驻韩美军利用自动目标战术瞄准与反火力杀伤链实现空地一体化作战

随着美国防部2018年初发布新版《国防战略》,将美军联合部队的主要作战任务由反恐转向大国竞争,保护美国对抗近对等对手的攻击,联合全域指挥控制(JADC2)概念已成为统一网络、传感器和武器系统的基石,它将实现美军各军种、司令部、决策者以及作战人员之间的信息分发。JADC2的核心目标是快速将决策转化为行动,在冲突中获得作战和信息优势,这适用于所有作战功能,尤其是联合火力。美军联合部队执行作战行动、机动和领土控制的能力将继续严重依赖联合火力,以支持指挥官实现行动自由。在当前作战环境中,敌方武器系统往往能力先进,可被利用的漏洞攻击窗口很短,联合火力必须最大限度提高跨不同军种和平台的连通能力,以达成作战目标。在现代战场上,在有限时间内为武器系统提供可行动数据来获得预期效果变得愈加重要。

就近期而言,实现可行动JADC2的关键是利用现有指挥控制(C2)架构并跨军种将关键系统连接起来。过去美军各军种项目的采购流程冗长,不够敏捷,无法满足统一整个美国国防部既有武器系统所需的时间或规模要求。目前,位于战场战术边缘的美军作战人员正在开发可兼容不同系统和波形的互操作解决方案。多域解决方案,如自动化战术目标瞄准和反火力杀伤链系统(ATTACKS),将传感器与射手连接起来,实现信息到达火力平台并达成效果的速度和方式的转型。

这些已获得验证的技术成功将推动联合火力JADC2的实现。作为美国陆军地面机动部队的主要空中联络单位,美空军战术空中控制组(TACP)拥有相应的连接能力,可利用空中和地面网络、传感器和武器系统为决策提供信息,缩短杀伤链,提高联合火力的杀伤力。

美空军第2和第607空中支援作战中队的TCAP军官与第422测试与评估中队的A-10飞行员联合撰文,详细介绍了驻韩美军近期如何利用自动目标战术瞄准与反火力杀伤链系统(ATTACKS)实现空地一体化作战。

1 自动战术目标瞄准和反火力杀伤链系统

将传感器连接到射手以加快决策并最大限度提高杀伤力是美国防部JADC2计划的关键工作线之一。将传感器链接到射手是一个较为宽泛的概念。然而,驻韩美军的联合火力团队已经开发了一项具体解决方案,以应对特定作战环境的挑战。由第25战斗机中队(FS)和第210野战炮兵旅(FAB)首创的ATTACKS系统最初是为了应对韩国战区内的一个共同战术问题——针对大首尔市区进行的难以应对的大规模远程火炮(LRA)威胁。

这两个作战单位接收到搜寻并消除远程火炮(LRA)威胁的命令后,利用各自军种的C2系统执行上述任务。在美陆军的反火力任务中,第210野战炮兵旅将利用高级野战炮兵战术数据系统(AFATDS)接收Q-53反炮兵目标搜索雷达生成的可行动目标瞄准数据,然后将火力任务信息向下分发到火力单元。美空军在执行反火力任务时,飞机将利用战术数据链,具体地说就是态势感知数据链(SADL)和Link-16,执行飞行任务,生成通用空中作战图,在用户间通信,实现指挥控制。美空军第25战斗机中队的A-10攻击机起飞后将在目标区域上空搜索敌方活动,而美陆军的Q-53雷达的目标指示数据将中继给该飞机。但在此阶段,各个军种C2系统架构的不兼容将阻碍整个联合任务的执行。

由于在战术数据链和AFATDS之间没有有效桥接方案,Q-53雷达生成的目标瞄准信息需要通过通信链向上中继到既有空中又有地面组成部队C2节点的第一指挥部梯队。信息经过数字数据、聊天(chat)和话音等多个微件(wicket)最终报告至执行任务的飞机,延迟较大。即使对每个指挥控制单元的连通能力以及指挥控制操作员的专注力保持乐观,所有这些人工操作——聊天信息传输、话音中继和驾驶舱数据输入——都需要时间。当对敌方系统进行瞄准时,时间是最重要的因素。如果瞄准时间过长,敌方系统很可能会快速转移到隐蔽阵地。目标瞄准信息到达执行任务飞机所用的时间越长,信息的效用就越差。

