空中分布式作戰(zhàn)概念及關鍵技術分析*

楊 斌

(中國西南電子技術研究所，成都 610036)

0 引 言

自從美國國防部于2001年正式提出網絡中心戰(zhàn)(Network-Centric Warfare,NCW)以來，美軍不斷完善、深化網絡中心戰(zhàn)的軍事理念。2009年以來，在新的“大國競爭”背景和壓力下，美國瞄準突破“反介入/區(qū)域拒止(A2/AD)”體系等重要的作戰(zhàn)場景，著力發(fā)展強對抗環(huán)境下的作戰(zhàn)體系。在大數(shù)據(jù)、云技術、人工智能等技術的不斷發(fā)展與推動下，美國防部、空軍、海軍、國防高級研究計劃局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)等部門基于網絡中心戰(zhàn)的軍事理念，開展了一系列面向未來戰(zhàn)爭的、基于新技術的作戰(zhàn)概念探索，相繼提出了“空海一體戰(zhàn)(Air-Sea Battle)”“戰(zhàn)斗云(Combat Cloud)”“分布式空中作戰(zhàn)”“敏捷作戰(zhàn)”“馬賽克戰(zhàn)(Mosaic Warfare)”“聯(lián)合全域作戰(zhàn)(Joint All-Domain Operation，JADO)”等多種空中分布式作戰(zhàn)相關的新型作戰(zhàn)概念[1-10]。這些概念與技術幫助美軍從多個角度不斷重構對于此類作戰(zhàn)趨勢的認識，智能、分布式、動態(tài)、集群式的作戰(zhàn)方式正在逐步形成。

美軍在探索新型分布式作戰(zhàn)概念的同時，也在大力開展與作戰(zhàn)概念相對應的相關技術研究，以落實相應的作戰(zhàn)理念。美軍以Link-16和Link-22數(shù)據(jù)鏈等網絡中心戰(zhàn)的技術成果為基礎，通過協(xié)同交戰(zhàn)能力(Cooperative Engagement Capability，CEC)、戰(zhàn)術瞄準網絡技術(Tactical Targeting Network Technology，TTNT)、以網絡為中心的協(xié)同式目標指示(Network-Centric Collaborative Targeting，NCCT)等項目，構建了更寬頻、更高速的網絡，進一步加強多軍種多平臺之間的互聯(lián)互通互操作能力，為美軍提出新型分布式作戰(zhàn)概念奠定了網絡基礎。近10年以來，美軍DARPA、空軍、海軍等研究部門開展了SoSITE、DBM、C2E、CODE、ACK、ACE等多個項目研究[11-17]，從體系架構設計、指揮控制和輔助決策、通信組網、人機交互、自主智能等多個維度進行了技術研究與驗證，為新型空中分布式作戰(zhàn)概念的落地實施奠定了堅實的技術基礎。

本文梳理了美國空中分布式概念的內涵以及演進過程，分析了空中分布式作戰(zhàn)特點以及信息系統(tǒng)的技術發(fā)展趨勢，提出了空中分布式作戰(zhàn)樣式設想，最后展望了空中分布式作戰(zhàn)體系的技術框架和關鍵技術。

1 美國空中分布式作戰(zhàn)概念及典型項目

圖1按照時間順序列出了與空中分布式作戰(zhàn)相關的作戰(zhàn)概念與典型研究項目。

圖1 美國空中分布式作戰(zhàn)概念及典型項目

1.1 作戰(zhàn)概念

美軍為了應對“反介入/區(qū)域拒止”挑戰(zhàn)，在近10年左右時間，相繼提出了“分布式空中作戰(zhàn)”“敏捷作戰(zhàn)”“馬賽克戰(zhàn)”“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”等空中分布式作戰(zhàn)概念。由于技術發(fā)展以及所面臨的威脅不同，不同時期的空中分布式作戰(zhàn)概念的內涵與技術的側重點也不同。表1給出了不同空中分布式概念的提出時間及概念內涵。

