蜂群式導彈攻防

闕渭焰

(中國人民解放軍軍事科學院，北京 100191)

0 引言

二戰時期，法西斯德國出動1000架次的轟炸機攜帶9000件武器彈藥進行群毆式的狂轟濫炸才能摧毀一個目標；1970年代越戰時，美軍只需要正規出動30架次的“鬼怪”式戰斗機投放176枚非制導炸彈就能干掉一個目標；到了1991年美國攻打伊拉克，只需出動一架F-117隱身戰斗機攜帶2枚激光制導炸彈就能摧毀1～2個目標；到了2003年再打伊拉克，則美軍一架B-2隱身轟炸機就可攜帶16枚精確制導彈藥通過機動轉場迂回穿插打擊多達16個目標；現在，一架B-2隱身轟炸機就可攜帶80枚小型高爆精確制導彈藥，一個來回就能打擊多達80個目標。但下一步，情況就很難說了，如果防御方諸多重要目標針對精導炸彈采用分散性蜂群戰術、分布式技術、精導防護技術、蜂群式誘餌欺騙手段、電子防御措施，則攻擊方就可能看不見、看不清、看不準目標。克制這些防御手段的出路應該是將精導炸彈變成規模更大、協調性更好、智能水平更高、反應速度更快的蜂群式導彈，即：B-2平臺要盡可能多地裝載小型精導高爆武器，每件武器又要像子母彈一樣可以構成蜂群以自主行動打擊多個目標，每件精導武器在強對抗環境下還要不斷提升生存能力和對高難目標的毀傷能力，通過這種蜂群式精導武器的自主多任務能力來提高B-2平臺的打擊能力。

常說的導彈打擊能力，往大里說取決于C4ISTARK(Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance, Target Acquisition, Reconnaissance and Kill)體系作戰能力，往小里說就是取決于導彈飛向目標時的突防率PE、命中率PK和毀傷效果EK三者的綜合能力。美國彈道導彈防御系統現采用多階段多層攔截系統，其設計能力是欲將對手的遠程彈道導彈突防率PE限制在0.1%～1%，而對手的彈道導彈采用對其C4ISTAR體系干擾手段和彈載電子對抗措施將重拾突防優勢；美采用在目標區實施偽裝、電子干擾，以及廣布電子誘餌和光電紅外(EO/IR)誘餌的辦法，致使對手導彈命中率PK下降，而其對手采用抗干擾增強型導彈齊射的戰法可抵消其多層防御和目標區主被動電子防御效能；美采用目標工事加固和分散C4ISR作戰體系功能降低對手的打擊效能，而對手將以分散對分散的作戰模式，發展小型高爆彈頭和集群攻擊戰術去抑制其分布式作戰體系和導彈防御體系效能。

上述導彈攻防思想、技術和戰術，既反映了攻擊方立足現有成熟的信息技術和技術創新，提高導彈攻擊效果的理念，也反映了美國這類強國的防御方未來行動的可能動向[1]。分析導彈攻防的發展，無論是技術還是戰術，可以發現有一種蜂群作戰或集群作戰(swarming)的理念在其中起作用，在其中流行。現在回過頭來看，蜂群作戰概念可以解釋為什么單發導彈突防有誘餌艙伴隨掩護就可以降低防御方分階段分層攔截的成功概率，以及怎么做會使誘餌群掩護彈頭突防的效果更好。另外，蜂群作戰概念還可以用來設計解決像航母這類大型水面作戰平臺的抗打擊防護問題，如：水下上浮載荷UFP(Upward Falling Payloads)何時何地如何釋放無人潛航器(UUV)以及怎么組織才可保護航母免受水下攻擊，水面無人艇(USV)群如何協同工作才能迷惑如DF-21D之類的反艦彈道導彈[2]。蜂群式導彈攻與防問題值得探索。

1 蜂群式作戰

1.1 蜂群式作戰概念

西方學者Arquilla等在其開創性的著作《蜂群與未來沖突》中講述了歷史上四種作戰方式的演變，這四種戰爭方式依次需要更加先進的指揮與控制結構以及聚眾組織和信息組織關系與能力[3]：一是像原始部落式的群毆(Melee)，即個體間互不依托的兩群體無序戰斗；二是像古代集團軍的正規戰(Massing)，即作戰個體按照官階和隊形組織成的大編隊進行作戰，如秦兵馬俑坑顯示的大規模作戰；三是像美軍強調的機動式作戰(Maneuver)，即多編隊協同作戰，這又如法西斯德國的閃擊戰(Blitzkrieg)，其火力與遠距離機動協同以達成戰場上的作戰目的；四是蜂群式作戰(Swarming)，即大量分散的個體或小群體像一個人一樣相互協調并肩戰斗。

