美國水面艦艇編隊對空殺傷鏈的發展與分析?

唐劍馳 李宗吉 王世哲

（1.海軍工程大學兵器工程學院 武漢 430033）（2.海軍研究院 北京 100161）

1 引言

1.1 CEC協同作戰能力

CEC（Cooperative Engagement Capability）協同作戰能力系統是美軍向網絡中心戰轉變的標志。CEC是以通信為媒介，將艦艇編隊中各個作戰單元的傳感器、作戰系統與防空導彈集成整合為一個整體。利用通信鏈路將艦艇編隊的作戰力量集中，以實現“1+1>2”的防空作戰能力。CEC改變了海戰中艦艇編隊各個艦只各自為戰的方式，讓艦艇編隊在面臨敵方反艦導彈打擊時，能夠充分利用艦艇編隊的整體實力來化解危機。CEC極大地縮短了艦艇編隊的對敵響應時間，擴大了來襲目標的攔截范圍，提升了艦艇編隊的防空作戰效率［1～4］，開啟了美軍艦艇編隊協同作戰的新篇。

CEC系統主要是由協同作戰處理系統（CEP）與數據分發系統（DDS）組成。通過將編隊整體信息的收集整合傳送給協同作戰處理系統統一處理，經過其計算與分析來得到編隊面臨的戰場態勢、目標航跡以及目標攔截概率等信息。數據分發系統將這些信息直接發送給各個作戰艦艇由其執行作戰指令［5～6］。通過協同作戰處理系統，編隊能夠實現分布式復合跟蹤與識別、協同指令制導。同時減少了決策環節，使得作戰效率得到了極大的提升。CEC復合跟蹤與系統組成如圖1、圖2所示。

圖1 CEC復合跟蹤

圖2 CEC系統組成

CEC是美軍研究發現單一艦只越來越難以應對日益發展的反艦導彈的情況下提出的。是美軍根據戰場需求，同時結合信息技術發展的前提下所發展出的協同作戰思想。CEC的成功研制是美軍從平臺中心戰向網絡中心戰轉變的一個重要里程碑。同時也引發了世界海軍對海上艦艇編隊協同防空作戰的思考，推動了世界各國對協同作戰思想的進一步思考。美軍通過CEC的研制，實現了將傳感器系統、指揮控制系統以及武器火控系統的互聯，掀開了要素級協同作戰的新篇章。

1.2 NIFC-CA海軍一體化防空火控系統

NIFC-CA（Naval Integrated Fire Control-coun?ter Air）海軍一體化防空火控系統是美軍在CEC系統上進一步構建的殺傷鏈系統。隨著技術的發展，雷達的探測范圍變得越來越遠，但是卻無法克服地球曲率的影響，為克服地球曲率的影響，以及應對各國“區域拒止/反介入”能力的需求［7～9］。美軍提出了NIFC-CA作戰系統，其是一種以網絡為中心，將水面艦艇火控系統、預警機偵察系統以及巡航導彈武器系統這些作戰要素整合的要素級聯合作戰系統。

NIFC-CA在CEC的基礎之上，將“宙斯盾”作戰系統、E-2D預警機、SM-6導彈、聯合對地攻擊巡航導彈防御系統等多種作戰單元中的防空資源集合為一個整體，形成了 FTS（From the Sea）、FTL（From the Land）、FTA（From the Air）三條殺傷鏈，三條殺傷鏈的傳感器、數據鏈、武器系統以及導彈構成如表1所示。NIFC-CA構建了真正意義上的跨域要素級協同打擊體系，實現了真正的跨域要素級的作戰能力［10～11］。

表1 NIFC-CA殺傷鏈構成

NIFC-CA在空中預警機平臺的加入后，通過預警機在空中的探測優勢，獲取到突破地球曲率的敵方信息，同時預警機也為艦艇編隊提供了超低空來襲目標的信息。預警機的加入，極大地擴大了海軍水面艦艇對敵打擊范圍，同時通過預警機的協同制導，使得編隊武器系統中所攜帶的巡航導彈打擊能力得到了充分發揮［12］。預警機所帶來的還不止以上兩種好處，曾經威脅海上艦艇編隊的地形優勢也因為預警機的空中優勢而蕩然無存。甚至因為預警機的高度速度優勢，能夠使得艦艇編隊在敵人發動攻擊之前做好準備，甚至提前殲敵。達到“戰爭還未開始，就已經結束”的效果。其作戰概念示意圖如圖3所示。

