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「殺傷網」是張什麽樣的網——對美軍「殺傷網」概念的認識與解析

2024-01-27軍事

來源:解放軍報·中國軍號

編者按

「殺傷網」(Kill Web),近年來逐漸成為美軍推進作戰方式變革的主要焦點。美軍認為,「殺傷網」旨在連線戰場上的傳感器、武器平台及指揮控制節點,以多域聚合、跨域協同的方式創造敏捷且自適應的作戰體系,對對手目標進行即時高效殺傷。「殺傷網」概念的提出和發展,反映了美軍聯合作戰在資訊化、智慧化條件下的階段性躍升,展現出智慧化戰爭設計的某種雛形,值得關註研究。

●緣何而生——

「殺傷網」的概念起源

傳統上,美軍各軍種習慣於獨立發展陸、海、空等作戰域的殺傷鏈。在阿富汗戰爭與伊拉克戰爭中,這些殺傷鏈用以對付弱小對手,顯示出較好的作戰效果。然而,在美國結束所謂「反恐戰爭」轉向大國競爭之後,面臨與同等實力對手作戰,美軍認為其傳統殺傷鏈雖仍有效,卻存在兩個致命弱點:第一,當前美軍開發的陸海空殺傷鏈過於依賴多功能大型作戰平台,這類平台易被對手作為關鍵節點實施體系破擊;第二,美軍大部份殺傷鏈是線性和固定搭配的,在發現、定位、跟蹤、瞄準、交戰、評估的每一環節,都可能被對手針對性阻斷,造成殺傷鏈失能與失效。

為在對抗中占據優勢,美軍於2018年提出「殺傷網」概念。該概念的基本思路是:改變美軍現有殺傷鏈構建的單域內容,連線跨域可組合的多域作戰節點,串珠成鏈、聚鏈成網,創造靈活多變的聯合全域作戰力量體系,以體系的復雜性與適應力作為武器,形成對未來高端對手的制勝優勢。具體而言,從概念的實作途徑上考慮,旨在透過功能解耦將各作戰域的大平台分解成小平台,利用智慧演算法控制跨域作戰平台之間的動態協作與匹配,使殺傷鏈的構建從固定形態升級到可變形態,殺傷鏈的執行從單一路徑轉換為網狀多路徑,由此建立一個韌性抗毀的智慧化「殺傷網」。

透過現象看本質,美軍「殺傷網」其實是一種智慧化指揮控制理念,其反映了聯合作戰由部隊級聯合向平台級「鏈」合的轉變,是跨域協同由粗粒度任務配合向細粒度功能耦合的發展。從美軍對「殺傷網」的諸多闡述來看,其內涵要義有四個方面:一是指揮控制框架,即「殺傷網」是實施多域聯合作戰的分散控制框架;二是跨域戰鬥管理,即「殺傷網」是陸海空天網電各域作戰能力與效果的集合,運用「殺傷網」須靈活組合跨域力量;三是「去中心化」,意為「殺傷網」無固定中心,其基本執行方式是分布式;四是最優殺傷,是指「殺傷網」依靠人工智慧演算法,尋求對目標的最優策略殺傷。總的來看,可將「殺傷網」界定為一種新型多域聯合作戰體系,其基於智慧化跨域戰鬥管理,動態連結各域作戰資源,組合形成最優殺傷鏈,對目標進行分布式殺傷。

●有何不同——

「殺傷網」的主要特征與關鍵指標

相比以往單一、固定的殺傷鏈,「殺傷網」具備五個明顯特征:一是動態。「殺傷網」的結構是動態、不斷變化的,作戰節點可隨時接入與結束,這一特征既增加了己方作戰體系的復雜性,同時也降低了己方作戰行動的可預測性。二是多維。「殺傷網」是陸、海、空、天、網、電多維能力的智慧組合,可變換出立體多域的作戰能力,具有更強的作戰適應力與靈活性。三是協同。「殺傷網」中的節點可跨域協同,以A「看」B「打」、甲「控」乙「評」的方式進行深度聯合。四是尋優。對特定目標,「殺傷網」可形成若幹不同的殺傷鏈,為尋求最佳殺傷效果,「殺傷網」能夠基於智慧決策演算法,從所有可行組合中挑選針對目標的最優殺傷鏈。五是韌性。「殺傷網」的形態是多路徑、多方向、可延伸的,一個「發現」節點失效可選擇另一個同類節點,一個「交戰」節點被毀可快速切換到另一個打擊平台,在面對對手打擊時具有更強的抗毀頑存特性。

