美国“侦察威慑”概念新发展

学术plus 2021-10-14 20:38

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“侦察威慑”作战概念自2020年4月提出,仅一年多时间就已经对美军作战产生了实际影响。2021年7月,CSBA再发报告《实施侦察威慑:印太地区态势感知的创新性能力、程序和架构》(Implementing Deterrence by Detection: Innovative Capabilities, Processes, and Organizations for Situational Awareness in the Indo-Pacific Region),对这一概念进行补充与更新


本文就此介绍了“侦察威慑”作战概念的最新研究进展,并认为CSBA“侦察威慑”概念具备一定的可行性,且经济性极佳,其后续发展值得持续关注。




美国“侦察威慑”概念新发展

编译:学术plus高级军事观察员 张昊


本文主要内容及关键词

1.侦察威慑的概念与研究背景

2.最新发展:充分利用全域ISR能力;利用人工智能优化情报作战程序;通过“邻里守望”概念进行组织革新


内容主要整理自外文网站相关资料

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“侦察威慑”是美国权威智库战略和预算评估中心(CSBA)于去年4月提出的一种利用持续监视达到对敌慑止的作战概念,旨在利用现有的非隐身长航时无人机系统网络,在西太平洋和东欧的关键区域保持实时、持续的态势感知能力,达到威慑其他地区大国的目的。
随着美军无人机系统在世界范围内不断兴风作浪,“侦察威慑”概念似乎已经对美军作战产生了实际影响。
2021年7月,CSBA再次发布报告《实施侦察威慑:印太地区态势感知的创新性能力、程序和架构》(Implementing Deterrence by Detection: Innovative Capabilities, Processes, and Organizations for Situational Awareness in the Indo-Pacific Region),对去年CSBA提出的“侦察威慑”概念的进一步完善和补充,建议美军:

· 应充分利用其全域ISR平台(而不只局限于无人机系统)

· 利用人工智能技术简化ISR作战程序

· 在组织架构上借用“邻里守望”概念,提出建立区域多域融合中心,提升热点地区的信息共享及融合能力。

为建立“侦察威慑”能力,美军很可能将通过以下三种方式进一步强化其整体ISR能力。

充分利用全域ISR能力

美国及其盟友应充分利用其现役全域ISR能力,其核心是在关键区域利用现有ISR平台建立侦察网络,并通过对关键赋能技术的选择性投资来提升系统探测能力,最大限度地提高现役侦察资产和平台的投资回报。

多域侦察体系将涵盖现有军事资产和可用商业资产,典型装备包括军用无人机和浮空气球、无人水面舰艇、海上浮标和滑翔机、海底科研网络以及天基商用小型卫星有效载荷等。这种网络化体系将具备自组织、自修复特点,具备在敌方干扰情况下的通信和数据过滤能力。

图:多域ISR网络概念图


关键赋能技术方面,以下三种技术将是提升ISR平台能力的关键因素:

一是视距内通信技术。其目标为实现ISR平台节点间大量数据的跨域高速传输,将数据传至融合中心或指控节点,其典型为激光通信能力等。

二是边缘计算技术。通过基于云的能力,支撑多基跨域感知及自组织网络的分布/分层式任务分配、收集、处理、利用和分发(TCPED)架构,满足对传感器收集的大量数据进行处理、利用和分发的计算能力需求。

三是人工智能和机器学习技术。通过模式识别等相关AI算法,减少由于允许探测地域广、成像分辨率高、连续采集时间长对机组成员造成的TCPED负担,对当前ISR系统操作产生颠覆性变革。此外,在执行任务时,AI算法可以对不同位置上的同构/异构节点产生的多数据流进行充分融合,实现最优化感知效能。


利用人工智能优化情报作战程序

根据美国联合情报作战条令,整个情报作战程序(Intelligence Operation Process)可分为六大组成部分,分别为:情报计划制定与指导阶段、情报收集阶段、情报处理与利用阶段、情报分析与生产阶段、情报分发与整合阶段以及情报评估与反馈阶段。这六大组成部分构成情报循环,是一个动态的情报处理过程,既对其他情报活动提供支援,又接受这些情报活动的反馈支撑。

CSBA认为,人工智能是改进现有的情报、监视和侦察程序的关键,其提升核心在于情报搜集情报处理与利用两大关键阶段。
图:情报作战循环

2.1 情报搜集
美军在情报搜集阶段将根据敌方可能实施的各种行动方案,查明各行动方案可能展开的地域、方式,并预测各类行动可能发生的时间,协助情报分析人员明确时间节点、地理区域位置和敌方行动的类型,从而细化具体的收集需求,有针对性地制定情报收集策略。

人工智能技术可在相关工作流的精确性、动态更新、需求反馈和多情报同步等多个方面改进当前的ISR情报收集程序,帮助自动跟踪和分配ISR收集需求,减少人为错误,提高精确度,同时节省管理者和分析人员的时间。

