太空在实现联盟联合全域指挥与控制（CJADC2）中的关键作用

专知人工智能 · 公众号 · · 2024-02-29 07:36

正文

能否快速、无缝地汇集所有领域的感知和效应以实现任务目标，对于在未来任何能力强大的同级对手之间的冲突中取得胜利至关重要。这一预期构成了 2017 年美国呼吁多域指挥与控制和多域作战的基础。正如时任空军参谋长戴维-戈德芬（David Goldfein）所说，未来战争的成功 "将归于能够控制其部队从多个领域....，制造多重困境的领导者"。在美国陆军看来，多域作战要求具备在所有域内进行机动和提供效果的能力，以便在更大的作战框架内开发和利用战场机会，是在2025-2040年的时间框架内 "成功 "对抗同行对手 "所必需的。美国认识到这些传感器和效应可能来自美国武装部队的不同兵种，因此从谈论多域转向推动联合全域指挥与控制，通常称为JADC2。最近，美国又转而谈论联盟联合全域指挥与控制，即 CJADC2，以明确承认将伙伴国和盟国的传感器和效应汇聚在一起的必要性。要实现这一目标，就必须认识到太空领域在 CJADC2 中的重要性，既是推动者，也是参与者。

虽然目前对 CJADC2 能力的需求几乎已被普遍接受，至少在美国国防部内部是如此，但以这种方式运作的能力肯定不是普遍的，事实上，这种能力似乎相对罕见。MITRE 公司在之前的工作中描述了在美国实现 JADC2 所面临的挑战。即使是将正在进行的开发工作转向改进作战领域、军种和合作伙伴集成的方向，无论是在物资采购还是作战概念方面，都具有挑战性。让 CJADC2 变得真实有效对任务的成功至关重要。

要使 CJADC2 切实有效，太空领域必须发挥至少三种作用。其中一个作用是围绕实现 CJADC2 所需的通信。没有弹性通信，CJADC2 就不可能实现。如果不同的传感器和效应器不能相互通信，也不能与某个指挥和控制实体通信，就不可能实现跨领域、跨军种和跨合作伙伴的无缝集成。在任何大范围内，通过空间领域进行通信仍然是提供这些通信联系的最有效手段之一。

第二个作用是提供所需的精确定位、导航和定时（PNT），以便将所有传感器和效应器连接在一起。全球定位系统和其他卫星导航系统为军事系统和许多商业系统提供了最广泛使用的精确定位、导航和授时手段，而这些系统正是军事行动有意无意地依赖的。卫星导航提供的定时能力对 CJADC2 中使用的许多通信和数据网络的同步至关重要。卫星导航提供的位置和导航信息是任务分配和跟踪许多传感器和效应器的基础。

天基系统提供的传感是太空领域对 CJADC2 的第三个贡献。在能力强大的对手之间的对等冲突中，预计各种防空系统将拒绝机载系统的飞越，而机载系统在以前的许多冲突中提供了情报、监视和侦察（ISR）。如果要提供 ISR 能力，就必须依靠太空传感器。下文将分别详细介绍这三种作用，包括对当前使用的威胁、新兴技术趋势以及商业系统的潜在作用。

通信

顾名思义，没有通信就不可能将不同领域的传感和效应结合在一起。除非所有领域的所有传感器和效应器都位于同一地点，否则就需要某种通信方式来协调它们之间的关系。虽然 CJADC2 所需的数据汇总和决策集中化程度有不同的方法，但即使是最分散的方法，也要求每个决策者（无论人数多少）都能从其他系统获取信息。要有效协调感知和效果，就需要在领域、军种和伙伴国之间进行沟通。虽然视距通信可以满足部分需求，但在大多数作战场景中，传感器和效应器之间以及领域之间的通信距离通常需要某种形式的视距外（BLoS）通信。超视距通信的选择包括有线通信，如海底电缆；长距离地面通信，如高频和甚低频；以及卫星通信。卫星通信具有独特的带宽、数据传输速率和适应性，将成为 CJADC2 的重要组成部分。

在卫星通信类别中，不同功能之间有许多关键的区别。传统的卫星通信由地球静止轨道上的大型卫星完成。最近，大量出现的低地球轨道（LEO）星座成为卫星通信的另一种方式。另一个区别在于商业星座和专用军事系统。卫星可以是简单的弯管中继器，也可以对通信流量进行解调，并以不同的格式或经过某种修改的方式进行传输。特别是随着星群的扩散，卫星之间可以使用射频通信或激光通信进行交叉连接。卫星和用户终端的频率、数据传输速率以及抗干扰或其他类型干扰的能力范围很广。综合所有这些特点，空间系统为提供 CJADC2 所需的通信提供了一种灵活有效的手段。

定位、导航和授时

协调各种不同平台和传感器的感知和效果，需要比单一平台作战更精确的 PNT 信息。如果一架战斗机单独行动，感知到一个目标要与之交战，它可能不需要高度精确的定位信息就能直接做到这一点。但是，使用一个传感器来提示不同平台上的另一个传感器，或使用空间传感器的信息来引导飞机上的武器，则需要绝对意义上的高精度位置信息，而不仅仅是相对于特定平台的位置信息。随着行动中包含的平台、传感器、效应器和决策者数量的增加，对更精确定时和导航的需求也随之增加。出于这些原因，CJADC2 在很大程度上依赖于精确、无处不在且相对便宜的 PNT 信息。由全球定位系统、伽利略系统和其他类似系统提供的卫星导航是迄今为止唯一能满足所有这些需求的方法。卫星导航可在全球范围内使用，并可通过小型廉价的电子接收器以纯被动方式使用。目前正在继续努力为全球定位系统和其他系统的军事代码使用提供更多的安全保障，并正在探索各种增殖星座方案，以也许更具弹性的方式提供 PNT。尽管为寻找天基 PNT 的替代品做出了巨大努力，但尚未出现真正的替代品。因此，在可预见的未来，利用空间提供 PNT 对 CJADC2 仍然至关重要。