表1 美國空中分布式作戰(zhàn)概念內涵及主要能力特征

在對目標進行分布式殺傷過程中，美軍各空中分布式作戰(zhàn)概念既有聯(lián)系又有不同。分布式空中作戰(zhàn)概念強調的是空中作戰(zhàn)平臺的空間分布與資源分布式協(xié)調指控能力；敏捷作戰(zhàn)概念強調對空天網電作戰(zhàn)域的資源快速協(xié)調能力；聯(lián)合全域作戰(zhàn)概念強調全域的資源協(xié)調指控能力；云作戰(zhàn)概念強調對全域數(shù)據(jù)的深度共享能力；馬賽克戰(zhàn)概念強調平臺按照作戰(zhàn)要素“解聚”，然后對殺傷網進行自適應動態(tài)構建能力。

需要說明的是，各分布式作戰(zhàn)概念并不是相互排斥的，而是相互關聯(lián)、相互影響的。實際上，作戰(zhàn)云、敏捷作戰(zhàn)中也存在“地理空間”分布，但并不強調武器平臺的“地理空間”分布與“低成本”；聯(lián)合全域作戰(zhàn)中也會借鑒馬賽克戰(zhàn)中的“殺傷網重構”；馬賽克戰(zhàn)也有“數(shù)據(jù)深度共享”與“智能處理”。

1.2 典型項目

美國在提出各種空中分布式作戰(zhàn)概念的同時，也對空中分布式作戰(zhàn)體系的體系架構、適應性通信技術、分布式智能感知與理解技術、分布式任務管理與指揮控制技術、無人機自主決策技術、蜂群技術等關鍵技術領域進行了廣泛的研究與布局，典型項目如表2所示。

表2 美國空中分布式作戰(zhàn)概念相關的典型項目

表2(續(xù))

2 美軍空中分布式作戰(zhàn)機理與發(fā)展趨勢

2.1 作戰(zhàn)特點

通過對美軍空中分布式作戰(zhàn)概念分析發(fā)現(xiàn)其存在的共性：小規(guī)模作戰(zhàn)單位地理空間分布；根據(jù)上級意圖，協(xié)力完成同一任務；強調前沿作戰(zhàn)單位的自主決策；依托前沿分布作戰(zhàn)單位間的互聯(lián)、協(xié)同；充分考慮互聯(lián)需求和戰(zhàn)場限制。嘗試歸納定義為：空間上大范圍分布的作戰(zhàn)單元通過網絡互聯(lián)，共享上級指令、戰(zhàn)場態(tài)勢、火力資源，實現(xiàn)自主共同決策的作戰(zhàn)方式。

空中分布式作戰(zhàn)具有分布性、動態(tài)性、智能性、自主性、規(guī)模性、強韌性、敏捷性、經濟可承受性、復雜性、難以模仿性、虛擬性等特點[18-19]，如表3所示。

2.2 工作機理

作戰(zhàn)空間包括陸基、?；?、空基、天基以及電磁空間、網絡空間六個作戰(zhàn)域。在空中分布式作戰(zhàn)中，我方偵察、監(jiān)視、情報平臺分布在六個作戰(zhàn)域中，作戰(zhàn)平臺以空中平臺為主，指控平臺分布主要分布在地面與空中作戰(zhàn)域；敵方目標廣泛分布在六個作戰(zhàn)域中。空中分布式作戰(zhàn)機理如圖2所示。當作戰(zhàn)指揮官下達作戰(zhàn)任務、作戰(zhàn)意圖后，空中指控節(jié)點分析作戰(zhàn)對象的作戰(zhàn)能力以及殺傷鏈要素需求，并在己方六個作戰(zhàn)域空間中進行發(fā)布招標。根據(jù)招標響應結果構建作戰(zhàn)對象的殺傷網，并實施于作戰(zhàn)目標。在殺傷網構建過程中，針對不能滿足質量需求的作戰(zhàn)要素，通過OODA環(huán)進一步協(xié)調資源，以提高作戰(zhàn)要素質量。

圖2 分布式作戰(zhàn)概念機理分析

美軍通過作戰(zhàn)平臺的“地理空間分布”以及“作戰(zhàn)要素解聚”，通過跨域要素協(xié)同動態(tài)生成殺傷網，以獲得戰(zhàn)場上的信息優(yōu)勢、決策優(yōu)勢、兵力優(yōu)勢等，最終提高作戰(zhàn)效能?？罩蟹植际阶鲬?zhàn)依托了網絡、智能兩大使能技術，獲取生存和殺傷兩方面的效用。

