精確打擊武器集群作戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展研究

程 進(jìn)，盧 昊，宋 闖

(復(fù)雜系統(tǒng)控制與智能協(xié)同技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100074)

0 引言

人類的集群作戰(zhàn)起源于狩獵，其實(shí)不止人類，群居的獅子、狼也會(huì)用集群作戰(zhàn)的方式對(duì)付敵人。冷兵器時(shí)代，人們的自身格斗能力有限，只有群起而攻之才能取得最大的成果，有章法地向著一個(gè)目標(biāo)攻擊顯然比胡戳亂砍的單打獨(dú)斗更有效率。

明代抗擊倭寇戰(zhàn)斗中，著名將領(lǐng)戚繼光創(chuàng)立了攻防兼宜的鴛鴦陣：“陣十二人，首一人居前為隊(duì)長(zhǎng)，次二人夾盾，次二人夾枝兵，次四人夾長(zhǎng)矛，次二人夾短兵，末一人為火兵居后，專事樵蘇?！痹谝粋€(gè)基層戰(zhàn)斗單位內(nèi)長(zhǎng)短兵器協(xié)同，始終保持長(zhǎng)短相雜、刺衛(wèi)兼合的作戰(zhàn)特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮出各種兵器的效能，極大地提升了軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力，成為蕩平東南沿海倭患的制勝因素之一[1]。

二戰(zhàn)初期，德國(guó)海軍利用狼群戰(zhàn)術(shù)攻擊英國(guó)商船隊(duì)，以少量的潛艇沉重打擊了英國(guó)的海上經(jīng)濟(jì)生命線。這種潛艇集群戰(zhàn)術(shù)，將潛艇分散部署在海上游獵，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后用無(wú)線電召喚其余潛艇包圍目標(biāo)形成口袋陣，白天躲避護(hù)航軍艦，占據(jù)有利陣位，連續(xù)在夜間發(fā)動(dòng)突然襲擊，逐步消滅目標(biāo)。狼群戰(zhàn)術(shù)隱蔽時(shí)充分發(fā)揮單艇的機(jī)動(dòng)性，攻擊時(shí)集中火力以多打少，以分兵集火的集群作戰(zhàn)樣式實(shí)現(xiàn)了局部以弱勝?gòu)?qiáng)[2]。

人類集群作戰(zhàn)特點(diǎn)在于具有分工機(jī)制、溝通機(jī)制和決策機(jī)制，從各自為戰(zhàn)到集群作戰(zhàn)形式不斷進(jìn)化是人類智慧的體現(xiàn)。

為了應(yīng)對(duì)中俄軍事力量的崛起，特別是中國(guó)在反航母、反衛(wèi)星、反預(yù)警、反信息節(jié)點(diǎn)等方面所謂的反介入/區(qū)域拒止能力的不斷增強(qiáng)，著眼于未來(lái)強(qiáng)對(duì)抗戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的軍事優(yōu)勢(shì)，美軍提出了全新的分布式作戰(zhàn)理念。2014年以來(lái)，美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局(Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA)通過(guò)“小精靈”(Gremlins)、“體系集成技術(shù)和試驗(yàn)”(System of Systems Integration Technology and Experimentation，SoSITE)、“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”(Collaborative Operations in Denied Environments，CODE)、“用于任務(wù)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)”(Dynamic Network Adaptation for Mission Optimization，DyNAMO)等一系列研究項(xiàng)目，對(duì)分布式作戰(zhàn)概念及關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展了探索性研究[3-8]。

分布式作戰(zhàn)概念最先是由美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)提出，2004年羅伯特·E·施密德?tīng)柹賹⒃诤＼婈憫?zhàn)隊(duì)協(xié)會(huì)官網(wǎng)發(fā)表文章《分布式作戰(zhàn)：由海上》。2005年，美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)司令邁克爾·W·哈吉上將在《分布式作戰(zhàn)概念》中將分布式作戰(zhàn)描述為一種作戰(zhàn)途徑，通過(guò)有意識(shí)的分散、協(xié)同和相互支持來(lái)創(chuàng)造對(duì)敵優(yōu)勢(shì)，通過(guò)增加獲取有用的支援，并增強(qiáng)小單位層級(jí)的作戰(zhàn)能力實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)使能。次年，美國(guó)海軍研究咨詢委員會(huì)進(jìn)一步將其概念具體化為通過(guò)空間上分散小單元使之能夠影響大的作戰(zhàn)區(qū)域，能夠使用召喚的或直接的火力，并能接收和使用實(shí)時(shí)、直接的情報(bào)、監(jiān)視與偵察(Intelligence, Surveil-lance, and Reconnaissance，ISR)[9]。

