兰德智库谈JADC2及EBET易博军事训练

  新闻资讯     |      2023-08-27 22:36

  导读:JADC2是美国国防部为未来战争提出的概念。最近兰德智库对此做了全面系统分析,结合到美国空军军事训练的需要,撰写了一篇近2万字的文章。数字孪生战场实验室做了跟踪,编译并分享全文。

  虽然跨域战争的概念并不新鲜,但随着战争的变化,新的配套概念必须明确和明确。陆地和海上军事行动的协调已经跨越了数千年,尽管最近扩展到其他领域,例如空中,空间,网络,都扩大了范围,大前提是基础。也就是说,在过去十年中,跨越多个领域的战争在理论上和实践上都变得更加复杂。这不仅是因为相关领域数量的增加,而且是新兴技术的结果,这些技术为跨这些领域的链接、控制、提高速度和集成操作提供了新的机会。

  每个军种和整个美国国防部(DoD)都在努力打造多域战争,现在称为联合全域指挥与控制(JADC2)。尽管偶尔会讨论较新的术语,例如组合JADC2,尽管有些人将JADC2与美国空军(USAF)的先进作战管理系统(ABMS),JADC2是通用术语,因此也是本文档中使用的术语。

  但是,JADC2的概念仍在发展中,还没有一个单一的、普遍认可的、明确的、和详细的定义。尽管各个工作组在解决具体问题时,对JADC2目标的讨论倾向于遵循相对一般的路线:连接所有射手和传感器的某种组合比目前可能的速度和弹性要快得多。这是一个激动人心的愿景,但也有很大的解释空间。尽管这种灵活性的优势在于它使各种社区能够以任何适用的方式将JADC2应用到他们的工作中,但一个重要的弱点是它没有提供可访问的通用定义。

  因此,具有不同观点的不同社区和人员可能会使用术语JADC2来指代完全不同的事物。需要解决的观点差异没有被阐明,因为它们没有用不同的术语来区分。这种缺乏共识也增加了促进孤立发展和低效协调的风险。

  有必要尽早对飞行员进行新概念教育在可能需要改变组织结构和文化的战争中,随着JADC2的成熟,教学计划也应该如此。培训应该基于关于JADC2是什么以及它在实践中的意义的非常具体的要求。然而,缺乏一个单一的、易于理解的JADC2定义,突出了按照目前的理解来布置结构的必要性——即使这必然会受到修订——以促进更详细和知情的对话。因此,在概述了JADC2的发展背景之后,我们为美国空军培训界提供了与JADC2相关的关键术语和概念的定义和解释。

  我们的目标是通过提供一个每个人都可以使用并最终根据需要进行修改的通用定义来将运营商带入技术讨论中,以等待不可避免的未来发展。虽然实现JADC2愿景需要精湛的技术,但其实施需要不同梯队的普遍理解和熟悉。因此,在操作员的参与下进行测试和培训将是这项工作的关键,而本展望的目标是帮助实现这一目标。

  为了将我们的讨论放在适当的上下文中,我们触及了可能常用的其他概念有时与JADC2混淆。作为培训环境的一部分,我们考虑了运营培训基础设施(OTI)和最近的发展,运营测试和培训基础设施(OTTI)。两者都指托管、启用和支持各种现实、集成和跨域的操作测试和培训目标的技术基础设施,并明确支持空中、太空和网络的培训要素。两者都包括实时、虚拟和建设性(LVC)培训——一系列培训模式将是创造一种体验的关键,使飞行员能够以安全、可靠和成本低廉的方式学习他们在冲突中所需的知识和技能。有效的环境。

  该观点来自一个调查LVC能力如何帮助美国空军支持JADC2计划的项目。在美国空军内部,JADC2目前的工作重点是空中作战中心(AOC)提供的能力,并主要考虑空中、网络和太空领域。因此,为了促进LVC相关培训的前瞻性投资策略,本项目探讨美国空军如何为AOC培训受众执行JADC2概念,重点是第3层(服务组成部分)和第4层(单位和个人)级别的培训。本观点基于对JADC2相关文献、政策文件的回顾以及与美国空军主题专家的讨论。

  虽然JADC2本质上是一个联合概念,但我们通过美国空军将如何为JADC2做出贡献的镜头来看待它。

  战争行为的预期变化以及新的和增强的军事能力的出现激发了对新C2能力的需求,这与JADC2直接相关。在本节中,我们回顾了未来战争的潜在变化将如何增加复杂性冲突。尽管这些变化的前景正在打破传统的以领域为中心的划分角色和任务——例如,以空中为中心或仅空中作战——相关技术的进步为支持JADC2设想的跨域C2方法所必需的数据的收集、融合和传输带来了希望。

  中国和俄罗斯等近乎对等的对手可以发挥许多美军在军事交战中没有遇到过的能力,其中包括反介入和区域拒止(A2AD)能力。对手的A2AD能力可以拒绝美国前线节点的连接的能力。因此,任何近对等冲突场景中的C2都可能以需要新概念和能力的方式进行竞争,包括分发C2节点的能力。分布C2节点有助于确保在给定任务中行使C2的能力不依赖于一个中央节点的生存,例如,在AOC上。分布C2节点可提高较大C2网络在竞争环境中的弹性。