2.3 發(fā)展趨勢

基于空中分布式作戰(zhàn)機理，美軍空中分布式作戰(zhàn)概念的演進有以下趨勢：

(1)數(shù)據(jù)共享的內容越來越豐富

在美軍“戰(zhàn)斗云”概念中，由于商用云技術的應用以及廣泛的網絡接入，進一步加大了數(shù)據(jù)共享的深度與廣度，從而進一步增強了信息優(yōu)勢與決策優(yōu)勢。有了成熟的作戰(zhàn)云后，信息共享的速度和豐富性以及每個利益相關者的利用率都有可能提高。以近空支援作戰(zhàn)為例：在作戰(zhàn)云支持下，聯(lián)合終端攻擊控制員(Joint Terminal Attack Controller，JTAC)將在早期作戰(zhàn)階段不僅共享請求和“9行簡報”的要素，而且還可共享空域容量分布、地理空間環(huán)境要素的表示和擬定戰(zhàn)術方法的計算機模擬。JTAC 會在“云”上發(fā)布所有這些信息，然后更新它。一旦知道被分配的作戰(zhàn)支援飛機，JTAC 就可以自動獲得其傳感器和武器在當前情況下的狀態(tài)和能力，從而為打擊做好準備。在指定的作戰(zhàn)支援飛機上，飛行員將啟動一個應用程序，自動從服務器上刪除和更新這些要素，這些要素將被集成到作戰(zhàn)支援飛機的導航和攻擊系統(tǒng)中，該系統(tǒng)將根據(jù)飛機的進近航向為他提供建議的行動方案。一旦進入區(qū)域，作戰(zhàn)支援飛機的導航/攻擊系統(tǒng)數(shù)據(jù)將與JTAC的數(shù)據(jù)相關聯(lián)，例如為飛行員提供來自傳感器甚至是來自他可能使用的無人機的互補感知，從而使飛行員和JTAC能夠更好地分享情況。在作戰(zhàn)云理念下，能夠將共享的歷史數(shù)據(jù)和態(tài)勢數(shù)據(jù)建立相關性，可對目前正在執(zhí)行的不利行動方案進行評估。這種分析在之前最多只能在任務規(guī)劃的情報支持中進行。

在后續(xù)的“分布式空中作戰(zhàn)”“敏捷作戰(zhàn)”“馬賽克戰(zhàn)”“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”中，通過增加參與作戰(zhàn)平臺的數(shù)量、擴展作戰(zhàn)域，將進一步豐富接入的數(shù)據(jù)類型以及增大接入的數(shù)據(jù)量。

(2)跨域協(xié)同的空間維度越來越廣

在網絡中心戰(zhàn)開始提出來時，主要解決海、陸、空三域下的聯(lián)合作戰(zhàn)問題，即將地理上分散的各部隊、各種武器聯(lián)系起來，實現(xiàn)信息共享，實時掌握戰(zhàn)場動態(tài)，縮短決策時間，實施快速精確連續(xù)的打擊。隨著“舒特”網絡攻擊技術的應用，網絡電磁空間的作戰(zhàn)日益受到重視。2007年9月，以色列空軍使用了美國提供的“舒特”機載網絡攻擊系統(tǒng)，成功侵入了擁有“道爾-M1”防空導彈系統(tǒng)的敘利亞防空網，導致其防空體系失效，從而使以軍10余架F-15和F-16戰(zhàn)機成功突入敘利亞對預定目標實施精確轟炸后，又毫發(fā)無損地安全撤離。網絡、電磁空間域是美軍后續(xù)的作戰(zhàn)概念都強調的作戰(zhàn)域。

對于美國空軍而言，“空天一體”一直是其制高點優(yōu)勢，在“作戰(zhàn)云”“敏捷作戰(zhàn)”等概念中都有強調。在美國防部于2019年秋提出“全域作戰(zhàn)”概念后，美空軍于2020年3月率先將“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”寫入條令，探討空軍如何在“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”中發(fā)揮作用。目前，在美國防部的指導與推動下，美空軍正致力于打造“聯(lián)合全域指揮控制系統(tǒng)”，旨在將所有域作戰(zhàn)力量整合進來。

