美国空军“联网战斗”计划概况

每日新闻 · 发表于 2024-10-9 04:25:00

　　原标题：美国空军“联网战斗”计划概况

　　 2024年2月，美国空军研究实验室（AFRL）发布“联网战斗（Networking the Fight，NtF）”计划跨机构公告，旨在寻求创新研究建议以增强战术边缘信息共享灵活性。“联网战斗”的重点是实现跨安全域、跨“红/黑”边界、跨异构网络的信息安全移动。该研究将开发一种可在空中、空间和地面域之间无缝传输并管理信息流的能力，并通过整合相关技术，加强战术环境中的信息共享和协作，最终提高任务成功率。
　　计划概述
　　根据2024年6月更新的公告显示，“联网战斗”计划总资金约为7000万美元。其总体战略是快速有效集成一个以任务为中心的建模与仿真框架，并将该框架与各种现有及新能力相结合以提供可现场测试的功能原型。该计划将解决三个重点技术领域的军事问题：下一代跨域解决方案代理，高动态红/黑网络，以及建模、仿真和分析（MS&A）。
　　 AFRL希望在“联网战斗”计划框架下研究、开发、集成、测试并评估一系列技术，彻底改变信息在战术边缘的共享方式，并向作战用户提供一种无缝体验。“联网战斗”带来的新能力将支持关键任务数据跨多个安全域并跨越空、天和地面节点等不同物理域移动，实现在战术边缘的任何网络（与安全域）之间敏捷交换各种时敏数据，彻底重构信息共享与交付方式，更好地支持联合全域指挥控制（JADC2），提高降级环境中的通信韧性。
　　美国空军认为，目前网络架构不太适合在战术边缘的多个安全域和网络之间及时移动关键任务数据。解决这一问题需要克服两个障碍：（1）跨域解决方案（CDS）通常需要一种企业回传能力以处理复杂任务数据、策略动态变化和多安全域；（2）任务数据不能在任务中动态重路由，并且在降级网络中缺乏韧性（因为加密机需要人工配置并且限于静态网络）。任务关键数据保存在不同安全域中运行的多个网络上，这些数据可能加密，也可能未加密，也许加密多次。由于数据必须跨越不同安全域和不同物理域（空、天、地面），因此异构网络边界、红/黑边界也带来了种种技术挑战。而对这些网络的控制能力与跨边界可见性水平，对于在战术边缘提供灵活信息共享具有关键作用。
　　未来战斗需要跨所有作战域的互操作能力，还需要一个能够确保执行各种大规模及快速任务的基础设施。这需要美军从如今预先计划的跨杀伤链信息传输转变为未来韧性、动态、临时跨杀伤网信息传输。这一转变需要创新方法实现跨安全域信息移动，同时需要实现动态网络管理，以及对跨空、天与地面域的高动态异构网络拓扑上信息流的控制。“联网战斗”计划将通过开发软件定义的模块化可扩展技术来转型战术边缘的通信与信息共享，同时突破尺寸、重量、功率与成本（SWaP-C）限制。美国空军希望“联网战斗”计划开发的各种能力可为当前脆弱的网络带来更多韧性，并通过融合安全域与红/黑网络，提高作战敏捷性。

