來源：防務快訊 作者：馮芒 錢寧

2020年8月31日至9月3日，美軍舉行了第二次先進作戰管理系統(ABMS)“跨域2號”演示試驗。本次演示試驗規模大、地域跨度廣，以均勢對手俄羅斯為假想敵，作戰空間擴展到太空和網絡空間域，可以說是一次真正意義上的全域作戰聯合演練。本次聯合演練對人工智能軟件、5G技術、新型傳感器及超高速武器等進行了測試，首次近實時地連接多個傳感器和多個射手快速探測并擊落來襲巡航導彈。

隨后，在9月中旬美國印太司令部開展的“勇敢盾牌”聯合軍演期間，同時進行了第3次ABMS演示試驗即“跨域3號”演示試驗。針對中美對抗場景，美聯合部隊開展了海上安全行動、反潛和防空作戰、兩棲作戰以及對島攻擊等演練。這次在美國本土以外開展的ABMS聯合演示試驗，測試了ABMS不受地理位置和平臺限制的指揮控制與信息共享的能力。

聯合演示試驗表明，ABMS項目在傳感器到射手的網絡互連、利用云共享信息、人工智能軟件輔助指揮決策等方面取得了較大進展，其中安全云（CloudONE）等部分ABMS技術與能力已可以投入部署應用。美軍已著手考慮在北美防空防天司令部、北方司令部和太空司令部部署第一批ABMS相關系統及技術。

在2020年9月召開的空軍協會年會上，時任美國防部長Mark Esper稱ABMS對未來針對俄羅斯和中國的作戰行動至關重要，并表示ABMS不僅是未來聯合全域指揮控制的關鍵，而且是全域作戰的新型作戰概念如“動態兵力運用(DFE)”的基礎。

1 研發背景及發展方向演進

ABMS最初是美國空軍為支持未來強對抗環境下的作戰而研發的新一代戰場監視與作戰管理指揮控制系統，將取代大型空中平臺E-3和E-8。美空軍早在2016年發布的《空中優勢2030飛行計劃》中就指出，隨著敵方遠程武器的不斷發展和殺傷性能的不斷增強，將極大地增加類似E-3這種大型作戰管理與指揮控制（BMC2）平臺的風險，這將限制其在對抗環境，特別是強對抗環境下的監視與作戰管理能力。報告首次提出了旨在奪取未來空中優勢的指揮控制領域重要項目——ABMS，構想通過采用多種傳感器平臺使能力分散化，確保在強對抗環境下的作戰管理與指揮控制功能。

2017年，美國空軍開始著手ABMS的規劃與探索工作，其最初的設想是以新系統替代E-3以提升探測、識別和跟蹤空中和海上威脅的能力，但之后轉變為開發一種能適應強對抗環境要求、生存能力更強的陸、海、空作戰管理系統。2018年4月，美空軍部在參議院軍事委員會聽證會上提出：E-8C的升級替換項目只是提供與原系統相似的功能，缺乏生存能力，無法滿足強對抗環境下的作戰要求，因此空軍將不再為其申請2019財年經費。2018年7月，聯合需求監督委員會（JROC）批準了《ABMS初始能力文件》。該文件描述了空中及地面目標指示的需求并明確ABMS將完成與E-3和E-8平臺相關的任務集并可能承擔戰區空中作戰控制系統的部分任務。同年12月美空軍正式終止E-8C后續升級項目。2019年1月空軍空戰司令部牽頭開展ABMS備選方案（AOA）工作，針對《初始能力文件》所確定的能力需求，對備選方案的作戰有效性、適應性、風險及全壽命成本進行比較分析，但這項工作至今未完成。美空軍前期開展的工作如圖1.1所示。

圖1.1 美空軍前期開展的ABMS工作情況

可以說，美空軍對ABMS最初的構想聚焦于構建一個具有強生存能力的分布式系統族，連接空中及空間的傳感器并對各種傳感器數據進行融合，提供更有效的空中與地面移動目標指示、多域作戰管理與指揮控制，并分階段以增量的方式逐步完成E-8和E-3退役并最終實現ABMS完全作戰能力。

之后，為適應美國2018年《國防戰略》及聯合全域指揮控制（JADC2）的要求，美空軍適時調整了ABMS的聚焦范圍和發展方向。在2019年4月的國會聽證會上美空軍宣布了ABMS的新愿景，即ABMS將作為一個多域指揮控制系統族以支持陸、海、空、天和網絡空間域的作戰，而不僅僅是取代E-3和E-8。ABMS將連接各域的每個傳感器和每個射手；將通過智能算法和可信網絡把情報和目標指示數據轉化為及時且可用于行動的信息，從而使指揮人員聚焦于決策；通過分層的感知與通信網絡確保強對抗環境中的可靠性和安全性。美空軍將對國防部、情報界以及商業界現有的及潛在的技術和平臺進行評估，綜合分析用于作戰和優先投資的各種備選項的能力并開發需求和標準，加速開展ABMS關鍵技術與產品的研發。美空軍還積極動員其他軍種參與ABMS項目。

2019年11月，ABMS被確定為JADC2的空軍解決方案以響應2019年7月聯合需求監督委員會備忘錄對全域指揮控制系統的需求。由此，ABMS由軍種新一代戰場監視與作戰管理指揮控制系統躍升成為實現JADC2的首要技術解決方案和核心支撐系統，最終目標是構建軍事物聯網并將每個傳感器實時連接戰場上的每個射手。

美空軍被聯合需求監督委員會任命為JADC2技術試驗的主要負責單位，負責定期組織各軍種及相關作戰司令部開展ABMS聯合演示試驗，測試新技術及產品，推進JADC2發展。

2 ABMS系統族的組成架構及相關產品

ABMS不是單一的一個系統，而是由硬件和軟件組成的具有開放體系架構的系統族，它將通過向聯合作戰部隊提供關鍵監視、戰術邊緣通信、處理、網絡以及作戰管理指揮和控制能力來支持未來大國競爭環境下的軍事行動，實現JADC2的愿景。數據、人工智能和機器學習是ABMS中最為重要的部分。美軍要求從系統研制的最開始，就把機器學習算法、人工智能和自動傳感器融合等技術應用于ABMS的指揮控制能力中。ABMS將有效支持指揮人員的指揮決策，縮短“觀察、判斷、決策、行動（OODA）”周期和殺傷鏈。ABMS將具有以下特點：

