导读:“先进作战管理系统”(Advanced Battle Management System,ABMS)又称“军事物联网”,是美国空军面向未来而打造的多域一体的先进作战网络,是美国空军实现“以平台为中心”向“以网络为中心”转型的集中体现。ABMS作为新一代网络信息体系,是典型的复杂系统形态装备,采用了独特的研发模式和转化机制,是研究美军联合全域指挥控制能力的重要案例。

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一、“先进作战管理系统”及其建设目标

“先进作战管理系统”(Advanced Battle Management System,ABMS)又称“军事物联网”,是美国空军面向未来而打造的多域一体的先进作战网络,是美国空军实现“以平台为中心”向“以网络为中心”转型的集中体现。ABMS可连接“下一代空中主宰”(NAGD)力量及所有领域的作战单元,还可拓展到陆、海、天、网络、电磁等其他作战领域和军种的所有作战单元。JADC2旨在实现的全域一体化指挥控制都可以在ABMS基础上实现,从这一角度看,JADC2可视为ABMS的组成部分。ABMS采用分布式、开放式架构,采用螺旋式开发路线。美国空军计划在2030年~2040年期间形成比较完善的ABMS。

美国政府问责局(GAO)评估报告GAO-20-389(2020.4.16)指出,ABMS是一个系统簇,旨在取代老旧的指挥和控制能力并开发情报、监视和侦察传感器网络。其将建立一种网络,以连接飞机、无人机、舰船和其它武器系统上的传感器,从而实时提供所有领域威胁的作战情况,如图所示。

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GAO报告20-389:《需要采取行动以认清和减轻空军当前计划的先进战

GAO报告20-389:《需要采取行动以认清和减轻空军当前计划的先进战斗管理系统的风险》

根据有关信息,ABMS是用来取代已经取消的“联合监视目标攻击雷达系统”(JSTARS)重组计划。JSTARS主要是指诺·格公司的E-8C机载联合监视目标雷达系统。JSTARS飞机机队主要是为美国军事力量提供地面目标跟踪服务,并辅助指挥与控制。美国空军期望采用ABMS这种分布式平台架构连接飞机、卫星、船舶、地面车辆和指挥控制站,组成包括无人机在内的多种平台网络,允许指挥官直接和实时共享战场信息,而不是依赖于特定类型的飞机(指E-8C)和武装部队的通信系统,从而能够更好的分享数据并提高战斗效能。

实际上,早在美国空军取消E-8C“联合之星”载机项目(JSTARS)转而采用一个开放式体系结构平台之前,诺·格公司就已经开展了长达15年的名为“先进作战管理系统”的研究。但在过去五年中,随着反导系统的发展势头增强,各军种围绕着改进的全领域联合指挥和控制的概念重新受到关注,美国空军才真正开始开发相关系统。

总之,美国空军对ABMS的最终目标是建设一个集成了“下一代空中主宰”力量的系统簇集群,创造类似物联网的空军装备生态体系,实现跨域作战指挥与控制。

按照美国空军2020年预算,ABMS计划分为七类:数字架构标准和概念开发;传感器集成;多域数据管理;多域安全处理;多域连接;多域应用,以及效果集成。包括开放式智能弹药、可损耗飞行器(attritable aircraft)和“实时更新任务数据文件以提高电子战系统性能”。

ABMS系统的需求、架构及管理、规划模型等都尚未完成。但从目前的一些信息分析,ABMS是一种非常复杂的分布式、开放型多系统架构,其包含了多个子系统及子功能。美国空军ABMS系统采用的开放式体系架构能集成种类不一的各种平台,可将空、陆、海、空间、网络和电磁频谱等各领域作战系统凝聚成统一的力量整体。

二、ABMS项目进展与阶段计划

1、项目进展

ABMS于2018年首次被提出,是美国防部创建“作战云”(Combat Cloud)自组织网络的首次尝试,即将民用的“物联网”(IOT)模型转移到战场上。其首次实验于2019年12月在美国埃格林空军基地进行。

ABMS项目简要的时间轴进展包括:

2018年7月,美国国防部联合需求监督委员会(JROC)批准了ABMS初始能力文件,该文件描述了能力需求和缺口。

2018年12月,美国空军决定不再继续开展旨在为地面移动目标提供监视和信息的JSTARS改造计划,并延长JSTARS机群的预计服役期,在短期内将其能力纳入ABMS系统。在2019年的国防授权法案中,国会同意了空军取消有人驾驶的JSTARS翻新计划,转而采用大型天基系统ABMS系统。

2019年初,空军空战司令部牵头开展ABMS备选方案(AOA)工作,评估ABMS如何提供以空中域为中心的能力,比如目前由AWACS提供的能力。并利用2012年5月完成的JSTARS改造计划备选方案来确定和评估ABMS潜在的地面目标跟踪能力。

2019年3月,美国空军任命了首席架构师,对ABMS发展提供指导。该首席架构师主要负责:1)牵头开展顶层分析并确定ABMS的总体设计;2)与相关军种级司令部和采办项目进行协调,确保与ABMS开发保持一致;3)确定要集成到ABMS中的赋能技术。

2019年12月,美军对ABMS系统开发的技术进行了首次实地试验。第二次演习原定于2020年4月在内华达州内利斯空军基地举行。第三次演习原定计划于2020年12月进行,重点是美国印太司令部,由于新型冠状病毒疫情爆发被推迟。

2020年9月,美军进行两次ABMS系统实地演示实验。

2、阶段计划

美国空军计划分三个阶段发展ABMS。第一阶段从2018财年开始,一直持续到2023财年。在第一阶段,空军计划通过10个已有的采办项目整合现有传感器,改进作战管理系统,并升级通信网络。目前第一阶段相关技术已趋成熟,但是空军集成技术的时候可能存在风险。

ABMS第二和第三阶段的方案暂未完全成形,将根据备选方案结果再作决策。美国空军预计于2024年开始第二阶段工作,将先进的传感器和软件集成到现有的作战管理指挥与控制平台中,同时推进JSTARS退役工作。第三阶段工作预计于21世纪30年代启动,将利用多种通信方式提供韧性的多传感器作战管理指挥与控制能力。ABMS的初始作战能力预计于2035年实现。据估计,到2024财年,ABMS的采办成本将达到38亿美元。

3、采办特点与开发节奏

2019年3月,美国约翰·霍普金斯应用物理实验室国家安全分析主管普雷斯顿·邓拉普(Preston Dunlap)被任命为ABMS的首席架构师。邓拉普将定义ABMS的接口和标准,以确保跨域互操作性,并支持在竞争激烈的环境中作战。美国空军发言人指出,牵头发展ABMS是首席架构师的首要职责,从而支持多域指挥与控制构想。美国空军采购主管威尔·罗珀(Will Roper)则将首席架构师的工作描述为系统工程师或分析师,他表示,邓拉普将花费大量时间对ABMS长期的工作方式进行建模和仿真。

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2019年12月18日,佛罗里达州埃格林空军基地,ABMS总架构师普雷斯顿·邓拉普在向美国防部高级领导作简要汇报

采办方式方面,威尔·罗珀认为,与其创建一个大规模的采办项目,不如将项目进行分解,比如分解成ABMS空间项目、ABMS空中项目、ABMS网络和通信项目,为各个项目分别分配资金和项目经理并制定时间表。每个项目经理都是各自领域的专家,而邓拉普作为总“架构师”,要负责总体规划,并直接向罗珀汇报。采办工作的第一个阶段将专注于开发技术,由架构师定义多个目标。每个项目经理在规定的时间内取得的进展越多,下一阶段的开发就会获得越多的资金。第二次增量在各个组件中可能各不相同,因为每个组成部分必然以不同的速度发展。ABMS可以为空军提供一个全新的采办模式。

ABMS的开发过程以四个月为周期节点。据邓拉普称,为了快速开发操作员所需的正确能力,ABMS开发者们每四个月与作战指挥官进行一次沟通和系统联调,以确保正在建设的项目能够应对全球国防战略带来的一系列挑战。这意味着美军很可能同时进行一次实地演习活动,以促进ABMS的快速创新和成熟。

