马赛克作战概念对未来火力杀伤控制技术的挑战
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不管战争形态如何变化,火力控制系统始终围绕“缩短击杀链时间”及“先敌开火、精确毁伤”的规律而演进。捅破火力控制技术创新的天花板必须多学科交叉融合。
为了在竞争对手中保持优势地位,美国高级计划研究局(DARPA)提出赢得未来冲突的新概念——“马赛克战”,期望通过先进的技术手段,在网络环境下,实现多域、多武器系统平台的实时灵活组合,产生一系列非线性作战效果,最终形成基于效果的智能“杀伤网”。
“马赛克战”的喻意来自艺术家创建马赛克艺术品的过程,它基于一种技术愿景,是利用动态、协调和高度自主的力量组建的全新系统;它是一种战术,使多类系统间能简单灵活的协同。从本质上来论,它是以网络环境为基础,以相关传感器、武器平台和指挥控制节点实时共享目标情报为核心,把传感器和数据网络结合起来,克服单个系统的局限性并实现协同攻击;使用智能算法支持辅助决策,拓展现实的交战规则,为每个参战的节点产生相应的攻击建议,使分散的战争资源具有协同指挥控制的能力,使战术火力打击能力得到大幅提升。
战争的本质是消灭敌人,保存自己。无论战争形态如何变化,其本质是永远不变的铁律。火力控制系统是杀伤敌人、保持自己的利剑。杀伤是火力控制的终结目标,也是敌我双方力量对抗的集中体现。不同的时代有不同的火力控制系统与之相适应。火力控制技术发展的演进路线如图1所示,机械化战争是“以平台为中心”的自成一体的独立火力打击;信息化战争是“以网络为中心”的火力杀伤链打击;智能化战争是“以决策为中心”的火力杀伤网打击。
然而,基于“马赛克战”的火力控制,要求对多个非配属的战争资产(传感器、武器、指挥控制系统、作战平台)和其他为火力杀伤提供支援的资产(通信设施、计算机/信息处理系统)参与和支撑对敌方目标的战术攻击。资源管理将采用综合考虑任务节点作战需求的最优化的部署方案,使分散部署的各武器单元能产生统一的火力攻击效果。这种新型的作战概念对资源体系封闭的火力指挥控制提出了挑战,面对武器平台、火力资源分散配置的体系,需深入研究如何构建自适应管理和指挥控制的架构?如何能以足够快的速度和足够高的精度接收大量信息以实现快速决策、先敌开火?
图1 火力控制技术发展的演进路线图
“马赛克战”概念的核心是构建将“网络中心战”与多域(跨域)分散配置的传感器、武器平台和数据链融为一体的架构,实现一体化、自动化、智能化的指挥-控制-管理,克服独立系统的局限性;实现协同攻击,从分散部置的火力单元序列中选择最佳的火力单元,提高杀伤/拦截目标的概率并节约武器资源。因此,基于自适应杀伤网(如图2所示)能力的“马赛克战”,其火力控制应该至少具有以下特点:
(1)能从分布式配置的武器序列中选择最佳的射击武器;
(2)能选择最佳部署位置的武器平台来提高作战毁伤/拦截概率;
(3)能选择最佳的火力单元以减少射弹数量,节约武器弹药,提高资源利用率;
(4)能通过空天信息资源远距离对目标进行感知、定位和跟踪,尽早做出“打谁?谁打?如何打?”的决策;
(5)能摆脱本地传感器/武器平台配置的局限性,协同共享交战控制;
(6)能为制导中继和目标指示提供火力平台(战车、战机、战舰)外的攻击支援;
(7)能使基于“马赛克战”概念创新设计的未来火力控制系统具有复杂威胁环境下的防御能力(如蜂群、有人/无人协同等新质力量)。
图2 线性杀伤链与自适应杀伤网示意图
“马赛克作战”是一种全新概念,需要深厚的技术底蕴支持, 须通过采用高弹性、有冗余路由的网络来获得多条杀伤路径, 才能使整个系统更具生存性。通过将鲁棒性、高性能的系统特性与体积更小、成本更低、数量更多的部队元素所提供的灵活性结合起来, 才能确保这些部队元素可以重组成不同的配置。当这些小元素组合成一支“马赛克部队”时, 就像搭乐高积木一样,通过创建能够有效针对对手系统的软件包和杀伤链,支撑完成“观察-判断-决策-执行”过程(OODA环)。
但实现以上概念绝非易事。信息网络和数据链将是“马赛克系统”实现的技术基础,武器系统与平台功能分解优化是“马赛克系统”采办决策的关键。DARPA正在追求实现“马赛克战”所需的技术,例如,“复杂适应性系统组合与设计环境”(CASCADE)项目可解决新系统与现有系统之间的按需组合;“体系集成技术与实验”(SoSITE)项目旨在构建不同系统之间的集成协同;“对抗环境下的弹性同步规划和评估”(RSPACE)项目和“分布式作战管理”(DBM)旨在解决多域指挥控制;“对抗环境下的通信”(C2E)及“任务优化动态适应网络”(DyNAMO)项目则侧重无中心化、自适应通信网络。这方面的动态需要引起我们的高度重视。
尽管“马赛克战”目前只是概念,其技术支持和体系结构的实现还存在困难,但其作战样式演变、体系架构构建、关键技术发展等,为构建未来自适应的指挥信息体系提供了参考,值得我们深入关注和研究思考。特别是根据“马赛克兵力”组件之间的属性、架构和功能关系,通过智能化的信息网络,可以合理分解杀伤链,优化分散火力杀伤控制系统的功能。以通信网络与指挥控制的一体化研究为先导,以人工智能和自主化发展为重点,攻克随机动态自组织网络技术、大规模(扁平)自组网技术将成为核心关键。
总而言之,不管战争方式如何变化,火力控制系统始终围绕“缩短击杀链时间”及“先敌开火、精确毁伤”的规律而演进。捅破火力控制技术创新的天花板必须多学科交叉融合。
秦继荣
中国指挥与控制学会副理事长兼秘书长,《指挥与控制学报》和《中国指挥与控制学会通讯》执行主编,首批国防科技工业“511人才工程”学术带头人,2013年度“何梁何利基金科学与技术创新奖”获得者。在国防科研一线工作30 多年,致力于我国陆用机动平台火力控制技术及系统的自主研发和指挥控制学科建设研究,为我国陆战机动突击作战自动化火力指挥与控制系统的跨代发展做出了突出贡献,是我国装甲战车(主战坦克、步兵战车、两栖突击车)现代火控系统的开拓者、工程实践者,是“指挥与控制系统工程”学科主要创建人。
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