联合全域指挥控制（JADC2）是美国防部当前最重要的国防计划，投资经费持续上升。尽管美国防部正在针对JADC2所需的前沿技术与中小型创新企业扩大合作，但到目前为止，大部分JADC2市场仍由传统大型承包商垄断，其中洛克希德·马丁、雷神和诺斯罗普·格鲁曼公司占据了JADC2市场的前3位。本文首先对美国防部在JADC2领域的投资情况进行了简单介绍，然后重点分析了上述3大供应商的主要JADC2解决方案及相关能力。
1 美国防部联合全域指挥控制领域投资情况简介
美国防部在JADC2领域的投资可细分为6大领域：①JADC2特定领域，包括正式列入JADC2计划的军种项目，即陆军“融合计划”、海军“超越计划”和空军“先进作战管理系统”（ABMS）；②指挥控制，包括尚未正式纳入但未来可能纳入到JADC2指挥控制、通信、计算机与情报（C4I）架构中的项目，涵盖作战管理与指挥系统、信息分发系统和战术指挥控制系统等美国防部主要指挥控制系统；③通信，包括JADC2所需地面、空中和海上通信系统，涵盖各种韧性通信系统、战术数据链及其标准和协议等；④卫星通信，包括卫星通信基础设施的太空和地面段软硬件，不包括实际采购的卫星；⑤计算机与人工智能，包括人工智能/机器学习、边缘计算、云计算和高性能计算项目和技术；⑥网络，包括加快通信和现有系统集成所必需的网络项目和技术，涵盖网络集成与系统、下一代5G两个子领域。
根据美国数据分析公司Govini在2021年9月发布的分析数据（如图1），2017~2021财年，美国防部近70%的JADC2投资经费由20家传统大型承包商瓜分，而前3大供应商——洛克希德·马丁、雷神和诺斯罗普·格鲁曼公司——共获得了约64%的经费，超过了后17家供应商的总和。这3大供应商的JADC2解决方案集中在指挥控制、通信和卫星通信3大领域。
图1 2017-2021财年美国防部JADC2领域前20位承包商
2 洛克希德•马丁公司JADC2解决方案
洛克希德·马丁公司（以下简称洛马公司）在JADC2指挥控制和卫星通信领域中所占份额位居所有承包商之首。为支撑美国防部多域作战和JADC2概念，洛马公司提出了“21世纪安全”（21CS）愿景，旨在开发急需的创新技术，以支持用户在复杂的战场空间执行任务。21CS愿景利用的技术包括人工智能、机器学习、自主驾驶、有人-无人组队、5G等，典型JADC2解决方案包括5G军事“统一网络”解决方案（5G MIL®UNS）、联合火力网（JFN）、“钻石盾”+“虚拟宙斯盾”解决方案等。
2.1 5G军事“统一网络”解决方案，打造无缝跨域韧性网络
5G军事“统一网络”解决方案是一种安全的5G战术Mesh网络，利用商业电信基础设施技术，使用多个分布式边缘网关无缝连接陆地、空中和太空领域的传统战术网络。该解决方案集成了多个公司的先进技术，包括：
英特尔公司的FlexRAN™参考软件和处理器功能；
Verizon公司的移动现场网络即服务（NaaS）解决方案和单窗格（SPoG）网络管理工具；
微软公司的Azure轨道云接入（AOCA）、基于卫星通信的云到边缘解决方案以及影响级别4（IL4）的Azure政府云环境；
瞻博网络公司的会话智能路由器（SSR）技术和5G无线接入网络（RAN）智能控制器（RIC）；
是德科技公司的射频规划、配置和优化工具；
Radisys公司的端到端5G网络软件。
5G军事“统一网络”可根据信息的内容、交换需求和任务优先级对其进行排序，然后选择异构“网络之网络”（包括战术链路）的可用数据链路传输信息。如果主要通信通道被切断，5G军事“统一网络”可通过重新路由，为信息传输选择可用的次要链路，确保指挥官安全、实时地接收到所需重要信息。2023年11月，5G军事“统一网络”成功进行了实地测试，达到了6级技术成熟度（TRL 6），实现了完全的原型功能，计划在2024年实现初始作战能力。
图2 5G军事“统一网络”（5G MIL®UNS）解决方案概念图
