文章目录
- 内容摘要
- 1. 引言
- 2. JADC2层级结构
- 3. JADC2转变为CJADC2
- 4. 与工业领域自动化金字塔和全域MESH网络的异同
- 4.1 工业领域自动化金字塔
- 4.2 全域Mesh网络
#JADC2 #Mesh网络 #融合计划 #ABMS #超越计划 #人工智能 #普罗米修斯
**专栏说明:主要研究作战概念、新型作战样式及其在现代战争中的运用
**声明:以下为作者自己学习整理的内容,分享出来只是为了与更多的人学习交流,如有任何问题可以在评论区或通过私信与我沟通,我将在第一时间回复大家,感谢各位花时间阅读我写的文章。
内容摘要
本文先阐述JADC2的层级结构,明确其与所属分支概念及项目的关系并介绍其主要解决的问题;通过类比工业领域的金字塔结构阐述JADC2后续实现全域Mesh网络后与现阶段基于“黑盒”的一体化方式所具有的本质不同。
1. 引言
JADC2架构,即联合全域指挥与控制架构,是美国国防部为实现陆、海、空、天、网等多域的深度融合、提升美军整体作战效能而提出的一种新型作战指挥概念。JADC2架构旨在将各军种的指挥控制系统连接成一体化指控网络,在所有作战域之间实现快速、无缝的信息交流。其愿景是确保联合部队指挥官拥有“在全作战域和全电磁频谱范围指挥联合部队所需的能力,以威慑对手,并在必要时在全球任何地点、任何时间击败任何对手”。
2. JADC2层级结构
Brose指出,分布式军事物联网需要通过Mesh网络将所有军种的ISR传感器和射手连接在一起。这些东西从整体上看,就是一个金字塔。
![[JADC2金字塔层级结构.jpeg]]
最顶层也是最重要的是国防部的JADC2联合全域指控。
下一个层次,是JAIC联合人工智能的各种人工智能项目,以及陆军的IBCS、空军的ABMS、海军的CEC计划。
- 在陆军IBCS系统下,有各个兵种的融合后的指控系统,如AFATDS(先进野战炮兵战术数据系统),用于ISR无人机的无线网络,将徒步步兵的战术手机连接在一起的网络(TAK,战术突击包),5G网络等。
- 在空军ABMS下,包括战术无人机网络、智能联网弹药、可消耗无人机、星链、空基数据链网络等。
- 在CEC下,NIFC-CA、战斗机和加油机网络、舰对舰网络、潜艇网络以及海军陆战队士兵和武器网络。
- 在JAIC下,有Project Maven、Prometheus、Firestorm和数百个其他人工智能项目。
在金字塔的底部有许多小型战术数据链网络,它们运行在旧的遗留平台上。它们是私有的,多年前被各个军种和不同国家设计成“烟囱”,无法直接互操作。它们有不同的数据结构,以不同的频率操作,并使用不同的控制序列。许多现有的战术数据链网络通过Link-1、Link-4、Link-11、Link-14、Link-16、Link-22连接到北约盟国的平台,具体取决于它们是旧的还是新的。
由于替换所有的通信硬件,编写所有的新软件,成本高时间长。因此,那些较老的系统将通过一个“黑盒”连接到金字塔的下一个更高级别,将遗留数据和控制结构转换为ICBS、ABMS和CEC中使用的新数据和控制结构。这就要求陆军、空军和海军联合起来,定义通用数据标准。
3. JADC2转变为CJADC2
2020年10月,陆军和空军签署了一项协议,将ICBS和ABMS的部分组成结合起来。将JADC2改为CJADC2。融合项目(Project Convergence)现在是陆军和空军的联合项目。海军是陆军融合项目和空军ABMS演示试验的旁观者,自己搞自己的。他们先集中精力将所有现有的舰艇、ISR系统和武器TDLN连接在一起,实施Project OverMatch。一旦这些传统网络连接起来,然后用黑盒把它们连接到CEC和CJADC2。随着下一代平台的设计、构建和部署使用开放系统架构的软硬件标准(MOSA、SOSA、CMOSS、FACE、VICTORY等),黑盒将会消失。
CJADC2是指联合全域指挥和控制(Combined Joint All-Domain Command and Control)。这是对JADC2概念的进一步发展,强调了不同军种之间的联合和融合。具体来说:
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概念演变:CJADC2是在JADC2的基础上,将陆军和空军的部分系统结合起来,形成一个更广泛的联合指挥和控制体系。这表明CJADC2不仅局限于单一军种,而是旨在整合所有军种的资源和能力。
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项目融合:CJADC2通过融合项目(Project Convergence)实现了陆军和空军的联合工作,这个项目旨在通过先进的技术手段,提高美军在复杂战场环境下的决策速度和作战效能。
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技术与实践:CJADC2依赖于先进的通信技术、数据分析能力和人工智能算法,以实现从传感器到射手的无缝连接。这包括利用云计算、大数据分析、人工智能和机器学习来处理海量信息,快速识别威胁并作出反应。
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战略意义:CJADC2是美军面对未来作战环境,尤其是对抗具有先进反介入/区域拒止(A2/AD)能力的对手时,所采取的战略举措。它旨在通过多领域(陆、海、空、天、网)的协同作战,增强美军的综合作战能力。
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挑战与问题:尽管CJADC2概念具有前瞻性和创新性,但也面临着技术成熟度、成本控制、网络安全和跨领域决策权分配等挑战。未来的发展需要在这些方面进行持续的研究和改进。
通过这些解释,我们可以看到CJADC2不仅是一个技术概念,更是一个涉及战略、战术和技术创新的综合性项目。
4. 与工业领域自动化金字塔和全域MESH网络的异同
4.1 工业领域自动化金字塔
这个军事物联网的金字塔的演化过程,实际上跟工业领域的自动化金字塔是一样的。自动化金字塔,在有多种工业总线标准(相当于各个军种的不同的数据链)的情况下,只能通过不同系统间加黑盒和交互数据标准的方式实现互操作。有了OPC UA和TSN(相当于国防部的开放系统架构标准)以后,则可以实现融合,不再需要黑盒。
自动化金字塔(图a),在有多种工业总线标准的情况下,只能通过不同系统间加黑盒和交互数据标准的方式实现互操作(图b)。有了OPC UA和TSN以后,则可以实现融合,不再需要黑盒(图c)。
4.2 全域Mesh网络
连接所有作战领域(海陆空天网)的传感器和射手,需要有全域Mesh网络。注意,这个Mesh网络和军事物联网金字塔的分层结构是不同的。Mesh网络的拓扑结构不是分层结构(Hierarchical),而是移动自组织网络,韧性和通联性比分层网络要好。
传感器、射手、云计算和超算是如何在Mesh网络中连接的?这个Mesh网络是一个分钟级的动态变化的网络(因为杀伤链整个循环不能超过2分钟)。数以百计的ISR和武器平台可以不定期地进入和离开Mesh网络,以补充燃料和弹药。因此,Mesh网络的结构是动态的,不断变化的。人类的大脑无法跟上所有这些变化,但普罗米修斯-AI和FIRESTORM-AI可以。
Mesh网络是一种“拓扑结构,在这种拓扑结构中,基础设施节点直接、动态、非层次地连接到尽可能多的其他节点,并相互协作,从而有效地路由客户端发送的数据。与分层拓扑的线性结构相比,这种网络更加灵活。分层拓扑的大部分网络存在潜在的单点故障。
随着Project Convergence, ABMS, Project Overmatch和JAIC项目的发展,未来将会有更清晰的通用作战图COP。