2014年，美國(guó)海軍戰(zhàn)爭(zhēng)學(xué)院進(jìn)行了一次兵棋推演，藍(lán)方在擔(dān)任近海近距離作戰(zhàn)角色的瀕海戰(zhàn)斗艦上加裝了遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈，使其具有了較強(qiáng)的中遠(yuǎn)程進(jìn)攻能力。這一變化使得紅方不得不花費(fèi)大量寶貴的ISR資源，試圖發(fā)現(xiàn)這些更具威脅的艦艇。由此，美國(guó)海軍于2015年正式提出了分布式殺傷(Distributed Lethality)的概念并作為戰(zhàn)略推行，把以平臺(tái)為中心的集中式艦船編隊(duì)向空間散開(kāi)，使得作戰(zhàn)艦艇由編隊(duì)作戰(zhàn)時(shí)的各司其職轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立實(shí)現(xiàn)整個(gè)打擊鏈閉環(huán)，即水面上每艘艦艇均應(yīng)給敵方構(gòu)成威脅，“If it floats, it fights”[10]。

同期，美國(guó)空軍也相應(yīng)開(kāi)展了分布式作戰(zhàn)概念研究，其目的在于改變二戰(zhàn)以來(lái)形成的集中式控制/分散式執(zhí)行的空中作戰(zhàn)模式。通過(guò)探索集中式指揮、分布式控制和分散式執(zhí)行模型，重新獲得不對(duì)稱作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。

空中分布式作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立或與其他具有分散作戰(zhàn)能力的節(jié)點(diǎn)一起作戰(zhàn)。破壞、中斷、間歇和有限帶寬狀態(tài)可發(fā)生在任何節(jié)點(diǎn)處。鑒于當(dāng)前可獲得的信息和資源，它們能夠以最佳能力做出決定和發(fā)揮作用，從而使得多個(gè)本地化空中任務(wù)命令獨(dú)立運(yùn)行。結(jié)果是在通信切斷的情況下，與所有節(jié)點(diǎn)連續(xù)協(xié)同作戰(zhàn)，在正常24h空中任務(wù)命令周期之外，使用動(dòng)態(tài)、自適應(yīng)規(guī)劃和評(píng)估能力完成失去通信之前的已知指揮官意圖。例如，空中分布式作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)將知道它與多少個(gè)節(jié)點(diǎn)通信，能夠在已知的有效信息下估計(jì)負(fù)責(zé)哪些地理區(qū)域，并能夠以合理的精度預(yù)判其他節(jié)點(diǎn)如何在沒(méi)有可靠/常規(guī)通信的情況下繼續(xù)運(yùn)行[11]。

美海軍的分布式殺傷與美空軍的分布式作戰(zhàn)的共性特點(diǎn)在于：1)分散部署的作戰(zhàn)單元根據(jù)上級(jí)意圖，協(xié)同完成作戰(zhàn)任務(wù)；2)強(qiáng)調(diào)前沿作戰(zhàn)單元具備獨(dú)立自主的作戰(zhàn)能力；3)突出網(wǎng)絡(luò)的中心地位，利用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)讓所有作戰(zhàn)力量實(shí)現(xiàn)信息共享。由此，分布式作戰(zhàn)概念的定義可以歸納為：在空間上分散的作戰(zhàn)單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，共享上級(jí)指令、情報(bào)信息和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，通過(guò)群體協(xié)商一致、個(gè)體有限度自主決策，共同完成作戰(zhàn)任務(wù)的方式。充分依托網(wǎng)絡(luò)和智能兩大技術(shù)，獲取生存和殺傷兩方面的效能[12-18]。

中遠(yuǎn)程精確打擊武器集群作戰(zhàn)作為分布式作戰(zhàn)中的一種形態(tài)，是基于網(wǎng)絡(luò)賦能的思想。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)體系，保持精打武器間彼此共享信息形成作戰(zhàn)集群，具備協(xié)同編隊(duì)、協(xié)同偵察、協(xié)同制導(dǎo)等網(wǎng)絡(luò)化自主攻擊能力，是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)作戰(zhàn)理論的重要抓手。

