空中“分布式作戰(zhàn)”概念解析

楊建軍 趙保軍 陳士濤

“分布式作戰(zhàn)”是美軍著眼未來強對抗環(huán)境而提出的新型作戰(zhàn)概念，是信息化作戰(zhàn)的一種高級形式。在“分布式作戰(zhàn)”概念下，對戰(zhàn)場上分布式部署的各作戰(zhàn)單元的信息和火力進行一體化集成，綜合使用。各作戰(zhàn)單元在分布部署狀態(tài)下，按預先的規(guī)劃和作戰(zhàn)規(guī)則自主實施作戰(zhàn)行動。

近年來，美軍積極探索“分布式作戰(zhàn)”相關的概念與技術，在海上、空中與空間領域均開展了相關研究與實踐。

“分布式作戰(zhàn)”概念的內(nèi)涵

對于“分布式作戰(zhàn)”概念，美軍各軍兵種均積極響應，各自提出了適用于本軍兵種的“分布式作戰(zhàn)”概念，包括：空中“分布式作戰(zhàn)”、海上“分布式殺傷”、空間分散體系結(jié)構(gòu)等。

空中“分布式作戰(zhàn)”概念的核心思想是，不再由當前的高價值多用途平臺獨立完成作戰(zhàn)任務，而是將能力分散部署到多種、多個平臺上，由多個平臺聯(lián)合形成作戰(zhàn)體系共同完成任務。作戰(zhàn)體系將包括少量有人平臺和大量無人平臺。其中，有人平臺的駕駛員作為戰(zhàn)斗管理員和決策者，負責任務的分配和實施；無人平臺則用于執(zhí)行相對危險或相對簡單的單項任務（如投送武器、進行電子戰(zhàn)或偵察等）。

為實現(xiàn)空中“分布式作戰(zhàn)”，DA R PA啟動了多項技術支撐研究項目，如“‘分布式作戰(zhàn)管理”“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”“體系綜合技術和試驗”“對抗環(huán)境中的通信”等項目，并安排了“小精靈”、無人機“蜂群”等裝備項目的研發(fā)。

提出背景

推動美軍提出“分布式作戰(zhàn)”概念的動因有以下幾點。

以體系優(yōu)勢技術應對對手快速發(fā)展的技術能力。近年來，世界各國國防科技和先進裝備的發(fā)展日新月異，使美國感到了前所未有的威脅。對于習慣于在技術上和裝備上領先一代的美軍而言，美國感到在未來的沖突對抗中，傳統(tǒng)的優(yōu)勢可能不再明顯，傳統(tǒng)的能力可能會受到很大制約。在當前尚未出現(xiàn)重大顛覆性技術的狀態(tài)下，美軍意圖充分利用其多年發(fā)展和積累的體系優(yōu)勢，以化解在技術上不再絕對領先對手的對抗局面。

“分布式作戰(zhàn)”概念正是在這種背景下提出的，這應該是提出“分布式作戰(zhàn)”概念最主要的動因。預算受限、技術進步等方面應該是推動“分布式作戰(zhàn)”概念產(chǎn)生的輔助因素。

國防預算受限要求美軍以經(jīng)濟有效的方式實施“抵消戰(zhàn)略”。美軍認為，對手的一體化防空系統(tǒng)對其現(xiàn)役空中裝備威脅極大，即使是F-22隱身戰(zhàn)斗機和B-2隱身轟炸機，2020年左右也將在“反介入/區(qū)域拒止”環(huán)境中面臨生存威脅。在當前國防預算依然受限的背景下，美軍難以通過大規(guī)模更新?lián)Q代高端裝備來解決問題，需要尋求更為經(jīng)濟有效的解決途徑。

因此，美國國防部嘗試重塑復雜軍用系統(tǒng)，即以全新的作戰(zhàn)概念，牽引出更低成本、更高效能的裝備，實現(xiàn)在強對抗環(huán)境中對強敵形成壓倒性軍事優(yōu)勢的目標?？罩小胺植际阶鲬?zhàn)”概念的內(nèi)涵就是以大量功能相對單一的低成本無人機，分解傳統(tǒng)大型多功能平臺的各項能力，在空戰(zhàn)管理員的有限介入和人工智能技術的支持下，各平臺協(xié)同配合，以集群形式完成特定作戰(zhàn)任務，從而大幅降低作戰(zhàn)成本，提升作戰(zhàn)組織的靈活性。

