。然而,由于ABMS还存在一些潜在的漏洞,机组人员可能会面临一些风险。

一、ABMS时代加油机将成为多用途飞机

在大国竞争时代,将人工智能和网络技术的最新成果集成至联合全域指挥控制(JADC2)架构中,可为美军提供对抗潜在对手的决定性优势。为了实现这一目标,美空军正在研发和测试ABMS,以数字方式连接美军的所有单元,提高数据共享和决策速度。ABMS的数字架构为多用途加油机提供了一条通道,可传输高保真的传感器数据,并成为分布式网络架构中的通信节点,提高所有平台的连通性和战场感知能力。

(一)加油机装备升级具备多种能力

最新的KC-46加油机在设计中纳入了增强的生存性特征,确保加油机在对抗环境下的作战能力。KC-46装备有红外对抗、ALR-69A雷达告警接收机和战术态势感知系统,可收集飞机内外的威胁信息,增强机组人员的态势感知和战场决策能力;通过Link-16可发送机载传感器收集的数据,增强整体实时战术态势感知能力。同时,空军正寻求为一部分KC-135加油机装配Link-16和驾驶舱实时信息系统。

(二)加油机适合作为通信节点

空军机动司令部正探索将加油机作为传感器平台和通信节点集成至ABMS架构中。加油机作为通信节点具有两大优势:一是大型加油机有多余的空间和电力,只需装配一个新天线和通信硬件就可以连接到ABMS网络;二是加油机在战斗中相对靠近前线,可以与许多飞机和舰船进行视距通信,只要在加油机上装备将数据转发至卫星的通信设备,就能为众多舰机搭建一条连接视距通信和超视距通信的通道。如果一个战区有多架这样的加油机,就将构建成一个庞大的网状网络,可在战场上的各个资产之间传输数据,增强整个战场态势感知能力。

二、空军正在大力开发验证ABMS技术

ABMS愿景是创建高带宽、分层和网状网络,可以在对手的攻击中自行恢复。空军机动部队飞机已完成多项概念测试,验证能够完全集成至 ABMS的技术。

目前,空军研究实验室正在KC-135和AC-130飞机上测试商用天基互联网服务,以验证飞机通过“全球闪电”项目有效连接和共享数据的可行性。随着测试的推进,“全球闪电”项目将通过“ 同一商业”产品线进行扩展和加速。利用数千颗卫星组成的星座,卫星系统可将全球数百万用户连接到以卫星为基础的互联网上。

空军还在开发ABMS中名为“同一天线”的产品,以解决供应商卫星天线不通用的问题。“同一天线”是一种独特的卫星通信天线,不受服务供应商卫星的限制,只要更改飞机硬件,即可覆盖所有潜在的卫星供应商的通信服务。例如,一架飞机在使用SpaceX的星链通信服务时,一旦信号降级,就可以切换天线连接其他优质的通信服务。

“同一商业”和“同一天线”将为空军飞机提供高速、低延迟的数据连接。加油机编队集成这些ABMS产品后,可成为传感器网状网络和未来冲突所需的通信节点,从根本上改变加油机在未来冲突中的任务,也将改变空军机动部队所有飞机的通信方式。

三、目前ABMS存在的漏洞和风险

虽然ABMS是实现空军机动部队所有飞机数字化互联近乎完美的解决方案,但是还存在潜在的漏洞和风险。

(一)飞机硬件升级成本高、风险大

ABMS建立在全新的数字云架构之上,需要在每架飞机上安装一个新的天线和计算机硬件,以使机组人员可以访问网络。而该项工作需耗费大量的资金和时间。

(二)商业卫星星座的安全性和稳定性存在风险

利用商业卫星星座通信有许多优势,可以加速 ABMS 的开发和部署,但也存在商业系统天然的脆弱性。一是商业系统自身的通信安全性不如加密的军事系统。每架飞机都可连接互联网,存在遭受黑客攻击的风险。二是商业卫星信号抗干扰能力差,甚至可能因天气或湍流而减弱,无法提供稳定的通信服务。

(三)ABMS用户界面设计不合理

ABMS还存在一个固有的风险,即一次向操作员提供过多的信息,从而影响态势感知能力。操作人员在访问系统时,需要直观简单的用户界面,能够轻松访问相关数据,同时过滤掉冗余的数据。然而,最初的战术态势感知系统(TSAS)用户界面设计不合理,需要点击20次或更多次才能改变一个设置或过滤器。在近期的测试中,两名KC-46飞行员在尝试改变TSAS的设置时,因为分心导致飞机失控。

(四)培训机组人员熟悉新系统的条件有限

目前,除了在KC-46飞机上,机组人员没有其他方式可以熟悉TSAS;飞行员除了驾驶或使用专为维护人员进行地面TSAS训练而准备的训练机外,没有其他途径来熟悉TSAS。这两种TSAS训练方式效率低下,一种偏离了飞行训练的重点,另一种给维护人员增加了额外的工作。

(五)ABMS项目尚存在不确定的风险

ABMS尚处于开发阶段,将需要一个全新的基于云的互联网系统、硬件、软件,以及各部门充足的资金来实现。项目中有许多变数,必须有机结合各个环节才能实现ABMS愿景,任何环节出现问题都可能给整个项目带来灾难。

四、结论

即将到来的ABMS时代将彻底改变JADC2架构。战场上的每个单元都将通过数据流的网状网络相互连接,可在整个战区进行即时通信和变更。在ABMS架构中,加油机的角色将由纯粹的机动平台转变为由传感器和陆、海、空、太空资产的通信节点组成的多用途飞机,可为战场上的资产访问ABMS网络提供冗余的方式。如果潜在的漏洞和风险得到解决,ABMS将会成为一种变革性的指挥控制架构,使美国在未来冲突中获得决定性的优势。
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