三、ABMS基础建设

ABMS系统采用螺旋式开发,包含了多种产品。2020年1月21日,时任美国空军采购主管威尔·罗珀和ABM系统架构师普雷斯顿·邓拉普透露,美国空军正在开发6大类28种产品,使用云来搜集、分析、共享和存储军事数据,并且每种产品都被冠以“feedONE”(政府和非政府信息的数据传输)和“omniaONE”(是ABMS的应用产品之一,能显示陆、海、空、天、网络等各域的资产,类似于Waze系统和美国陆军的蓝军追踪系统)等名称。其他关键组件还包括MeshONE、gatewayONE、deviceONE等。这些系统可称为“多ONE”系统:在美空军2022财年预算中,美空军已重新将“一号”定义为“开放、联网、可扩展”(Open, Networked, Extendible,缩略词仍是ONE)。

MeshONE网络系统。它是ABMS体系架构的一个关键组件,由Silvus技术公司开发,是一种高带宽战术边缘网络,可在固定、移动、机载、步兵和海上装备资产(包括无人机和无人地面车辆)间提供连接。

gatewayONE网络中心通信系统。诺·格公司正在开发该系统的原型系统。这是一种开放式架构的系统,支持跨平台通信,可以连接像F-22和F-35战斗机这样的第五代战斗机平台,以支持美国空军的先进作战管理系统(ABMS)。该通信系统能够使多架五代机平台共享和集成数据,协助实现互操作性。

deviceONE加密数据软件系统,是美国空军研究实验室负责开发的一种基于软件的加密数据访问项目。它可以在更好的保护加密数据安全的基础上,更方便部队人员的移动式数据处理需求。

使用人工智能/机器学习软件系统来提供虚拟现实类型的战场感知能力是ABMS的核心。这些竞争性产品都采用了由美国国防部发布的即插即用操作标准。

四、ABMS技术演示实践

1、2019年的实地演示试验

2019年12月16日至18日,在佛罗里达州埃格林空军基地进行的名为OnRamp的首次ABMS实地演示试验中,美军联合部队采用ABMS项目开发的新方法和技术,实时收集、分析和共享信息,最终识别并挫败了模拟巡航导弹对美国的威胁,从而实现了JADC2概念。

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2019年12月17日,佛罗里达州杜克菲尔德,美军特种作战中队的成员在展示ABMS系统能力的演习中,使用平板电脑上传坐标

这次测试假设的想定是在检测到QF-16靶机模拟的巡航导弹威胁本土的情况下,美军作为防御方,使用为ABMS开发的新软件、通信设备和“网状网络”快速连续地将信息传送给部署在墨西哥湾的“伯克”级驱逐舰“托马斯·哈德纳”号。同样的信息也传递给了空军的F-35A双机编队和另外的F-22A双机编队,同时接收信息的还有埃格林空军基地的指挥官、海军的F-35双机编队、一支装备有HIMARS火箭炮系统的陆军部队以及地面特种部队。

此次演习关注的重点是国土防御。也是JADC2从PPT幻灯片和动画演示概念走向现实的重要一步。空军和海军的飞机、海军驱逐舰、陆军防空传感器和射击单元、特种作战部队以及商业太空和地面传感器齐聚一堂,对抗并击败了对美国本土的模拟威胁。

演习的另一个关键的成功之处就是展示了一个新的“网关”,本质上是洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和霍尼韦尔公司共同打造的无线电和天线系统。由于F-22的机内数据链接(IFDL)和F-35多功能高级数据链接(MADL)计算机语言目前不兼容,所以两者难以交换数据。而ABMS组件可用于在F-22和F-35之间提供翻译服务的无线电天线系统的“gatewayONE”,以解决这个问题。由此可见,ABMS本质上是国防部“为军方建立物联网”的第一步。