(3)跨域協(xié)同的協(xié)同層次越來越深

在多域聯(lián)合行動中，按戰(zhàn)役、戰(zhàn)術和戰(zhàn)斗層次，協(xié)同控制的對象逐步由粗化細、由大轉小，協(xié)同控制對象分為作戰(zhàn)兵力、作戰(zhàn)平臺和作戰(zhàn)要素三個級別。其中，作戰(zhàn)要素包括戰(zhàn)場感知、作戰(zhàn)決策、目標打擊等功能要素。由于CEC、TTNT項目的發(fā)展，跨域協(xié)同已基本上都可以深入到作戰(zhàn)要素級協(xié)同，但在不同時期的作戰(zhàn)要素級的協(xié)同深度還是有所不同。

在“空海一體戰(zhàn)”中的CEC項目、NIFC-CA項目中，還是以感知要素的程式化協(xié)同為主。在“作戰(zhàn)云”中，以感知要素的動態(tài)協(xié)同為主，實現(xiàn)了“按需所能”。在2014年“分布式空中作戰(zhàn)”概念提出以后，跨域協(xié)同方式向作戰(zhàn)決策、目標打擊延伸，并進一步深化動態(tài)協(xié)同能力。在“馬賽克戰(zhàn)”中，將各作戰(zhàn)平臺的作戰(zhàn)要素進行“解聚”，然后面向各戰(zhàn)場目標的殺傷鏈需求，通過在己方市場招標方式動態(tài)生成殺傷網，實現(xiàn)基于作戰(zhàn)要素的深度協(xié)同。

(4)作戰(zhàn)平臺的智能化、自主化程度越來越高

2006年以來，以深度學習為代表的機器學習算法在機器視覺和語音識別等領域取得了極大的成功，識別準確性大幅提升，使人工智能再次受到學術界和產業(yè)界的廣泛關注。云計算、大數(shù)據(jù)等技術在提升運算速度、降低計算成本的同時，也為人工智能發(fā)展提供了豐富的數(shù)據(jù)資源，協(xié)助訓練出更加智能化的算法模型。美國空軍“作戰(zhàn)云”概念就是強調利用既有商業(yè)云技術為作戰(zhàn)賦能。

2014年以后，DARPA建立了自主化(半自主化)研究領域，資助了眾多智能化、自主化相關項目，取得了豐碩成果。2015年，辛辛那提大學博士研究生開發(fā)的人工智能——ALPHA，與擁有豐富空戰(zhàn)經驗和戰(zhàn)斗機專業(yè)知識的退役美國空軍上?；鳌だ钤诟弑Ｕ婵諔?zhàn)模擬器上進行了4v2比拼中，ALPHA獲得最終的勝利。據(jù)基恩·李透露，ALPHA是其見過的最具進攻性、反應靈敏，精悍的和可靠的人工智能。隨著人工智能技術的發(fā)展，美國空軍分布式作戰(zhàn)概念中的作戰(zhàn)云、空中分布式作戰(zhàn)、無人機集群/蜂群作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)、跨域分布式協(xié)同作戰(zhàn)等作戰(zhàn)樣式都需要戰(zhàn)場智能感知、智能數(shù)據(jù)處理、智能決策等智能技術的強烈支撐。

(5)通信組網的韌性要求越來越高

美軍分布式作戰(zhàn)的概念發(fā)展中，越來越強調多域協(xié)同作戰(zhàn)甚至是全域聯(lián)合作戰(zhàn)，以及對大規(guī)模、低成本無人機集群的使用。這就導致在作戰(zhàn)平臺之間的“地理空間”高度分散，使得作戰(zhàn)平臺之間的通信網絡的入網節(jié)點數(shù)目巨大、拓撲關系異常復雜、平臺組網高度動態(tài)、通信內容復雜多樣、通信環(huán)境對抗激烈，需要強韌性的通信網絡支持，提高互連互通互操作能力。

