美國(guó)“馬賽克戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念解析

雷子欣 李元平

隨著科技發(fā)展和商業(yè)化，美軍固有的高科技武器形成的不對(duì)稱優(yōu)勢(shì)正逐步減少，為了在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局提出了贏得未來(lái)沖突的新概念——“馬賽克戰(zhàn)”，期望通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)多種系統(tǒng)、武器平臺(tái)的實(shí)時(shí)靈活組合，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)，產(chǎn)生一系列非線性作戰(zhàn)效果，最終形成“效果網(wǎng)”。

DARPA下屬的戰(zhàn)略技術(shù)辦公室（STO）在2017年舉行的“與STO同步日”活動(dòng)期間，公布了獲取非對(duì)稱戰(zhàn)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的新概念——“馬賽克戰(zhàn)”。相比于傳統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)，“馬賽克戰(zhàn)”根據(jù)可用資源，適應(yīng)于動(dòng)態(tài)威脅進(jìn)行快速定制，即將低成本傳感器、多域指揮與控制節(jié)點(diǎn)以及相互協(xié)作的有人、無(wú)人系統(tǒng)等低成本、低復(fù)雜系統(tǒng)靈活組合，創(chuàng)建適用于任何場(chǎng)景的交織效果，即使對(duì)手可以中和組合中的許多部分，但其集體可以根據(jù)需要立即做出反應(yīng)，達(dá)到理想的整體效果，形成不對(duì)稱優(yōu)勢(shì)。

提出背景

隨著科技的快速發(fā)展，美國(guó)逐漸意識(shí)到其國(guó)家安全正面臨前所未有的挑戰(zhàn)，基于以下現(xiàn)實(shí)原因，STO提出了“馬賽克戰(zhàn)”概念。

一是高科技武器裝備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)降低。隨著高科技在全球范圍內(nèi)的傳播和商業(yè)化，美國(guó)傳統(tǒng)的不對(duì)稱技術(shù)如先進(jìn)衛(wèi)星、隱身飛機(jī)及精確彈藥的優(yōu)勢(shì)大不如前，這些高精尖武器裝備的戰(zhàn)略價(jià)值和威懾能力不斷減小。

二是武器裝備開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)。從第8頁(yè)的圖片中可以看到，武器裝備的開(kāi)發(fā)時(shí)間直線上升，而科技日新月異的變更可能導(dǎo)致許多裝備在投入使用時(shí)，其中的電子器件等零部件采用的技術(shù)已不適應(yīng)新發(fā)展，使新的軍事裝備或系統(tǒng)在交付之前就過(guò)時(shí)。

三是原有軍事系統(tǒng)單一，依賴性強(qiáng)。美軍的軍事力量主要依靠不同作戰(zhàn)環(huán)境下的整體軍事系統(tǒng)中的某一類殺手锏武器，如果該類武器被損壞或擊落，則整體作戰(zhàn)效能顯著下降。且目前軍事系統(tǒng)只針對(duì)單一的作戰(zhàn)環(huán)境，當(dāng)想定發(fā)生變化時(shí)，需要重新構(gòu)建和定制系統(tǒng)。

“馬賽克戰(zhàn)”概念

作戰(zhàn)概念 綜合目前面臨的現(xiàn)實(shí)約束和挑戰(zhàn)，STO提出的“馬賽克戰(zhàn)”基于一種技術(shù)愿景，利用動(dòng)態(tài)、協(xié)調(diào)和高度自治的可組合系統(tǒng)的力量。各類系統(tǒng)就如同簡(jiǎn)單靈活的積木，相關(guān)人員在建設(shè)一個(gè)“馬賽克”系統(tǒng)時(shí)，就如同藝術(shù)家創(chuàng)建馬賽克藝術(shù)品，將低成本、低復(fù)雜度的系統(tǒng)以多種方式連接在一起。并且，即使“馬賽克”系統(tǒng)中部分組合被敵方摧毀或中和，仍能作出快速響應(yīng)，創(chuàng)造適應(yīng)于任何場(chǎng)景的、實(shí)時(shí)響應(yīng)需求的理想期望。

