美國陸軍開展“項目融合”技術試驗

張杰，胡昆鵬，劉明

1.中國人民解放軍73071部隊

2.陸軍炮兵防空兵學院

3.中國人民解放軍77611部隊

美國陸軍認為，戰場上誰能利用人工智能技術縮短目標打擊決策時間，誰就能贏得下一場戰爭的勝利。為此，美軍高層發起了“項目融合”技術試驗，2020年美陸軍已完成為期六周的現場測試，驗證了34項新技術。

自2017年以來，美軍加快舊武器的現代化改造，研制下一代直升機和射程為500km的火炮系統。過去一年多時間里，美軍高層發起了一項技術試驗“項目融合”（Project Convergence），以驗證下一代“未來垂直起降”（Future Vertical Lift）、“遠程精確火力打擊”（Long-Range Precision Fires） 等一系列現代化裝備技術。“項目融合”的主要目標是，通過“多域作戰”(MDO)提升和整合陸軍在聯合部隊的地位和作用。

“聯合全域指揮與控制”(JADC2)概念由美國國防部提出，是指所有美國軍方部隊如空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空軍的傳感器系統集成于一個獨立網絡，美國陸軍“多域作戰”將在“聯合全域指揮與控制”系統中發揮重要作用。據參謀長聯席會議副主席約翰·海頓（John Hyten）將軍的說法，“聯合全域指揮與控制”是國防部最重要的任務之一。

“項目融合”現場測試

尤馬（Yuma）試驗場位于美國亞利桑那州，是美軍“項目融合”國內試驗基地。針對關鍵現代化技術和武器系統，2020年美陸軍在該試驗場開展了為期六周的現場測試。

圖1 “聯合全域指揮與控制”概念圖。

美國陸軍部長瑞安·麥卡錫（Ryan McCarthy）在空軍一架波音C-40飛機上觀看試驗演示時向記者表示，陸軍的目標是利用新措施，將傳感器、衛星和打擊平臺集于一體，以加快未來戰場目標打擊的決策速度。

美國軍方特地邀請了包括《航空周刊》在內的眾多期刊記者，共同觀看尤馬試驗場的“融合項目”現場演示。

這場雄心勃勃的試驗涉及一次陸地進攻中不同階段的作戰場景，并完成34項新技術現場演示。超過500人參加了首次“項目融合”試驗，2021年聯合部隊參加試驗，2022年盟軍也將參與其中。

第一階段試驗

第一階段是“滲透”試驗，利用近地軌道衛星探測敵方地面防空導彈發射裝置。目標信息從太空被傳輸到華盛頓州路易斯-麥科德（Lewis-McChord）聯合基地的一個地面處理站即“戰術情報定位訪問”(TITAN) 節點；在地面處理站，“戰術情報定位訪問”操作員向尤馬試驗場發送目標數據信息，火力打擊指令在尤馬試驗場被處理完畢后；再發送給增程型加農炮火炮(ERCA)系統，該系統將取代“騎士”（Paladin）系統。

緊接著，一架偵察直升機即“未來攻擊偵察機”(FARA)的替代機，利用“死角”（Dead Center）人工智能目標探測技術，對防空指揮控制（C2）節點中的一輛輪式兩棲裝甲運兵車進行定位；隨后這架偵察直升機發射“空射效應”（ALE）無人機，在空中建立一個超過50km的無線網格網絡；與此同時一架MQ-1C“灰鷹”（MQ-1C Gray Eagle）無人機在90m高度自主俯沖，發射一枚“海爾法”（Hellfire）導彈擊中了目標，此時的90m遠低于MQ-1C“灰鷹”正常作戰飛行高度3000m。

第二階段試驗

第二階段是“瓦解”試驗，旨在消滅敵軍剩余防空力量。一架“未來攻擊偵察機”的替代機配置了“空射效應”無人機機隊，對其他目標進行偵察，并通過無線網格網絡回傳數據；“火焰風暴”（Firestorm）人工智能概念系統對回傳的數據進行處理，繪制戰場地圖，并提出武器打擊目標的最優方案；最后增程型加農炮火炮系統發射一發炮彈，擊中約56km外的一個多管火箭炮系統。眾所周知，“火焰風暴”系統在“多域作戰”中可同步發送火力優化響應信息；

圖2 在“2020 項目融合”試驗中，一架無人機系統攜帶多種任務載荷對敵目標實施攻擊。

圖3 一架西科斯基UH-60L“黑鷹”（UH-60L Black Hawk）配備一套“空射效應”系統參與“2020 項目融合”現場演示。

在沒有全球定位系統或激光定位下，基于視覺導航信息的MQ-1C“灰鷹”將目標數據傳輸給另一架MQ-1C“灰鷹”無人機系統，但當后者試圖發射GBU-69彈藥打擊目標時，美陸軍遇到了問題，由于通信鏈路中斷，無人機未擊中目標。

