“杀伤网”是张什么样的网

军事 2024-01-25 08:38:35
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本文转自:解放军报

“杀伤网”是张什么样的网

——对美军“杀伤网”概念的认识与解析

■黎松 刘飞

编者按

“杀伤网”(Kill Web),近年来逐渐成为美军推进作战方式变革的主要焦点。美军认为,“杀伤网”旨在连接战场上的传感器、武器平台及指挥控制节点,以多域聚合、跨域协同的方式创造敏捷且自适应的作战体系,对对手目标进行即时高效杀伤。“杀伤网”概念的提出和发展,反映了美军联合作战在信息化、智能化条件下的阶段性跃升,展现出智能化战争设计的某种雏形,值得关注研究。

●缘何而生——

“杀伤网”的概念起源

传统上,美军各军种习惯于独立发展陆、海、空等作战域的杀伤链。在阿富汗战争与伊拉克战争中,这些杀伤链用以对付弱小对手,显示出较好的作战效果。然而,在美国结束所谓“反恐战争”转向大国竞争之后,面临与同等实力对手作战,美军认为其传统杀伤链虽仍有效,却存在两个致命弱点:第一,当前美军开发的陆海空杀伤链过于依赖多功能大型作战平台,这类平台易被对手作为关键节点实施体系破击;第二,美军大部分杀伤链是线性和固定搭配的,在发现、定位、跟踪、瞄准、交战、评估的每一环节,都可能被对手针对性阻断,造成杀伤链失能与失效。

为在对抗中占据优势,美军于2018年提出“杀伤网”概念。该概念的基本思路是:改变美军现有杀伤链构建的单域属性,连接跨域可组合的多域作战节点,串珠成链、聚链成网,创造灵活多变的联合全域作战力量体系,以体系的复杂性与适应性作为武器,形成对未来高端对手的制胜优势。具体而言,从概念的实现途径上考虑,旨在通过功能解耦将各作战域的大平台分解成小平台,利用智能算法控制跨域作战平台之间的动态协作与匹配,使杀伤链的构建从固定形态升级到可变形态,杀伤链的执行从单一路径转换为网状多路径,由此建立一个韧性抗毁的智能化“杀伤网”。

透过现象看本质,美军“杀伤网”其实是一种智能化指挥控制理念,其反映了联合作战由部队级联合向平台级“链”合的转变,是跨域协同由粗粒度任务配合向细粒度功能耦合的发展。从美军对“杀伤网”的诸多阐述来看,其内涵要义有四个方面:一是指挥控制框架,即“杀伤网”是实施多域联合作战的分散控制框架;二是跨域战斗管理,即“杀伤网”是陆海空天网电各域作战能力与效果的集合,运用“杀伤网”须灵活组合跨域力量;三是“去中心化”,意为“杀伤网”无固定中心,其基本运行方式是分布式;四是最优杀伤,是指“杀伤网”依靠人工智能算法,寻求对目标的最优策略杀伤。总的来看,可将“杀伤网”界定为一种新型多域联合作战体系,其基于智能化跨域战斗管理,动态链接各域作战资源,组合形成最优杀伤链,对目标进行分布式杀伤。

●有何不同——

“杀伤网”的主要特征与关键指标

相比以往单一、固定的杀伤链,“杀伤网”具备五个明显特征:一是动态。“杀伤网”的结构是动态、不断变化的,作战节点可随时接入与退出,这一特征既增加了己方作战体系的复杂性,同时也降低了己方作战行动的可预测性。二是多维。“杀伤网”是陆、海、空、天、网、电多维能力的智能组合,可变换出立体多域的作战能力,具有更强的作战适应性与灵活性。三是协同。“杀伤网”中的节点可跨域协同,以A“看”B“打”、甲“控”乙“评”的方式进行深度联合。四是寻优。对特定目标,“杀伤网”可形成若干不同的杀伤链,为寻求最佳杀伤效果,“杀伤网”能够基于智能决策算法,从所有可行组合中挑选针对目标的最优杀伤链。五是韧性。“杀伤网”的形态是多路径、多方向、可扩展的,一个“发现”节点失效可选择另一个同类节点,一个“交战”节点被毁可快速切换到另一个打击平台,在面对对手打击时具有更强的抗毁顽存特性。

