边缘层、雾层和云层。

Hubert Saur（德）
李皓昱　译
　　近期，德国空军退役上校Hubert Saur在北约联合空中力量中心（JAPCC）主办的期刊上发表了题为《多域作战云——未来战场构想》的文章，基于未来复杂、多变的作战环境，提出了一种畅连有人、无人平台及智能化系统的“多域作战云”体系架构，旨在解决当前存在的限制互操作性的信息共享能力不足等问题，目标是实现跨域、跨国空中力量的高效协同。
　　引言
作战环境持续快速变化。未来的军事行动需要协作、更有效、数字化、安全和具备网络韧性的跨陆、海、空、天各域的作战空间。2020年1月开展的“联合空中力量战略——互操作性研究”中有一个重要发现，即缺乏信息共享会限制互操作性解决方案并降低跨域作战效能。为了克服这一问题，需要在整个任务周期内实现更高的自动化水平和集成度。
　　几十年来，情报驱动的作战行动和基于效果的规划已被证明是两条非常有效的原则。每次作战行动都是以评估不断发展的危机态势为开端。在危机阶段，我们进行观察（Observation）和判断（Orientation）。在这一 最初的过程中，我们已经收集到了海量的数据，随后对这些数据进行分析和评估，将其变为在关键的行动参与者之间分发的信息，诉求是实现信息优势。考虑到强对抗军事环境中，数秒甚至数毫秒就可能决定生死这一事实，多域优势将只能通过基于数据和高级分析的完整态势感知实现，目的是为快速和更加精确的决策提供帮助。因此，未来的作战将需要在整个任务周期内实现更高程度的处理、自动化和集成。为了解决这些挑战，本文提出了一种“多域作战云”（MDCC）解决方案，使部队能够实现一体化感知和行动。
　　什么是多域作战云它能为作战带来哪些帮助？
“作战云”是基于互连节点的复杂云环境。“多域作战云”不仅仅是典型的、依附于网络的、用于存储和处理有价值数据的云环境，而是根据未来作战需求，提出的一种寻求连接有人与无人平台、人类操作和人类控制的智能化系统的作战体系概念。
　　北约部队需要加快作战节奏，比对手更快、更好地完成观察-判断-决策-行动（OODA）环，从而实现对态势的掌控。在与具有复杂自适应作战体系的敌军对抗时，敏捷性是关键因素。目标是进入到敌军的OODA环内，能够对不再相关的态势做出响应。
　　“多域作战云”将通过以下几种方法加快OODA环：
　　（1）通过即时捕捉、共享、融合和处理来自所有连接的有人和无人资产的海量数据，实现通用态势感知；
　　（2）提供预测性情报和辅助决策；（3）实现任务规划和重新规划，这也是分布式决策和协同作战的赋能因素。
　　构想的方法是:以可信的方式从不同的来源融合数据，并在最新的分析和学习技术的帮助下，将这些数据转变为可供行动之用的信息。能够在正确的时间、正确的地点共享正确的信息将实现信息优势。
　　一体化感知——有效信息的无缝交换是“多域作战云”的关键特征
　　“多域作战云”将成为战略、战役和战术各指挥层级开展联合全域作战的关键赋能因素。总部的云服务器、前沿作战基地的容器以及战斗机、坦克或舰艇上都将运行相同的技术服务和算法。目标是在不同的层级实现有效信息的无缝交换，进而实现信息优势。
　　云层包含所有处理大量数据的系统。一般情况下，这些系统的数量很少，并且系统的位置在作战行动的背景下是不相关的。未来，“多域作战云”中有望实现跨资产和作战域的数据驱动的协作能力，如：
　　数据的高级自动交换；预测性分析和场景计算；广域连通性管理；更快的规划周期；增强的任务后感知。雾层处理较少量的链接云层和边缘层的数据。对雾层的构想是一种可部署甚至是可移动的数据节点，具备强大的计算能力，但与云层相比，数据存储容量有限。一般情况下，这些系统的数量不多，并且系统的位置在作战行动的背景下是相关。未来，“多域作战云”中有望实现更智能的信息共享和分散化自主作战指挥控制能力，如：
　　应对实时变化的更高灵活性和动态反应性；
　　通过分布式协作传感器实现增强的态势感知；
　　在资产与节点之间重新动态分配指挥控制角色。
