簡(jiǎn)介
隨著美國(guó)防部和各軍種持續(xù)完善和實(shí)踐JADC2概念，陸、海、空、天應(yīng)用中心（ALSSA）相繼發(fā)布了一系列出版物，如《戰(zhàn)區(qū)空地系統(tǒng)》、《空域控制》、《動(dòng)態(tài)目標(biāo)選取》，旨在對(duì)美軍現(xiàn)有的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)和程序（TTP）進(jìn)行必要的修訂，目的是改進(jìn)軍種之間的互操作性。近期，ALSSA發(fā)布了《5G和邊緣計(jì)算：美國(guó)防部和JADC2的未來(lái)》研究報(bào)告，闡述了5G和邊緣計(jì)算對(duì)于美國(guó)防部JADC2概念、美空軍“敏捷作戰(zhàn)運(yùn)用”（ACE）概念，以及后勤保障領(lǐng)域和未來(lái)武器能力的重要性。本報(bào)告作者莫利納里上尉系北卡羅來(lái)納州自由堡第一聯(lián)合特種作戰(zhàn)司令部的聯(lián)合火力規(guī)劃師。
1、引言
2020年12月，美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)發(fā)布了《國(guó)防部5G戰(zhàn)略實(shí)施計(jì)劃》。其中，美國(guó)國(guó)防部描述了將5G和邊緣計(jì)算應(yīng)用到軍事行動(dòng)中的重要性，主要是因?yàn)檫@些新技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用和機(jī)器對(duì)機(jī)器通信。該戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)了技術(shù)的重要性和新興能力，為5G能力的開(kāi)發(fā)、實(shí)驗(yàn)和原型設(shè)計(jì)提供了基線路線圖，同時(shí)確保國(guó)防部將促進(jìn)5G技術(shù)的發(fā)展和采用。然而，5G和邊緣計(jì)算的重要性不止于此，它們是美軍聯(lián)合全域指揮控制（JADC2）概念的關(guān)鍵，能夠極大地改善指揮控制、后勤、未來(lái)武器能力和大規(guī)模作戰(zhàn)行動(dòng)的實(shí)施。
由于《國(guó)防戰(zhàn)略》引導(dǎo)聯(lián)合部隊(duì)走向大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境，并保護(hù)國(guó)家免受近似匹敵對(duì)手的攻擊，因此JADC2概念已成為統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、傳感器和武器系統(tǒng)的基石，以便在各軍種、指揮部、決策者和作戰(zhàn)人員之間分發(fā)信息。JADC2促進(jìn)了各領(lǐng)域工作的統(tǒng)一，目的是利用聯(lián)合和伙伴國(guó)家能力的優(yōu)勢(shì)，為任務(wù)指揮官提供快速形成、執(zhí)行殺傷鏈或在殺傷鏈之間轉(zhuǎn)換的能力，以壓制對(duì)手的防御并使敵人陷入多重困境。圖1顯示了JADC2的整體布局，以及各域如何融入到能夠縮短決策周期的“作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)”中。
圖1 JADC2布局圖
此外，美國(guó)空軍已采取敏捷作戰(zhàn)運(yùn)用（ACE）概念來(lái)應(yīng)對(duì)太平洋戰(zhàn)區(qū)的威脅。美軍認(rèn)為其已深陷大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)之中，因此指揮官需要有能力基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)做出近乎瞬時(shí)的決策。更重要的是，作戰(zhàn)信息和目標(biāo)數(shù)據(jù)必須在不同的單個(gè)平臺(tái)與整個(gè)部隊(duì)之間無(wú)縫共享。美軍已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)作戰(zhàn)人員在戰(zhàn)術(shù)邊緣開(kāi)發(fā)所需的解決方案，以實(shí)現(xiàn)跨不同系統(tǒng)和波形的互操作性。事實(shí)上，戰(zhàn)術(shù)邊緣也是最需要技術(shù)創(chuàng)新的地方。
