美军的空军基地是其重要的空中力量投送平台,基地及其资源的实时感知以及指挥控制能力极为关键。指挥与控制、事件管理、应急响应应用(C2IMERA)是美空军部署于基地的新一代联队级指挥控制系统,通过实时、交互式共用作战图(COP)以及跨基地数据的互操作性和基地间协作等,有效提升联队指挥官的基地资源跟踪、事件管理、指挥控制能力。
今年8月,在美军将十余万人紧急撤离阿富汗的行动中,C2IMERA在行动协调、计划和战术决策方面发挥了重要作用。此前该系统还参加了先进作战管理系统(ABMS)的3次演示试验,测试了“敏捷作战运用(ACE)”指挥控制、基地防御等能力。目前美空军正加紧在空军基地部署该系统。
系统概况
美空军航空兵联队级指挥控制系统负责接收、分析、确认、分发空中任务指令(ATO)/空域控制指令(ACO)并对它们的执行情况进行监控,提供航空兵联队资源的综合信息。该级指挥控制系统根据空中任务指令分配联队资源,并向空战中心(AOC)报告状态信息,包括基地飞机跑道状况、伤亡报告、军需品消耗以及飞机维修状况等,指挥官、作战参谋以及上级司令部根据这些信息来做出指挥决策。
美空军联队级指挥控制系统的发展经历了联队指挥控制系统(WCCS)à战区作战管理核心系统-分队级(TBMCS-UL)à分队指挥控制(UC2)系统等几代系统,其中分队指挥控制系统采用面向服务的体系架构(SOA)。C2IMERA为分队指挥控制系统的升级。
2018年,Leidos公司被授予C2IMERA合同,负责软件开发和集成。C2IMERA系统要满足TBMCS作战需求文件(ORD)、UC2基线系统需求文件(SRD)及美空军后续提出的相关修改建议等文件确定的新需求。C2IMERA采用开放系统架构以及敏捷软件开发运营(DevOps)方法。目前该系统属于美空军的软件开发与采办单位—“凯塞尔航线”(Kessel Run)的投资项目。
2019财年,Leidos公司通过开发基于云的应用持续交付产品,并通过国防信息系统局的MilCloud或亚马逊的govCloud部署C2IMERA。2020财年继续通过云部署C2IMERA;将C2IMERA从云友好向云原生(cloud native)平台迁移;改进系统以适应新的作战需求并提升用户体验。
系统功能及特点
指挥与控制、事件管理、应急响应应用(C2IMERA)是一个分布式指挥控制系统,提供美空军联队资源的一体化综合图像,用于计划制定、兵力运用、应急管理、指挥控制监控与执行。C2IMERA安装在美空军基地的联队作战中心(WOC)、保障运行中心(MOC)、应急作战中心(EOC)、危机行动队以及空军一级司令部(MAJCOM,如空战司令部等)的相关工作中心,用于空军驻防基地和远征基地的航空兵联队及中队级指挥控制。
1)系统功能C2IMERA向联队指挥官以及基地负责控制、支援职能的用户和应急作战单元提供指挥控制信息;在空战中心与联队(中队)间传输作战数据及由作战平台收集的数据;将联队收集的有关空军基地、资源、任务状态等关键信息传递给上一级指挥部。通过与战役级作战筹划系统——战区作战管理核心系统-部队级(TBMCS- FL)及其他系统的信息交互,C2IMERA整合作战、资源及作战支援等信息,有效开展任务调度、规划和执行。
C2IMERA支持非密IP路由网和保密IP路由网配置,并满足战时、应急、训练等任务需要。
2)系统界面C2IMERA界 面 提 供COP、指令、可定制的面板(Dashboard)、 一 览 表(Checklists)、事件日志、状态看板、告警和通知等功能,以及各种资源页面。指挥官可以随时访问一览表信息和更新的清单,以及运输、安全响应、飞机和消防等分部的位置。
其中,C2IMERA的COP是一个实时交互式作战图,它包括基地资源和人员信息,以及用于实时更新数据和传输数据的工具;可以标记事件、对事件做出响应等,并视觉显示设施、机场飞机和道路状态的变化;可以便捷地连接支持基地其他任务的功能系统,从而为指挥官和其他指挥控制节点提供融合的指挥控制图像。此外,C2IMERA通过COP和扫描工具支持对化学、生物、放射、核和爆炸(CBRNE)事件做出响应。
C2IMERA利 用COP和Dashboard作为交互工具,它们整合数据并实现指挥人员数据共享。这些工具可以根据不同基地的需要进行定制和优化,并能实时更新和传输数据,为指挥官提供包括环境、装备及人员信息在内的即时基地图像。这些信息对于所有负责基地管理的一级司令部都是可见的,因此一级司令部指挥官能随时察看其下辖的每个基地的详情并利用C2IMERA识别、评估、掌握影响基地运行的事件并采取应对措施。
3)系统特点(1)由过去多种工具组成的系统转向一个功能集成的单一系统,实现跨基地数据的互操作性以及基地协作与报告,同时战区指挥官可以通过这些数据,掌握基地的战备情况。
