美国如何分析现代C2系统

    作者：Scott Pence编译：谭惠文本文来源：学术plus2021年7月1日，美国国防大学出版社《联合部队季刊》刊文《依计行事的战斗：严密通信的案例》（Fighting as Intended the Case for Austere Communications）。

    文中概述了竞争对手的在指挥与控制系统方面的威胁能力和美国当前指控体系的弱点，并提出了降低风险的建议。

    内容主要整理自外文网站相关资料仅供学习参考，欢迎交流指正！

    文章观点不代表本机构立场现代指挥和控制(C2)系统依赖信息技术来收集信息、发布命令、检测环境中的变化并成功利用。

    当美国专注于打击伊拉克和阿富汗的叛乱时，竞争对手却投资于能够消除这种连接性的技术。

    从而可以在冲突中扭曲数据的可靠性，削弱美国的技术优势。

    一旦成功，对手将有机会发展出稳定的相对优势。

    因此，本文将分析竞争对手国家的在指挥与控制系统方面的威胁能力与美国当前指控体系的弱点，最后提出了降低风险的建议。

    目前的数字通信系统比以往任何时候都更先进、连接性更强。

    美国网络中心战的实施不仅扩展到几乎所有的战争梯队，美国的C2系统还加速了地面、海上和空中的致命火力任务的建设，能够与下属通信以调整计划和重新分配资源，并可以整合大量且多个不同来源的情报。

    在2021年3月举行的国防未来峰会上，美国空军参谋长查尔斯·布朗将军指出，信息的泛滥对当今的指挥官们来说确实是一个挑战，不仅面临着信息过载的问题，还会遇到那些模糊不明甚至是具有欺骗性的信息。

    目前的C2系统依赖于多种联系，而每一种联系都很容易被敌人破坏。

    包括：物理网络层（卫星、电缆、无线电频率、路由器、交换机和计算机）逻辑网络层（网站和网络空间的逻辑编程）网络人物层（个人或实体的数字表示、电子邮件地址、互联网协议地址和移动设备号码）。

    在高度数字化的联合部队中，美国陆军对空间能力的依赖超过任何其他军种。

    因此，如果敌方部队可以直接攻击系统并破坏其可靠性和有效性，那么将对陆军部队产生极大的影响。

    一、信息战理论中俄信息战理论基础1.1 俄罗斯“非接触作战”与网络战投入非接触作战，其实质是依靠信息和侦察监视、机动、精确打击等优势，破坏、限制、压缩敌方的作战能力，在非接触情况下主动灵活地打击敌人。

    目的是以最小的伤亡甚至“零伤亡”实现作战企图。

    非接触作战形成于1991年的海湾战争，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中得到了广泛运用，已经成为世界多数国家军队研究、实践的作战方法之一。

    2005年，俄罗斯军事理论家Makhmut Gareev和Vladimir Slipchenko写了关于 "非接触"作战的危险。

    认为这些战争证实了，美国和几个北约国家正在转向新一代的战争，即远程、非接触的新型作战方式。

    而这些都是俄罗斯必须准备的战争类型。

    加列夫和斯利普琴科所著《未来战争》一书预示了俄罗斯将以一系列改革对抗西方先进的技术能力。

    自那时起，俄罗斯投资于网络战、电子战（EW）、虚假信息运动，以及将每一项与其他各项协同起来以创造致命打击。

    1.2 中国信息战战略中国在战争理论方面，将信息战（电子战和网络空间行动的结合）描述为先进的战争形式，并明确地将重点放在破坏美国的C2系统上。

    PLA在2013年的战略文件指出：“有网络战优势的一方可以使对手的指挥系统失灵，并失去对其作战力量和活动的控制，使武器装备丧失能力或失效，从而在军事对抗中掌握主动权，为取得战争的最终胜利创造条件。

    ”此外，兰德公司2015年的一份研究报告称，解放军网络战的目的是 "通过控制敌人可获得的内部形成的流动，在传统战场上创造信息优势 "。

    二、反太空能力2.1 太空环境的脆弱性2016年，负责美国战略司令部负责太空行动的第14空军司令大卫-巴克中将就提出，美军的太空架构没有一个方面不处于危险之中。

    2018年出版的《太空作战》也指出，美国的竞争对手在太空技术方面的进展不仅已经威胁到太空环境和美国的太空资产；地面部分的资产，如C2设施，很容易受到物理攻击和网络攻击；太空部分可能容易受到反卫星武器、大气层外核爆炸、定向能武器和激光致盲干扰的攻击。