諸如“自動(dòng)戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)選取”和“反火力殺傷鏈”這樣的系統(tǒng)具有連接不同傳感器和射手的能力，并自主提供近乎瞬時(shí)的目標(biāo)數(shù)據(jù)。然而，這些開(kāi)發(fā)中的系統(tǒng)所缺乏的是一個(gè)能夠與戰(zhàn)場(chǎng)前沿的邊緣計(jì)算能力相結(jié)合的可擴(kuò)展的綜合5G網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)不僅能夠使網(wǎng)絡(luò)上的所有單位即時(shí)共享信息，還可以實(shí)現(xiàn)前線戰(zhàn)斗機(jī)之間的即時(shí)數(shù)據(jù)處理，無(wú)需將數(shù)據(jù)傳送回作戰(zhàn)中心供決策者重新發(fā)布。隨著指揮權(quán)的下放，將實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的分布式執(zhí)行。
2、5G與邊緣計(jì)算
目前，美軍嚴(yán)重依賴不同的指揮控制系統(tǒng)，如Link-16、藍(lán)軍跟蹤系統(tǒng)、杰克河（Riverjack）跟蹤系統(tǒng)和態(tài)勢(shì)感知數(shù)據(jù)鏈。此外，美軍已經(jīng)開(kāi)始利用商業(yè)公司的軟件來(lái)開(kāi)發(fā)將各型指揮控制系統(tǒng)連接起來(lái)的能力。如，內(nèi)華達(dá)山脈公司的戰(zhàn)術(shù)無(wú)線電應(yīng)用擴(kuò)展（TraX）軟件可通過(guò)跨多種軍事標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議理解和通信的能力，跨不同的域和波形連接各類(lèi)信息。雖然TraX能夠幫助不同系統(tǒng)進(jìn)行“對(duì)話”，但它要求軟件連接到各系統(tǒng)所在的網(wǎng)絡(luò)中，以創(chuàng)建一個(gè)通用作戰(zhàn)圖并共享來(lái)自不同網(wǎng)絡(luò)上資產(chǎn)的數(shù)據(jù)。然后需要將每個(gè)系統(tǒng)都放在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上以實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)發(fā)。TraX只是這類(lèi)技術(shù)能力的開(kāi)始。
5G是下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)，速度比4G網(wǎng)快100倍。5G是一個(gè)能夠創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗軌蛱峁?9.999%的可靠性，端到端延遲低至5毫秒，峰值數(shù)據(jù)速率高達(dá)10 Gb/s，移動(dòng)性達(dá)500km/h，節(jié)能并且可以維持10Tb/s/km²的移動(dòng)數(shù)據(jù)量。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)包含各種互連的設(shè)備或系統(tǒng)以及促進(jìn)設(shè)備或系統(tǒng)與云之間、設(shè)備或系統(tǒng)之間通信的技術(shù)的綜合性網(wǎng)絡(luò)。借助5G網(wǎng)絡(luò)，美國(guó)防部將能夠管理和運(yùn)營(yíng)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可提供單元自主性、最終用戶計(jì)算、自主系統(tǒng)和更低的延遲。
通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)，從視頻、語(yǔ)音、傳感器、目標(biāo)選取、偵察甚至步兵武器瞄準(zhǔn)具中獲取數(shù)據(jù)將變得容易，任何人都能夠即時(shí)獲取所需的數(shù)據(jù)。前方士兵瞄準(zhǔn)鏡觀察到的實(shí)時(shí)情況將自動(dòng)多播給后方部隊(duì)。為了實(shí)現(xiàn)這一能力，美國(guó)防部必須找到新的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流邊緣計(jì)算解決方案，或是建立一個(gè)提供更多分布式地理接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。其目標(biāo)是允許美軍使用邊緣計(jì)算，而無(wú)需重新構(gòu)想其現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施。具有邊緣計(jì)算系統(tǒng)的5G不僅將使網(wǎng)絡(luò)連接達(dá)到5G的速度，而且還將提供近瞬時(shí)通信能力。因此，美國(guó)防部必須整合一個(gè)由邊緣計(jì)算技術(shù)提供支持的5G網(wǎng)絡(luò)，以創(chuàng)建一個(gè)能夠擴(kuò)展成大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施的新網(wǎng)絡(luò)。
