胡权 2021-11-20发布 阅读:1121次 ⋅ 数字化转型  系统工程  数字战场   ⋅

2014年,诺思罗普格鲁曼(简称“诺格”) Neil Siegel和南加州大学Azad Madni联合写的一篇文章,介绍了诺格为美国陆军提供的数字装备FBCB2,阐释了基于数字装备的数字战场建设和作战模式,展望了面向未来战场的一种场景。

虽然Azad Madni等写的文章主要内容是FBCB2,即为“21世纪旅及旅以下部队作战指挥系统”(Force XXI Battle Command Brigade And Below),但是文章标题被冠以“数字战场”(Digital Battlefield),引起了不少人士的关注。

本文从历史背景以及新时代的军事革命,谈谈“数字战场”的概念、体系和应用。

一、10年前的数字战场含义

Azad Madni是系统工程领域非常知名的专家,他长期担任系统工程研究大会(CSER,Conference on Systems Engineering Research)的主席,前述“数字战场”正是2014年CSER大会上分享提出的。

我们来看看那个时候的美国陆军情况。

通过2012年兰德智库发布的《美国陆军网络驱动的作战》(Army Network-Enabled Operations),能够帮助我们理解21世纪初美国陆军数字化转型的10年情况。这份报告实际是2008年完成的,长达245页,内容非常详实。按照报告的说法,这是为了总结伊拉克和阿富汗先进网络应用经验。

如果读者熟悉美国国防部过去20年现代化历程,应该知道本世纪第一个10年,是美国各军种引入网络为中心作战模式的时期。

美国陆军也不例外,它引入了LandWarNet体系,按照官方的说法,这是美国全球信息网络(GIG,Global Information Grid)的一部分。LandWarNet是美国陆军CIO为了向国会汇报的关键词,包含了各种军用网络,例如SIPRNet、FBCB2、CPOF等,大家有兴趣可以单独了解,本文不赘述相关内容。

应美国陆军请求,兰德智库对包含FBCB2的LandWarNet进行了评价,它认为这些系统虽然有价值,但不能适应更为复杂的作战环境,简单讲,LandWarNet不能适应未来战场需要。

二、诺格为什么继续推FBCB2

众所周知,FBCB2是诺格开发的一套非常成功的陆军信息系统,经过伊拉克和阿富汗等实际作战验证,其旅一级的信息分享能力非常好,这也是Azad Madni愿意专门写文章推介该系统的原因。

对于未来战场(有可能是数字战场)的需要,诺格希望基于FBCB2继续开展研发和升级。

如果读者到诺格官方网站查询FBCB2的信息,实际上已经是10年的信息了。它目前主推先进网络,下图就是诺格展望的未来网络的需要,关键词即为“多域作战”(MDO,Multi-Domain Operations),只有新的网络基础设施才适应未来作战。

随着美国国防部从非常规作战转向大国竞争需要,加上常规武器装备列装的周期,FBCB2系统还是可以在盟国中应用,那么在国际会议上包装一下,既可以迷惑竞争对手,还可以吸引来一些并不觉得落后的买家,这岂不是一举两得。

虽然Azad Madni提出了基于FBCB2的数字战场概念,然后并未继续开展相关研究。从研究记录来看,2018年开始,Azad Madni对数字孪生体(Digital Twin)非常感兴趣,写了几篇论文,遗憾的是公开的论文并未形成数字孪生战场(DTB,Digital Twin Battlefield)概念。

从美国陆军数字化转型历程来看,网络化的确非常重要,特别对实力不强的对手来讲,甚至是决定性的因素,然而对于大国竞争,过于强调通信网络的价值,对于战场环境和武器装备的数字化关注不足,会导致作战能力的持续性不够。

从以上理由来看,诺格当时继续推FBCB2的理由很简单,那就是为了延续产品服务的价值,但这并不代表未来战场的需要。

三、未来战场数字化如何做?

数字战场作为10年前的概念,现在仍然有不少行业人士提及,如果作为借鉴学习美国陆军10年前的经验,确实值得继续深入探讨,但如果要面向未来战场,必须赋予新的内涵和引入新一代数字技术,否则不能打赢未来战争。

MILREM在2016-2018年期间写的“数字步兵战场解决方案”(Digital Infantry Battlefield Solution)值得关注,它立足于无人系统和传统步兵的结合,展望了未来陆军战场的需要。

数字步兵战场解决方案包含三份报告,对欧盟开展的军事数字化做了详实的介绍,例如EuroSWARM、SPIDER、TRAWA等,还包括2017年启动的PADR研究项目,包括在海战环境的增强环境感知、部队保护和士兵系统等,以及Ocean 2020研究项目。

在第3册有一篇文章值得阅读,它的题目为《在欧盟通过研究和创新推动战场数字化》(Battlefield Digitalisation Through Research and Innovation in the EU),其中提及了未来战场的一些新理念和研究项目,远远比Azad Madni“广告式”的论文有价值得多。

对于未来战场的场景,工业4.0研究院数字孪生战场实验室跟MILREM的认识类似,缺少无人系统的战场,不具有代表性。

正如MILREM在报告中所讲,虽然在伊拉克和阿富汗已经应用了不少无人系统(例如无人机),但这仅仅是一个开始,美国国防部在随后的10多年进一步加快无人系统的部署,同时也开展了新的作战模式和战场构建的研究和探索,DARPA前几年提出的马赛克作战就是典型代表。

只是在指控系统数字化上做文章,已经不能满足未来作战的需要,必须在物理系统全面数字化上下功夫,这才是真正意义上的数字战场,工业4.0研究院数字孪生战场实验室更愿意把它称为“数字孪生战场”,这充分展现了其关键技术和应用价值。

综上所述,2014年Azad Madn和诺格联合写的论文总结了美国陆军应用FBCB2的经验,但这不代表未来战场的发展趋势,我们应该与时俱进,对引入无人系统和新一代数字技术的未来战场进行研究,面向未来战争需要设计数字孪生战场。


作者:胡权,工业4.0研究院院长,数字孪生战场实验室主任



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