圖3 NIFC-CA作戰概念示意圖

NIFC-CA系統構造了一種靜態的第三方殺傷鏈，利用預警機空中平臺的優勢，進一步整合各作戰要素的作戰能力，提供了網絡化、分布式的遠程防御性火力，突破了地球曲率的限制，也具備了對超低空威脅目標的超視距攔截能力［13～14］。NIFC-CA采用了系統之系統（System of System）設計，構建了傳感器、武器和鏈路管理相結合的協同打擊體系結構，克服了單個平臺或單個系統的局限性，提高了系統的靈活性和可擴展性。使得美軍的戰場作戰能力進一步得到了提升，也為美軍后來的分布式殺傷鏈埋下了伏筆。

1.3 馬賽克戰

CEC作戰系統與NIFC-CA作戰系統的研制都耗費了美軍大量的物力與財力，其都是通過將高精尖的作戰平臺與系統整合集成的綜合協同作戰能力，進一步發展則會耗費美軍更多的財力與物力，同時美軍考慮到在未來戰場中，其中某一要素的損毀都會使得整體作戰能力大打折扣，并且損耗巨大。為此，美軍提出馬賽克戰。

馬賽克戰是美軍在自適應殺傷網（ACK）理念上的傳承與創新。不同于CEC與NIFC-CA自上而下整合高精尖系統設備形成協同作戰能力，馬賽克戰設想了一種自下而上將低成本設備動態組合形成根據戰場需求的協同作戰能力，就像是馬賽克碎片那樣，依據實際需要，自發進行動態組合，形成滿足戰場需求的作戰體系。其設想通過網絡為媒介，將各個低成本的傳感器、指揮機構、作戰武器能夠自由組合，滿足實際戰場當時所需要的要求。當其中某一個“小碎片”被摧毀時，并不會影響整體殺傷網的殺傷效能［15～19］。馬賽克戰的理念是美軍由殺傷鏈向殺傷網轉變的重要標志。其作戰概念如圖4所示。

圖4 馬賽克戰概念示意圖

可以說，美國通過“馬賽克戰爭”編織一張大網（美國人稱之為“組合效果網”，該網以“馬賽克碎片”的作戰效能為中心，達成最優化作戰效果），從而實現各種資源實時共享，各方各取所需，解決系統集成、平臺協同、指揮控制、作戰管理、互操作等一系列問題［20～22］，大大提升美軍自主式作戰能力，支撐美軍協同打擊能力從NIFC-CA、SoSITE等固定的協同打擊鏈向根據戰場態勢和任務動態可重構的跨域協同打擊體系演進，如圖5所示。

圖5 美軍協同打擊鏈能力演進

2 美軍對空殺傷鏈構建分析

美軍作為世界頭號軍事強國，其軍事實力是世界公認的。自二戰之后，美海軍防空作戰能力始終保持在世界頂級，不單單是因為其先進的防空武器裝備硬實力，其不斷發展演化的作戰理念軟實力也是其能夠保持世界頂尖軍事實力的重要因素。同時美軍即使在蘇聯解體之后也會設置假想敵，來不斷督促自己軍事力量的發展。這一做法讓美軍始終保持著緊繃的神經以不斷地創新作戰思想與作戰理念，從而推動武器裝備的發展，使得自身軍事實力始終保持世界頂尖。

2.1 美海軍對空殺傷鏈構建需求

科索沃與海灣戰爭中，美軍采用精確制導武器進行空襲，其作戰方式與作戰效率震驚了全世界，也讓世界各國反應過來，如今戰爭也進入了全新的信息時代。美軍現代殺傷鏈構建也從這次戰爭開始。

海洋作為自然資源的大寶庫，海上主權與資源的爭奪逐步受到了世界各國的重視。海上軍事斗爭也越來越激烈。世界各國發展海軍的同時，也不斷更新發展海岸線防御系統，避免他國從海上入侵。相較于發展海軍裝備，海岸防御系統更加具有性價比。反艦導彈也在世界各國的需求下迅速發展，超低空、高音速的反艦導彈具備強大的突防能力，單一艦船無法獨自解決反艦導彈的打擊威脅。而發展更加先進的艦船則在技術和經濟兩方面都受到桎梏，為提高艦艇戰場生存能力。運用聯合作戰的思想，美海軍開始構建體協同作戰系統。