第三階段試驗

第三階段為“開拓”試驗，對目標區域內執行巡邏任務的有人駕駛車輛和無人車進行定位。美陸軍使用“輔助目標識別軟件”(AiDTR)尋找裝甲運輸車等目標；“火焰風暴”向“下一代戰車”(NGCV)發送打擊目標指令；“塔羅特”（Tarot）小型無人機系統(UAS)集成了“輔助目標識別軟件”，被發射到空中對步兵戰車進行偵察；“火焰風暴”人工智能概念系統指揮士兵使用迫擊炮壓制敵方，直到士兵能直接擊中目標；同時，戰車中的士兵指揮無人車發射小型無人直升機實施偵察；隨著敵人不斷出現，“火焰風暴”向士兵發送武器類型選用建議，供士兵打擊時參考。

圖4 小型無人機參與“2020 項目融合”試驗演示。

圖5 卡耐基梅隆大學研究團隊測試自主無人機。

如同所有試驗一樣，并非每個試驗科目都能順利完成。試驗中，視頻流顯示一枚武器在發射后并未擊中目標，因為“輔助目標識別軟件”使用時出現問題。“下一代戰車”跨職能團隊主管和“項目融合”主管羅絲·科夫曼（Ross Coffman）準將表示，軍方需要做更多的工作，利用更多的設備，繼續訓練和鞏固“輔助目標識別軟件”性能，使其在復雜地形和穩定環境都能運行。

本次試驗空對空和空對地協同任務非常出色，地形測繪效果相當好，開闊了軍方視野。

雖然美國陸軍早已制定“項目融合”后期試驗方案，但任然希望2021年初得到試驗結果并提出下階段試驗方案。

攜手合作

美國陸軍與卡耐基梅隆大學(CMU)的工作人員攜手合作，研究如何讓所有新裝備如“未來攻擊偵察機”的替代機、“空射效應”無人機、自主無人機、無線網格網絡和火力平臺協同作戰。卡耐基梅隆大學在2020年春天簽下一份為期五年的合同，為加快先進算法、自主性和人工智能(A4I)技術創新架構的開發提供支持。卡耐基梅隆大學研究團隊將利用空天資源、現有網絡和人工智能技術，將決策時間從20min縮短至20s成為可能。

數百名軟件工程師培養

陸軍采用了“邊緣編碼”技術，這意味軟件工程師能在105F的沙漠現場實時重寫和更新算法。陸軍部長麥卡錫在演示中評估的一項內容是，陸軍已確定未來戰場所需軟件工程師的數量，將培養數百名軟件工程師，讓他們在目標打擊決策第一線承擔任務。麥卡錫要求陸軍從目標定位到將其信息發送至處理器的速度，應該像下達火力發射和救援任務一樣快。

“項目融合”試驗經費

美國陸軍軍事部門已規定，“項目融合”試驗經費是軍事戰場預算，無論哪位領導人在白宮任職，國防預算都將保持不變。參謀長聯席會議全力支持“聯合全域指揮與控制”發展，與其有關的任何拓展性工作，軍方將給予經費資助。

空軍開發“先進戰斗管理系統”

針對“聯合全域指揮與控制”，美國空軍將發展一種網絡系統即“先進戰斗管理系統”(ABMS)，類似于陸軍“未來作戰系統”，據悉該系統目前已停止使用。空軍最初希望“先進戰斗管理系統”取代諾斯羅普-格魯門（Northrop Grumman）公司E-8C“聯合監視目標攻擊雷達系統”，現如今已演變成“聯合全域指揮與控制”系統中的一個解決方案。

美國空軍采購主管威爾·羅珀（Will Roper）在2020年10月表示，“先進戰斗管理系統”與“未來作戰系統”有相似之處，也有區別，美國空軍正在嘗試在互聯網時代開發“先進戰斗管理系統”，該系統是一種能連接所有設備的程序，美國軍方正在以一種從未嘗試過的方式開展工作，所以它可能取得成功。

美國陸軍參謀長詹姆斯·麥康維爾(James McConville)稱，美國空軍和陸軍領導層在2020年9月24日召開會議，討論的議題之一是雙方如何推動“多域作戰”和“聯合全域指揮與控制”的發展，包括如何減少從傳感器到火力射擊武器的時間。

雙方會談的重要成果是，空軍與陸軍簽署了一項為期兩年的合作協議，雙方約定開發“聯合全域指揮與控制”的聯合作戰能力，并為未來戰場數據共享制定互通用標準。可以說這項新合作將促進陸軍“項目融合”與空軍“先進戰斗管理系統”的有機結合。■