美陸軍戰術網絡現代化能力的最新發展

2022年10月8日，美防務新聞網報道，美陸軍戰術網絡升級項目“能力集21”已基本在美國陸軍中部署完畢，之后陸軍將于今秋開始部署下一輪戰術網絡項目“能力集23”。早在2022年4月，美國陸軍就宣稱，其在能力集項目上已取得重大進展。能力集系列項目是美陸軍網絡現代化的重點項目之一，是實現美軍未來作戰概念“全域聯合指控（JADC2）”的核心和基石，將對美軍未來作戰通信和網絡產生重大影響。

一、陸軍網絡現代化的頂層規劃

隨著信息技術的飛速發展以及陸軍戰略重心的轉移，近年來，美陸軍在實現平臺和武器系統現代化方面面臨前所未有的挑戰，同時面臨戰場內外對手的威脅。為實現可確保戰備并戰勝對手的戰術網絡，美陸軍將戰術網絡現代化作為其最高優先事項之一，在實現網絡現代化方面做出了重要變革。美陸軍網絡現代化的目的是逐步交付和增加新的能力，以滿足在2028年實現多域作戰需求的未來網絡狀態。為此，陸軍發布了多項重大戰略：

1.《戰術網絡現代化戰略》（2018）

2018年2月，美陸軍根據美國會的要求提交了一份新的《戰術網絡現代化戰略》報告。該戰略報告提出要精簡網絡，提高可靠性以使網絡能夠禁得起更多威脅的考驗，同時還要提高網絡的機動性，并簡化作業流程。該報告認為，美陸軍目前的網絡太復雜、太脆弱、機動能力不足，并且尚未與聯合部隊和友軍實現互操作。陸軍認為傳統的需求生成和采辦程序是阻礙陸軍網絡快速發展、持續更新且經濟上可承受的原因，主張采用快速原型機制造，以及商用和聯合部隊技術來應對這些挑戰。在這份戰略報告中，陸軍詳細說明了其網絡現代化過程中現役網絡的終止、改進和核心網絡的研發計劃。該戰略報告提出了實現網絡現代化的四條行動路線，即創建一個統一的網絡傳輸層，確保在對抗環境中提供優于對手的網絡傳輸能力；為任務指揮應用程序構建通用操作環境；提高聯合部隊和盟軍的互操作性；提高指揮所機動性和生存能力。

2.《陸軍現代化戰略》（2019）

2019年10月，美陸軍發布《陸軍現代化戰略》，提出了到2035年將整個陸軍轉變成一支能夠遂行多域作戰的現代化部隊的計劃。該戰略中確定了現代化的6個優先任務，包括：遠程精確火力、下一代作戰車輛、未來垂直升降系統、網絡、空中和導彈防御以及單兵殺傷力。其中，網絡是這六個優先任務中最復雜、最具挑戰性的任務。戰略將數字化轉型視為推動美陸軍現代化的手段，并明確了2028、2035年兩個階段的現代化目標。

3.《陸軍數字化轉型戰略》（2021）

2021年10月12日，美陸軍發布《陸軍數字化轉型戰略》，該戰略確定了實現美陸軍2028年現代化目標的方式和行動路線，明確美國陸軍資源的優先項，并制定一個總體規劃來更好地同步和集成所有正在進行的活動，使美國陸軍真正成為“數字時代陸軍”。戰略列出了三項主要目標，其中一項重要目標就是建立一支數字化賦能的數據驅動型陸軍，包括幾大行動路線：通過統一美陸軍企業云和戰術云，加速云原生采用；將數據作為戰略資產，實現互操作性和決策；通過為IT和OT資產定義零信任原則，提升陸軍的網絡安全態勢；美陸軍IT基礎設施和網絡的融合與現代化；企業業務系統的融合與現代化；通過定義標準化IT服務推動任務中心型IT服務交付。

4.《陸軍統一網絡計劃》（2021）

2021年10月8日，陸軍發布《確保多域作戰的陸軍統一網絡計劃》，該計劃是立了美陸軍2028年建立多域作戰能力部隊的關鍵推動因素。《統一網絡計劃》闡述了什么是統一網絡，明確了統一作戰環境、統一服務基礎設施、統一傳輸層、統一網絡操作和統一網絡防御能力是多域作戰的賦能器；明確了實現陸軍統一網絡的戰略方法，規劃了陸軍統一網絡建設的三個發展階段及五條任務線：近期（2021年～2024年）：建立統一網絡，最終將建立標準化的綜合安全架構，為統一網絡奠定基礎，并支持在世界任何地方快速部署和立即開展行動；中期（2025年至2027年）：實現統一網絡，這一階段結束時，統一網絡將充分做好準備支持2028年的多域作戰部隊；遠期（2028年~以后）：持續進行統一網絡的現代化，鑒于信息技術和網絡域快速、持續的發展變化，統一網絡的現代化將進一步發展成熟，這是一個連續的過程，它沒有設定的最終狀態。

