随着信息和网络技术的飞速发展,互联网与现实世界融合日益紧密,对国家安全、军事斗争以及战争形态产生了重大而深远的影响。网络空间已成为继陆海空天并列的第五作战领域,网络空间的斗争越来越激烈。在此背景下,网络空间作战应运而生,引发战争形态、作战方式、武器装备等一系列变化,从而带来一场全新的军事变革。美国是最早运用网络的国家,也是最早将网络空间武器运用于实战的国家,了解美国网络空间作战武器发展对我军建设发展具有启示借鉴意义。网络空间安全军民融合创新中心将陆续推出美军网络武器系列分析文章,供读者参考。

美国海军信息战平台

在信息化战场环境下,信息战正逐渐由传统的支援功能转变为一种重要实质作战能力,信息战的地位和影响力不断提高。美国海军近期准备将新研发的信息战平台(Information Warfare Platform)装配到部分舰只,在测试评估后将逐渐全面列装舰队。本文重点分析美国海军信息战平台研发背景、作战赋能、推广方式和测试改进情况。

一、信息战平台的推出源于美国海军应对未来多域作战需求

美国最新《国防战略》提出要全力确保美国军事优势地位,建设“更有杀伤力、适应力和快速创新的一体化武装部队”。美军参联会主席2017年6月批准增加“信息”作为一项联合职能,将“信息”提升到与“火力”等传统职能同等地位。响应国防部战略指导,美军各军种正在加强信息战的战略规划、部队建设和武器研究,希望扩大在该领域的竞争空间,加强军事行动的杀伤力,为未来多域作战致胜奠定基础。

美国海军的全球介入和技术优势使其成为美国实施信息战并阻止竞争国家侵略的最佳选择。近年来,美国海军出台多个战略指导文件,提升信息战在海军作战中的地位和影响力。

2016年1月,海军发布《保持海上优势规划》,提出海军应“推进信息战”,并拓展信息战概念,加入太空和网络空间等领域,作为海军和联合作战的一部分;2018年12月,美国海军发布《保持海上优势规划》2.0版文件指出,美国海军与对手展开竞争的关键在于信息领域;2019年2月,美国海军发布信息战构想文件,明确了未来信息战的重要性以及在该领域占主导地位的必要性,提出海军必须“在面对复杂挑战和意外问题的情况下,在与多个对手密切、持续接触的战斗空间中赢得复杂的信息领域挑战”;2019年12月,美国海军再次发布更新版《保持海上优势规划》(图1),强调网络战和信息战需要更加深入地“根植”于海军

图1:美国海军2019年12月发布更新版《保持海上优势规划》

美国海军正在寻求与广泛的信息战能力,包括网络战、云计算、数据科学和分析技术、可信赖通信、企业资源工具、协作和社交网络、自动化、机动化、可信赖指挥和控制、综合火力、基于模型的系统设计、按需制造和物联网嵌入式系统等。美国海军空间和海战系统司令部(SPAWAR) 亚特兰大系统中心2018年宣布,建立一个信息战研究项目(Information Warfare Research Project,IWRP)产业联合组织,利用其他交易授权(OTA)的灵活合同平台来快速开发和部署信息战技术。联合组织汇聚学术界、传统和非传统承包商以及研究与开发实验室,以提供新颖的创新信息战解决方案。海军信息战平台正是上述研发机制的成果。

二、信息战平台的先进部署将增强海军综合作战能力

信息战平台装备后,海军舰船有望更快速地获取、测试、安装和使用技术,同时还将增强网络安全性。平台将使海军能够更快速、更有效地进行软件更新,即使在舰船在海上航行。预计平台将为战术优势提供早期的人工智能(AI)和机器学习(ML)功能,并通过舰载数据分析基础设施增强作战能力(图2)。

图2:美国海军战士监控舰载数据

海军日常产生大量与训练、人员、技术和维护问题有关的数据,这些数据都与战备状态息息相关。装备信息战平台后,“战备分析和可视化环境”(Readiness Analytics and Visualization Environment,RAVEN)系统将收集所有上述数据,并通过机器学习算法对数据进行筛选,以确定一系列战备趋势。