　　边缘层主要由包含效应器和/或传感器的系统组成。一般情况下，这些系统为雾层和云层中的系统提供数据和较低层级的信息，以产生较高层级的信息或情报。未来，“多域作战云”有望实现有人与无人平台之间更高等级的协作能力，如：
　　无人平台的指挥控制；高等级自动化飞行管理；持续的信息共享；持续的重新规划；通用作战图。
核心——多域作战云体系架构
　　在整个任务周期内，需要将收集到的来自所有领域各类传感器的数据，转变为通过通用或共享的信息空间提供给所有参与者和节点的信息。这些参与者不管承担的任务是什么，都需要利用通用相关作战图开展工作。这是在各下属司令部和各领域的边界之上实现同步协作的先决条件。
　　“多域作战云”是一种能够应对当前和未来的未知威胁的模块化、可扩缩、灵活的体系架构。利用标准化接口，通信服务将使不同平台的传感器、效应器和指挥控制节点实现互联，以实现实时和/或近实时的韧性安全连接。这类通信服务将包括能够集成为一个整体的通信网络、传输系统、中继站、支路站和终端设备。
　　将互连的系统、平台转变为可供行动之用的传感、效应和指挥控制节点，将需要称为“核心服务”的可互操作的信息系统。这类系统由负责收集、存储、处理和分发数据以提供有效信息的各类子系统组成，可将作战功能分解为应用程序和服务并将庞大的数据集聚集在通用云平台上。
　　确保所有可供行动之用的节点能够跨指挥控制流程进行协作，将需要能够为所有任务类型和作战能力提供支持的背景能力，称为“技术服务”。这类技术服务将运行在跨陆、海、空、天的多个物理平台上，以确保韧性。在一个特定的平台中，每个可供行动之用的节点将成为技术服务的请求者和提供者。数据、信息的接收与提供之间的负载均衡将得到动态管理以确保特定限制条件下的最佳性能。
　　作战需求可通过收集面向用户的能力加以明确，而通过作战需求则可以得到技术服务需求。根据北约咨询、指挥与控制（C3）分类体系，技术服务将包括共同利益群体的特定服务和赋能服务。
一体化行动——应用程序和信息层
　　人机协作将是面向人类的应用程序的关键，以便人类能够在受限环境中专注于监督和决策，而无需将精力耗费在处理和任务分派上。这种意义上的人类控制通常称为“人在环内”或“人在环上”。
　　在可供行动之用的节点所组成的整个体系内，将同时运行多条效应路径。根据这种复杂性，将需要人工智能技术来合理安排不同的节点并管理为指挥控制流程赋能的大量数据。
　　为互连平台组成的网络提供信息和数字产品也为网络攻击提供了机会。端到端的、鲁棒的网络安全能力将实现对攻击或威胁的防护和及时响应，以防止对基础设施的篡改和假数据和/或中间件的“注入”。
　　“多域作战云”体系架构的服务结构能够提供有效、相关的信息，并能够为每名用户进行相同信息的自动优化。在应用程序的支持下，用户能够以认知的方式根据所提供信息的作用做出决策。合理安排不同的可供行动之用的节点并管理任务周期内收集的大量数据需要人工智能和机器学习（ML）技术的帮助。利用先进的分析和人工智能工具，OODA环的观察和判断阶段将通过快速提供的高质量信息获益，并且由于工作负荷的显著降低，人类能够将精力集中在决策和行动阶段。人工智能和人机协作将有助于实现信息和决策优势，确保整个任务周期内的有意义的控制。
　　结论
由于国防领域的长效经验和各项计划，“多域作战云”将符合当前和发展中的北约C3体系，这为同步化和互操作性提供了坚实的基础。“多域作战云”体系架构的主要优势是应用程序开发的模块化和可扩缩性。该架构能够创建新的服务，对这些服务进行不同的安排并以灵活的方式进行部署。如在联盟未来监视和指挥系统依赖于服务结构这一背景下，“多域作战云”能够实现指挥控制授权过程中的敏捷性和灵活性。
　　使用开放式标准和定义明确的服务“应用程序编程接口”能够在多域作战空间这样的多供货商环境下构建能够互操作的应用程序。根据技术发展情况，不同国家的作战应用程序能够被安全地集成到这种作战云体系架构中，从而实现各国的同步化。而同步化则是实现一体化作战行动的先决条件。