人类操作员搭档机器系统,可根据ISR资产可用性、位置、威胁、脆弱性、传感器类型或优先级等因素分配信息采集资源,而不是通过“资产编号”来调用特定的无人机、卫星等ISR平台,以便于达到多情报同步效果。通用电子公司已使用Metis应用程序验证了利用人工智能管理ISR任务的可行性。

未来,随着机器学习技术的进步,智能技术将可通过“标记并提示”能力开展ISR情报搜集工作,并同时推进动态更新、需求反馈和多情报同步能力,这将是未来关键突破方向。

未来,机器学习工具可能会检测到此前难以预见的情报收集机遇,向作战人员生成并发送通知,甚至直接下达ISR任务,以达到“标记”“提示”的效果。在西太平洋地区的典型应用设想包括发现船舶自动识别系统(AIS)报告与舰艇雷达回波不匹配、检测到异常行为模式以及违反区域限制的船只等情况。

2.2 情报处理与利用
美军在情报处理与利用阶段可针对现代战场各类传感器分布的广泛性和各类情报数据的海量性特点,可将获取的情报信息快速优化整合后并入现有的图表、模型与矩阵中,实时展示最新信息,确定重要信息缺口,从而实现海量数据信息处理与开发的最优化。
人工智能工具于此阶段可在地理情报和信号情报数据处理、全动态视频利用和人工情报数据准备等方面改进情报处理与利用能力,起到“研究助手”的作用,从而将人类分析人员解放出来,使其聚焦于承担要点连接(connect dot)、推断和预测工作
在战场环境中,智能化传感器能够对原始情报进行预处理,可以优先选择需传输和存储的数据,节省带宽,分析人员提供最相关的地理情报和信号情报数据集合。

美军目前已在开发这种能力:通用原子公司于2020年成功地进行了“敏捷秃鹰”(Agile Condor)的飞行测试,装备了一种由SRC公司开发的人工智能瞄准吊舱。

“敏捷秃鹰”可进行初步数据处理,对感兴趣目标进行分类识别,此后将相关的简洁有效信息直接传递给分析人员。而被算法判别为非相关的信息不会被分发给分析人员,使作战人员能够专注于最有价值的信息,提高效率。


组织革新:“邻里守望”概念

美国传统意义上的“邻里守望”(Neighborhood Watch)项目实施于1972年,其目标是让社区邻里提高警惕,监测社区内的违法行为和险情,实现信息共享,有效协助执法部门。CSBA将这种民防概念引申到了军事竞争领域,希望通过组织架构的革新来提升区域军事协同能力,进而获取更好的区域侦察监视效果。
“军事版”的“邻里守望”计划将成为实现“侦察威慑”的重要推手。CSBA希望以《海洋法公约》和海事安全规定为法律基础,将美国及其盟国组织起来,建立一种分布式感知网络,实现关键信息共享,支撑并建立地区多域信息融合中心。所有参与方都将上报和分享海上和水下相关活动信息。
为实现新式组织的高效运转,CSBA提出建立印太联合机构间工作团队(JIATF-IP)。作为牵头协调机构,JIATF-IP将为区域融合中心提供最佳运作方法和工具,使其能够整合海洋环境中产生的大量数据。
其感知支撑架构将包括跨多轨道区域的卫星系统、高空/中高空无人机以及水面、水下传感器等多种传感器。
信息中心将在数据处理和信息融合方面积极投入,将为“邻里守望”参与方提供定制能力,实现任务参与和能力共享。
各参与方将使用通用化应用程序,如此融合中心将能够接收大量局域、商业、执法和军事数据,能够协助进行任务响应管理。
规划人员可以创建相关应用来上报和监测自动识别系统数据和电磁频谱活动,还可以通过据全球数字商业来源的信息获取关于无线电、社交媒体和天气数据信息,然后将其与本地信息进行融合,以提高态势感知能力。

CSBA认为,通过逐步建立信任和互操作性,地区合作伙伴将在危机发生期间建立安全特设网络,以便进行信息共享和通信。通过印度太平洋司令部广泛的演习活动,制定了战术、技术和程序,进一步提升区域监测和应对海上安全事件的能力,以实现“侦察威慑”。

结 语

为应对“大国竞争”威胁,美国智库CSBA于去年提出了“侦察威慑”概念,旨在通过非隐身无人侦察机保证高效态势感知能力,威慑地区大国,制止所谓的军事侵略行动。

CSBA在今年7月份的报告中进一步完善了该概念,报告首先指出,未来概念实施平台应从单一化的无人机扩展到全域ISR平台上,以图实现装备效能最大化;此后,CSBA将人工智能作为加速并强化情报作战流程的关键赋能技术,将提升情报搜集和处理利用能力;最后,CSBA试图建立一种新式组织架构,将其盟国彻底组织起来,实现多元化信息共享融合,并试图逐步建立战时协同能力。CSBA“侦察威慑”概念具备一定的可行性,且经济性极佳,其后续发展值得我们未来持续关注。

(全文完)



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作者专栏 

张昊,学术plus高级观察员,专注研究军事装备与电子信息系统,包括雷达系统、电子战、作战模式等。

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