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2019年12月,演习前,美国国防部副部长大卫·诺奎斯特(David Norquist)和国防部高级领导成员听取了先进作战管理系统(ABMS)的能力介绍

美国国防部的高级领导人在第三天抵达测试指挥和控制中心参观了该次演习。视察团身处安全的房间里,观看实时数据从指挥室里源源不断地进出,观察到来自平台和人员的信息在空中、陆地、海上和太空中瞬间同时流转,这些信息在事件发生时能够提供共享的态势更新,无论这些信息是来自喷气式飞机、或经过卫星,还是来自移动中的海陆力量。随后,视察团来到户外帐篷,在恶劣的环境中继续观看演习,并了解了支持演习测试的空军和工业设备及软件。

美国空军采办主管威尔·罗珀称,此次演示是美军第一次验证整个联合部队的物联网连接。云、网状网络和软件定义系统是此次演习的亮点,它们都是以商业互联网速度开发的。他还谈到了行业合作以及利用他们的专业知识的必要性,“为期四个月的对接周期开启了行业与测试人员、采购方和作战人员进行迭代的能力。例如,将F-22和F-35连接起来的见解将有助于美军的行业合作伙伴实现下一个技术飞跃”。

此次演习后,ABMS进一步的开发重点是构建一个态势共享系统,可以同时跨多个空间和平台获取并共享实时信息。实现这一目标将消除需要信息的人员和单位获取信息的障碍。例如,新的指挥与控制能力一旦到位,将使F-16和F-35飞行员能够与潜艇指挥官、控制卫星的航天部队军官和地面陆军特种部队一道,以同样的方式同时看到同样的信息。

2、2020年的实地演示试验

2020年8月31日至9月3日,美军开展了第二次正式的先进作战管理系统(ABMS)大型演示试验。这一次的OnRamp规模比第一次更大,包括70个行业团队、包括海岸警卫队在内的65个政府团队、35个军事平台、30个地理位置和4个国家测试场。

此次演示试验的想定为:俄罗斯侵犯了美国海外利益,美国为此采取军事威慑行动。随着局势的迅速升级,俄罗斯采取了网络攻击干扰美国通信和成像卫星并对其进行激光干扰等行动。最后,从空中和海上对美国本土发射了六枚常规巡航导弹。

此次演示试验中,由新墨西哥州白沙导弹靶场的六架BQM-167无人机靶机模拟的俄罗斯巡航导弹被新型超高速武器——超高速射弹(HVP)击落。该武器由国防部战略能力办公室开发,其飞行速度为5马赫,是一种可以跟踪快速移动目标的小型“智能子弹”,在演示过程中从一辆陆军M109榴弹炮和一门海军舰炮上发射。其他参演的武器系统包括备受美军推崇的AIM-9X空对空导弹,该导弹由F-16战斗机和MQ-9“死神”无人机以及一个地面系统发射。

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组图说明:内利斯空军基地,“幽灵”机器人公司的Vision 60原型机为一个模拟的简易基地提供安保(上左);新墨西哥州白沙导弹靶场,AT&T技术人员和民用承包商组装了一架无人机,以便为参与OnRamp#2的个人提供5G网络连接(上右);内利斯空军基地,演习中,第四海军陆战队第二营的美国海军陆战队在模拟的简陋基地准备M142高机动性火炮火箭系统(下左);白沙导弹靶场,HVP从榴弹炮上安装的先进火炮系统中发射(下右)。

测试表明,相对较小的榴弹炮炮弹会对防御相对高端的威胁产生巨大影响。这表明榴弹炮可以成为防御系统的一部分,以防御基地面临的数百枚来袭巡航导弹,这可能完全改变了美军在争议环境中如何开战的计算,并保护了美军关键资产的力量投射。

演示试验中所使用的传感器包括雷神公司制造的AN/MPQ-64哨兵导弹预警雷达、新型声学和无人值守的地基传感器,以及集成雷达和光电红外摄像机的新型传感器塔台,美国空军战斗机在加油机、一架E-3哨兵和E-8联合星的支持下紧急起飞。演习中使用的情报、监视和侦察资产包括卫星、MQ-1、MQ-9、一架RC-135、一架C-17和C-130。

