美国空军 F-22、F-35 和死神无人机都实时共享目标数据

　　KRIS OSBORN

　　2021 年 7 月 8 日

　　美国空军军 F-22、F-35 和死神无人机都通过安全的、支持无线电的安全射频数据链实时共享目标数据，使“网状”节点交织网络的概念更接近于作战现实。

　　虽然历史上能够执行一些无线电通信，当然还可以通过地面指挥和控制共享信息，但美军一些现有的数据链和无线电通信系统可能会遇到有关信息流速度以及数据处理障碍的延迟挑战。组织、分析和传输重要的传入目标数据。现在，F-22 到 F-35 到 MQ-9 Reaper 无人机实时信息共享、目标合作、信息处理和作战连接，无需结合地面指挥和控制，代表了现代战争范式改变的可能性。

　　一些最新的技术创新，例如诺斯罗普·格鲁曼公司的 Freedom 550软件可编程无线电，都是为了保持信息稳定性和安全性而构建的。例如，隐身的第 5 代平台可以通过发送大量多频数据传输来泄露其位置。电子签名、发射或传输越大，就越容易被敌人发现。面临的挑战是在保持“隐身模式”的同时实现连接。

　　诺斯罗普格鲁曼公司现在正在测试一种“无线电转换器”，旨在将F-22 数据链路称为 Interflight Datalink 与 F-35 数据链路称为多功能高级数据链路，称为 MADL。

　　“我们正在开发一个演示器，它使用无线电作为翻译器，以隐秘的方式将 F-35 发送的数据转换为 F-22。它涉及使用软件定义的无线电硬件、软件和天线，”诺斯罗普格鲁曼公司战略和技术通信主管科林潘在接受采访时告诉国家利益。

　　通信和目标突破是在阿拉斯加进行的一项名为北边缘的雄心勃勃的作战准备演习的一部分，其中许多作战资产在高端模拟战斗兵棋推演中运行，以针对极其复杂的高端敌军执行多域任务。在作战行动中，飞行中的实时第 5 代到第 5 代到无人机的连接是一项极其重要的发展，因为它为五角大楼迈向其新的集成，多域联合全域指挥与控制计划。这是一个雄心勃勃且极具影响力的概念，每个作战平台（例如无人机、货运飞机、战斗机，甚至地面部队和海上船只）都充当通信“节点”，能够在几秒钟内将整个部队的数据联网。这加快了战争决策周期，以“快速”进行作战，保持在敌人面前，并以指数方式减少传感器到射手的时间。

　　JADC2 和努力确保弹性连接是空军更大战略转变的一部分，该战略转向分散的、更好的网络化、信息驱动的战争，以对抗技术先进的对手。美国空军空中机动司令官杰奎琳·范奥沃斯特将军最近在与米切尔航空航天研究所进行的一次有趣讨论中解释了这一点。她在将空中机动和运输部队更充分地转变为整体联合多域攻击部队的一个综合要素的背景下提到了 JADC2。Van Ovost 解释说，将其带入运营现实意味着更多的实验，甚至可能是在 Northern Edge 使用 Freedom 550 和先进的安全网络完成的那种事情。

　　“我们必须改变思考我们所做事情的方式。我们正在将重点转移到高端战斗上。仅仅带来机动能力是不够的，我们还想为联合部队带来更多。我们希望为未来做好准备并与之相关。我们需要时间和能力去试验和跳出框框思考，”Van Ovost 说。

　　谈到这些在“数据驱动的战场空间”方面的新型网络支持创新，Phan 解释说，支持 Freedom 550 无线电网关的数据“转换器”的设计具有特定的思想，可以将 JADC2 带入实际操作中。

　　“我们在 JADC2 保护伞下谈论的是确保弹性、可扩展的网络能够在战斗边缘读取、共享和处理数据。这是为我们的客户提供实时决策能力以应对近端威胁并保持决策优势的关键，”Phan 说。

　　即使 F-22 和 F-35 能够通过无线电数据链和其他创新技术在战斗中双向共享信息以传递目标数据、进行监视甚至执行攻击，但仍存在可检测性问题。

　　作为隐身平台，其目的当然是不被检测到，但无线电频率会发出电子签名，即使相当安全，也可以发出潜在可检测的射频信号。无线电干扰、干扰企图和电子战基本上被视为在任何类型的未来战争场景中都是“给定的”，因此引入了一个问题，即是否可以存在某种敌人不易察觉的数据连接，例如第 5 代飞机可以保持其隐身特性。

　　Northrop Grumman 现在正在测试 Freedom 550 无线电，该无线电旨在通过集成的软件定义无线电保持隐身模式。它的工作原理是通过波形发送 IP 数据包来传输与战斗相关的信息。Phan 解释说，一个多功能盒可以执行多达 25 种不同的功能。Phan 解释说，通过使用较少数量的模块通过转换器将两个数据链路连接在一起，可以维持隐身模式。更少的模块有助于通过减少排放来保持隐秘通信更容易被检测到的全向天线。信号越广，发射越广，潜在可检测到的电子签名就越大，这当然会带来被检测到的风险。近年来，空军已经成功地设计了 F 之间的双向连接交换-35 喷气式飞机和 F-22 喷气式飞机通过 LINK 16，但是现有的数据链不能启用隐身模式。相比之下，Freedom 550 系统确实如此。

　　被描述为以网络为中心的网关原型，诺斯罗普的 Freedom 550 网关技术正在开发中，以支持空军的高级战斗管理系统，这是一系列协调的联网作战节点，旨在在战斗中形成“网状”或互连信息交换。旨在支持 JADC2 的 ABMS 计划不再将通信限制在严格的线性或烟囱式通信渠道，而是实现更广泛的功能连接，以连接武器和传感器，同时跨多个梯队和作战平台共享监视和目标数据。

　　“我可以将数据分享回联合部队。我们基本上是在收集数据，并与诸如防空和导弹防御、持续火力之类的海军事物来回共享这些数据，然后我们可以反转到可以将数据放回的位置，”Phan 说。

　　Northrop Grumman 网络信息解决方案部通信解决方案副总裁 Jenna Paukstis 告诉《国家报》，所有这一切的技术基础都融入了先进的计算应用程序中，其中许多应用程序正在通过人工智能和机器学习的使用取得快速进展。

　　“借助人工智能，我们可以实时快速做出决策，”Paukstis 说。

　　这种基于先进算法的边缘计算可以收集传入的传感器信息，实时将其从看似无限的庞大数据库中反弹，以进行比较、进行识别、查找具有重要相关性的时刻和对象、组织和提取信息……并在整个部队中分享。收集数据只能走这么远，尤其是当数据来自如此多的不同来源时。支持 AI 的计算可以在这种情况下，在几毫秒内执行关键的组织、分析和程序功能，速度比任何人都快。

　　“边缘计算支持自由无线电、集成通信、导航和目标识别系统。这是为我们的客户提供实时决策能力以应对近对威胁并拥有决策和信息优势的关键。” 帕克斯蒂斯说。

　　作者简介：

　　克里斯·奥斯本 （Kris Osborn） 是Warrior Maven的执行编辑和The National Interest的国防编辑

　　克里斯奥斯本是国家利益的国防编辑。奥斯本此前曾在五角大楼担任陆军助理部长办公室采购、后勤和技术部门的高素质专家。奥斯本还曾在国家电视网络担任主播和空中军事专家。他曾作为客座军事专家出现在福克斯新闻、MSNBC、军事频道和历史频道。他还拥有哥伦比亚大学比较文学硕士学