前沿作战理论技术解读分析报告

系统技术交流 2024-10-01 14:33:36

消耗性远程航母:未来协同空战的游戏规则改变者

什么是消耗性远程运输工具?

消耗性远程航母(ERC)是紧凑型无人协作作战飞机,其开发目标是使下一代空战系统能够在高度竞争的环境中全面运行。ERC可以成为NGWS(下一代武器系统)在竞争激烈的领域中的眼睛,并提供各种各样的效果。这使它们成为获得空中优势和任务整体成功的重要资产。他们将与有人或无人资产一起行动,包括支持他们执行核心任务和/或保护他们的武器。高度协作,同时能够在最被拒绝的环境中实现自主性,ERC将保证适当的人为控制水平,以遵守适当的参与规则。与其他无人资产是ERC或武器一样,它们将构成智能,自主和协作的“包”,其中每个资产都可以承担其任务的一部分,并允许整体立即适应战术环境。这种协作方法将是在竞争激烈的环境中实现和保持空中优势的关键。MBDA是NGWS合作伙伴中动能效应的领导者,它正在完善一个新的非致命效应面板,以满足作战需求:检测敌人,识别,触发所需的反应,饱和和干扰,欺骗并最终中和敌人。根据设计,ERC结构紧凑,可以集成在机载空战平台上,同时能够在海军和地面平台上操作。

消耗性远程运营商:运营优势

协同空战的关键推动者,为以下方面提供支持:侦察、电子战、元传感器、情报、目标检测/指定、空对空作战

成为系统系统中的集成和连接资产

提供战斗质量

在整个任务范围内发挥关键作用:空中优势、空中战术打击任务、纵深打击行动或海空作战

可扩展远程航母 (ERC) 是 FCAS/NGWS(未来作战空中系统/下一代武器系统)架构以及全球作战空中计划 (GCAP) 的构建资产。在NGWS计划中,法国、德国和西班牙的工业合作伙伴正在开展一项重大努力,以开发ERC,与其他NGWS资产(例如下一代战斗机)保持一致。NGWS活动的重点是技术的成熟,这些技术将是未来发展ERC的关键。这些成熟活动得到了ERC演示器(ERC-D)开发的支持,该演示器将在该方案的第二阶段进行飞行。MBDA正在引领NGWS ERC-D演示器的定义和开发。ERC-D将先进的机身技术相结合,形成一个独特的飞行域,接近亚音速操作中的有人驾驶战斗机,高度模块化,以集成未来的通信和传感器演示器,以及能够操作高级协作能力的“大脑”。

在开发 ERC 演示器的同时,正在探索、评估和选择相关的可操作 ERC 概念,作为 NGWS 联合概念研究的一部分。这些活动是与其他NGWS支柱(即下一代战斗机、战斗云和传感器)合作并保持一致进行的。ERC业务能力研究是在MBDA协调的专门FR/DE/ES ERC论坛框架内进行的。

Orchestrike

协同作战效应器将成为未来武器系统的重要组成部分,以击败日益复杂的威胁。基于其在提供尖端导弹系统方面的著名经验,MBDA向Orchestrike展示了一套独特的先进创新,这些创新将把协作作战效果器变为现实。从数字工程到系统集成,MBDA旨在提供新的力量倍增器。SMART系列包括SMARTCRUISER和SMARTGLIDER,将具有Orchestrike力量倍增器功能,可在复杂环境中进行蜂群攻击。

SMART家族

SMARTCRUISER主要用于各种空中平台,主要是阵风飞机,是一种紧凑的效应器,可以从其创新的Hexalauncher或海湾中大量携带。SMARTCRUISER通过数据链、机动化和嵌入Orchestrike技术进行连接,将使蜂群攻击能够在对峙距离内对受到防空系统严密保护的地面和海军目标进行精确的空对地打击。SMARTCRUISER非常适合在高级威胁环境中压制和/或摧毁敌方防空(SEAD / DEAD)任务。SMARTGLIDER具有与SMARTCRUISER相同的紧凑性,并且同样可以大量安装在飞机下方。然而,它的特点是具有更重的弹头,适用于更坚硬的目标,因此提供了与SMARTCRUISER的理想组合。

将人类与无人平台配对的不断发展的系统背景

无人系统的实用性已经从过去提供给空中作战中心 (AOC) 和空中指挥官的有限补充价值急剧增加。鉴于无人系统能够全天候提供关键情报、监视和侦察 (ISR) 并具有越来越高的持久性,因此无人系统已成为当今空军从救灾行动到空战等广泛任务的重要组成部分。此外,随着技术进步使下一代无人平台能够在高速和有争议的空域中广泛扩展其实用性,这些平台可以执行更复杂的任务,例如空中加油和压制敌方防空系统(SEAD)。

无人系统的实用性已经从过去提供给空中作战中心 (AOC) 和空中指挥官的有限补充价值急剧增加。鉴于无人系统能够全天候提供关键情报、监视和侦察 (ISR) 并具有越来越高的持久性,因此无人系统已成为当今空军从救灾行动到空战等广泛任务的重要组成部分。此外,随着技术进步使下一代无人平台能够在高速和有争议的空域中广泛扩展其实用性,这些平台可以执行更复杂的任务,例如空中加油和压制敌方防空系统(SEAD)。