采用開放式架構(gòu)和成熟商用技術應對快速變化的威脅。隨著俄中軍事能力的逐漸復蘇和不斷增長，美國所面臨的威脅在快速變化，為快速響應這種變化，美國提出了“敏捷采購”“快速采辦”等應對措施，而開放式架構(gòu)和成熟商用技術則為快速形成功能相對單一的低成本裝備奠定了技術基礎。這一技術途徑為有效應對國防預算削減和威脅快速變化，有效享用技術快速發(fā)展的紅利，降低裝備采購成本、快速形成新型作戰(zhàn)能力，提供了支撐。

這一技術途徑的另一個好處是促進軍民融合發(fā)展。軍民融合發(fā)展是當前世界各國國防建設的一個取向，美國在這一方面一直走在世界前列。

在機械化時代，軍用技術一直處于領先地位，軍民融合發(fā)展的主潮流是軍用技術向民用應用領域轉(zhuǎn)化；在信息化時代，這一趨勢有所改變，在某些領域，尤其是信息技術領域，民用技術的發(fā)展處于領先地位，軍民融合發(fā)展的走向開始有所轉(zhuǎn)變，民用技術開始逐步向軍用應用領域轉(zhuǎn)化。

網(wǎng)絡技術和人工智能技術的快速發(fā)展為“分布式作戰(zhàn)”概念實現(xiàn)提供了技術支撐。技術的發(fā)展是產(chǎn)生新型作戰(zhàn)概念的基礎，真正推動軍事變革的是技術的突破，顛覆性技術的出現(xiàn)和應用將從根本上改變戰(zhàn)爭的既有形態(tài)。

近年來，網(wǎng)絡技術和人工智能技術的發(fā)展十分迅速，尤其是人工智能技術的發(fā)展?；凇吧疃葘W習”原理的阿爾法狗的成功，對人們的固有思維產(chǎn)生了巨大的沖擊。技術的進步將迫使人們改變既有的思維模式和傳統(tǒng)印象。人工智能技術的快速發(fā)展和廣泛應用，為未來作戰(zhàn)提供了十分廣闊的想象空間。

目前，DARPA和美空軍研究實驗室在全力攻克認知電子戰(zhàn)技術，試圖利用人工智能強大的學習與推理能力，在空中實時檢測、分類和對抗未知的威脅信號，形成快速的閉環(huán)電子戰(zhàn)能力。在此背景下，以人工智能技術武裝相對低成本的空中作戰(zhàn)平臺，有望成為美軍通過空中“分布式作戰(zhàn)”概念實現(xiàn)更低成本、更高效能作戰(zhàn)能力的重要推動力。

對“分布式作戰(zhàn)”概念的深化認識

“分布式作戰(zhàn)”是戰(zhàn)場“物聯(lián)網(wǎng)”?！胺植际阶鲬?zhàn)”概念可以視為是網(wǎng)絡化作戰(zhàn)概念的升級，是在新理念和新技術支撐下的新一代網(wǎng)絡化作戰(zhàn)概念。從某種角度看，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡化作戰(zhàn)概念是戰(zhàn)場上的“互聯(lián)網(wǎng)”，而“分布式作戰(zhàn)”則可視為是戰(zhàn)場上的“物聯(lián)網(wǎng)”。

“分布式作戰(zhàn)”概念在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡化作戰(zhàn)概念基礎上，從信息的互聯(lián)互通和態(tài)勢共享，升級為資源和能力的共享。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡中心戰(zhàn)中，作戰(zhàn)節(jié)點依托網(wǎng)絡，交互和共享態(tài)勢信息；在“分布式作戰(zhàn)”中，作戰(zhàn)節(jié)點依托網(wǎng)絡，在交互和共享態(tài)勢信息的基礎上，還可進一步交互和共享資源、能力，如導彈和傳感器。在民用領域，共享單車的出現(xiàn)就是一個典型的“分布式交通”概念。依托網(wǎng)絡的互聯(lián)互通，依托支付寶、微信等網(wǎng)絡支付手段，民眾可以“分布式”共享物理平臺。

從對美軍“分布式作戰(zhàn)”概念的分析可看出，“分布式作戰(zhàn)”的本質(zhì)是將各個作戰(zhàn)平臺的各種資源（如傳感器、武器、任務系統(tǒng)的計算能力等）進行深度共享（信號級交聯(lián)），并通過面向任務的自適應動態(tài)結(jié)構(gòu)重組，產(chǎn)生出新的能力或使原有能力形成質(zhì)的飛躍（即“能力涌現(xiàn)”），從而大幅提高裝備體系的綜合作戰(zhàn)效能。

