美国“马赛克战”作战概念解析

雷子欣 李元平

随着科技发展和商业化，美军固有的高科技武器形成的不对称优势正逐步减少，为了在竞争对手中保持领先优势，美国国防高级研究计划局提出了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实现多种系统、武器平台的实时灵活组合，并进行网络化作战，产生一系列非线性作战效果，最终形成“效果网”。

DARPA下属的战略技术办公室（STO）在2017年举行的“与STO同步日”活动期间，公布了获取非对称战争优势的新概念——“马赛克战”。相比于传统战争，“马赛克战”根据可用资源，适应于动态威胁进行快速定制，即将低成本传感器、多域指挥与控制节点以及相互协作的有人、无人系统等低成本、低复杂系统灵活组合，创建适用于任何场景的交织效果，即使对手可以中和组合中的许多部分，但其集体可以根据需要立即做出反应，达到理想的整体效果，形成不对称优势。

提出背景

随着科技的快速发展，美国逐渐意识到其国家安全正面临前所未有的挑战，基于以下现实原因，STO提出了“马赛克战”概念。

一是高科技武器装备竞争优势降低。随着高科技在全球范围内的传播和商业化，美国传统的不对称技术如先进卫星、隐身飞机及精确弹药的优势大不如前，这些高精尖武器装备的战略价值和威慑能力不断减小。

二是武器装备开发时间长。从第8页的图片中可以看到，武器装备的开发时间直线上升，而科技日新月异的变更可能导致许多装备在投入使用时，其中的电子器件等零部件采用的技术已不适应新发展，使新的军事装备或系统在交付之前就过时。

三是原有军事系统单一，依赖性强。美军的军事力量主要依靠不同作战环境下的整体军事系统中的某一类杀手锏武器，如果该类武器被损坏或击落，则整体作战效能显著下降。且目前军事系统只针对单一的作战环境，当想定发生变化时，需要重新构建和定制系统。

“马赛克战”概念

作战概念 综合目前面临的现实约束和挑战，STO提出的“马赛克战”基于一种技术愿景，利用动态、协调和高度自治的可组合系统的力量。各类系统就如同简单灵活的积木，相关人员在建设一个“马赛克”系统时，就如同艺术家创建马赛克艺术品，将低成本、低复杂度的系统以多种方式连接在一起。并且，即使“马赛克”系统中部分组合被敌方摧毁或中和，仍能作出快速响应，创造适应于任何场景的、实时响应需求的理想期望。

为说明“马赛克战”的灵活性和实时性，以战斗机队为例。假设战斗机队初始任务为摧毁敌方雷达，但在执行任务过程中，陆地部队发现此时有更具价值的目标弹出，需要战斗机配合摧毁。目前的军事系统需要陆地部队联系指控中心，指控中心手动验证可支持该任务的战斗机并重新规划战斗机队任务，战斗机收到指控中心任务协调指令后，使用自身携带的传感器和武器来摧毁目标完成任务。整个过程复杂，并且由于人為验证和干预，会影响最终任务规划。相反，在“马赛克”组合中，计算机系统分布在整个战斗空间，彼此之间可以相互通信和协调。拥有陆地部队单元的计算机可以通过与其他计算机互联互通，确定战斗机队在不破坏其原本任务的基础上是否有剩余容量提供感知能力，并将感知任务分配至相关战斗机。然后雷达根据战斗机提供的感知信息，自动向最优武器提供数据目标，以便对目标发起攻击。整个过程由“马赛克”组合内的多个系统同时工作，进行规划和调整，没有人为干预。

对作战效能的提升 在“马赛克战”方法下，美军整体的空中、网络、陆地、海洋和太空领域将聚焦在更加综合的框架内运行。“马赛克战”的目标是按照具体冲突需求，促成各种系统的快速、智能、战略性组合和分解，生成成本较低廉的具有多样性和适应性的多域杀伤链的弹性组合，实现网络化作战并生成一系列的效果链。这些效果链是非线性的，可以在战术、作战及战役层面组合生成“效果网”。

根据STO的设想，“马赛克战”贯穿整个作战周期，通过分解和分配可组合和适应性强的有人或无人系统实现作战目标。

根据上述分析可看出，若解决相应的技术问题，“马赛克战”的作战效能将产生质的提升。首先在耗时上，作战周期的每个阶段耗时都降低了一个时间单位。其次是作战灵活性，从常规的武力交战到模糊的“灰色地带”冲突，“马赛克战”形成的“效果网”可实现各种灵活应用——从偏远沙漠的动能交战，到复杂城市环境的小规模打击，或者对抗快速传播不实信息、威胁友军及战略目标的信息战。

与“系统之系统”的对比“马赛克战”作为全新的作战概念，是对既有技术和概念，特别是当前广泛使用的“系统之系统”的传承与创新。

“马赛克战”与“系统之系统”都使用了许多传统技术，例如将弹性通信、指挥与控制等作为基本组成部分，且都不需要全新的材料或装备来实现。两类作战概念都基于将系统分解为各类子系统，再进行分布式集成。

虽然“马赛克战”概念与目前应用广泛的“系统之系统”有许多共同点，但“马赛克战”相较于“系统之系统”更为先进。

“系统之系统”是从概念设计到最终作为一个整体运作都类似于拼图的概念。拼图的每个部分都经过独特设计和集成以填补特定角色，由于其由单一系统集成设计，配置一成不变，因此系统的构造需要遵守特定的标准，设计标准达成后，若要进行修改就必须要重新设计，并且需要很长的工程开发周期来评估分析每个模块的变化对整个系统的影响。因此，这限制了“系统之系统”的适应性、可扩展性和互操作性。