1 精確打擊武器集群智能化的需求分析

1.1 完善中遠(yuǎn)程精確打擊體系的需求

美海軍由傳統(tǒng)的航母編隊(duì)作戰(zhàn)向分布式殺傷轉(zhuǎn)變，分布式殺傷讓更多水面艦船具備更強(qiáng)的中遠(yuǎn)程打擊能力，同時(shí)以分散部署的形式，獨(dú)立地在廣闊洋面上作戰(zhàn)。原有的海上大編隊(duì)作戰(zhàn)力量化整為零的作戰(zhàn)方式，將迫使我方耗費(fèi)寶貴的時(shí)間和大量的ISR資源用于搜索，大幅增加我方作戰(zhàn)行動(dòng)的復(fù)雜性，從而大幅提高美海軍作戰(zhàn)力量的戰(zhàn)場(chǎng)生存性。

在分布式殺傷作戰(zhàn)概念的指導(dǎo)下，美海軍重點(diǎn)發(fā)展的DDG-1000驅(qū)逐艦和瀕海戰(zhàn)斗艦等新一代高隱身艦船，在外形、結(jié)構(gòu)及材料等方面采用了先進(jìn)的雷達(dá)隱身設(shè)計(jì)，雷達(dá)反射面積相比同量級(jí)艦船下降了10～15dB。以DDG-1000為例，具有萬(wàn)噸級(jí)的排水量，其雷達(dá)反射截面積(Radar Cross Section，RCS)僅為220m2量級(jí)，相當(dāng)于一艘百噸級(jí)漁船。

戰(zhàn)時(shí)只能通過(guò)先驗(yàn)情報(bào)信息和技偵手段對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行粗略預(yù)測(cè)，目指散布范圍將達(dá)上百千米。新型高隱身艦船使雷達(dá)探測(cè)距離大幅壓縮，在現(xiàn)有目指精度下中末制導(dǎo)精度鏈無(wú)法閉合。根據(jù)俄羅斯蘇-35戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)的公開(kāi)資料顯示，該機(jī)的雷達(dá)能在400km距離上發(fā)現(xiàn)雷達(dá)反射截面積為50000m2的目標(biāo)；如果要探測(cè)反射面積只有220m2的DDG-1000，那么其發(fā)現(xiàn)距離將縮小到50～100km。實(shí)際上，RCS為220m2的目標(biāo)很容易混淆在大量海雜波中[19]。

因此，新一代精確打擊武器集群作戰(zhàn)亟待解決大散布和高隱身目標(biāo)的指示問(wèn)題，完善中遠(yuǎn)程精確打擊體系。

1.2 增強(qiáng)中遠(yuǎn)程精打武器體系對(duì)抗能力的需求

隨著中遠(yuǎn)程精確打擊武器的快速發(fā)展，特別是超低空反艦巡航導(dǎo)彈能力的不斷提升，宙斯盾防空系統(tǒng)遭遇到了強(qiáng)力挑戰(zhàn)。因此，美軍從21世紀(jì)初就提出了“海軍一體化火控防空”(Naval Integrated Fire Control-Counter Air，NIFC-CA)的作戰(zhàn)概念，以“協(xié)同作戰(zhàn)能力”(Cooperative Engagement Capability，CEC)系統(tǒng)為核心，將先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)和新一代超視距面空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)集成為一體，使美國(guó)海軍具備對(duì)飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈的超視距對(duì)空防御能力。以此為戰(zhàn)略方針，推動(dòng)了CEC系統(tǒng)和宙斯盾系統(tǒng)升級(jí)，以及E-2D和標(biāo)準(zhǔn)-6等新型裝備研制。

受地球曲率影響，艦載雷達(dá)對(duì)超低空來(lái)襲目標(biāo)的探測(cè)距離僅約為30km，盡管標(biāo)準(zhǔn)-2導(dǎo)彈的最大射程已經(jīng)達(dá)到200km左右，但對(duì)超低空反艦導(dǎo)彈的有效攔截距離僅為十幾千米。而且，標(biāo)準(zhǔn)-2導(dǎo)彈采用半主動(dòng)雷達(dá)尋的末制導(dǎo)體制，飛行末端需要發(fā)射平臺(tái)的照射雷達(dá)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射。對(duì)于多枚來(lái)襲導(dǎo)彈，照射雷達(dá)需要機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)天線實(shí)施分時(shí)照射，限制了其防御飽和攻擊的能力[20]。

