美國“馬賽克戰”作戰概念解析

雷子欣 李元平

隨著科技發展和商業化，美軍固有的高科技武器形成的不對稱優勢正逐步減少，為了在競爭對手中保持領先優勢，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”，期望通過先進的技術手段實現多種系統、武器平臺的實時靈活組合，并進行網絡化作戰，產生一系列非線性作戰效果，最終形成“效果網”。

DARPA下屬的戰略技術辦公室（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爭優勢的新概念——“馬賽克戰”。相比于傳統戰爭，“馬賽克戰”根據可用資源，適應于動態威脅進行快速定制，即將低成本傳感器、多域指揮與控制節點以及相互協作的有人、無人系統等低成本、低復雜系統靈活組合，創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，但其集體可以根據需要立即做出反應，達到理想的整體效果，形成不對稱優勢。

提出背景

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

一是高科技武器裝備競爭優勢降低。隨著高科技在全球范圍內的傳播和商業化，美國傳統的不對稱技術如先進衛星、隱身飛機及精確彈藥的優勢大不如前，這些高精尖武器裝備的戰略價值和威懾能力不斷減小。

二是武器裝備開發時間長。從第8頁的圖片中可以看到，武器裝備的開發時間直線上升，而科技日新月異的變更可能導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已不適應新發展，使新的軍事裝備或系統在交付之前就過時。

三是原有軍事系統單一，依賴性強。美軍的軍事力量主要依靠不同作戰環境下的整體軍事系統中的某一類殺手锏武器，如果該類武器被損壞或擊落，則整體作戰效能顯著下降。且目前軍事系統只針對單一的作戰環境，當想定發生變化時，需要重新構建和定制系統。

“馬賽克戰”概念

作戰概念 綜合目前面臨的現實約束和挑戰，STO提出的“馬賽克戰”基于一種技術愿景，利用動態、協調和高度自治的可組合系統的力量。各類系統就如同簡單靈活的積木，相關人員在建設一個“馬賽克”系統時，就如同藝術家創建馬賽克藝術品，將低成本、低復雜度的系統以多種方式連接在一起。并且，即使“馬賽克”系統中部分組合被敵方摧毀或中和，仍能作出快速響應，創造適應于任何場景的、實時響應需求的理想期望。

為說明“馬賽克戰”的靈活性和實時性，以戰斗機隊為例。假設戰斗機隊初始任務為摧毀敵方雷達，但在執行任務過程中，陸地部隊發現此時有更具價值的目標彈出，需要戰斗機配合摧毀。目前的軍事系統需要陸地部隊聯系指控中心，指控中心手動驗證可支持該任務的戰斗機并重新規劃戰斗機隊任務，戰斗機收到指控中心任務協調指令后，使用自身攜帶的傳感器和武器來摧毀目標完成任務。整個過程復雜，并且由于人為驗證和干預，會影響最終任務規劃。相反，在“馬賽克”組合中，計算機系統分布在整個戰斗空間，彼此之間可以相互通信和協調。擁有陸地部隊單元的計算機可以通過與其他計算機互聯互通，確定戰斗機隊在不破壞其原本任務的基礎上是否有剩余容量提供感知能力，并將感知任務分配至相關戰斗機。然后雷達根據戰斗機提供的感知信息，自動向最優武器提供數據目標，以便對目標發起攻擊。整個過程由“馬賽克”組合內的多個系統同時工作，進行規劃和調整，沒有人為干預。

對作戰效能的提升 在“馬賽克戰”方法下，美軍整體的空中、網絡、陸地、海洋和太空領域將聚焦在更加綜合的框架內運行。“馬賽克戰”的目標是按照具體沖突需求，促成各種系統的快速、智能、戰略性組合和分解，生成成本較低廉的具有多樣性和適應性的多域殺傷鏈的彈性組合，實現網絡化作戰并生成一系列的效果鏈。這些效果鏈是非線性的，可以在戰術、作戰及戰役層面組合生成“效果網”。

