【航展归来】现代战争“大脑”的进化与未来

文摘   2024-11-20 07:00   湖南  

从C4ISRK到JADC2:
现代战争“大脑”的进化与未来

 

罗晴秋

悟空研究院院长

中国指挥与控制学会(CICC)高级会员

中国空间科学学会(CSSR)地球科学专委会委员


刚刚闭幕的珠海航展,向世界展示了我国新时期军事变革和建设的新成就、新进展,陆、海、空、天、电、网“六维一体”的新质战斗力全面形成,真所谓“全球唯二”,令国人倍感振奋和自豪。
在航空航天馆主厅显著位置,有一面“C4ISRK”背景墙,上书“拥抱体系、制胜时代”。作为多届观展、参展人,我和大家来聊聊这个缩写背后的历程:从C4ISRK到JADC2,它们是如何定义战争并塑造未来战争的?
C4ISRK:战场指挥的“操作系统”

“C4ISRK”是什么?C4ISRK是一个军事学术语,是美国国防部、国防工业基地(DIB)、美国情报机构等经常使用的缩写,由C2(Command指挥、Control控制)演化而来,由“指挥(Command)、控制(Control)、通信(Communications)、计算机(Computers)、情报(Intelligence)、监视(Surveillance)、侦察(Reconnaissance)和打击链(Kill Chain)”的英文首字母构成。
美军于1996年6月“C4ISR ITF集成架构小组”颁布《C4ISR架构框架版本1.0(CISA-0000-104-96)》。作为美军作战指挥的大脑和神经系统,你可以想象这是一个“全能司令部”,不仅能接收情报,还能下达指令、安排行动,确保信息流动顺畅,是一套将情报收集、决策制定和火力打击整合起来的“巨系统”,通过强大的信息网络和实时数据共享,确保指挥官可以精准、快速地掌控战场局势,实现“信息驱动战力”。

这个系统是美国1962年组建的战略指挥控制系统,当时主要目的是应付核大战,所以在没有经过总体论证和整体设计的情况下,就匆匆忙忙地把各军兵种及国防部的现有系统和设备拼凑在一起,组成了最初的战略C3I系统。由于没有设立专门的管理机构,加上数据格式不统一,互连互通有困难,所以直到70年代初还是一个松散的联合体。之后,经过统一管理和规划,并改造了计算机等关键设备,统一了数据格式并实行了标准化,才使该系统处于良好的运行状态。
1991年海湾战争中,美国启用了这套系统,在海湾发挥了重要作用,但也暴露了兼容性差、互通性和信息共享能力差和设备老化等缺陷。战争结束后,经过大规模更新和改进,成为如今的C4ISR系统。类似的词还有C4ISTAR,增加的两个字母指代目标定位(Target Acquisition);C5ISR,增加的一个字母C指代作战系统(Combat Systems)。
C4ISRK通过信息化技术,把战场上的感知能力、指挥能力和打击能力整合到一个网络里,让作战行动更加高效精准。比如,卫星侦察发现敌方目标,情报迅速传递到指挥部,指挥官通过实时数据制定作战计划,最终下令精确武器进行打击。整个流程如同“流水线”,让战争更快、更智能。构建一个这样的巨系统,需要融合系统科学与技术、通信技术、计算机科学与技术、管理科学与工程等门类的交叉学科。

2014年,依托于国防科技大学信息系统工程重点实验室,中国指挥与控制学会成立了C4ISR理论与技术专委会。2024年4月17日–18日在伦敦举行的第11届C4ISR全球会议,聚焦在所有作战层面利用可操作情报,探讨主题有:五大领域有效C4能力;在多域环境中处理、利用、传播;未来C4ISR架构——从国家到政府间层面;战术层面和边缘处理;从当代冲突观察当前计划和未来概念等。
C4ISR的演进趋势:从冷战时期的初代C4I到今天的C4ISRK,这个系统经历了几次关键升级:
  • 冷战时期-C4I:主要依靠人力情报(HUMINT)和有限的技术支持(无线电和雷达)等简单设备,信息传递效率低,各军种间几乎无法协同。