3 空中分布式典型作戰(zhàn)樣式設想

空中分布式作戰(zhàn)體系圍繞生存力、殺傷力的對抗需求，突破軍兵種以及作戰(zhàn)域限制，在網絡化基礎上，在陸、海、空、天、電、網全域空間實現(xiàn)互連、互通、互操作；通過多域海量數(shù)據(jù)智能處理，實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢的智能感知與理解；通過智能分布式任務管理，實現(xiàn)多域指揮控制與自主決策；通過作戰(zhàn)要素協(xié)同與重組，實現(xiàn)自適應生存鏈與殺傷鏈/網。圖3為全域空中分布式作戰(zhàn)概念設想圖。

圖3 全域空中分布式作戰(zhàn)概念設想圖

基于全域空中分布式作戰(zhàn)概念總體構想，未來空中分布式作戰(zhàn)可采取跨域協(xié)同作戰(zhàn)、有人機分布式協(xié)同作戰(zhàn)、有人-無人機分布式協(xié)同作戰(zhàn)、無人機編組分布式自主作戰(zhàn)、無人機集群分布式自主作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)等六種模態(tài)。其中，跨域協(xié)同作戰(zhàn)強調在多域作戰(zhàn)時的跨域協(xié)同指揮，提供敏捷作戰(zhàn)能力；中間四種模態(tài)是根據(jù)有人、無人機的不同組合形式的作戰(zhàn)模態(tài)，對應的態(tài)勢理解與指揮控制的難易程度由簡單到復雜；最后一種馬賽克戰(zhàn)是要素級協(xié)同與重構在上述作戰(zhàn)模態(tài)中的應用。

3.1 跨域協(xié)同作戰(zhàn)

跨域協(xié)同作戰(zhàn)利用陸、海、天、臨近空間等平臺與空中作戰(zhàn)平臺之間的協(xié)同，基于分布式動態(tài)智能作戰(zhàn)管理實現(xiàn)空、天、海、陸跨域傳感器、武器的柔性鏈接，構建大范圍、多維度引導打擊體系。

充分利用天基偵察衛(wèi)星的偵察范圍廣以及空基作戰(zhàn)平臺反應敏捷的特點，利用天基偵察衛(wèi)星的廣域偵察數(shù)據(jù)為空中作戰(zhàn)平臺提供遠程目標信息，支持空中平臺的遠程預警監(jiān)視、遠程目標打擊等作戰(zhàn)應用；空中作戰(zhàn)平臺可根據(jù)其作戰(zhàn)信息需求，提出對偵察衛(wèi)星的應用申請。也可充分利用空中作戰(zhàn)平臺看得遠、反應敏捷的優(yōu)勢以及海面作戰(zhàn)平臺武器搭載能力強的特點，利用空中平臺的遠程偵察能力為海面作戰(zhàn)平臺武器提供目標指示信息，實現(xiàn)對目標的遠程飽和攻擊。

3.2 有人機分布式協(xié)同作戰(zhàn)

有人機分布式作戰(zhàn)將有人機分散部署在不同作戰(zhàn)空域，基于導航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星以及空基可靠通信網絡實現(xiàn)戰(zhàn)場廣域信息交互，共享戰(zhàn)場情報，形成統(tǒng)一戰(zhàn)場態(tài)勢；由主戰(zhàn)平臺在上級授權下實施自主決策，其他平臺協(xié)同配合，由此實現(xiàn)去中心化扁平指揮和快速動態(tài)編組與決策；同時，各空中平臺間通過“信-偵-探-干-火”協(xié)同，實時優(yōu)化戰(zhàn)場空間信息、兵力和火力分布。在高度對抗和極端復雜環(huán)境中共同決策、引導支援、實時應對，協(xié)同實施作戰(zhàn)行動，共同完成作戰(zhàn)目標。

3.3 有人-無人機分布式協(xié)同作戰(zhàn)