E-2D高級(jí)鷹眼是NIFC-CA的中心節(jié)點(diǎn)，其雷達(dá)作用距離比E-2C雷達(dá)提高了50%，探測(cè)靈敏度提高了20dB。E-2D可將本機(jī)雷達(dá)系統(tǒng)獲得的高精度目標(biāo)要素傳遞給宙斯盾艦艇，經(jīng)CEC系統(tǒng)復(fù)合跟蹤處理，為宙斯盾艦艇上裝備的標(biāo)準(zhǔn)-6導(dǎo)彈提供火控?cái)?shù)據(jù)，使宙斯盾艦艇能在自身雷達(dá)未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的情況下發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)-6導(dǎo)彈，實(shí)施超視距防空作戰(zhàn)。

標(biāo)準(zhǔn)-6導(dǎo)彈是NIFC-CA中的主要武器，其射程可達(dá)370km，最大射高33km，相較于前代均大幅提升。著力加強(qiáng)對(duì)低空和超低空巡航導(dǎo)彈的攔截能力，導(dǎo)引頭采用先進(jìn)中程空空導(dǎo)彈AIM-120C的技術(shù)，制導(dǎo)方式為慣性制導(dǎo)加中段無(wú)線電指令修正，末端具有主動(dòng)雷達(dá)尋的能力，使其可以不依賴發(fā)射平臺(tái)的雷達(dá)信息進(jìn)行交戰(zhàn)[21]。

E-2D預(yù)警機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)-6導(dǎo)彈的裝備，改變了原來(lái)艦空導(dǎo)彈只能接收艦載雷達(dá)制導(dǎo)信息，以及對(duì)低空目標(biāo)只能在視距范圍內(nèi)進(jìn)行攔截的歷史，極大拓展了對(duì)低空目標(biāo)的攔截距離。

美軍航母編隊(duì)依靠E-2D預(yù)警機(jī)、宙斯盾系統(tǒng)和CEC系統(tǒng)可以構(gòu)成半徑約600～1000km的防空預(yù)警體系，能夠及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)隱身飛機(jī)、反艦巡航導(dǎo)彈等低RCS目標(biāo)。在導(dǎo)彈攔截方面，標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)彈、海麻雀導(dǎo)彈、海拉姆導(dǎo)彈、密集陣、多型干擾甚至高性能激光武器，共同構(gòu)建了遠(yuǎn)、中、近、末段多層多次防御體系，攔截武器的射程越來(lái)越遠(yuǎn)，作戰(zhàn)高度高空越來(lái)越高、低空越來(lái)越低，加大了精打武器的突防難度。

因此，面對(duì)多層次的體系防御能力，新一代精確打擊武器集群作戰(zhàn)需要提升協(xié)同突防性能，增強(qiáng)體系對(duì)抗能力。

1.3 低保障、復(fù)雜環(huán)境下自主作戰(zhàn)的需求

中遠(yuǎn)程精確打擊武器具有射程遠(yuǎn)、精度高、作戰(zhàn)使用靈活等特點(diǎn)，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)執(zhí)行精打要害，破擊體系作戰(zhàn)任務(wù)的首戰(zhàn)武器。隨著防御體系的完善和打擊目標(biāo)的戰(zhàn)略后撤，也使得中遠(yuǎn)程精確打擊任務(wù)呈現(xiàn)出大縱深、非結(jié)構(gòu)化、強(qiáng)不確定性等特點(diǎn)。現(xiàn)役精打武器的作戰(zhàn)模式為先保障、后發(fā)射，三維模型、基準(zhǔn)圖、高程數(shù)據(jù)等保障條件復(fù)雜，只能適應(yīng)有限的不確定環(huán)境，作戰(zhàn)觀察-判斷-決策-行動(dòng)(Obseration，Orientation，Decision，Action，OODA)循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)。