這種令人難以置信的網(wǎng)絡(luò)能力與多接入邊緣計(jì)算（MEC）相結(jié)合，為連接部隊(duì)和即時(shí)共享時(shí)敏數(shù)據(jù)和信息提供了無(wú)限的技術(shù)可能性。MEC使云服務(wù)器能夠在更靠近端點(diǎn)的地方運(yùn)行，從而減少延遲并加快本地處理速度。圖2顯示了傳統(tǒng)云結(jié)構(gòu)與MEC網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別。
圖2 傳統(tǒng)云網(wǎng)絡(luò)與多接入邊緣計(jì)算（MEC）
MEC網(wǎng)絡(luò)能夠支持更多的時(shí)敏型應(yīng)用程序并使戰(zhàn)場(chǎng)前線的最終用戶能夠即時(shí)處理數(shù)據(jù)。邊緣計(jì)算的去中心化架構(gòu)使技術(shù)資源更接近數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地方，減少了響應(yīng)時(shí)間滯后。當(dāng)邊緣計(jì)算與5G的大帶寬、超高速與顯著降低的延遲相結(jié)合，預(yù)計(jì)將使美軍實(shí)現(xiàn)人工智能（AI）、物聯(lián)網(wǎng)、大規(guī)模機(jī)器類(lèi)型通信（mMTC）、超可靠和低延遲通信（URLLC）、沉浸式現(xiàn)實(shí)和自動(dòng)化等創(chuàng)新技術(shù)的全部潛力。
3、聯(lián)合全域指揮控制
解決JADC2的概念問(wèn)題一直處于軍事創(chuàng)新的前沿。幾乎任何與開(kāi)發(fā)或支持該概念相關(guān)的項(xiàng)目都可以獲批經(jīng)費(fèi)并推進(jìn)相關(guān)研究工作。每個(gè)人都在關(guān)注各個(gè)技術(shù)塊如何結(jié)合起來(lái)以支持JADC2。雖然這是發(fā)展未來(lái)軍事指揮控制概念的很大一部分，但創(chuàng)新需要將一個(gè)個(gè)獨(dú)立的“煙囪式”能力擴(kuò)展為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的重建。5G的真正意義在于，未來(lái)能夠在快速變化的作戰(zhàn)場(chǎng)景中運(yùn)行更多成本更低、連接更緊密、更強(qiáng)大的系統(tǒng)。此外，5G將把分散的網(wǎng)絡(luò)組合成一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)，使士兵能夠更清楚地了解自己的位置，做出更好的決策。5G也會(huì)對(duì)后勤和維護(hù)領(lǐng)域產(chǎn)生積極的影響。一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起來(lái)，各項(xiàng)獨(dú)立的技術(shù)和軟件就可以重新編程，進(jìn)而融入到網(wǎng)絡(luò)中。
要實(shí)現(xiàn)JADC2網(wǎng)絡(luò)建設(shè)這一目標(biāo)，需要美軍創(chuàng)建新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。與Verizon和T-Mobile等私營(yíng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供商的合作可以為5G網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)，同時(shí)開(kāi)發(fā)能夠?qū)⒃摼W(wǎng)絡(luò)推向世界任何地方的創(chuàng)新系統(tǒng)。移動(dòng)式5G塔可以建立在前沿基地，而E-3預(yù)警機(jī)、P-3“獵戶座”、RC-135“聯(lián)合鉚釘”等機(jī)載指揮控制平臺(tái)或其它新型空中平臺(tái)則可以提供空中網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展或中繼。這種擴(kuò)展能力類(lèi)似于Link-16，彼此視線之外的用戶仍然可以通過(guò)它們之間的中繼進(jìn)行通信；而中繼能力則類(lèi)似于已經(jīng)建立的戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)載通信節(jié)點(diǎn)（BACN）。
