美国陆军新时期数字军种建设多层次分析

Ⅰ、美国陆军数字化转型顶层战略

2021年10月，美国陆军信息主管办公室发布《美国陆军数字化转型战略》(Army Digital Transformation Strategy，ADTS)，旨在提供美国陆军的数字化转型工作的总体框架，使之更好地适应数字化战争和多域作战，利用创新性和变革性技术，创建一支能在联合多域作战中拥有优势的“2028年数字陆军”。该战略将数字化转型作为陆军实现2028年和2035年现代化的关键手段。

ADTS将通过战略、政策、治理、监督和快速能力来推动数字化转型、创新和改革，以建立一支可运作的多域作战部队。当前，美陆军正在进行广泛的现代化和数字化转型工作，例如：

ADTS将重点放在三个主要领域：现代化和战备，改革数字投资，以及创建精通技术、高效运营的人员队伍。

美国陆军数字化转型战略愿景与任务

ADTS指出，陆军当前的数字化计划是跨任务区域的孤岛，抑制了支持多域作战和联合全域指挥控制所需的互操作性。对此，陆军必须将数字化现代化任务的资源优先于当年的作战准备。此外，陆军应该放弃不可持续的遗留系统，同时投资于云计算等优先现代化项目。同样，陆军应致力于平衡整个军种的IT服务交付和网络安全资源，同时优先考虑统一网络的现代化。在2021年到2028年之间，陆军的目标是将当前支持战备和现代化的数字计划都整合到一个集成的综合计划中，在陆军军种层级实现这些计划，以便从战术边缘到军部的整个军队都可以使用它们，并建立标准化的服务交付流程、方法和工具，所有这些都充分利用云赋能。这项工作将使陆军能够无缝共享数据和信息，及时洞察作战人员、司令部和军部职能，直接支持陆军战备和现代化。

总体上，ADTS推进了2028年航路点和2035年目标点的陆军现代化战略。这一战略完全符合更广泛的陆军和国防部现代化战略，这些战略都有一个共同的愿景，即到2028年建立一支更加完备、更加致命和更加现代化的部队。

Ⅱ、李奇微计划Project Ridgway：培育作战部队的数据应用文化

作为陆军数字化转型战略的一部分，美陆军正在评估其数字化劳动力的未来能力。2022年美陆军已经完成了对两个主要组织的网络信息技术和网络安全人员的零基础审查：陆军网络司令部和陆军通信电子司令部，其研究发现，两大司令部当前的需求与劳动力之间存在良好的匹配。但是陆军全军仍然需要大量的人才，特别是在人工智能、数据分析和云计算领域，并推动这些工作在国防数字化劳动力框架中的正规化。

与此同时，美国布拉格堡基地的陆军第18空降师领导人正在进行一项培训计划，旨在说服部队指挥官相信“数据、算法和人工智能将确保他们在战斗中存活”。这个名为“李奇微计划”(Project Ridgway)的新生项目，旨在帮助士兵和指挥官更好地了解他们所持有和产生的数据如何在战场上产生重要优势。与陆军现有的大量致力于开发新技术的项目不同，Project Ridgway是一项实验，不仅可以推广这些新技术，还可以发展支持这些技术的文化。

开发Project Ridgway的第18空降师计划官员丹·科尔尼上校称，当下的军事训练并没有充分解决数字数据在未来战斗中的重要性。士兵和操作员习惯于将数据放入幻灯片中，却不帮助机器学习工具输出见解。这可能会使军队在与高科技竞争对手的战斗中处于巨大劣势，这些竞争对手知道如何将人工智能用于作业。陆军军队迫切需要创造一种尊重数据作为战略资产的创新文化。如果成功，该项目可以为陆军其他部门(以及可能的其他军种)就“如何培训士兵和操作员使用和构建AI工具”提供蓝图。

第18空降师通常被称为美国的国家“应急部队”，因为它必须准备好在18小时内在世界任何地方作战。而现在，这支部队成为了从基层展开数字化变革的改革先锋。该师有望建立起陆军第一个善用人工智能备战的团队。2021年2月，来自该部队的十几名士兵参加了数据训练营，预计更多人将在美国特种作战司令部实习，作为统一作战司令部，美国特种作战司令部在军队的许多数据和人工智能计划中处于领先地位。此外，第18空降师是第一个完全在陆军cARMY云环境中开发应用程序的团队，并采用了国防部联合人工智能中心的部分“数据结构”。