主要表現(xiàn)在：1)待打擊目標(biāo)的精確位置信息和高程信息等需在發(fā)射前裝定，若在飛行中通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行目標(biāo)修正，易被干擾阻斷；2)導(dǎo)彈遠(yuǎn)程飛行主要依靠地形匹配和景象匹配進(jìn)行輔助導(dǎo)航，射前需要大量地理、圖像信息保障，約束條件多，航路規(guī)劃難度大，導(dǎo)致作戰(zhàn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)；3)自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)保障以及中制導(dǎo)精度要求很高，并且對(duì)于陽(yáng)光、云、霧、陰影等復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)自然環(huán)境和煙霧、高溫?zé)嵩?、目?biāo)遮擋等人工干擾環(huán)境的適應(yīng)能力不足；4)美軍瀕海戰(zhàn)斗艦等高隱身艦船可能出現(xiàn)在近岸海域，與航道上或近海中的民用船只、島岸混雜交錯(cuò)，需要精打武器具備目標(biāo)的類型、敵我、軍民、關(guān)鍵部位等屬性信息的精細(xì)化識(shí)別能力。

未來(lái)作戰(zhàn)將面臨高強(qiáng)度對(duì)抗、有限信息支援、多任務(wù)需求的挑戰(zhàn)，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境不確定性大幅增加，這些問(wèn)題都給中遠(yuǎn)程精確打擊武器在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的高效實(shí)戰(zhàn)能力生成提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，需要提升精打武器在復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下進(jìn)行態(tài)勢(shì)感知和在線自主決策的能力，實(shí)現(xiàn)智能自主獨(dú)立作戰(zhàn)，能夠不依賴/低依賴大系統(tǒng)的保障，獨(dú)立深入高威脅區(qū)域，自主感知威脅并實(shí)現(xiàn)智能對(duì)抗與突防，自主完成對(duì)目標(biāo)的大范圍探測(cè)、識(shí)別和精確打擊。

2 精確打擊武器集群智能化的發(fā)展方向

精打武器集群智能化協(xié)同作戰(zhàn)，由量變產(chǎn)生質(zhì)變，是信息化條件下裝備由單打獨(dú)斗向聯(lián)合作戰(zhàn)、增強(qiáng)效能的發(fā)展方向。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與智能技術(shù)深度融合，使精打武器的保障需求降低，由適應(yīng)確定性環(huán)境走向適應(yīng)更大的不確定環(huán)境，即實(shí)戰(zhàn)能力的提升[22-23]。

2.1 遠(yuǎn)程概略目指下的搜索識(shí)別能力

中遠(yuǎn)程精確打擊武器集群作戰(zhàn)，可搭配不同類型的傳感器，實(shí)現(xiàn)全譜段探測(cè)感知。利用彈間數(shù)據(jù)鏈共享傳感器探測(cè)信息，借助時(shí)空配準(zhǔn)、目標(biāo)關(guān)聯(lián)、狀態(tài)估計(jì)、身份識(shí)別等多源信息融合手段，融合探測(cè)信息，擴(kuò)大搜索視場(chǎng)，提高搜索效率，融合識(shí)別信息，提高識(shí)別的準(zhǔn)確度和可靠性，進(jìn)而構(gòu)建起完整、準(zhǔn)確的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，取得信息優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)協(xié)同搜索識(shí)別降低對(duì)ISR、衛(wèi)星以及數(shù)據(jù)鏈的依賴，實(shí)現(xiàn)以概略目指為前提，以大區(qū)域搜索-識(shí)別-打擊-偵察為特征的跨越式自主作戰(zhàn)能力提升。推動(dòng)打擊模式從預(yù)先籌劃式向高效實(shí)時(shí)式轉(zhuǎn)變，即由先保障、后發(fā)射向即時(shí)發(fā)射、自主作戰(zhàn)方式轉(zhuǎn)變。

2.2 體系防御下的強(qiáng)突防能力和生存能力

2012年，美國(guó)海軍研究生院的一項(xiàng)關(guān)于無(wú)人機(jī)集群打擊效能的研究結(jié)果顯示，以8架無(wú)人機(jī)攻擊宙斯盾驅(qū)逐艦，平均有3.8架能夠成功突防；即使面對(duì)升級(jí)近防武器、電子干擾裝置及雷達(dá)誘餌裝置后的宙斯盾系統(tǒng)，也至少有1架能夠突防[24]。

集群協(xié)同制導(dǎo)與控制技術(shù)能夠使精打武器協(xié)同攻擊時(shí)形成特定的編隊(duì)構(gòu)型，協(xié)調(diào)不同波次導(dǎo)彈的攻擊時(shí)間序列，同一波次導(dǎo)彈從不同角度、高度上的同時(shí)打擊，從而構(gòu)建出彈與彈之間、集群與集群之間相互配合的協(xié)同攻擊模式，以多層次體系化的進(jìn)攻突破敵方的體系化防御。

