导读:工业4.0研究院2020年度主题为“数字孪生体”。本文围绕2002年美国国防部提出的“快速决策作战”新模式,分析21世纪20年代数字孪生体给美国海军带来的作战模式改变。

2002年7月24日至8月15日,美军联合司令部(JFCOM,Joint Forces Command)为了验证“快速决策作战”(RDO,Rapid Decisive Operations)新模式(Paradigm),花费了2.5亿美元举行了“千年挑战2002”(Millennium Challenge 2002)。该演习的目的是为了测试未来军队的转型。

按照美国国防部对未来战争的预测,将来小规模局部作战情况将越来越多,为了解决这个问题,美国军事专家摒弃了传统的“集成”概念,也不赞同“未来集成概念”(Future Integrating Concepts),而是采用网络中心战,即“快速决策作战”。

这场演习模拟了美国代表的蓝军对抗一个不明中东对手的红军。红军由退役美国海军陆战队中将Paul Van Riper指挥,并透过一些老方法来躲避蓝军精密的电子侦察网络,例如用摩托兵传达信息等。

“千年挑战2002”演习活动现场图片

在一场先发制人的攻击中,红军发动了大量巡航导弹的齐射攻击,超过蓝军舰队电子感测器能处理的数目,并摧毁了16艘战舰,包含一艘航空母舰、十艘巡洋舰和总数六艘中的五艘两栖登陆舰。

不过,由于Paul Van Riper创新的作战方法影响了RDO的验证,中途JFCOM解除了Paul Van Riper的指挥权,并加强了演习中对红军作战方法的限制,这才使得演习继续进行。

在752页的演习总结中(该报告已经解密,下载地址:https://www.innovation4.cn/library/r46779),美国国防部详细分析了演习中验证RDO的情况,其中提出了大量的改进意见。

从以上介绍情况来看,JFCOM实施的RDO并不成熟。事实上,早在2001年,美国海军学院(Naval War College)的Michael A. Zonfrelli就写了“Rapid Decisive Operations:A Flawed Concept”(下载链接:https://www.innovation4.cn/library/r46790)的报告,阐释了反对意见。

简单的讲,Zonfrelli分析了RDO中的一些问题,核心就是不赞同网络作战的新理念,因为涉及到社会和人的行为(Social and Human Behavior),导致作战系统太复杂了。他主要解决办法就是加强集成度(Integrating)和综合(Synthesize)能力。

美国国防部公开的作战战略视频(截图)

讲到这里,我们可以总结美国RDO作战模式的核心了。

2000年,William M. McBride撰写了一本书,书名为“Technological Change and the United States Navy, 1865-1945”(下载链接:https://www.innovation4.cn/library/r46778),阐释了美国海军的作战理念和模式。

McBride在书中强调了技术变革给美国海军带来了优势,而且这也是指导美国军事非对称优势的核心思想,事实上,RDO新模式就是该思想的成果。

从本人阅读分析RDO作战模式的诸多文章和书籍来看,虽然有一小批专家不赞同该作战模式,但总体来讲随着时间推移,反对声音越来越少。究其原因,随着新技术的出现,原来的作战思想更容易实现,不可能的事情变成可能了。

在2000年JFCOM提交给国会的年度报告中,对于RDO应用的前提确实有提及,那就是三个方面:知识(Knowledge)、精确性(Precision)和移动性(Mobility)。

在2002年“千年挑战2002”演习完成后,美国政府问责办公室(Government Accountability Office,GAO)撰写的分析报告中,肯定了转型(Transformation)的正确性,但也指出了后勤、培训等支撑工作的重要性,否则新的作战模式无法实现。

这个指导是有意义的。

美国海军舰艇船厂数字孪生体应用

众所周知,美国国防部跟NASA差不多在同一时间(2010年),开始利用数字孪生体(Digital Twin)和数字线程(Digital Thread),解决数字化供应链的问题,以实现技术获得成本可控的目的,同时,通过数字孪生体,美国国防部还可以实现各种武器装备的全生命周期管理,提升了可用性。

了解美国军队建制的都比较清楚,美国海军部掌握三个军种,分别是海军(Navy)、陆战队(Marine Corps)和海岸警卫队(Coast Guard,平常归国土安全部管理,战时归海军部管理),它自身就有协同的需要。

在2000年左右互联网比较流行,这也影响了美国国防部,当时尝试建立“网络作战中心”(可以参考Network Centric Warfare Concepts and Theory,下载链接:https://www.innovation4.cn/library/r46794), 难度有些高。

根本原因是军事资产(所有装备、系统等)没有实现数字化,想要实现RDO,有较大的风险。

美国军事专家对相关问题做了大量的基础研究,才逐步形成了数字孪生体概念和体系,经过10年时间的发展,已经基本成熟,可以进行实战应用了。这也是为什么美国海军决定投入210亿美元到数字孪生体项目中来的原因。

本人认为,美国海军意识到数字孪生体在设备维护和可用性方面可以发挥巨大作用,这可以弥补RDO作战模式的短板,满足未来作战的需要。

囿于相关资料很多,每位读者了解情况不同,作为数字孪生体研究中心数字孪生战场(Digital Twin Battlefield)主题研究,尽量用把关键问题和事实分享给大家,有需要深入探讨的同行,可以联系进一步交流。

 

作者:胡权  工业4.0研究院院长兼首席经济学家