1)形成一個以網絡為中心的分布式多域作戰體系：通過網絡互連，對有人、無人空中及天基等各種傳感器獲取的數據進行融合，實現各域傳感器和作戰管理平臺的綜合一體化，使各種系統形成統一作戰能力。

2)具備自主、多域的信息融合能力，能將數據轉化為可供制定決策的信息：通過機器學習算法、人工智能和自動傳感器融合，快速處理和融合多域傳感器數據；對各域的威脅進行高度自動化的識別、分類、跟蹤以及目標選取；基于各域情報，生成實時多域共用作戰圖（COP）；利用自主技術將數據變為信息、再生成行動方案，實現部分決策的自主，加快指揮決策速度，縮短殺傷鏈。

3)抗毀和韌性：將利用多層次、安全、多通道的韌性通信等技術，構筑韌性、抗毀、可靠、結成聯邦的分布式網絡和信息生態體系。在單個節點受損后能夠自我修復并且信息能通過可選路徑進行傳輸，從而持續為作戰指揮官提供所需的全域態勢。

4)開放式的體系架構：能便捷集成新的傳感器、平臺及新的技術或能力。

美國空軍目前未制定ABMS的總體計劃以及正式的能力需求文檔（這一點受到美國國會及美國政府問責局的質疑），而是通過對實現聯合全域指揮控制（JADC2）所需的能力進行分解，確定了ABMS關鍵技術類別與產品。ABMS系統族的組成架構如圖2.1所示，其中包括數字體系結構、標準和概念開發；傳感器集成；數據；安全處理；連通性；應用；效果集成共7種技術類別和28種產品（參見圖2.1及表1）。隨著ABMS的發展，以上技術類別和產品可能會有所增減。

注：圖中英文名稱參見表1。

圖2.1 ABMS系統族的組成架構

美空軍高級官員表示，28種產品采用開源數據標準進行構建，以“ONE”為后綴以示它們對所有軍種都是開放的，并希望將所有系統集合（converge）在一起，作為“一個”系統之系統發揮作用。因此ABMS產品名稱后綴“ONE”應理解為“一個”或“同一”，而不是“1號”。為避免文字繁復冗長，表1中所有產品中文名稱后綴省略。

表1 28種ABMS產品

傳感器集成	連通
開放雷達系統（OpenRadarONE）	網關（GatewayONE）
移動目標指示模式（OpenMtiONE）	無線電臺（RadioONE）
多域傳感器架構（OpenIntONE）	Mesh網（MeshONE）
數據	多功能天線（ApertureONE）
多源數據輸入（FeedONE）	網關安全能力（CommercialONE）
元數據包裝器（WrapONE）	增強型Link16（Link16e）
數據（DataONE）	邊緣情報連通能力（NationalONE）
安全處理	應用
云（CloudONE）	人工智能探測與預測（AI/SmartONE）
數據移動方案（CrossDomainONE）	情報融合環境（FuseONE）
軟件開發平臺（PlatformONE）	多域共用作戰圖（OmniaONE）
部署與配置工具（AssistONE）	多域作戰管理與指揮控制（CommandONE）
邊緣云（EdgeONE）	效果集成
邊緣工作站（BoxONE）	任務數據（MissionDataONE）
邊緣筆記本（TabletONE）	智能武器（SmartMunONE）
智能手機（PhoneONE）	可消耗武器（AttritableONE）

2.1 技術類別

1) 類別0：數字體系結構、標準和概念開發

數字體系結構、標準和概念開發包括數字工程和分析、基于模型的系統工程，以及相關的分析和探索，這一類別產品支持其他六個類型產品或技術的開發。數字工程體系結構的開發包括各個安全級別的工具集、許可、數據等，以及數據管理、配置控制和安全/訪問管理等。

美空軍期望通過相關數字建模與仿真技術、標準開發工具和過程，描繪整個ABMS體系架構并測試它將如何在實際中運作。

2) 類別1：傳感器集成

傳感器集成涉及對來自軍用和商業衛星、飛機、地面雷達等傳感器的集成。該類別產品與技術包括采用開放架構的傳感器系統硬件和軟件，將采用政府標準，提供開放和可重用的能力；將使用開放接口實現兼容性和互操作性。

具體產品包括：

• 開放雷達系統（OpenRadarONE）：采用開放結構的雷達系統及測試床

• 移動目標指示模式（OpenMtiONE）：用于OpenRadarONE雷達的空中/地面移動目標指示（AMTI/GMTI）模式

• 多域傳感器架構（OpenIntONE）：適用于多域傳感器（如提供地理空間情報（GEOINT）、測量與特征情報（MASINT）等的傳感器）的通用開放式架構

該類別初期的研發重點是空中移動目標指示（AMTI）和地面移動目標指示（GMTI）雷達。

3) 類別2：數據

這一類別包括基于云的數據庫、數據輸入、數據包裝器（data wrapper）和數據管理，旨在提高聯合部隊的數據發現和信息共享能力。數據存儲在分布于各個域的基于云的數據倉庫中，通過訂閱發布的方式為美國防部的各類用戶提供服務。這些結構化和非結構化數據將被標記并利用人工智能算法進行分析和融合，為指揮人員提供輔助決策能力。

具體產品包括：

• 多源數據輸入（FeedONE）：來自政府和非政府信息源、基于云的數據輸入

• 元數據包裝器（WrapONE）：部署于CloudONE的自動人工智能元數據包裝器，用于分析、算法和數據融合

• 數據（DataONE）：基于云的可發現數據庫和數據管理器

4) 類別3：安全處理

安全處理包括支持全方位軍事行動、具有多級安全的硬件和軟件以及邊緣硬件，用于確保機密信息在共享的同時得到保護。將把“企業信息技術即服務”（EITaaS）擴展到所有安全級別（EITaaS是新的企業網絡以及核心信息技術服務模式）。開發多級安全（MLS）技術集是安全處理類別的關鍵。