在封建社會(huì)，社會(huì)組織主要以血緣關(guān)系來(lái)維系。世家大族是社會(huì)的中堅(jiān)，他們的活動(dòng)與社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面息息相關(guān)甚至可以影響到社會(huì)進(jìn)程。陳寅恪論及世家大族與學(xué)術(shù)的關(guān)系的時(shí)候說(shuō)：“是以地方之大族盛門乃為學(xué)術(shù)文化之所寄托。中原經(jīng)五胡之亂，而學(xué)術(shù)文化尚能保持不墜者，固由地方大族之力，而漢族之學(xué)術(shù)文化變?yōu)榈胤交凹议T化矣。故論學(xué)術(shù)，只有家學(xué)之可言，而學(xué)術(shù)文化與大族盛門常不可分離也?！盵14]131項(xiàng)氏家族在鑒藏方面的成就正充分反映了學(xué)術(shù)文化與大族盛門常不可分離的狀況。

另外，精打武器集群在協(xié)同突防過(guò)程中利用高、低彈道兩種模式，長(zhǎng)彈在高彈道對(duì)目標(biāo)進(jìn)行搜索和定位；基于協(xié)同導(dǎo)引信息，僚彈能夠保持低空靜默飛行抵近目標(biāo)，避免了集群過(guò)早暴露，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)敵方威脅，盡早采取威脅規(guī)避措施，提高了集群突防的成功概率。

2.3 強(qiáng)干擾體系下的協(xié)同干擾對(duì)抗能力

艦船在實(shí)施干擾時(shí)，通常針對(duì)導(dǎo)彈來(lái)襲方向形成強(qiáng)干擾，受限于資源條件而無(wú)法在全部方向上均形成強(qiáng)干擾態(tài)勢(shì)。利用集群協(xié)同模式下的多角度觀測(cè)與電磁波照射優(yōu)勢(shì)，可以避開(kāi)敵方艦船最強(qiáng)干擾方向，獲得對(duì)干擾環(huán)境更優(yōu)的空間能量抑制優(yōu)勢(shì)，提高有源干擾對(duì)抗能力。

集群協(xié)同可構(gòu)成空間大孔徑基線，通過(guò)不同方向距離維度的高精度觀測(cè)，能夠顯著提升干擾與目標(biāo)的分辨能力，獲得對(duì)抗分辨能力優(yōu)勢(shì)，提升對(duì)質(zhì)心式干擾的識(shí)別對(duì)抗能力。

2.4 復(fù)雜對(duì)抗環(huán)境下的低作戰(zhàn)保障能力

精打武器集群具備自主隊(duì)形控制和編隊(duì)防撞能力，射前只需要進(jìn)行一次協(xié)同航路規(guī)劃，相對(duì)于單彈作戰(zhàn)需要規(guī)劃每枚導(dǎo)彈的航路，將大幅提高地面任務(wù)規(guī)劃效率。利用彈間相對(duì)定位導(dǎo)航技術(shù)，可以在無(wú)全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)區(qū)域降低慣導(dǎo)漂移誤差[25-26]。

精打武器集群還具備在裝備體系降級(jí)或受到較大損失情況下的作戰(zhàn)能力，可快速應(yīng)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)變化，如一枚導(dǎo)彈失效，可通過(guò)任務(wù)重新分配，保障任務(wù)的繼續(xù)執(zhí)行；群體中多個(gè)導(dǎo)彈失效時(shí)，通過(guò)任務(wù)容錯(cuò)決策機(jī)制，減小局部個(gè)體損失帶來(lái)的影響，降級(jí)完成既定任務(wù)，任務(wù)完成的可靠性遠(yuǎn)大于單彈獨(dú)立作戰(zhàn)。

3 精確打擊武器集群智能化的技術(shù)布局

針對(duì)低保障、復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下精確打擊武器集群智能作戰(zhàn)的需求，以集群作戰(zhàn)系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)為牽引，圍繞OODA作戰(zhàn)循環(huán)進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)布局，與起基礎(chǔ)、支撐性作用的組網(wǎng)通信技術(shù)和仿真驗(yàn)證技術(shù)進(jìn)行協(xié)同攻關(guān)。

3.1 集群智能作戰(zhàn)系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)

