美空军轻型战术作战中心系统概述与发展
美陆军近日接收了首辆M0“布克”战车,这一装备的投入将显著提升步兵旅战斗队的作战能力。同时,美海军也面临多项重大采办任务,包括“哥伦比亚”级潜艇等的延期问题。 接下来,我们将简要介绍美空军正在发展的下一代“控制报告中心”(CRC)武器系统——“轻型战术作战中心”(TOC-L)。作为一种轻量化、机动式的指挥控制中心,TOC-L被部署在战术前沿,旨在为空军提供更加灵活、抗毁性更强的战术边缘指挥控制能力。 年,美空军已开始列装TOC-L,并计划在年开展升级工作,进一步扩大其部署规模。这一举措旨在提升战术边缘的决策能力,从而有力支持美军联合全域指挥控制(JADC2)作战网络的构建。 接下来,我们将深入探讨空军战区空中控制系统(TACS)的构成及功能。 该系统由空基和陆基的指挥与控制要素共同组成,而CRC作为陆基要素中的关键部分,承担着防空作战和空域控制协调的重要任务。它不仅负责识别和监视指定地理区域内的作战行动,还需探测与识别敌空中目标,并提供威胁预警。同时,CRC还承担着管理空域使用、确保各军种防空力量相互支援以及支持联合监视与目标攻击雷达系统(JSTARS)开展地面目标攻击作战等职能。此外,数据链管理也是其不可或缺的一项任务。图展示了控制报告中心(CRC)在美空军战区空中控制系统(TACS)中的关键地位,作为陆基要素的核心组成部分。CRC包含固定指挥控制中心和机动式指挥控制中心两种类型。然而,当前的机动式CRC由于需要数十辆标准化集装箱进行转运,其规模庞大且部署时间较长,难以应对对抗环境下在作战前沿的快速部署需求。为了解决这一问题,美军已经启动了CRC的现代化计划,并将其纳入ABMS的发展框架中,旨在提供模块化能力以支持战术指挥控制。其中,TOC-L的开发被视为现代化工作的关键环节,旨在提供一个可定制、易部署的作战管理指挥控制中心,确保在拒止和恶劣的作战环境中仍能高效运行,满足指挥官“敏捷作战运用”(ACE)的需求。通过TOC-L的引入,CRC的分布式控制和决策能力得到了显著增强,同时也加速了杀伤链的闭环。 此外,TOC-L的系统功能也备受瞩目。该系统自年启动研制以来,主承包商美国博思艾伦公司已将其成功部署在欧洲战区,并获得了一线作战人员的广泛认可。美空军更是将TOC-L誉为下一代指挥控制与作战管理系统,标志着空军在迈向战术级指挥控制现代化方面迈出了重要一步。 系统组成方面,TOC-L主要包含硬件和软件两大部件。其硬件部分以高性能、安全可靠的服务器和商业兼容的计算系统为核心,为系统提供了强大的计算和数据处理能力。图2展示了美空军安装TOC-L系统硬件的情景。与现有的CRC相比,TOC-L被精心设计为尺寸更为紧凑、隐蔽性更强的指挥控制中心。这种设计使得它能够适应分散部署的需求,从而增强了指挥中心及其作战人员的安全性和生存能力。更为高效的是,TOC-L的管理和操作仅需数人便可完成,极大地减少了人员需求。图3展示了部署在比利时布鲁塞尔的CRC,其规模堪比大型超市(左图);相比之下,年2月美陆军“融合计划-拱顶石4”演习中的TOC-L系统,仅需一辆小型拖车即可轻松装载运输(右图)。 接下来,我们详细了解一下TOC-L的功能特点。TOC-L系统主要聚焦于空军7项“作战要务”之一的指挥控制能力。它能够在作战前沿迅速建立数据链并实现灵活迁移,通过灵活多变的通信结构与各种传感器无缝连接。其独特的功能特点包括: ()开放架构框架支持跨军种/跨国系统集成TOC-L采用开放架构设计,这一框架不仅易于扩展通信资产和数据存储,还支持与其他军种及多国合作伙伴的顺畅连接和集成。特别是,它能够便捷地融入针对JADC2计划开发的系统。 (2)多样化模块集满足各类作战任务需求TOC-L的模块集功能强大,涵盖指挥控制、数据链、无线电、雷达等多种作战需求。它能够在复杂多变的多域环境中部署,有效跟踪空中、陆地、海上、太空和网络资源,并能够融合处理空战图像中特有的约种不同信息源。 (3)智能路由技术确保干扰环境下的作战有效性在敌方干扰的通信环境中,TOC-L通过采用“智能路由”技术,能够找到保持联合部队间连接的最佳路径,从而确保作战的有效性。图4展示了TOC-L系统的界面图。接下来,我们将深入探讨TOC-L的核心模块。