  • 数字化战争时代-C4ISR:20世纪90年代,技术的进步让计算机和数字通信设备成为主力,C4ISR开始成型,它引入卫星侦察、实时通信等先进技术,大幅提升了情报和指挥效率,形成了更加全面的情报与监视能力。具有互联网连接、服务器和工作站的指挥和控制站,可与附近的地面车辆、飞机和步兵交互,收集有关环境的信息。这一阶段,指挥链条变得更短,打击精度大幅提高。

  • 全面整合-C4ISRK:高精度武器的出现催生了“Kill Chain”(打击链)的概念,不仅能“看”和“听”,还能直接控制打击流程,从目标识别到毁伤评估一气呵成,使得从目标侦察到打击评估形成闭环,将信息优势转化为实际作战能力,为现代战争奠定了基础。

  • 走向智能化-C5ISRK开始融入人工智能和自动化技术,使用AI优化情报分析、提高指挥响应速度;加入“能力评估”(Capability),让系统能动态分析己方与敌方的资源与战斗力,比如武器储备、部队状态等,具有互联网连接、服务器、工作站和网络安全防御(例如Linux系统强化安全软件或自加密存储驱动器)的指挥和控制站,支持附近地面车辆、飞机和步兵的情报、监视和侦察活动,这也是向JADC2过渡的基础。

  • 广域融合-C6ISRKC6ISRK更强调“协作性”(Collaboration),支持多国联合行动,它在体系中引入开放的通信协议,让各国部队在协同作战时能够实时共享情报。它更多是军舰上的作战信息中心,配备互联网连接、服务器、工作站和网络安全防御系统,所有这些都支持防御系统,例如宙斯盾作战系统等。

本质上,无论有多少新技术、学科或实践被添加到框架中,C2都是将这些进步结合在一起的核心。C4ISR、C5ISR和C6ISR只是指挥和控制基本原则的扩展。指挥和控制一国武装部队的基本行动可能永远不会改变,只有执行指挥和控制的流程和系统将继续发展。C4ISRC5ISRC6ISR之间唯一真正的区别是在C2框架中分别添加了与计算机、网络防御和作战系统相关的设施、设备、人员和程序。

JADC2:“下一代战争”的超级大脑

JADC2(Joint All-Domain Command and Control),直译为“全域联合指挥与控制”,它是美军为“下一代战争”打造的新型作战体系,是C4ISRKK的智能化和全域化升级。如果说C4ISRK是一个现代化的“操作系统”,JADC2就是这个系统的云端升级版。它主要针对的任务目标是中国和俄罗斯等大国——通过反介入/区域拒止(A2/AD)能力试图限制美军的全球投送能力。

JADC2的核心思想是打破传统军种的“数据孤岛”,让陆军、海军、空军、太空军和网络部队无缝协作,统一到一个超级联网系统里,比如,以前空军得到的情报可能需要传给陆军后再由陆军指挥部处理,但在JADC2体系下,这些数据可以实时分享,甚至直接让一线部队或无人机自主决策,实现信息即战力”。
JADC2的针对性:

  • 应对大国竞争:JADC2通过多域协同和动态决策,突破A2/AD屏障。例如,如果某海域被封锁,JADC2可以整合空军、无人机和网络力量快速找到突破口。

  • 多域战与混合战:战争已经不局限于传统战场,网络攻击和太空威胁正在崛起。JADC2将网络防御、太空侦察等能力纳入统一指挥框架,确保在这些新领域拥有竞争优势。

  • 非对称战争:在应对小型武装组织或恐怖主义威胁时,JADC2也能利用无人机和AI技术快速部署精确打击。

从上图可以看出,美军毫不掩饰其对中国、俄罗斯、伊朗、朝鲜的“假想敌”意图。JADC2的技术目标是全域统一与智能协同。它所集成的主要技术(方向)包括:
  • 核心技术:云计算与边缘计算。JADC2利用云计算存储海量数据,同时通过边缘计算实时处理前线设备的数据。例如,前线无人机的传感器可以通过边缘计算直接对目标进行初步分析,节省上传和等待中央指令的时间。

  • 人工智能(AI)与机器学习:AI的引入大大加速了情报筛选和决策过程。它可以快速分析多个传感器的数据流,例如卫星图像、雷达信号和电子情报,提供最优打击方案。

  • 高级数据链与通信网络:传统的C4ISRK依赖固定的通信网络,而JADC2则强调动态、多层次的网络连接,利用5G技术和卫星互联网,实现全球范围内的实时通信。

  • 自主决策系统:随着无人系统的广泛应用,JADC2允许无人机、无人舰艇等自主做出战术决策。例如,无人机可以在无人工干预的情况下识别威胁并进行打击。
C4ISRK和JADC2的关系