《蜂群與未來沖突》一書中作者建議將蜂群戰術表述為“可持續的脈沖式打擊”，在這個概念中部隊組織大規模火力，然后將它們分散開，再一同實施攻擊。這個觀點淺顯易懂，但有些局限。而另一西方學者更詳細地審視了蜂群戰術，將蜂群定義為“多個作戰單元從多個維度對目標實施合圍式攻擊”。這個說法頗有工科的學術味道和技術上的可操作性。上述兩種說法在研究導彈攻防技術這一專業性強的狹小問題上有啟發性。但需要指出的是，現代意義下所謂的“蜂群”相對現今網絡化部隊/兵器來說，其集群具有更大的群體(mass)、更強的協調能力(coordination)、更高的智能(intelligence)和更快的反應速度(speed)。

作為一個學說概念，蜂群作戰比機動作戰有優勢，這是因為蜂群作戰的思想是將兵力在整個戰場進行分布，而與此同時仍然把握著它們，打起仗來像一個統一一致的整體。考慮導彈攻防問題，蜂群的潛在優勢在于： 1)攻防作戰能力可以分散開，給敵人制造更多的目標，迫使其耗費更多的彈藥；2)平臺的生存性概念讓位于蜂群韌性概念，蜂群如果有充足的數量，則就無須關注其中每一個體平臺生存性，作為一個整體它對遭受的攻擊仍有一定的韌性而不會被癱瘓；3)蜂群的規模體量使得蜂群個體在消耗時，蜂群整體的作戰能力只是個退化過程，而不至于像單個比較考究的平臺，一遭受損失就會導致作戰能力突然衰落；4)進攻性齊射能夠飽和敵防御系統。具體來說，對于蜂群式攻擊，目前大多數防御系統在某一時只能對付多個威脅，而不是全部，因此導彈防御部隊彈藥可以被耗盡；近距防護的機槍火力也只能在一個時間對準一個方向；像高能激光這種連射或近連射的低成本火力打擊武器，某一時刻只能對付一個目標，通常需要幾秒時間才能打下目標；制導武器的齊射或無人載體的蜂擁而至能夠打垮敵防御系統，因此能夠“滲入”拿下目標。

1.2 蜂群的指揮與控制模式

怎么樣對蜂群實施有效的管理是個很有學術味的問題，中心目的就是讓它們根據任務要求以某種規模自主地去抱團，以某種編隊自主地去機動出擊。根據裝備對裝備的攻擊與防護問題，可能的指揮與控制模式(見圖1)，由于通信等原因，按較為集中化的控制到越來越分布式的控制模式進行排序，包括以下四種[3]：一是集中式控制(Centralized control)，即蜂群成員將信息反饋給核心計劃者，之后這個計劃者給每個蜂群成員一一布置任務；二是分層控制(Hierarchical control)，即蜂群的每一個成員都由“組長”這一級控制，“組長”依次由更高一級的“班長”控制者控制，以此類推；三是共識性協調(Coordination by consensus)，即蜂群成員相互保持通信，通過投票表決機制或競拍的方法使問題趨于解決；四是應急協調(Emergent coordination)，即像自然界蜂群那樣，協調之事自然由個體性蜂群成員們響應其他蜂群成員而起。這四種指揮與控制模式與關鍵的一套從上到下的編隊合圍算法有著密切的關系，變幻無窮。

圖1 蜂群系統的指揮與控制模式

給定場景下的最佳指揮與控制模式取決于多種因素，包括：蜂群個體相對所實施任務復雜性所表現的智能水平，在使命任務開始執行前需要對任務和環境進行信息掌握的量，任務執行期間環境變化的程度或使命任務自身變化的程度，為適應變化中的事件或威脅所需要的反應速度，為了完成任務蜂群各成員間需要協調的程度，從通信帶寬、可靠性和潛在性(latency)考慮蜂群各成員間和蜂群與人工控制器件的連通性，從可能與結果兩方面考慮得到的次最佳解決方案或徹底失敗的風險等等。

