一个有效的海上通用作战图景(COP)将增强海岸警卫队的实时决策、作战协调和资产战略部署能力。基于新兴技术和无人系统提供的输入,美海岸警卫队拟构建和维持一个符合其国土安全部(DHS)和战争部(DoW)作战需求的COP。
COP收集、共享和展示多维信息,以支持协作规划和实时决策。一个适用于军事应用的有效COP必须能与国防部门系统及其他政府实体互操作,能抵御网络威胁,并能在通信降级的对抗环境中提供数据。对于海上应用,这意味着将所有舰船、飞机、卫星的定位数据以及经过核实的情报整合到一个动态界面中。海岸警卫队随后可以利用这个COP来监控状况、威胁和资产,并实现全面的海上态势感知(MDA)。
海岸警卫队目前通过混合输入巡逻飞机、自动识别系统、向海岸警卫队指挥中心的人工报告以及海岸警卫队快艇雷达的数据,维持着一个类似COP的系统。这对于实时跟踪船舶动态来说是不够的。海岸警卫队水面舰艇在提供持续覆盖以及与国防部门和其他伙伴的互操作性方面存在局限,且海岸警卫队系统与美战争部网络不兼容。对美来说,海上威胁日益增长的区域包括西南海上边界线、佛罗里达海峡、印太地区和北极地区。海岸警卫队当前及未来的行动区域将需要可扩展、功能齐全且完全集成的传感器套件,以确保对这些区域进行持续的广域监控。
无人系统的涌现
无人系统是实现MDA的关键。水面、空中和水下无人资产可以携带多种传感器在危险区域长时间运行。正如俄乌战争所展示的,在可预见的未来,各种类型的无人系统将继续存在于军事作战空间中。
小型无人机系统(sUAS)提供了小规模但广泛的能力,并且可以有效地部署在任何地方。海岸警卫队可以利用这项技术来监控战略检查点和关键基础设施。中远程无人机,例如由国土安全部和美国海关与边境保护局(CBP)操作的MQ-27“扫描鹰”和MQ-9“死神”无人机,可以整合到海岸警卫队的行动中,以协助进行持续的广域监控。
海岸警卫队正在通过在战略海域位置使用“帆船”无人机来扩展其无人水面艇(USV)能力。其他项目,如海军的“幽灵舰队霸主”计划和DARPA的“海上猎人”计划,也为大规模USV的使用铺平了道路。
最后,自主水下航行器(AUV)可以增强水下MDA,这对于管道、电缆和钻井设备等海底基础设施附近区域日益重要。AUV可以配备侧扫声纳和其他传感器,以收集有关水深测量、海底基础设施、船舶移动和环境危害的数据。海岸警卫队还可以使用小型遥控潜水器进行船舶检查、港口安全扫查以及搜索和救援。
来自这些多变量传感器套件的数据可以输入到COP中,并即时传输到海岸警卫队水面单位和指挥中心。虽然海岸警卫队继续采购无人系统,但在数据分析和数据存储方面仍需大量投资。
全面的海上态势感知
为了构建一个可用的COP,需要采用新兴技术,将所有数据整合为可操作的情报。这将需要使用人工智能和机器学习,将海量数据通过分析流程进行处理,以识别可疑行为、预测船舶动向并锁定异常情况。海岸警卫队操作员将不再需要花费数小时仔细研究数据才能得出有价值的产品。人工智能工具使操作员能够快速确定威胁和目标的优先级,并将该分析输入COP,供高级领导者用于及时决策。
虽然这似乎是一个宏大的目标,但海岸警卫队正在对其数据基础设施进行重大改进。通过海岸警卫队数据与分析办公室,正在开展将人工智能、云计算、机器学习和其他概念整合到作战能力中的举措。整合必须快速推进,以跟上技术进步的步伐。
COP互操作性与网络安全
为了使海岸警卫队能为COP提供有价值的信息,该系统必须与战争部系统安全通信,并拥有可操作的用户。此外,COP必须符合所有军事通信和网络安全标准。在构建跨政府COP时,所有传感器输入的数据加密和共享元数据标准至关重要。
海岸警卫队对网络安全的投入体现在设立了士兵网络安全等级评定,并参与国土安全部主导的保护国家关键基础设施免受网络威胁的举措。所有系统都应加固,以抵御数据操纵、GPS欺骗、拒绝服务攻击和黑客攻击。海岸警卫队应继续与国土安全部和跨机构伙伴合作,朝着零信任数据架构迈进,该架构监控恶意活动,并在对手洞察COP分析过程之前采取行动。
然而,系统上叠加的安全防护层越多,用户与之交互的难度就越大。网络安全必须与整合适应性技术以保持竞争优势的需求相平衡。
海岸警卫队正通过增加对无人系统的投资,努力跟上不断变化的海上格局。这在2023年《无人系统战略计划》中显而易见。现在,海岸警卫队必须创建一个能力强大、可持续且持久的COP,以便在对抗性海上环境中更自信地行动。拥抱技术发展的快速步伐,并与联合机构工作保持一致,将使海岸警卫队从一个海上执法机构转变为一个完全集成的海上力量倍增器。
参考来源
U.S. Coast Guard, U.S. Coast Guard Operational Posture 2024 (Washington, DC: Department of Homeland Security, October 2024).
Department of Homeland Security, “DHS Common Operating Picture (COP),” Geospatial Management Office, 2024, www.dhs.gov/gmo/cop.
U.S. Joint Chiefs of Staff, Joint Publication 3-0: Joint Operations (Washington, DC: Department of Defense, 2022).
Department of Homeland Security, UAS Program Update (Washington, DC: Department of Homeland Security, 2022).
Defense Advanced Research Projects Agency, Sea Hunter Program Overview (Washington, DC: Department of Defense, 2021).
National Oceanic and Atmospheric Administration, “Autonomous Underwater Vehicles,” www.oceanexplorer.noaa.gov/technology/subs-auvs/.
Joint Chiefs of Staff, CJCS Instruction 6232.01F: Link 16 Spectrum Operations and Deconfliction (Washington, DC: Department of Defense, 12 January 2023).
U.S. Cybersecurity and Infrastructure Agency, “Zero Trust Maturity Model,” www.cisa.gov/zero-trust-maturity-model.
U.S. Coast Guard, U.S. Coast Guard Unmanned Systems Strategic Plan (Washington, DC: Department of Homeland Security, 2023).