上述戰略構成了陸軍網絡現代化體系建設的頂層架構，陸軍正在按照現代化網絡未來發展路線圖穩步推進網絡建設工作。

二、“能力集”項目最新進展

根據陸軍的戰略規劃，到2028年陸軍將全面實現其網絡現代化。為此，陸軍將建設綜合戰術網（ITN）作為其首要任務，于2021財年啟動了“能力集”項目，旨在通過“能力集”來部署現代化的網絡系統。能力集以兩年為一個部署周期，通過四個能力集的迭代，分別為“能力集21”（CS21）、“能力集23”（CS23）、“能力集25”（CS25）和“能力集27”（CS27）的開發部署來逐步向部隊交付新興網絡技術和裝備（包括各種軟硬件及相關制度），從而改進戰術網絡的容量、彈性和互操作性，實現技術升級，最終實現到2028年全面網絡現代化的目標。當前，美陸軍正在加速推進能力集相關工作，現在四種能力集正在并行發展，從而更快推進戰術網絡的現代化。

1.能力集21

截止到2022年第3季度末，“能力集21”已基本在美國陸軍部署完畢。美陸軍對“能力集21”進行了總結，“能力集21”是基礎，“能力集21”的工作為美陸軍提供了大量反饋，美陸軍已經準備好進入能力集23部署過程。

“能力集21”專注于步兵，聚焦于優化小型部隊的網絡，建設更適合遠征、機動性更強、不太復雜且受到更好保護的綜合戰術網。“能力集21”整合了以前僅由特種作戰部隊使用的現成的商業能力，包括新型無線電、商業衛星終端、商業網絡網關設備、標準任務指揮軟件 及訪問民用蜂窩網絡的能力。

“能力集21”的主要任務包括：向步兵旅戰斗隊部署初步的綜合戰術網（ITN），部署的能力包括采用安全但非密（SBU）的安全架構，提供廣泛的互操作性，使用小孔徑的衛星通信終端，采用系留無人機構建初級的空中層通信系統，擴展網絡覆蓋范圍，支持戰術4G LTE和第二代銥星系統；為增強型遠征信號營提供支持軍/師級遠征通信的更小、更輕的網絡通信設備；升級現有衛星通信終端軟件，增強衛星通信彈性。

2.能力集23

2022年4月，美國陸軍完成了“能力集23”關鍵設計評審，表明該裝備具有相關性、概念上合理且具有成本效益，而2022年的“融合項目”（Project Convergence）演習也包含了“能力集23”的多個要素。陸軍將從第101空降師（空中突擊）的一個旅級戰斗隊開始部署“能力集23”，此外也把相關裝備送達駐德國的第2騎兵團第3中隊。“能力集23”專注于斯特賴克（Strykers）裝甲車。

“能力集23”旨在利用當下可用的技術解決陸軍目前網絡存在的能力缺失，其設計目標概括為“能力、韌性和融合”，即提高網絡傳輸能力；增加陸軍網絡韌性，尤其關注在對抗環境更為有效的先時組網波形；繼續融合多種任務指揮系統軟硬件。

在“能力集23”的發展過程中，美陸軍注重提升衛星通信能力，目前正在尋求利用百萬個商用衛星星座（尤其是中軌衛星）和相關的先進天線技術來擴展通信容量并降低網絡傳輸等待時長。陸軍已經開始與中軌衛星解決方案公司合作，構建包含天線在內的原型系統。陸軍已經開始在靜態環境下對天線進行試驗，未來幾個月將開展移動環境下的試驗。此外，陸軍還希望在“能力集23”中加入空基互聯網能力，目前如OneWeb和SpaceX這樣的公司已經在開發空基衛星星座。

“能力集21”的目標是使網絡變得更簡單、直觀并具有遠征能力，而“能力集23”的主要目的是顯著提高網絡傳輸能力和彈性。“能力集23”開始奠定聯合全域指揮控制的基礎，使美國防部推動的無縫通信和數據共享成為現實。

3.能力集25

美陸軍已開展“能力集25”的早期研究，主要目標是實現網絡自動化與受保護通信。目前規劃的主要任務包括：將ITN持續部署到IBCT/SBCT/ABCT；實現基于商用LEO/MEO星座系統的高容量“動中通”能力；研發新的網絡化短波和窄帶衛星通信波形，提高抗電子戰攻擊能力，擴大網絡范圍、系統規模和網絡帶寬；初步實現5G商用網絡的集成；實現自動化網絡運作與管理；采用基于威脅的網絡加固措施增強網絡對抗和電子戰的彈性。為尋求新技術，2021年7月陸軍向工業界發出白皮書，包括：C4ISR模塊化開放標準無線電技術套件；衛星通信現代化；使用人工智能/機器學習預測作戰能力。陸軍希望通過其戰術網絡工具的第三次迭代，即能力集25，來實現JADC2構想的愿景，把它從概念變為現實。