一旦網(wǎng)絡(luò)建立起來(lái)，所有前沿部署的傳感器就可以互相連接和通信。該網(wǎng)絡(luò)將通過(guò)所有連接的用戶創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)，先進(jìn)的人工智能系統(tǒng)將按照優(yōu)先級(jí)為后方?jīng)Q策者列出來(lái)自前線的大量傳入數(shù)據(jù)。這一過(guò)程將是無(wú)縫和近瞬時(shí)的。后方作戰(zhàn)中心一旦連入網(wǎng)絡(luò)，將獲得巨大的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力，獲取從本部隊(duì)單位到戰(zhàn)場(chǎng)前沿的無(wú)人機(jī)（UAV）視頻饋送，甚至能夠看到M1“艾布拉姆斯”坦克的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)觀察到的圖像。反火力雷達(dá)將自動(dòng)向飛機(jī)發(fā)送目標(biāo)數(shù)據(jù)，飛機(jī)則能夠發(fā)布其從上空觀察到的位于地面部隊(duì)中的目標(biāo)。前方觀察員可以在標(biāo)記目標(biāo)的同時(shí)，立即將數(shù)據(jù)推送給在本方空域內(nèi)自主飛行的巡飛彈。飛機(jī)之間將能夠通過(guò)機(jī)載接近傳感器輕松實(shí)現(xiàn)沖突消解。安裝在地面炮兵彈藥上的傳感器可以在空域內(nèi)創(chuàng)建禁飛區(qū)，因?yàn)轱w行員將能夠看到各枚在空中飛行的彈藥。5G和邊緣計(jì)算將能夠創(chuàng)建mMTC和URLLC網(wǎng)絡(luò)。
無(wú)論是分支機(jī)構(gòu)、部隊(duì)單位還是系統(tǒng)，5G將能夠?qū)崿F(xiàn)所有要素之間的相互“交談”。只有不兼容5G的系統(tǒng)才需要TraX這樣的系統(tǒng)。TraX可以將來(lái)自不同平臺(tái)的無(wú)線電頻率轉(zhuǎn)換為支持5G的信息，就像該系統(tǒng)能夠獲取藍(lán)軍跟蹤系統(tǒng)的位置信息并在Link-16上發(fā)布一樣。傳感器無(wú)縫、自主地連接到射手的能力將把軍事目標(biāo)選取和決策流程的時(shí)間從數(shù)分鐘縮短至僅需數(shù)秒。聯(lián)合部隊(duì)指揮官將對(duì)其所有資產(chǎn)和部隊(duì)擁有完整的態(tài)勢(shì)感知能力。海軍驅(qū)逐艦將具備與陸軍前沿觀察員通信的能力，空軍部隊(duì)將能夠與同一聯(lián)合作戰(zhàn)中心監(jiān)督的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)炮兵進(jìn)行通信。前方偵察機(jī)將具有定位深層目標(biāo)并將目標(biāo)數(shù)據(jù)傳遞給多管火箭發(fā)射系統(tǒng)（MLRS）的能力。一旦MLRS到達(dá)“敏捷作戰(zhàn)運(yùn)用”（ACE）機(jī)場(chǎng)，即可立即向目標(biāo)開(kāi)火。這是JADC2近期能夠通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的作戰(zhàn)能力。
4、敏捷作戰(zhàn)運(yùn)用
為了支持JADC2，美國(guó)空軍正在試驗(yàn)基于無(wú)定和移動(dòng)式指揮控制載具的韌性指揮控制，這些載具采用分布式部署并通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。這種機(jī)動(dòng)式指揮控制能力經(jīng)過(guò)了測(cè)試，并證明能夠?yàn)橹笓]官提供JADC2概念的解決方案。一個(gè)關(guān)鍵要求是，無(wú)論何種平臺(tái)都能接收和傳輸來(lái)自任何軍事來(lái)源的數(shù)據(jù)。由第一聯(lián)合特種作戰(zhàn)空中分隊(duì)（1st JSOAC）開(kāi)發(fā)和測(cè)試的多域戰(zhàn)斗管理組（MBMT）是一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的即插即用式機(jī)動(dòng)指揮控制系統(tǒng)，可以集成不同的網(wǎng)絡(luò)并創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)，使不同的平臺(tái)之間能夠“看到”并相互通信。此外，它還為指揮官創(chuàng)建了通用作戰(zhàn)圖。若沒(méi)有5G技術(shù)的幫助，通用作戰(zhàn)圖將不會(huì)包括所有資產(chǎn)，并且延遲時(shí)間更長(zhǎng)，可能會(huì)對(duì)決策造成影響。通過(guò)將這種機(jī)動(dòng)式指揮控制系統(tǒng)集成到5G網(wǎng)絡(luò)中，再加上邊緣計(jì)算，美國(guó)防部將擁有強(qiáng)大的JADC2能力，其覆蓋范圍將擴(kuò)展到戰(zhàn)場(chǎng)上的任何地方，同時(shí)具備足以在威脅時(shí)間內(nèi)執(zhí)行任務(wù)的敏捷性，并通過(guò)機(jī)動(dòng)性和小足跡提高生存能力。