    2.2 反太空能力的四种类型这些声明和文件代表了专业人士的共识，即目前的全球竞争者拥有强大的反太空能力。

    （1）反卫星导弹与太空碎片：中国已于2007年测试了直接升空的反卫星导弹，由反卫星导弹产生的太空碎片将对所有拥有太空资产的国家产生不利影响。

    卫星运营商必须在轨道经过该碎片场时进行避撞机动。

    （2）对卫星的物理攻击：除了产生太空碎片，任何以物理手段摧毁卫星的行动都会引起美国战略司令部的警觉，由于卫星发挥着重要的导弹探测功能，所以物理摧毁会给对手带来严重的升级风险。

    而对于依赖全球经济的国家来说，反卫星动能武器的破坏成本很高。

    （3）电磁攻击：剥夺美国网络优势的一个更可能的方法是干扰、监测或欺骗卫星信号的电磁攻击。

    俄罗斯和中国对其电子战进行了优化，增强了监测、干扰和欺骗的能力。

    （4）极端自然环境及突发事件：自然事件可以在没有人类参与的情况下使现代C2系统失效，比如严酷的环境和周期性的地磁暴都可以直接破坏电子设备。

    1859年的卡林顿事件：一场地磁风暴导致世界各地的电报通信失败。

    电报员报告说，在该事件中，电报机上竟出现了火花放电并使附近的纸张着火。

    2008年国家研究委员会的一份报告指出，类似的事件会使电网、卫星和全球定位系统（GPS）瘫痪，并耗资超过1万亿美元。

    无论是出于人类的意图还是出于天体的意外，当前的任务指挥能力都可能被否定。

    三、电子战3.1 俄罗斯电子战能力不断升级早在2008年，俄罗斯在格鲁吉亚的作战中，将网络战与空中和地面演习结合起来。

    俄格冲突之后，俄罗斯联邦对新的电子战系统进行了投资，并调整了理论、组织、物资和培训。

    塑造了一支融入俄罗斯地面部队的高能力电子战部队，并配备了最新的电子情报和干扰系统。

    到2014年，俄罗斯的虚假情报（disinformation）、网络战、太空破坏、电磁频谱优势和火炮的发展势态表现出惊人的同步。

    俄罗斯开发出具有多种功能的先进电子压制系统Borisoglebsk-2，该电子战平台可以定位、干扰、监测，甚至欺骗无线电和GPS接收器。

    俄罗斯武装部队利用该系统定位乌克兰第79空中机动旅的地理位置，用无人机系统进行光学确认，并在30分钟内用大量无制导火箭弹摧毁了乌克兰的两个机械化营。

    前美国陆军欧洲司令本杰明-霍奇斯中将指出："俄罗斯的电子战能力是美军在阿富汗和伊拉克从来不需要担心的。

    在与俄罗斯交战中，不能用无线电或任何不安全的设备说话，因为很可能被干扰或拦截，甚至更糟。

    2016年出版的《俄罗斯的战争方式》一书中也详细记载了俄罗斯电子战组织近年的发展，从排级到旅级的相关配置都在不断增加。

    3.2 核高空电磁脉冲（HEMP）对电磁频谱威胁的最高端方式为核高空电磁脉冲（HEMP）。

    每个核大国都有能力利用HEMP破坏其可变半径内的所有先进电子装置。

    但与之相关的研究文献都是高度保密状态，并且目前还未进行广泛的测试。

    从20世纪60年代的冷战实验中可以看出，任何暴露在外面的电子设备都容易受到伽马射线和X射线的冲击，从而造成瞬间的破坏。

    当HEMP在城市上空引爆时，对食物供应、发电和供水的附带破坏将是毁灭性的。

    但在偏远地区上空引爆时，HEMP可以在不造成生命损失的情况下使电子设备无法进行指挥与控制。

    因此，一个有核国家在偏远作战地区使用HEMP可以被看作是一种合理的、伤亡最小的行动，可以缓和冲突。

    但是依赖于高端技术的美国联合部队，在HEMP行动区就会寸步难行。

    所以美国军队必须考虑开发那些可以抵御HEMP的方法，或者是不依赖电磁频谱的作战方法。

    四、网络战网络领域由于访问的便利性、网络和软件的复杂性、以及固有的安全设计缺陷而显得脆弱。

    一个有经验的黑客不仅可以让整个网络瘫痪，其影响还会扩展至现实的物理领域之中，造成严重后果，因此需要持续和积极的应对网络战的风险。

    4.1 俄罗斯的网络攻击能力：国家支持的实体与军事计划俄罗斯2007年对爱沙尼亚的网络攻击展示了对一个主权国家的网络空间的单域攻击。

    这次攻击包含了一个分布式拒止服务攻击，并削弱了政府办公室、学校、银行和医院的网络能力。

    自这次攻击以来，格鲁吉亚、乌克兰，甚至是2016年美国总统选举的网络攻击都被认为是俄罗斯黑客所为。

    这些黑客在2018年刻赤海峡事件（乌克兰船只在亚速海被扣押）之前对乌克兰海军总部发起了网络攻击。

    由国家支持的实体和军事计划的同步性显示了俄在任何军事冲突中都可以使用的网络能力。

    4.2 中国的网络空间能力中国拥有一系列战术性的网络空间能力。

    最近的军事改革整合了中国的太空、电子战和网络部队，将它们统一在一个指挥部下，并精简其行动以获得最大的有效性。

    4.3 网络战能力与反空间与电子战能力的结合网络战能力可以与反空间和电子战能力结合使用，在武装冲突中使对手“失明”和“失聪”。

    为了实现通信拒止，对手可以同时使用所有的工具，或按顺序使用，直到达到预期效果。

    例如：使用网络战工具，如军事化勒索软件、分布式服务攻击和其他工具，通过网络空间进入C2系统，然后通过在线路由软件进入目标系统的无线电，最后，通过网络空间发送病毒，破坏与空间资产的连接。