4.能力集27

“能力集27”的目標是獲取多域作戰優勢，全面實現網絡現代化。目前規劃的主要任務包括：研發頻譜效率更高的非傳統波形，并具有更高的帶寬和更強的抗電子戰攻擊能力；完成5G安全加固；集成人工智能和機器學習技術；增強網絡信任機制以減少安全漏洞；實現自主網絡，更快地發現和修復錯誤；利用網絡賦能對敵方實施動能與電磁攻擊。特別地，建立和集成成熟的混合衛星通信架構也是“能力集27”的一大目標，在“能力集27”中，將能看到衛星通信混合組網。混合衛星通信架構將不僅僅是從一個網絡到另一個網絡的“漫游”，它還將包括基于業務流的路由，使用戶能同時處于多個網絡上。

三、陸軍網絡現代化的建設特點

陸軍網絡現代化的實現需要一系列關鍵技術的支撐。當前，美國陸軍正在積極投資多種創新技術和方法，并啟動了一系列試點項目對相關技術展開驗證測試。這些技術將為陸軍網絡提供傳輸、網絡安全、數據共享與融合等多種能力，美國陸軍通過上述能力集的方式，迭代推進相關技術的發展和部署。

1.加速實現網絡彈性

在陸軍網絡現代化建設中，對網絡彈性的需求迫切。美國防部將網絡彈性描述為系統在運行過程中抵抗、吸收和恢復或適應不良事件的能力，因此陸軍必須能夠在其網絡系統被入侵或遭受攻擊時繼續執行其任務，包括能夠盡快使系統恢復到“合理的性能水平”。當前，陸軍在網絡彈性方面面臨兩個障礙：一是缺乏衡量網絡彈性的手段；二是缺乏能夠自主執行網絡防御行動的人工智能代理。為了在網絡彈性方面取得進展，陸軍研究實驗室正在開展多個涉網絡彈性研究項目，包括“網絡協作研究聯盟”，“戰術自主主動防御”，“可擴展、自適應和彈性自治”等，其網絡彈性研究重點是網絡欺騙+入侵學習+自主代理。此外，陸軍還研究了網絡適應能力，通過改變網絡結構或拓撲結構，實現部件失效情況下的網絡功能，研發了一套網絡適應策略，新的策略將極大地改變網絡或系統的受攻擊面，以限制或消除攻擊者的不對稱優勢，從而使攻擊者收集的信息不再為真。該研究是陸軍實現網絡戰略愿景的第一步。該戰略將極大改變網絡拓撲結構，以優先完成關鍵任務，對推動陸軍現代化優先事項將發揮極大作用。

2.構建顛覆性的安全架構

美陸軍指戰員認為，過去的戰術通信網絡只有單一的安全架構，對網絡進行了過度加密防護，使得網絡變得復雜、昂貴并難以管理和使用，應該在確保信息與網絡安全的前提下，根據作戰實際重新設置網絡的安全邊界。他們認為，營以下的作戰數據大多是變化頻繁、容易過期的時間敏感數據（如位置報告信息等），因此在ITN中，提出了“安全但非密（SBU）”網絡架構，營以下以SBU數據為主，僅在排以上支持秘密數據，營及營以上SBU數據和秘密數據之間通過跨域安全設備實現單向交換。這種架構使得部隊能夠安全地使用智能手機、平板和筆記本電腦訪問商用通信網絡（如4G/LTE、WiFi等），而不會導致秘密信息的泄露和影響網絡安全防護能力。在提高網絡通信帶寬、增加網絡連通性和方便用戶使用的同時，還提供了與盟軍進行信息共享的手段。有了這些新工具，美陸軍從一個100%的密級網絡轉到一個75%的SBU網絡。SBU被稱為是為戰場上士兵提供的“最大的游戲規則改變者”。

