数据是实现“联盟联合全域指挥控制”(CJADC2)的关键。ABMS主要承包商MarkLogic公司负责美国空军/太空军/能源部(USAF/USSF/DOE)项目的企业客户主管理查德•霍华德(前美国空军中校)近日在Signal杂志上撰文,解释了数据对于CJADC2的重要性,并表示数据管理平台是未来战场上实现多军种高效协同的关键。
美国国防部认为,实现“联盟联合全域指挥控制”(CJADC2)的前提是“感知、理解和行动”。也就是说,美军作战人员及其盟友和伙伴可以利用机器、武器、传感器、无人机系统和计算机等任何设备,为联合部队占领的任何战场创建通用作战图(COP)。并且,在CJADC2概念下生成的COP是可以定制的,以满足作战空间指挥链中从将军到单兵的任何人的需求。
人们对执行CJADC2过程中的复杂性给予了大量关注。美军各军种相继开展了“会聚工程”、“对位压制工程”和“先进作战管理系统”(ABMS)等项目,试图解决各自领域内的通信和互操作性问题,最终目标是各军种都能利用姐妹军种的设备来获得近实时信息。
在有关CJADC2计划复杂性的讨论中,经常被忽视的是数据,而数据可以说是整个国防部的命脉。实际上,数据对军队必须做的几乎所有事情都至关重要。
2021年,时任参联会副主席的约翰·海滕上将在谈到JADC2时提出,即日起美国国防部产生的所有数据,每一个武器系统产生的所有数据,都将是可访问的。必须这样做的原因是,如果没有这些数据,没有数据的可访问性,美军就无法实现应对未来挑战所需的速度。
MarkLogic公司负责美国空军/太空军/能源部(USAF/USSF/DOE)项目的企业客户主管理查德•霍华德(前美国空军中校)对海滕上将的观点表示赞同。霍华德认为,数据是军方每一项工作的重点,但在CJADC2中,数据的重要性呈指数级增长。
霍华德之所以能清楚地认识到这一点,与其之前在美国空军的服役经验密切相关。在加入MarkLogic公司(ABMS的主要承包商)之前,霍华德在美国空军服役了20年,他是首飞指挥控制、情报、监视与侦察(C2ISR)飞机的飞行员,并且在采办官员的位置上深耕多年。霍华德表示,任何涉及数据的项目,都应该从数据管理、数据平台开始。
1 数据带来的挑战
2017年,当时的美国国防情报局局长表示,美国国防部每天收集的数据量约为22TB。虽然与许多商业应用(Facebook目前每天产生约4PB的数据)相比,这个数字很小,但军事应用可能是在数千个针线堆中寻找一根针,并且军事领域的数据量在过去六年中仍在不断增长。
目前,美国国防部有数百种不同的数据格式,如word文件、图像、图形、视频、音频、传感器、信号、专有软件格式等,其中许多都有其特定的用法。有些数据文件很小,如传感器可能每天只收集到两到三个读数,而其他像视频这类数据文件则非常庞大。对于像日期格式这样的简单信息,甚至没有一致的约定,有些地方使用DD/MM/YY,有些地方可能又用DD/MM/YYYY,还有一些地方可能会用MM/DD/YYYY,等等。掩盖个人身份信息(如社会保险号)可能会因为字段的标记方式而变得复杂——ssn、ss#、Social或ID#都可能指的是同一件事。此外,还需考虑到用英尺/英里或米/公里测量距离的复杂性,以便美国的盟友和合作伙伴能够共享其数据和结果。
为了使CJADC2正常运行,它必须构建在满足以下几个条件的数据中心上:一是该数据中可以立即摄取任何类型的数据而无需重新格式化,因为格式化会导致信息延迟;二是该数据中心能够将将所有信息编入索引,以便安全快速地进行搜索和查询;三是数据层必须应用机器学习和人工智能技术,以确保近乎即时的数据分析能力。只有符合上述几个条件,CJADC2才能将相关信息传送至合适的用户,而且这一切都必须非常迅速地发生,从而为现实世界战场空间中的决策提供帮助。
霍华德表示,这不仅适用于每个战区,也适用于每个用户。任何地点的用户都可以利用许多可用的信息来构建作战图。即便在同一个责任区(AOR)内,不同级别的用户也会需要不同级别的信息。所以数据层是确保将正确的数据以最快的速度提供给正确用户的有效方式。
在战斗或高速行动中,可能在一个小时内就必须做出一千次决策,这对于指挥官来说是不可能完成的任务。MarkLogic公司表示,可通过规则设定、自动化和设置正确的安全参数为战时决策提供帮助。通过为一线作战人员和指挥官提供不同的数据集,战时的大多数决策将直接由一线作战人员完成,而指挥官仅需集中精力做出战略决策。
采取具体行动的决定必须是人类下达的,但数据层可以将所有争夺注意力的信息集中到要点和优先事项上,包括确定数据不足的地方。数据平台可能有能力推断数据,但必须有人工输入,不能让平台进行猜测。例如,传感器可能无法在高对抗环境中进行通信。边缘节点需要能够理解最新的数据是什么。
数据层还必须考虑到如何使用涉密信息。为此,美国国防部和情报界近期签署了一份保密云服务协议备忘录。
霍华德表示,许多公司都可以向政府展示一个令人惊叹的用户界面,从表面上看,似乎可以解决问题。但当六个月后签订合同时,这些公司的产品要么无法连接到处于不同安全等级的目标系统,要么在摄取数据之前需要重新格式化,通常两者兼而有之。这两种情况都可能导致大规模的延迟,增加成本,并有可能扼杀项目。在任何涉及数据的工作中,最重要的部分是它建立在什么样的数据平台之上。在过去,这往往是被忽略的因素。
在责任区内,始终存在安全挑战的威胁。在高对抗环境下的军事行动中,作战部队需要从多个数据源获取所需的信息。当因为有多个盟国参战而需设置不同的安全等级并增加多个用户时,数据中心/平台就变得更加重要。
2 终结数据孤岛
在建立数据平台并处理不同类型的数据流方面,存在着诸多技术挑战,但并非不可攻克。更大的挑战在于改变国防部文化的许多层面。文化控制其环境的方式之一是保持信息孤立,这在军队中是一个众所周知的问题,这也是新的保密云服务协议备忘录如此重要的一个原因。
每个军种都有自己的文化,然后这些文化还会衍生出子文化。美国空军正通过创建一个新的指挥控制、通信和作战管理综合项目执行办公室(PEO-C3BM)来应对这一挑战。
在今年3月美国武装部队通信和电子协会(AFCEA)举行的“新地平线”会议上,一名项目执行官分享了担任ABMS项目执行官的克罗普西将军如何进入到空军不同的项目组中并有能力确保每个人都在一起工作的经验。
美国空军的采办一直更关注平台,如特定的飞机、卫星和武器系统。ABMS是一个系统之系统,它将影响多个项目、多个项目执行办公室。消除系统间的“烟囱”不仅能够实现数据可用性,它还延伸到了系统装备的采办过程中。例如,美国空军已经为ABMS授予了多个不确定交付、不确定数量的合同,近100家公司获得了合同。其他军种也可以将ABMS作为数据媒介。
类似ABMS项目开发和采办的环境将继续发展。新技术将被开发出来,旧系统将被取代,新的想法将以不同的形式对数据产生影响。如果CJADC2要取得成功,它就不能是一个有限的项目,而是一种始终着眼于利用无穷无尽可能性的开放式项目。
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