  A2AD能力也非常重视分散C2的能力。去中心化C2与分布式C2的不同之处在于,后者表示C2能力的物理分布,而前者表示C2权限的去中心化。在去中心化C2概念下,C2权限将传递给较低的指挥梯队,即地方C2——在一组预先指定的条件下,有时称为基于条件的权限。将C2权限移交给另一个级别的能力确保了战术部队可以在与中心化节点的连接丢失期间继续执行其任务。在这种情况下维持操作可能需要使用任务类型的命令,其中总部指导下层,这样战术部队就可以执行他们的任务,而无需被告知具体如何执行。

  当然,近端能力不仅仅对C2有影响。更一般地说,更大的力量、范围和规模的近端能力——例如,远程打击和高能力的情报、监视和侦察(ISR)资产——意味着未来的冲突可能会超越传统领域,这些领域已经定义了地理作战司令部(CCMD)的作战边界。更强的对手能力对分布式和分散式C2具有相同的含义。如果近在咫尺的对手能够产生足够的对峙,那么前沿部队在地方层面行使C2的能力就变得更加重要。分布式和分散式C2能力可以让前沿部队在这种情况下执行任务。例如,复杂的敌方ISR能力非常重视将后方和前方部队之间的通信保持在最低限度,同时启用本地C2。增强的对手能力还意味着需要C2概念和能力,以允许对快速变化的战术和作战场景做出响应的动态任务。由于高速武器穿越责任区,可能会出现这种情况,不同地区的指挥官可能需要来自其他域或其他指挥部的传感器来有效执行导弹防御。

  ISR能力的日益复杂意味着未来战场将充斥着大量数据,必须以某种方式组织这些数据以促进快速、准确和高效的决策。这表示决策者将面临更大的信噪比。ISR传感器跨领域的扩散——从海上传感器和战斗机上的传感器到低地球轨道卫星——以及来自商业应用的数据的潜在相关性,将需要融合和处理大量数据的能力加快决策速度。即使有能力摄取和存储大量数据,C2组织也需要适当的工具来过滤噪音并向决策者提供相关信息。这需要开发人工智能(AI)和机器学习(ML)应用程序,并将它们插入到整个C2流程的正确位置。

  对手将在他们自己的C2流程中使用AI/ML应用程序,以加快他们的决策周期。除了高超音速武器等新能力之外,这些能力还可能推动冲突步伐的加快,以及缩短决策间隔时间的能力。例如,中国正在考虑在战术和战略层面使用人工智能。

  AI/ML工具还使美国和对手能够使用无人平立运行或在人机团队中运行。无人驾驶平台与支持快速、协调行为(例如,成群的小型无人机)的AI/ML应用程序一起使用需要极快的C2能力来应对此类威胁。

  战争行为的这些转变将需要C2工具和流程进行调整。必要的调整可能代表程度的变化,而不是种类的变化:军队习惯于协调跨领域的影响,但需要更快地做到这一点(可能在超过人类的速度)。当通信存在争议并且需要依赖分布式C2节点时,军方必须做好管理C2的准备。国防部目前融合了来自各种传感器的数据,但它需要更多数据、更高的自动化程度和更高的速度。战争的这些转变激发了对JADC2等新的C2概念的需求。

  战争中不断发展的趋势需要一个新的作战概念,以便美国在对抗未来的对手时保持竞争力。本节提供了JADC2的概述,作为对这一需求的回应。它包括对主要支持组织JADC2的要求摘要,以及作为技术基石的ABMS的描述。JADC2已作为新概念出现,并在美国空军条令中定义如下:

  决策的艺术和科学,可快速将决策转化为行动,利用所有领域的能力并与任务合作伙伴一起在竞争和冲突中实现运营和信息优势。

  在一个非常基本的层面上,JADC2试图改变国防部的作战方式,并通过适当的组织结构和技术支持这种变化。JADC2的讨论通常集中在将每个传感器连接到每个射手的目标上,以便选择最合适的平台来产生所需的效果,而不管领域如何。JADC2概念旨在提供一套更通用的能力,以支持更快、更准确的决策;为了支持这一点,JADC2旨在将战术和战略网络连接在一起,以实现跨域数据的快速摄取、融合和传输。其目标是通过利用来自所有领域的传感器数据、自动化工具、弹性网络和分布式C2结构,为近端对手提供决策优势。

  JADC2旨在启用各种功能以支持高端冲突中的决策。构建通用作战图(COP)的能力是跨域作战规划的核心。鉴于速度JADC2旨在支持动态任务分配和重新分配任务,以便在威胁和机会迅速变化时产生适当的行动方案。

  JADC2旨在作为高端冲突中的一个概念,它应该能够在面对对手竞争和降低信息和通信环境的能力时实现弹性C2。近乎对等的对手不仅可以破坏和摧毁通信节点,它们还可以以要求美军在距战场更远的距离运行的方式运作,从而使分布式C2节点更有价值。

  实现JADC2目标需要结合自动化工具、基础设施、通用数据架构、组织和流程变更以及培训能力。如前所述,自动化工具(例如AI/ML算法)对于指挥无人资产和启用有人无人团队非常重要。更一般地说,人工智能/机器学习工具将是处理大量数据并向人类决策者提出行动建议所必需的。这些工具对于封闭孔也很重要在中断的网络中确保在有争议的环境中继续进行C2,并加快C2进程以匹配不断增加的冲突速度。

