美陆军战术网络现代化能力的最新发展

2022年10月8日，美防务新闻网报道，美陆军战术网络升级项目“能力集21”已基本在美国陆军中部署完毕，之后陆军将于今秋开始部署下一轮战术网络项目“能力集23”。早在2022年4月，美国陆军就宣称，其在能力集项目上已取得重大进展。能力集系列项目是美陆军网络现代化的重点项目之一，是实现美军未来作战概念“全域联合指控（JADC2）”的核心和基石，将对美军未来作战通信和网络产生重大影响。

一、陆军网络现代化的顶层规划

随着信息技术的飞速发展以及陆军战略重心的转移，近年来，美陆军在实现平台和武器系统现代化方面面临前所未有的挑战，同时面临战场内外对手的威胁。为实现可确保战备并战胜对手的战术网络，美陆军将战术网络现代化作为其最高优先事项之一，在实现网络现代化方面做出了重要变革。美陆军网络现代化的目的是逐步交付和增加新的能力，以满足在2028年实现多域作战需求的未来网络状态。为此，陆军发布了多项重大战略：

1.《战术网络现代化战略》（2018）

2018年2月，美陆军根据美国会的要求提交了一份新的《战术网络现代化战略》报告。该战略报告提出要精简网络，提高可靠性以使网络能够禁得起更多威胁的考验，同时还要提高网络的机动性，并简化作业流程。该报告认为，美陆军目前的网络太复杂、太脆弱、机动能力不足，并且尚未与联合部队和友军实现互操作。陆军认为传统的需求生成和采办程序是阻碍陆军网络快速发展、持续更新且经济上可承受的原因，主张采用快速原型机制造，以及商用和联合部队技术来应对这些挑战。在这份战略报告中，陆军详细说明了其网络现代化过程中现役网络的终止、改进和核心网络的研发计划。该战略报告提出了实现网络现代化的四条行动路线，即创建一个统一的网络传输层，确保在对抗环境中提供优于对手的网络传输能力；为任务指挥应用程序构建通用操作环境；提高联合部队和盟军的互操作性；提高指挥所机动性和生存能力。

2.《陆军现代化战略》（2019）

2019年10月，美陆军发布《陆军现代化战略》，提出了到2035年将整个陆军转变成一支能够遂行多域作战的现代化部队的计划。该战略中确定了现代化的6个优先任务，包括：远程精确火力、下一代作战车辆、未来垂直升降系统、网络、空中和导弹防御以及单兵杀伤力。其中，网络是这六个优先任务中最复杂、最具挑战性的任务。战略将数字化转型视为推动美陆军现代化的手段，并明确了2028、2035年两个阶段的现代化目标。

3.《陆军数字化转型战略》（2021）

2021年10月12日，美陆军发布《陆军数字化转型战略》，该战略确定了实现美陆军2028年现代化目标的方式和行动路线，明确美国陆军资源的优先项，并制定一个总体规划来更好地同步和集成所有正在进行的活动，使美国陆军真正成为“数字时代陆军”。战略列出了三项主要目标，其中一项重要目标就是建立一支数字化赋能的数据驱动型陆军，包括几大行动路线：通过统一美陆军企业云和战术云，加速云原生采用；将数据作为战略资产，实现互操作性和决策；通过为IT和OT资产定义零信任原则，提升陆军的网络安全态势；美陆军IT基础设施和网络的融合与现代化；企业业务系统的融合与现代化；通过定义标准化IT服务推动任务中心型IT服务交付。

4.《陆军统一网络计划》（2021）

2021年10月8日，陆军发布《确保多域作战的陆军统一网络计划》，该计划是立了美陆军2028年建立多域作战能力部队的关键推动因素。《统一网络计划》阐述了什么是统一网络，明确了统一作战环境、统一服务基础设施、统一传输层、统一网络操作和统一网络防御能力是多域作战的赋能器；明确了实现陆军统一网络的战略方法，规划了陆军统一网络建设的三个发展阶段及五条任务线：近期（2021年～2024年）：建立统一网络，最终将建立标准化的综合安全架构，为统一网络奠定基础，并支持在世界任何地方快速部署和立即开展行动；中期（2025年至2027年）：实现统一网络，这一阶段结束时，统一网络将充分做好准备支持2028年的多域作战部队；远期（2028年~以后）：持续进行统一网络的现代化，鉴于信息技术和网络域快速、持续的发展变化，统一网络的现代化将进一步发展成熟，这是一个连续的过程，它没有设定的最终状态。