有人-無人機分布式作戰(zhàn)是由一架有人機攜帶一架無人機或多架無人機編隊執(zhí)行協(xié)同作戰(zhàn)任務，充分利用有人機的任務分配、作戰(zhàn)監(jiān)督、資源協(xié)調等優(yōu)勢以及無人機的反應敏捷、低風險等優(yōu)勢，基于視距/超視距通信網絡，實現(xiàn)有人機與無人機的信息交互，生成戰(zhàn)場統(tǒng)一態(tài)勢；無人機在有人機的協(xié)調下獲得作戰(zhàn)目標，并通過自主決策完成任務。有人機位于安全空域擔負指控任務，指揮無人機進入危險空域完成任務。無人機在有人機指控下擺脫地面站依賴向戰(zhàn)場前沿推進。當通信手段受限時，無人機需具有自主決策完成任務的能力。

3.4 無人機編組分布式自主作戰(zhàn)

無人機自主編隊作戰(zhàn)是由少量無人機構成一個編組，深入到高威脅、強對抗環(huán)境共同執(zhí)行作戰(zhàn)任務。無人機之間通過韌性通信網絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同決策；在通信受限時，各無人機仍能根據(jù)既定任務實現(xiàn)自主決策，實現(xiàn)或降級實現(xiàn)既定作戰(zhàn)目標。

3.5 無人機集群分布式自主作戰(zhàn)

無人機自主集群作戰(zhàn)是利用特種飛機等搭載平臺在安全區(qū)域投放低成本、功能單一的小型無人機集群，基于彈性動態(tài)通信網絡，無人機集群實現(xiàn)信息自主交互共享，通過智能決策實現(xiàn)自主目標分配與自主協(xié)同；基于信息共享與合作實現(xiàn)群體智能，構建具有抗毀、低成本、功能分布和智能特征的作戰(zhàn)體系，以規(guī)模效應突破敵方防御體系，完成某一方向和區(qū)域的作戰(zhàn)任務。

3.6 馬賽克戰(zhàn)

在上述作戰(zhàn)模態(tài)中，分別根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢感知指定作戰(zhàn)目標列表，并對每個目標制定打擊、防御等對抗策略；根據(jù)各目標的對抗信息需求，分析各目標的對抗要素需求；基于我方作戰(zhàn)平臺的偵察、決策、武器等能力，分析我方作戰(zhàn)平臺對各殺傷鏈要素的貢獻程度；通過智能優(yōu)化策略，動態(tài)構建殺傷網；通過通信網絡實現(xiàn)對殺傷網中各作戰(zhàn)平臺的控制，根據(jù)殺傷網規(guī)劃執(zhí)行對目標的作戰(zhàn)，實現(xiàn)對目標的快速、韌性打擊。

4 空中分布式作戰(zhàn)體系技術框架及關鍵技術

空中分布式作戰(zhàn)體系的技術框架涉及體系架構、基礎技術、傳感器、通信網絡、智能感知、智能決策、集成驗證等幾方面，以支持空中作戰(zhàn)任務以及作戰(zhàn)效能的發(fā)揮，如圖4所示。

圖4 空中分布式作戰(zhàn)技術框架

4.1 體系架構與集成驗證技術

空中分布式協(xié)同作戰(zhàn)需要不同構件(飛機、衛(wèi)星、導彈、雷達設備、通信設備等)相互兼容，無需對整個系統(tǒng)升級而只需對單個構件升級就可構建一個全新系統(tǒng)；需要體系架構具有足夠的開放性，以將新的先進任務系統(tǒng)快速集成到有人和無人平臺；同時，還需要保持系統(tǒng)的多樣性，避免因相同原因導致的系統(tǒng)易損性，并提高系統(tǒng)的適應能力。為了上述能力，需要在深化研究作戰(zhàn)概念的基礎上研究功能架構、物理架構、數(shù)據(jù)架構、開發(fā)架構、運行架構，設計體系與系統(tǒng)的接口標準、數(shù)據(jù)標準、網絡標準、互操作標準等。

空中分布式協(xié)同作戰(zhàn)具有高動態(tài)、智能、分布特點，地理空間跨度大，平臺構型與數(shù)量多，智能算法性能受訓練樣本量大小的影響大而具有不可預測性，這為系統(tǒng)集成驗證的組織、效能評估等工作帶來了復雜性與挑戰(zhàn)。因此，需要研究快速集成工具、指標評價體系以及驗證環(huán)境與方法等集成驗證技術，以評估空中分布式作戰(zhàn)體系的性能與效能。