  新的数据共享能力将成为JADC2的核心。因此,将需要具有高带宽和低延迟的网络来处理将有助于COP的大量数据。联合和服务组织还需要采用通用数据架构和标准,或者以其他方式具有文档化和可访问的接口,以实现跨域和平台的无缝数据共享。鉴于需要在国防部、工业界、民用机构、研究机构和国际合作伙伴之间进行协调,实施通用数据标准并为其测试使用制定激励措施可能会带来重大挑战。此外,权威和可信的数据源和标准对于实现数据共享也很重要。

  JADC2可能需要本地数据存储和处理能力来启用前向C2。这些是使基于条件的权限能够在有争议的环境中通过的关键能力。这些能力对于支持JADC2的必要程度部分取决于美国空军和国防部最终采用的新组织概念——例如多域或全域作战中心。如前所述,这些新概念可能支持更大程度的C2去中心化和分布。

  与上述组织概念相关,JADC2也可能需要新的能力,使指挥官能够利用来自其他领域的信息同步效果或消除冲突。这将需要将跨域的数据流合并到指挥官可以使用的COP中,例如,选择正确的效果来摧毁防空系统。

  最后,JADC2将需要新的培训能力来匹配该概念旨在解决的操作的规模和复杂性。JADC2训练将需要能够模拟大量实体、退化和竞争环境以及来自所有领域以及从战术到战略战争级别的可信效果。在复杂的战术和作战环境中进行跨军种培训可能既耗时又耗费资源;因此,跨军种使用可互操作的基于模拟的培训能力对于扩大此类培训机会至关重要。

  图1描述了作战指挥的预期变化与JADC2的愿景和目标之间的关系。图中的联系表明,未来战争的一个特定方面推动了JADC2栏下的特定需求。“为什么有JADC2?战争行为的趋势推动未来需求”一节,取自该节讨论的文献和访谈。

  作为跨军种以及与多国合作伙伴和盟友的C2的总体概念,JADC2涉及许多协调以确保各种C2工作的协调一致的参与者。美国空军在其发展中发挥着核心作用。尽管国防部作为一个整体参与了实施JADC2的努力,但各种服务和办公室有特定的责任领域。美国空军的任务是领导联合全域作战概念的C2工作。与美国空军和JADC2监督有关的主要角色和职责总结在表1中。

  2020年1月成立了一个JADC2跨职能团队(CFT)来领导这些工作。JADC2 CFT包括来自各军种、国防部长办公室(OSD)、联合参谋部、CCMD、其他政府机构和一些盟国的将军/旗官和文职代表。CFT的任务是支持联合需求监督委员会确定需求,确定能力差距,并总体支持服务工作的整合,但它没有决策权。联合参谋部J6牵头协调各军种的JADC2工作。

  美国空军正在开发ABMS,作为其对JADC2的主要贡献。在美国空军内部,空军未来的ABMS CFT正在为美国空军的JADC2工作提供战略指导,包括制定ABMS战役计划。概念和技术开发分布在美国空军的多个组织中。美国空军部(DAF)快速能力办公室(RCO)负责管理ABMS计划的采购部分。空军采购、技术和后勤部助理部长下属的首席架构师办公室负责ABMS演示,它将服务和行业聚集在一起,以试验ABMS的能力。未来的ABMS练习是旨在更加强调CCMD参与JADC2功能的试验,包括虚拟环境的使用。

  其他组织在JADC2的开发、测试和实施方面发挥着重要作用。第505战斗训练大队支持多域的训练、实验和战术开发C2适用于联合和联盟观众。第505大队下属的第805战斗训练中队是JADC2技术解决方案和战术的试验、测试和开发场所。2019年10月,第16空军的任务是提供CCMD和情报界“结合[ISR]、网络、电子战和信息作战”。第16空军旨在通过管理和防御网络来支持JADC2,以实现跨域数据的融合和共享,并向联合网络提供天气数据、影响和效果。最后,尽管Kessel Run专注于为AOC开发新软件,但Kessel Run正在建立的方法和正在开发的产品与JADC2在空中和太空领域的作战目标重叠。

  因为这个观点关注的是美国空军,所以我们不会详细探讨其他军种对JADC2的方法的组织细节。尽管如此,迄今为止,其他军种对JADC2的具体努力包括美国陆军的融合项目包括一系列演示,将AI/ML工具整合到多域作战中,更普遍地追求联合和联盟的互操作性,以及美国海军的超越项目,这是一个努力开发一个将传感器连接起来的战术网络域。海军打算让这个网络在未来“接入JADC2”。联合现代化司令部的JADC2师(隶属于陆军未来司令部)正在领导“项目融合”工作。陆军参与了美国空军和海军的2021年融合计划演习,并将2022年让多国合作伙伴参与进来。然而,由于JADC2固有的联合性质,很明显,各军种之间的一致性至关重要。

  作为JADC2的技术基石,DAF启动了ABMS记录计划。该软件开发计划与JADC2一起,自其构想以来已经显着发展,并且由于政治气候、新兴需求、不断变化的技术和多个利益相关者,很可能会继续发展。这项工作最初是为了取代服务的老化的E-8C联合监视目标攻击雷达系统,其任务是为战区地面和空中指挥官提供地面监视,以支持有助于延迟、破坏和摧毁敌军的攻击行动和目标定位。

