淺析馬賽克戰項目布局與關鍵技術

張 曉 佘曉瓊

作為美國防預先研究體系中的核心、國防科技創新的領導者，美國防高級研究計劃局（DARPA）始終以“投資國家安全領域顛覆性技術，防范對手技術突襲”為使命。馬賽克戰作為DARPA首個以作戰概念引領技術創新的范例，圍繞體系架構、指揮控制與作戰管理、通信組網、平臺與武器、基礎技術等方面布局近百個項目，力圖破解關鍵技術難題，謀求智能化時代技術優勢。

構建全域連通、異構集成體系架構

馬賽克戰尋求在自適應跨域殺傷網中，動態規劃、優化選擇低成本、快反應、高效益的殺傷鏈。在體系架構方面，馬賽克戰關注如何快速集成異構系統，打破傳統局域的、靜態的、剛性的、樹狀的封閉架構，構建全域的、動態的、彈性的、網狀的開放架構。重點布局的項目主要包括以下。

任務集成網絡控制項目2021年4月啟動，旨在通過按需配置網絡之網絡，以及在異構網絡資源間安全分發網絡指控信息，來滿足馬賽克戰的最終愿景：在強對抗、高動態環境中，形成敏捷自修復網絡，以構建跨域殺傷網。

自適應跨域殺傷網項目2018年7月啟動，旨在開發輔助決策軟件，可確定作戰資產能力、分析海量作戰方案、根據人類指揮官決策分配作戰任務，實現以機器的速度提升作戰能力。

系統之系統集成技術與實驗項目2014年4月啟動，旨在開發系統之系統架構來維持在對抗環境下的空中優勢，演示驗證任務系統與架構的快速集成，及其作戰效能與可靠性。

實現人機協同的指揮控制、智能賦能的作戰管理

馬賽克戰關注將人類指揮與機器輔助控制相結合以改善指揮控制能力，運用人工智能以提升作戰管理效率。在指揮控制與作戰管理方面，馬賽克戰主要研究如何破解人機協同難題，最大程度發揮無人系統與人工智能的效能。重點布局的項目主要包括以下。

馬賽克戰尋求在自適應跨域殺傷網中，動態規劃、優化選擇低成本、快反應、高效益的殺傷鏈

用于彈性計劃、戰術與實驗的戰略混沌引擎項目2022年1月啟動，尋求開發可獲得機器生成策略的分析引擎，能夠借助可信仿真環境評估，分析質量應媲美人類的真實戰爭計劃。

支持快速戰術執行的空域全面感知項目2020年4月啟動，尋求為空域用戶和遠程火力之間提供實時低風險沖突消除方法，支持為位于反進入/區域拒止環境的戰術部隊提供支持，以建立彈性空域圖，允許在相同空域以安全高效方式同時遂行遠程火力打擊、有人/無人機部署等任務。

空戰演進項目2019年6月啟動，尋求攻克人機協同空中格斗難題，實現編隊中飛行員指揮控制、無人系統自主交戰。該項目將使人類飛行員負責制定整體交戰策略、選擇目標并確定目標優先次序、決定最佳武器或效應等較高級認知功能；使自主系統負責制定詳細機動和交戰戰術等較低級自主功能。

構建跨域、異構、高速通信鏈路

馬賽克戰關注在需要時將正確的信息傳輸到正確的實體，實現隨時隨地且無縫共享信息，支持獲得相對對手的決策優勢。在通信組網方面，馬賽克戰主要研究如何構建跨域、異構、高速通信鏈路。重點布局的項目主要包括以下。

天基自適應通信節點項目

2021年9月啟動，尋求開發星間光學通信終端，能夠連通采用不同光學星間鏈路的異構衛星星座。該項目是馬賽克戰最終愿景的重要組成部分，可支持構建“衛星互聯網”，有望打造軍民混用衛星星座。

彈性組網分布式馬賽克通信項目2020年6月啟動，尋求基于分布式相干通信技術，開發適于當前戰術無線電作戰波形的收發器貼片，將收發器貼片以空間分布形式組成替代高功率放大器以及大型定向天線的馬賽克天線，實現長距離高定向通信。

面向任務的動態自適應網絡項目2015年10月啟動，旨在開發新型技術，使獨立設計的網絡能夠互操作，并使網絡能在動態射頻環境下根據任務需求實時調整。

開發無人自主、功能解耦、低價可耗的武器裝備

馬賽克戰追求“化整為零”，即將作戰平臺的功能分解，實現要素最小化。在平臺與武器方面，馬賽克戰主要研究如何開發無人自主、功能解耦、低價可耗的武器裝備。重點布局的項目主要包括以下。