3.高度重視云能力并實施零信任

在陸軍網絡現代化建設中，將新的云和數據能力帶入戰術邊緣是陸軍的首要任務。2022年陸軍開展了一系列云計算工作，以使陸軍更具遠征性。其中一項工作就是通過云來開發指揮所計算環境的支持網絡的系統，把當前的任務系統和程序整合到一個單用戶界面中。最終的目標是能夠將來自多個分類級別的大量數據引入單個通用操作圖。在戰術云的運用方面，陸軍正在尋求云使能的戰術平臺。目前，陸軍已經將戰術級士兵使用的任務指揮系統放在云環境中，陸軍后備隊和國民警衛隊在沒有戰術級服務器基礎設施的情況下也能夠訪問任務指揮系統并獲得訓練服務。特別地，在2022年10月陸軍公布的更新版云計劃中，包含了一個在之前的迭代中沒有提到的新戰略目標：實施零信任架構。該計劃概述了三個零信任工作線：零信任傳輸、云原生零信任能力和零信任控制。陸軍希望開發全球云生態系統從企業到戰術邊緣的傳輸路徑，包括商業骨干網和衛星通信來實現零信任傳輸；并希望在零信任架構中添加或修改解決方案，以提供零信任功能，并建立一個配置和變更控制委員會來監督零信任架構以及其他目標。

4.采用數據編織技術構建數據架構

在正確的時間，將正確的數據送到正確的決策者或部隊，而不給他們造成過重的負擔，是美軍未來作戰的一個關鍵原則。美國要求在不兼容的系統中實現大量數據轉換，要求陸軍編織“數據結構”以實現聯合網絡鏈接。因此，采用數據編織技術來創建一個數據架構成為美陸軍整體網絡現代化的一個關鍵部分。當前，陸軍正通過“造雨者”項目（Project Rainmaker）探索數據編織技術，開發通用標準，實現從智能武器到訓練AI的所有數據在作戰網絡上的共享。“能力集21”目前有Rainmaker0.5，包括指揮所計算環境的當前數據管理，這是一個網絡化的系統，將把任務系統和程序整合到一個單一的用戶界面；“能力集23”計劃發展到Rainmaker1.0，具有基本的分析、管理和標準，以及初步的企業到戰術數據聯盟的結構化、半結構化和非結構化數據；“能力集”25預計劃將發展到Rainmaker2.0，具有高級分析能力（包括人工智能和機器學習）從企業到戰術的全面數據聯合，并大大增加進入、退出和持久性的能力。Rainmaker數據結構不僅彌合了陸軍、其他軍種和美國盟友之間的差距，它還彌合了過去和未來之間的差距。

5.堅持尋求戰場可視化能力

“看到自己、看到敵人、看到所有”的作戰效能一直是美國陸軍網絡現代化追求的目標，陸軍計劃在未來3年通過能力迭代實現這種網絡態勢感知效果。為此，陸軍開展了“網絡態勢感知”（Cyber SU）工具的項目研究，它是一種專門為地面指揮官設計的工具，其并非旨在用于網絡空間作戰，而是可以幫助指揮官司更好地感知網絡和電磁態勢從而做出更明智的決策。陸軍計劃通過能力迭代實現目標：2022年交付的初始能力將為部隊提供查看自身網絡的基礎能力；2023年部署的“能力注入1”將增加友軍查看其網絡的能力，同時開始增加一些查看對手在網絡和電磁環境中的態勢的能力；2024年投入使用的“能力注入2”將專注于精細分析，支持友好和對抗性戰場空間，同時增加查看和監控所謂的“灰色空間”或“自然網絡空間”的能力。

6.積極利用商業衛星管理

美國陸軍網絡現代化工作計劃通過混合使用多種軍事和商業衛星星座支持美國陸軍整體衛星網絡通信架構，這將有助于提升網絡韌性。采用多星座戰略將需要不同的地面終端，這些終端最終會被整合為多功能終端。目前，每個GEO、MEO和LEO解決方案都需要自己的專用天線，這增加了尺寸、重量和功率需求。開發工作正探索可支持多軌道和多個頻段的集成終端，同時也在充分利用商業部署帶來的組件成本大幅降低優勢。對衛星通信采用商業管理將帶來重要改進，目前美陸軍必須根據獨立合同購買所有硬件、軟件、維護和維持需求以及其他相關能力，而根據“衛星通信即服務”理念，美陸軍項目辦公室可以根據單一合同獲得所有能力，包括為每個租賃的甚小孔徑終端（VSAT）地面衛星終端付費。據悉，這項工作將在“能力集23”中開始，從“能力集23”開始利用LEO/MEO衛星增加容量。隨著“能力集25”及之后衛星終端技術的不斷提升，將會部署和列裝更多終端。

四、結　語

從“能力集”項目的迭代發展過程，可以看到，陸軍網絡現代化建設有著清晰的發展思路，致力于構建可用、可靠、移動、易于使用并能抵御強大對手電磁和網絡攻擊的彈性網絡，在2028年最終實現聯合全域指控的全面現代化目標。研究美陸軍網絡現代化戰略及其發展進程，可以幫助我們深入理解其網絡需求生成、體系設計、項目管理和迭代發展中的先進理念，掌握戰術通信網絡技術與裝備的發展趨勢，對我軍相關網絡系統的規劃、設計、研發和建設具有很好的借鑒意義。