理解一个C2域上已经存在的目标瞄准信息,并根据需要将其传送到另一个C2域以加速杀伤链,是ATTACKS系统的基础。ATTACKS的核心是内华达山脉公司(SNC)的战术无线电应用扩展(TRAX)软件。该软件识别多种军事标准通信协议并跨协议建立通信连接,实现跨域/波形信息桥接。在韩国反火力战场景中,TRAX能够利用Q-53雷达的可变信息格式(VMF)K系列目标瞄准数据消息,并在战术数据链上广播J系列消息,执行任务的飞机就可以接收这些信息。安装了TRAX软件的终端通过与AFATDS终端的连接和战术数据链连接能力,能够利用各自的波形实现机器到机器的信息桥接。相较于当前任何人工中继方式,此方法速度快得多,容量也高得多。

在此能力基础上进行扩展,美军第25战斗机中队、第210野战炮兵旅以及与SNC公司合作使ATTACKS系统效能更高,实现了—种自动化能力。通过不断完善,ATTACKS团队已经能够实现目标瞄准信息从Q-53雷达到A-10攻击机的自动移交,并提供分析能力,确认目标选择标准,同时不会使链路过度饱和。简而言之,ATTACKS终端能够识别每一条Q-53雷达K02.9目标数据消息,过滤掉不符合既定目标参数的消息,并生成一条J3.5消息,显示到A-10攻击机飞行员显示屏上。这为飞行员提供了最快的实时目标瞄准数据,提升了在敌方远程火炮转移到加固地下设施之前完成杀伤链的概率。

与当前标准相比,ATTACKS大大缩短了杀伤链,并演示了一种用既有C2过程不可能实现的能力。与美国防部进行的其他空地杀伤链测试类似,A-10攻击机向第210野战炮兵旅的火力单元发送数字火力任务。此项技术还有可能用于反火力战。耗尽弹药的A-10飞机在飞离战场时,可以识别和指示一个非常适合火炮攻击的大型目标集合。此时,A-10攻击机充当的是地面火力的传感器,可以在敌人行动之前识别目标。而Q-53雷达仅能够在敌人开始攻击时提供目标瞄准数据;ATTACKS在对抗敌方行动自由过程中可为指挥官提供先发制人能力。在逆向目标移交过程中,ATTACKS终端能够识别来自A-10的J12.0任务分配消息,并将其作为K02.4火力任务消息发送到适当AFATDS终端,以得到火力单元的批准。同样,采用这种自动化方式可免去人工操作,例如话音火力呼叫和手动数据输入。

除实现自动目标移交外,ATTACKS还为地面用户提供了大量态势感知信息。最值得注意的是,ATTACKS能够以目标上光标(COT)协议方式呈现信息,允许广泛使用的Windows版战术攻击套件(WinTAK)显示通用战术图。这使用户能够在熟悉的用户界面中将图像、KMZ格式文件和战场图形集成到战术数据链图像中。链路用户信息(如精确的参与者位置和身份)、感兴趣的传感器点以及J12.6目标排序消息使地面用户能够知晓飞机在空域中的位置以及飞机当前正在采取的行动。此外,火力呼叫、近空支援(CAS)9-line指令和自由文本WinTAK插件工具让地面用户可向火力部队提供额外的目标瞄准信息和/或关联信息。所有这些功能都建立在自动化ATTACKS的基础上,并允许“人在环路上”在所有火力参与者间建立态势感知,并增强自动化信息传输的保真度。