遠射項目2021年2月啟動，旨在開發空射無人機，能夠發射多型空對空武器，顯著提升交戰范圍、增加人物效能，并降低有人機的風險。

魔鬼魚項目2019年6月啟動，尋求開發新型長航時、長航程、可攜帶大容量有效載荷的無人潛航器，同時采辦和全壽命周期成本顯著低于目前可攜帶近似容量有效載荷的無人潛航器。由于部署后能夠獨立于載人艦船和港口，新型無人潛航器將使作戰指揮官的能力在不影響當前作戰行動的前提下得以擴大。

黑杰克項目2018年4月啟動，旨在將商業航天低成本思想引入軍用衛星星座，打造可支持指揮控制、情報監視偵察等需求的多功能衛星星座。

解決基礎性問題

在基礎技術方面，馬賽克戰主要研究如何解決實用的戰場智能、快速信息處理、多模態勢感知、高效建模仿真、超敏目標時敏等基礎性問題。重點布局的項目主要包括以下。

實現編組的人工社交智能項目2019年3月啟動，旨在開發人工智能理論和系統，展示促進有效的人機協同所必需的基本機器社交智能。

地理空間云分析項目2017年10月啟動，旨在開發云平臺，用于自動儲存并分析多源地理空間數據，增強戰場態勢感知能力。

遠征城市場景彈性作戰原型試驗臺項目2017年6月啟動，旨在創建并演示驗證工具，支持開發和測試基于動態可組合兵力配置的敏捷遠征城市作戰概念。

關鍵技術梳理

與“預測到一切，必須為所有潛在突發時間做好準備”的“優勢權”不同，馬賽克戰概念的理念是“壓縮時間”，即不論遇到何種突發情況，都能夠快速反應與適應。

彈性組網分布式馬賽克通信項目旨在實現長距離高定向通信

殺傷鏈規劃技術2020年2月，時任DA R PA 戰略技術辦公室主任蒂姆·格雷森在“馬賽克戰實現多域作戰”研討會上表示，“DARPA正投資很多新技術以開發輔助規劃工具，降低作戰人員的工作難度以及作戰行動的復雜性”。馬賽克戰的殺傷鏈規劃技術應可根據作戰目標與戰場態勢，權衡眾多跨域資產的能力優劣勢，動態規劃最優殺傷鏈方案。

典型成果是雷聲公司為自適應跨域殺傷網項目開發的跨域殺傷網實時推理分析軟件。該軟件能夠分析大量行動方案，向指揮官提供行動建議，再根據指揮官的選擇向作戰平臺發送任務信息。

異構系統集成技術2021年8月，時任DARPA戰略技術辦公室主任蒂姆·格雷森表示，實現互操作性應從追求統一轉向擁抱異構，并且互操作性只能事后實現。為實現互操作性而追求統一標準，將產生巨大脆弱性：一是連通各系統所需標準化的工作量巨大，事實上無法完成；二是整個體系實行統一標準，要求部分系統的功能或性能作出妥協，最終得到龐大冗余的折衷解決方案；三是技術的更新迭代迅猛，即使耗費巨大，也可能剛服役就過時。馬賽克戰的異構系統集成技術應能夠不采用通用接口標準，快速連接異構系統，獲得全域互操作性。

典型成果是遠地點研究公司為系統之系統集成技術與實驗項目開發的縫紉機工具鏈。該工具鏈是一種純軟件工具鏈，通過在系統之間自動生成低延遲和高吞吐量的中介軟件，在不需要升級硬件或破壞現有系統軟件的情況下，就可快速集成跨任何領域的異構系統。

安全可靠通信技術2021年1月，蘭德公司發布《分布式殺傷鏈：馬賽克戰從免疫系統和海軍汲取的經驗》報告認為，馬賽克體系成功的關鍵是安全可靠通信。若馬賽克體系不能將威脅的發現、定位與分類信息傳遞給正確的應對單位，則馬賽克戰難以實現。通信對于任何現代軍隊都很重要，但由于分散性質，馬賽克戰更加依賴于安全可靠通信。馬賽克戰的安全可靠通信技術應使跨域、異構系統間實現及時、高速、安全通信，支持從特定傳感器到特定射手的數據傳輸。

典型項目是彈性組網分布式馬賽克通信項目。該項目吸收馬賽克戰的分散思想，探索將分布式收發器貼片組合成馬賽克天線，實現長距離通信的同時，維持高定向性，顯著提升通信隱蔽性，未來可能支持在反進入/區域拒止環境中開展作戰行動。

廣域態勢感知技術馬賽克戰尋求構建基于多傳感器、多智慧控制通信路徑、多射手的多域殺傷網，從中優選殺傷鏈來實現不可預測的打擊。實現廣域態勢感知，是在傳感器端實現馬賽克戰的基礎。