根據STO的設想，“馬賽克戰”貫穿整個作戰周期，通過分解和分配可組合和適應性強的有人或無人系統實現作戰目標。

根據上述分析可看出，若解決相應的技術問題，“馬賽克戰”的作戰效能將產生質的提升。首先在耗時上，作戰周期的每個階段耗時都降低了一個時間單位。其次是作戰靈活性，從常規的武力交戰到模糊的“灰色地帶”沖突，“馬賽克戰”形成的“效果網”可實現各種靈活應用——從偏遠沙漠的動能交戰，到復雜城市環境的小規模打擊，或者對抗快速傳播不實信息、威脅友軍及戰略目標的信息戰。

與“系統之系統”的對比“馬賽克戰”作為全新的作戰概念，是對既有技術和概念，特別是當前廣泛使用的“系統之系統”的傳承與創新。

“馬賽克戰”與“系統之系統”都使用了許多傳統技術，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。兩類作戰概念都基于將系統分解為各類子系統，再進行分布式集成。

雖然“馬賽克戰”概念與目前應用廣泛的“系統之系統”有許多共同點，但“馬賽克戰”相較于“系統之系統”更為先進。

“系統之系統”是從概念設計到最終作為一個整體運作都類似于拼圖的概念。拼圖的每個部分都經過獨特設計和集成以填補特定角色，由于其由單一系統集成設計，配置一成不變，因此系統的構造需要遵守特定的標準，設計標準達成后，若要進行修改就必須要重新設計，并且需要很長的工程開發周期來評估分析每個模塊的變化對整個系統的影響。因此，這限制了“系統之系統”的適應性、可擴展性和互操作性。

“馬賽克戰”是將工程設計方法轉變為新系統。其設想了一種自下而上的組合能力，其中單個元素（或現有新系統），如馬賽克中的單個瓷磚，組合起來動態地產生先前未預期的效果，徹底改變軍事能力的時間周期和適應性。因此，“馬賽克戰”的關鍵技術從平臺和關鍵子系統的集成轉變為戰斗網絡的連接、命令和控制。用于拼接組合的新技術支持按需組合、集成和互操作性。該技術能夠實現向后兼容性，并及時、定制化創建所需任何連接點，以新穎的方式連接龐大而有能力的子系統或系統庫存以實現新功能，并最終形成“馬賽克戰”持久、快速、開放的未來適應性。

關鍵技術

根據“馬賽克戰”的設想和實現目標，STO部分借鑒了正在開發或已成形的使能技術，來實現創造性的“馬賽克戰”體系結構。

復雜適應性系統組合和設計環境（CASCADE） 復雜的互聯系統越來越多地成為軍事和民用環境中的一部分。例如軍用領域的體系綜合技術和試驗（SoSITE）項目主導開發的空中支配大系統概念，期望實現有人和無人機通過網絡鏈接實現數據和資源的無縫實時共享。但是，復雜系統集成并非簡單的疊加，且系統的功能大于其各部分的綜合，因此，復雜系統難以建模，目前尚無合適的工具可以實現對跨時空和空間的不斷變化的復雜任務系統之間的結構和行為進行預測和評估。為了解決該問題，DARPA于2015年宣布進行復雜適應性系統和設計環境CASCADE項目，該項目期望探索和創新可以深入理解系統組件交互行為的數學方法，提供獨特的系統行為視角，從根本上改變系統設計，以實現對動態、突發環境的實時彈性響應。

該項目主要在應用數學、運籌學、建模和應用程序等領域尋求創新和突破，最終目標是提供統一的系統行為視圖，開發用于復雜自適應系統組合和設計的形式語言，以便允許理解和利用復雜交互。通過適當的基礎數學來實現系統行為的統一視圖，提供動態識別和糾正系統缺陷的框架，使得能夠使用任意系統組件適應動態環境。該項目可在“馬賽克戰”中解決現有及新系統的組合問題。

體系綜合技術和試驗 類似于“馬賽克戰”的提出背景，高性能武器裝備的非對稱優勢不斷減弱，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構發展，提高裝備使用效率，完善裝備體系建設，實現快速且低成本的把新技術和航空系統集成進現有空戰系統中，從而降低研發成本和周期，并使美軍運用新技術的能力遠快于競爭對手。