從本質(zhì)上講，“分布式作戰(zhàn)”不僅僅是信息的互聯(lián)、共享，而是在信息互聯(lián)、共享的基礎上，火力/任務的互聯(lián)、共享。這正是“分布式作戰(zhàn)”的與傳統(tǒng)網(wǎng)絡化作戰(zhàn)的本質(zhì)區(qū)別，而這正是物聯(lián)網(wǎng)的行為特征。

“分布式作戰(zhàn)”與傳統(tǒng)網(wǎng)絡化作戰(zhàn)的協(xié)同粒度不同。傳統(tǒng)網(wǎng)絡化作戰(zhàn)的協(xié)同以平臺為節(jié)點，即以信息互聯(lián)構(gòu)成平臺的組合；而“分布式作戰(zhàn)”是以系統(tǒng)資源作為節(jié)點，以高速信息及信號傳輸形成跨平臺資源共享、任務共擔的“分布式作戰(zhàn)”系統(tǒng)。

“分布式作戰(zhàn)”具有的典型能力特征。第一個特征是任務協(xié)同。從網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的指揮協(xié)同、信息協(xié)同、火力協(xié)同向任務協(xié)同層面提升。

“任務協(xié)同”不單是按時間進程、空間分布進行協(xié)同，而是在發(fā)揮各平臺能力比較優(yōu)勢的條件下，按時間進程、空間分布進行自適應協(xié)同，實現(xiàn)作戰(zhàn)力量能力的最大化。

第二個特征是是高度靈活?！胺植际阶鲬?zhàn)”具備強大的戰(zhàn)場任務自適應能力，以及體系結(jié)構(gòu)重組、功能重新定義、任務動態(tài)調(diào)整等能力，為在強對抗、快節(jié)奏作戰(zhàn)環(huán)境下的敵我博弈中占有先機提供了可能，并可迫使敵方投入更大資源用以防御。敵消我長，效能倍增。

裝備體系高度的靈活性是由“分布式作戰(zhàn)”獨具的資源分布式結(jié)構(gòu)、服務式狀態(tài)的技術屬性所支撐的。

第三個特征是經(jīng)濟高效?！胺植际阶鲬?zhàn)”利用C4ISR網(wǎng)絡實現(xiàn)異型異構(gòu)跨域協(xié)同，按需使用；發(fā)揮各種平臺的能力優(yōu)長，按能使用；能力互補、物盡其用，各種各類作戰(zhàn)平臺發(fā)揮比較優(yōu)勢，以綜合效果最佳狀態(tài)參與作戰(zhàn)，有效降低作戰(zhàn)成本。

“分布式作戰(zhàn)”概念帶來的變革

作戰(zhàn)樣式的變革 由于中俄等國一體化防空系統(tǒng)的主要作戰(zhàn)對象為傳統(tǒng)平臺，故DARPA認為與目前的作戰(zhàn)概念相比，分布式空中作戰(zhàn)在強對抗環(huán)境中的效費比比較高。首先，小型無人機以個體方式在“反介入/區(qū)域拒止”環(huán)境中滲入敵方防區(qū)的能力強；其次，小型無人機群體作戰(zhàn)將“飽和”敵方防空系統(tǒng)，使其無法應對全部目標，即便進行防御也需耗費昂貴、有限的地空導彈打擊廉價的單個小型無人機，防御成本顯著增加；再次，小型無人機集群還可依據(jù)敵情和自身損失，實時排列組合出最優(yōu)的作戰(zhàn)能力，實現(xiàn)在F-22和F-35戰(zhàn)斗機、B-21轟炸機等有人機有限的指揮下，以群體方式完成使命任務，作戰(zhàn)靈活性更強。

這種作戰(zhàn)方式的變化對防御方而言，存在系統(tǒng)“飽和”、目標識別困難、決策陷入死循環(huán)、攔截火力不足等一系列問題。傳統(tǒng)的作戰(zhàn)方式已不適應這種威脅，需要全新的應對思路。

OODA環(huán)閉合方式的變化 在“分布式作戰(zhàn)”模式下，空中作戰(zhàn)體系中各作戰(zhàn)平臺將在協(xié)同態(tài)勢下發(fā)揮各自的優(yōu)勢，簡單的平臺在體系中只擔負O（觀察或調(diào)整）或D（決策）或A（行動）的角色，OODA環(huán)在整個“分布式作戰(zhàn)”體系中閉合，而不是由各節(jié)點自行閉合OODA環(huán)。傳統(tǒng)的依托OODA環(huán)設計的空中作戰(zhàn)環(huán)流程可能被改變。對于各作戰(zhàn)平臺，其作戰(zhàn)過程將由傳統(tǒng)“過程式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮?jié)點式”，各節(jié)點充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，由于單點的能力是體系中最優(yōu)的單項能力，因此體系的綜合作戰(zhàn)效果可能得到大幅提升。在“分布式作戰(zhàn)”模式下，將會出現(xiàn)由三代機、空中武庫機甚至是地面發(fā)射架上的彈、四代機的干擾機、五代機的雷達、前置無人機的光電傳感器等不同資源構(gòu)成的異構(gòu)OODA作戰(zhàn)環(huán)。

