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智能指控丨美国海军陆战队“动力项目”(Project Dynamis)解析

摘要:随着联合多域作战成为大势所趋,美军正大力发展联合指挥与控制能力,“联盟-联合全域指挥与控制”计划是美军发展这一能力

摘要:随着联合多域作战成为大势所趋,美军正大力发展联合指挥与控制能力,“联盟-联合全域指挥与控制”计划是美军发展这一能力的典型代表。此前,美国国防部机构及海、陆、空、太空军等军种均已提出各自相应的计划,以响应国防部的号召。美国海军陆战队作为一个独立军种亦想要在未来的联合作战中扮演关键角色。因此,其于今年9月正式启动“动力项目”,拟将其作为各军种指挥与控制系统的整合器。本文将对“动力项目”进行详细解析。

关键词:指挥与控制,智能化,人工智能,CJADC2,海军陆战队

(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)

美国海军陆战队于今年9月10日正式启动“动力项目”(Project Dynamis)。该项目旨在推动端到端的联合互操作能力,使海军陆战队能够以机器速度和合适的规模感知、理解和传输多源融合数据,从而在联合作战中充当前沿力量;最终通过向负责作战发展与整合(DC&I)的副司令、负责信息(DCI)的副司令以及海军和海军陆战队相关项目经理提供基于数据分析的洞察,支持军种级别的决策,从而加速美国防部“联盟-联合全域指挥与控制”(CJADC2)的进展。

“动力项目”是一项以威胁为导向的倡议,其将利用“部队设计”实验成果构建一套证据体系,体系内容包括概念、兵棋推演、研究、建模与仿真。

据公开报道,“动力项目”可能与海军“超越计划”合作,或被纳入“超越计划”,增强海军对CJADC2的支持。而根据美国海军陆战队的设想,“动力项目”则是作为联合部队的CJADC2整合器,将统一并加速海军陆战队关于CJADC2能力的最低可行版本的交付;促进海军陆战队关于CJADC2的能力与其他军种能力的融合;促进海军陆战队关于CJADC2的活动与军种级实验活动计划相结合。下文将对该项目进行详细解析。

图1.“动力项目”在CJADC2中的定位(图片来源于美国海军陆战队文件,如有侵权请联系删除)

相关工作

据相关报道,“动力项目”主要包含四项工作,一是实现军队指挥、控制、通信和计算机(C4)网络现代化,包括增加和升级基地和站点的光纤能力;二是开发数据并将服务转移至云端,该项工作已通过2022年底签订的“联合作战云”合同展开,由微软、亚马逊网络服务、谷歌和甲骨文公司负责;三是聚合数据以便将其用于人工智能/机器学习、大语言模型和大数据分析;四是对士兵进行C4培训,以提高其网络素养。

此外,“动力项目”还将优先在以下五个重点领域开展工作,以加强作战能力发展与整合:

部署原型能力,以支持海军陆战队作为联合特遣部队(JTF)的角色;协调军种级实验计划,以支持CJADC2;联合及联盟互操作性演示;为涉及需求和能力发展的军种级决策提供信息;与“部队设计2030”“海军陆战队企业网络(MCEN)实施计划”“国防部零信任战略”以及“军种数据、传输和5G战略”保持一致。

实验框架

1.实验阶段

“动力项目”将遵循美国“国防部实验手册”的结构化方法,确保严谨、数据驱动的实验能够支持海军陆战队的现代化工作。实验将分为三个阶段进行:

①设计阶段

设计阶段的任务包括:定义假设、目标和关键绩效指标;确定实验方法(如探索性实验、假设检验或演示实验);开发集成建模与仿真的实验场景;使实验与“部队设计2030”和CJADC2目标一致。

②执行阶段

执行阶段的任务包括:进行LVC仿真;在作战环境中部署原型,进行有限用户评估(LUE);利用人工智能辅助数据收集和分析;评估与盟军的互操作性。

③评估和决策阶段

评估和决策阶段的任务包括:分析收集的数据以验证或改进能力;将结果与以威胁为导向的需求进行比较;为作战发展与整合(DC&I)和项目经理提供可行的建议;支持将成功的技术转化为备案项目(POR)。

2.实验类别

“动力项目”相关实验可分为三个类别:

①探索性实验

探索性实验旨在确定新的作战概念和技术;以及探索其在新兴威胁环境中的潜在应用。

②假设检验实验

假设检验实验旨在验证拟议的战术、技术和程序(TTP);以及评估新兴能力在对抗同等对手和近同等对手方面的有效性。

③演示实验

演示实验旨在展示成熟的、可融入作战部队的能力;以及开展联合和联盟演示,以确保互操作性。

相关技术领域

为了实现CJADC2,并在“动力项目”的推动下增强联合火力、对抗性后勤能力、远征作战能力和联合部队整合,美国太平洋海军陆战队(MARFORPAC)寻求一系列的技术解决方案和技术服务,包括但不限于以下技术领域:

1.网络、通信和互操作性

多域安全通信:用于联军和盟军作战的可互操作C2解决方案战术数据链(TDL):Link 16、Link 22、联合范围扩展应用协议(JREAP)、战术目标网络技术(TTNT)、综合广播服务(IBS)5G及未来无线技术,包括移动自组织网络(MANET)、无线区域网络(RAN)、多输入多输出(MIMO)技术和5G网状网络人工智能驱动的网络优化和基于意图的网络(IBN)安全的软件定义广域网(SD-WAN)网格安全、有弹性的解决方案,包括小型化5G、多频段孔径、低概率探测/拦截/干扰选项可靠的定位、导航和授时

2.云和边缘计算

联合作战云能力开发、安全和运营(DevSecOps)环境(提供的基础设施、平台和软件即服务需要在数据敏感等级为5、6和7(IL5/IL6/IL7)¹的标准下运行)高战术边缘计算和可部署数据中心低尺寸、低重量、低功耗(SWaP)

注:¹美国防部云计算安全影响等级分为IL2、IL4、IL5、IL6四个类别,敏感级别依次上升。IL2代表可公开的非机密信息;IL6为最高级别的机密信息。但也有将绝密级别的数据称为IL7的情况。

3.人工智能和机器学习

人工智能决策支持系统人工智能增强的ISR能力与传感器融合后勤与战场感知预测分析

4.网络安全与零信任架构

通过采用零信任网络(ZTN)架构和身份、凭证及访问管理(ICAM)系统来保护其网络和数据访问,包括数据访问检索,以自动化地对网络的速度、冗余和弹性进行管理通过基于人工智能的网络防御,实现自动化的威胁检测和响应,并通过一个由第三方托管的归因环境来追踪和识别网络攻击的来源和背后的攻击者

5.数据与信息管理

通用作战图和多域可视化跨域解决方案

6.自主系统和机器人

无人机系统(UAS)集群自主海上ISR与作战平台(无人水下航行器、无人水面航行器)

7.电子战与频谱作战

人工智能赋能频谱战与动态频谱分配

8.量子技术

用于安全通信的量子密码学用于增强ISR能力的量子传感器传输中数据保护——后量子密码学/量子抗性通过虚拟模拟加密服务器(VDES)进行混淆

9.对抗性后勤与远征能源

人工智能驱动的预测性后勤可部署微电网与混合能源解决方案

10.建模与仿真、参考架构和MBSE

基于模型的系统工程(MBSE)用于作战规划和推演的数字孪生

11.作战创新技术服务

设计和原型支持有限用户评估(LUE)

相关支撑系统

尽管目前“动力项目”未正式进入研发阶段,但美国海军陆战队前期相关工作表明,Maven智能系统(MSS)、ADSI等可能成为“动力项目”的支撑系统。

1.Maven智能系统

Maven智能系统(MSS)由美国Palantir技术公司开发,目前已部署至美国海军陆战队。Maven智能系统是一个任务指挥应用程序和数据集成平台,集成了各军种和联合指挥控制技术栈的数据。此外,该系统还提供统一的用户界面,并集成了Foundry数据管理工具、Gaia可视化工具和Maverick目标定位工具,使海军陆战队在通信受限的环境中也能快速获取情报。