图1 ATTCKS系统的WinTAK插件显示了敌对和可疑J3.5陆地轨迹以及两架A-10的J12.6目标瞄准消息

ATTACKS是一种JADC2能力,实现了与多种系统、网络和波形的连接。这些系统、网络和波形承载着驱动杀伤链的信息,并将捋顺无意中形成的错综复杂C2结构。它能够加速机器到机器信息传输,最大限度提高信息传输速度,并尽可能降低操作员出错的概率。下一步是利用其核心能力,并将其应用于不同情境中的其他传感器和射手,继续建立一支全网络化部队。

2 实现纵深作战

与美军各军种的数据链架构相类似,各军种都有其自己的作战文化、语言和节奏。美空军战术空中控制组(TACP)提供了连接能力,使空中组成部队能够将其对地作战行动与地面组成部队的目标和机动部队同步,并且已经发展成为领先的空地集成者和联合火力专家。从规划过程的初始阶段到提供终端攻击控制,TACP为目标瞄准团队提供建议并缩短杀伤链。TACP能够有效利用空中和地面组成部队网络、传感器和武器系统为决策提供信息、缩短杀伤链以及提高联合火力的杀伤力。

这种对联合火力资产的接入能力使得TACP成为美陆军和空军之间的接口,从而扩大ATTACKS的应用。更具体而言,考虑到自动化带来的速度优势,将ATTACKS应用到实现纵深作战无疑最具优势。传感器与远程地对地火力和空射火力的自动连接可能是在敌人能够有效部署之前破坏敌人纵深运动、摧毁高回报目标(HPT)和破坏射程内敌军指挥控制的最佳方式。事实上,韩国战区的A-10远程火炮固定式反火力任务是一种加强版的空中遮断任务类型。

利用这一能力的关键是适当的火力支援协调措施(FSCM)和空域管理,以确保飞机的飞行安全,并以自动化加速火力响应速度。没有这些细节,每次火力攻击任务前必须取得制空权,ATTACKS的速度优势将不再。此外,需要进行跨军种组成部队协调,以确保在需要时请求和/或可提供空中遮断出击,以支援ATTACKS赋能的火力单元,或者在火力支援协调线(FSCL)之外发射远程地面火力攻击,以支持空中组成部队目标。

ATTACKS的应用还可以根据用户需求进行扩展。如前所述,在韩国战区进行的一次任务成功将A-10攻击机与第210野战炮兵旅的火力资产连接起来。2021年初,美军第18空降军进行了一次由A-10攻击机、F-35战斗机、M142高机动性火箭炮系统(HIMARS)和AH-64支持的实弹演示,以验证TACP使用ATTACKS系统的适用性。

3 实现联合空地集成中心功能最大化

接下来就应该开始思考如何在美陆军传统TACP运用中利用ATTACKS系统了。在从军到营指挥所,TACP都是一个重要的跨军种组成部队单位,能够为地面指挥官提供建议和帮助。支持机动部队的近空支援(CAS)任务大多数都是在较低级层级执行的任务。通过利用美陆军师可用传感器和武器系统,TACP能够在师一级作战单位影响纵深作战。

师作为高级战术梯队与其作战空间内火力资产有最高级别的连通能力;尤其是当师级单位的联合火力团队被任命为联合空地集成中心(JAGIC)时。通过利用数字、话音和战术数据链通信能力,包括超视距覆盖,空中支援作战中心(ASOC)允许将一幅通用战术图向上分发到联合空中作战中心(JAOC),向下分发到执行任务的空中资产。同样,师火力单元可使用该师的建制火力系统,接收来自反火力雷达的信息,监控AFATDS系统,监测火力支援资产状态。结合战术空域综合系统(TAIS)和防空系统集成者(ADSI)提供的其他空域态势感知能力,所有这些系统都为联合空地集成中心(JAGIC)的联合火力支援部队提供了获取该师主要传感器和武器系统的途径。