  然而,ABMS不仅旨在完成这项任务,还旨在实现联合部队的连通性和C2,以便联合军种可以跨联合资产进行通信和瞄准。美国空军和美国太空部队(USSF)表示,他们希望通过兵棋推演、演习、实验和分析等多种方法来发展需求。事实上,美国空军和美国空军已经表明,随着技术的变化,ABMS应继续发展。尽管如此,重要的是要了解ABMS的总体意图以及它将如何支持JADC2,这一意图将为不断发展的需求奠定基础。

  美国空军和美国空军打算让ABMS对联合部队和联军部队进行数字化现代化和连接,并通过使所有梯队能够快速获得联合能力来为JADC2提供动力。理想情况下,ABMS将提供通过连接传感器、决策节点和效果,美国和联军在全球范围内具有战略优势。ABMS的最终目标是融合联合联盟、民用和商业数据、传感器、C2和战斗力,以优化美国的全球决策。

  目前,有多个不同的未连接系统和平台旨在——但未能——在联合部队中实现及时的C2。ABMS将通过实现各种C2系统和平台的连接来统一力量。用户将能够通过整合跨领域的效果来利用多个平台的功能,这意味着服务可以利用姊妹服务效果并在不同领域提供动态和非动态效果的最佳组合。目前,跨域协调效果是一个耗时的过程,特别是当它跨越不同的责任服务域时。

  除了实现联合部队的连通性之外,ABMS还旨在实现以数据为中心的作战方法。当前以平台为中心的战争方法已不再足够,无论单个平台多么精致。目前,国防部无法以相关的速度利用可用数据和联合能力,因为联合部队和联军花费太多时间和资源通过安全屏障传输数据、跨系统转换数据以及进行人机交互在环过程将数据从传感器传输到操作员和指挥官。在某些情况下,联合部队和联军部队根本无法告知潜在用户哪里有数据或如何访问这些数据。数据很快变成了烟囱式的,服务组件和联合部队无法将它们整合起来。这些脱节导致对作战环境的多重感知和决策延迟,这两者都是C2的关键要素。借助ABMS,美国空军和USSF渴望通过向作战人员、指挥官和决策者提供来自联合系统的及时和相关数据来实现联合作战。

  总之,美国空军和美国空军打算让ABMS实现以数据为中心的作战方法并整合联合部队能力。ABMS本身将通过开发和获取硬件、软件、数字架构和适当的标准来实现。注意ABMS不是自给自足的;它依赖于ABMS之外的DAF项目,这些项目不仅为ABMS提供数字化和开放架构,还为美国空军和USSF的企业系统提供支持。

  尽管ABMS已经发展,但了解该程序最初的概念化方式有助于分解可能构成ABMS未来的多个不同组件。该程序的开发仍在进行中通量,尽管术语可能会改变,但概念很可能不会改变。

  ABMS由图2所示的七个元素组成。新的ABMS(和传统)传感器将产生数据,这些数据需要通过数据进行路由和管理标记、标准化和合并。数据将得到安全处理;这将特别具有挑战性,因为要使JADC2成功,需要在保持数据安全的同时允许所有相关方访问相关数据。该网络将通过政府和商业连接产品的组合启用,其中包括促进武器系统之间连接的软件,允许信息在当前信息环境中流动。软件应用程序旨在通过使用AI/ML等技术来阐明战场。最后,这些应用程序将提供实现所需动力学或非动力学效果的选项。这些效果可以通过改进的系统集成来实现,该集成简化了跨系统的信息传播并增强了作为C2流程一部分的人类决策活动。这六个要素的基础是数字工程、开放架构标准和数据交换标准。

  虽然ABMS有望成为JADC2的技术骨干,但联合部队作战人员和战略决策者操作ABMS和利用能力的能力对于JADC2的使用至关重要。因此,对作战人员和决策者进行ABMS培训至关重要。ABMS将需要人机协作,因为它在理想情况下

  • 提供连接以在竞争激烈和拥挤的环境中实现用户之间的战斗管理、指挥和控制

  • 实时生成潜在的行动方案——一种高于战术冲突级别的决策者始终无法使用的能力。

  ABMS将在适用的情况下融合和过滤来自空中、太空、网络空间、海上和地面领域的信息,为用户和决策者提供意识并促进共享意识。但是,用户必须解释这些数据。团队及其成员如何解释数据可以通过培训、教育和不同的心智模型来塑造。因此,培训用户如何理解ABMS提供的数据至关重要。提供连通性、行动方案和COP将通过实现快速决策和共享态势感知来支持JADC2的工作。

  截至2021年2月,尽管需要经过培训的用户,但对于培训该系统的未来用户没有既定要求,也没有要求LVC系统启用培训。鉴于这项工作的复杂性,从一开始就考虑培训是必不可少的,因为与ABMS和JADC2的人际互动(由培训支持)将是关键。在对创新组织变革努力的元分析中,仅靠技术不足以推动组织变革。相反,结构的变化(如等级和权力的变化)和人力资源的努力(如培训)是组织创新成功的必要预测因素。

  截至2021年2月,包括ABMS在内的四项演习取得了有限的成功,包括连接一个F-35到F-22并实现信息共享。对ABMS能够提供的功能的评价褒贬不一,但ABMS仍在开发中。在撰写本文时,RCO正在领导ABMS的收购和开发。

  此外,ABMS一词正在演变。在DAF中,ABMS不仅定义了JADC2的技术骨干,而且代表了JADC2本身,ABMS和JADC2现在被一些人互换使用。然而,如果美国空军和美国空军要与联合对口单位和国会进行有效沟通,空军总部和国防部将需要明确JADC2(一种决策方法)和ABMS(一种能够实现这种方法)。