上述战略构成了陆军网络现代化体系建设的顶层架构，陆军正在按照现代化网络未来发展路线图稳步推进网络建设工作。

二、“能力集”项目最新进展

根据陆军的战略规划，到2028年陆军将全面实现其网络现代化。为此，陆军将建设综合战术网（ITN）作为其首要任务，于2021财年启动了“能力集”项目，旨在通过“能力集”来部署现代化的网络系统。能力集以两年为一个部署周期，通过四个能力集的迭代，分别为“能力集21”（CS21）、“能力集23”（CS23）、“能力集25”（CS25）和“能力集27”（CS27）的开发部署来逐步向部队交付新兴网络技术和装备（包括各种软硬件及相关制度），从而改进战术网络的容量、弹性和互操作性，实现技术升级，最终实现到2028年全面网络现代化的目标。当前，美陆军正在加速推进能力集相关工作，现在四种能力集正在并行发展，从而更快推进战术网络的现代化。

1.能力集21

截止到2022年第3季度末，“能力集21”已基本在美国陆军部署完毕。美陆军对“能力集21”进行了总结，“能力集21”是基础，“能力集21”的工作为美陆军提供了大量反馈，美陆军已经准备好进入能力集23部署过程。

“能力集21”专注于步兵，聚焦于优化小型部队的网络，建设更适合远征、机动性更强、不太复杂且受到更好保护的综合战术网。“能力集21”整合了以前仅由特种作战部队使用的现成的商业能力，包括新型无线电、商业卫星终端、商业网络网关设备、标准任务指挥软件及访问民用蜂窝网络的能力。

“能力集21”的主要任务包括：向步兵旅战斗队部署初步的综合战术网（ITN），部署的能力包括采用安全但非密（SBU）的安全架构，提供广泛的互操作性，使用小孔径的卫星通信终端，采用系留无人机构建初级的空中层通信系统，扩展网络覆盖范围，支持战术4G LTE和第二代铱星系统；为增强型远征信号营提供支持军/师级远征通信的更小、更轻的网络通信设备；升级现有卫星通信终端软件，增强卫星通信弹性。

2.能力集23

2022年4月，美国陆军完成了“能力集23”关键设计评审，表明该装备具有相关性、概念上合理且具有成本效益，而2022年的“融合项目”（Project Convergence）演习也包含了“能力集23”的多个要素。陆军将从第101空降师（空中突击）的一个旅级战斗队开始部署“能力集23”，此外也把相关装备送达驻德国的第2骑兵团第3中队。“能力集23”专注于斯特赖克（Strykers）装甲车。

“能力集23”旨在利用当下可用的技术解决陆军目前网络存在的能力缺失，其设计目标概括为“能力、韧性和融合”，即提高网络传输能力；增加陆军网络韧性，尤其关注在对抗环境更为有效的先时组网波形；继续融合多种任务指挥系统软硬件。

在“能力集23”的发展过程中，美陆军注重提升卫星通信能力，目前正在寻求利用百万个商用卫星星座（尤其是中轨卫星）和相关的先进天线技术来扩展通信容量并降低网络传输等待时长。陆军已经开始与中轨卫星解决方案公司合作，构建包含天线在内的原型系统。陆军已经开始在静态环境下对天线进行试验，未来几个月将开展移动环境下的试验。此外，陆军还希望在“能力集23”中加入空基互联网能力，目前如OneWeb和SpaceX这样的公司已经在开发空基卫星星座。

“能力集21”的目标是使网络变得更简单、直观并具有远征能力，而“能力集23”的主要目的是显著提高网络传输能力和弹性。“能力集23”开始奠定联合全域指挥控制的基础，使美国防部推动的无缝通信和数据共享成为现实。

3.能力集25

美陆军已开展“能力集25”的早期研究，主要目标是实现网络自动化与受保护通信。目前规划的主要任务包括：将ITN持续部署到IBCT/SBCT/ABCT；实现基于商用LEO/MEO星座系统的高容量“动中通”能力；研发新的网络化短波和窄带卫星通信波形，提高抗电子战攻击能力，扩大网络范围、系统规模和网络带宽；初步实现5G商用网络的集成；实现自动化网络运作与管理；采用基于威胁的网络加固措施增强网络对抗和电子战的弹性。为寻求新技术，2021年7月陆军向工业界发出白皮书，包括：C4ISR模块化开放标准无线电技术套件；卫星通信现代化；使用人工智能/机器学习预测作战能力。陆军希望通过其战术网络工具的第三次迭代，即能力集25，来实现JADC2构想的愿景，把它从概念变为现实。