空中作戰(zhàn)組織方式的變化“分布式作戰(zhàn)”將可能改變傳統(tǒng)的空中作戰(zhàn)組織方式，作戰(zhàn)組織更加靈活。傳統(tǒng)作戰(zhàn)組織中，作戰(zhàn)編隊的組織受到作戰(zhàn)平臺類型、性能及規(guī)模等多種因素的限制，作戰(zhàn)編隊可用資源有限，體系綜合作戰(zhàn)能力難以充分發(fā)揮。在“分布式作戰(zhàn)”模式下，將改變目前固定的作戰(zhàn)編隊模式，轉(zhuǎn)而采用更靈活多變、按需整合、面向戰(zhàn)場自適應的作戰(zhàn)模式，不僅限于兩機、三機的單一功能協(xié)同編隊，而是以滿足任務需求為原則，動態(tài)定制出適合任務需求的可變規(guī)模、異型異構(gòu)協(xié)同攻擊體系，組織方式以作戰(zhàn)效果最大化為目標，更加靈活、多選。

作戰(zhàn)指控和戰(zhàn)場管理方式的變革 在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡化作戰(zhàn)環(huán)境下，各作戰(zhàn)平臺依據(jù)戰(zhàn)前統(tǒng)一規(guī)劃，分頭裝訂；戰(zhàn)時統(tǒng)一指揮，分散實施的作戰(zhàn)原則。其實質(zhì)是按規(guī)劃實施作戰(zhàn)行動。

在分布式空中作戰(zhàn)概念下，各作戰(zhàn)平臺仍要遵循戰(zhàn)前統(tǒng)一規(guī)劃，分頭裝訂；戰(zhàn)時統(tǒng)一指揮，分散實施的作戰(zhàn)原則。但與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡化作戰(zhàn)不同，分布式空中作戰(zhàn)更強調(diào)按規(guī)則自主實施作戰(zhàn)行動，尤其是在強對抗戰(zhàn)場環(huán)境中，考慮到網(wǎng)絡的脆弱性、戰(zhàn)場環(huán)境的復雜性、目標的多變性、任務的多樣性等因素，統(tǒng)一集中指揮很難實現(xiàn)。隨著人工智能技術的發(fā)展，無人平臺可依據(jù)自身或共享的態(tài)勢，依據(jù)事先確定的作戰(zhàn)規(guī)則，自主實施作戰(zhàn)行動，執(zhí)行作戰(zhàn)任務。

這一變化是裝備智能化發(fā)展帶來的必然。裝備的智能化特征將對指揮員、戰(zhàn)斗員的行為和指控模式帶來巨大的變化，隨著智能化裝備的發(fā)展，“一體頂層規(guī)劃，分布自主實施”將有可能成為未來作戰(zhàn)的主要形態(tài)之一。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡化作戰(zhàn)不同的是，分布式空中作戰(zhàn)將“集中”的環(huán)節(jié)提前至戰(zhàn)前的“一體”準備，在作戰(zhàn)行動實施過程中，不再“集中指揮”，而是由智能裝備在作戰(zhàn)體系中依據(jù)一體規(guī)劃的作戰(zhàn)任務和規(guī)則，分布自主實施作戰(zhàn)行動；依據(jù)一體化態(tài)勢和自主感知的戰(zhàn)場態(tài)勢，自主決策實施作戰(zhàn)行動。

裝備發(fā)展方式的變革 分布式空中作戰(zhàn)概念具備改變未來航空裝備體系發(fā)展思路的潛力。分布式空中作戰(zhàn)與當前作戰(zhàn)樣式大相徑庭，如果美軍踐行此概念，空中作戰(zhàn)裝備發(fā)展思路也必將隨之產(chǎn)生改變。美軍未來大型多功能有人平臺的裝備數(shù)量有可能減少；低成本無人機、巡飛彈、導彈等相關領域的發(fā)展將越來越得到重視，航空裝備體系中將出現(xiàn)越來越多的低端平臺；高性能小型機載設備和武器技術有可能成為未來航空裝備體系發(fā)展的重要關注領域；先進的人工智能算法和軟件將為空中作戰(zhàn)能力的提升做出重要貢獻。總之，分布式空中作戰(zhàn)將牽引未來空中作戰(zhàn)裝備呈現(xiàn)機體廉價化、平臺智能化、載荷小型化等特點，這些特點將對未來航空裝備體系的發(fā)展思路產(chǎn)生變革性的影響。