(2)提供联队资源的一体化综合图像,通过改进资源管理,提高出动架次生成、兵力运用、基本情况要图和任务报告的能力。
(3)提供分布式访问能力、数据聚合及可视化功能;通过实时、交互式COP以及通知和警报等工具,提供自动通信手段,减少无线电通信、简报、会议的使用,提高了指挥控制效率。
(4)提供基于云的应用并通过云部署;采用开放系统架构和敏捷软件DevOps方法,可以不断快速迭代升级,及时满足新的作战需求。
部署与应用
1)演示试验ABMS是美国空军最高优先级现代化项目,也是美空军支持联合全域指挥控制(JADC2)战略的核心系统。美空军共举行了5次演示试验,指挥与控制、事件管理、应急响应应用(C2IMERA)至少参加了其中三次。
在2020年8月底举行的第二次ABMS演示试验中,美国防高级研究计划局开发的适应性跨域*伤网(ACK)决策辅助软件向任务指挥官推荐了*伤链的资源和最佳的指挥控制备选方案,随后将指挥官选定的方案发送给了C2IMERA和地基复合跟踪与分类(CTC)集成火力控制系统,最终通过利用Link16数据链路上的自动消息和机器对机器提示,紧急出动战机并拦截来袭巡航导弹。
在2020年9月与印太司令部的“勇敢盾牌”演习同时举行的第三次ABMS演示试验中,C2IMERA集成来自大量传感器的数据并为司令部基地以及小型前沿作战基地(FOB)的指挥官提供战场态势感知,成功地验证了“敏捷作战运用”指挥控制能力以及“攻击状态下后勤”的策略。
C2IMERA还参与了2021年2月在欧洲开展的第4次ABMS演示试验。据分析,该系统可能用于美军与北约盟军在德国拉姆斯坦空军基地进行的基地防御演练科目,本次基地防御测试了部队协同探测和防御敌方无人机和模拟巡航导弹对基地的攻击的能力。
2)实战应用今年8月的最后2周,在塔利班占领喀布尔的紧迫形势下,美军要紧急撤离12.4万人,为此每45分钟就有一架飞机从喀布尔机场起飞,进入拥堵的空域。C2IMERA为撤离行动提供了战区后勤的实时感知信息,帮助美军实现更优决策,完成了这一挑战性的时敏任务。
“凯塞尔航线”针对本次行动,在4天内更新了C2IMERA软件。软件更新后为美空军中央司令部提供了650多个新用户账户;实现对战区范围关键后勤信息和非作战人员疏散(NEO)信息的实时感知,为决策制定和理解作战作环境提供了基地级数据的聚合视图;通过对战区和基地系统的软件升级,为战术到战役的指挥控制提供了有效桥梁。
空军中央司令部指挥官格雷格·吉洛表示,在这一复杂的历史性撤离行动的计划和执行过程中,C2IMERA体现了它的高可靠性和适应性。
3)部署C2IMERA目前已安装到美空军的40多个基地等设施(其中约10个属于空战司令部),其他20多个空军基地将在2021年年底前安装。在9月,空军空战司令部司令马克·凯利指示将C2IMERA部署到空战司令部的全部基地,其他一级司令部也提出了部署该系统的要求。
后续发展计划
指挥与控制、事件管理、应急响应应用(C2IMERA)是一个持续演进、能力不断提升的指挥控制系统。2021财年C2IMERA初始能力开发计划结束,2022财年美空军计划开展以下工作:
1)通过灾害响应部队COP(DRF COP)子项目,为空军的灾害响应部队开发和维护标准化、单一的近实时态势感知COP。DRF COP支持战术、战役和战略等各级事件,允许空军基地内的机构和其他外部机构之间共享和交换信息。
2)进一步开发先进作战管理系统(ABMS)/联合全域指挥控制(JADC2)相关能力,为实现基地指挥控制与空军一级司令部及高层指挥部(HHQ)空战一体化提供关键能力,包括利用纳入企业计算基础设施的边缘计算技术来增强系统和数据弹性。
3)继续开展工作流程的自动化工作,持续开发接口改进系统集成,重点是支持基地C2节点的数据与一级司令部、高层指挥部的战略级系统的融合。通过实现日常操作的自动化和综合大量外部系统的数据等改进,来增强基地等军事设施的指挥控制能力,提高决策速度与质量以及部队*伤力。
4)扩展跨域功能,支持运行在非保密IP路由(NIPR)网络的C2IMERA系统和运行在保密IP路由(SIPR)网络的C2IMERA系统之间的完全数据同步,促进多域指挥控制(MDC2)。
5)继续改进架构,从增量交付的微服务过渡到支持软件即服务(SAAS)的单租户实现。通过增强的架构,使C2IMERA更具可扩展性,并实现与其他系统的进一步集成,实现机器到机器的交换。将开始把C2IMERA功能向联合全域执行系统(JADES)过渡,后者是一个联队指挥控制与执行生态系统,旨在满足均势对手冲突中开展敏捷作战运用行动和在连通中断情况下开展作战行动的需要。