  鉴于JADC2的复杂性以及美国空军作战方式的内在变化,训练可能会在其实施中发挥重要作用。为了为未来战争特征的预期变化做好准备,训练能力也必须从目前的状态提升,以支持所有领域的联合作战准备。作战演进的一个关键部分取决于测试和训练基础设施所构成的作战能力。因此,正如重要的是要考虑发展JADC2在战争趋势的背景下,有必要了解训练的背景,包括OTI和OTTI。本节概述了此培训上下文以及关键定义,包括LVC及其组件的定义。

  从广义上讲,OTI和OTTI是指托管、启用和支持一系列全面的操作测试和培训目标的技术基础设施,这些目标是现实的、集成的、跨领域的,并明确支持空中、太空和网络的培训要素。随着JADC2概念的发展,OTI和OTTI起到支持作用,OTI和OTTI中的LVC系列培训模式也是如此。在这里,我们提供相关概念的简要概述。

  • 作战训练:以任务为导向的训练,以支持作战人员的战备状态,与初始训练不同,因为它侧重于在作战环境中使用武器系统,而不是设备的基本使用或基本技能的发展

  • 作战训练基础设施:一个框架,包括训练系统、实时靶场、模拟器、环境生成器、威胁发射器、攻击者、网络、训练中心和多域C2训练系统。

  OTI包括与培训相关的技术基础设施资产和支持系统,例如设施、网络、数据系统、模拟器、集成软件和用于支持部队训练的绩效测量系统。尽管OTI包括模拟和模拟器(与LVC培训相关的综合培训方面),但它不仅限于LVC。以基础设施为中心,OTI和OTTI不同于LVC培训。

  OTTI的概念扩展了OTI并集成了测试和训练资产的技术基础设施,以实现还支持武器系统测试和作战人员战备训练的现实和相关环境。根据USAF对测试和训练环境相关术语的使用,我们将OTTI定义如下:

  • 作战测试和训练基础设施:对测试和训练资产进行分组的技术基础设施,以实现支持武器系统的作战测试和作战人员战备训练的现实和相关环境。

  OTTI改变了武器系统、测试基础设施和训练基础设施应该相互独立开发的观点。当前的采办、测试和培训方法(在采办生命周期中相对较晚地考虑培训和测试)不仅不能促进更好的培训和测试,反而会给任务和部队战备带来风险。因此,OTTI的概念意在打破“武器系统第一,测试和训练基础设施第二”的范式。

  作战测试和训练系统可能依赖相同的基础设施来实现武器系统测试目标并实现作战训练。因此,OTTI可以将关键的情报、测试和培训社区聚集在一起,以促进整体和相关的测试和培训环境。此外,测试和训练基础设施资产基本上可以同时结合并考虑未来武器系统的设计阶段。OTTI提倡这种方法。

  同时,有可能提高未来武器系统测试和训练基础设施的成本和可用性。随着对测试和实验的日益重视,OTTI可以促进技术的实际实施,并帮助在采购过程的早期突出潜在问题。将测试和训练基础设施能力与未来武器系统的发展并驾齐驱,可以使部队为推动JADC2概念的未来威胁做好准备。

  在整个美国空军中分布着许多与OTTI相关的训练系统,但这些系统并不总是集成在一个通用架构中。因此,美国空军在将现有能力与OTTI概念相结合、构建现实的训练环境、有效整合以及跨地理分离的训练地点提供作战人员训练的能力方面可能存在差距。这是美国空军内部的一个问题,也是更综合的JADC2概念。尽管有一些努力来填补这些空白(本节总结),但开发支持JADC2的培训基础设施可以提供改进协调的机会。

  模拟器通用架构要求和标准(SCARS)计划正在实施以解决这些集成问题。SCARS是一项维持计划,旨在为不同的可互操作系统建立标准化技术基线,并从OTTI的角度扩大其可访问性。SCARS将启用通用环境模型和应用程序。

  作为空战司令部未来训练概念的一部分,正在开展多方面的努力,以提高利用与训练相关的基础设施和系统改进的能力。目标包括以下内容:

  然而,目前形式的OTTI可能不足以满足未来的训练和测试需求,2021年空军作战综合能力目标提倡对OTTI采用统一的方法,并让合成OTTI缩小测试和训练差距。事实上,合成OTTI是2023年计划目标备忘录中包含的十大关键能力之一。

  LVC的不同组成部分以及整体概念提供了OTI和OTTI的关键方面,并有助于支持JADC2的培训。基于各种文档的聚合,我们使用以下定义对于LVC的元素:

  • 现场模拟:模拟涉及操作真实武器系统但没有现场敌人的真人。尽管“实时模拟”一词可能看起来有些矛盾,但它在文献中很常见并且构成模拟,因为它不代表实际的军事事件。

  • 虚拟模拟:涉及真人操作模拟系统的模拟。虚拟模拟通过锻炼运动控制技能(例如,驾驶飞机)、决策技能(例如,将火控资源投入行动)或沟通技能(例如,指示目标位置)。

  • 建设性模拟:建设性模拟包括计算机生成的实体,模拟人操作模拟系统。建设性模拟是一个计算机程序。真实的人可能会刺激(提供输入)此类模拟,但他们不参与确定结果。

  尽管这三个独立的方面已经很好地定义了,但将LVC作为一个整体结构的更一般的概念有时会引发混乱。根据上下文,并不总是清楚该术语的使用是否意味着(1)LVC模拟的完全集成同时或(2)合成训练元素的任何使用,其中术语合成意味着使用虚拟和/或建设性元素。混合培训是指现场培训与虚拟或建设性元素的结合。此外,关于LVC的讨论有时会错误地暗示超出模拟能力的扩展,并包括类似于OTI的更广泛的企业。