美國(guó)空軍的“敏捷作戰(zhàn)運(yùn)用”（ACE）戰(zhàn)略是指揮控制面臨的另一個(gè)困境。ACE是一種在威脅時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的主動(dòng)應(yīng)對(duì)式機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)方案，目標(biāo)是在產(chǎn)生戰(zhàn)斗力的同時(shí)增加生存能力。ACE是一種支持JADC2的作戰(zhàn)概念，但需要美軍全面重新檢查為指揮控制、后勤和攻防能力提供支持的系統(tǒng)。這一概念將作戰(zhàn)從集中的物理基礎(chǔ)設(shè)施和基地轉(zhuǎn)移到由較小的分散地點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。集中指揮、分布式控制和分散執(zhí)行為ACE的指揮控制提供了框架。這種指揮控制框架可以通過(guò)在每個(gè)分散的地點(diǎn)建立綜合5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)，指揮官可以生成可定制的兵力包，并將其從一個(gè)基地位置機(jī)動(dòng)或變更航線至另一個(gè)基地位置，同時(shí)將所需的后勤支持任務(wù)分配到同一位置。例如，如果指揮官需要4架轟炸機(jī)和6架攻擊機(jī)，任務(wù)命令將通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，并由每個(gè)部隊(duì)的系統(tǒng)接收，但只有執(zhí)行任務(wù)的人員才能看到。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，不論這些飛機(jī)去往何地都會(huì)有相應(yīng)的后勤支持包。這些后勤支持包將同時(shí)接到去往同一地點(diǎn)的命令，5G智能倉(cāng)庫(kù)技術(shù)能夠使所需的維護(hù)和設(shè)備支持自動(dòng)化。與5G網(wǎng)絡(luò)綁定的運(yùn)輸機(jī)將不斷廣播其位置、貨物空間、路線和運(yùn)輸時(shí)間，所需的設(shè)備和支持將被即時(shí)分配以最適合的運(yùn)輸方式，以運(yùn)抵兵力包所在的前方基地位置。
5、對(duì)后勤的影響
ACE所需的能力發(fā)展以及這一概念可能被忽視的復(fù)雜問(wèn)題是，為在各分散的地點(diǎn)快速部署的兵力包開(kāi)發(fā)、支持和維持可擴(kuò)展后勤包的能力。德懷特•D.•艾森豪威爾（Dwight D. Eisenhower）說(shuō)，不難證明戰(zhàn)斗、戰(zhàn)役甚至戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)主要取決于后勤。ACE將對(duì)美軍目前的后勤系統(tǒng)構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn)和壓力。轉(zhuǎn)型和自動(dòng)化后勤將滿足ACE概念的需求。除了前置后勤包和利用商業(yè)手段外，美軍必須為受援兵力包開(kāi)發(fā)定制的后勤包。隨著廣泛作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)分散站點(diǎn)數(shù)量的不斷增加，保障計(jì)劃和系統(tǒng)也應(yīng)能夠?qū)⒕S持行動(dòng)擴(kuò)展到能夠滿足需求的水平。一旦建立了5G網(wǎng)絡(luò)，為在多個(gè)地點(diǎn)快速移動(dòng)的兵力包提供支持的后勤能力將是近自主的。