Ⅲ、陆军数据管理程序Army Vantage：在后勤领域应用数据战略资产

Army Vantage是一个美国陆军范围的数据管理程序和平台，是一个促进数据驱动决策的综合数据分析平台。现在被全球超过35000人员使用，以协助美国陆军各层级的决策，并提供经过策划的权威数据、仪表盘、通用操作图片和定制分析工具。

Army Vantage在帮助军事领导人准确了解士兵对新冠肺炎的免疫率以及陆军在全球的新冠肺炎疫苗库存方面发挥着关键作用。自启用以来，Army Vantage使陆军医务总监办公室(OTSG)和美国陆军医疗司令部(MEDCOM)能够在一个单一来源的商业智能平台中以快速的速度管理、验证和同步所有陆军士兵新冠肺炎疫苗接种信息。在Army Vantage团队的帮助下，MEDCOM克服了长达一年的障碍，并在不到三周的时间内准确描述了陆军新冠肺炎疫苗接种的总体数据。

Army Vantage的屏幕截图显示了新冠免疫接种数据

陆军领导人可以使用Army Vantage仪表板将免疫数据过滤到企业级可视化或报告中，整个陆军的分析师可以使用基础数据构建本地或临时报告和可视化。他们还可以查看陆军全球COVID-19疫苗库存数据，并在地图上与士兵仍需要接种疫苗的地理区域进行交叉引用。未来能力的规划包括使新冠肺炎免疫数据更加细化，部队指挥官可以查看营级的总免疫率，同时仍然保护个人健康信息。

Army Vantage是陆军企业信息系统项目执行办公室(PEO EIS)的陆军数据和分析平台产品组合的一部分。通过将数百万个数据点加入并丰富到具有人工智能/机器学习能力的应用程序中，Army Vantage改进并加速了从人员准备到财务投资回报等所有方面的决策。

Army Vantage由美国大数据公司Palantir的软件提供支持，该软件提供了一个中央操作系统，可增强战备状态，并在集成数据平台上提供近乎实时的可见性和对不同陆军数据源的访问。Palantir平台使组织能够通过打破孤岛并提供单一的操作图来更好地利用他们拥有的数据。2019年12月，美国陆军选择Palantir签订4.58亿美元上限合同的生产协议，研发Army Vantage。该合同为期一个基准年和三个期权年，Palantir在基准年当时获得了1.1亿美元。陆军在竞争性原型流程下选择了Palantir，并与Palantir合作实施Army Vantage并迅速将其投入生产。2021年，Palantir就Army Vantage项目展开第二年的合作，全年合同总价为1.138亿美元。2021年12月，Palantir宣布再次获得了1.16亿美元的期权年延期。

美陆军第18空降师的首席数据官乔克·帕吉特(Jock Padgett)表示，Army Vantage为前线作战人员提供了端到端的数据管道、决策模块和仪表面板。该产品能让工程师和数据科学家快速为运营用户开发产品。第18空降师的“李奇微计划”(Project Ridgway)还使用Army Vantage内部的应用程序来跟踪战场上的实时装备供应水平。陆军第82空降师则发现可以不再使用Excel表格，而使用基于Army Vantage平台的应用程序。

Ⅳ、陆军企业云环境cArmy：开发、支持和发展混合云环境

新时期的陆战场趋于数字化，作战人员需要能随时处理各种数据，以确保任务成功。美国陆军正在经历一场重大转变，即如何采购、构建和向作战人员交付技术能力。这些计划的关键是一个名为cArmy的云基础设施，它可以提供通信、工具和传感器数据，因此指挥官可以对战场有一个清晰的数字图像，并更快地做出关键决定。云技术可以提供更便捷的数据服务，帮助美国陆军保持战场技术优势。