  尽管如此,鉴于JADC2对美国空军以及更一般地说国防部可能整合和运作的方式的重大改变,LVC能力可以帮助支持JADC2所指的行动的规模和复杂性讲话。尽管讨论应用程序的细节超出了这项工作的范围,但LVC的每个方面——以及整体集成结构——都可以以不同的方式支持JADC2。

  鉴于需要为JADC2提供适当的培训,还必须考虑培训受众——将部署JADC2的最终用户。在实践中,作为JADC2核心的C2结构的概念转变可能会集中在美国空军作战C2的核心:AOC。本节概述了AOC、它的结构和运作方式。

  从根本上说,AOC是一个指挥中心。AOC武器系统,通常称为Falconer系统,是一个包含多个软件应用程序的系统系统。一般启用联合战区的C2空中和导弹防御、多域目标交战行动和ISR行动管理。它通常由联合部队空中部队指挥官用来控制空中部队,以支持联合部队和联合部队的目标。

  全球有七个地理AOC和五个全球AOC。全球空中作战中心支持全球打击、太空、机动性、特种部队和网络领域的职能作战司令部。地理空中作战中心支持地理作战指挥官以及战区行动的规划和执行,以支持联合部队指挥官。

  AOC的基础技术是一个C2软件系统网络,它支持空中任务周期的所有阶段,这是一个名义上72小时的周期,它提供命令和文件以将空中力量战略从作战层面转化为战术层面。该周期始于空中作战司令部战略司为空中任务分配命令(ATO)期间定义目标、效果和指导。ATO本质上是一份详细的飞行时间表。鉴于其当前的中心地位,对ATO的现状有一个基本的了解有助于更好地考虑它可能如何改变以促进JADC2。

  空中任务周期是一个人员密集且经过深思熟虑的协调周期,其中制定目标,选择平台以最大限度地提高成功概率并最大限度地降低风险,并在多个点上纳入法律和指挥官审查。图3说明了这个过程的一些复杂性。空中任务周期的连续性意味着由于作战行动部门正在执行和监控某一天的ATO,作战计划部门正在计划第二天的ATO,而战略部门正在为后一天做准备。

  美国空军一直在寻求使AOC能够尽快跨域访问信息的技术。尽管来自空中、太空、海上、地面和网络领域的能力有助于军事行动,但它对于AOC来说,跨域综合信息以快速了解环境并为C2决策提供信息是困难且耗时的。该过程主要是手动的,并通过协调会议完成;尽管存在固有的低效率,但从理论上说,美国空军如何整合其他领域。AOC强调经过深思熟虑的计划和密集的人员协调以产生ATO,这对于当今可能需要在几秒钟内做出决定的技术环境来说有时可能太慢了。跨分类级别和多个气隙系统(与网络物理断开的系统)共享信息的困难也构成了挑战。决策速度和跨域协调的其他限制与权限、指挥关系、跨域的不同流程和战斗节奏、不同地区的不同C2结构以及通信困难有关。

  美国空军的创新努力集中在减轻这些限制上。美国空军没有为这项工作寻找外部承包商,而是采用了一个新的内部方法,最初称为Pathfinder,它使用称为DevSecOps的敏捷软件开发技术。借助DevSecOps,软件开发人员可以提前、有意识地、持续地加速软件的交付,以便在AOC中进行集成。然后飞行员测试软件并提供反馈以继续循环。Pathfinder已经发展成为AOC现代化Block 20项目,由空军生命周期管理中心管理下的Kessel Run实验实验室领导。

  Kessel Run的主要目标之一是使用新的AOC软件支持JADC2,该软件允许跨域快速决策。正如Kessel Run的一位官员所解释的那样,“作战指挥官应该能够像召唤出租车一样简单[原文如此],从各个领域召唤效果”。Kessel Run正在与空军首席架构师合作开发软件工具,作为ABMS的一部分,它正在与其他各种与ABMS相关的软件开发部门合作,例如Kobayashi Maru,这是一个用于跟踪太空物体的团队构建软件。

  卡塔尔的第609空中作战中心正在积极采用一些Kessel Run应用程序,包括Slapshot,它可以自动执行数据输入的手动任务以创建ATO,以及Jigsaw,它有助于油轮规划。随着这些应用程序进入更广泛的ABMS架构,在AOC中激增,并开始解决更复杂的挑战,例如跨域或安全级别集成数据,一个关键问题将是如何培训AOC员工来操作这些新技术。显着扩展快速跨域集成潜力的技术可能需要对条令、组织、培训、物资、领导和教育、人员、设施和政策进行改变。虽然直观的软件可能会轻松由于培训AOC机组人员使用新技术的负担,美国空军可能仍需要更新其C2培训方法以适应这些创新。