具體產品包括：

• 云（CloudONE）：支持U、S/REL、S、SCI、S/SAR、TS/SAR等多種安全等級的全球云，用于開發、數據與應用

• 數據移動方案（CrossDomainONE）：在不同密級的網絡間無縫安全地移動數據的解決方案

• 軟件開發平臺（PlatformONE）：基于云的互操作軟件開發環境

• 部署與配置工具（AssistONE）：用于快速部署和配置安全處理設備及用戶設備的工具

• 邊緣云（EdgeONE）：邊緣戰術云，用于本地數據處理和應用,為邊緣戰術作戰人員提供服務

• 邊緣工作站（BoxONE）：可無縫訪問CloudONE或EdgeONE的邊緣工作站

• 邊緣筆記本（TabletONE）：可無縫訪問CloudONE或EdgeONE的筆記本

• 智能手機（PhoneONE）：可無縫訪問CloudONE或EdgeONE的智能手機

5) 類別4：連通性

將開發和部署視距和超視距通信網絡，以及可以將平臺轉換為數據節點、減少延遲、提供改進的抗干擾能力或其他提高通信設備速度和帶寬的技術，實現各種傳感器數據的及時處理并分發給戰術邊緣用戶和戰略級用戶。

具體涉及開放式軟件定義無線電及網絡、政府波形庫和寬帶多功能射頻系統的成熟化與集成，以及為利用5G網絡等商業技術和近地軌道衛星通信，開展相關集成以及標準的制定。

美空軍關注連通性的以下屬性：高數據速率、低延遲、增強的抗干擾性、低攔截率與低探測率特性、節點/連接的可擴展性等。該類別產品和技術將實現機對機連接，解決F-22和F-35戰斗機之間以及目前許多武器平臺之間無法實現機對機通信的問題。

具體產品包括：

• 網關（GatewayONE）：新型模塊化、開放式架構網關

• 無線電臺（RadioONE）：開放式軟件定義無線電臺

• Mesh網（MeshONE）：開放式軟件定義Mesh網

• 多功能天線（ApertureONE）：用于接收衛星通信數據的新型天線,支持通信、雷達、電子戰等多種功能

• 網關安全能力（CommercialONE）：提供通信網關安全加密能力

• 增強型Link16（Link16e）：具有韌性的增強型Link16

• 邊緣情報連通能力（NationalONE）：連接情報界與戰術邊緣遠程用戶，提供數據與情報

6) 類別5：應用

包括基于云的應用，用于處理和融合來自不同域的多個平臺的傳感器數據、將數據轉換為多域共用作戰圖（COP），并提供作戰管理與指揮控制（BMC2）功能。將為在多域作戰、地理分散的指揮控制人員設計、研發、演示開放接口應用及開放接口軟件開發工具包，包括人對機器和機器對機器（即將信息從決策者自動傳遞到預定平臺以采取某種行動）；獲取和處理跨域、多源的數據輸入。

具體產品包括：

• 人工智能探測與預測（AI/SmartONE）：采用人工智能和機器學習的探測和預測應用

• 情報融合環境（FuseONE）：基于CloudONE的多域情報與信息融合環境

• 多域共用作戰圖（OmniaONE）：基于云的多域共用作戰圖（COP），能顯示陸、海、空、天、網等各域的資產

• 多域作戰管理與指揮控制（CommandONE）：基于云的多域作戰管理與機器對機器指揮控制

7) 類別6：效果集成

該類別將集成射手及武器系統的打擊效果，涉及復雜環境下的網絡化武器的設計、開發、演示和集成。包括實現動態殺傷網的開放智能彈藥、實現作戰規模效應和分布式效果的低成本自主平臺（還可以執行數據中繼等功能）、通過實時更新任務數據文件提升電子戰系統的作戰性能。

具體產品包括：

• 任務數據（MissionDataONE）：基于云對任務數據文件進行實時更新，用于合成打擊

• 智能武器（SmartMunONE）：網絡化智能武器，能夠動態地重新分配第三方傳感器的任務

• 可消耗武器（AttritableONE）：多功能、可消耗武器

2.2 關鍵產品

1) 構建ABMS的核心基礎——CloudONE、PlatformONE和DataONE

（1）云（CloudONE）

CloudONE是ABMS的全球云（戰略云）。它采用了美空軍已建成并投入運行的一個用于多域作戰的云架構，它被美空軍視為“多域作戰專用互聯網”，是實現ABMS全域態勢感知的數據共享能力的關鍵基礎。CloudONE使用云基礎設施存儲和處理不同密級的涉密數據和非密數據。亞馬遜和微軟兩家公司負責提供CloudONE云計算服務。

目前美軍各軍種都接入了CloudONE，其他軍種、聯合參謀部和國防部長辦公室（OSD）已開始提供數據和應用程序以充實CloudONE。據2020年1月相關報道，SAIC公司將把美空軍及陸軍的約800個任務應用遷移到CloudONE中。美國空軍計劃未來將CloudONE接入美國防部的聯合企業國防基礎設施（JEDI），后者設計為國防部所有用戶提供單一的“通用云”。

EdgeONE是ABMS的邊緣戰術云，用于本地數據處理和應用,為邊緣戰術作戰人員提供服務。當與全球CloudONE的連接中斷時，EdgeONE將數據保存到用戶端；一旦重新建立連接，本地數據將自動更新至CloudONE。

（2）軟件開發平臺（PlatformONE）

PlatformONE是基于云的互操作軟件開發環境，本質上是一種基于云的平臺即服務（platform-as-a-service），同時提供快速、簡單的接入云端的方式（參見圖2.2）。

圖2.2 ABMS軟件開發環境組成圖

PlatformONE已被指定為美國防部的一項企業服務，利用微軟和亞馬遜現有的、經批準的云產品，為全國防部用戶提供DevSecOps環境。PlatformONE提供協作工具、網絡安全工具、源代碼庫、Artifact repositories、開發工具、DevSecOps即服務（DevSecOps as a Service）、Chat等軟件企業服務，這些服務將是CloudONE上受管理服務。

據美國防部首席信息官Dana Deasy稱，PlatformONE將使各軍種及國防部機構更容易地對應用進行升級。目前，PlatformONE上有超過45個空軍項目，其中包括F-35及地基戰略威懾(GBSD)項目組，其他軍種、國防部機構和民用機構也已開始使用PlatformONE。

PlatformONE已授予55家供應商基本訂購協議，未來將再增加25家供應商。用戶可以在30天內獲得服務、許可證和云服務。

（3）數據（DataONE）

實現聯合全域指揮控制，需要連接陸、海、空、天和網等域傳感器的數據并理解這些數據的含義。這涉及到了解由誰、何時、何地以及如何提交數據，從而真正實現一體化指揮和控制。這一切都必須在近實時的情況下完成，包括在對抗或拒止的環境中。而美國防部的大部分數據仍然是專有的，并存儲在相互隔離的煙囪式系統中。這成為實時信息共享的巨大障礙。