C4ISRK是JADC2的“基础架构”,可以把它们看作“传统”与“未来”、“从局部到全域、从人工到智能”的关系。

C4ISRK是基础,它让现代战争摆脱了“单打独斗”的模式;而JADC2则更进一步,更像是它的“智能外脑”,通过整合和智能化,把这种协同能力推向全新的高度。

相比C4ISRK,JADC2不是简单的升级,而是一场理念革新。
JADC2是建立在C4ISRK之上的扩展,它更加注重:

  • 数据整合:打破军种之间的信息壁垒。

  • 人工智能与自动化:用AI加速数据分析,辅助决策。

  • 多域战概念:把网络战、太空战也纳入指挥框架。

换句话说,C4ISRK是JADC2的基础模块,而JADC2是C4ISRK的“2.0版”,具有更强的跨域协作能力和更快的响应速度。具体而言:
  • 信息流动的变化:C4ISRK的信息流动是“中心化”的,而JADC2更注重“去中心化”的分布式指挥,前线部队可以直接利用数据做出决策。

  • 协同能力的拓展:C4ISRK主要服务单一国家或战场,而JADC2通过开放架构和跨域整合,将多个战场连接起来,形成一个多维空间的全景视图,实现全军种、全领域的全球协作。

  • 技术跃迁:C4ISRK是信息化战争的代表,而JADC2通过AI和智能网络,JADC2利用AI和新型通信技术,实现比C4ISRK更快、更精准的响应速度,开启了智能化战争的时代。

C4ISRK奠定了信息化战争的基础,而JADC2则通过全域协同和智能化能力,成为未来多域战场上的“杀手锏”。

需要关注的是,包括美国、北约在内,其C4ISRK的预算支出重点在人工智能和云计算:

  • 人工智能正在实现许多军事能力和行动,例如情报、监视和侦察、识别目标、加速武器开发和优化、指挥和控制、后勤和开发战争游戏。对手可以使用人工智能进行信息战或心理战。

  • 人工智能系统的反应速度比依赖人类输入的系统快得多;因此,人工智能正在加速从检测到摧毁的整个“杀伤链”。这使军队能够更好地防御高速武器,例如以5到10倍音速飞行的高超音速武器。

  • 人工智能增强了无人空中、地面和水下飞行器的自主性。它使诸如飞行器群之类的概念成为可能,其中多架无人飞行器自主协作以完成任务。例如,无人机群可以压倒或饱和对手的防空系统。

C4ISRK和IT行业正在围绕人工智能(AI)、机器学习、数据分析、自修复网络和云计算进行融合。由于海军、空中和地面战术网络过于复杂,使得网络难以建立和防御,这一类的技术成熟度必须经受实战的考验。

为什么你该关心它们?

“兵者,国之大事。死生之地,存亡之道,不可不察也。”从C4ISRK到C5、C6,再到JADC2,现代军事体系的进化是信息化与智能化的结合。JADC2的技术发展不仅关乎战争,还可能影响到我们的生活。例如,智能化的数据整合技术、网络安全算法,甚至是无人机的应用,都可能成为民用领域的新热点。
未来的战争不再是比拼单一武器,而是比拼整个体系的灵活性和效率。从C4ISRK到JADC2,体现的是人类战争模式从工业化到智能化的跃迁,这将深刻影响全球军事格局。无论你对军事科技了解多少,C4ISRK和JADC2的出现都标志着现代战争的“神经中枢”正在进化。信息即战力,智能赢未来。追踪这些趋势不仅能让你走在认知的前沿,还能更深刻地理解技术对未来战争的塑造力。
当今先进的C4ISRKC5ISRKC6ISRK系统范围复杂,为支持联合全域指挥与控制(JADC2),利用各种网络安全控制、人工智能(AI)能力等技术,有可能引发更大规模的悲剧。敌军有敌军的矛,我军有我军的盾。矛和盾本身不是问题,问题在于由谁掌握、发挥什么作用。


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