  即使有一个清晰一致的定义和对潜在培训受众的透彻了解,任何新概念要想成功,就必须在不同梯队的理解和熟悉的情况下在实践中实施。这需要随着JADC2的成熟而进行适应的培训。在本节中,我们回顾了AOC培训的各个阶段,着眼于整合JADC2培训。

  美国空军的正式C2培训以课堂为重点,或通过在AOC操作楼层轮班工作或参与演习获得。只有一个这些练习很少包含LVC的各个方面,这些练习主要集中在空中领域。因此,培训计划与开发JADC2能力并不一致。尽管美国空军C2培训机构正在密切跟踪与JADC2相关的技术转变(包括转移到Block 20 AOC以及引入ABMS和Kessel Run应用程序),但他们的培训计划尚未考虑这些变化。此外,LVC培训工作不一定与新的AOC技术同步发展。最后,总体而言,C2训练并没有以JADC2的连贯愿景为指导,该愿景清楚地解释了飞行员为何以及如何指挥和控制跨域的部队。尽管如此,AOC培训的三个基本部分——初始资格培训(IQT)、任务资格培训(MQT)和继续培训(CT)练习——最终可能支持与JADC2相关的培训需求。本节概述了AOC培训的当前阶段。

  训练从IQT开始,然后是MQT,之后飞行员获得“战斗任务就绪”状态。飞行员然后通过CT保持他们的战斗任务准备状态。每个AOC都必须制定年度培训计划,概述实现和保持战斗任务就绪状态所需的熟练程度培训(IQT、MQT和CT)。

  第505指挥与控制联队(CCW)在帮助AOC为飞行员准备C2相关任务以及提供持续的C2培训和C2概念和技术测试方面发挥着关键作用。机翼下方有两组。第505测试和训练大队对所有AOC进行IQT,为联合部队和联军提供量身定制的作战C2任务训练和CT,并提供作战C2经验教训。第505战斗训练大队进行C2相关的作战评估和试验,开发先进的战术,并训练部队进行多域整合。

  AOC IQT培训以课堂为重点,利用Microsoft Office产品,并强调C2基础知识和空中任务周期。IQT以模拟AOC中的顶点练习结束。IQT的目标是让飞行员对通常适用于地区和职能AOC的AOC武器系统有基本的了解。并非所有飞行员都参加505的IQT逆时针;相反,有些人在到达指定的AOC时会收到“单位内”IQT。

  一旦飞行员完成IQT,他们将继续进行MQT,这在各自的AOC进行。第505 CCW在这一阶段的训练中不发挥核心作用,该阶段是根据特定AOC的地理和功能需求以及AOC内分配给飞行员的职位量身定制的。MQT是一个单元职责,因此它是针对AOC的。它通常涉及多种方法,包括培训师和主题专家的培训、课堂学习、自学和表演任务。

  CT允许飞行员保持其战斗任务就绪状态,也发生在AOC。CT扩展了作战级别的C2知识和技能,并确保AOC机组成员随时准备支持作战指挥官、联合部队空中部队指挥官和区域防空指挥官。主要司令部为其指挥链中的空中作战司令部制定培训要求,但空中作战司令部也可以将特定空中作战司令部的培训要求添加到其年度培训计划中。除了这些要求外,空军关于AOC培训的指令表明,地理AOC机组成员应每年参加一次演习。

  美国空军的空军指令列出了十几个满足CT要求的建议练习。其中两次演习由第505 CCW中队主持,是获得作战到战术级别C2培训和经验的重要机会。与IQT和MQT相比,这些称为BLUE FLAG和VIRTUAL FLAG的练习提供了对跨域C2概念的一些接触。尽管这些演习是美国空军内部的,但管理这些演习的中队寻求联合和跨域参与,以便为事件带来跨域C2现实主义元素。这些练习还具有LVC培训的各个方面。然而,尽管这些演习为参与者提供了利用跨域效应的机会——例如,网络能力可能有助于摧毁一个综合防空系统——但它们并没有像JADC2所设想的那样跨域稳健或无缝集成C2.尤其是空间和网络活动,由于分类和权限问题,通常以各种方式进行,因此尽管可能在大型演习中报告空间和网络影响,但整合域以执行JADC2可能具有挑战性无缝。另一个挑战是支持JADC2的系统,例如ABMS,正在被推入AOC,但没有同时努力复制这些技术在美国空军建模和仿真中预期提供的能力。

  尽管还没有协调一致的努力来开发JADC2特定的培训课程,但一些计划和美国空军的组织正在寻求进一步发展JADC2概念,这可能对C2训练的变化产生影响。例如,美国空军已经考虑(并已停止)制定多域作战军官(13O)空军专业代码,该代码将专注于促进跨域C2。我们的想法是让这些军官充当空中作战中心的指定规划者,帮助在战争作战层面有效整合跨域的C2。他们的IQT在第705训练中队进行,在那里他们沉浸在联合训练中计划流程和联合词典。然而,在AOC中并没有正式指定这些人员的职位,因此他们在AOC中的角色由指挥官自行决定,他们可能会根据任务要求将他们用于不同的角色。

  从技术角度来看,第505 CCW的第805战斗训练中队正在举办实验性跨域活动,以在ShOC-N中测试新的C2技术。第805 CCW参与了ABMS坡道试验,并将其视为支持JADC2联合试验的首要任务,其次是美国空军级别的JADC2概念试验。ShOC-N背后的想法是为跨领域实验提供场所,包括新概念和新技术。由于这些跨域集成实验产生了新的经验教训,这些经验可以集成到新的软件开发和新的战术、技术和程序中,以支持JADC2。

