白癜风医院惠民活动 http://disease.39.net/bjzkbdfyy/171027/5796518.html本期导读:长期以来,美国五角大楼一直憧憬着实现海上战舰、作战飞机和空间卫星的实时数据共享,但因受到各种瓶颈的制约,一直无法顺利实现这一作战愿景。近来,美国空*空战司令部迈克·霍斯蒂奇将*提出了全新的“作战云”概念,尝试将日益成熟的“云计算”引入到协同作战领域,力求将网络中心战的作战思想演进为全新的“作战云”信息融合理念,让各平台之间具有更广泛的“对话”能力,从而实现各*种之间战术信息的互联互通。美国《航空周刊》在解读这一概念时,根据美国空*和工业界提供的信息,绘制了一幅“作战云”的想象图(即本期封面图片),为外界更好地解读“作战云”概念提供了参考。本文亦尝试从“作战云”特征及作战影响进一步分析云协同作战这一概念。
美国《航空周刊》绘制的“作战云”想象图
年美国空*协会空战研讨会上,美*拟将云协同作战能力作为第三次抵消战略的能力基础,这对美空*作战理念、作战样式和装备体系建设产生深远变革影响。
美国空*协会空战研讨会:战斗云——下一个抵消战略时长40分钟38秒
云协同作战是大数据、云计算概念在协同作战领域的新应用,是网络中心战的进一步演进,其核心是整合陆、海、空、天、赛博等多维作战力量,各作战平台、传感器、武器系统组成虚拟存在的“云”,在体系层面实现战场资源的动态高效管控及海量信息高速、实时、分布式处理与共享,构建跨域、跨*种、分布式、网络化的“云杀伤”协同作战能力。
云协同作战是网络中心战的进一步演进
目前,美空*提出的“作战云”(CombatCloud)概念已具备云协同特征。
一、美空*“作战云”计划
年,美空*提出“作战云”概念,核心理念是海、空、天、网络层的跨域协同,强调多域虚拟存在、高度融合与自然聚散。
“作战云”概念,核心理念是海、空、天、网络层的跨域协同,强调多域虚拟存在、高度融合与自然聚散
“作战云”概念的背景是F-22与F-15、F-16、F-35之间无法实现态势共享。为解决F-22的“信息孤岛”问题,美空*提出三种方案,分别为“泰龙海特”(TalonHate)中继吊舱(年,美空*已接收首批4部吊舱)、“变色龙”新通信波形(无需网关可直接实现F-22与F-35的通信)、“自由”双波段系统(年3月演示了IFDL、MADL与Link-16之间的单向编译能力)。
搭载TalonHate吊舱的F-15C效果图
解决了F-22与F-35、F-15、F-16等各型飞机的数据共享问题,可充分发挥F-22的信息感知优势,提高四代机、五代机之间的协同作战能力。在此基础上,美空*提出“作战云”概念,海上、空中、太空各平台实现数据共享和跨域协同,每个平台作为一个节点,可向云端提供信息或从云端下载所需信息。
通过TalonHate吊舱,四代机F-15可以和五代机F-22建立有效的通信链路
年,美空*将“作战云”概念定义为情报/侦察/监视、打击、机动、保障综合体,在灵活作战框架内实现当前、未来的海上、空中、空间和网络等能力的综合一体化。
美国防部计划将现有网络进化到“战斗云”
二、“作战云”特征
(1)动态化、虚拟化资源池
“作战云”将地理分散的各作战平台、传感器、武器系统、各类数据等战场资源相互链接,构建一个网络化战场资源池。资源池具备分布网络化、虚拟化、动态自组织接入、按需访问等特征,节点之间网络拓扑存在高机动性,每个节点可自由出云入云,且具备输入输出特性,既向云端提供信息与服务,也从云端获取信息与服务,且可根据特定作战任务需求,进行动态资源分配。因此,云端呈虚拟形态,不存在具体形式,但又无处不在。
“战斗云”将构建一个网络化战场资源池
(2)云融合