2.2 联合火力网解决方案，提供统一通用作战图以实现远程精确打击
联合火力网（JFN）能够融合陆海空天领域的传感器信息，为战场上的所有指挥节点提供完全相同的持久目标瞄准通用作战图（PT-COP），使所有部队实现统一的态势感知，同时提供目标指引，利用机器-机器接口加速决策，提升目标瞄准精度，实现远程精确打击能力。联合火力网解决方案采用了洛马公司的21世纪安全技术——一种新型架构标准，可实现开放式系统集成，能够整合、同步和利用战场上美军和盟国的火力打击和后勤补给能力。
2023年8月，美印太司令部宣布联合火力网为该司令部的首要发展任务，未来将开发先进联网和通信技术，实现其当前16个独立网络之间的信息互联，并在2023年12月完成初始原型V0.5版本的开发（目前未见开发完成的相关报道）。印太司令部计划在2024年夏季“英勇之盾”（Valiant Shield）演习期间开始试验联合火力网V1.0版本原型，预计将实现分散架构、火控功能自动化和跨联合部队资产管理的通用作战图等能力，V1.0版本将在整个印太司令部的责任区内部署6个联合火力网节点。
2.3 “钻石盾”+“虚拟宙斯盾”解决方案，实现多域战场作战规划和指挥控制
“钻石盾”系统（DIAMONDShield）是一个战斗管理与指挥控制（BMC2）系统，采用模块化开放式系统架构，包含有多个规划工具，能够融合来自反导系统、雷达和空中交通管理系统等各种军、民用系统的数据，可支持作战人员开展应急计划、敌方意图评估、战术决策和任务资产分配等任务。在开展空中行动规划时，该系统的人工智能技术能够在民用空管和导弹防御任务之间实现空域冲突消解，将目前的72小时空中任务指令（ATO）周期缩减至几小时甚至几分钟。“虚拟宙斯盾”系统（VAWS）虚拟了“宙斯盾”作战系统基线9的全部功能，可执行防空反导、火力支援等任务。
“钻石盾”与“虚拟宙斯盾”的结合能够将任务规划能力扩展到战术边缘。当新威胁出现，“钻石盾”使用人工智能自动分析数百个潜在场景，并为指挥官提供最佳解决方案；“虚拟宙斯盾”将目标数据和详细指令传输给射手，执行快速、同步的远程火力打击。2022年6月21日，在“英勇之盾2022”演习中，“钻石盾”与部署在数百英里之外的4个“虚拟宙斯盾”系统配对，为火力攻击系统提供精确定位数据，实施目标拦截，成功演示了多域作战能力。2023年5月的“北方利刃2023-1”演习中，“钻石盾”系统与“虚拟宙斯盾”相结合，实现了跨军种的精准瞄准数据提供，有效缩短了指挥官的决策周期。
2.4 一体化作战系统（ICS）项目，支撑“超越计划”分布式海上作战网络
一体化作战系统（ICS）与软件集成（SESI）项目是美海军“超越计划”的核心。2023年9月，美海军宣布选择洛马公司为ICS SESI项目的主承包商，设计ICS的架构和能力，以实现海军作战能力转型（如图3）。
图3 一体化作战系统（ICS）项目实现美海军作战能力转型
ICS是一种可扩展的作战管理系统，将连接分布式水面和岸基海军部队的传感器、网络和武器系统，支持水面舰队在所有作战域快速部署作战能力，辅助决策者确定行动方案。为支持ICS的开发，洛马公司持续开展数字化转型与创新，正在利用涵盖整个生态系统的数字化线程，借助人工智能、基于模型的系统工程（MBSE）和“开发、安全与运营”（DevSecOps）理念来管理系统升级和网络安全措施。ICS目前还处在概念开发阶段，计划在未来2至3年内转为列档项目。
3 雷神公司JADC2解决方案
雷神公司拥有众多子公司，包括雷神情报与太空、柯林斯航空航天、雷神导弹与防御和普拉特与惠特尼公司等，其在JADC2通信领域中所占份额位居所有承包商之首，目前承担JADC2开发工作的主要是柯林斯航空航天公司。雷神公司的JADC2解决方案聚焦异构作战网络连通、多域ISR融合等，典型JADC2解决方案包括智能网关系统解决方案、“战术情报目标接入点”（TITAN）、通用战术边缘网络（CTEN）、FlexLink适应性连通解决方案等。
