馬賽克戰著眼大國競爭,意圖在與勢均力敵對手的軍事衝突中佔據優勢。2017年以來,特朗普政府相繼推出《國家安全戰略》《國防戰略》《國家軍事戰略》,視中國、俄羅斯為首要戰略威脅。馬賽克戰等新作戰概念均以此對標,具有極強的針對性。
以無人系統為基本單元的馬賽克戰
馬賽克戰概念最早於2017年8月由美國防高階研究計劃局(DARPA)下屬的戰略技術辦公室(STO)提出。根據STO的構想,利用相對較低成本、較低複雜度的感測器、多域指揮與控制節點、有人/無人系統等,根據威脅情況、戰場情況和作戰需求,以自協調、自適應的方式,快速構建作戰體系;若該體系的部分被摧毀,可自動響應、動態重組,仍能滿足作戰需求。
馬賽克戰採用小型、無人、分散的兵力編組,可根據任務動態重組。上圖:對分散的部隊實施集中指揮和控制。下圖:在通訊降級或失效情況下,基於智慧化指揮控制進行作戰籌劃,實施任務式指揮
2019年年9月,DARPA釋出了其委託米切爾航空航天研究所撰寫的研究報告《恢復美國的軍事競爭力:馬賽克戰》。報告認為,為貫徹美國《國防戰略》從反恐迴歸大國競爭,應以馬賽克戰作戰概念為牽引和指導,重建力量體系和創新作戰方式。
馬賽克戰概念的出發點,首先是應對中國的軍事挑戰。美軍認為,中國不斷推進新軍事變革,奉行體系作戰理念,構建反進入/區域拒止(A2/AD)體系,將美軍資訊系統作為首要打擊目標,透過干擾資訊流、癱瘓指揮與控制網路、摧毀資訊節點,達成致盲、致癱、致毀美軍作戰體系的目的。
馬賽克戰基於美軍對其當前作戰體系存在問題的審視。美軍認為,由於長期處在反恐戰爭的寬鬆作戰環境,進行高階戰爭的能力已嚴重下降。全球化和資訊化加速軍事科技擴散,商業化又使其更易獲取、成本更低,導致美國長期以來佔據的不對稱軍事優勢,如衛星、隱身飛機、精確制導武器、資訊電子系統等,作戰能力和威懾價值都在大幅下降。以高效能、多用途作戰平臺為核心構建的作戰體系難以滿足對關鍵作戰能力的需求。這些平臺,如航母、預警機、轟炸機、加油機等,數量少、造價高、戰損承受力差、生產週期長、戰時補充慢、戰場生存力差。武器裝備的研發週期快速增長與作戰節奏的迅速加快之間的矛盾日益突出。新型主戰武器系統的研發週期長,部署速度慢,且作戰體系架構相對固化,適應性差。
馬賽克戰透過人工指揮和智慧控制來加速決策
概念的核心要義是依託無人系統構建殺傷網
馬賽克戰概念的核心思想可概括為:無人、低成本、快速、致命、靈活、可重組。根據馬賽克戰構想,小型無人系統透過創造性和持續演變的組合,根據變化的戰場條件,利用臨機出現的漏洞,快速組建人機協同團隊,在對敵實施全位、多向進攻時,能夠製造出一系列困境,使得敵方防禦系統飽和、決策系統崩潰。
相比傳統的以作戰任務為牽引構建的作戰體系,馬賽克戰作戰體系在靈活性、適應性、低成本、魯棒性等方面,具有不對稱優勢。馬賽克戰概念借鑑搭積木、構拼圖的理念,將作戰平臺的功能分解到更多數量、單一功能的節點,大量功能節點構建作戰體系。若干個節點失效或缺失,作戰體系可自適應重組。
以“殺傷網”取代“殺傷鏈”。相互協作的功能節點組建殺傷網,部分節點失能失效不會影響殺傷網的整體運轉。與線性結構的殺傷鏈相比,殺傷鏈的任一個環節被毀或失效,都可導致整個作戰鏈條失效,而網狀結構的殺傷網具有更高的彈性、冗餘度和生存力,更適合強對抗的戰場環境。
以分散式作戰管理取代集中式指揮控制。正是由於無人系統成為主戰力量,馬賽克戰得以採用適應性更強的兵力編組和指揮控制方式。馬賽克戰基於分散式態勢感知,藉助智慧化輔助決策工具,自適應制定任務規劃,動態重組作戰兵力。這種分散式作戰管理,感知更細、響應更快、決策更準、更適合快節奏的作戰條件。比較而言,現行的集中式指揮控制體制,指揮鏈條過長,層級多,主要依靠人工決策,響應速度慢,OODA迴圈運轉速度難以提高,且誤差大、易犯錯,少數關鍵重要的指揮控制節點失效,即可造成指揮體系失靈。
