美国陆军IBCS:联合作战

中国指挥与控制学会  |   2020-05-28 13:42

来源:中国指挥与控制学会


对美国陆军用于防空和导弹防御的IBCS指挥和控制网络的简单概述。


美国陆军IBCS导弹防御指挥控制系统仍在测试中。但在不远的将来,它将成为连接所有军队的未来元系统的主要组成部分,即联合全域指挥与控制。IBC可以连接美国陆军、空军、海军和海军陆战队吗?


IBCS是美国陆军IAMD(Integrated Air & Missile Defense)Battle Command System的缩写。该系统已经证明,它可以连接美国空军和海军陆战队雷达,少将罗伯特拉什和布莱恩·吉布森将军表示,未来它将连接到更多的联合系统。


但防空和导弹防御的高度专业化要求,击落来袭导弹需要瞬间的时间和最小的网络延迟。这意味着IBC永远不可能是所有用户的全部,即使是在美军内部。虽然IBC将能够向各种军用雷达和武器发出命令,而不仅仅是共享数据,但将军们并不指望其他服务部门会授予IBC对其系统的这种权力,他们认为这可能是明智的。


拉什表示:“如果我是另一个服务,我会允许IBC基本上接管我的雷达吗?我认为大多数其他服务机构可能宁愿保留对雷达的控制权,但允许我们利用这些信息,每一个军种都购买了用于特定任务的雷达,美国陆军既不需要也不想把这些雷达从最初的目的转移开。”


现在,美国军方肯定希望IBC能看到那些雷达报告的数据。


吉布森说:“假设你在空中有一个传感器,在地面有一个传感器,在海上有一个传感器。在过去,你只能利用这些数据中的一个:对于任何给定的目标,你必须决定信任哪个传感器的轨迹,忽略哪个。由于IBCS能够将来自多个来源的最佳可用数据融合到一条赛道中,将来,您可以利用其中的多个数据,然后可以共享这些数据。但把每件事都联系起来并不总是正确的答案。不同的任务仍然需要不同的网络。”


吉布森强调说:“如果它是可用的,而且是有用的,而且有联系,那么就有一个选择。在正确的时间与正确的用户共享正确的数据,以及有用的延迟时间线,是解决这个难题的真正诀窍所在。”


延迟是一个关键的技术问题。在其他条件相同的情况下,网络上的用户越多,共享的数据越多,数据移动越慢。出于某些目的,比如计划长期的地面机动,这并不重要。城市、道路和山脉不会移动,虽然一辆坦克可能会沿着高速公路快速行驶,但历史上,即使在2003年入侵伊拉克这样的极端情况下,全军每天的移动距离也不到100英里。但是,如果你试图击落来袭的导弹,特别是超音速甚至高超音速导弹,那么仅仅落后一秒就意味着你没有击中目标。


拉什说:“有很多传感器,不仅仅是防空系统,可能会为空中图像提供有价值的信息。但这些将根据具体情况决定,以免对用导弹击中导弹的延迟要求产生任何负面影响。”


他说:“我们的网络根据我们正在执行的任务有非常严格的延迟控制。我们不想破坏我们网络上连接它的任何东西,这是错误的。”


困难的部分

美国陆军已经做过这样的实验:空军的F-35战斗机和海军陆战队的G/ATOR雷达向IBC提供目标数据,IBC的算法将这些数据与其他来源结合起来,以精确跟踪目标。它还与美国海军讨论了测试中型散货船与舰队防空与导弹防御协同作战能力之间的联系。


拉什说:“我们已经完成了各种传感器的远足,而不是正式的和最终的集成。这证明了共享数字传感器信息的方便性,事实证明,一切都和我们想象的一样好。”


但实验并不是一种战斗准备能力,目前还没有时间将美国空军、海军或海军陆战队的传感器集成到美国陆军IBC中。事实上,目前还没有时间将美国陆军现有的所有防空和导弹防御系统整合到IBC中。


吉布森说:“我们的重点是让这个基线系统投入实战。基线系统不会被牺牲来试验任何可能发生的未来集成。”


那底线是什么?美国陆军目前计划将三种类型的雷达集成到IBC中:

众多但相对较短的射程(40-75公里)AN/MPQ-64哨兵;

距离较长(100公里),但爱国者电池使用的AN/MPQ-53和-65不太常见;

新的低层防空导弹防御传感器LTAMDS将取代爱国者雷达。


LTAMDS是第一款从一开始就与IBCS兼容的美国陆军雷达,而其他的雷达则需要改装。美国陆军少数的高功率AN/TPY-2雷达——只有10架在役,射程高达1000公里——用于远程、高空的萨德导弹防御系统呢?那陆基拦截器呢?作为美国自身反IBCM防御系统的一部分,美国陆军在运作陆基拦截器?


Rasch表示,在目前的五年预算计划(一直持续到2025年)中,尚无资金将THAAD或GBI与IBCS集成。(2022-2026计划仍在起草中,考虑到在COVID上花费了数万亿美元,五角大楼的支出可能会减少。)将现有系统连接到IBCS需要花费时间,金钱和大量技术。


首先,哨兵、爱国者、萨德和GBI的设计初衷并不是为了彼此共享数据。这意味着IBC必须跨多种不兼容的格式进行转换。


第二,IBCS要求提供大量现有雷达根本无法输出的数据。通常,雷达的输入是从固体物体(如飞机和导弹)上反射的无线电波;输出是软件对这些物体是什么、在哪里、在哪里以及可能去哪里的最佳猜测,这就是所谓的“轨迹”。IBC可以从多个雷达接收轨迹并进行比较。但如果它能从这些雷达中获取原始数据,并将所有数据集中到一个“合成单”中,那么它的工作效果最好,这个“合成单”能从多个来源获取最佳可用信息,并产生比任何一个雷达都更精确的结果,不管它有多好,都能独立完成。


第三,IBC不仅仅是共享数据:它还可以发送命令。它可以告诉网络上的雷达以何种方式查看,确保最大限度地覆盖危险区域和最小的间隙。它还可以决定哪种防空或反导武器最能消除特定威胁,给出目标数据,并命令其开火。


美国陆军新的IBCS防空和导弹防御网络的移动指挥所。


其他的军种可能不愿意让美国陆军系统那样控制他们的雷达,更不用说他们的武器了,尽管从技术上说这是可能的。拉什说:“对于所有的美国陆军雷达来说,这将是一个非常深入的整合层面,我们将从IBCS EOC(交战作战中心)控制这些雷达。虽然美国空军和海军陆战队已经证明他们可以与IBCS共享数据,他们可能不会那么热衷于让IBCS引导他们的传感器。”


即使对于美国陆军系统,IBCS软件也不能完全控制。人类仍然会决定是否开枪。这些算法虽然复杂,但还没有达到人工智能的水平,它们将建议对哪些目标使用哪些武器,但只有人类才能授权这些武器开火。现在,人类操作员可能会定义某些高压情况,在这种情况下,武器被预先授权发射,因为人类的反应速度不够快,无法应对:比如说,如果几十个超音速威胁同时到来。但是,计算机开火的标准是严格限制的,一个人将随时掌握控制权,有能力推翻消防命令。


Rasch说:“现在在系统中,没有免提模式,显然,这些算法可以很容易地开发出来,但它不在当前的计划中。”吉布森还说:“我无法想象我们的用户社区会到这样的地步:他们会让运营商完全放手。”


拉什说:“最终,我们将由IBCS通知防空兵作出交战决定。”


本文来源:圣斯沃茨


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