3.1 智能网关系统解决方案，支撑异构平台互联互通
柯林斯航空航天公司开发的“智能网关系统”解决方案，集成了“战斗空间指挥控制中心”（BC3）软件，采用增强的自主路由技术，能够跨多个安全级别桥接不同的视距内和超视距网络，支持实时互操作性，使美军与盟友能够互相访问对方网络的数据。该解决方案的关键在于为战术边缘的信息共享提供了一个与平台无关的机载热点，在美联合部队和盟军之间建立了一个强大的通信网络，能够为处于不利环境的平台提供定向通信。
2023年5月，在由美印太司令部主办的“北方利刃2023-1”演习中，KC-135“同温层”加油机配备的“智能网关系统”将KC-135成功转变成传输数据的连接热点，使用自主路由过滤数据，跨多个安全级别将数据发送给美国及其盟国的决策者，同时通过网关中集成的“战斗空间指挥控制中心”软件，展示了KC-135作为指挥控制节点进行战斗管理和动态瞄准的能力，最终将指挥官的决策时间从几小时缩短到几分钟。
3.2 “战术情报目标接入点”项目，深度整合陆海空天电等多域ISR能力
“战术情报目标接入点”（TITAN）项目的目标是深度整合陆海空天电等多域传感器，逐步取代美陆军现有的分布式通用地面站和其他情报地面站，构建智能化、自动化、融合式的指挥、控制、情报、监视、电子战、太空战等作战能力，并将其优先部署于印太战区多域特遣部队，以提高特遣部队的精确火力打击能力。TITAN项目的三个关键功能特性是多域深度感知、智能数据处理和精确火力支持。
2020年9月举行的“融合计划”演习验证了TITAN系统的性能，基本实现了系统建设的主要目标，能够为火力网络提供精准目标数据支持，极大地缩短了“传感器到射手”的时间。美陆军计划于2024年第4季度实现原型迭代，构建16个TITAN系统， 2028年建成整合陆、海、空、天、电多域传感器的TITAN地面站，完成陆军“多域作战”情报、监视、侦察层面的现代化建设愿景。
3.3 通用战术边缘网络项目，开发ABMS空中军事物联网
雷神情报与太空公司正在为美空军ABMS开发通用战术边缘网络（CTEN）。该网络将覆盖国防网络和商业资源，通过在战术边缘实现类似于商业互联网的高速数据连接，来加强美国与盟军之间的空中互操作性，帮助作战人员在高度竞争的环境中实现分布式作战管理和指挥控制。
图4 CTEN构想图
CTEN的核心技术之一是鲁棒信息供应层（RIPL）技术。该技术是一种管理网络信息的赛博安全工具，能够应对竞争环境中有限和时断时续连接的挑战，支持所有网络用户的无缝和安全访问信息。2022年，美空军成功演示了RIPL在战术边缘的多域互操作和信息分发能力。目前，空军生命周期管理中心已将RIPL集成进CTEN。
4 诺斯罗普•格鲁曼公司JADC2解决方案
诺斯罗普•格鲁曼公司（以下简称诺格公司）是端到端通信和先进网络领域的主要防务公司，在JADC2指挥控制和卫星通信领域均占据了重要市场份额。诺格公司的JADC2解决方案聚焦多域/多军种/多国系统集成和有人-无人作战管理能力，典型解决方案包括“战斗1号”（Battle One）、分布式自治/响应式控制（DA/RC）和前沿区域防空指挥控制（FAAD C2）等。
4.1 “战斗1号”解决方案，开发多域、多国指挥控制能力概念
“战斗1号”（Battle One）是诺格公司于2023年9月推出的多域、多国指挥控制能力概念，旨在推进美全球一体化防空反导作战体系建设。“战斗1号”以诺格公司的一体化防空反导作战指挥系统（IBCS）为核心，通过其综合火控网络集成所有传感器和射手，利用人工智能技术进行威胁评估和武器分配，助力实现陆海空多个领域防空反导传感器、拦截武器的互连互通与智能化网络协同作战。除多域集成外，“战斗1号”概念还支持多国集成。作为IBCS的首个用户，波兰正在尝试将本国传感器集成进综合火控网络中。