  尽管取得了这些有希望的发展,但JADC2并不是美国空军IQT、MQT或可能成为AOC CT一部分的旗舰C2演习的中心焦点。美国空军培训机构正在监测AOC武器系统的技术创新,但尚未使用LVC工具来培训或试验这些创新。此外,特别是在IQT和MQT的情况下,重点往往是让人员为他们今天必须从事的AOC工作中迎接他们的活动做好准备,而不是让飞行员为未来需要跨领域C2专业知识的未来做好准备。

  美国空军和国防部必须预见到大国竞争。成功需要某种形式的JADC2。然而,这一概念仍在发展中,对JADC2是什么以及它如何发展的广泛而一致的理解仍然至关重要。

  着眼于发展适当的训练能力,目标受众尚不熟悉技术细节,并重点关注美国空军的JADC2,本展望总结了

  该观点是美国空军(和国防部)内外的组织可以用作理解这项关键工作的基线的入门读物。

  JADC2将需要所有级别的参与,包括非技术专家的服务成员。因此,为了帮助美国空军进一步了解JADC2的含义,有必要提供帮助以帮助运营商参与讨论。这是在培训基础设施的背景下完成的,因为培训驱动的需求倾向于特定性,并且OTTI的原则建议先发制人地考虑培训,而不是将培训作为事后的想法纳入采购过程。我们总结了我们的讨论,回顾了这个观点的要点和更广泛的考虑。

  为什么选择JADC2?战争特征的预期转变推动了JADC2,将需要调整C2工具和流程,以更快、更明智地做出决策,从而提供优于近邻对手的优势。

  JADC2是什么?正如美国空军条令所述,JADC2是“决策的艺术和科学,可将决策迅速转化为行动,利用跨所有领域并与任务合作伙伴一起在竞争和冲突中获得作战和信息优势”。

  JADC2的背景是什么?JADC2不仅必须在预期的战争变化背景下开发,而且还必须在预期的训练变化背景下开发。这将需要调整OTI和OTTI以及利用LVC功能。

  美国空军将如何实施JADC2?尽管ABMS被设想为JADC2概念的技术支柱,但在实践中,C2结构的概念转变可能会围绕美国空军作战C2的核心:AOC。AOC人员将主要用户和主要培训受众。对这个C2基线的共同理解可以帮助飞行员思考如何最好地进行任何必要的组织变革。

  JADC2在训练中是如何实现的?作为一个正在开发的概念,JADC2目前在培训实施中没有重要作用。然而,对AOC(包括IQT、MQT和CT)的培训为帮助美国空军实施必要的变革提供了一个杠杆。美国空军飞行员的训练13O职业领域可以作为测试和培训JADC2能力并培养准备好使用这些能力的飞行员。

  从根本上说,JADC2是一个联合概念。这将需要一定程度的协调,而这一直是国防部面临的挑战。陆军将军Mark Miley抓住了这一需求,如下所示:

  直到今天,所有的服务,多年来,几十年,一直在开发自己的内部系统......而我们最终不得不做所有这些桥梁和变通方法等。因此,他们针对自己的内部需求优化开发,并针对联合角色所需的任何内容进行子优化。但我们不作为陆军、海军打仗……我们作为一个国家打仗,我们打仗与盟友和伙伴。

  JADC2将需要在集中协调和分散需求之间取得平衡,这将需要在服务之间消除一些冲突。反过来,这将需要对相关术语和概念进行一致和有效的沟通;这个观点有助于支持这一基本需求。

  协调(以及相关的必要连接)不仅需要新的技术能力,还需要新的组织协调。在组织结构方面,特别是在快速开发新的和复杂的概念和系统时,平衡集中协调与分散需求的需要经常被忽视。此外,适当的协调将再次需要持续有效的沟通——国防部的透明计划和数据。JADC2 CFT有助于在高水平上进行此类协调,但额外的沟通和透明度可以促进美国空军内不同梯队和整个联合社区对JADC2的更好理解。因此,每项服务都应确保有一个内部团体或组织,无论是JADC2 CFT代表还是其他机构,都可以在服务内部和服务之间提供汇总的相关信息。

  随着JADC2的各个方面的发展,当前状态和未来工作计划必须在国防部的每个梯队定期有效地进行沟通。这种沟通最终必须包括国际合作伙伴以及美国服务部门,这将增加相当大的复杂性,最好在概念发展时解决,而不是事后解决。

  确保一致和有效沟通的关键第一步是制定和传达一套清晰的术语(一种通用语言)并广泛分布该基线。这对于任何新兴技术尤其重要,因为这些新兴技术通常将复杂性与新颖性结合在一起,并且在尚未完全熟悉技术细节的用户中部署可能特别具有挑战性(例如,尚未采用JADC2相关软件或操作的AOC的飞行员)。鉴于潜在的非技术受众最终将参与实施JADC2的各个方面,尽早将他们带入讨论提供了使JADC2与他们的需求和关注点保持一致的优势。

  JADC2的开发必须与最终用户的需求保持一致,这将随着战争的变化而变化。OTTI提供了一个框架,可以在概念开发的同时考虑培训和测试。尤其是OTTI的培训方面,可以帮助确保JADC2的适应及早纳入作战人员的需求,并确保作战人员为未来做好准备。

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