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的第一步是在美軍的保障倉(cāng)庫(kù)內(nèi)建立5G網(wǎng)絡(luò)。盡管邊緣計(jì)算和5G在后勤和供應(yīng)鏈中的應(yīng)用還沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的廣泛程度，但這些技術(shù)將成為美軍未來(lái)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，因?yàn)樗鼈兲峁┝烁叩挠?jì)算能力、性能和可靠性，以支持倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化和自動(dòng)化物資搬運(yùn)等領(lǐng)域。這種自動(dòng)化包括對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行跟蹤和追蹤以避免供應(yīng)鏈中的數(shù)據(jù)盲點(diǎn)，并消除系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間以避免損失和故障。私營(yíng)領(lǐng)域的使用表明，5G已經(jīng)能夠在制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的遠(yuǎn)程工業(yè)機(jī)器人，以更少的能耗遠(yuǎn)程控制工廠運(yùn)營(yíng)，以及實(shí)時(shí)數(shù)字工廠管理，從而識(shí)別產(chǎn)能，跟蹤生產(chǎn)，并優(yōu)化操作。同樣的制造能力可以轉(zhuǎn)移到復(fù)雜的軍事后勤領(lǐng)域。
美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)已經(jīng)在試驗(yàn)用于車(chē)輛存儲(chǔ)和維護(hù)的5G智能倉(cāng)庫(kù)技術(shù)，這種能力可以集成到ACE概念中。根據(jù)美國(guó)防部的說(shuō)法，目前5G倉(cāng)庫(kù)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是提高倉(cāng)庫(kù)運(yùn)營(yíng)的效率，包括收貨、存儲(chǔ)、庫(kù)存控制和跟蹤、發(fā)放和交付。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)以及mMTC和URLLC的功能，JADC2可以得到完全自主化后勤系統(tǒng)的支持。mMTC和URLLC為自動(dòng)駕駛汽車(chē)、智慧城市和工業(yè)自動(dòng)化構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)，所有這些能力都可以在美國(guó)防部的后勤網(wǎng)絡(luò)中使用。一旦指揮官了解需要將哪種類(lèi)型的兵力包部署到何處來(lái)實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，命令就會(huì)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)中，以便這些資產(chǎn)移動(dòng)到相應(yīng)位置。
特定兵力包的移動(dòng)將通過(guò)機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信實(shí)時(shí)觸發(fā)后勤和供應(yīng)包，這種通信僅基于向首席飛行員航空電子設(shè)備輸入的命令和飛行路徑計(jì)劃。然后，該后勤和供應(yīng)包將由中央指揮層級(jí)進(jìn)行批準(zhǔn)，任務(wù)命令獲批后將由后勤團(tuán)隊(duì)和供應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)接收。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，這些資產(chǎn)將分配具有共享后勤需求列表的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符。如果清單上的物品在獲取地點(diǎn)尚不可用，后勤網(wǎng)絡(luò)就會(huì)開(kāi)始行動(dòng)。如果需要更多的物品來(lái)進(jìn)行保障，5G倉(cāng)庫(kù)會(huì)自動(dòng)通知，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的自主車(chē)輛將開(kāi)始用貨盤(pán)裝運(yùn)物品，然后開(kāi)始發(fā)貨過(guò)程。在命令發(fā)布的幾分鐘內(nèi)，為新兵力包提供支持所需的物資即處于處理狀態(tài)，并在前往新地點(diǎn)的途中。如果個(gè)別倉(cāng)庫(kù)或單位沒(méi)有可供支持的物資，則系統(tǒng)內(nèi)會(huì)自動(dòng)將信息發(fā)送給能夠提供這些物資的相鄰單位。在后勤系統(tǒng)中利用這些新技術(shù)的可能性是無(wú)窮無(wú)盡的。