為說(shuō)明“馬賽克戰(zhàn)”的靈活性和實(shí)時(shí)性，以戰(zhàn)斗機(jī)隊(duì)為例。假設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)隊(duì)初始任務(wù)為摧毀敵方雷達(dá)，但在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，陸地部隊(duì)發(fā)現(xiàn)此時(shí)有更具價(jià)值的目標(biāo)彈出，需要戰(zhàn)斗機(jī)配合摧毀。目前的軍事系統(tǒng)需要陸地部隊(duì)聯(lián)系指控中心，指控中心手動(dòng)驗(yàn)證可支持該任務(wù)的戰(zhàn)斗機(jī)并重新規(guī)劃戰(zhàn)斗機(jī)隊(duì)任務(wù)，戰(zhàn)斗機(jī)收到指控中心任務(wù)協(xié)調(diào)指令后，使用自身攜帶的傳感器和武器來(lái)摧毀目標(biāo)完成任務(wù)。整個(gè)過(guò)程復(fù)雜，并且由于人為驗(yàn)證和干預(yù)，會(huì)影響最終任務(wù)規(guī)劃。相反，在“馬賽克”組合中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分布在整個(gè)戰(zhàn)斗空間，彼此之間可以相互通信和協(xié)調(diào)。擁有陸地部隊(duì)單元的計(jì)算機(jī)可以通過(guò)與其他計(jì)算機(jī)互聯(lián)互通，確定戰(zhàn)斗機(jī)隊(duì)在不破壞其原本任務(wù)的基礎(chǔ)上是否有剩余容量提供感知能力，并將感知任務(wù)分配至相關(guān)戰(zhàn)斗機(jī)。然后雷達(dá)根據(jù)戰(zhàn)斗機(jī)提供的感知信息，自動(dòng)向最優(yōu)武器提供數(shù)據(jù)目標(biāo)，以便對(duì)目標(biāo)發(fā)起攻擊。整個(gè)過(guò)程由“馬賽克”組合內(nèi)的多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)工作，進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整，沒(méi)有人為干預(yù)。

對(duì)作戰(zhàn)效能的提升 在“馬賽克戰(zhàn)”方法下，美軍整體的空中、網(wǎng)絡(luò)、陸地、海洋和太空領(lǐng)域?qū)⒕劢乖诟泳C合的框架內(nèi)運(yùn)行?！榜R賽克戰(zhàn)”的目標(biāo)是按照具體沖突需求，促成各種系統(tǒng)的快速、智能、戰(zhàn)略性組合和分解，生成成本較低廉的具有多樣性和適應(yīng)性的多域殺傷鏈的彈性組合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)并生成一系列的效果鏈。這些效果鏈?zhǔn)欠蔷€性的，可以在戰(zhàn)術(shù)、作戰(zhàn)及戰(zhàn)役層面組合生成“效果網(wǎng)”。

根據(jù)STO的設(shè)想，“馬賽克戰(zhàn)”貫穿整個(gè)作戰(zhàn)周期，通過(guò)分解和分配可組合和適應(yīng)性強(qiáng)的有人或無(wú)人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)目標(biāo)。

根據(jù)上述分析可看出，若解決相應(yīng)的技術(shù)問(wèn)題，“馬賽克戰(zhàn)”的作戰(zhàn)效能將產(chǎn)生質(zhì)的提升。首先在耗時(shí)上，作戰(zhàn)周期的每個(gè)階段耗時(shí)都降低了一個(gè)時(shí)間單位。其次是作戰(zhàn)靈活性，從常規(guī)的武力交戰(zhàn)到模糊的“灰色地帶”沖突，“馬賽克戰(zhàn)”形成的“效果網(wǎng)”可實(shí)現(xiàn)各種靈活應(yīng)用——從偏遠(yuǎn)沙漠的動(dòng)能交戰(zhàn)，到復(fù)雜城市環(huán)境的小規(guī)模打擊，或者對(duì)抗快速傳播不實(shí)信息、威脅友軍及戰(zhàn)略目標(biāo)的信息戰(zhàn)。

與“系統(tǒng)之系統(tǒng)”的對(duì)比“馬賽克戰(zhàn)”作為全新的作戰(zhàn)概念，是對(duì)既有技術(shù)和概念，特別是當(dāng)前廣泛使用的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”的傳承與創(chuàng)新。