然而,尽管采用了许多数字系统,但JAGIC仍需依赖其成员的人工操作——要么通过战术聊天,要么通过语音呼叫来执行其诸多程序。大多数情况下,这些行动有利于在JAGIC全体人员中快速建立态势感知能力,并启动需要多个参与者并行行动的关键战斗演习。然而,当考虑到JAGIC可能使用大量传感器和射手系统时,系统之间缺乏互连能力使得人工数据传输成为目标转交的默认方法,最终减缓了杀伤链速度。可以确定的是,ATTACKS并不能解决JAGIC竭尽全力管理一场师级作战行动的混乱问题,但它能够提供在JAGIC某些方面的运行效率。

师TACP将配备一名联合终端攻击控制员(JTAC)来支持JAGIC,以推进近空支援交战任务,并配备一名遮断协调员(IC)跟踪该师作战区内空中遮断(AI)任务的执行情况。执行空中遮断任务是ATTACKS系统在师级单位的主要任务。

通过自动将反火力捕获数据从JAGIC的高级野战炮兵战术数据系统(AFATDS)转交到战术数据链,JAGIC能够向在该师空域内或附近飞行的空中遮断(AI)或打击协调和侦察(SCAR)飞机推送实时目标瞄准信息。需要注意的是,空中遮断和SCAR任务飞机将根据空中任务指令为每个任务分配联合综合优先目标清单。自动化J3.5陆地轨迹并不是向AI/SCAR飞机分派的任务,而是根据分配的任务协助启动杀伤链。在为ATTACKS中的消息转发自动化确定参数时,可以创建分析过滤器,以便转发的J3.5陆地轨迹符合已经确定的目标优先级。将这一能力与遮断协调员在师战场空间和航空资产管理中建立和管理“杀伤区”的能力相结合,为JAGIC提供一种利用空中遮断(AI)支持师级单位的更灵敏、更有效方法。

ATTACKS还增强了师在火力支援协调线(FSCL)以外区域为地面火力提供服务的能力。由于能够理解飞机获得的火力任务,并以相应的格式将其转发给高级野战炮兵战术数据系统(AFATDS),JAGIC可以为高机动火箭炮系统(HIMARS)从远超FSCL的传感器接收联合部队空中组成部队指挥官(JFACC)获得的火力任务。当然,此过程将使用必要的跨边界和跨空域协调,但如果这些细节经过事先仔细协调,执行杀伤链可能会像机器到机器(M2M)目标转交那样快速。

ATTACKS的协同特性可最大限度提高JAGIC的现有能力。它可以更快分发目标瞄准信息,加快联合火力在师一级作战行动中的响应速度。通过将ATTACKS系统融入到武器系统,JAGIC有可能成为更具杀伤力的联合火力交换所。

4 模块化威慑

当作战司令部寻求以更加灵活机动的兵力部署抵近近对等作战环境时,较为明智的做法是思考美空军战术空中控制组(TACP)如何以一种非传统构造利用其联合火力和通信能力。由于在联合行动第三阶段缺乏大规模作战行动,作战司令部可能会实现整个师指和/或多个旅战斗队机动,但这不是最适合实现韧性威慑或快速夺取主动权的方式。一种由机动、火力、保障等单元组成的定制化模块化部队可能能够满足作战司令官的需求,以应对对抗性混合作战环境挑战。

鉴于通信能力和精确打击技术的进步,TACP非常适合应对上述挑战。除了安全视距和超视距通信包外,手持Link 16(HHL16/PRC-161)电台和Viasat公司的“移出/跳出”(Move-Out Jump-Out,MOJO)网关的部署将呈指数提升TACP与链路用户集成的能力,并扩展战场边缘整个指挥链的态势感知能力。随着这些能力的投入使用,以前美军联合空地集成中心(JAGIC)可实现的所有能力将扩展至更敏捷的作战单元中。这在很大程度上是由于新设备的尺寸外形和规模相比之前设备要小得多。便携式手持Link 16无线电台可实现徒步机动部队Link 16通信能力。同样,各型MOJO网关体积足够小,可以很容易地安装在战术车尾部,支持超视距通信、Link 16、态势感知数据链(SADL)战术数据链。这种连接能力此前只有空中支援作战中心(ASOC)的TCAP才拥有,而现在它可以在战场战术边缘实现,这将有助于实现新的TCAP组织方式,支持任务分派,并提高其战场效能。