美陆军是一支全球性的军队，肩负着跨领域的广泛而复杂的使命，从人员管理、硬件供应链到战争，需要多个商业公共云环境的组合，以支持互联网即服务、平台即服务、软件即服务的产品，而且还要支持海外美军士兵的私有内部云环境。两年多来，美国陆军一直在采用一种模式来指导如何采购、保护和构建云服务，其中每个组件都旨在支持多云和混合云任务。在如何采购多云以及如何保护公共多云产品方面学到的很多东西来自cARMY内部，cARMY作为陆军的企业云环境，它有助于告知国防信息系统局如何构建联合作战云能力，以及如何围绕影响级别和分布式架构制定国防部政策。

美陆军在2019年创建了企业云管理办公室以落实数字计划。该办公室现在升级为一个机构，专注于业务系统的现代化和实施企业解决方案，从国防部临时的“远程办公友好型微软团队环境”迁移到更永久的陆军全景解决方案。

美陆军在2020年为cARMY奠定基础，2021年迁移业务系统并调整随之而来的流程，现在2022年的重点是推动cARMY走向全球并扩展陆军的云产品，确定在战术领域真正利用云计算的机会，然后开始为陆军提供真正持久的任务指挥服务，这一使命将推动陆军大力投资了解并利用美国大陆以外的云计算能力，同时将企业和战术领域捆绑在一个统一的网络下，如下图所示。

美国陆军企业云生态系统：cARMY位于顶部位置

许多陆军组织推动cARMY为企业开发更多功能，涵盖了从提供基于云的基础设施到软件即服务的所有领域。作为软件仓库和陆军的DevSecOps环境，团队现在使用cARMY进行项目管理。陆军未来司令部软件工厂正在使用cARMY来训练新的士兵开发者队伍，以及以士兵为中心的软件开发。

美陆军认为云迁移和广泛、安全的使用是其网络、计算机和协同能力现代化的基础。根据2020年陆军云计划(Army Cloud Plan)，掌握云计算还将有助于实现网络战的人工智能和机器学习。实施人工智能技术的两大挑战包括数据和数字生态系统。当今世界正在推动人工智能和机器学习系统，因为它们可以在各种各样的领域提供近乎专家级的建议，从分析时序数据的趋势到图像检测和识别。但是训练和开发这些系统需要大量的数据，为了使这些系统更具适应性和准确性，这些数据需要是干净的、标准化的和及时的。为了将这些数据带到开发环境中来构建、测试、保护和部署这些算法，需要一个基于云的数字生态系统。这是陆军数字化转型战略的一个关键点，也是为什么支持陆军云cARMY如此重要。

随着cARMY的应用足迹扩展到海外和战术领域，美陆军将围绕在私有、内部位置托管云基础设施的物理空间的共同需求和商业运输要求，在整个国防部范围内开展合作，同时美陆军将集体试验运营用例并分享经验教训。此外，美陆军还合作开发基础设施的通用设计模式，支持企业和作战能力在公共云和私有云环境之间无缝部署，几乎不需要重新配置。

美陆军还计划为人工智能、机器人过程自动化和机器学习建立标准的认证工具集，并在陆军的云中建立企业数据池，供所有任务区使用。“融合计划”和其他系列演习将继续原型化并测试利用人工智能和机器学习的能力。这些工具和努力旨在帮助陆军从网络、系统和武器的海量数据中汲取更快、更复杂的见解。

Ⅴ、陆军指挥所计算环境CPCE：通过数据编织建立通用态势图

当前美国陆军指挥控制体系中有超过15种不同的任务指挥系统，这些系统的硬件不仅占用了车内和指挥所内大量空间，而且各系统使用专用软件，拥有不同的用户界面、不兼容的数据模型和地图引擎，这些“烟囱式”的系统之间缺乏互操作能力，造成各梯队和职能之间存在信息共享障碍。美陆军希望通过指挥所计算环境(The Command Post Computing Environment，CPCE)来解决这些问题。CPCE旨在将美陆军的任务指挥应用集成到单一窗口面板上，提供一张“通用态势图”，从而加快陆军指挥官的决策速度。

