Policy Paper Release: The Indispensable Domain: The Critical Role of Space in JADC2

空间在联合全域指挥与控制中的关键角色

报告发布背景

• 主持人Dave Deptula介绍了新报告《不可或缺的领域》，强调空间在现代军事行动中的重要性。

• 由于三十年的预算驱动的军力结构削减，美国军方面临严峻挑战，特别是在近距离对抗中。

联合全域指挥与控制（JADC2）的愿景

• JADC2旨在通过快速的信息流动和决策能力来提升战斗优势，空间技术是实现这一目标的关键。

• Tim Ryan介绍了项目概述，并邀请观众提问，强调信息和决策优越性的重要性。

历史案例分析：不列颠之战

• 不列颠空战中，尽管英军数量较少，但通过雷达收集数据并进行有效指挥，实现了战略优势。

• JADC2的目标是确保正确的作战人员在适当时间和地点，以达到预期效果，同时降低风险。

当前军事能力现状

• 军队面临着因反恐战争和现代化计划被削减而导致的能力不足问题。

• 自1999年以来，美国轰炸机可用数量大幅下降，从228架降至59架，这影响到国防战略执行。

中国军事现代化策略

• 中国正在学习美国的战争能力，并进行全面军事现代化，包括航母、隐形战斗机等发展。

传感器与决策能力的三角关系

战斗环境中的信息处理

• 讨论了传感器、处理能力和人类行动者在战斗决策中的重要性，强调需要一个强大的通信层来整合这些元素。

• 强调新一代传感器的必要性，以收集数据并支持智能决策，使得作战人员能够在正确的时间和地点执行任务。

空间基础传感器的重要性

• 指出空间基础传感器将是满足未来任务需求的关键，尤其是在对抗区域内提供持续观察。

• 说明数据收集任务将逐渐转向太空，以实现更高的持久性和快速刷新率，从而覆盖整个作战区域。

通信与指挥控制的挑战

• 提到传统空中资产使得目标识别变得容易，因此需要更新概念操作（conops）以适应新的空间能力。

• 强调强大、快速且弹性的空间中心通信的重要性，特别是在支持实时远程操控飞行器方面。

空间领域意识与防御能力

• 讨论了美国太空司令部对空间领域意识的重视，这不仅包括物理位置，还涉及友好及恶意资产的意图。

• 指出即使有良好的指挥控制系统，仍需具备有效武器平台以防御攻击，否则敌方可能会冒险攻击美国关键的太空能力。

实现联合指挥控制愿景的建议

• 建议设立专人负责整合工作，以避免不同代际飞机之间沟通不畅的问题。

复杂的军事计划与成本效益分析

机会成本与实施复杂性

• 无疑，这将是一个昂贵且复杂的项目，但忽视美国军队和战斗能力威胁的机会成本要大得多。

• 做对事情的第一步更便宜，而没有第二次机会。

讨论环节引入

• 将讨论转回给General Dept，感谢Tim提供的概述，并提到这些建议相当大胆。

• General Garant因紧急事件被召走，但他将在明天的Mitchell Institute空间论坛上讨论相关主题。

行业视角下的作战能力

提供作战能力的重要性

• 从行业角度来看，我们专注于为联合空天作战提供能力。

作战环境演变

• 在过去15至20年中，指挥和威胁环境发生了变化，时间成为关键参数。

• 战斗行动规划从以小时、天和月为单位缩短到以分钟和秒为单位。

扩展作战范围

• 当前，进行战术或操作时需要考虑更长的距离，因此必须具备在远程操作的能力。

高级传感器与信息流动

• 需要考虑先进传感器如何与空中平台协同工作，以应对更长距离和更短时间的问题。

• 信息流动是最大的挑战之一，需要确保在适当时间将信息传递给决策者或作战人员。

系统硬化与扩散的重要性

系统防御与扩散策略

• 必须能够保护运输层和传感器层，以挑战敌方目标定位能力。

大规模目标问题

如何设计有效的运输层

运输层的基本概念

• 讨论了运输层的构建，强调即使移除一两个组件，仍然能够保持通信能力。