因此，美國防部需要有一個高度靈活、可擴展的通用數據平臺，該平臺可容納國防部的海量數據以及來自各軍種不種類型的數據。這些來自各個作戰域的數據將利用人工智能和機器學習進行融合，實現機器速度分析和實時態勢感知，從而迅速將正確的數據傳遞給正確的指揮官或作戰人員。

DataONE將實現這一通用數據平臺。DataONE是基于云的可發現數據庫和數據管理器。其前身是由美國空軍研究實驗室、空間與導彈系統中心以及空軍太空司令部共同建立的基于云的“統一數據庫（Unified Data Library）”。統一數據庫是一個存儲在云端的可擴展的空間態勢感知存儲庫，收集了軍事衛星等跟蹤數據，并按不同安全等級管理太空態勢感知數據的訪問、集成和分發，它提供了一個單一的門戶，允許不同安全級別的用戶訪問相應級別、經過融合的數據。

DataONE最終將包括美軍方所使用的各軍種傳感器數據及商用傳感器的涉密和非密數據，即包括天基、陸基、機載和海上等各類傳感器數據。用戶按授權訪問相應的數據。美軍其他軍種、聯合參謀部和國防部長辦公室已開始向DataONE提供數據。

據2020年8月的相關報道，除了傳感器數據，美空軍和太空部隊已開始將網絡傳感器數據添加到DataONE數據庫中，以創建全面的戰場圖像，支持全域作戰。在DataONE數據庫中加入網絡空間傳感器數據，將用于確定俄羅斯、中國及其他對手攻擊美國網絡的地點和方式。

未來DataONE將覆蓋陸、海、空、太空、網等各域傳感器的數據，從而有效支持美軍的聯合全域指揮控制。

2) 實現多域態勢感知與多域指揮控制的關鍵應用——CommandONE和OmniaONE

（1）多域作戰管理與指揮控制（CommandONE）

CommandONE是基于云的多域作戰管理與機器對機器指揮控制應用組件。該應用提供能夠滿足跨空、天、賽博空間及其他指定作戰域的作戰管理與指揮控制任務需求的應用層架構。它將實現以下能力：

• 提供對跨空、天、賽博任務集的指揮控制與作戰管理，支持和改進現有的戰區空中控制系統（TACS）（包括AWACS、JSTARS及控制與報告中心）；

• 根據指揮官的意圖提出適用的路徑選項、武器選配、傳感器布置和任務分配方案，完成聯合全域指揮控制任務；

• 運用海軍的協同交戰能力（CEC）/海上一體化火力防空（NIFCA）、陸軍的一體化防空反導作戰指揮系統（IBCS）等聯合能力和數據輸入，指揮和分配空軍的空空戰斗機任務；

• 在殺傷鏈中的“發現、鎖定和跟蹤（F2T）”環節快速分配武器，實現跨域目標配對；

• 具有彈性，支持部署到各戰略、戰役或戰術級節點上的作戰力量開展分布式作戰和云同步；

• 通過云實現在任意地點對數據的訪問，從而確保生存能力；

• 應用可配置，滿足作戰人員不斷變化的需求。

（2）多域共用作戰圖（OmniaONE）

OmniaONE是通過情報融合環境（FuseONE）實現的基于云的多域共用作戰圖（COP），能顯示陸、海、空、天、網等各域的作戰資源，類似于交通圖系統Waze和美陸軍的藍軍追蹤系統。它是實現多域聯合態勢感知及聯合多域指揮控制的關鍵應用。

3) 實現跨平臺通信與移動自組織組網——GatewayONE和MeshONE

（1）網關（GatewayONE）

GatewayONE是模塊化、開放式架構的新型網關,旨在實現跨平臺的轉換與通信，是由洛克希德·馬丁公司牽頭、諾斯羅普·格魯曼公司和霍尼韋爾公司共同研制的可編程無線電臺和天線系統。GatewayONE解決了F-35戰機的多功能先進數據鏈（MADL）和F-22戰機的機間數據鏈（IFDL）不兼容、無法通信的問題。利用GatewayONE，F-35和F-22戰機不需要進行物理改裝，也無需借助搭載戰場機載通信網絡（BACN）的E-11A或EQ-4B中繼飛機，兩者就能直接進行低探測率通信。

（2）Mesh網（MeshONE）

MeshONE是一種開放式軟件定義的移動自組織網絡（MANET），屬于高帶寬戰術邊緣網絡，為固定式、地面移動式、空中、海上等平臺以及步兵、無人機和無人地面車輛之間提供的連接能力。美空軍將與其他軍種共同建設MeshONE。該網絡將與各個域中的節點集成并根據需要與其他網絡連接，與商業互聯網類似，將有多個域與子網。

3 ABMS研發與項目管理

3.1 項目管理架構

由于ABMS不是傳統意義上的單一的大型采辦項目，涉及多種要素并包括現有的以及未來將研發的系統，項目集成及管理非常復雜。此外，要實現新型作戰能力，ABMS項目面臨許多關鍵技術的突破及技術集成的挑戰。在ABMS項目管理方面，美空軍除了設置了常規的采辦辦公室和項目執行辦公室，還設立了首席架構師及首席架構師集成辦公室，以加強對項目的橫向與縱向管理。ABMS管理架構如圖3.1 所示。

圖3.1 ABMS管理架構

其中，首席架構師是美空軍針對ABMS項目新設立的職位，由約翰?霍普金斯大學應用物理實驗室國家安全分析主管Preston Dunlap擔任。其職責包括：①負責牽頭開展頂層分析并確定ABMS的總體設計，定義接口和標準以確保跨域互操作性；②確定集成到ABMS中的技術，實現整個作戰環境和戰斗域的橫向和縱向集成；③負責與相關軍種級司令部和采辦項目進行協調，以確保與ABMS開發保持一致。