“馬賽克戰(zhàn)”與“系統(tǒng)之系統(tǒng)”都使用了許多傳統(tǒng)技術(shù)，例如將彈性通信、指揮與控制等作為基本組成部分，且都不需要全新的材料或裝備來(lái)實(shí)現(xiàn)。兩類作戰(zhàn)概念都基于將系統(tǒng)分解為各類子系統(tǒng)，再進(jìn)行分布式集成。

雖然“馬賽克戰(zhàn)”概念與目前應(yīng)用廣泛的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”有許多共同點(diǎn)，但“馬賽克戰(zhàn)”相較于“系統(tǒng)之系統(tǒng)”更為先進(jìn)。

“系統(tǒng)之系統(tǒng)”是從概念設(shè)計(jì)到最終作為一個(gè)整體運(yùn)作都類似于拼圖的概念。拼圖的每個(gè)部分都經(jīng)過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)和集成以填補(bǔ)特定角色，由于其由單一系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，配置一成不變，因此系統(tǒng)的構(gòu)造需要遵守特定的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成后，若要進(jìn)行修改就必須要重新設(shè)計(jì)，并且需要很長(zhǎng)的工程開(kāi)發(fā)周期來(lái)評(píng)估分析每個(gè)模塊的變化對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。因此，這限制了“系統(tǒng)之系統(tǒng)”的適應(yīng)性、可擴(kuò)展性和互操作性。

“馬賽克戰(zhàn)”是將工程設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)變?yōu)樾孪到y(tǒng)。其設(shè)想了一種自下而上的組合能力，其中單個(gè)元素（或現(xiàn)有新系統(tǒng)），如馬賽克中的單個(gè)瓷磚，組合起來(lái)動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生先前未預(yù)期的效果，徹底改變軍事能力的時(shí)間周期和適應(yīng)性。因此，“馬賽克戰(zhàn)”的關(guān)鍵技術(shù)從平臺(tái)和關(guān)鍵子系統(tǒng)的集成轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)的連接、命令和控制。用于拼接組合的新技術(shù)支持按需組合、集成和互操作性。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)向后兼容性，并及時(shí)、定制化創(chuàng)建所需任何連接點(diǎn)，以新穎的方式連接龐大而有能力的子系統(tǒng)或系統(tǒng)庫(kù)存以實(shí)現(xiàn)新功能，并最終形成“馬賽克戰(zhàn)”持久、快速、開(kāi)放的未來(lái)適應(yīng)性。

關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)“馬賽克戰(zhàn)”的設(shè)想和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，STO部分借鑒了正在開(kāi)發(fā)或已成形的使能技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性的“馬賽克戰(zhàn)”體系結(jié)構(gòu)。

復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)組合和設(shè)計(jì)環(huán)境（CASCADE） 復(fù)雜的互聯(lián)系統(tǒng)越來(lái)越多地成為軍事和民用環(huán)境中的一部分。例如軍用領(lǐng)域的體系綜合技術(shù)和試驗(yàn)（SoSITE）項(xiàng)目主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的空中支配大系統(tǒng)概念，期望實(shí)現(xiàn)有人和無(wú)人機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源的無(wú)縫實(shí)時(shí)共享。但是，復(fù)雜系統(tǒng)集成并非簡(jiǎn)單的疊加，且系統(tǒng)的功能大于其各部分的綜合，因此，復(fù)雜系統(tǒng)難以建模，目前尚無(wú)合適的工具可以實(shí)現(xiàn)對(duì)跨時(shí)空和空間的不斷變化的復(fù)雜任務(wù)系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)和行為進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估。為了解決該問(wèn)題，DARPA于2015年宣布進(jìn)行復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)和設(shè)計(jì)環(huán)境CASCADE項(xiàng)目，該項(xiàng)目期望探索和創(chuàng)新可以深入理解系統(tǒng)組件交互行為的數(shù)學(xué)方法，提供獨(dú)特的系統(tǒng)行為視角，從根本上改變系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)、突發(fā)環(huán)境的實(shí)時(shí)彈性響應(yīng)。