馬賽克戰兵棋推演採用的組織流程
以無人系統為主要兵力對概念進行兵棋驗證
自2017年以來,STO與美國智庫——戰略預算與評估中心(CSBA)、美海軍陸戰隊大學、美陸軍預備役第75創新司令部合作,進行了系列兵棋推演,對馬賽克戰概念進行了驗證。下面介紹其中的海上作戰、聯合作戰、城市作戰等3個典型場景的兵棋推演。這些推演的主要特徵,是綜合使用低成本的無人機蜂群、電子戰和網路戰,實現多域作戰。
美軍聯合特遣部隊為藍軍,對抗具備強大精確打擊和A2/AD能力的紅軍。藍軍馬賽克戰部隊大量使用無人系統,採用人機協同作戰。藍軍基層作戰單元使用四旋翼無人機編組,與支援火力整合,構建殺傷網。藍軍使用智慧指揮控制和任務規劃系統來管理其殺傷網,以及後勤保障、人員調配、情報分析、作戰規劃、決策支援、火力分配、空域管理等。推演表明,藍方可更高效、及時地抓住戰機,找到突破口,打破紅方防禦,可實施更大規模和次數的攻擊,產生更多的作戰效果。
藍方為美海軍陸戰隊的一個營級登陸部隊,50%兵力為無人系統,包括無人車輛、無人機群等。紅方為具備偵察、火炮和空中力量的一個摩托化步兵旅。紅藍雙方兵力數量比超過5比1。藍方使用無人機群實施武裝偵察,並利用偵察型、電子戰型和打擊型無人機組成小型叢集,對紅方目標實施週期性攻擊,削弱紅方作戰能力,破壞其作戰節奏。推演結果表明,紅方損失了其關鍵作戰系統,紅方編隊被瓦解成更小規模且相互隔離的部隊,最終被藍方透過兵力機動和火力打擊予以消滅。
推演基於馬賽克戰任務規劃工具,模擬強電磁對抗環境下的未來城市作戰,目的是研究在城市這類多域作戰環境下如何使用無人系統實施馬賽克戰。推演表明,大量使用無人系統的獲勝一方,更能適應強電磁訊號的城市作戰,作戰節奏更快,並能使敵方陷入混亂。獲勝一方往往是沿多個軸線進行機動,可同時奪取多個次要目標。相比傳統部隊,馬賽克戰部隊的作戰能力極大增強並可擴充套件。例如,使用多種無人系統偽裝成重要部隊和高價值作戰資產,也可用於執行通訊中繼、干擾或打擊任務。
強力佈局無人系統專案研發以推進概念落地
自2017年馬賽克戰概念提出,DARPA在不斷完善概念的同時,也有針對性地圍繞概念進行了專案安排,以推進專案加速落地。在2020財年的DARPA預算中,馬賽克戰相關專案共32個,佔DARPA在研專案總數的21%,經費佔比更高達35%。
DARPA開展的馬賽克戰相關專案
一方面,馬賽克戰體系架構可基於DARPA已有成果,如體系綜合技術與試驗(SoSITE)、拒止環境下協同作戰(CODE)等。另一方面,為推進概念研發,DARPA還啟動了新專案,包括自適應殺傷網(ACK)、分解/重構(Decomp/Recomp)專案等。2018年7月釋出的ACK專案,旨在發展馬賽克戰的決策支援工具,實現動態、自適應地構建和重組殺傷網。2020財年開展的Decomp/Recomp專案,旨在透過作戰體系的動態構建和調整,從而快速建立新的作戰能力。
在指揮控制/作戰管理方面,突出以無人系統為主要物件。該方面聚焦控制演算法、決策輔助以及人機互動技術,形成綜合的分散式指控管理能力。前期成果包括:分散式作戰管理(DBM)、進攻型使能叢集戰術(OFFSET)等專案。此外,2019年5月啟動空戰演進(ACE)專案,旨在透過研發空中視距內(WVR)自主機動能力,提高人機協同中的自主能力和指控互動信任水平。