首席架構師集成辦公室則負責協調項目執行辦公室和其他機構的ABMS開發工作，包括開展ABMS演示和原型設計。

3.2 采辦策略

ABMS項目資金主要用于作戰概念開發與演示、軟硬件的開發和集成。采辦重點在于獲取開放、可用、可部署和可重新配置的能力，以便在跨多個域的多個系統上安裝或使用。該項目將充分利用各軍種、機構、實驗室和工業界合作伙伴正在開發的項目和新興技術。

ABMS硬件的開發基于持續集成和交付增量式的能力改進，強調開放和模塊化的系統從而能夠快速交付和廣泛部署；ABMS軟件將采用DevSecOps方法與多個合作伙伴聯合開發與部署，其重點包括開放和可重用的軟件、部署在云上以利于擴展和數據管理以及網絡彈性。

2019年美空軍決定不將ABMS作為重大國防采辦項目（MDAP）來采辦。ABMS項目不再遵循傳統的按年實施的采辦里程碑方式以及制定五年基線的技術發展路線，而是以四個月為周期進行螺旋迭代和演示試驗，縮短合同簽訂周期，快速交付新能力，以最終實現聯合全域指揮控制的核心能力。

ABMS聯合演示試驗由作戰司令部主辦并設計作戰想定，各軍種的作戰力量實際參與到ABMS技術與產品的測試；不僅使廣泛的作戰用戶直觀地看到相關技術的作戰效果，同時也對ABMS相關技術或產品進行了初步作戰測試。

此外，對于ABMS的7種技術類別以及28種具體產品的研發，美空軍不再采用過去由一家主承包商牽頭整個ABMS項目的方式，而是廣泛向業界征尋新技術或解決方案，吸引眾多國防承包商和商業公司參與競爭；通過演示驗證，對參選產品或技術進行測試，從中擇優。

截至2020年11月，美空軍在不到一年的時間內，已分5批授予了93家公司“不確定交付日期/不確定交付數量”(ID/IQ)合同（注：美國防部用于快速技術采購的標準合同）。每個供應商的最低合同金額為1000美元并在五年周期內有機會獲得高達9.5億美元的總合同額。在數據分析、機器學習和人工智能方面擁有專長的商業公司是ABMS合同授予的重點關注對象。

ABMS供應商不但包括傳統的國防承包商，如洛克希德?馬丁公司（獲得了全部7類技術的相關合同）、雷聲公司、波音防務系統公司、BAE系統公司、L3哈里斯公司、通用原子航空系統公司、科學應用國際公司(SAIC)等，以及知名IT公司，如微軟公司、亞馬遜網絡服務公司、戴爾技術等，還包括在大數據分析、人工智能、機器學習、傳感器融合、建模仿真等方面有建樹的中小型企業和初創公司，如數據分析公司Palantir、Anduril Industries公司等，它們囊括了各個相關技術領域的精英團隊，將提供實現JADC2概念的前沿技術及最佳解決方案。

美空軍通過將整個項目開發分成較小的增量，由多個承包商更頻繁地競爭合同來促進創新和技術擇優；通過使用可負擔的商用產品及最佳商用實踐來降低成本和技術風險，加快項目進度；通過聯合演示驗證，測試相關技術及產品的作戰有效性，從而選定先進且“在作戰上可行”的技術及產品，確保項目質量。

3.3存在的問題及面臨的風險

美空軍自2019年調整ABMS發展方向之后，未對2018年經聯合需求監督委員會批準的《ABMS初始能力文件》進行更新；至今未完成應在2019年夏季提交的ABMS備選方案，而該備選方案是美軍國防采辦項目的重要文件，美空軍需通過對備選方案的分析來全面定義ABMS。

根據美國政府問責局在2020年4月發布的評估報告，目前美國空軍確定了較為寬泛的ABMS能力需求及七個技術類別和相關產品，但未制定ABMS的總體計劃與開發時間表、缺乏正式的需求文檔以及成本估算和可負擔性分析，該項目在進度延遲、成本超支和集成問題上面臨風險。

4 聯合演示試驗

美軍分別于2019年12月、2020年8底至9月初開展了2次ABMS聯合演示試驗，并在9月中旬美國印太司令部開展“勇敢盾牌”演習期間同時進行了第3次ABMS演示試驗。聯合演示試驗從最初的少量平臺及作戰單元參與的小規模演練，提升到多平臺、多個作戰司令部參與、分散地域的大跨度演練，以及美國本土外的大規模聯合演練，以更真實地測試ABMS應對不確定的復雜作戰環境下的適應性及有效性。

4.1首次演示試驗——實現多軍種無縫連接及態勢共享

首次ABMS聯合演示試驗于2019年12月16～18日在美國佛羅里達州埃格林空軍基地舉行，由美國北方司令部牽頭，其作戰想定是防御針對美國本土的巡航導彈攻擊。美空軍與陸軍、海軍、特種作戰部隊及工業界相關人員參演，涉及平臺包括現有的空軍和海軍的飛機、海軍驅逐艦、陸軍防空傳感器和火力單元以及商用天基傳感器和地面傳感器。由洛克希德?馬丁公司研發的陸軍“高機動火炮火箭系統”（HIMARS）等作為“射手”參加了ABMS演習。

演示試驗中，由QF-16靶機模擬的一枚來襲巡航導彈被探測到后，通過新型軟件、通信設備和Mesh網絡，威脅信息被迅速傳送給部署在墨西哥灣的“托馬斯?哈德納”號驅逐艦、空軍的2架F-35A戰斗機和2架F-22戰斗機。同時接收信息的還有海軍的2架F-35C航母艦載機、陸軍的一支高機動火箭炮部隊、地面特種作戰部隊以及埃格林空軍基地的指揮官。演示的相關現場情況見圖4.1-圖4.3。

圖4.1美國第6特種作戰中隊士兵使用平板電腦上傳坐標

圖4.2 AC-130U武裝攻擊機的演示信息

圖4.3 作戰專家在“托馬斯?哈德納”號驅逐艦的指揮信息中心執行“戰斧”任務

美國防部高層領導人在測試指揮控制中心實地察看了實時數據的輸入輸出，以及來自平臺和人員的信息跨空、陸、海、太空等作戰域同時流動，這些信息分別來自飛機、衛星以及移動中的海上和地面部隊，為作戰人員提供共享的態勢更新。