    由HEMP爆破开始，判断电子破坏的效果，并连续使用网络空间和反卫星工具来完成通信拒止。

    一次性使用所有能力，以最大限度地降低对手以任何连贯方式使用C2力量的能力。

    五、通信拒止通信拒止的作战环境拥有先进能力的国家可以建立特定的通信拒止区（CDOE），即军事化封锁的作战环境。

    它是一种作战封锁，可以阻止通过空间、电磁频谱或网络空间对军事力量进行指挥和控制。

    在这些区域内，敌军可以破坏、拒止和欺骗所有的通信，造成通信设备不可靠、无法使用或立即被敌人的破坏性影响所瞄准。

    当在这种环境中行动时，美国联合部队将很容易受到战术性假情报的影响。

    敌人可以创造一个CDOE作为支持其常规部队的进攻性措施，或者作为阻碍前进部队的防御性工具。

    对手将攻击网络空间领域的C2系统、电磁频谱、以及与太空资产的联系。

    还可以利用社会和新闻媒体对联合部队总部进行虚假宣传，并形成国际舆论影响。

    这种作战极有可能出现在对手的近海区域，因为在近海区域，其反太空、电子战和信息战能力可以与附近的地面、海上和空中单位进行协同作战。

    鉴于俄罗斯和中国在利基能力方面的投资与建设，加深了美国国防部对现代C2系统所面临威胁的深刻认识，美国战略文件也高度重视抵御竞争对手先进能力的紧迫性。

    图中直观地显示了CDOE对全域联合指挥与控制（JADC2）的威胁。

    此外，对手可以利用不太昂贵的现有资源，通过反卫星导弹、高空电磁脉冲和潜艇切断海底电缆等方式来摧毁卫星和先进设备。

    同时，罕见天气影响或其他难以预料的行为也可能随时摧毁空间基础设施，从而造成大国之间的相对优势。

    六、“战争退化”对于习惯于精确态势感知的指挥官和参谋人员来说，如果突然中断了太空图像、电磁频谱无人机系统以及网络程序和通信，会非常不适应。

    即使参谋部已经预料到了通信被拒止，并成功维护了其地图和跟踪系统，系统变化也将从根本上改变以往的操作标准与程序，这一调整需要时间，为对手创造可乘之机。

    而在通信拒止区（CDOE）中，面临最大风险的是信息收集和目标开发的能力。

    虽然在该环境下，虽然部分第四代和第五代飞机可以保留部分战力，但美国的地面总部却严重依赖于GPS和卫星通信能力。

    若要在CDOE条件下进行信息收集，载人地面与空中侦察部队就显得至关重要。

    同时，信息收集过程、分析、处理、利用和传播都需要经过严格的培训、满足操作标准并能够理解来自多个载人侦察单位的信息。

    这是对当前行动的一种模式改变。

    另一方面，载人侦察主要表现为侦察员口头或书面报告的形式，并受到侦查员专业知识和认知偏差的影响。

    解读信息需要经过专业的培训和演练，否则将无法对作战环境有准确的态势感知。

    因此，在通信拒止导致的“战争退化”环境中作战，美军当前缺乏师级或军团级的载人侦察和安全部队，这一弱点必然会增加作战行动的风险。

    七、技术投资加强对先进技术的投资7.1 增加技术投资额度2020财年国防部的预算申请主要集中在技术方面，其对研究和开发要求为70年来之最。