美軍認為,在具體設計「殺傷網」時,通常按五個主要的戰技指標來預先評估作戰要求:一是規模。是指「殺傷網」的節點數量,包含偵察、指揮控制、打擊等各類作戰資源的總和。依據梅特卡夫定律,網路的價值與網路節點數的平方成正比,這一定律對「殺傷網」而言同樣適用。二是範圍。是指「殺傷網」覆蓋的戰場區域大小,決定因素包括武器射程、數量及通訊距離。武器射程越遠,「殺傷網」範圍越大;武器數量越多,「殺傷網」分布越廣;通訊距離越遠,「殺傷網」作用區域也越大。三是殺傷速度。是指「殺傷網」閉合殺傷鏈的平均時間,決定因素包括物理速度、資訊速度和決策速度。物理速度如戰機航速、彈藥飛行速度等;資訊速度如情報處理速度、通訊數據鏈傳輸速度等;決策速度則主要指作戰籌劃與任務規劃速度。四是並列響應能力。是指「殺傷網」對多目標進行同時殺傷的能力,決定因素包括節點數量及節點多工處理能力。節點數越多,再加上單個節點可同時執行多項作戰任務,則「殺傷網」能並列生成的殺傷鏈數量就越多,並列響應能力也就越強。五是韌性抗毀能力。是指「殺傷網」受攻擊時保持完整性和有效性的能力,決定因素包括節點抗打擊能力、通訊網路彈性以及「殺傷網」自身結構的冗余度等。為增強「殺傷網」的生存能力,通常會提高節點的機動性、隱蔽性,采用低截獲機率/低檢測機率通訊,同分時散部署各域平台以增加作戰體系的抗毀性。

●靠何支撐——

「殺傷網」的關鍵要素

以系統論而言,「殺傷網」是一種典型的復雜自適應系統,即「殺傷網」的運轉基於動態的互動網路,而非單個靜態實體的簡單聚合。「殺傷網」的復雜性體現在無固定中心、分散指揮下的多域自主聯合及智慧跨域協同,而適應力則表現為能夠適應不斷變化的作戰環境,依靠自組織的感知、決策與行動,提高自身智慧化作戰體系的作戰能力與生存能力。因此,從這一角度來看,支撐「殺傷網」系統運轉的關鍵要素是人工智慧,進一步而言就是由人工智慧賦能的智慧感知網路、智慧通訊網路以及智慧決策演算法。近年來,美軍為構建聯合全域「殺傷網」,著力發展研究上述三大關鍵要素,在陸軍「會聚工程」、海軍「超越計劃」以及空軍「先進戰鬥管理系統」中進行頻繁的作戰實驗和實兵演練。

邊緣計算、智慧融合的感知網路。感知是啟動「殺傷網」運轉的前提,與單一殺傷鏈不同,「殺傷網」的感知是聯合、全域、多維資訊共享互補的深度態勢感知。為達成對目標即時發現、即時辨識的戰場「先見」優勢,美軍近年大量部署具有邊緣計算能力的陸、海、空、天智慧傳感裝置,基於AI模型線上監測與智慧辨識目標威脅。以帕蘭提爾公司「元星座」系統為例,其整合有大量AI遙感監測模型,可根據指揮員需求將AI模型秒級推播到衛星上,對相關戰場進行監視感知,智慧辨識目標並即時推播告警。此外,為實作「牽一發而全網知」的全域態勢共享,美軍也廣泛采用物聯網智聯理念,結合資料倉儲、「數據湖」等技術建設「戰術邊緣雲」,利用數據編織和智慧路由技術,使數據跨軍種、跨作戰域智慧流動,在需要的時間將需要的數據發送到指揮員需要的位置。

跨域通聯、認知通訊的指揮網路。通訊是維持「殺傷網」運轉的基礎,聯合全域「殺傷網」對指揮通訊提出了更高要求。一是跨域作戰系統通聯。即利用通訊協定轉譯與轉換技術,連線陸海空異構作戰系統與平台。美國國防部高等研究計劃署(DARPA)近年推出「縫紉針」計畫,在不升級系統、不修改硬體、不使用通用介面的情況下,能使新舊作戰裝備、跨域作戰平台快速通聯與共享數據,實作「殺傷網」節點靈活搭配的可組合性。二是跨平台數據格式轉換。即制定統一的戰場時空基準和數據標準,使目標指示資訊、作戰指令等標準化和格式化,實作跨平台的數據可理解和快處理。三是戰場認知通訊。即基於大數據、軟體無線電及人工智慧與機器學習技術,開發智慧通訊系統,自主學習感知電磁環境,自主決策調整訊號波形,實作抗幹擾、不間斷的戰場認知通訊。

快速決策、敏捷指揮的智慧演算法。演算法是控制「殺傷網」運轉的關鍵,智慧演算法可對「殺傷網」感知、決策、行動各個要素賦能增效。美陸軍「會聚工程」多次舉行聯合「殺傷網」作戰演練,先後開發了「造雨者演算法」自適應傳輸跨域數據,「普羅米修斯演算法」智慧辨識目標威脅,「最佳化多域作戰響應的火力同步演算法」智慧匹配武器與目標,「同步高作戰節奏瞄準演算法」智慧協同火力打擊。由此可知,智慧演算法是「殺傷網」的關鍵戰力,智慧演算法的好壞決定了「殺傷網」作戰效能的優劣。構建「殺傷網」須以軍事智慧賦能作戰指揮、實作全域最優殺傷為目標,發展可智慧辨識威脅、智慧排程作戰資源、智慧求解「目標—傳感器—武器」最佳化組合的殺傷鏈智慧優選演算法,支撐戰場快速感知、指揮員快速決策、火力快速打擊,實作從傳感器到作戰人員的殺傷鏈快速閉合。

(解放軍報·中國軍號出品)