美军认为,在具体设计“杀伤网”时,通常按五个主要的战技指标来预先评估作战要求:一是规模。是指“杀伤网”的节点数量,包含侦察、指挥控制、打击等各类作战资源的总和。依据梅特卡夫定律,网络的价值与网络节点数的平方成正比,这一定律对“杀伤网”而言同样适用。二是范围。是指“杀伤网”覆盖的战场区域大小,决定因素包括武器射程、数量及通信距离。武器射程越远,“杀伤网”范围越大;武器数量越多,“杀伤网”分布越广;通信距离越远,“杀伤网”作用区域也越大。三是杀伤速度。是指“杀伤网”闭合杀伤链的平均时间,决定因素包括物理速度、信息速度和决策速度。物理速度如战机航速、弹药飞行速度等;信息速度如情报处理速度、通信数据链传输速度等;决策速度则主要指作战筹划与任务规划速度。四是并行响应能力。是指“杀伤网”对多目标进行同时杀伤的能力,决定因素包括节点数量及节点多任务处理能力。节点数越多,再加上单个节点可同时执行多项作战任务,则“杀伤网”能并行生成的杀伤链数量就越多,并行响应能力也就越强。五是韧性抗毁能力。是指“杀伤网”受攻击时保持完整性和有效性的能力,决定因素包括节点抗打击能力、通信网络弹性以及“杀伤网”自身结构的冗余度等。为增强“杀伤网”的生存能力,通常会提高节点的机动性、隐蔽性,采用低截获概率/低检测概率通信,同时分散部署各域平台以增加作战体系的抗毁性。

●靠何支撑——

“杀伤网”的关键要素

以系统论而言,“杀伤网”是一种典型的复杂自适应系统,即“杀伤网”的运转基于动态的交互网络,而非单个静态实体的简单聚合。“杀伤网”的复杂性体现在无固定中心、分散指挥下的多域自主联合及智能跨域协同,而适应性则表现为能够适应不断变化的作战环境,依靠自组织的感知、决策与行动,提高自身智能化作战体系的作战能力与生存能力。因此,从这一角度来看,支撑“杀伤网”系统运转的关键要素是人工智能,进一步而言就是由人工智能赋能的智能感知网络、智能通信网络以及智能决策算法。近年来,美军为构建联合全域“杀伤网”,着力发展研究上述三大关键要素,在陆军“会聚工程”、海军“超越计划”以及空军“先进战斗管理系统”中进行频繁的作战实验和实兵演练。

边缘计算、智能融合的感知网络。感知是启动“杀伤网”运转的前提,与单一杀伤链不同,“杀伤网”的感知是联合、全域、多维信息共享互补的深度态势感知。为达成对目标即时发现、即时识别的战场“先见”优势,美军近年大量部署具有边缘计算能力的陆、海、空、天智能传感设备,基于AI模型在线监测与智能识别目标威胁。以帕兰提尔公司“元星座”系统为例,其集成有大量AI遥感监测模型,可根据指挥员需求将AI模型秒级推送到卫星上,对相关战场进行监视感知,智能识别目标并实时推送告警。此外,为实现“牵一发而全网知”的全域态势共享,美军也广泛采用物联网智联理念,结合数据仓库、“数据湖”等技术建设“战术边缘云”,利用数据编织和智能路由技术,使数据跨军种、跨作战域智能流动,在需要的时间将需要的数据发送到指挥员需要的位置。

跨域通联、认知通信的指挥网络。通信是维持“杀伤网”运转的基础,联合全域“杀伤网”对指挥通信提出了更高要求。一是跨域作战系统通联。即利用通信协议翻译与转换技术,连接陆海空异构作战系统与平台。美国国防部高级研究计划局(DARPA)近年推出“缝纫针”项目,在不升级系统、不修改硬件、不使用通用接口的情况下,能使新旧作战装备、跨域作战平台快速通联与共享数据,实现“杀伤网”节点灵活搭配的可组合性。二是跨平台数据格式转换。即制定统一的战场时空基准和数据标准,使目标指示信息、作战指令等标准化和格式化,实现跨平台的数据可理解和快处理。三是战场认知通信。即基于大数据、软件无线电及人工智能与机器学习技术,开发智能通信系统,自主学习感知电磁环境,自主决策调整信号波形,实现抗干扰、不间断的战场认知通信。

快速决策、敏捷指挥的智能算法。算法是控制“杀伤网”运转的关键,智能算法可对“杀伤网”感知、决策、行动各个要素赋能增效。美陆军“会聚工程”多次举行联合“杀伤网”作战演练,先后开发了“造雨者算法”自适应传输跨域数据,“普罗米修斯算法”智能识别目标威胁,“优化多域作战响应的火力同步算法”智能匹配武器与目标,“同步高作战节奏瞄准算法”智能协同火力打击。由此可知,智能算法是“杀伤网”的关键战力,智能算法的好坏决定了“杀伤网”作战效能的优劣。构建“杀伤网”须以军事智能赋能作战指挥、实现全域最优杀伤为目标,发展可智能识别威胁、智能调度作战资源、智能求解“目标—传感器—武器”优化组合的杀伤链智能优选算法,支撑战场快速感知、指挥员快速决策、火力快速打击,实现从传感器到作战人员的杀伤链快速闭合。

(作者单位:军事科学院战争研究院)

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