SoSITE聚焦于發展“分布式空戰”的概念、架構和技術集成工具，利用現有航空系統的能力，使用開放系統架構方法在各種有人和無人平臺上分散關鍵的任務功能，如電子戰、傳感器、武器、戰爭管理、定位導航、授時以及數據/通信數據鏈等，并為這些可互換的任務模塊和平臺提供統一標準和工具，如有需要可以進行快速的升級和替換。該項目主要在體系架構研究與分析、綜合集成技術研究兩大技術領域內尋求創新。

SoSITE研制目標包括開放系統架構，維持架構持久運行的技術，具有向后兼容能力的標準以及更快速系統集成和測試的工具，這些技術可保證“馬賽克戰”中的各系統具備實時性、易用性和適用性，并支持整合各種系統以實現協同工作。

“分布式作戰”管理（DBM）和對抗環境中的彈性同步規劃和評估（RSPACE） DBM是DARPA基于目前的戰斗管理缺乏幫助理解和適應動態情況的自動化輔助工具，于2014年提出的項目。該項目最初設想是協助指揮人員和飛行員管理空對空和空對地作戰，在日益激烈和復雜的戰斗空間中實現更好的理解和快速決策。DBM計劃開發適當的自動化決策輔助工具，即將決策輔助工具集成到每架飛機機載系統中，以提供分布式自適應規劃、控制以及情景理解，實現幫助相關人員保持態勢感知、推薦任務、指定詳細戰斗計劃、控制作戰等目標。

DBM包括技術開發規劃和集成試驗兩項任務，目前已進入空對地任務模擬演習階段。

美軍已經發展了可進行空中作戰的C2級高度集中式架構，但是這高度依賴強大的通信網絡，當通信受到干擾時，架構會受到極大的約束。為應對這個問題，DARPA提出了RSPACE項目，該項目面臨的挑戰是開發在通信中斷和高度不確定性下進行協調的工具，同時對C2異構節點提供自動化支持，以協助作戰人員控制和管理不確定戰場空間中C2的復雜性。

DBM和RSPACE都基于“分布式作戰”進行開發，并期望解決不確定戰場環境的自適應、彈性等問題，其設想背景、目標等都與“馬賽克戰”相似。因此，這兩個項目可用于解決“馬賽克戰”中戰斗管理的指揮與控制問題。

對抗環境下的通信（C2E）和任務優化動態適應網絡（DyNAMO） 隨著無人設備、傳感器和網絡設備的持續發展，對通信系統提出了更強大、更多樣化的需求。增強通信系統功能，還需提高其抗干擾性、低被發現率和動態環境適應性。但是，目前的軍事通信架構是靜態的，不靈活的。DARPA于2014年提出C2E項目，期望開發和部署自適應通信系統。該系統具有3個優勢：一是在該系統下，靈活的模塊化硬件可以在不進行大量修改系統的前提下，實現功能刷新并應對來自對手的威脅；二是系統開發的模型利用可重復使用的波形處理元素和形式化方法，可實現跨多個硬件平臺的快速開發；三是C2E網絡強大的包容性，允許作戰空間中無線電類型的多樣性和重復性，為作戰部隊提供了可靠、網絡化、可擴展的信息分發支持。

與C2E相類似，DyNAMO是為了解決通信網絡中機載無線電網絡彼此不兼容，無法實現信息在多種類型的系統中自由無縫地流動等問題。DyNAMO在C2E的基礎上，基于分布式動態作戰任務的復雜性而設計，目標是開發動態適應網絡技術，在所有機載系統之間實現信息的即時自由流動。

這兩項技術可支持“馬賽克戰”的無縫、適應性通信和網絡。

結 語

STO主任和副主任將“馬賽克戰”視為美國傳統體系作戰的替代品。從其設想和目標來看，若“馬賽克戰”能夠實現，必將對未來作戰樣式產生顛覆性的變革。通過新技術、新概念對現有裝備、平臺、系統進行1+1>2的整合，“馬賽克戰”高適應性、戰法多變的作戰概念，將對我軍現有的傳統防御能力造成巨大挑戰。

雖然“馬賽克戰”目前只是概念，其技術支持和體系結構的實現還存在困難，但其作戰樣式演變、體系構建、關鍵技術發展等都為我軍下一步作戰發展提供了參考，值得關注和學習。