4.2 強韌通信網絡技術

空中分布式作戰(zhàn)需要可靠的互聯(lián)互通互操作能力，需要研究強韌通信網絡技術?？缬騾f(xié)同作戰(zhàn)中，地理空間跨度較大，需要可靠的超視距通信網絡支持；有人機分布式協(xié)同作戰(zhàn)中，往往包括不同構型飛機，通信頻段、隱身措施等差異大，需要解決其可靠的互連互通的通信問題；有人-無人機協(xié)同作戰(zhàn)中，無人機作為有人機的僚機深入到敵縱深區(qū)域執(zhí)行任務，需要實時/近實時接收有人機的指令，而無人機往往會受到敵方電磁干擾致使通信不穩(wěn)定，因此需要抗干擾視距/超視距通信網絡支持；無人機編組分布式自主作戰(zhàn)中，無人機飛行靈活，動態(tài)性高，需要解決高動態(tài)組網通信問題；無人機集群分布式自主作戰(zhàn)中，無人機規(guī)模大，執(zhí)行任務時容易受到電磁干擾，需要大容量、抗干擾通信網絡支持。

4.3 分布式智能感知與態(tài)勢理解技術

空中分布式作戰(zhàn)由于地理空間分布廣、平臺異構而具有對戰(zhàn)場的感知能力差異大、通信網絡受限、信息獲取不完整等特點。為了支撐分布式自適應規(guī)劃與控制，需要基于有限的戰(zhàn)場信息對戰(zhàn)場信息進行預判、估計、推理，有效形成戰(zhàn)場態(tài)勢[20]。因此，需要優(yōu)化、改造現(xiàn)有態(tài)勢信息處理算法或設計新算法，實現(xiàn)通信網絡受限、信息獲取不完整等條件下戰(zhàn)場態(tài)勢的感知與理解。通過研究智能信息處理技術、自適應信息管理策略、信息質量評估、信息一致性表征等技術，使分布式作戰(zhàn)平臺對敵我兵力部署、戰(zhàn)場識別、態(tài)勢最優(yōu)估計、戰(zhàn)場環(huán)境等具有一致的認知，并使必要的信息在適當?shù)臅r間分發(fā)給所需要的用戶。

4.4 分布式自適應規(guī)劃與控制技術

空中分布式作戰(zhàn)樣式下，由于信息網絡受限、信息獲取不完整等原因，傳統(tǒng)的集中式規(guī)劃與控制已不適用，需要開展分布式自適應規(guī)劃與控制技術研究[21]，通過對當前作戰(zhàn)任務、威脅等級、網絡連通性、敵友軍態(tài)勢等估計，輔助作戰(zhàn)人員在通信受限的環(huán)境中實時管理平臺、武器、傳感器與網絡資源，按照作戰(zhàn)角色完成任務分配、目標分配、武器與目標配對、傳感器控制、通信路由控制，提高作戰(zhàn)信息系統(tǒng)的自主化水平。

4.5 基礎應用技術方面

空中分布式作戰(zhàn)樣式下，要求作戰(zhàn)平臺具有低成本、小型化、功能解構、功能配置靈活、數(shù)據(jù)處理智能、人機交互高效等特點，需要在傳感器設計、數(shù)據(jù)處理、人機交互等基礎技術方法進行開發(fā)設計。其中，傳感器設計方面需要加強小型化與低成本設計、功能的動態(tài)可重構設計、智能傳感設計、互操作設計等技術研究，以提高傳感器的開放性與互操作性；數(shù)據(jù)處理方面需要加強云技術、人工智能等技術研究，以提高智能處理的可用性；在人機交互方面，需要加強智能語音交互、視覺交互等技術研究，以提高人機工效。

5 結束語

空中分布式作戰(zhàn)是未來空中作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢，本文從作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)機理、發(fā)展趨勢對其進行了分析，并對未來空中分布式作戰(zhàn)樣式進行了設想與技術展望。美軍分布式作戰(zhàn)相關項目已經進行了廣泛研究與布局，為提升作戰(zhàn)能力提供了借鑒，國內需要加大空中分布式作戰(zhàn)的概念、體系、技術研究的力度。