“作战云”的本质是融合,基于云技术实现战场资源整合管控,实现地域、空域、时间域分散的各有源、无源传感器协同探测,完成战场态势实时共享和决策支持,缩短战术决策时间,提升单元要素间的协同能力与整体杀伤效能。
“作战云”的战场资源整合管控将比CEC更进一步
(3)分布式“云杀伤链”
“作战云”打破了作战平台、传感器、武器系统之间的硬链接,以松耦合方式构建“探测-跟踪-决策-打击-评估”的完整“云杀伤链”。通过战场资源的高效管控、目标数据的实时处理分发共享,在云端完成目标探测跟踪、数据融合、目标指派、火力分配、火控制导、毁伤评估等作战流,各平台无需本平台传感器数据进行目标引导跟踪,也无需发射本平台武器即可完成目标攻击,从而实现对超视距目标的先敌发现、先敌攻击、先敌摧毁。
美国空*设想优化后的杀伤链最终状态锁定在小于2分钟
三、云协同作战影响
与传统的多平台协同相比,“作战云”概念采用类似“云计算”技术,从体系层面实现陆、海、空、天各作战域的战场资源整合,汇聚成“云”,完成战场数据的网状交互,具备全域性、分布式、网络化特点,将对未来的空战体系产生深远影响。
“战斗云”体系层面实现陆、海、空、天各作战域的战场资源整合
(1)云空战体系
各域作战平台通过云端实现互联互通,云作战体系呈现虚拟化、无形化趋势。每个平台作为一个云节点,既向云端提供信息,也从云端获取信息,目标探测跟踪数据在云端实时共享,融合成火控级的目标航迹,云端各平台可向战机发送发射指令,目标照射和导弹制导也可由第三方完成。因此,整个云作战体系具备自我修复功能,即使单个平台或局部平台被击毁,也不会造成整个作战体系的瓦解。
云作战体系加速了网络中心战时代的“侦、控、打、评”全流程
(2)分布式常态空战模式
当前各域平台之间的信息共享有限,空战模式仍采用集中指挥、分散执行的线性模式。基于云协同技术,各域平台可随时入“云”出“云”,提供数据或从云中获取信息,具备即插即用和自然聚散特性,构建出灵活多样的动态“蜂窝式”力量结构和分布式作战样式。
基于云协同技术,各域平台可随时入“云”出“云”
(3)有人/无人协同成为常态编队形式
在云协同环境下,载荷量较小、但智能化程度不断提升的无人机将从战场支援角色转变为“观察-确定-决策-行动”(OODA)作战链的全程参与者甚至主导者,云端将呈现无人机与有人机的常态化混合编队协同作战形式。在五代机论证中,美*曾考虑分别设计有人版和无人版,构建无人-有人编队,共同执行战术任务。
在云协同环境下,有人/无人协同将成为常态编队形式
(4)多样化协同空战样式
借助云协同技术,空战样式将呈现更加的多样化,实现作战平台、传感器、武器系统等空战资源的聚合优化与空战效能的最大化。典型空战样式包括:精确提示、远程发射、远程交战、制导交接、云作战等。其中,云作战样式中,云中任意一架或多架飞机完成目标探测跟踪,数据上传至云端,融合为火控级目标航迹,由云端选择最适合发射的平台完成导弹发射,随后云端分配一架战机全程制导或多架飞机接力照射目标,更新目标数据,发送导弹修正指令,完成导弹接力制导。
借助云协同技术,空战样式将呈现更加的多样化
这种最优化空战资源的云作战样式将是未来的主流空战模式。对于雷达而言,通过多平台的综合信息融合,提升多孔径协同探测能力,可实现对四代机或未来五代机的群体对抗优势。不过,由于云端作战平台数量的动态变化,平台种类的多样化,数据类型的复杂化,整个云网络需具备高速运算和实时分发共享能力。
延伸阅读:《美*“战斗云”概念渐成型或成未来作战新常态》