本次演示試驗對ABMS的28種產品（技術）進行了測試，據相關報道，28種產品中有26種表現符合預期。取得的部分進展如下：

1)新型“網關”GatewayONE成功地實現了美海軍和空軍的F-35與空軍F-22戰斗機的直接通信和信息共享。這是此次演示試驗的一項關鍵性突破。

2)首次演示了指揮人員通過CloudONE訪問機密級、基于云的作戰管理與態勢感知應用；測試了DataONE。

3)Silvus技術公司提供的移動自組網絡（MANET）無線電系統即MeshONE實現了在一個對抗環境中的ad hoc網狀網組網。

4)太空探索公司（SpaceX）的商用“星鏈”（Starlink）衛星系統成功地直接連接AC-130武裝攻擊機。

聯合演示試驗中，空軍F-22戰斗機接收到來自“星鏈”衛星和AC-130武裝攻擊機及其他節點的輸入信息并將這些信息發送給海軍的F-35戰斗機。

4.2 第二次演示試驗——基于安全云的多域態勢共享及基于人工智能的指揮控制應用

4.2.1 概況

第二次ABMS演示試驗原計劃在2020年4月舉行，由于新冠疫情推遲至8月底。本次演練跨越了從佛羅里達州埃格林空軍基地到內華達州內利斯空軍基地，從亞利桑那州海軍陸戰隊尤馬試驗場到新墨西哥州陸軍白沙導彈靶場等30個不同地點和4個國家試驗靶場，北方司令部、太空司令部、戰略司令部等3個作戰司令部、65個政府團隊、約1500名軍事人員以及70個工業界團隊、35個軍事平臺參加了本次演習。

本次演示試驗的想定為俄羅斯侵犯了美國海外利益，為此美軍采取威懾軍事行動。隨著局勢的迅速升級，俄羅斯首先采取了網絡攻擊，接著在太空域干擾美國通信和圖像衛星并對其進行激光干擾，最后從空中和海上對美國本土發射多枚常規巡航導彈。美軍探測和挫敗干擾美國太空行動的攻擊，并探測和擊落模擬的來襲俄羅斯巡航導彈。

此次演示試驗分為四個階段。第一階段側重于早期癥候與警告，這一階段由情報機構牽頭。在第二階段，重點是確定敵方“紅色”武器裝備的行動（如“俄羅斯”轟炸機和艦船在哪里移動），并弄清楚他們的意圖。第三階段聚焦于“俄羅斯”模擬巡航導彈的攻擊，對其進行探測、識別、跟蹤并與之交戰。第四階段的關注重點是基于“敏捷作戰運用”作戰概念，在全國各地進行藍軍兵力調動。

美空軍在馬里蘭州安德魯斯聯合基地設立了一個臨時控制中心，該控制中心是本次演示試驗的作戰中心和融合單元（見圖4.4）。實彈演習的主戰場在白沙導彈靶場，充當敵機的美空軍轟炸機發射了六架BQM-167無人靶機以模擬俄羅斯巡航導彈（見圖4.5），由現有傳感器和新型傳感器所組成的分布式傳感器網對來襲導彈進行探測、跟蹤、識別，這些傳感器包括AN/MPQ-64“哨兵”導彈預警雷達、新型聲學和無人值守的地基傳感器、集成雷達和光電紅外攝像機的新型傳感器塔臺、火控雷達原型系統（見圖4.6）等。威脅目標數據被傳輸到CloudONE，再傳輸給相關作戰單元。嵌入人工智能的應用對來襲目標進行精確識別和跟蹤，并在很短時間內為指揮官提供摧毀目標的備選方案以輔助指揮決策。多個武器系統對來襲巡航導彈進行了攔截，包括美海軍艦炮和陸軍榴彈炮發射了新型超高速射彈，一架F-16、一架MQ-9無人機和一個地面系統分別發射了近距空對空導彈AIM-9X。天基寬帶互聯網、5G移動網絡、移動自組網（MANET）等提供了網絡連通。（注：美軍未公開有關網絡及太空攻防的具體情況）

圖4.4 在安德魯斯聯合基地控制中心，美國空軍人員監視計算機以支持ABMS演示試驗

圖4.5 美空軍BQM-167無人靶機模擬俄羅斯巡航導彈

圖4.6 在白沙導彈靶場的火控雷達原型系統

4.2.2演示試驗取得的進展

1）指揮控制

（1）多域情報融合（FuseONE）、多域共用作戰圖（OmniaONE）、多域作戰管理與指揮控制（CommandONE）等多個ABMS應用發揮了重要作用。其中，多域作戰管理與指揮控制應用是本次演示試驗最為關鍵性的技術突破之一，該應用通過Link16網絡給戰場上的戰術用戶發送命令。

有五種備選OmniaONE產品接受測評，它們都采用了由國防部開發的即插即用操作標準。其中一種是Anduril Industries公司的Lattice軟件系統。該系統是一個開放的、可擴展的軟件平臺，能融合不同系統提供的各種類型的傳感器數據，利用機器學習和計算機視覺來處理這些信息，并生成分類目標（如本次演示試驗中的來襲巡航導彈）及其軌跡，為指揮人員提出告警，輔助指揮決策。

人工智能探測與預測（AI/smartONE）應用也接受了測試，它利用人工智能為作戰人員提示OmniaONE中可能有用的信息，輔助作戰人員決策。

（2）測試了美國防高級研究計劃局開發的適應性跨域殺傷網（ACK）和用于異構電子系統的體系技術集成工具鏈（STITCHES）。

適應性跨域殺傷網是一種用于任務指揮官的新型決策輔助工具，幫助指揮官快速識別和選擇在組織范圍內和跨組織邊界內分配和重新分配任務的資產。該工具可以幫助用戶選擇跨域傳感器、打擊武器和支持元素，以實現對目標的預期作戰效果。其作戰概念如圖4.7所示。

圖4.7 DAPAR適應性跨域殺傷網（ACK）

在ABMS演示試驗中，適應性跨域殺傷網被用于防空場景，其決策輔助軟件分析了形成跨域殺傷網的數千種方案，并向任務指揮官推薦了殺傷鏈的資源和最佳的指揮控制備選方案。該軟件將被選定的方案發送到指揮與控制事件管理應急響應應用程序（C2IMERA）和地基復合跟蹤與分類（CTC）集成火力控制系統，該系統利用Link16數據鏈路上的自動消息和機器對機器提示，緊急出動戰機并攔截來襲巡航導彈。