　　 “联网战斗”计划将解决三个重点领域的军事问题：
　　 1．下一代跨域解决方案（CDS）代理。这是一种代理服务，提供可扩展、可重构CDS框架，满足大规模战术部署的吞吐量和延迟要求，并支持网络服务质量（QoS）要求。这项工作并不寻求开发新的CDS，而是通过国家跨域战略和管理办公室（NCDSMO）基线CDS实现关键能力。
　　 2．高动态红/黑网络。提供将元数据从红侧传递到黑侧的能力，使黑色网络能够做出路由决策并通过黑色网络提供韧性转发。红色网络的特点是分段，而黑色网络则必须“缝合”在一起。其中一个关键挑战是实现跨越红/黑边界的可见性。
　　 3．建模、仿真和分析（MS&A）。该领域将建立一个MS&A测试平台，开发、集成并实现技术领域1、2设计的数字模型、代表性任务线程场景、端到端的空—天—地面节点模型，并分析评估具有或不具有“联网战斗”能力的任务场景性能。
　　 “联网战斗”计划将分为三个阶段：阶段0、1、2。阶段0将重点开发和集成任务驱动的MS&A框架，该框架通过下一代CDS代理和红/黑联网功能进行增强。阶段1和阶段2将通过性能分析实现各自的能力成熟度（TRL）水平，分别用于相应演示。
　　计划安排
　　 “联网战斗”计划将通过分阶段方法执行，包括：阶段0（9个月），重点是任务信息交换需求与建模、仿真和分析；阶段1（12个月），测试平台成熟和演示；阶段2（15个月），提供作战任务能力演示。
　　预计资金总额约为7000万美元，按财政年度分列如下：2024财年：400万美元；2025财年：2500万美元；2026财年：2400万美元；2027财年：1700万美元。
　　（1）阶段0阶段0的技术演示将通过模拟端到端的地面、空中和空间网络通信路径评估技术领域1、2的设计与利益相关者的任务线程。技术领域1、2的数字模型需要一种响应式和可重复使用的数字框架，从而降低风险，节省时间和资金，并提高整体质量。
　　阶段0重点是开发面向任务的建模、仿真和分析（MS&A）能力。此阶段由三个核心组件组成，每个组件都有特定的目标、输出可交付成果、测试资产/支持、测试数据描述以及数据捕获、管理和控制。
　　（2）阶段1阶段1将集中于为工程系统测试开发一个成熟的测试平台。这一阶段的目标是为系统级集成开发一个高成熟度的硬件。该阶段将展示：
　　 ·安全域之间的互操作性和它们之间的适当过滤。
　　 ·两个红色网络之间的代理黑色网络上的受控数据流。
　　 ·响应模拟指挥官意图变化（任务变化）的实时更新的过滤器集，以及消息支持与红/黑信息流。
　　阶段1中将通过技术演示表明技术领域1、2设计的参考实现可以在硬件/软件中实现，并且演示将产生必要的数据，以通过空中（如“翡翠旗”Emerald Flag演习）TRL 5相关环境验证技术领域1、2的功能性能。
　　（3）阶段2阶段2将在高保真环境中开发技术领域1、2的系统级集成实现，并提交一个具备TRL 6能力，包括硬件和软件的演示系统。阶段2演示将验证集成的多供应商互操作能力。
　　交付成果
　　 “联网战斗”计划每个阶段的每个技术领域都需要多个交付成果。此外，还确定了具体的计划里程碑和用于确定进度和成功的可衡量值。“联网战斗”将跨越2024~2027财年，主要交付成果包括MS&A环境和参考实现。在阶段2，供应商将需要在技术领域1、2之间进行系统集成，并在两个技术领域之间展示端到端互操作性的全部能力。互操作性测试计划认证过程的交付物必要组件包括：
　　 ·分散的保密安全区域和它们之间的适当过滤。
　　 ·受控数据在两个红色网络之间的代理黑色网络上流动。
　　 ·更新数据流集、消息支持和红/黑信息流，以响应指挥官意图（任务变化）的模拟变化。
　　 “联网战斗”将确定控制底层网络硬件所需的适当软件服务和所需的功能组件，但不规定底层硬件基础设施内的具体实现。
　　结语
　　 “联网战斗”计划是美国空军战略发展计划与实验办公室在美国空军部未来部队能力发展战略交流会上宣布的五个能力优先事项之一，其他还包括认知电子战、紧凑型和容器化平台、精干敏捷地面作战、多域效应响应发射。“联网作战”旨在通过节点/网络/应用程序实现多领域、多层次、多合作伙伴的连接。美国空军研究实验室战略发展规划和实验及转型能力办公室创新主管梅尔维尔称：“联网战斗提供了一种沟通能力——不仅仅是相互交谈的能力，还是对杀伤链，及杀伤网采取行动的能力。”“联网战斗”旨在通过灵活的软件与可互操作的硬件，实现跨异构节点和网络的信息“连接、安全与共享”。
　　 “联网战斗”从技术可行性和创新、作战相关性和影响、安全和风险抑制、成本效益和可持续性等方面提出了美国空军未来作战网络的新需求，旨在为美国空军提供安全、灵活、健壮和韧性的战术优势通信，并与更广泛的军事倡议，如联合全域指挥与控制（JADC2）保持一致，加强美国空军和国防部内部的信息共享和协作。它可能会产生一些“彻底改变军事行动”的潜在影响，包括以下几点：
　　 ·增强信息共享：将通过提供无缝数据流为跨不同安全域和网络的数据交换创建一个更加流畅和安全的环境，从而有助于更快、更有效做出决策；还将通过及时获取关键实时信息支持指挥官在动态和快速变化的情况下做出明智的决策。
　　 ·增强态势感知：通过整合各种来源的数据，“联网作战”可以提供更全面、更准确的战场“统一图像”；通过先进的分析识别潜在威胁和机会，从而采取主动措施。
　　 ·提高作战效率：通过更好的信息共享可以优化分配各种作战资源，如飞机、人员和设备；通过消除冗余的数据收集和处理，还可以简化运行并降低成本。
　　 ·提高联合部队效力：该计划旨在提高不同军种之间的互操作性，从而实现更加协调和有效的作战；通过改善部队的连接和整合，提高联合全域指挥控制能力。
　　 ·推动技术进步：“联网战斗”计划会推动跨领域解决方案、动态网络和数据分析等领域的创新；这些进步可为美国空军和国防部提供超越潜在对手的显著技术优势。
　　总的来说，“联网战斗”计划有可能显著增强美国空军的能力，使其能够在复杂和快速变化的安全环境中更有效运作。但能否仔细规划、实现和持续维护对于发挥其全部潜力至关重要。（电子小氙）

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