据美国《飞行国际》8月4日报道,诺斯罗普·格鲁曼公司(以下简称“诺格公司”)已拓展了“战场机载通信系统节点”(BACN)能力。在此基础上,企业机载网关网络(EAGN)有望使所谓的“战斗云”成为作战常态。据悉,BACN以EQ-4“全球鹰”无人机和E-11A“全球快车”飞机为平台,旨在解决美*和盟*之间在阿富汗山区超视距语音通信中继和数据交换的需要。美空*正在探索高冗余、安全的机载网络企业需求,将其“战斗云”概念变为现实。诺格公司基于BACN和智能节点吊舱搭建的空基信息网络
让各种武器“联起来”的“战斗云”概念所谓“战斗云”,是五角大楼设想的在各种各样的舰艇、飞机和卫星之间分享数据的情景,这是五角大楼一直追寻但还没有实现的计划。尽管五角大楼在这个方面的工作时断时续,而一位退役的美国空**官正受命将各个*种、工业部门和学术界的相关方面捏合在一起以形成和加入云。
所谓“战斗云”,是五角大楼设想的在各种各样的舰艇、飞机和卫星之间分享数据的情景
目前,美国空*最为昂贵的隐身飞机不能与其他平台进行信息交换,这会导致那些高投入的系统互相排斥,这也就是其正在努力解决的所谓“五代机对四代机”的问题。与此同时,还有一个目标更为宏大,目光不仅仅停留在将美国空*隐身机群(如F-22A、B-2、F-35)与其他机群连接的层次上,而是要形成一个包罗万象的数据网络,一个包括了战斗机、情报飞机、卫星、舰艇和直升机在内的云。各个平台都是其中的一个节点,既向云中上传信息,也从云中下载信息,即使在作战的时候也是如此。空*预计,云的实现可能需要10年甚至更长的时间。美*的第五代战机及隐身战机与其他平台进行信息交换存在困难
云的实现会需要若干步骤。美海*目前正在实施其”海*综合火控防空一体化“计划,将它的舰艇和飞机联网以保护其海上装备。同时,美国海*陆战队也在推进其陆战队空地特遣部队的联网。然而,主要担负夺取制空权责任的美国空*却处境尴尬,因为空*的机群要承担多方面的任务,却不能互联。位于马萨诸塞州汉斯科姆空*基地的美空*电子系统中心计划在年10月底之前发布提供信息请求,请求工业部门提供四代机对五代机的网关信息,相应的招标书草稿原本预计会在财年的第2季度发出。美海*目前正在实施的”海*综合火控防空一体化“计划(NIFC-CA)旨在创建一个完整的杀伤链
美空*曾为了使在阿富汗作战的装备实现互联,紧急开发了战场机载通信节点有效载荷,供庞巴迪公司“全球快车”喷气式飞机和“全球鹰”无人机使用,他们现在想继续开发这样的网关来实现隐身战机与传统机群的互联。
美国空*接收首架装备BACN的E-11A“全球快车”飞机时长46秒
波音公司设计了用于五代机和四代机联通的第一款吊舱—TalonHate,作为网关和有限的空*网络的情报综合节点使用,计划装在F-15战斗机上以满足太平洋空*部队的紧急需要。
搭载TalonHate吊舱的F-15C效果图
TalonHate吊舱可接收从F-22战斗机飞行编队内部数据链传送来的数据,再通过LINK-16数据链或多功能信息分配系统传送给空*部队的其他战斗机和情报飞机。一个宽带全球卫星通信链路也可以加入TalonHate吊舱,以引入其他的保密数据源。吊舱以后还会增加红外搜索和跟踪能力。在联合部队进行反防空作战的时候,F-22A战斗机可以突破敌人的防空系统将其削弱,同时向后面的F-15战斗机提供其获取的目标数据。然而,TalonHate系统只能够支持4个吊舱,因此会被空*电子系统中心的四代机对五代机的网关取代。四代机对五代机的网关目标系统是多域自适应处理系统,功能比普通网关更加广泛。上述这些系统最终都会汇入由一位退役的美国空*中将提出的跨*种多国“云”之中。
未来高强度对抗环境中,航天系统或不靠谱而引发的忧虑在过去20年中,美国空*已经打造了一支强大的空中舰队。在阿富汗和伊拉克,美国空*将其天基的情报、监视和侦察工具与实施精确打击的武器装备(包括轰炸机、战斗机和无人机)进行互联。但在高强度对抗的环境中把这些能力整合在一起就是另一回事了。对手可能会试图阻止美国使用其航天系统,并攻击美国的指挥与控制系统。为了保护美国的航天通信及指控系统,美国防工业界提出了多种方案