2.2 美海軍殺傷鏈優勢

CEC協同作戰能力是美軍構建艦艇編隊防空殺傷鏈的第一步，其通過將各個作戰平臺數據匯總統一，交由編隊指揮決策節點分析處理，得到編隊整體戰場態勢，各協同艦船傳感器數據融合，實現目標的復合跟蹤航跡，利用編隊整體的武器裝備對來襲目標進行協同打擊攔截。其特點是將各個作戰平臺作戰力量集中整合為一個綜合的編隊作戰力量，減少了決策節點，由一個統一的指揮決策機構對全編隊進行作戰指揮，大大提升了作戰效率。使得美軍海上艦艇編隊的戰場作戰能力與生存能力得到了空間的提高，也為進一步的要素級協同作戰提供了基礎與經驗。

隨著反艦導彈與巡航導彈打擊范圍的不斷擴大，雷達的探測能力受到了地球曲率的限制，同時由于海岸山地地形的阻擋，都會使得美軍作戰反應時間增加，對艦艇編隊帶來威脅。在這樣的背景之下，美海軍在CEC協同作戰能力基礎上提出構建NIFC-CA海軍一體化防空火控系統。NIFC-CA不同于CEC將作戰平臺互聯，其是以網絡為中心，對傳感器、防空導彈、巡航導彈以及通信鏈路這些作戰要素形成協同作戰體系。加入了E-2D預警機。利用預警機的速度與空中優勢，突破地球曲率與山地地形的影響。使得艦艇編隊的探測范圍進一步擴大，并進一步縮短了作戰反應時間。在預警機探測信息的幫助下，甚至能夠讓艦艇編隊發現潛在的威脅目標，艦艇編隊便可提前對威脅目標進行打擊，提前解除威脅。NIFC-CA在實現了真正意義上的要素級協同作戰。構建了三條靜態殺傷鏈，具備了對超低空威脅目標的超視距攔截能力，真正構建了系統之系統的架構。NIFC-CA讓美軍的對敵打擊能力以及臨敵防御能力都得到了極大的提高。

由于導彈作戰能力的飛速發展，美軍調查發現研制新一代的武器系統將耗費更多的財力與物力，時間周期也比以往高出太多。在這樣的限制下，美軍提出了馬賽克戰的作戰思想理念。

馬賽克戰是美軍在自適應殺傷網、系統之系統、多域作戰以及分布式作戰的思想理念下綜合作戰思想理念。不同于以往美軍構建靜態殺傷鏈自上而下的設計理念，馬賽克戰強調構建自下而上的動態殺傷網。人工智能技術的不斷發展，催生了美軍希望通過將各種廉價的傳感器與指揮決策系統以及武器直接互聯，根據戰場需求而動態組合形成滿足戰場當下所需要的動態殺傷網［23～28］。其動態殺傷網均由低成本的裝備所構建，每一部分都像是馬賽克拼圖碎片，即使其中某一“碎片”在戰場上被摧毀，也不會影響整體的作戰效能，并且作戰效費比極高。

2.3 CEC、NIFC-CA、馬賽克的不足之處

CEC、NIFC-CA、馬賽克戰均為美海軍協同防空能力的提升立下了汗馬功勞。但是相對于各自的出現年代，各自也有自己的不足之處。

CEC的不足之處在于其協同處理器（CEP）與數據分發器（DDS）體積與重量太大，無法在適配飛機，致使其整體的防空能力的協同存在于水面艦艇層面。同時由于其集中指揮的特點，若戰時指揮機構出現問題，編隊協同防空能力則會喪失。存在魯棒性差的缺點。

NIFC-CA通過網絡打破了要素級作戰單元之間的障礙，使得不同層面的作戰要素能夠協同作戰，彌補了CEC的不足之處，但是同樣的，由于其指揮決策機構傳承于CEC作戰系統，其也有戰時指揮機構失效后，協同防空作戰能力喪失的風險，同時也存在網絡受干擾的情況下喪失協同作戰能力的可能性。