2 蜂群式導彈攻擊

2.1 彈載蜂群電子戰提升導彈突防率

先不講體系作戰，僅就彈道導彈部隊一個兵種在無戰略支援下的導彈攻擊能力來說，這個能力取決于導彈飛向目標時的突防率PE、命中率PK和毀傷效果EK這三方面表現出的綜合能力。將蜂群式作戰概念引入到導彈的硬打擊行動中，在理論和實際中就產生了導彈齊射毀傷目標的戰術戰法。美軍深知蜂群戰相對于機動戰的優勢，因此就是不說先前其像隱身、精確打擊、先進感知和先進信息化C4ISR的第二次抵消戰略成果已經消失，它也不得不考慮構想第三次抵消戰略來應對導彈齊射威脅。將有著穿插、分隔、包圍、殲滅等豐富內涵的蜂群式作戰的思想引入電子戰，同樣也會產生奇幻的效果。拿反艦彈道導彈打擊航母為例，通過在導彈戰斗部加載電子戰艙，通過自主工作模式在適當的地點適當的時間投放多樣化蜂群式電子戰載荷和協同工作，可以重拾被弱化的單發導彈突防概率Pe(probability of penetration)，使被反導系統弱化的突防率Pe(通常為1%量級)，僅在M個逼真欺騙誘餌的蜂群式伴隨下，就能提升到PE：

PE= 1-(1-Pe)M

(1)

從蜂群作戰理念看彈載電子戰艙，它不是一堆簡單的東西，而是其中的誘餌、干擾和電子攻擊載荷能夠蜂群式地自主協調它們的行動(如：干擾、欺騙、偵察資源分配與施用，及參數設定等)，在時間上作出最佳的安排，以支援真彈頭這種戰斗部運動戰式的打擊行動。

一般來講，蜂群式攻擊能讓敵人始終搞不清楚來自各個方向的威脅，它通過協調機動與攻擊行動，使攻擊行動明顯地比能實施集團作戰但沒有協調機制的攻擊更加有效。另外，多波次的運動戰攻擊武器能夠在蜂群作戰模式下同步協調其攻擊行動，使之能夠同時發動攻擊，或使之能從多個方向發動攻擊，從而飽和與壓垮防御系統。

2.2 蜂群式導彈齊射提高命中率

若防御方采用各種手段使攻擊方單發導彈命中率(probability of kill)降低至Pk，則攻擊方可采用蜂群式的N發導彈齊射戰術，命中率PK為：

PK=1- (1-Pk)N

(2)

易見，只要Pk≠0，攻擊方就可以通過提高相對低成本的導彈數量N，使PK→1，從而使攻擊與防御的耗費比卻有利于進攻方，這意味著進攻方僅僅需要采購更多的導彈就能飽和防御系統，如圖2所示。

綜上所述，蜂群式作戰思想用于導彈齊射和誘餌拋灑，既能提高命中率對敵實施有效的硬殺傷，也能提高單發導彈突防率。

另外，作為導彈攻擊的另一種模式，可用巡航導彈平臺給敵方的機場或航母活動游弋區域投送滯空時間長且裝備有偵察打擊載荷的蜂群式無人機,它們對起降的飛機來說就像空中有爆不完的炸彈，有揮之不去的幽靈，這種大集群的自殺式攻擊行為會讓敵飛行員惶恐而失去戰斗意志，這種心理打擊效果也是信息戰追求的目標。這種以巡航導彈遠程投送的蜂群式無人機系統天生就是對海信息戰手段。

3 蜂群式導彈防御

如果要降低對手導彈攻擊給己方帶來的威脅，同樣也要從C4ISTARK體系對抗的角度考慮，一是己方要有電子戰群和網絡戰群，干擾對手天基、空基和海基信息系統和國防信息基礎設施，在戰略層面上弱化對手C4ISR能力，在戰術層面上弱化C4ISTAR的目標發現、鎖定、跟蹤和目標指示能力，包括使用水下上浮載荷UFP釋放無人潛航器(UUV)構成的蜂群，制造時隱時現的假目標以遲緩對手“觀察、理解、決策、行動”(OODA)能力，使用水面無人艇(USV)構成蜂群，協同工作以迷惑導彈；二是針對對手的遠、中、近戰略和戰術導彈構建如國家導彈防御系統(NMD)和戰區導彈防御系統(TMD)之類的遠、中、近導彈攔截系統，以及用高能激光、高功率微波、電磁軌道炮和電子戰干擾與欺騙實現的高價值目標近距防護系統；三是靠前部署機動力量盡前打擊，將對手的蜂群力量摧毀于蜂巢中；四是對于自身的軍事基地和指揮控制系統采用分散與工事加固的措施，以增強其韌性。