这些能力所具有的高机动性为TACP提供了在对抗作战环境和恶劣条件下(如北极)所需的敏捷性和灵活性。一个用于支持模块化部队的TCAP小组能够创建一个重叠网络,将战术数据链延伸数百英里,并能够通过联合范围扩展应用协议-C(JREAP-C)将该通用战术图传送回JAOC。通信能力提高能够显著推动近距离和纵深联合火力的实现灵活性,同时保持对友军地面和空中图像的态势感知。在准备执行近空支援任务之前,可以将目标瞄准信息转发给视距通信范围之外的飞入战斗机,并转发给上级单位进行目标瞄准。

ATTACKS在该作战场景中的应用并未改变,将继续提供自动化机-机(M2M)目标转交,并且能够实现对隐藏在战场深处的目标进行攻击。考虑到战术数据链赋能的TACP可以接收J系列瞄准信息的距离,以及美陆军远程精确火力和空射防区外弹药的射程,模块化火力部队能够发挥作用的战场空间能够为指挥官提供了一种敏捷的威慑力量。

此外,TACP还可以用作前沿侦察单元,提供一种全天候、低可观测传感器,能够通过中继和超视距回传能力在相当大的范围内利用联合火力。在最近的“亚得里亚打击”(ADRIATIC STRIKE)演习中,来自第二空中支援作战中队的TACP进行了一次仅使用战术数据链进行的动态目标瞄准任务。在此任务中,适当上级单位下达了一项“打击”(SMACK)任务,并对现代地对空威胁模拟使用了联合空对地防区外导弹。

与此同时,ATTACKS将为TACP提供与模块化火力单元的AFATDS和支援地面火力武器的连接和信息交换能力。利用战术数据链和ATTACKS实现自动化消息传输的能力,TACP观察员可以从与ATTACKS终端共址的火力指挥中心远程请求地面火力。除了作为地面传感器外,TACP还能够便于实现战场边缘传感器和射手之间的目标转交。在对抗作战空间中搜索优先目标的机载传感器可以通过具有ATTACKS能力的TACP向地面火力资产无缝发送目标信息。

随着美军开始对可应对现代战场挑战的解决方案进行试验,采用传感器到射手的可能性正在不断增加。最近,美军空中机动司令部将一个高机动火箭炮系统(HIMARS)发射器装载到一架C-17“环球霸王”(Globemaster)III上,在飞行中向发射器中继目标瞄准信息。飞机一着陆,HIMARS发射器即从C-17上卸下。位于战场边缘的联网TACP侦察团队完全有可能是HIMARS目标瞄准信息的来源,或者是消息传输所经过的中继节点。实现TACP作为精确打击专家的关键是开展探索模块化部署的相关实验,并发现哪些可行,哪些不可行。通过列装新设备、紧急波形以及ATTACKS连接武器系统的能力,TACP很适合为联合部队提供网络化联合火力能力。

5 结语

就美军韩国战区而言,ATTCKS系统大大缩短了杀伤链,提高了部队反火力作战的杀伤力,可压制大规模远程火炮(LRA)对韩国首都首尔的威胁。ATTACKS团队在更广范围内实现了联合火力能力,在不同数据链架构上弥合了传感器与射手之间连接能力差距。随着这一新能力应用的不断完善和发展,它将开始整合更多传感器、武器系统,甚至情报mIRC聊天能力。随着这一进程的发展,美军接下来将重点思考在哪里以及如何利用这种新能力改进美军的连接能力和过程。通过与美陆军进行并肩训练、部署和作战,战术空中控制组(TACP)已经具备一种能够在美陆军和美空军间灵活转换的企业能力。将ATTACKS系统集成到TACP工具箱有可能将能力扩展到数字域,同时提高此过程中美军联合火力专家的杀伤力。

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