这一模块由博思艾伦公司精心研制的模块分离套件(MDK)构成。MDK不仅模块化、可扩展,还具备高度可定制性,能够高效整合各类战术数据系统。它巧妙地运用边缘网络和云计算技术,将传感器、决策者、射手等关键元素安全地连接在一起,并根据战场环境进行动态调整,确保安全连接的无缝对接。 通过MDK,作战人员能够轻松建立本地或远程作战中心,实现战术数据链的便捷访问。此外,它还能为联合作战构建统一的作战图,并支持远程语音和数据通信,使操作变得简单高效,仅需2至6人的团队即可完成所有操作。 MDK架构基于模型的系统工程(MBSE)进行精心设计,使得系统能够灵活应对任务和威胁的变化。它通过数据驱动的边缘指挥控制,提供多样化的作战效果,在推动JADC2的实施过程中发挥着举足轻重的作用。 迄今为止,TOC-L已在美陆军“融合计划”和空军“拱顶石”年度试验活动中进行了广泛的演示验证。这些试验充分展示了TOC-L在多域数据融合以及高对抗环境下作战管理和指挥控制方面的卓越性能。特别是在美陆军“融合计划-”的演习中,TOC-L成功验证了其跨军种战术指挥控制能力,与陆军的“爱国者”导弹系统和海军的“宙斯盾”武器系统协同作战,提供了出色的分层战术指挥控制能力。这些试验结果进一步证明了TOC-L系统在战场上的全域作战能力和对未来战术指挥控制需求的充分满足。图5展示了美陆军“融合计划-”试验中对TOC-L的评估情况。而美空军“拱顶石”年度试验活动则进一步验证了TOC-L的可定制指挥控制功能。在年月30日,美空军披露了其年“拱顶石”试验活动的相关信息。该活动由第战斗训练中队,即“影子作战中心-内利斯”(ShOC-N)主办,旨在试验和评估新兴概念、应用和技术,并为未来多域作战中心开发战术、技术和程序(TTP),以增强美国及其盟友的竞争优势。在试验中,TOC-L作为空军数字作战管理节点的能力受到了重点测试。测试团队在“影子作战中心”外搭建了帐篷作为控制报告中心(CRC),并将TOC-L系统部署其中。利用TOC-L,团队成功完成了主要的战术指挥控制功能。同时,“影子作战中心”的动态目标定位和建模仿真单元将数据发送至TOC-L,这些数据能够集成到通用作战图中并用于目标打击。此外,TOC-L还提供了灵活的作战管理指挥控制中心能力,能够根据指挥官的需求进行扩展或简化。图6展示了美空军在“拱顶石”年度试验活动中搭建的控制报告中心(CRC)并部署TOC-L的场景。此外,美陆军“融合计划-拱顶石4”演习进一步验证了TOC-L在融合数百个数据源以创建空中作战图方面的卓越能力。在年2月23日至3月20日的演习期间,TOC-L成功为多军种提供了同步的空中作战图,从而支持了各级梯队的决策,并促进了美军与任务伙伴和盟国的联合行动。特别值得一提的是,在一体化火力和巡航导弹防御等关键场景中,TOC-L能够汇集来自数百个数据源的信息,并将其融合成一个单一的空中图像,使作战人员能够迅速而准确地做出决策,甚至超越了威胁的发展速度。图7展示了美空军在“融合计划-”试验中的一幕,技术人员正在安装天线,以确保TOC-L能够接收到必要的无线电信号。 部署进展年,美国驻欧洲空军迅速部署了TOC-L原型系统,该系统目前正在欧洲司令部的广阔责任区域内发挥关键作用,提供作战管理与指挥控制支持。截至目前,美军已部署了6套TOC-L,其中大部分位于欧洲司令部辖区内。预计到年2月,TOC-L的部署数量将增至数百个,为美军提供更为广泛的作战支持。 未来展望随着TOC-L的进一步发展,该系统将集成“基于云的指挥控制”(CBC2)软件,从而能够更有效地融合和连接多域武器平台及传感器。这将使TOC-L能够迅速生成战场空中态势图,并借助人工智能辅助指挥官做出决策,进一步提升战术边缘的决策能力。 结语近年来,美军的“马赛克战”和联合全域作战等新概念推动了指挥控制系统向模块化和分布式部署的发展。这种趋势强调将决策节点前移至作战前沿,以增强部队的弹性。美军正致力于实现迅速部署、高度机动和可定制兵力包的能力,以应对大国竞争环境下的挑战。TOC-L的设计和研制理念与这些趋势高度契合,其快速列装将进一步推动美空战指挥控制向高度敏捷和机动化发展。 |
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