士兵在作战评估中使用指挥所计算环境

由新的单一战术服务器基础设施和通用软件基线组成的陆军指挥所计算环境(CPCE)为士兵提供了一个简单、直观、单一的核心指挥所系统。美陆军通过CPCE增量1和增量2迭代的方式不断将负责各种作战职能的任务指挥系统程序融合到统一的软件框架中，指挥官只需通过一张“通用态势图”就能获取制定决策所需的所有信息。与传统的服务器堆栈相比，CPCE最新的硬件减轻了800磅的重量，减少了63%的设置时间，并将启动时间减少了一半。

2022年6月，指挥所计算环境(CPCE)软件增量2里程碑B获得批准，指定CPCE开始进入工程和制造开发阶段，为操作测试和评估以及最终的全面部署决策设定了条件。CPCE增量2将火力和情报应用程序也整合到CPCE软件框架中，同时还集成了任务规划和空域控制工具，以及初始的战术数据编织(TDF)能力。

作为CPCE增量2的一部分，与CPCE框架正在进行融合的记录计划项目包括：

将这些任务指挥应用程序合并到一个CPCE软件框架中，将使指挥官能够从一个来源构想整个战场。对数据的获取与理解，加上通过CPCE软件在通用作战环境中部署信息的能力，有助于在多域竞争的作战环境中进行明智的规划、及时的决策并完成任务。

CPCE增量2的实施计划将CPCE战术数据编织(TDF)与后勤态势和持续运行评估能力共同列为优先工作事项。其余的作战需求，包括基于角色的访问控制、地形分析和应用程序自动化等，正在由陆军的能力开发和需求机构进行分析。一旦交付，这些额外的作战需求将改善车载计算环境和移动手持计算环境的互操作性、通用外观和跨域能力，提升其可用性和易培训性。

CPCE增量2的其他增强包括用于战术公钥基础设施(PKI)实施、证书管理、集成密码管理工具和静态加密数据等关键赛博安全措施。

CPCE增量2中交付的初始战术数据编织(TDF)将企业数据源和战术数据源相连接，并简化和加快了传感器到射手的杀伤链。陆军正采用混合方法，为其数据编织架构集成美国陆军网络司令部(ARCYBER)的基层部队分析平台(LEAP)和美国陆军C5ISR中心的“造雨者”(Rainmaker)能力组件，来帮助改进CPCE的数据访问、管理和同步能力。从CPCE增量1到增量2，软件上的进步为实现基于云的任务指挥奠定了基础。软件的改进使CPCE能够访问云基础设施，消除应用程序对传统硬件的依赖，同时提高可扩展性。

CPCE增量2工作是对陆军数据计划和JADC2的重要贡献，帮助部署的部队感知数据、理解数据并处理数据。它使得指挥官以数据为中心，将数据视为资产，从而制定以数据驱动的决策。通过战术服务器基础设施第3版与CPCE增量2软件结合，美陆军将通过更小和更强大的服务器减少硬件占用空间，从而为记录计划(Program of Record)内项目的融合提供支持。

在开发的过程中，美陆军通过“安全开发运维”的敏捷开发模式，根据士兵的真实反馈推动CPCE应用程序开发设计改进，加快了向士兵交付新能力的速度。美陆军正在与网络和情报合作伙伴、地面和航空平台办公室、工程兵团和其他利益相关方共同努力。例如在2022年6月，任务指挥项目管理办公室(PM MC)的技术负责人与美国陆军网络司令部、美国陆军太平洋司令部(USARPAC)和第25步兵师的领导，共同会晤协调战术数据编织(TDF)的设计需求和USARPAC试验支持计划。项目管理人员协助USARPAC和第25步兵师，通过基层部队分析平台(LEAP)开发网络可见性应用案例和数据收集参数，以根据任务需求获得更好的洞察力。“安全开发运维”模式的其他合作伙伴还包括美国驻欧洲与非洲司令部、第18空降军、第1军和美国陆军特种作战司令部等。美印太司令部(INDOPACOM)也正在为实现未来的战术数据编织和增强CPCE开展试验工作。美陆军计划于2024年全面部署CPCE增量2。