該項(xiàng)目主要在應(yīng)用數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、建模和應(yīng)用程序等領(lǐng)域?qū)で髣?chuàng)新和突破，最終目標(biāo)是提供統(tǒng)一的系統(tǒng)行為視圖，開(kāi)發(fā)用于復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)組合和設(shè)計(jì)的形式語(yǔ)言，以便允許理解和利用復(fù)雜交互。通過(guò)適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)數(shù)學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)行為的統(tǒng)一視圖，提供動(dòng)態(tài)識(shí)別和糾正系統(tǒng)缺陷的框架，使得能夠使用任意系統(tǒng)組件適應(yīng)動(dòng)態(tài)環(huán)境。該項(xiàng)目可在“馬賽克戰(zhàn)”中解決現(xiàn)有及新系統(tǒng)的組合問(wèn)題。

體系綜合技術(shù)和試驗(yàn) 類似于“馬賽克戰(zhàn)”的提出背景，高性能武器裝備的非對(duì)稱優(yōu)勢(shì)不斷減弱，DARPA于2015年3月提出并通過(guò)了SoSITE項(xiàng)目。該項(xiàng)目的初衷為通過(guò)新的體系結(jié)構(gòu)發(fā)展，提高裝備使用效率，完善裝備體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)快速且低成本的把新技術(shù)和航空系統(tǒng)集成進(jìn)現(xiàn)有空戰(zhàn)系統(tǒng)中，從而降低研發(fā)成本和周期，并使美軍運(yùn)用新技術(shù)的能力遠(yuǎn)快于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

SoSITE聚焦于發(fā)展“分布式空戰(zhàn)”的概念、架構(gòu)和技術(shù)集成工具，利用現(xiàn)有航空系統(tǒng)的能力，使用開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)方法在各種有人和無(wú)人平臺(tái)上分散關(guān)鍵的任務(wù)功能，如電子戰(zhàn)、傳感器、武器、戰(zhàn)爭(zhēng)管理、定位導(dǎo)航、授時(shí)以及數(shù)據(jù)/通信數(shù)據(jù)鏈等，并為這些可互換的任務(wù)模塊和平臺(tái)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和工具，如有需要可以進(jìn)行快速的升級(jí)和替換。該項(xiàng)目主要在體系架構(gòu)研究與分析、綜合集成技術(shù)研究?jī)纱蠹夹g(shù)領(lǐng)域內(nèi)尋求創(chuàng)新。

SoSITE研制目標(biāo)包括開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)，維持架構(gòu)持久運(yùn)行的技術(shù)，具有向后兼容能力的標(biāo)準(zhǔn)以及更快速系統(tǒng)集成和測(cè)試的工具，這些技術(shù)可保證“馬賽克戰(zhàn)”中的各系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)性、易用性和適用性，并支持整合各種系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。

“分布式作戰(zhàn)”管理（DBM）和對(duì)抗環(huán)境中的彈性同步規(guī)劃和評(píng)估（RSPACE） DBM是DARPA基于目前的戰(zhàn)斗管理缺乏幫助理解和適應(yīng)動(dòng)態(tài)情況的自動(dòng)化輔助工具，于2014年提出的項(xiàng)目。該項(xiàng)目最初設(shè)想是協(xié)助指揮人員和飛行員管理空對(duì)空和空對(duì)地作戰(zhàn)，在日益激烈和復(fù)雜的戰(zhàn)斗空間中實(shí)現(xiàn)更好的理解和快速?zèng)Q策。DBM計(jì)劃開(kāi)發(fā)適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化決策輔助工具，即將決策輔助工具集成到每架飛機(jī)機(jī)載系統(tǒng)中，以提供分布式自適應(yīng)規(guī)劃、控制以及情景理解，實(shí)現(xiàn)幫助相關(guān)人員保持態(tài)勢(shì)感知、推薦任務(wù)、指定詳細(xì)戰(zhàn)斗計(jì)劃、控制作戰(zhàn)等目標(biāo)。

DBM包括技術(shù)開(kāi)發(fā)規(guī)劃和集成試驗(yàn)兩項(xiàng)任務(wù)，目前已進(jìn)入空對(duì)地任務(wù)模擬演習(xí)階段。