尽管五角大楼提出的空海一体战(ASB)概念提议把空中与海上部队更紧密地整合起来,让两个*种有机会讨论如何更好地整合各自的能力,但空*和海*目前的航空现代化计划显示:它们并不同步。用五角大楼的话说,提出最终解决方案存在风险,意味着它们没有很好地协调。有人已提议空*和海*空中作战部队注意这一困境。空海一体战(AirseaBattle,ASB)自提出以来已经历过多轮概念修改。年3月,美*联合参谋部以备忘录的形式正式将“空海一体战”概念更名为“全球公域介入与机动联合”概念。
在年4月战略与预算评估中心(CSBA)的报告中,该中心高级研究员马克·A·冈辛格和前任美国空*情报主管戴维·A·德普图拉(退役中将)写道,“是国防部认真考虑混合空中作战部队的时候了”。他们建议美国空*和姊妹*种重新思考旧习惯,把精力放在注重真实世界的安全问题和反介入/区域拒止(A2/AD)威胁的工具和概念上。他们主张,远程情报、监视与侦察设备和攻击机应该成为重点,要实时适应装备精良的敌人——使用网络战、电子干扰和弹道导弹等工具。CSBA的报告中列举了中国武器装备所能覆盖的威力范围
德普图拉主张各*种采用分散式空中作战,配以能够不断进化的数据链、抗干扰通信系统和新的瞄准工具。这将有助于确保天基能力不会成为反介入/区域拒止作战的依赖,并将促使空中、地面、海上和太空领域信息共享的飞跃。与网络云相类似,德普图拉将这一概念称为“战斗云”。它将结合有人和无人系统,利用隐形飞机、精确武器和先进指挥控制系统的优势,确保敌人单一的点攻击不会瘫痪美国的作战行动。这种努力也意味着有机会创造出模块化、规模化的作战能力,而不是迫使某种飞机或其他设备承担越来越多的任务。
中国*网发布的美“空海一体战”示意图尽管这听起来很遥远,但有些能力已经过了战斗检验,特别是指挥与控制方面。最近的作战行动展示了Link16数据链、战场机载通信节点、战术瞄准网络技术和其它系统的作用,尽管是在相对安全的作战环境中——即美国设备主宰了天空。然而,正如德普图拉和其他人所指出的,这些系统的诞生并没有将各*种和各盟国的合作最大化。“战斗云”方式将有助于解决这一问题,把潜在的能力空白最小化。
目前,美国空*把主要精力放在处理财*和结构上的深重危机,艰难地决定未来十年保留和放弃何种能力。美国空*领导层已经明确指出空*应做怎样的战斗准备,而战斗云似乎正是为此量身定制的。在马克·A·威尔士三世上将年8月担任空*参谋长以后,就开始处理空*在现代化和重置方面的艰难抉择。威尔士在上任之初就提出了明确的指导原则:美国空*不会丧失在激烈、高强度冲突中的战斗能力,因为这代表了空*力量存在的目的。正如美国海*所指出的,作战能力不会成为应对未来冲突的限制因素,难点在于其互通性。美国空*领导层似乎也相信这一点,两个*种都建议要有一种开放的云概念来解决。马克·A·威尔士三世上将年8月担任空*参谋长以后,就开始处理空*在现代化和重置方面的艰难抉择
聚零为整、化整为零是“战斗云”概念的精髓要义美国空*正在考虑,未来隐秘存在的战斗云可能是重组各作战系统的关键。为了作战的胜利,美国空*依赖于实时数据。当云计算后端用于美国空*大部分的数据管理任务时,检索归档信息或以安全的方式查看实时信息都变得更加容易。“战斗云”将使美国空*检索归档信息或以安全的方式查看实时信息都变得更加容易
美国太平洋空*司令卡莱尔上将坦率地讨论了云计算给美国空*的作战行动所带来的影响,他说,“我们集中指挥、分散控制和分散执行的能力——你如何执行和你能够做什么——不仅依赖于云技术,还依赖于网络技术,网络协同以及有人和无人系统之间的协同”。卡莱尔还表达了他对云迁移的