据悉,目前“动力项目”尚处于初始阶段,相关研发工作并未开始,但在其框架下,促成了海军陆战队与Maven智能系统的合作。“动力项目”跨职能团队将加速在海军陆战队的适当层级单位部署全面运行的Maven智能系统能力,并将其与其他“海军陆战队空地特遣部队”的指挥控制系统以及更广泛的联合部队解决方案集成,以增强联合火力整合以及部队开发、生成和维持的情报、瞄准和决策能力。

2.ADSI

ADSI是美国得克萨斯州“超级情报与通信”公司(Ultra l&C)的旗舰产品,可使美军和盟军实现通用战术数据链(TDL)之间的互操作性。

图2.(图片来源于“超级情报与通信”公司文件,如有侵权请联系删除)

2024年6月3日,“超级情报与通信”公司宣布,其成功参与联邦任务网络(FMN)联盟互操作性保障与验证(CIAV)联合指挥与控制评估(JC2A),为美国海军陆战队参与联盟-联合全域指挥与控制做出了贡献。此次评估期间,海军陆战队通过部署ADSI来支持“动力项目”,促进了多链路战术数据链网络的构建,实现了跨军种、机构和盟军的无缝集成,展示了商用系统的能力。

目前,美国海军陆战队战术系统支援部门(MCTSSA)已与“超级情报与通信”公司签订“持续合作研发协议”,以部署ADSI,用于连接各军种系统,为任务指挥官提供通用作战图,帮助美国海军陆战队以创新形式实现联盟-联合全域指挥与控制。

“超级情报与通信”公司称ADSI为战术数据链集成的全球标准,目前已部署在30个国家的2500多个系统中。通过实时链接海、陆、空、太空和网络空间的数据,ADSI将为指挥官和盟军提供统一作战视图。

图3.ADSI功能示意图(图片来源于“超级情报与通信”公司文件,如有侵权请联系删除)

ADSI旨在连接300多种战术数据链和雷达协议,实现美国、北约和盟军的互操作性。其相关功能如下表所示:

表1.ADSI功能

ADSI还提供市场上最全面的战术数据链库,并可实现与传统数据链和一系列系统接口的完全互操作。下图展示了ADSI的战术数据链和接口库所包含的内容:

图4.ADSI战术数据链和接口库(图片来源于“超级情报与通信”公司文件,如有侵权请联系删除)

此外,ADSI还可接受多种雷达和传感器输入,并将来自多个雷达的轨迹数据组合成一幅综合图像。雷达轨迹与战术数据链轨迹互相关联,从而提供更高保真度的数据。

图5.ADSI兼容的雷达和传感器类型(图片来源于“超级情报与通信”公司文件,如有侵权请联系删除)

总结

美国海军陆战队启动“动力项目”,从狭义上来说是为了推动美国防部CJADC2计划贡献自己的一份力量,从而在美军未来联合作战中占有一席之地,因为其将“动力项目”定位为各军种CJADC2的整合器;从广义上来说是为实现整个海军陆战队的作战能力的现代化,因为其原则和优先事项均符合部队设计需求。

基于可能为“动力项目”提供支撑的Maven智能系统和ADSI的相关能力判断,“动力项目”确有可能为CJADC2提供数据集成/互操作性解决方案。但此前,美国防部和海、陆、空军等军种已为此做出一些尝试,如首席数字和人工智能办公室主导建设的“数据集成层”、太空军的统一数据库、空军先进作战管理系统的组件之一FuseONE等。最终CJADC2将采用何种方式实现美军内部各军种之间及其与盟军的互操作性犹未可知。但“动力项目”仍然提供了一种选项。

另有分析指出,“动力项目”可能为日本和澳大利亚等美国盟友提供关于互操作性和联合现代化的模版,因为“动力项目”优先考虑基于云的C4集成、数据联合和多国共享作战图像。通过“动力项目”,这些盟友可以更加轻易地融入美国的指挥架构。此外,通过“动力项目”探索、培养的国防工业协同机制,如快速测试、商业创新和可扩展部署等,美国可以通过提供模型、标准甚至共享基础设施的方式使盟国受益,从而降低盟国部署先进集成系统的障碍。随着日本和澳大利亚分别投资于各自的JADC2架构,其有可能复用在“动力项目”框架内开发的互操作性解决方案,从而增强整个印太地区的美军联盟战备和集体威慑力。因此,需持续关注“动力项目”的建设进程及影响力。