美军北方司令部官员称,演示试验采用了一系列新技术来紧急调动安全护送行动,以保护内华达州内利斯空军基地,包括追踪单个士兵和船员。其中包括“幽灵”机器人公司为外围防御而制造的“机器狗”。机器狗身上没有武器系统但是携带传感器提供态势感知,可以让安全部队能够离他们保护的飞机更近。这些机器狗原计划参与在2019年12月份举行的第一次ABMS演习试验,但当时由于带宽问题无法连接。

此次演示实验最大的亮点是通过4G和5G网络以及云计算来利用数据实现“杀伤链”的方式。“只需要几秒钟,而不是几分钟”就能实现杀伤链。此次演示试验使用了约60种不同类型的数据传输手段。所有这些计算机处理都需要很大的带宽。对于全域指挥控制和一个完全网络化的战场,带宽是关键挑战之一。获取带宽已经成为一个难题,而且在战斗中由于敌人对卫星和通信链路的攻击,带宽必然会变得更为有限。

因此,ABMS项目的主要任务之一是为作战人员开发安全的云网络能力。据威尔·罗珀介绍,ABMS已经开发了一种战略层面的云即cloudONE,并且正在研究一种被称为edgeONE的战术边缘云。当与中央数据云的连接中断时,edgeONE应用程序将允许将数据保存到用户端,而一旦重新建立连接,将自动更新数据。

据北方司令部简报称,2019年12月举行的首次ABMS OnRamp演示试验的重点是验证通过机器代码连接传感器的能力,而此次更大规模的演习试验则聚焦于作战的指挥和控制(C2)。从联合全域态势感知到能够直接指挥行动。

对于2019年12月演示总结所提出的ABMS阶段发展目标,此次演示实验使用了美国初创公司Anduril Industries开发的Lattice系统,聚焦于传感器融合、指挥控制以及分布式组网。据该公司首席战略官Chris Brose在采访中介绍,Lattice是一个开放的、可扩展的软件平台,能够融合不同系统提供的不同形式的传感器数据。可以利用机器学习和计算机视觉来处理这些信息,并引导生成关注的对象即目标以及所有目标的轨迹。

在年轻的空军专家和行业编码员面前的大屏幕上,来自数十个传感器的数据,小到地面部队的穿戴式摄像头、一个面包大小的紧凑型雷达,大到“宙斯盾”巡洋舰和E-8“联合星”飞机,与来自各军种的实时信息融合在一起。通过5G网络连接,数据馈送也可以在与观察员共享的平板电脑上查看,包括国会工作人员。他们能够在临时的指挥中心观看此次实验的进行。

对于此次演示试验的最后一个阶段的关注重点——基于“敏捷作战应用”新兴概念的蓝军在全国各地调动部队的能力,威尔·罗珀认为,在此次演习试验中,四个不同的国家试验靶场间的连通不够理想,其中一个原因是一些站点的天气问题。这反映了ABMS还需要处理现实世界中存在的问题。

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2020年9月15日的虚拟航空、航天和网络会议上,威尔·罗珀利用幻灯片演示了此次ABMS测试的情况

对于人工智能程序展现的能力,威尔·罗珀认为此次演示试验反映了人工智能辅助应用程序(如国防部项目Maven)为指挥官生成行动方案(COA)以供行动决策的能力尚未成熟,由人工智能和机器学习生成的COA制定工具还有很多工作要做。

威尔·罗珀和北方司令部司令格伦·范霍克(Glen VanHerck)一致同意ABMS cloudONE是可以进行部署的成熟产品之一。范霍克称,联合军已具备了利用云共享信息的能力,需要在这条道路上快速前进。他希望这些系统和能力可以在一年或更短的时间内上线。