制約“分布式作戰(zhàn)”概念的因素

“分布式作戰(zhàn)”的實現(xiàn)對網(wǎng)絡和人工智能技術的依賴性很強。雖然網(wǎng)絡技術的發(fā)展日新月異，人工智能技術的發(fā)展也如火如荼，然而越是先進的技術越是存在可能沒有認識到的問題。在實際應用以前，一定要對潛在的問題進行深入的分析和辨識。

分析認為，實現(xiàn)“分布式作戰(zhàn)”概念可能存在以下幾方面的困難。

戰(zhàn)場網(wǎng)絡穩(wěn)定可靠的問題 依托網(wǎng)絡技術組成的作戰(zhàn)體系，可以突破單平臺技術原理和性能指標的制約，放大單平臺的作戰(zhàn)能力。但戰(zhàn)場網(wǎng)絡不同于民用網(wǎng)絡，戰(zhàn)場網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)的準確性和實時性要求遠高于民用網(wǎng)絡，加之戰(zhàn)場網(wǎng)絡是在一種非合作、強對抗環(huán)境下運行的網(wǎng)絡，其穩(wěn)定性、可靠性對作戰(zhàn)進程和效果的影響十分顯著。信息領域的對抗一直是作戰(zhàn)雙方十分關注和投入巨大的作戰(zhàn)領域，有意電磁干擾是作戰(zhàn)雙方在戰(zhàn)場上一定會應用的作戰(zhàn)武器，甚至在平時也會使用。近期，俄空天軍在敘利亞使用電子干擾，挫敗極端組織針對俄在敘基地進行的無人機群攻擊就是一個明顯的例證。

相比集中式網(wǎng)絡而言，分布式網(wǎng)絡的管理和控制技術難度較大，還涉及許多新的思想。從任務需求看，“分布式網(wǎng)絡”應具備自組織、自協(xié)同、松耦合、動態(tài)智能調(diào)整、能力涌現(xiàn)、高速寬帶、健壯性等技術特性，可能還有隱身需求。這些問題都可能存在一定技術瓶頸。

人工智能適用性的問題 “分布式作戰(zhàn)”要實現(xiàn)真正的“分布”自主性，就需要人工智能技術的突破。要實現(xiàn)“分布式作戰(zhàn)”體系的自組織、自協(xié)同能力，則需要體系和裝備平臺的高度智能控制和決策能力。智能控制和決策要形成相互統(tǒng)一、時空一致、任務優(yōu)化的自同步、自協(xié)同，實時任務分配方案。智能控制和決策還需面對強對抗、快變化的戰(zhàn)場態(tài)勢，這對人工智能技術是一個很大的挑戰(zhàn)。

作戰(zhàn)規(guī)則生成的問題 “分布式作戰(zhàn)”體系在低對抗戰(zhàn)場環(huán)境中，可以依據(jù)事先確定的任務規(guī)劃實施作戰(zhàn)行動。而在強對抗、瞬息變化的戰(zhàn)場上，“分布式作戰(zhàn)”體系則要依據(jù)明確的任務目標和事先確定的作戰(zhàn)規(guī)則，自主決策、自主協(xié)同實施作戰(zhàn)行動。作戰(zhàn)規(guī)則是“分布式作戰(zhàn)”體系各單元節(jié)點形成“默契”，從而形成自主協(xié)同作戰(zhàn)能力的依據(jù)。但是，面向不同作戰(zhàn)任務生成適用的作戰(zhàn)規(guī)則困難很大。

對于分布式自主作戰(zhàn)，在戰(zhàn)術層面，指揮員的作用在戰(zhàn)前和戰(zhàn)后十分重要，在戰(zhàn)斗進行過程中的重要度則顯著下降。指揮員在戰(zhàn)前的主要任務是明確作戰(zhàn)任務和約束條件，制定作戰(zhàn)規(guī)則；在戰(zhàn)后的主要任務是總結(jié)經(jīng)驗教訓，收集分析數(shù)據(jù)，修改完善作戰(zhàn)規(guī)則。在戰(zhàn)斗進行過程中則基本是觀眾，當然必要時是可以干預的，這種情況只能說明事前的工作不到位。