4.能力集27

“能力集27”的目标是获取多域作战优势，全面实现网络现代化。目前规划的主要任务包括：研发频谱效率更高的非传统波形，并具有更高的带宽和更强的抗电子战攻击能力；完成5G安全加固；集成人工智能和机器学习技术；增强网络信任机制以减少安全漏洞；实现自主网络，更快地发现和修复错误；利用网络赋能对敌方实施动能与电磁攻击。特别地，建立和集成成熟的混合卫星通信架构也是“能力集27”的一大目标，在“能力集27”中，将能看到卫星通信混合组网。混合卫星通信架构将不仅仅是从一个网络到另一个网络的“漫游”，它还将包括基于业务流的路由，使用户能同时处于多个网络上。

三、陆军网络现代化的建设特点

陆军网络现代化的实现需要一系列关键技术的支撑。当前，美国陆军正在积极投资多种创新技术和方法，并启动了一系列试点项目对相关技术展开验证测试。这些技术将为陆军网络提供传输、网络安全、数据共享与融合等多种能力，美国陆军通过上述能力集的方式，迭代推进相关技术的发展和部署。

1.加速实现网络弹性

在陆军网络现代化建设中，对网络弹性的需求迫切。美国防部将网络弹性描述为系统在运行过程中抵抗、吸收和恢复或适应不良事件的能力，因此陆军必须能够在其网络系统被入侵或遭受攻击时继续执行其任务，包括能够尽快使系统恢复到“合理的性能水平”。当前，陆军在网络弹性方面面临两个障碍：一是缺乏衡量网络弹性的手段；二是缺乏能够自主执行网络防御行动的人工智能代理。为了在网络弹性方面取得进展，陆军研究实验室正在开展多个涉网络弹性研究项目，包括“网络协作研究联盟”，“战术自主主动防御”，“可扩展、自适应和弹性自治”等，其网络弹性研究重点是网络欺骗+入侵学习+自主代理。此外，陆军还研究了网络适应能力，通过改变网络结构或拓扑结构，实现部件失效情况下的网络功能，研发了一套网络适应策略，新的策略将极大地改变网络或系统的受攻击面，以限制或消除攻击者的不对称优势，从而使攻击者收集的信息不再为真。该研究是陆军实现网络战略愿景的第一步。该战略将极大改变网络拓扑结构，以优先完成关键任务，对推动陆军现代化优先事项将发挥极大作用。

2.构建颠覆性的安全架构

美陆军指战员认为，过去的战术通信网络只有单一的安全架构，对网络进行了过度加密防护，使得网络变得复杂、昂贵并难以管理和使用，应该在确保信息与网络安全的前提下，根据作战实际重新设置网络的安全边界。他们认为，营以下的作战数据大多是变化频繁、容易过期的时间敏感数据（如位置报告信息等），因此在ITN中，提出了“安全但非密（SBU）”网络架构，营以下以SBU数据为主，仅在排以上支持秘密数据，营及营以上SBU数据和秘密数据之间通过跨域安全设备实现单向交换。这种架构使得部队能够安全地使用智能手机、平板和笔记本电脑访问商用通信网络（如4G/LTE、WiFi等），而不会导致秘密信息的泄露和影响网络安全防护能力。在提高网络通信带宽、增加网络连通性和方便用户使用的同时，还提供了与盟军进行信息共享的手段。有了这些新工具，美陆军从一个100%的密级网络转到一个75%的SBU网络。SBU被称为是为战场上士兵提供的“最大的游戏规则改变者”。

3.高度重视云能力并实施零信任

在陆军网络现代化建设中，将新的云和数据能力带入战术边缘是陆军的首要任务。2022年陆军开展了一系列云计算工作，以使陆军更具远征性。其中一项工作就是通过云来开发指挥所计算环境的支持网络的系统，把当前的任务系统和程序整合到一个单用户界面中。最终的目标是能够将来自多个分类级别的大量数据引入单个通用操作图。在战术云的运用方面，陆军正在寻求云使能的战术平台。目前，陆军已经将战术级士兵使用的任务指挥系统放在云环境中，陆军后备队和国民警卫队在没有战术级服务器基础设施的情况下也能够访问任务指挥系统并获得训练服务。特别地，在2022年10月陆军公布的更新版云计划中，包含了一个在之前的迭代中没有提到的新战略目标：实施零信任架构。该计划概述了三个零信任工作线：零信任传输、云原生零信任能力和零信任控制。陆军希望开发全球云生态系统从企业到战术边缘的传输路径，包括商业骨干网和卫星通信来实现零信任传输；并希望在零信任架构中添加或修改解决方案，以提供零信任功能，并建立一个配置和变更控制委员会来监督零信任架构以及其他目标。