說到航母反導，出于防御目的，它對于對手齊射的反艦彈道導彈，將會部署像云一般的大量水面、水下無人器來保護航母戰斗群免遭攻擊，這些無人器以蜂群工作方式自主變化以遏制潛在威脅。比如，蜂群無人器能夠用來欺騙對手的情報偵察與目標指示(RSTA)系統，使之認為有大型運動載體或整個運動平臺編隊正在某區域里通過。這種完美的欺騙需要通過不同的手段來實現，包括產生虛假的聲學、視覺或電磁特征。具有協作性的蜂群式誘餌甚至能夠用來產生時序上精確的虛假信號，欺騙對手天基和空基廣域監視系統，產生有虛假航跡通過并使其一體化防空系統產生幻覺，使對手“觀察、理解、決策、行動”(OODA)環路癱瘓。

4 結束語

蜂群式作戰理念并不是什么新鮮事物，只是在網絡化技術和自動化技術發達的今天，這種理念很容易被實現和推廣普及。蜂群技術能模仿人的智能行為，能相較于敵方，將低成本導彈、誘餌等無人系統組織起來，使之像一個統一一致的整體一起去戰斗，即使在距離上它們分散得很遠。這樣敵人不是在與一個堂堂正正的對手作戰，而是在應對難有勝算的一堆目標，這些目標看起來無處不有，同時又神出鬼沒。

“凡治眾如治寡，分數是也；斗眾如斗寡，形名是也。”把單一昂貴多任務系統的功能分解到大量的成本低卻又不怎么復雜的系統上是一種有助于對抗現代威脅的方法。如果是無人系統，因為無人系統上面沒有人，所以系統生存性問題就可以用來平衡成本問題，這樣就可用蜂群韌性概念來取代平臺生存性概念，理念的改變就會導致顛覆性技術的產生和戰場游戲規則的改變。大數量的簡單系統建得起耗得起，其中一些被摧毀，剩下的仍可履行使命，其戰斗力下降平緩而不會有單一昂貴平臺災難性損失的風險。大數量不同的裝備設施構成蜂群能給敵方帶來成本壓力，它們能大幅度增加敵方必須實施攻擊或攔截的目標數量和類型，并且能通過避免單點失效(monocultures)來增強作戰系統的韌性。蜂群式導彈攻防就是基于這種學說。

展望未來，當規模數量(mass)再次成為戰場上的決定性因素，當有些最智能(intelligence)的算法比最好的硬件更重要，當戰場加快的節奏(speed)不斷地威脅著人工對戰場的控制能力，當團結協作(coordination)仍然是聯合作戰強調的原則，則蜂群系統投入作戰將導致作戰樣式的變化。對于蜂群式導彈攻防，蜂群式協調的行動能夠實現同步的進攻行動或防御行動，可以在一個地域更有效地部署作戰資源，可以自己組建網絡以對敵行動作出響應，或分布作戰資源來協調好傳感、欺騙和攻擊任務。蜂群式導彈攻擊提高了導彈的突防率和命中概率，蜂群式導彈防御對應地也提高了導彈攔截率和稀釋了導彈齊射攻擊的密度。蜂群式導彈攻防是蜂群與蜂群的對抗，它們最后比的還是規模、智能、反應和協同。■

[1] Gunzinger M，Clark B.Winning the salvo competition: rebalancing America’s air and missile defenses[R]. Center for Strategic and Budgetary Assessments (CSBA)，2016.

[2] Martinage R. Toward a new offset strategy: exploiting U.S. long-term advantages to projection capability[R]. Center for Strategic and Budgetary Assessments (CSBA)，2014.

[3] Scharre P. Robotics on the battlefield part II：the coming swarm[R]. Center for a New American Security (CNAS)， 2014.

[4] Green M, Hicks K, Cancian M. Asian-pacifc rebalance 2025 capabilities, presence,and partnerships[R]. Center for Strategic and International Studies (CSIS)，2016.