美軍已經(jīng)發(fā)展了可進(jìn)行空中作戰(zhàn)的C2級(jí)高度集中式架構(gòu)，但是這高度依賴強(qiáng)大的通信網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)通信受到干擾時(shí)，架構(gòu)會(huì)受到極大的約束。為應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題，DARPA提出了RSPACE項(xiàng)目，該項(xiàng)目面臨的挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)在通信中斷和高度不確定性下進(jìn)行協(xié)調(diào)的工具，同時(shí)對(duì)C2異構(gòu)節(jié)點(diǎn)提供自動(dòng)化支持，以協(xié)助作戰(zhàn)人員控制和管理不確定戰(zhàn)場(chǎng)空間中C2的復(fù)雜性。

DBM和RSPACE都基于“分布式作戰(zhàn)”進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并期望解決不確定戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的自適應(yīng)、彈性等問(wèn)題，其設(shè)想背景、目標(biāo)等都與“馬賽克戰(zhàn)”相似。因此，這兩個(gè)項(xiàng)目可用于解決“馬賽克戰(zhàn)”中戰(zhàn)斗管理的指揮與控制問(wèn)題。

對(duì)抗環(huán)境下的通信（C2E）和任務(wù)優(yōu)化動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)（DyNAMO） 隨著無(wú)人設(shè)備、傳感器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的持續(xù)發(fā)展，對(duì)通信系統(tǒng)提出了更強(qiáng)大、更多樣化的需求。增強(qiáng)通信系統(tǒng)功能，還需提高其抗干擾性、低被發(fā)現(xiàn)率和動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)性。但是，目前的軍事通信架構(gòu)是靜態(tài)的，不靈活的。DARPA于2014年提出C2E項(xiàng)目，期望開(kāi)發(fā)和部署自適應(yīng)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有3個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是在該系統(tǒng)下，靈活的模塊化硬件可以在不進(jìn)行大量修改系統(tǒng)的前提下，實(shí)現(xiàn)功能刷新并應(yīng)對(duì)來(lái)自對(duì)手的威脅；二是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的模型利用可重復(fù)使用的波形處理元素和形式化方法，可實(shí)現(xiàn)跨多個(gè)硬件平臺(tái)的快速開(kāi)發(fā)；三是C2E網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的包容性，允許作戰(zhàn)空間中無(wú)線電類型的多樣性和重復(fù)性，為作戰(zhàn)部隊(duì)提供了可靠、網(wǎng)絡(luò)化、可擴(kuò)展的信息分發(fā)支持。

與C2E相類似，DyNAMO是為了解決通信網(wǎng)絡(luò)中機(jī)載無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)彼此不兼容，無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息在多種類型的系統(tǒng)中自由無(wú)縫地流動(dòng)等問(wèn)題。DyNAMO在C2E的基礎(chǔ)上，基于分布式動(dòng)態(tài)作戰(zhàn)任務(wù)的復(fù)雜性而設(shè)計(jì)，目標(biāo)是開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在所有機(jī)載系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)信息的即時(shí)自由流動(dòng)。

這兩項(xiàng)技術(shù)可支持“馬賽克戰(zhàn)”的無(wú)縫、適應(yīng)性通信和網(wǎng)絡(luò)。

結(jié) 語(yǔ)

STO主任和副主任將“馬賽克戰(zhàn)”視為美國(guó)傳統(tǒng)體系作戰(zhàn)的替代品。從其設(shè)想和目標(biāo)來(lái)看，若“馬賽克戰(zhàn)”能夠?qū)崿F(xiàn)，必將對(duì)未來(lái)作戰(zhàn)樣式產(chǎn)生顛覆性的變革。通過(guò)新技術(shù)、新概念對(duì)現(xiàn)有裝備、平臺(tái)、系統(tǒng)進(jìn)行1+1>2的整合，“馬賽克戰(zhàn)”高適應(yīng)性、戰(zhàn)法多變的作戰(zhàn)概念，將對(duì)我軍現(xiàn)有的傳統(tǒng)防御能力造成巨大挑戰(zhàn)。

雖然“馬賽克戰(zhàn)”目前只是概念，其技術(shù)支持和體系結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)還存在困難，但其作戰(zhàn)樣式演變、體系構(gòu)建、關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展等都為我軍下一步作戰(zhàn)發(fā)展提供了參考，值得關(guān)注和學(xué)習(xí)。