4.采用数据编织技术构建数据架构

在正确的时间，将正确的数据送到正确的决策者或部队，而不给他们造成过重的负担，是美军未来作战的一个关键原则。美国要求在不兼容的系统中实现大量数据转换，要求陆军编织“数据结构”以实现联合网络链接。因此，采用数据编织技术来创建一个数据架构成为美陆军整体网络现代化的一个关键部分。当前，陆军正通过“造雨者”项目（Project Rainmaker）探索数据编织技术，开发通用标准，实现从智能武器到训练AI的所有数据在作战网络上的共享。“能力集21”目前有Rainmaker0.5，包括指挥所计算环境的当前数据管理，这是一个网络化的系统，将把任务系统和程序整合到一个单一的用户界面；“能力集23”计划发展到Rainmaker1.0，具有基本的分析、管理和标准，以及初步的企业到战术数据联盟的结构化、半结构化和非结构化数据；“能力集”25预计划将发展到Rainmaker2.0，具有高级分析能力（包括人工智能和机器学习）从企业到战术的全面数据联合，并大大增加进入、退出和持久性的能力。Rainmaker数据结构不仅弥合了陆军、其他军种和美国盟友之间的差距，它还弥合了过去和未来之间的差距。

5.坚持寻求战场可视化能力

“看到自己、看到敌人、看到所有”的作战效能一直是美国陆军网络现代化追求的目标，陆军计划在未来3年通过能力迭代实现这种网络态势感知效果。为此，陆军开展了“网络态势感知”（Cyber SU）工具的项目研究，它是一种专门为地面指挥官设计的工具，其并非旨在用于网络空间作战，而是可以帮助指挥官司更好地感知网络和电磁态势从而做出更明智的决策。陆军计划通过能力迭代实现目标：2022年交付的初始能力将为部队提供查看自身网络的基础能力；2023年部署的“能力注入1”将增加友军查看其网络的能力，同时开始增加一些查看对手在网络和电磁环境中的态势的能力；2024年投入使用的“能力注入2”将专注于精细分析，支持友好和对抗性战场空间，同时增加查看和监控所谓的“灰色空间”或“自然网络空间”的能力。

6.积极利用商业卫星管理

美国陆军网络现代化工作计划通过混合使用多种军事和商业卫星星座支持美国陆军整体卫星网络通信架构，这将有助于提升网络韧性。采用多星座战略将需要不同的地面终端，这些终端最终会被整合为多功能终端。目前，每个GEO、MEO和LEO解决方案都需要自己的专用天线，这增加了尺寸、重量和功率需求。开发工作正探索可支持多轨道和多个频段的集成终端，同时也在充分利用商业部署带来的组件成本大幅降低优势。对卫星通信采用商业管理将带来重要改进，目前美陆军必须根据独立合同购买所有硬件、软件、维护和维持需求以及其他相关能力，而根据“卫星通信即服务”理念，美陆军项目办公室可以根据单一合同获得所有能力，包括为每个租赁的甚小孔径终端（VSAT）地面卫星终端付费。据悉，这项工作将在“能力集23”中开始，从“能力集23”开始利用LEO/MEO卫星增加容量。随着“能力集25”及之后卫星终端技术的不断提升，将会部署和列装更多终端。

四、结　语

从“能力集”项目的迭代发展过程，可以看到，陆军网络现代化建设有着清晰的发展思路，致力于构建可用、可靠、移动、易于使用并能抵御强大对手电磁和网络攻击的弹性网络，在2028年最终实现联合全域指控的全面现代化目标。研究美陆军网络现代化战略及其发展进程，可以帮助我们深入理解其网络需求生成、体系设计、项目管理和迭代发展中的先进理念，掌握战术通信网络技术与装备的发展趋势，对我军相关网络系统的规划、设计、研发和建设具有很好的借鉴意义。

供稿：三十所信息中心