3、“勇敢盾牌”2020联合演习

2020年9月14日至25日,美军在太平洋举行了两年一度的“勇敢盾牌”演习。在演习期间,同时开展了美空军第三次先进作战管理系统(ABMS)演示试验OnRamp #3,这也是当月开展的第二次ABMS演示试验。此次“勇敢盾牌”演习横跨夏威夷、关岛和马里亚纳群岛,大约有1万1千名空军、陆军、海军和海军陆战队人员、100架飞机及舰船参演。

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2020年9月25日,美军在菲律宾海进行“勇敢盾牌”2020联合演习

2020年的“勇敢盾牌”演习为在美军各军种间传输监视、瞄准及其他数据以更好地应对太平洋地区的威胁,提供了一个演练机会。

据美国太平洋舰队介绍,演习通过对一系列任务地区的探测、定位、跟踪以及在海上、空中、陆地和网络空间的交战,增强联合部队在现实世界的作战能力,包括海上安全行动、反潜和防空演习、两栖作战以及其他复杂作战的能力。

演习中,美军利用海军和空军的飞机、多艘巡洋舰和一艘快速攻击潜艇的火力击沉了已经退役的柯蒂斯号护卫舰(FFG-38)。安提塔姆号巡洋舰(USS Antietam)还利用海军陆战队提供的目标数据,用一枚战斧巡航导弹袭击了关岛附近的一座岛屿。演习还加入了虚拟训练,以模拟比真实场景中更多的飞机和舰船。

据关岛安德森空军基地第36空军远征联队指挥官布莱恩·鲍德温(Brian Baldwin)称,此次演习使用了不同的ABMS备选产品来连接前方多域作战中心的联合部队。前方多域作战中心设有一个由各军种代表组成的联合火力单元,并与多域特遣部队、航母战斗群以及空军的各站点连接。软件将部分过程自动化,比如提取空中任务指令(ATO)信息,告诉飞行员何时应该与加油机会合加油,以及他们应该飞哪条路线。

ABMS的另一个应用为指挥官们显示可以用于存储资源以及起降飞机的各基地的实时状态。部署在作战中心的该软件可帮助部队考量如何在设施受到威胁或没有正式基础设施的地区部署兵力。

此次“勇敢盾牌”演习测试了利用一个多架飞机组成的编队与其他飞机“通话”并在战场上对它们进行引导。部署在夏威夷的KC-46加油机安装了多个ABMS云网络共享应用,KC-46加油机与F-22战斗机群和一架C-17运输机在夏威夷基地外一起构成一个前沿节点,从而支持广泛区域的联合作战并通过这一网络增强数据共享。2021年5月,美国空军表示为KC-46采购一个通信吊舱,这是“先进战斗管理系统”(ABMS)推出的第一个“释能1号”(CR-1)计划。

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ABMS OnRamp #3演示试验:美国空军计划不仅将KC-46用作加油机,还将其用作通信节点

演习中,空军人员与海军航母战斗群的部分装备如战斗机和指挥控制设备进行通信。第三航母战斗群指挥官詹姆斯·艾肯(James Aiken)称,通过联合全域指挥控制,海军能够实际利用空军的F-22,F-22成为所有军种的兵力倍增器。

由于新冠疫情影响,此次ABMS演示活动在一定程度上被缩减,包括未能实现威尔·罗珀原本希望的第三次ABMS演示中能展示的XQ-58“瓦尔基里”连接到有人驾驶飞机并执行传统“僚机”功能的能力,以及“瓦尔基里”号能够再次承载ABMS gatewayONE以使F-35和F-22进行机对机通信的设想。

美军太平洋空军司令肯尼斯·威斯巴赫(Kenneths.Wilsbach)表示,希望这次演习能向美国印太司令部的部队展示如何保持通信顺畅。他表示,希望能有备用通讯手段,能够随时与所有人通信,这样通信就很难被阻断。做到这一点的方法是采用多层次的、网络化的系统。美军方仍在努力解决如何在类似太平洋的地区更好地分享信息并迅速做出反应的问题,因为在那里作战资源可能远隔千里,并可能会被信号干扰机或其他武器干扰。

