【編者按】本文爲作者本人授權,轉載自公衆號“學術plus”,有很多精彩內容,歡迎大家關注。
2022年8月17日美國國防雜志(National defense magazine)發表了一篇名爲《特別報道:無人駕駛系統在環太軍演期間大放異彩》的報道,介紹了在6月29日至8月4日在南加州和夏威夷舉行的環太平洋軍演中對于包括水面、空中和水下的無人系統的大規模測試的重點情況。
此次軍演指揮官邁克爾·博伊爾(Michael Boyle)副司令介紹稱,此次環太平洋軍演的新亮點爲整合後的多種無人系統–包括水面、空中和水下的無人系統。就此本文梳理了此次演習中無人艦艇、無人機平台以及針對盟國深度參與美國軍事指揮系統、及無人系統數據網絡測試情況,並展望美軍JADC2未來發展趨勢。
01 多種無人艦艇亮相並進行第一次自主長距離航行
此次海軍共有四艘無人艦艇參與演習,測試和展示了無人艦艇平台及其搭載自動控制系統、電子戰、ISR、反潛戰和其他任務模塊,可執行反潛、情報收集、監視和偵察、巡邏和通信中繼等全新任務。
其中兩艘USV是作爲無人船設計和建造的,分別爲:最初由國防高級研究和項目局開發的“海洋獵人號”以及通過海軍研究辦公室開發的“海鷹號”;此兩艘艦艇在演習中完成了從聖地亞哥到夏威夷航程的自主行駛
另外兩艘“遊牧者號 “和”遊俠號”原是有人駕駛艦艇,後通過 “幽靈艦隊霸主 “計劃加裝了自動控制系統
上述無人艦艇均是首次參加如此大規模的演習,不僅需要長時間離開港口,並且也經受住了夏威夷群島附近熱帶風暴所引起的惡劣環境的考驗。海軍無人艦艇第一分隊負責人戴利中校表示稱,演習中的海況沒有超出預先設計範圍,無人艦艇也順利完成了與載人平台共同任務的執行。這次遭遇的惡劣海況提供了額外的數據,進一步驗證了這些無人平台的安全性和適航性。第三艦隊N8/9局助理參謀長丹-布朗(Dan Brown)上尉稱,演習任務模塊按預期計劃運行,並與更高一級的艦隊的行動相整合,展示了其不僅可以被動接受命令完成巡邏等任務,還可以搭載不同的任務模塊自主執行任務的能力。
無人艦艇的自主操作特點。三體船 “海鷹號”攜帶拖曳式反潛聲納完成其既定航行,並由同行的阿利-伯克級驅逐艦 “菲茨傑拉德”號通過衛星通信控制。同樣采用三體船設計的“海上獵人號”及其電子戰任務模塊由“威廉-勞倫斯”號驅逐艦通過衛星通信和Link 16戰術網絡控制。與MQ-9 “收割者 ”無人機等通常由遠程操作員實時駕駛的空中平台不同,無人艦艇接收從指揮艦艦或加利福尼亞的操作中心發送的任務指令,然後自主操作完成任務,且操作過程中不需要使用操縱杆等設備。
戰術網絡的數據共享。雖然指揮和控制通常由同一個終端處理,但來自無人艦艇的傳感器數據可以由戰術網絡上的任何人共享,而不是一直由一個特定的單位指揮。它們可以像有人駕駛的平台一樣,爲另一個有人駕駛的平台提供遠距離目標的定位數據。此外在演習期間,無人艦艇的指揮和控制均按預期進行,但其中一艘有人駕駛的船只發生了事故,需要將USV的控制權從指揮艦轉移到岸上操作中心。
圖2 海上獵人號無人艇
02 無人機:MQ-9B參與演習
這次演習中引起人們注意的不僅僅是無人艇。無人機,即MQ-9A “死神 ”的改進型號也參與了演習。美國海軍上尉布朗認爲這種改進型號進步巨大:“對于國防部來說,該型似乎是一個作戰能力極強的平台,MQ-9B具備長航程、大載荷的優勢以執行反潛作戰,機載雷達可以收集情報,而且短距起降性能非常優異。在本次軍演的一系列演習中,MQ-9B無人機都發揮了重要作用,包括爲兩次向退役船只開火並將其擊沉的行動提供視頻資料,從珍珠港東北約15英裏的卡內奧赫灣的海軍陸戰隊基地自主起飛和降落並接受位于珍珠港海軍基地的地面控制和任務情報站的操作員的控制。