• 提到在运输层内设置交叉链接，以避免必须回到地面，从而增强系统的灵活性。

轨道设计与对抗能力

• 强调轨道设计和力量设计的重要性，这些责任归属于首席空间运营官（CSO）。

• 指出必须具备扩散能力，以挑战敌方的目标能力。

太空系统的生存能力与分散化

生存能力的新思路

• 从生存角度探讨太空系统，提出分散和分布是关键策略。

• 强调通过增加无人资产数量来减少“诱人”目标，提高整体安全性。

系统架构与弹性

• 讨论了快速降低发射成本如何改变我们对防御系统架构的思考。

• 提出在太空中考虑地面移动目标指示器（GMTI）和空中移动目标指示器（AMTI）的必要性。

太空中的移动目标指示器

太空操作优势

• 指出可以将AMTI和GMTI视为与过去60年在空域中的应用相同。

• 强调从太空进行长距离感知的重要性，以便提供所需效果。

数据处理与决策支持

数据过载问题

• 担心战斗人员可能会因数据量过大而影响决策效率。

• 强调需要在适当时间向合适的战斗人员提供正确的数据，而不是所有数据都传递给每个人。

策略与技术解决方案

• 提出了使用过滤器、人工智能和机器学习来优化信息流的方法。

• 指出需要明确指导，以避免信息混乱影响作战效率。

组织结构与信息分配挑战

高效的信息管理

• 强调国防部内部需要有一个高效的位置来指导信息架构设计。

技术现状与未来展望

信息过载的历史背景

• 在过去20到25年中，信息过载成为一个重要问题，尤其是在全球反恐战争期间。我们面临着“淹没在数据中”的挑战。

• 由于无人机和远程操控设备生成了大量信息，战斗人员在分析这些信息时遇到了困难，这一问题持续了十年。

技术进步与解决方案

• 随着发射成本的降低和图形处理单元（GPU）的崛起，我们可以考虑将更多先进处理能力部署到太空或前线空中资产上，以处理来自分布式平台的信息。

• 机器学习和人工智能的发展使得我们能够在轨道上和空中增加每磅的处理能力，从而更有效地筛选出有用的信息。

数据处理的新范式

• 传统上，我们会将所有数据发送回地面进行分析，但现在应当改变这一模式，只发送有价值的数据。

• 尽管实现这一目标并不简单，但这是我们架构设计的方向。

军事卫星通信能力的比较

• 当前军事卫星通信（milSATCOM）具备强大的能力，但其设计主要基于冷战时期，存在一些局限性，例如调度限制和用户数量限制。

• 在宽带方面，目前系统无法支持多个用户同时使用，也缺乏交叉链路功能，需要通过地面传输来完成卫星间的数据交换。

未来技术的发展方向

• 随着技术的发展，我们需要实现多用户、多波形的通信架构，以满足现代作战需求。

运输层的技术启示

关键技术与架构

• 从技术角度看，宽带阵列和电扫描天线是实现数据传输的关键，这些技术使得在轨道力学的基础上能够与各种资产（如地面、飞机或其他航天器）建立连接。

• 强调了弹性架构的重要性，不仅要应对威胁，还需有效地移动数据以支持战斗活动或训练活动。

• 商业提供者已经在其地面网络中通过流量优先级和服务质量进行流量分配，这为军事应用提供了借鉴。

• 分布式系统结合这些技术能力将形成更复杂的架构，但这是支持联合指挥控制（JADC2）实施所必需的。

空间领域意识的重要性

空间态势感知与空间领域意识

• 空间领域意识对于维持空间优势至关重要，它不仅涉及监测，还包括防御关键空间能力的发展。

• 当前的空间态势感知主要集中于跟踪物体，而真正的空间领域意识需要深入理解这些物体的意图和能力。

• 发展太空情报专业人员至关重要，他们需要超越简单的目录跟踪，理解物体行为背后的动机。

• 类似于空域意识，了解在太空中的意图和能力是美国获得优势所必需的。

从态势感知到领域意识

战斗域变化及其影响

• 将空间视为战斗域意味着必须具备全面的领域意识，以便实时做出有效决策。