    其中就有几项投资专门针对美国竞争对手在太空、电磁频谱和网络空间能力。

    其中，国防部要求提供11亿美元以减少卫星通信干扰的风险，26亿美元用于网络操作培训，54亿美元用于支持网络安全能力。

    这些关键的投资代表了美国政府对技术主导地位的承诺。

    7.2 选择可以保证“相对优势”的技术进行投资在没有战争的情况下，先进的C2系统看起来很强大，但在实际战争中，对手会利用其每一个弱点。

    尤其是在针对近似对手的大规模作战行动中，每一个技术进步点都会遭到反制。

    军事理论家爱德华-卢特瓦克指出，反击对手力量最好的办法反击不是加强自身部队相应的方面。

    针对同一技术的竞争在技术或设备引入的初期阶段可能是非常有效的，但之后竞争将失去价值，最后则陷入异常危险的状态，而且这一变化周期通常只有几个月。

    在第二次世界大战期间，英国在其轰炸机上安装了后视雷达，以警告附近有战斗机。

    这些雷达最初拯救了许多生命，但后来德国人也开发了一套系统，可以在夜间对轰炸机进行跟踪和定位。

    这使得后视雷达不仅毫无用处，而且一旦使用就会造成直接危险。

    因此，对新的和更好的技术的投资是必要的，但不能保证相对优势。

    7.3 发展相关技术以抵御对手的破坏此外，技术的创建和维护成本很高，但破坏一个系统则相比容易得多。

    因此，任何强大的系统或解决方案必须能够承受来自对手的低成本破坏方式。

    八、调整结构调整组织结构，以适应通信拒止环境下的作战考虑到已知的能力，目前的竞争者在近海范围内的行动都会对现有部队构成重大挑战，其反太空、电子战和网络能力可以无限地抵消美国的C2系统。

    因此，除了对先进技术的持续投资，美国军队可以对特定的作战单位进行调整，以不依赖太空、电磁频谱和网络系统的方式完成作战任务。

    8.1 组织调整与部署通过调整部分联合部队，使其在不依赖已知的C2漏洞的情况下作战，国防部可以对可能出现的现代通信被全部或部分拒止的作战环境进行规避。

    而这些部队在敌方的反介入/区域封锁（A2/AD）区域内进行优化，可以完成为所有领域的联合行动创造条件的任务。

    为了解决目前的不足，组织的调整应该：减少具有脆弱性的功能（太空、电磁频谱和网络依赖的C2系统），并增加能够加强CDOE中的操作的功能。

    保留（或改善）杀伤力和机动性，同时减少组织的电磁信号。

    例如，增加总部人员进行战斗跟踪、减少计算机网络人员相配合。

    随着对提高能力和减少暴露的关注，领导者可以优化一个能够在CDOE中持续完成任务的单位。

    这一调整并不只是把脆弱的C2系统从编队中取出那么简单，人员配备、训练和装备都需要整合。

    8.2 “原始作战”与“先进作战”方式的结合陆军的多域作战要求 "编队的系统、领导和士兵，能够在高度竞争的作战环境中作战，不容易与联合部队的其他成员或合作伙伴隔离，并能进行独立机动作战并跨域使用火力。

    "相比之下，一支不依靠卫星、网络和电磁频谱作战的特种部队，可以在通信拒止环境下使用原始且优化的工具进行作战：在实际作战中，使用能量最小的电磁频谱，以挫败对手首选的探测方法，并接近制造通信拒止环境的威胁系统。