圖3 MQ—9B無人機
03 盟國深度參與美國軍事指揮體系
盟國指揮系統的合作是環太軍演的演練重點之一,演習中的指揮和打擊小組由來自不同國家的艦艇和指揮官組成。例如,一名韓國海軍少將指揮“埃塞克斯”號兩棲攻擊艦作爲遠征打擊群的主力艦。這不僅意味著無人艦艇經常被分派給不同國家的艦艇或軍官,更重要的是,參與演習的盟國處于同一個指揮系統中。比如在某個指揮小組中,美國軍官爲新加坡海軍的指揮官工作,而這名新加坡指揮官的上級是擔任特遣部隊指揮官的韓國兩星上將。
本次演習中的無人作戰平台不僅融入了美國的作戰系統,而且成功實現了與多國的特遣部隊的信息共享。雖然,合作夥伴的指揮官不能直接接觸到無人作戰平台及其機密操作技術,而是向控制平台的美國軍人下達任務命令;但盟國指揮官可以獲得所有的傳感器數據,就像美軍自己從信息共享平台獲得的一樣。
04 無人系統數據網絡測試
海軍在評估無人平台性能的同時,也在評估用于將數據從平台來回傳輸到指揮節點的網絡。此次演習中重點測試的網絡是一個便攜式鏈接系統,旨在爲不同終端提供相同的實時操作畫面。該系統類似于美國和許多盟國目前使用的戰術數據鏈接平台Link16。由于每個戰區指揮官都會希望能夠掌握該戰區的所有信息以便做出決策,因此,每個終端接受到的信息是否同步極大影響了最後的指揮官的決策。
此次環太平洋大規模的演習的國際參與者衆多,網絡和通信的可靠性尤爲重要。雖然新系統可能會經受最爲極端的考驗,但有時與現有系統一起進行的試驗可以通過比較確定未來數據傳輸網絡的發展方向。演習中單獨使用某個系統時,整體反響均很好,然而將這兩個系統一起工作時,無論是在語音還是數據共享的通信方面就顯現出巨大的弱點,並成爲目前能力最大的短板。雖然現在沒有具體的演習來檢驗國防部的聯合全域指揮和控制(即JADC2)倡議,但在許多演習中對這一能力提出了要求。
美國海軍上尉布朗表示,環太平洋演習總結報告的重點之一就是要說明我們如何進行協作,這就要求美軍JADC2團隊通過演習的系統數據分析出:系統是如何運作的?在哪些方面有遺漏?需要如何共同解決這些問題?
對此,軍演指揮官博伊爾認爲此次軍演中的無人平台和指揮節點之間的網絡和數據傳輸表現良好。
美軍相關部門正在對環太平洋演習期間無人駕駛的空中和水面平台成功傳回的海量數據和高度可信的信息進行整理分析,並爲下一階段的實驗和技術發展方向提供參考。通過持續不斷的叠代,最終無人系統的技術成熟度會達到足以應對未來戰爭。
此外,戴利認爲艦隊越是了解武器裝備的性能,就越能促進他們對操作該武器進行的訓練進行改進。因此他和他的團隊將向無人水面艦艇第一分部和上級指揮部介紹所學到的經驗,以幫助將操作經驗列入作戰流程中。博伊爾將軍則強調海軍不僅關心是否能夠安全操作USV,還要求其發揮相應的戰鬥力,並期望無人系統能夠拖動聲納陣列並進行反潛戰,或者能夠將其擁有的ISR能力融入一個更大的指揮和控制結構中進而切實提高部隊的戰鬥力。
05 評析
2022年的環太軍演中各種無人作戰平台層出不窮,僅無人艇就有四艘參與了演習。這是美國第一次在演習中大規模使用無人艇,而且演習科目的設置緊貼實戰,讓高度智能化的無人艇搭載不同任務模塊自主航渡以及執行任務。整個過程中操作員僅需下達任務指令,具體的執行過程由無人艇自主決策,最後其表現也獲得了海軍的認可,體現了較高的技術成熟度。
此外測試的一大重點就是無人平台通過數據鏈融合進美軍指揮體系,不再只能由特定的終端控制,其中的關鍵就是數據鏈。通過這次多國部隊的演習對通信系統進行了嚴苛的考驗,結果令人滿意,未來美軍的重點發展方向就是加強無人系統的使用效能,實現國防部聯合全域指揮和控制的要求。