典型項目是支持快速戰術執行的空域全面感知項目。該項目將開發創新性分層傳感器網絡，能夠在反進入/區域拒止環境下探測并跟蹤飛機、武器與地面設施。

空戰演進項目

分布式計算技術2021年1月，時任DARPA戰略技術辦公室主任蒂姆·格雷森表示，馬賽克戰不會將數據回傳到大型共享數據中心進行處理，而是采用高度分布式的方法，在位于戰場前線的本地節點上直接處理。馬賽克戰的分布式計算技術，應能調動戰術邊緣的分布式資產，執行復雜計算任務。

典型項目是分散計算項目。該項目將開發分布式態勢感知計算與組網通信技術。根據DARPA預算文件顯示，該項目計劃將分布式計算網絡的節點數量增加至數千個。

人工智能技術2021年10月，時任DARPA戰略技術辦公室主任蒂姆·格雷森表示，人工智能在戰爭中的首要價值是管理復雜性，將通過控制作戰資產、提供輔助決策，實現人機共生。馬賽克戰的人工智能技術應直接面向作戰，幫助人類解決態勢感知、指揮控制、作戰計劃、打擊評估等問題。

典型項目是空戰演進項目。空戰演進項目的真正意圖是探索建立人類對人工智能的信任，使人工智能與人類高效合作。

自主系統技術無人自主系統不受人的生理限制，可在各個作戰域持久行動，大量部署時，成為作戰網絡中隨時可用的節點，顯著提升體系穩健性，促成殺傷鏈向殺傷網的發展。若將攜帶各類載荷、具備不同功能的無人自主系統廣泛運用到馬賽克戰，將大幅提升目標發現、定位、跟蹤、評估的速度和效率。

典型項目是琵琶魚項目。該項目將開發能夠在深海航行的自主機器人，考察廣闊的水下區域，并操縱感興趣的人造物體，未來可能提升水下作戰能力。

協同作戰技術2019年9月，米切爾航空航天研究所發布《恢復美國的軍事競爭力：馬賽克戰》報告認為，在馬賽克戰概念中，作戰平臺的功能將被分解，實現要素最小化，并在殺傷網中創建各種協作節點。馬賽克戰將大量運用自主系統開展協同作戰，發揮遠大于單個系統的作戰效能。

遠射項目旨在開發空射無人機，能夠發射多型空對空武器

美軍第96測試中隊使用F-16戰斗機進行金帳汗國智能炸彈測試

典型項目是金帳汗國項目。2019年6月，美空軍宣布灰狼項目將在完成第一階段后被取消。美空軍會將灰狼項目的經費用于金帳汗國項目，旨在使小直徑炸彈、微型空射誘餌彈、聯合防區外空地導彈等彈藥能夠實現協同蜂群式作戰。2021年5月，該項目開展第3輪多彈協同作戰實驗，6枚協同小直徑炸彈組建通信鏈路，根據地面站信息更新目標優先級，完成多打一、多打多等打擊任務。

快速制造技術2021年1月，蘭德公司發布《分布式殺傷鏈：馬賽克戰從免疫系統和海軍汲取的經驗》報告認為，由于馬賽克戰依賴于大規模小型平臺，為快速應對各種潛在威脅，馬賽克戰需要預先部署大規模部隊、快速動員并部署后備部隊，或者設置分布式快速生產設施。馬賽克戰的快速制造技術應能適應高端戰爭的作戰節奏。

典型項目是無縫殼體項目。該項目計劃建造大型3D打印設備，能夠打印最大尺寸達9.1米×6.1米×3.7米的地面車輛金屬零件。該項目如獲成功，可快速制造用于地面車輛的大型金屬零件。

建模仿真技術2021年1月，蘭德公司發布《可快速分散、組合且異構兵力的建模：基于主體的模型對馬賽克戰的啟示》報告認為，馬賽克戰體系的復雜、動態、自適應屬性導致難以預先確定馬賽克體系面臨的威脅場景、無法窮盡所有可能方案，進而難以驗證該概念的可行性。為研究馬賽克戰，需要發展適于大規模軍事行動的建模仿真技術。

典型項目是遠征城市場景作戰原型試驗臺項目。旨在創建并演示驗證工具，支持開發和測試基于動態可組合兵力配置的敏捷遠征城市作戰概念。2021年6月，DARPA透露，該項目已經在美海軍陸戰隊列尊營成功完成最終演示驗證，將轉移給位于匡蒂科的海軍陸戰隊作戰實驗室。

結語

馬賽克戰需要眾多最先進的關鍵技術支撐。DARPA正瞄準馬賽克戰潛在作戰場景，布局體系架構、指揮控制與作戰管理、通信組網、平臺與武器、基礎技術等5個方面技術項目，全鏈條發展殺傷鏈規劃、異構系統集成、安全可靠通信、廣域態勢感知、分布式計算、人工智能、自主系統、協同作戰、快速制造、建模仿真等技術，推動馬賽克戰設想成為現實。