通訊網路是馬賽克戰的關鍵支撐。DARPA已有通訊組網專案包括:滿足任務最最佳化的動態適應網路(DyNAMO)、對抗環境下的通訊(C2E)等。新啟動專案包括保護前線通訊(PFC)、基於資訊的多元馬賽克(IBM2)等。2020財年預算中的IBM2專案,基於滿足任務最最佳化的動態適應網路(DyNAMO)專案成果,旨在發展網路和資料管理工具,用於自動建立跨域網路和管理資訊流,以支援動態自適應組網。
其中,無人系統自主協同及回收技術,可為實施馬賽克戰提供所需的低成本平臺,以實施分散式作戰和叢集作戰,增強任務適應性,同時降低作戰成本。已開展專案包括:小精靈(Gremlins)、深海有效載荷(UFP)等,新專案包括垂釣者(Angler)等。
運用無人機群實施馬賽克戰的典型作戰場景
以打擊海上目標為例,設計一個馬賽克戰場景,幫助加深對概念的理解。
作戰目的:藍方打擊紅方海上防空反導體系的關鍵節點,使其失能失效,退出戰場。兵力對比:藍方,有低軌偵察衛星星座,1架E-2D艦載預警機,2架F-35C艦載預警機(每架配置無人僚機8架),1架C-130運輸機(攜小精靈無人機40架)。無人僚機和小精靈無人機有ISR、電子戰、打擊、武庫機、誘餌等多種型號,採用“雲—網—端”架構構建馬賽克作戰體系。紅方,2艘防空型導彈驅逐艦,裝備有綜合作戰系統,中近程防空導彈(射程分別為120千米和30千米),艦載鐳射和高能微波武器系統各1座,100毫米主炮1座,近防炮4座,電子干擾裝置1套。作戰區域:遠離大陸的開闊海域。
交戰過程分5個階段。
藍方低軌衛星,透過電子偵察和SAR偵察,發現紅方2艘導彈驅逐艦,經中繼衛星,通報作戰指揮中心。藍方航母起飛1架E-2D預警機偵察確認。藍方起飛2架F-35C戰鬥機,攜各型無人僚機共16架,實施抵近偵察。E-2D艦載預警機充當戰場指揮控制樞紐。F-35C實施有/無人協同作戰。在F-35C指揮下,無人僚機組網,前出偵察。無人僚機將SAR、光電偵察資訊透過機載資料鏈發至F-35C,由F-35C發至E-2D,進一步至作戰指揮中心。作戰指揮中心釋出作戰命令,並令起飛1架C-130運輸機,攜小精靈無人機共40架,前往支援。紅方尚未發現藍方兵力動向和作戰企圖。
第一階段:全域感知,發現紅方海上目標
E-2D保持戰場排程和指揮。2架F-35C指揮16架無人僚機,保持編隊飛行,飛越弱對抗區,對紅方導彈驅逐艦跟蹤監視。C-130釋放小精靈無人機40架,組成無人蜂群,飛越弱對抗區。C-130待機,準備回收小精靈無人機。紅方對空偵察預警雷達發現無人僚機。
第二階段:佔據陣位,有無人系統展開
構建馬賽克戰術網路,各型小精靈無人機和無人僚機為主戰力量介入作戰網路,構建動態、可重組、自適應的馬賽克戰體系。紅藍雙方均以明確對方意圖,實施偵察與反偵察。紅方與藍方前沿無人機開展電子對抗。
第三階段:無人主戰,構建馬賽克戰體系
藍方協同調配各型無人機,發起攻擊。紅方2艘導彈驅逐艦自行抗擊空中來襲,相互之間沒有協同。藍方打擊型小精靈無人機和武庫機型無人僚機,根據紅方防禦態勢,動態編組和重組隊形,並造成紅方兩艘驅逐艦輕微受損。紅方使用中遠端導彈、近防系統、電子對抗等組織防禦。藍方的分散編組、叢集作戰,使得紅方的偵察和火力通道飽和,難以應對紅方進攻。
第四階段:動態重組,執行馬賽克殺傷網
藍方各型小精靈無人機和無人僚機被擊落共計8架。馬賽克戰體系迅速重組,整體作戰能力未減,對紅方攻擊勢頭不減。紅方2艘導彈驅逐艦的對空雷達、導彈發射裝置、鐳射和高能微波武器系統等艦面防禦系統被毀。因防禦能力基本喪失,紅方2艘導彈驅逐艦撤離戰場。藍方無人僚機撤離,小精靈無人機回收。
第五階段:協同交戰,依靠決策優勢制勝
作戰場景分析表明,實施馬賽克戰,將原由單一、多用途平臺具備的作戰能力,分配到造價相對較低、功能相對單一、大量的無人系統上,自主協同、叢集作戰,可大幅增加敵方感知和決策難度,顯著提升突防機率和打擊效能。
(完)