這種分布式火力控制的機器對機器通信是由STITCHES集成工具鏈實現的。STITCHES是一種快速軟件集成工具，專門設計用于通過在系統之間自動生成極低延遲和高吞吐量中間件來快速集成跨域的異構系統，而無需升級硬件或破壞現有系統軟件。

（3）沉浸式智慧公司（Immersive Wisdom）的實時3D地理空間協作平臺為地理上分散的指揮人員提供沉浸式聯合多域指揮控制支持（如圖4.8所示）。

圖4.8 在安德魯斯聯合基地，戴著虛擬現實裝置的美空軍人員在操作沉浸式智慧公司的3D地理空間協作平臺

該3D虛擬現實地理空間協作平臺集成了DataOne和人工智能探測與預測（AI/SmartONE）應用，以及Vricon公司的高精度3D地理空間數據。

它為分布在4個遠程站點（包括3個空軍站點，1個海軍站點）的參演人員提供一個實時同步的3D虛擬工作空間。通過國防部的保密IP路由網（SIPRNet），參演人員在該空間中利用實況3D地圖、圖像和來自DataOne的實時航跡及陸海空天等多種傳感器數據，協同開展實時目標確定（targeting）和指揮控制。集成到該平臺的AI/SmartONE應用提供人工智能探測和預測能力以輔助作戰人員決策。

Ghost Robotics無人值守移動傳感器提供的實時位置、地點信息（PLI）和視頻被集成到該3D虛擬環境中，用于“敏捷作戰運用”的安保。該軟件還安裝在蘋果IPAD上，支持多人實時協作。

2）傳感器

（1）通用原子航空系統公司的一架MQ-9無人機所裝載的Lynx合成孔徑雷達（SAR）成功實現了對模擬地面巡航導彈發射車等目標的探測、跟蹤和目標數據傳輸，該無人機與一架裝有MQ-9 Lynx視頻SAR的“空中國王”有人駕駛ISR飛機協同，提供全天候移動目標監視能力。另一架“空中國王”飛機則運用海上廣域監視模式對模擬艦艇目標進行搜索并提供跟蹤數據。

MQ-9無人機將傳感器數據輸入機載視覺人工智能邊緣處理器及分布式組網軟件，對目標進行自主識別和分類并將目標數據分發給其他系統，成功地驗證了EdgeONE和AI/SmartONE技術。

（2）通用原子航空系統公司的一架增程型“灰鷹”（GE-ER）無人機利用ESM多域傳感器架構（OpenIntONE）的傳感能力和“鷹眼”遠程SAR對威脅目標進行搜索，并在探測和定位到目標后，發射和控制所搭載的ALTIUS-600空射無人機（一種可消耗武器），后者對威脅目標源進行最終識別。

3）通信網絡

（1）天基寬帶互聯網：“星鏈”衛星連接了一批空中和地面設施，其中包括一架KC-135加油機，并在飛機飛行過程中對整個網絡性能進行測試。目前“星鏈”已有890余顆在軌衛星，將為美軍在全球范圍內在任何時間提供穩定的天基寬帶互聯網通信能力。

（2）5G移動網絡：美國電話電報公司（AT&T）利用無人機在白沙導彈靶場提供5G網絡連接（見圖4.9）；部署在空軍基地的新型遠征5G塔臺傳輸海量實時演習數據。高速5G移動網絡將數據以機器速度傳輸到云端，幫助縮短殺傷鏈。

圖4.9 AT&T公司技術人員利用無人機為第二次ABMS演示試驗提供5G網絡

（3）移動自組網（MANET）：Persistent Systems公司的移動ad hoc 組網技術參加了演示試驗。在內利斯空軍基地，該公司的波型中繼MANET平臺無縫地連接戰略護航隊（strategic convoys）與步兵、傳感器、車輛和其他支持設備，實現了移動指揮控制能力；在白沙導彈靶場，利用其云中繼邊緣擴展能力，將經過處理的傳感器數據傳輸給DataONE；在安德魯斯空軍基地，為全域作戰中心的人員提供了直接連通戰術邊緣步兵的雙向通信通道。

Silvus無線電實現了在不需要互聯網連接的情況下對遠程無人駕駛車輛的本地控制，并連接內利斯空軍基地和巴克利空軍基地兩個地理上分散的網狀網；將Ghost Robotics V60機器狗、沉浸式智慧公司的軟件套件和作戰人員集成到一個網狀網中，在提供網絡連接方面發揮了關鍵作用。

（4）通信中繼：通用原子航空系統公司的MQ-9無人機搭載Rosetta Echo先進載荷（REAP）GatewayONE通信吊艙，連通了Link16和Silvus MeshONE網絡，實現了演示區內的空中和地面平臺的無縫連接。

4）武器

（1）由陸軍榴彈炮發射的新型超高速射彈成功地擊落了一枚模擬巡航導彈。該新型射彈由美海軍和陸軍聯合研發，其飛行速度為5馬赫，可以用陸軍M109 155毫米榴彈炮和海軍艦載火炮發射。該新型超高速射彈價格低廉，能夠為未來的基地防御和國家防御提供有效的點防御能力。

（2）美空軍第556測試評估中隊的MQ-9無人機發射近距空對空導彈AIM-9X并成功地擊落了模擬巡航導彈目標。在演示試驗中，第556測試與評估中隊的作戰單元和無人機地面駕駛艙連接到ABMS網絡，使MQ-9無人機與機組人員獲得及時、準確的巡航導彈目標信息，并跟蹤瞄準巡航導彈目標。

圖4.10 美空軍第556測試評估中隊的一架攜帶AIM-9X導彈的MQ-9無人機

本次更大規模的演習試驗對多種新型武器裝備及技術進行了作戰測試，整合了更多的殺傷鏈、更多的傳感器，并聚焦作戰指揮控制。實現了分布式傳感器的數據通過CloudONE傳輸給相關作戰單元；驗證了ABMS在地理上分散的部隊之間即時收集和融合數據的能力；展示了ABMS基于云的多域態勢感知的數據共享能力以及人工智能軟件輔助指揮官決策的能力；實現了指揮人員從“邊緣”設備如手持平板電腦或手機獲得與指揮中心完全相同的指揮控制功能（包括以安全的方式訪問機密級數據）；利用數據通過4G和5G網絡以及云計算將“殺傷鏈”由幾分鐘縮短到幾秒鐘。本次聯合演示試驗表明ABMS項目取得了較大進展，可以說是該項目研發的一個里程碑。