研究精打武器集群智能化作戰(zhàn)的作戰(zhàn)體系、組織策略及作戰(zhàn)樣式等。通過(guò)開(kāi)展作戰(zhàn)需求研究、作戰(zhàn)環(huán)境研究、技術(shù)指標(biāo)體系研究及各關(guān)鍵技術(shù)之間的信息流設(shè)計(jì)等，不斷完善集群智能化作戰(zhàn)體系?；诩鹤鲬?zhàn)流程設(shè)計(jì)和作戰(zhàn)效能分析，對(duì)集群的組成策略、搜索策略、隊(duì)形變換策略、干擾及抗干擾策略等進(jìn)行迭代優(yōu)化，最終完成基于效能指標(biāo)最優(yōu)的集群作戰(zhàn)方案，實(shí)現(xiàn)從頂層角度設(shè)計(jì)精打武器集群如何進(jìn)行智能化協(xié)同作戰(zhàn)。

3.2 智能感知技術(shù)

利用不同體制導(dǎo)引頭的光譜感知信息(可見(jiàn)光、紅外、合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar，SAR)圖像、寬譜帶雷達(dá)回波等)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精細(xì)化定位與識(shí)別。

研究深度學(xué)習(xí)、對(duì)抗生成網(wǎng)絡(luò)、遷移學(xué)習(xí)、小樣本學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)模型可解釋性、對(duì)抗樣本攻擊等共性技術(shù)，建立基于人工智能的目標(biāo)精細(xì)化感知技術(shù)體系，提高定位識(shí)別算法對(duì)不同場(chǎng)景的適應(yīng)性和抗干擾能力，降低作戰(zhàn)保障要求，實(shí)現(xiàn)障礙物深度估計(jì)、目標(biāo)類型識(shí)別、軍民識(shí)別、敵我識(shí)別和關(guān)鍵部位識(shí)別，提升復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下和多目標(biāo)混雜條件下的精確打擊能力。對(duì)智能感知環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)分解，建立小OODA閉環(huán)，技術(shù)體系如圖1所示。

圖1 智能感知技術(shù)體系Fig.1 Intelligent perception technology system

3.3 融合認(rèn)知技術(shù)

基于精打武器集群的空間分布特性，可以獲取多維度的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息，利用信息融合理論，將群體中對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)感知信息在品質(zhì)、尺度、時(shí)序等方面的差異進(jìn)行融合處理，提升對(duì)態(tài)勢(shì)的認(rèn)知能力[27]。

研究主被動(dòng)融合狀態(tài)估計(jì)技術(shù)、基于位置和特征的目標(biāo)關(guān)聯(lián)技術(shù)、目標(biāo)屬性融合技術(shù)、傳感器配置與構(gòu)型設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)位置、特征、屬性的決策級(jí)融合，剔除探測(cè)重疊區(qū)域的重復(fù)目標(biāo)，提高復(fù)雜環(huán)境條件及干擾條件下的多目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)精度、定位精度及目標(biāo)識(shí)別精度，建立動(dòng)態(tài)更新的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。建立融合認(rèn)知環(huán)節(jié)的技術(shù)體系如圖2所示。

圖2 融合認(rèn)知技術(shù)體系Fig.2 Cognitive fusion technology system

3.4 自主決策技術(shù)

針對(duì)集群協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)中的特定環(huán)節(jié)，基于領(lǐng)域知識(shí)，建立靜態(tài)先驗(yàn)決策模型；根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的變化情況和任務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)決策模型的動(dòng)態(tài)推理調(diào)整，以及策略組合的快速優(yōu)化決策。

研究任務(wù)調(diào)度架構(gòu)設(shè)計(jì)、威脅評(píng)估技術(shù)、協(xié)同任務(wù)分配技術(shù)、協(xié)同航跡決策技術(shù)等，將結(jié)構(gòu)化的任務(wù)轉(zhuǎn)換與不確定性的任務(wù)評(píng)估統(tǒng)一于模塊化的決策框架之下。通過(guò)在線全局/分布式優(yōu)化實(shí)現(xiàn)對(duì)完成任務(wù)所需要的集群協(xié)同載荷使用情況及飛行航跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃決策，使集群作戰(zhàn)模式由依靠預(yù)先規(guī)劃任務(wù)序列的程序化作戰(zhàn)，逐漸提升到經(jīng)驗(yàn)知識(shí)與數(shù)據(jù)相結(jié)合、作戰(zhàn)使命驅(qū)動(dòng)任務(wù)規(guī)劃的智能化作戰(zhàn)。建立自主決策環(huán)節(jié)的技術(shù)體系如圖3所示。