6、未來(lái)武器能力
除了JADC2的先進(jìn)性和能力外，5G和邊緣計(jì)算將為未來(lái)武器技術(shù)的開(kāi)發(fā)和使用帶來(lái)極大的優(yōu)勢(shì)。5G和邊緣計(jì)算將推動(dòng)監(jiān)視和態(tài)勢(shì)感知技術(shù)的發(fā)展。無(wú)人機(jī)將能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直播照片和視頻，并近實(shí)時(shí)地利用AI技術(shù)創(chuàng)建數(shù)字3D地圖，增強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知能力，并使領(lǐng)導(dǎo)者能夠做出更明智的決策。指揮官可以使用從現(xiàn)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集數(shù)據(jù)的平臺(tái)，并使用AI技術(shù)將數(shù)據(jù)處理成可供行動(dòng)之用的洞見(jiàn)，從而為決策提供信息。所有這些都可以與具有網(wǎng)絡(luò)功能的武器相結(jié)合，幾乎可以立即在戰(zhàn)場(chǎng)上產(chǎn)生效果。
美國(guó)空軍的新型B-21遠(yuǎn)程轟炸機(jī)是在未來(lái)空中作戰(zhàn)期間伴隨戰(zhàn)斗機(jī)出動(dòng)的首批“系統(tǒng)族”資產(chǎn)之一。該型轟炸機(jī)可能包括與戰(zhàn)斗機(jī)一起飛行并為戰(zhàn)斗機(jī)提供支持的自主協(xié)同平臺(tái)（ACP）。5G傳感器和邊緣計(jì)算將使該系統(tǒng)完全自主，并消除內(nèi)部和外部障礙的沖突。另一種潛在能力是用武裝無(wú)人機(jī)或巡飛彈為飛機(jī)護(hù)航。巡飛彈是一種類(lèi)似于無(wú)人機(jī)的自主平臺(tái)，可以長(zhǎng)時(shí)間飛行，唯一目的是發(fā)現(xiàn)和打擊敵方目標(biāo)。它們可以在地面發(fā)射，也可以裝載到受援飛機(jī)上按需發(fā)射。美國(guó)空軍正在繼續(xù)投資于這種被稱(chēng)為協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)（CCA）的能力。
除了協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)外，借助mMTC和URLLC，美軍還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)賦能的彈藥，利用大規(guī)模的近瞬時(shí)自主打擊能力。這些遠(yuǎn)程彈藥將具備更長(zhǎng)的徘徊時(shí)間，并能夠自主飛到靠近戰(zhàn)場(chǎng)前沿的空域協(xié)調(diào)區(qū)（ACA），同時(shí)與該區(qū)域內(nèi)的其它彈藥交談，以保持飛行過(guò)程中的沖突消解。通過(guò)這個(gè)空域協(xié)調(diào)區(qū)，巡飛彈將不斷接收來(lái)自前方傳感器、士兵、無(wú)人機(jī)、雷達(dá)等的目標(biāo)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)賦能的武器將允許通過(guò)多種類(lèi)型的平臺(tái)進(jìn)行空中或水面發(fā)射，并立即前往打擊目標(biāo)，或前往指定的巡飛區(qū)域以備未來(lái)交戰(zhàn)。
根據(jù)計(jì)劃，師和旅空域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)賦能的巡飛彈空域協(xié)調(diào)區(qū)將提供對(duì)地面威脅的即時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。鄰近作戰(zhàn)區(qū)域攜帶這類(lèi)彈藥的空中資產(chǎn)也可以將彈藥投送到相鄰的巡飛區(qū)，供鄰近單位使用。這類(lèi)武器的5G自主能力還將自動(dòng)與包括水面火力在內(nèi)的其它跨區(qū)域彈藥消除沖突。網(wǎng)絡(luò)賦能的巡飛彈將安裝小型傳感器，提供炮彈在網(wǎng)絡(luò)中的位置，并允許同時(shí)使用水面和空中火力支援，大大降低自相殘殺的風(fēng)險(xiǎn)。