4.3 第三次演示試驗——完成美國本土外的大規模聯合演練

4.3.1 概況

第三次ABMS演示試驗與2020年9月14日至25日印太司令部開展的“勇敢盾牌”演習同時舉行，這是ABMS首次在海外作戰司令部的作戰演習中進行集成和試驗。

本次“勇敢盾牌”演習橫跨夏威夷、關島和馬里亞納群島，約1萬1千名美空軍、陸軍、海軍和海軍陸戰隊人員、100架飛機及航母、巡洋艦等艦船參演。通過對海上、空中、陸地和網絡空間中的單元進行探測、定位、跟蹤和交戰，美軍聯合部隊開展了海上安全行動、反潛和防空作戰、兩棲作戰以及其他復雜作戰的演習，還演練了監視、目標及其他數據在各軍種間的傳輸。

演習中，針對中美對抗的場景，美軍利用海軍和空軍飛機、多艘巡洋艦和一艘快速攻擊潛艇的聯合火力擊沉了退役的美海軍護衛艦。美海軍巡洋艦還利用海軍陸戰隊提供的目標數據，用一枚“戰斧”巡航導彈攻擊了關島附近的一座島嶼。

圖4.10 “勇敢盾牌”演習中的“羅納德?里根”號航母(CVN 76)、“美國”號兩棲攻擊艦(LHA 6)、P-8反潛巡邏機、第5航母艦載機聯隊的E/A-18G電子戰飛機和FA-18E戰斗機、美空軍F-22戰斗機和一架B-1B轟炸機等武器裝備

4.3.2演示試驗取得的進展

印太司令部聯合部隊的不間斷通信是本次演習的一個關注重點。演習中空軍人員與海軍航母戰斗群的戰斗機和指揮控制設備等進行了通信；利用一個多架飛機組成的編隊與其他飛機“通話”并在戰場上對它們進行引導。

部署在夏威夷的KC-46加油機安裝了多個ABMS云網絡共享應用，作為一個前沿節點與夏威夷之外的F-22戰斗機及一架C-17運輸機聯合，實現了在廣闊區域的聯合作戰并增強了網絡數據共享能力。

此次演示試驗使用了不同的ABMS備選產品連接前方多域作戰中心（MOCF）的聯合力量。前方多域作戰中心負責協調競爭或拒止環境下的情報、監視與偵察（ISR）、火力、維持、移動/機動等聯合行動，設有一個由各軍種代表組成的聯合火力單元，該中心與多域特遣部隊、航母戰斗群以及空軍的各站點相連。

根據早期演示驗證的設計，前方多域作戰中心將集成從前沿傳感器、LEO衛星和其他實驗軟件接收相關數據的新能力，以加速在戰術邊緣的對抗環境中的決策進程。但受疫情限制措施的影響，只在多域作戰中心部署了軟件，該軟件與現役的系統一起發揮了作用。

一種AMBS應用軟件實現了部分作戰過程的自動化，如自動提取空中任務指令（ATO）中的信息，告知飛行員何時應該與加油機會合加油并推薦飛行路線。另一個應用為指揮官顯示可供儲備資源以及起降飛機的各基地的實時狀態，并能輔助指揮官決策如何在設施受到威脅或缺乏正式基礎設施的地區部署兵力。

演習中展示了指揮與控制事件管理應急響應應用程序（C2IMERA）如何集成來自大量傳感器的數據并為司令部基地的指揮官以及小型前沿作戰基地（FOB）的指揮官提供戰場態勢感知，表明已具備指揮控制“敏捷作戰運用”的能力。C2IMERA用于固定基地和遠征基地的聯隊及聯隊級以下的指揮控制，支持聯隊指揮官跟蹤基地資源、管理事件并提供實時COP，使指揮官掌握平時與戰時的態勢感知；用于計劃制定、兵力運用、應急管理、指揮控制監控。

“敏捷作戰運用”是2017年美國太平洋總部空軍司令部提出的，當時北朝鮮頻繁地試射新型彈道導彈，中國在南中國海建立軍事設施，俄羅斯在該地區部署并出動更多的遠程飛機，為此美空軍提出了這一在拒止及反介入區域維持戰斗行動的作戰概念。敏捷作戰運用將作戰行動從少數大型基地分散到中途機場（如民用機場）或設施較少的邊遠地區，從而拓展戰斗及前沿基地的選擇范圍，提升危機或沖突中的快速機動與反應能力，同時減少敵方集中火力打擊的風險。敏捷作戰運用包括適應性基地部署、空中部隊的戰役機動、受保護的指揮控制、任務式指令等要素。

5 ABMS后續發展計劃

在2021財年（2020年10月1日至2021年9月30），美空軍將開展以下ABMS研發及測試工作：

1)硬件方面：繼續開發機載網關技術并安裝到XQ-58 Valkyrie無人機上；研制用于KC-46加油機的網關硬件；開展雷達試驗床首次測試；將多層次安全平板擴展到其他安全等級；對用于無連接或不利條件下作戰的邊緣處理硬件開展首次作戰測試；開展寬帶無線電和孔徑雷達的實驗室測試；開展易消耗飛機的傳感器載荷的初步設計；基于新興技術及作戰需求，開發和集成其他相關技術。

2)軟件方面：繼續開發用于數據處理、數據融合、COP與BMC2的基于云的工具并開展小規模部署和測試；繼續開展網關測試，包括新波形升級；繼續在一個多層次的安全平板（multi-level secure tablet）上測試軟件工具和云訪問；基于新興技術及作戰需求，開發、部署和擴展其他相關軟件等。

3)演示試驗方面：計劃于2021年1季度在歐洲戰區開展第四次ABMS演示試驗，相關ABMS軟件及技術將集成到歐洲的空戰中心。期間將測試ABMS軟件，加快傳感器數據向歐洲戰區中各類“射手”的傳遞速度。該次演示試驗將由美國歐洲司令部主導，北約盟國參加。美空軍期望通過將ABMS引入歐洲，使其盟國不僅通過聯合全域指揮控制頂層網絡與美軍互連，還能融入聯合全域指揮控制的概念開發及規劃，從而在聯合全域指揮控制中發揮作用。

注：原文來源網絡，文中觀點不代表本公眾號立場，相關建議僅供參考。

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