圖3 自主決策技術(shù)體系Fig.3 Autonomous decision making technology system

3.5 導(dǎo)航控制技術(shù)

戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的強(qiáng)對(duì)抗性會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)通信質(zhì)量惡化(存在延遲、丟包及拓?fù)渥兓?、衛(wèi)星導(dǎo)航拒止和個(gè)體故障等突發(fā)情況，這就要求導(dǎo)航控制技術(shù)具有強(qiáng)魯棒性[28-30]。

研究編隊(duì)控制技術(shù)、協(xié)同導(dǎo)引技術(shù)、相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)、故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性約束下的編隊(duì)穩(wěn)定控制、密集編隊(duì)下的安全避碰飛行、節(jié)點(diǎn)受損或故障時(shí)的安全離隊(duì)控制及編隊(duì)重構(gòu)、時(shí)間-角度約束下的末段協(xié)同導(dǎo)引攻擊、基于數(shù)據(jù)鏈測(cè)距的相對(duì)導(dǎo)航等，支持精打武器集群作戰(zhàn)的高可靠任務(wù)執(zhí)行。建立導(dǎo)航控制環(huán)節(jié)的技術(shù)體系如圖4所示。

圖4 導(dǎo)航控制技術(shù)體系Fig.4 Navigation and control technology system

3.6 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

針對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境下的無(wú)線信息可靠、高效傳輸應(yīng)用問(wèn)題，研究自適應(yīng)傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)功能體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)組網(wǎng)路由技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制管理技術(shù)、共形天線設(shè)計(jì)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)平臺(tái)跨域協(xié)同組網(wǎng)、高精度時(shí)間同步、網(wǎng)絡(luò)資源自適應(yīng)的靈活分配和優(yōu)化調(diào)度，提升彈/機(jī)載數(shù)據(jù)鏈的多維域綜合抗干擾能力。

3.7 仿真驗(yàn)證技術(shù)

按照集成驗(yàn)證與體系評(píng)估并行的研究思路，搭建了精打武器集群協(xié)同作戰(zhàn)數(shù)學(xué)仿真環(huán)境和半實(shí)物仿真環(huán)境，研究了復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境攻防對(duì)抗建模技術(shù)、戰(zhàn)場(chǎng)事件在線生成技術(shù)、基于仿真的集群協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)，構(gòu)建了集群協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系，挖掘了影響作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵因素。定量分析集群協(xié)同作戰(zhàn)樣式，對(duì)集群協(xié)同作戰(zhàn)方案進(jìn)行迭代優(yōu)化。通過(guò)旋翼無(wú)人機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)和導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)逐級(jí)進(jìn)行技術(shù)集成及演示驗(yàn)證。

4 結(jié)論與展望

本文從軍事需求、發(fā)展方向及技術(shù)布局這三個(gè)方面對(duì)未來(lái)中遠(yuǎn)程精確打擊武器集群智能化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析及研究，可以得出以下三點(diǎn)結(jié)論：

1)發(fā)展精確打擊武器集群智能技術(shù)應(yīng)緊緊圍繞OODA循環(huán)，通過(guò)頂層設(shè)計(jì)牽引，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)與驗(yàn)證技術(shù)，建立起集群智能化技術(shù)體系。

2)發(fā)展精確打擊武器集群智能技術(shù)的實(shí)質(zhì)是最大限度地共享信息和使用數(shù)據(jù)，從而降低精打武器的保障需求，提升不確定環(huán)境下的適應(yīng)能力。

3)發(fā)展精確打擊武器集群智能技術(shù)是應(yīng)對(duì)美?？哲姺植际阶鲬?zhàn)發(fā)展趨勢(shì)，取得未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)的必然選擇。

現(xiàn)階段武器裝備研制接近完成數(shù)字化，而網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)剛開(kāi)始起步。當(dāng)前形勢(shì)要求發(fā)展智能化、集群作戰(zhàn)技術(shù)研究應(yīng)堅(jiān)持三步并行的研究思路，堅(jiān)持求實(shí)推進(jìn)的原則，大處著眼，小處著手，志存高遠(yuǎn)設(shè)計(jì)發(fā)展目標(biāo)，遵循科技發(fā)展規(guī)律，一步一個(gè)腳印扎實(shí)推進(jìn)。