感知

太空系统在 CJADC2 中发挥的第三个关键作用是感知地面领域活动的能力。之所以需要 CJADC2，是因为担心与同级对手发生冲突。同级对手通常有能力阻止美国和盟国的飞机和其他地面平台在足够接近其领土的地方运行，以观察该领土并提供所需的感知。例如，中国在台湾海峡地区的防空和反地导弹覆盖范围如图 1 所示。

图 1. 中国导弹在台湾海峡区域的覆盖范围（美国国防部，2023 年）

这些类型的 "反介入"系统意味着作为 CJADC2 一部分的大部分传感将需要来自其他来源。天基传感就是其中之一。2022 年，兰德公司（RAND Corporation）报告称，2020 年初，轨道上有 225 颗商业遥感卫星，预计到 2024 年将增加到 400 颗。(Emmi Yonekura，2022 年）其中一些公司提供视觉光谱传感，如 Planet 和 Maxar，另一些公司提供基于射频的主动传感，如 Iceeye，还有一些公司，如 Hawkeye 360，提供射频发射器的被动传感。其中一些公司与美国情报界签订了提供数据或其他服务的合同。(美国政府问责局，2022 年）这些商业能力可能是为 CJADC2 在其他传感手段可能无法提供的地区提供传感信息的一种手段。

美国陆军已经认识到，在开发诸如战术情报目标定位接入节点（TITAN）等能力时，需要将这类情报能力作为CJADC2 的 "关键推动力"，该节点将通过访问来自太空和其他来源的传感器数据来提供深度感知。美国国家侦察局的任务包括开发和运行空间和地面系统，以收集信号和图像，开发高精度的军事目标定位数据。美国太空发展局也在致力于提供天基能力，为敌对舰艇、移动导弹发射器和飞行中的先进导弹提供超视距目标定位，报告称这些能力对 CJADC2 至关重要。如果没有这些太空能力，CJADC2 所要指挥和控制的许多效应链就不可能实现。

太空是一个有争议的领域

太空领域最近发生的一个重要变化是，拥有先进军事力量的国家之间的冲突很可能包括太空冲突，目的是剥夺天基能力。在美国，美国太空部队在其战略中已经认识到了这一点，该战略描述了美国太空部队需要能够通过攻击作战并从攻击中恢复，以及开展进攻和防御行动。美国国防情报局撰文介绍了俄罗斯和中国的具体反卫星能力以及可能的一般攻击类型。随着太空在 CJADC2 中作用的巩固和/或扩大，必须认识到并考虑到这些太空能力的脆弱性。CJADC2 的运行将需要与用于进攻和防御空间控制的指挥和控制进行互动，尽管将这些功能分开以降低复杂性，这已经是 CJADC2 面临的一个挑战。

商业太空能力可能有助于在面对太空冲突时提供复原力。与此同时，美国政府可能为这些能力提供保护，从而使 CJADC2 和空间冲突 C2 更加复杂。美国太空司令部、国家侦察局和国家地理空间情报局在其 TriSeal 商业空间保护框架中认识到了这一点。

为确保在有争议的环境中提供支持 CJADC2 所需的关键通信，美国防部首席信息官认识到，必须将 SATCOM 作为一个异质事务来看待和管理，包括政府、商业和合作伙伴的能力。利用不同星座、轨道和服务提供商的多样性，可以增强弹性，并在天基能力下降时维持关键服务。然而，这将需要一种综合、灵活的供应、管理和资源分配方法，以确保提供适当的能力组合来满足任务需求。CJADC2 信息交换将涵盖对及时性、容量和可靠性的一系列要求；在超额订购的环境中，根据需要灵活利用不同空间系统的独特能力，将使流量能够根据任务需要进行最佳映射。这也需要灵活的终端；使数据流与通信系统的潜在映射多样化，使对手更难拒绝关键能力。

结论

如果没有太空领域的能力，联盟联合全域指挥与控制很可能无法在与同级对手的冲突中实现。从能力的多样性和规模上看，太空为实现 CJADC2 提供了机遇，而从指挥与控制的角度看，这些能力所带来的复杂性又为实现 CJADC2 带来了挑战。利用这些机遇，同时应对这种复杂性，是在未来冲突中取得成功的关键。

参考来源：MITRE

专知便捷查看

便捷下载，请关注专知智能防务公众号（点击上方关注）

公众号 回复 “SCJ2” 就可以获取《太空在实现联盟联合全域指挥与控制（CJADC2）中的关键作用》专知下载链接

欢迎微信扫一扫加专知助手，咨询服务：报告资料定制、技术开发

专知，专业可信的人工智能知识分发，让认知协作更快更好！欢迎注册登录专知www.zhuanzhi.ai，获取100000+AI(AI与军事、医药、公安等)主题干货知识资料！

点击“阅读原文”，了解使用专知，查看获取100000+AI主题知识资料