一旦傳感器識(shí)別出前方目標(biāo)，數(shù)據(jù)就會(huì)立即發(fā)布到5G網(wǎng)絡(luò)。帶有終端用戶設(shè)備的前方控制器，再加上目標(biāo)選取軟件和TraX，將立即看到地圖上的目標(biāo)列表，并立即利用可用的巡飛彈。一旦確定了優(yōu)先目標(biāo)，控制器就會(huì)批準(zhǔn)巡飛彈離開(kāi)其空域協(xié)調(diào)區(qū)。巡飛彈正瞄準(zhǔn)正確區(qū)域的信息將推送給控制器，此時(shí)可通過(guò)按下按鈕發(fā)出最終交戰(zhàn)命令。隨后，目標(biāo)被摧毀，整個(gè)過(guò)程在識(shí)別到目標(biāo)的幾秒鐘內(nèi)就完成了（圖3進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明了這一過(guò)程）。
圖3 5G網(wǎng)絡(luò)賦能的巡飛彈概念的實(shí)現(xiàn)
協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)和網(wǎng)絡(luò)賦能的巡飛彈只是5G和邊緣計(jì)算能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)的無(wú)限可能性的開(kāi)始。未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)將包含數(shù)千個(gè)互聯(lián)的平臺(tái)，其廣闊度和擴(kuò)展能力將使其成為難以干擾的生命體。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)將要求在幾秒鐘內(nèi)做出決策，而不是幾小時(shí)或幾分鐘，要在指揮控制體系內(nèi)實(shí)現(xiàn)這種能力，就需要分散和近乎自主的執(zhí)行。美軍的物聯(lián)網(wǎng)將成為其相對(duì)于對(duì)手的最大優(yōu)勢(shì)，并創(chuàng)造一種聯(lián)合火力能力，為彌合不同數(shù)據(jù)鏈架構(gòu)上傳感器和射手之間的連通性缺口指明了前進(jìn)的道路。隨著這種新能力應(yīng)用的不斷完善和發(fā)展，它將開(kāi)始納入更多的傳感器和更多的武器系統(tǒng)。
7、結(jié)語(yǔ)
為了推進(jìn)JADC2、ACE、自主后勤和未來(lái)武器能力，美軍必須開(kāi)始開(kāi)發(fā)戰(zhàn)場(chǎng)前沿的5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能力。但這一目標(biāo)面臨著更大的技術(shù)挑戰(zhàn)，因?yàn)閼?zhàn)場(chǎng)前沿幾乎沒(méi)有5G基礎(chǔ)設(shè)施，而且很可能會(huì)受到敵人故意的射頻干擾或其他類(lèi)型的干擾。與私營(yíng)企業(yè)的伙伴關(guān)系對(duì)于在美國(guó)防部框架中實(shí)施5G網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面至關(guān)重要。與包括5G微電子制造商、電信公司和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)商在內(nèi)的全球行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者合作，對(duì)于在嚴(yán)峻的環(huán)境中創(chuàng)建新的5G網(wǎng)絡(luò)是非常重要的。 一旦有能力在世界任何地方建立5G網(wǎng)絡(luò)，將使美軍具備相對(duì)于當(dāng)前任何對(duì)手的巨大戰(zhàn)略和戰(zhàn)役優(yōu)勢(shì)。
美國(guó)防部采用了部分并行的開(kāi)發(fā)過(guò)程，其中一些（或全部）開(kāi)發(fā)活動(dòng)中至少有部分是重疊的。這意味著，雖然各軍種都朝著同一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行創(chuàng)新，但他們?cè)谠O(shè)計(jì)流程和系統(tǒng)的同時(shí)，也在開(kāi)發(fā)概念。這增加了各軍種在創(chuàng)新過(guò)程中交叉協(xié)調(diào)的難度，也增加了成本，因?yàn)槎鄠€(gè)單位都在耗費(fèi)資源開(kāi)發(fā)相同的系統(tǒng)。為了有效實(shí)施JADC2等新概念并集成新興技術(shù)，美國(guó)防部必須首先重新組織其開(kāi)發(fā)過(guò)程，減少研究重疊和成本。由于沒(méi)有充分考慮“大局”，各單位甚至分支機(jī)構(gòu)層面的開(kāi)發(fā)可能會(huì)造成能力或組織上的偏差和不足。這種新的技術(shù)開(kāi)發(fā)理念將是把握5G和邊緣計(jì)算全部能力的第一步。
美軍空中支援作戰(zhàn)及其指揮控制系統(tǒng)