随着无人平台自动化程度的不断提高,未来十年将带来前所未有的新可能性。然而,要实现更有效的载人和无人平台组合,还需要取得重大进展。有人-无人编队 (MUMT) 是长期部队规划的高度优先事项,而不仅仅是立即优化作战能力和绩效的努力。互操作性 - 不同系统相互通信、交换和使用数据的能力 - 既是 MUMT 的基本原理,也是它的推动者。简而言之,MUMT的目标是将有人和无人平台与必要的系统级和运营集成相结合,以利用各自的优势。

敏捷任务指挥和战场空间管理的人工智能辅助未来

战争性质的变化表现为对数据的依赖变得与空军对机动自由的传统依赖一样重要。原始数据已经超过了使用传统网络带宽可以传输的数据,但空军在操作相关的时间内收集、处理和利用更庞大的数据流的能力将是实现未来任务成功的决定性因素。

将数据武器化

战争性质的变化表现为对数据的依赖变得与空军对机动自由的传统依赖一样重要。原始数据已经超过了使用传统网络带宽可以传输的数据,但空军在操作相关的时间内收集、处理和利用更庞大的数据流的能力将是实现未来任务成功的决定性因素。将数据科学和流程自动化整体应用于规划和运营流程对于空军以相关的速度运作至关重要,而且至关重要的是,可以防范指挥官和作战人员的信息负担和认知超负荷的风险。优化网络需要嵌入大数据、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 应用程序,以在设计层面收集、分析、融合和传播大量多源数据、信息和情报。

从工业时代到信息时代

战争不会与第四次工业革命(4IR)隔离开来,空军及其姊妹军种必须能够有效地从工业时代的结构演变到信息时代的结构。纵观部队规划领域,未来作战概念的特点是边缘作战人员具有卓越的态势感知 (SA) 和指挥与控制 (C2) 决策能力,能够在日益分散和分散的作战区域 (AOO) 中近乎实时地响应事件,在这些区域内,交战的节奏和性质可能会有很大差异。在未来的联合部队中,需要隐含着任务指挥和战场空间管理,其组成部分将不再等待指示采取下一步行动。在未来的多域战场空间中,指挥官和边缘作战人员将需要在作战和越来越多的战术战争层面提供强大的解决方案,特别是从日益分散的传感器网络中收集的数据中更好、更快地提取相关信息和情报。

收集、处理、聚合、分析、融合和传播大量涌入的数据,同时警告信息负担和认知超载,这已经是空军最关键的作战挑战之一。随着未来几年数据流的涌入越来越大,空军将需要构建一种端到端的网络能力,该能力能够在自动化水平不断提高的分布式 C2 企业中快速处理、过滤和推送数据、信息和情报。数据和网络将有效地成为空军最强大的工具和最令人垂涎的武器。强大的网络基础设施和利用大数据的能力对于在未来战场上提供空军所需的网络性能具有决定性作用。在为这种作战范式提供技术和基础设施的使能矩阵中,大数据、人工智能和机器学习算法的融合将是实现真正敏捷的任务指挥并使空军能够以最佳性能运作的关键。

战争中的人工智能

与十年前相比,从多个不同的来源收集大量数据以进行全面、综合的分析,如今需要的分析师更少。然而,快速发展的大数据、人工智能和机器学习技术仍有巨大的未开发潜力,这些技术支持更好、更快的移动分析以及改进的信息管理 (IM)。例如,人工智能承诺通过快速考虑高度复杂的众多因素,为谁需要什么、在哪里、何时以及为什么需要生成即时解决方案——信息需求 (IR)。通过考虑周围的风险和威胁,ML算法将使边缘作战人员能够专注于任务执行,而不是分析和评估运营环境中的未知因素。AI 和 ML 的嵌入式应用还有望降低人为错误的风险,同时为执行提供多个同时发生的风险和资源决策选项——所有这些都以计算速度进行。

随着人工智能和机器学习算法在对抗性决策、机动和效果之前确定对作战人员的建议,随着空军能够以前所未有的速度采取行动,信息分散将不再出现延迟。作为一个“大脑”,不断过滤和重新计算哪些信息对于指挥官和边缘作战人员在任何特定时刻实现任务成功是重要的,区分原始数据和信息,什么是有用的,什么是无用的,在需要的地方以及何时需要,人工智能将消除分析或利用所需的中间人。以前所未有的方式将多域战场空间的全面、动态和响应式可视化直接呈现到驾驶舱,随着边缘作战人员以超级计算机处理的速度获得前所未有的 SA 和 AI 生成的决策支持,观察、定向、决定和行动 (OODA) 循环将大大加快。

人机协作

随着空军成为一个自我同步的系统——人、机器、有人、无人、自主、传感器和效应——C2的动力学将发生根本性的变化。随着各军衔之间的通信变得更加顺畅和迅速,但也越来越不频繁,随着自主系统更完整地融入部队结构,任务指挥的概念将重新塑造。战争数字化的加速为大数据和人工智能在规划和运营过程中的嵌入式应用奠定了基础,然而,这也将使空军容易受到新型威胁和攻击,包括人工智能算法本身的腐败或欺骗。通过学习利用大数据和人工智能,包括通过适当的采购层面考虑,实施必要的整合保障措施,并对理论、作战概念(CONOPS)和作战人员训练进行必要的改变,空军应该能够管理与扩大使用数字技术相关的风险,这将使其能够在对抗性决策之前前进。

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