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稱優(yōu)勢正逐步減少，為了在競爭對手中保持領(lǐng)先優(yōu)勢，美國國防高級研究計劃局提出了贏得未來沖突的新概念——“馬賽克戰(zhàn)”，期望通過先進(jìn)的技術(shù)手段實現(xiàn)多種系統(tǒng)、武器平臺的實時靈活組合，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”活動期間，公布了獲取非對稱戰(zhàn)爭優(yōu)勢的新概念——“馬賽克戰(zhàn)”。相比于傳統(tǒng)戰(zhàn)爭，“馬賽克戰(zhàn)”根據(jù)可用資源，適應(yīng)于動態(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)點以及相互協(xié)作的有人、無人系統(tǒng)等低成本、低復(fù)雜系統(tǒng)靈活組合，創(chuàng)建適用于任何場景的交織效果，即使對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，形成不對稱優(yōu)勢。

提出背景

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

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

二是武器裝備開發(fā)時間長。從第8頁的圖片中可以看到，武器裝備的開發(fā)時間直線上升，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，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)在交付之前就過時。

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)只針對單一的作戰(zhàn)環(huán)境，當(dāng)想定發(fā)生變化時，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)就如同簡單靈活的積木，相關(guān)人員在建設(shè)一個“馬賽克”系統(tǒng)時，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)于任何場景的、實時響應(yīng)需求的理想期望。

為說明“馬賽克戰(zhàn)”的靈活性和實時性，以戰(zhàn)斗機(jī)隊為例。假設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)隊初始任務(wù)為摧毀敵方雷達(dá)，但在執(zhí)行任務(wù)過程中，陸地部隊發(fā)現(xiàn)此時有更具價值的目標(biāo)彈出，需要戰(zhàn)斗機(jī)配合摧毀。目前的軍事系統(tǒng)需要陸地部隊聯(lián)系指控中心，指控中心手動驗證可支持該任務(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摧毀目標(biāo)完成任務(wù)。整個過程復(fù)雜，并且由于人為驗證和干預(yù)，會影響最終任務(wù)規(guī)劃。相反，在“馬賽克”組合中，計算機(jī)系統(tǒng)分布在整個戰(zhàn)斗空間，彼此之間可以相互通信和協(xié)調(diào)。擁有陸地部隊單元的計算機(jī)可以通過與其他計算機(jī)互聯(lián)互通，確定戰(zhàn)斗機(jī)隊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，自動向最優(yōu)武器提供數(shù)據(jù)目標(biāo)，以便對目標(biāo)發(fā)起攻擊。整個過程由“馬賽克”組合內(nèi)的多個系統(tǒng)同時工作，進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整，沒有人為干預(yù)。

對作戰(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。“馬賽克戰(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)”貫穿整個作戰(zhàn)周期，通過分解和分配可組合和適應(yīng)性強(qiáng)的有人或無人系統(tǒng)實現(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。首先在耗時上，作戰(zhàn)周期的每個階段耗時都降低了一個時間單位。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)”可實現(xiàn)各種靈活應(yīng)用——從偏遠(yuǎn)沙漠的動能交戰(zhàn)，到復(fù)雜城市環(huán)境的小規(guī)模打擊，或者對抗快速傳播不實信息、威脅友軍及戰(zhàn)略目標(biāo)的信息戰(zhàn)。

與“系統(tǒng)之系統(tǒng)”的對比“馬賽克戰(zhàn)”作為全新的作戰(zhàn)概念，是對既有技術(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實現(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，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)計到最終作為一個整體運(yùn)作都類似于拼圖的概念。拼圖的每個部分都經(jīng)過獨特設(shè)計和集成以填補(bǔ)特定角色，由于其由單一系統(tǒng)集成設(shè)計，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)計標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成后，若要進(jìn)行修改就必須要重新設(shè)計，并且需要很長的工程開發(fā)周期來評估分析每個模塊的變化對整個系統(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，其中單個元素（或現(xiàn)有新系統(tǒng)），如馬賽克中的單個瓷磚，組合起來動態(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、定制化創(chuàng)建所需任何連接點，以新穎的方式連接龐大而有能力的子系統(tǒng)或系統(tǒng)庫存以實現(xiàn)新功能，并最終形成“馬賽克戰(zhàn)”持久、快速、開放的未來適應(yīng)性。

關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)“馬賽克戰(zhàn)”的設(shè)想和實現(xiàn)目標(biāo)，STO部分借鑒了正在開發(fā)或已成形的使能技術(shù)，來實現(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)計環(huán)境（CASCADE） 復(fù)雜的互聯(lián)系統(tǒng)越來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（SoSITE）項目主導(dǎo)開發(fā)的空中支配大系統(tǒng)概念，期望實現(xiàn)有人和無人機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)鏈接實現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源的無縫實時共享。但是，復(fù)雜系統(tǒng)集成并非簡單的疊加，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，目前尚無合適的工具可以實現(xiàn)對跨時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)測和評估。為了解決該問題，DARPA于2015年宣布進(jìn)行復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)和設(shè)計環(huán)境CASCADE項目，該項目期望探索和創(chuàng)新可以深入理解系統(tǒng)組件交互行為的數(shù)學(xué)方法，提供獨特的系統(tǒng)行為視角，從根本上改變系統(tǒng)設(shè)計，以實現(xiàn)對動態(tài)、突發(fā)環(huán)境的實時彈性響應(yīng)。