ABMS演示展示了新的C2IMERA软件(发音为“奇美拉”,由Leidos开发),以演示如何整合来自无数传感器的数据,从而为模拟“总部”基地和小型前向作战基地(FOB)指挥官提供同步战场态势感知。它的成功证明了对“灵活快速部署”(ACE)战术理念的指挥控制新能力并支持“受攻击的后勤”的发展战略。ACE是空军的一项工作,目的是将作战行动从几个大型基地分散开,以包括登台哨所,例如民用机场或设施简陋的边远地区。弄清楚如何确保在与俄罗斯和中国的高端战斗中的物资供应,不仅是空军的重中之重,也是陆军不断发展的联合作战的关键概念-以陆军为主要服务对象,充实如何重新思考传统的后勤训练方法。

4、2021年的实地演示试验 OnRamp #4

美国空军计划进行一系列ABMS演习,每个演习由不同的全球司令部负责,首次演习在欧洲完成。美国驻欧洲空军司令部在在2021年2月底举行了“先进作战管理系统”(ABMS)新一轮实地演示试验活动(On-Ramp #4)。美驻欧洲空军司令部司令杰弗里·哈里吉安(Jeffrey L. Harrigian)上将表示,此次演示活动历时八个月才完成规划。这也是美空军举行的第四次OnRamp系列演示活动。这次演习邀请了盟友参加,并利用新的联合全域指挥控制能力,提高情报、监视、侦察(ISR)的速度。

除美空军外,美海军欧洲和非洲部队(美国第6舰队)、美陆军欧洲和非洲部队、美国战略司令部的资产也参与了演示。此外,英国皇家空军、荷兰皇家空军和波兰空军均参与了此次演示活动,这是“高速公路驶入匝道”(OnRamp)技术演示活动首次纳入美国之外的军事力量,也是“先进作战管理系统”(ABMS)项目在2021财年遭到美国国会大幅削减预算后举行的首次演示活动。

此次活动的空战场景为美国空军F-15C战斗机掩护F-15E战斗机飞抵波罗的海海域,接收美空军第603航空作战中心等提供的瞄准和指控信息,随后发射AGM-158“联合空地防区外导弹”(JASSM)。这批F-15来驻英国莱肯希斯空军基地的美空军第48联队。美军参演机型还包括从英国米尔登霍尔空军基地起飞的KC-135加油机、C-17运输机和海军P-8A巡逻机。与此同时,美空军还与荷兰空军的F-35A战斗机在德国拉姆施泰因空军基地进行了基地防御演习,内容包括联合部队和合成单位共同防御敌方无人机和巡航导弹攻击。F-35A战斗机担任防御单位与美陆军第10防空反导司令部(AAMDC)之间的通信链。

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演习中一架F-15E搭载AGM-158巡航导弹,打击波罗的海地区的目标

美太空军第16太空控制中队在演习中提供了“通信环境多波段评估”能力,美国太空探索技术公司(SpaceX)的“星链”低轨卫星星座也参与了演习。美空军其他参演单位还包括驻蒙大拿州马姆斯特罗姆空军基地的第341导弹联队、“凯塞尔航道”(Kessel Run)软件实验室和空军寿命周期管理中心(AFLCMC)第12分队。“凯塞尔航道”(Kessel Run)软件实验室提供了“指挥和控制、事件管理和应急响应应用程序”。

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一架由美国佐治亚理工学院提供的六轴无人机在演示中使用

5、2021年的实地演习试验 ADE-5

美国空军部首席架构师办公室于2021年7月8日至28日进行了“先进作战管理系统”(ABMS)“架构演示与评估”(ADE)演习实验,旨在整合商业技术以实现决策优势,范围涵盖所有11个作战司令部,并与美国太平洋空军、美国北方司令部、国防部联合人工智能中心(JAIC)和情报与安全部副部长办公室(OUSDI&S)进行了合作。

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2021年7月26日,夏威夷空军国民警卫队第154飞机维修中队的美空军机组负责人在关岛西北战场“太平洋钢铁2021”活动期间为一架F-22飞机加油,以支持“ADE-5.2”(ADE-5.2是首席架构师办公室ADE-5的一部分)(美空军图片)