馬賽克戰是在分布式殺傷與自適應殺傷網的基礎上提出，不同于CEC與NIFC，馬賽克戰的戰場魯棒性極好，其同時具備高效費比的優點。但是從目前的現實狀況考慮，馬賽克戰也存在著不足之處。首先是其實際的作戰理念還處于探索階段，所謂自適應動態組網蜂群攻擊，實際的攻擊方法是自殺式爆炸還是發射彈藥，如果是前者，則其實質就相當于多了一個智能化的殺傷武器，如果是后者，那么蜂群情況下如何避免自身被誤傷則是一個很大的技術難題。馬賽克戰提出的根據戰場需求，各作戰要素動態組網。那么所有的低成本裝備都得更新智能化裝置，其依舊會耗費巨大的財力與物力。更現實的問題是目前人工智能的發展還沒有達到馬賽克戰所需要的那個程度。所以就目前來說，馬賽克戰的實現是未來近幾年無法實現的。只能夠存在于理論研究階段的殺傷鏈構建理念。

3 美海軍對空殺傷鏈特點及啟示

CEC的成功研制，讓美軍在體制上采用了現貨供應部分的開放式架構；技術上實現了分布式復合跟蹤與識別、高速數據分發與一直態勢生成。NIFC-CA則采用了先進的系統至系統設計技術，構建了傳感器、武器和鏈路管理相結合的協同打擊體系結構，克服了單個平臺或單個系統的局限，提高了系統的靈活性和可擴展性，為其實現超視距協同交戰奠定基礎。技術上，突破了戰前作戰資源籌劃、多平臺協同探測、分布式作戰決策、多鏈集成應用技術、主動導引頭等關鍵技術，支撐超視距協同作戰能力的形成。

馬賽克戰在體制上發展了一種動態自主可重構的體系架構，使得系統更加簡單靈活，具備快速響應戰場的能力。在技術上則需要高度智能化的力量控制，實現要素級的解聚與高速重組技術，其作戰能力才能夠有效保證。

美軍每一次殺傷鏈的構建都具備一個共同的特點，那就是根據戰場實際需求創新發展作戰理念，作戰理念推動武器裝備技術的發展。同時美軍創新理念與武器發展也是不斷追隨社會熱點技術的發展，CEC在半導體技術與計算機技術的大發展的背景下、NIFC-CA在網絡技術大發展的背景下、馬賽克戰則在人工智能技術大發展技術下。美軍殺傷鏈構建理念都是站在了技術發展的基礎之上，其不僅考慮了戰場需求，更是在第一時間就將作戰理念與武器裝備跟上了時代與技術的發展。

4 協同防空殺傷鏈體系構建的思考和展望

凡是作戰能力的發展構建都應當以戰場需求作為牽引，在需求牽引下進行作戰體系與理念的創新，同時結合先進技術的創新應用。協同防空殺傷鏈體系構建也應當如此。美海軍CEC、NIFC-CA、馬賽克戰等作戰體系與理念正是在戰場需求牽引之下而提出，并結合當時先進技術應用發展的。所以今后的協同防空殺傷鏈體系構建也需要繼續以未來戰場需求為牽引，打贏為目標而進行體系構建與理念創新發展。那么未來的海軍協同防空殺傷鏈體系的戰場需求是什么呢？

人工智能是當今技術發展的大趨勢，智能化也會在充斥在未來戰場上。那么未來海戰場的需求，本文認為主要有如下三方面。

1）無人作戰艦艇。無人機、無人艇、無人機器人的出現極大地降低了重大危急情況下的人員傷亡率，因此無人作戰是目前大部分國家的發展趨勢，人工智能的發展更是會進一步推動無人作戰。無人作戰艦艇將會成為未來海戰場的主要作戰力量。

2）作戰武器小型化。由于無人作戰艦艇的加入，以及人工智能的加持。那么未來精確化的“手術刀”式打擊會成為主旋律，這時候武器就可以向小型化發展，毀傷能力只需要達到毀傷關鍵部位即可。

3）網絡域的防護與對抗。無人作戰與人工智能的實現，都是建立在網絡強大的聯接之下，那么的戰場就不可能是單純物理域的對抗，網絡域的對抗也必定成為未來的主戰場之一。建設強大的網絡防護與攻擊能力也是未來戰場的必然需求。

5 結語

作戰能力的建設都是為了在未來戰場中取得勝利，無論是艦艇編隊協同防空殺傷鏈的構建還是其他國防力量的建設，都需要以實際戰場需求為牽引，緊盯當下先進技術的發展，始終以打贏作為建設的唯一標準。秉承正確的發展理念，才能夠始終走在戰爭前沿，成為戰爭的設計者，站在勝利的制高點。