美军计划在未来十年内用IBCS取代所有陆军防空反导指挥控制系统，因此“战斗1号”概念的提出将有力推进美军一体化防空反导体系建设。此外，“战斗1号”方案还支持美军与盟友导弹防御装备的连通，能有效解决美军与盟友的互操作性问题，可助其实现与盟友的全球一体化防空反导作战。
图5 一体化防空反导作战指挥系统（IBCS）概念图
4.2 自治/响应式控制（DA/RC）解决方案，开发JADC2自主原型系统
诺格公司的分布式自治/响应式控制（DA/RC）解决方案旨在融合多域数据，使无人机在没有人工控制的情况下能够完全自主地处理和分析数据，在通信中断的情况下实现全自动化，并根据战场变化自动生成新路线或重新分配任务。诺格公司的DA/RC研究已有15年时间，远远早于美空军取消E-8C投资并转而采用先进作战管理系统（ABMS）的开放式体系结构，但迟迟没有得到重视。在过去的五年中，随着ABMS的迅速发展以及美各军种开始聚焦JADC2概念，DA/RC才得到了大力发展。
图6 分布式自治/响应式控制系统界面
诺格公司将DA/RC软件视为ABMS中融合空中、地面和太空传感器数据的“关键组件”，能够更好地实现有人和无人系统之间的战场管理。DA/RC可实现对每个作战资产状态的管理，包括资产携带的传感器和武器类型，以及机载燃料和各资产的位置等。这些信息被用来为每个特定任务选择最合适的飞行平台，使空军仅需要较少的操作人员就能够同时管理更多的飞机。2020年2月，诺格公司向美空军交付了DA/RC战斗管理指挥控制（BMC2）原型，用于ABMS军事物联网概念开发。
4.3 前沿区域防空指挥控制系统，支撑跨军种反无人机及近程防空任务
前沿区域防空指挥控制（FAAD C2）系统是诺格公司为美陆军开发的近程防空指挥控制系统，支持近程防空，反火箭、火炮和迫击炮，反无人机等多种任务。FAAD C2系统建立在诺格公司全域C4I解决方案的开放式通用架构之上，能够轻松、快速地集成来自整个联合部队的传感器和效应器，接收多源空中轨迹数据，以创建单一的综合空中图像。FAAD C2系统通过美国防部统一的“通用指挥控制”（UC2）接口来互联不同军种的资产，前提是这些资产均需使用UC2创建的统一消息格式。
在2022年5月举行的“紫色卫士”（Purple Guardian）野战联合演习中，FAAD C2承担了多个军种资产之间的战斗管理角色，将不同军种传感器对来袭威胁的跟踪数据进行关联，生成一张综合空中作战图，发送交战指令，成功完成了反无人机指挥控制任务。
图7 前沿区域防空指挥控制（FAAD C2）系统界面
2020年，美国防部确定FAAD C2为反小型无人机系统（C-sUAS）的指挥控制系统。2023年6月5日，FAAD C2系统在爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛成功部署，在波罗的海国家、北约和美军之间建立了空中和导弹防御互操作性，为各国的集体近程防空系统提供指挥控制，以执行反无人机系统和近程防空任务。
5 结语
美国防部2023年与JADC2直接相关的投资达12亿美元，预计到2030年将达到86亿美元，复合年增长率为31.7%。JADC2计划的规模、范围和复杂程度决定了它对承包商的体量、技术水平和系统集成经验有较高的要求，目前只有传统大型承包商能够承担起JADC2能力开发和部署的主要任务。此外，网络和物理安全也是JADC2的重中之重，大型承包商的现有经验和技术能够确保解决方案的安全性。可以预见，大型承包商在未来仍将是JADC2计划的首选业界合作伙伴。当前，这些承包商除在传统指挥控制系统、通信等优势领域持续发力外，也正在逐步融合小型高新技术企业的最新技术，以集成打包的方式为美国防部提供综合性与前沿性兼备的JADC2解决方案。
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