    该特种部队将使用大量的火力和机动性来瓦解敌人的A2/AD资产并破坏对手用于维持通信拒止环境的能力。

    一旦封锁解除，拥有最新最先进C2系统的后续部队将抵达，以巩固作战成果，并融合联合部队能力的夺取战斗的胜利。

    九、“低技术”用 "低技术（Low- Tech）"设备实现采购的多样化消除对太空、电磁频谱和网络的依赖并不意味着美国需要重新启用电报和烟雾信号的通信方式，而是应该通过增加设备的多样化加大对手的应对复杂度。

    因此可以将现有的遗留设备、补充设备、替代技术重新应用起来。

    9.1 遗留设备各作战单位需要通信线、光纤电缆和战术电话（tactical phones）在集结区进行通信，而不是通过电磁频谱传输。

    手动信号操作指令系统可以实现操作性强的安全信息交流。

    轻型机动车、坚固的四轮驱动车和军用摩托车可完成传递任务命令和信息管理等任务。

    9.2 补充设备补充设备包括先进的伪装和诱饵系统。

    这些能力对整个部队来说是很昂贵的，但在CDOE中会增加保护。

    现代伪装具有不同的热板和特定地点的颜色模式，提供先进的保护，以避免热敏和光学瞄准器的观察。

    电子诱饵和电磁频谱发射装置可以为对手提供虚假的目标，从而加强部队的保护计划。

    现代电磁频谱发射诱饵可以从一个与实际部队分开的地点广播总部的无线电和卫星通信信号，使一个总部看起来像许多总部，或故意广播欺骗性的叙述。

    9.3 替代技术替代技术的好处在于一方面可以利用现代技术的进步，同时又可避免过度依赖基于太空、电磁频谱和网络的系统。

    比如综合战术网络，可通过军事设备创建伪蜂窝网络提供加密通信，而不会泄露定位数据。

    一支CDOE优化的部队应该具备混合使用原始和现代先进系统进行作战的能力，从而提升联合部队的异质能力。

    9.4 降低技术门槛，增加互操作能力当涉及到伙伴国家的互操作性时，低技术（Low- Tech）可以带来巨大的好处。

    在与盟友沟通时，美国联合部队的通信平台高度专业化的优势变成了沟通的障碍，使得欧洲和印度洋-太平洋地区的作战指挥部都将互操作性列为与伙伴单位合作需要克服的关键挑战。

    虽然北约标准允许跨网络渠道和沿电磁频谱的通信，但很少有国家的通信系统可以与美国兼容。

    因此，通过降低通信技术的门槛，使用不是那么先进的通信系统，反而可以增加互操作能力，并形成C2技术多样化。

    信息技术与系统的不断发展，使得与对手的大规模作战的不确定性不断提高，美国各军种领导人都在重新思考信息主导时期的有效战术、技术和程序。

    如：美国空军太平洋战区的敏捷作战运用创新计划可以为对手造成多种困境；2016年，美国海军学院重新将天体导航纳入其导航课程；2020年，美国太空部队在部署了地面反卫星通信站。

    结语由于在通信拒止环境（CDOE）中的作战概率很高，联合部队需要其他手段的介入来协作完成任务，并在其中实现联合全域作战。

    联合部队必须制定解决方案加以应对，而这些创新的解决方案不一定总是新的和更好的技术。

    几十年的技术优势使美军高级领导人对现代C2系统产生了盲目的信心，此时的军事专业人士应该清醒地认识并指出技术解决方案的局限性。

    因为，只有能够在通信拒止环境下顺利完成作战任务，才是真正有效的作战力量，而一味追求现代C2系统的先进性，只会让美军陷于巨大的负担之中。

    认清这点，才能避免在未来的战争中的失利。

    C2如何加入学会注册学会会员：个人会员：关注学会微信：关注学会微信：中国指挥与控制学会（c2_china），回复“个人会员”获取入会申请表，按要求填写申请表即可，如有问题，可在公众号内进行留言。

    通过学会审核后方可在线进行支付宝缴纳会费。

    单位会员：关注学会微信：中国指挥与控制学会（c2_china），回复“单位会员”获取入会申请表，按要求填写申请表即可，如有问题，可在公众号内进行留言。

    通过学会审核后方可缴纳会费。

    长按下方学会二维码，关注学会微信