信息战平台提供的新的作战能力将部分通过人工智能、机器学习和数字孪生技术实现。美国海军表示,威胁的发展速度超过人类预期,人工智能和机器学习还将有助于网络战,海军正在与许多国家实验室和业界合作,以了解人工智能和机器学习能够带来什么,以及如何在舰船上发挥作用。

三、信息战平台列装将采用“先试点后推广”的渐进的方式

美国海军计划在本财年结束前向亚伯拉罕·林肯号航母(USS Abraham Lincoln)和巴丹号两栖攻击舰(USS Bataan)(图3)交付初版信息战平台(Information Warfare Platform,IWP),然后再在西奥多·罗斯福号舰母打击大队部署更综合性的系统。海军负责指指挥、控制、通信、计算机、情报和太空系统代理项目执行官约翰·波普表示,“亚伯拉罕·林肯号和巴丹号将成为首先装备初版信息战平台的舰艇。它将被嵌入到网络基础设施以及设计中。”

图3:巴丹号两栖攻击舰将成为最先装配信息战平台的两艘海军舰船之一

在上述两艘舰船上安装信息战系统将是海军迈向数字化的重要一步,试用的有限数量应用程序也将有助于将更全面的功能集成到更多舰队中。约翰·波普称,“信息战平台设计很好,在试验室环境做得也不错。我们已经在一艘舰船上做了有限的测试,而林肯号和巴丹号第一次将平台投入实用”,“就像先爬行、再行走、后奔跑,我们将从林肯号和巴丹号汲取经验,在打击大队更多舰船上安装平台,并将进行更广泛的应用。”

四、信息战平台利用“数字孪生”技术进行测试评估

为了实现其技术目标,美国海军还打算更多地利用建模方式,包括所谓的数字孪生。2019年10月,美国海军信息战系统司令部宣布完成其首个数字孪生模型“数字林肯”(Digital Lincoln)。数字孪生的发展标志着海军正由从传统的“设计-构建-测试”方法向“模型-分析-构建”方法的转变,该方法允许系统在交付前首先在虚拟环境中进行测试和评估。预计这一转变将提高系统可靠性和网络安全性,同时减少对战士的风险。

“数字林肯”将为亚伯拉罕·林肯号将接收到五个互联系统提供虚拟镜像。其中,“海军分布式通用地面系统”(Distributed Common Ground System-Navy)提供情报、监视、侦察和瞄准;“新一代海军综合战术环境系统”(Naval Integrated Tactical Environmental System-Next Generation)使用气象学和海洋学数据来帮助执行任务计划和执行、决策和态势感知;“海上战术指挥与控制系统”(Maritime Tactical Command and Control system)提供辅助海上作战计划、指挥、监视和评估的战斗管理;“海上全球指挥控制系统”(Global Command and Control System-Maritime)融合、关联、过滤、维护和显示敌友和中立方的陆海空的信息;“敏捷核心服务”(Agile Core Services)系统是“联合海上网络和企业服务”(Consolidated Afloat Networks and Enterprise Services,CANES)系统的组成部分。

美国海军信息战系统司令部执行主任帕特·沙利文表示,“数字工程对于海军设计、开发、交付、操作和维护系统方式的现代化至关重要,它实现了系统全生命周期的数字模型使用,从而提高了系统的网络安全性、互操作性和灵活性。这为海军在未来冲突中获胜取提供了坚实的基础。”

美海军发布的最新版《保持海上优势规划》指出,数字化将提高杀伤力、融入新技术并改善信息战能力。美国海军的数字化目标始于技术基础设施。美国海军强调需要建立现代化的基础设施,包括舰艇、潜艇和作战中心等,确保计算机基础设施、通信基础设施、网络基础设施准备就绪,以便在新威胁或新机会出现时迅速为注入新能力。(赵慧杰

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