• 随着敌对方将太空视为战争环境，我们必须改变传统态势感知（SSA）向更全面的空间领域意识（SDA）转变。

• 需要考虑地面和轨道上的资产，以确保能够有效监控并理解太空中的动态情况。

培训与准备的重要性

守护者培训需求

模拟器在太空作战中的重要性

训练能力与现有模拟器的局限性

• 当前使用的模拟器与过去相似，无法有效展示复杂对抗环境，限制了新一代守护者的训练效果。

• 模拟器缺乏展示“思考型”对手的能力，使得守护者在真实战斗中可能面临首次遭遇的挑战。

• 目前没有足够的机会让守护者练习和完善针对智能对手所需的战术、技术和程序。

太空力量的发展需求

• 随着运输层建设，必须重视为守护者提供适当模拟器和训练设施，以便他们从服务提供者转变为战争作战者。

• 向观众征集问题，强调听取外部意见的重要性。

国防部转型与太空基础设施安全

对空间能力脆弱性的担忧

• 有人提出国防部向JADC2转型时，太空能力是其重心，这可能会增加美国作战能力的脆弱性。

• 太空力量设计之初就很小，但随着需求变化，需要重新评估未来所需的人力资源和操作能力。

人力资源与应对威胁

• 必须提前规划人力资源，以确保在未来五到十年内能够迅速扩展以应对威胁。

• 针对中国与美国之间反空间努力的不平衡，太空力量需要考虑新的招募方式，以快速应对潜在威胁。

战略发展与国际规范

对中国发展的观察

多轨道架构的未来

多轨道运输层的必要性

• Teresa Hitchens 提出关于多轨道架构的问题，询问是否建议在低地球轨道（LEO）之外设置运输层卫星。

• 讨论中提到，随着运输层的发展，可能会在不同轨道上部署卫星，以增强传感能力和数据接收能力。

• 强调需要具备从多个轨道传输和接收数据的能力，而不应排除在其他轨道上设置运输层的选项。

备份计划与解决方案

• Teresa 提出如何为运输层卫星制定备份计划，包括使用气球或扩大星座规模等想法。

• Brad 回应称，从物理学角度看，多轨道的原因是技术需求和分布式网络之间的交叉链接问题。

• 指出商业能力将成为重要的备份选项，军事部门可以利用商业行业提供的能力来补充必要时的需求。

商业能力的重要性

• Mike Sinisi 提问如何利用商业能力，例如乌克兰使用空间链进行指挥控制。

• 强调商业将在未来发挥支柱作用，尤其是在图像和卫星通信方面，以增强运输层所需的韧性。

• Brad 补充说，发射成本降低改变了各方对太空思考方式，使得大规模与小规模、军用与商用之间有更多选择。

发射成本对战略思维的影响

• Brad 指出，由于发射成本显著下降，各方对太空资源配置有了新的思考方式，这影响了军事和商业策略。

• 讨论中提到，有时需要较大的设备以满足物理要求，但经济因素使得这种需求变得更加灵活。

如何实现快速重建卫星能力？

卫星发射成本与快速重建的必要性

• 随着发射成本的降低，太空部队需要发展快速重建能力，以增强其韧性。

• 需要明确快速重建的具体形式，尤其是在小型卫星的开发和轨道部署方面。

情报共享与政策挑战

• Ronald Bitten提到，在911事件后，军事响应中面临的最大挑战是实时访问情报社区的数据，这主要是政策问题而非技术问题。

• 前情报社区成员指出，获取及时信息非常困难，这影响了作战效率。

太空力量与情报社区之间的关系

• 太空部队成立的一部分原因是为了改善情报共享机制，但由于情报社区和操作人员之间存在狭隘的问题，这一目标尚未完全实现。

• 在太空领域，由于任务和角色混合，使得第10条和第50条指令难以分开处理。

信息共享的重要性

• 强调必须能够分享信息，这是太空部队成立的重要原因之一，目前仍需大量工作来整合各个元素。

• 领导层应提供共同方向，以确保所有相关人员能及时获得所需的信息，而不是保护狭隘利益。

商业影像对国防部门的影响

• 当前商业影像能力的发展可能促使国防部门重新审视其数据共享策略，因为这些能力正在逐渐接近传统ISR资产。