Ⅵ、联合作战云计算能力JWCC：2023年重启云计算能力开发项目

2022年8月17日在奥古斯塔陆军通信与电子协会上，负责指挥、控制、通信、网络运营和网络的副参谋长办公室(G-6)副参谋长John Morrison将2023年称为“行动和加速”年，承诺陆军将“更快地向云端迁移”，因为基础工作已经完成铺设。美陆军首席信息官Raj Iyer则将2023年描述为陆军“数字化转型之旅”的转折点，他表示，预计基于2021财年和2022财年的前期工作，云计划将取得巨大进展。

美陆军要求为2023财年提供166亿美元的网络和信息技术资金

美陆军要求为自10月1日开始的2023财年提供166亿美元的网络和IT资金，占陆军1780亿美元总预算的9%以上。陆军官员们表示，数亿美元将投资于云计算。

美国陆军的云计算工作与联合作战云计算能力(Joint Warfighting Cloud Capability，JWCC)有关，这是美国国防部对失败的联合企业防御设施(Joint Enterprise Defense Infrastructure，JEDI)工作的90亿美元后续行动。在经过多年的拖延和“亚马逊指控特朗普政府干预竞争”事件之后，国防部曾于2021年取消了由微软赢得的JEDI高利润合同。JWCC旨在通过桥接非机密、秘密和绝密部分来增强国防部的云计算能力，同时仍能达到军方的最远边缘地带。五角大楼2021年就JWCC联系了亚马逊、谷歌、微软和甲骨文，2022年早些时候表示提案仍在审查中，预计将在2022年12月底之前颁发新的合同。

Ⅶ、发展趋势总结

技术的快速发展加上对抗性威胁给美国陆军在多域作战中保持优势带来了新的复杂挑战。正如美国陆军现代化战略所强调的那样，数字化转型是确保陆军成为一支现代、致命和随时可以在这些复杂环境中占据主导地位的力量的关键。

集成的数据平台改变了陆军数据应用与呈现方式。无论是在后勤管理系统还是指挥控制系统中，“集成的数据平台”都越来越受到欢迎，即使用软件将来自整个军队的数据源组合成一个单一的公共操作画面。在新冠疫情爆发期间，整个美国陆军的数千名操作员，包括高级领导人、士兵、工作人员和分析师使用数字化工具来提高他们工作的效率和准确性，帮助领导者在整体防疫的战斗中做出数据驱动的决策并收获了巨大回报。从Palantir的例子中可以看到，美国工业/商业界的顶尖技术已经开始在新一轮军事变革中应用。指挥控制系统也是如此，在过去，应用程序被烟囱式地连接到与它们自己的作战功能相关的任务指挥系统，这也意味着它们通常有自己的硬件。它们有不同的接口，所以有些不能互相连接。指挥官无法“完全可视化”战场，坐在转椅上的人不得不移动到不同的屏幕上，查看不同的数据。现在则通过由士兵操作和维护的单一任务指挥套件，提供一个易于使用的通用作战画面，给指挥官一个更完整的、分层的战场视觉。总体上，这些数字工具和数字化努力旨在帮助军队从网络、系统和武器的海量数据中汲取更快、更复杂的见解，其中人工智能技术和大数据技术的支撑尤为重要。

云计算、数据管理和人工智能的应用正在改变陆军网络。无处不在的传感器获得的海量数据必须通过人工智能和基于云的计算等工具来同步，并给陆军战士更好的合成数据。美国陆军正在建立富有韧性和全球可用的cARMY混合云，让陆军部和战术应用能够无缝共享计算和存储资源。cARMY将采用安全开发运营的方法来全程进行规范，以纳入陆军特需的安全原则，确保连接到网络的任何设备都能通过合规性策略进行适当的认证，并接受持续监控以建立可信网络。通过采取以数据为中心的方法将应用程序迁移到云，确保能够从这些应用程序和系统中获取数据。cARMY将有力支持美国陆军作战人员获得持续信息优势、全域融合信息优势和战术能力的持续创新，进而在未来的数字化战场中保持竞争优势。

美国陆军新时期数字军种建设融合了以往的数字化计划，并赋予其更明确的任务导向，实现军种现代化转型的同时，又能够支撑联合全域指挥控制。这些举措正在快速将军队从工业时代的进程转移到利用数据作为战略资产和利用私营商业技术的信息时代。（北京蓝德信息科技有限公司 研究员 李雷）