美国空军此类演习以前称为ABMS“OnRamp”演习,现更名为ADE演习,此次演习继承此前OnRamp系列的序列号,称为ADE-5。此次实验结合了三大主要支柱,以实现敏捷的国防部决策优势任务的架构:

(1)来自空军和太空部队的新兴技术和作战概念;

(2)第三次全球信息优势实验(GIDE 3);

(3)“太平洋钢铁2021”演习(Pacific Iron 2021)。

第五次“架构演示与评估”(ADE-5)的目标是实现一个集成的任务架构,无论是在竞争还是冲突中,从战斗指挥到边缘节点的任何地方都可以实现人工智能支持的决策优势。ADE-5综合目标包括:提高竞争和危机中全球行动的作战域感知;通过人工智能增加信息优势;通过制定可行的威慑行动方案来提高决策优势;通过快速的跨战斗指挥协作增加全球整合;通过集成的、分布式的、弹性的通信、计算和软件提高敏捷决策的优势,从而在作战边缘实现敏捷战斗运用。

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2021年7月9日,在密歇根州阿尔佩纳的阿尔佩纳战备训练中心,“星链”(Starlink)天线在第三次全球信息优势实验(GIDE 3)和ADE-5期间工作

除了这些总体目标外,首席架构师办公室还进行了关键使能技术的实验:(1)与美国防部联合人工智能中心(JAIC)合作,通过战略、作战和战术层面的软件应用人工智能来实现决策优势;(2)增强太平洋空军部署通信团队的能力,采用商用成熟网络技术和商业通信路径,以提高带宽、稳定连接并提高网络弹性;(3)推动商业和政府边缘计算和存储能力的灵活性,以帮助作战人员在分布式作战期间访问任务应用程序;(4)支持机密等级下的移动、中断和分布式操作,使用移动设备作为计算平台通过商业卫星和地面蜂窝网络运行机密应用程序;(5)与美国防部国防高级研究计划局(DARPA)合作,通过STITCHES(异构电子系统之系统技术集成工具链)集成自动数据翻译和威胁跟踪融合的能力。ADE 5还启动了STITCHES工具链从DARPA到空军的转移工作。

“架构演示与评估5”(ADE-5)的成果,及其与第三次全球信息优势实验(GIDE 3)和“太平洋钢铁2021”敏捷战斗运用演习的合作,正在塑造新的作战概念,并涵盖广泛的投资倡议和计划——例如商业卫星集成、下一个ABMS能力发布、“火箭货运”先锋计划和“敏捷战斗运用”后勤和弹性计划,旨在实现集成决策优势和敏捷、分布式作战。

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2021年7月26日,关岛安东尼奥温帕特国际机场,“太平洋钢铁2021”活动期间,第525战斗机中队的F-22战斗机进行敏捷战斗运用演习,以支持ADE-5

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2021年7月12日,在密歇根州阿尔皮纳战备训练中心举行的GIDE 3和ADE-5期间,轻型卡车蜂窝(COLT)广播专用无线数据传输能力

小结

经过多轮测试,“先进作战管理系统”(ABMS)令美国空军和太空军高级官员感到满意,下一步将继续推动该系统的实用化,提高美国陆军、海军、空军、太空和网络部队的数据收集和分发能力,实现此前设想的“联合全域指挥控制系统”(JADC2)概念,从而改变现有战争形态。随着其技术和概念的不断成熟,ABMS将在美军未来联合全域作战行动中发挥重要作用。(来源:北京蓝德信息科技有限公司 研究员 李雷)

参考资料:

[1] Advanced Battle Management System (ABMS). CRS report. 2022.

[2] Elaine Bitonti,Turning the ABMS Strategy into a Reality. 2022.

[3] Rachel S.C,. Air Force Bets on ABMS Success in Fiscal 2021.

[4] Defense Acquisitions:Action Is Needed to Provide Clarity and Mitigate Risks of the Air Force's Planned Advanced Battle Management System. 2020.