該項目主要在應(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，開發(fā)用于復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)組合和設(shè)計的形式語言，以便允許理解和利用復(fù)雜交互。通過適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)數(shù)學(xué)來實現(xiàn)系統(tǒng)行為的統(tǒng)一視圖，提供動態(tài)識別和糾正系統(tǒng)缺陷的框架，使得能夠使用任意系統(tǒng)組件適應(yīng)動態(tài)環(huán)境。該項目可在“馬賽克戰(zhàn)”中解決現(xiàn)有及新系統(tǒng)的組合問題。

體系綜合技術(shù)和試驗 類似于“馬賽克戰(zhàn)”的提出背景，高性能武器裝備的非對稱優(yōu)勢不斷減弱，DARPA于2015年3月提出并通過了SoSITE項目。該項目的初衷為通過新的體系結(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)快于競爭對手。

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，使用開放系統(tǒng)架構(gòu)方法在各種有人和無人平臺上分散關(guān)鍵的任務(wù)功能，如電子戰(zhàn)、傳感器、武器、戰(zhàn)爭管理、定位導(dǎo)航、授時以及數(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)行快速的升級和替換。該項目主要在體系架構(gòu)研究與分析、綜合集成技術(shù)研究兩大技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)尋求創(chuàng)新。

SoSITE研制目標(biāo)包括開放系統(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)具備實時性、易用性和適用性，并支持整合各種系統(tǒng)以實現(xiàn)協(xié)同工作。

“分布式作戰(zhàn)”管理（DBM）和對抗環(huán)境中的彈性同步規(guī)劃和評估（RSPACE） DBM是DARPA基于目前的戰(zhàn)斗管理缺乏幫助理解和適應(yīng)動態(tài)情況的自動化輔助工具，于2014年提出的項目。該項目最初設(shè)想是協(xié)助指揮人員和飛行員管理空對空和空對地作戰(zhàn)，在日益激烈和復(fù)雜的戰(zhàn)斗空間中實現(xiàn)更好的理解和快速決策。DBM計劃開發(fā)適當(dāng)?shù)淖詣踊瘺Q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，實現(xiàn)幫助相關(guān)人員保持態(tài)勢感知、推薦任務(wù)、指定詳細(xì)戰(zhàn)斗計劃、控制作戰(zhàn)等目標(biāo)。

DBM包括技術(shù)開發(fā)規(guī)劃和集成試驗兩項任務(wù)，目前已進(jìn)入空對地任務(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，架構(gòu)會受到極大的約束。為應(yīng)對這個問題，DARPA提出了RSPACE項目，該項目面臨的挑戰(zhàn)是開發(fā)在通信中斷和高度不確定性下進(jìn)行協(xié)調(diào)的工具，同時對C2異構(gòu)節(jié)點提供自動化支持，以協(xié)助作戰(zhàn)人員控制和管理不確定戰(zhàn)場空間中C2的復(fù)雜性。

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

對抗環(huán)境下的通信（C2E）和任務(wù)優(yōu)化動態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)（DyNAMO） 隨著無人設(shè)備、傳感器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的持續(xù)發(fā)展，對通信系統(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項目，期望開發(fā)和部署自適應(yīng)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有3個優(yōu)勢：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，實現(xiàn)功能刷新并應(yīng)對來自對手的威脅；二是系統(tǒng)開發(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，可實現(xiàn)跨多個硬件平臺的快速開發(fā)；三是C2E網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的包容性，允許作戰(zhàn)空間中無線電類型的多樣性和重復(fù)性，為作戰(zhàn)部隊提供了可靠、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)載無線電網(wǎng)絡(luò)彼此不兼容，無法實現(xiàn)信息在多種類型的系統(tǒng)中自由無縫地流動等問題。DyNAMO在C2E的基礎(chǔ)上，基于分布式動態(tài)作戰(zhàn)任務(wù)的復(fù)雜性而設(shè)計，目標(biāo)是開發(fā)動態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在所有機(jī)載系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息的即時自由流動。

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

結(jié) 語

STO主任和副主任將“馬賽克戰(zhàn)”視為美國傳統(tǒng)體系作戰(zhàn)的替代品。從其設(shè)想和目標(biāo)來看，若“馬賽克戰(zhàn)”能夠?qū)崿F(xiàn)，必將對未來作戰(zhàn)樣式產(chǎn)生顛覆性的變革。通過新技術(shù)、新概念對現(xiàn)有裝備、平臺、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)。