“马赛克战”是将工程设计方法转变为新系统。其设想了一种自下而上的组合能力，其中单个元素（或现有新系统），如马赛克中的单个瓷砖，组合起来动态地产生先前未预期的效果，彻底改变军事能力的时间周期和适应性。因此，“马赛克战”的关键技术从平台和关键子系统的集成转变为战斗网络的连接、命令和控制。用于拼接组合的新技术支持按需组合、集成和互操作性。该技术能够实现向后兼容性，并及时、定制化创建所需任何连接点，以新颖的方式连接庞大而有能力的子系统或系统库存以实现新功能，并最终形成“马赛克战”持久、快速、开放的未来适应性。

关键技术

根据“马赛克战”的设想和实现目标，STO部分借鉴了正在开发或已成形的使能技术，来实现创造性的“马赛克战”体系结构。

复杂适应性系统组合和设计环境（CASCADE） 复杂的互联系统越来越多地成为军事和民用环境中的一部分。例如军用领域的体系综合技术和试验（SoSITE）项目主导开发的空中支配大系统概念，期望实现有人和无人机通过网络链接实现数据和资源的无缝实时共享。但是，复杂系统集成并非简单的叠加，且系统的功能大于其各部分的综合，因此，复杂系统难以建模，目前尚无合适的工具可以实现对跨时空和空间的不断变化的复杂任务系统之间的结构和行为进行预测和评估。为了解决该问题，DARPA于2015年宣布进行复杂适应性系统和设计环境CASCADE项目，该项目期望探索和创新可以深入理解系统组件交互行为的数学方法，提供独特的系统行为视角，从根本上改变系统设计，以实现对动态、突发环境的实时弹性响应。

该项目主要在应用数学、运筹学、建模和应用程序等领域寻求创新和突破，最终目标是提供统一的系统行为视图，开发用于复杂自适应系统组合和设计的形式语言，以便允许理解和利用复杂交互。通过适当的基础数学来实现系统行为的统一视图，提供动态识别和纠正系统缺陷的框架，使得能够使用任意系统组件适应动态环境。该项目可在“马赛克战”中解决现有及新系统的组合问题。

体系综合技术和试验 类似于“马赛克战”的提出背景，高性能武器装备的非对称优势不断减弱，DARPA于2015年3月提出并通过了SoSITE项目。该项目的初衷为通过新的体系结构发展，提高装备使用效率，完善装备体系建设，实现快速且低成本的把新技术和航空系统集成进现有空战系统中，从而降低研发成本和周期，并使美军运用新技术的能力远快于竞争对手。

SoSITE聚焦于发展“分布式空战”的概念、架构和技术集成工具，利用现有航空系统的能力，使用开放系统架构方法在各种有人和无人平台上分散关键的任务功能，如电子战、传感器、武器、战争管理、定位导航、授时以及数据/通信数据链等，并为这些可互换的任务模块和平台提供统一标准和工具，如有需要可以进行快速的升级和替换。该项目主要在体系架构研究与分析、综合集成技术研究两大技术领域内寻求创新。

SoSITE研制目标包括开放系统架构，维持架构持久运行的技术，具有向后兼容能力的标准以及更快速系统集成和测试的工具，这些技术可保证“马赛克战”中的各系统具备实时性、易用性和适用性，并支持整合各种系统以实现协同工作。

“分布式作战”管理（DBM）和对抗环境中的弹性同步规划和评估（RSPACE） DBM是DARPA基于目前的战斗管理缺乏帮助理解和适应动态情况的自动化辅助工具，于2014年提出的项目。该项目最初设想是协助指挥人员和飞行员管理空对空和空对地作战，在日益激烈和复杂的战斗空间中实现更好的理解和快速决策。DBM计划开发适当的自动化决策辅助工具，即将决策辅助工具集成到每架飞机机载系统中，以提供分布式自适应规划、控制以及情景理解，实现帮助相关人员保持态势感知、推荐任务、指定详细战斗计划、控制作战等目标。

DBM包括技术开发规划和集成试验两项任务，目前已进入空对地任务模拟演习阶段。

美军已经发展了可进行空中作战的C2级高度集中式架构，但是这高度依赖强大的通信网络，当通信受到干扰时，架构会受到极大的约束。为应对这个问题，DARPA提出了RSPACE项目，该项目面临的挑战是开发在通信中断和高度不确定性下进行协调的工具，同时对C2异构节点提供自动化支持，以协助作战人员控制和管理不确定战场空间中C2的复杂性。

DBM和RSPACE都基于“分布式作战”进行开发，并期望解决不确定战场环境的自适应、弹性等问题，其设想背景、目标等都与“马赛克战”相似。因此，这两个项目可用于解决“马赛克战”中战斗管理的指挥与控制问题。

对抗环境下的通信（C2E）和任务优化动态适应网络（DyNAMO） 随着无人设备、传感器和网络设备的持续发展，对通信系统提出了更强大、更多样化的需求。增强通信系统功能，还需提高其抗干扰性、低被发现率和动态环境适应性。但是，目前的军事通信架构是静态的，不灵活的。DARPA于2014年提出C2E项目，期望开发和部署自适应通信系统。该系统具有3个优势：一是在该系统下，灵活的模块化硬件可以在不进行大量修改系统的前提下，实现功能刷新并应对来自对手的威胁；二是系统开发的模型利用可重复使用的波形处理元素和形式化方法，可实现跨多个硬件平台的快速开发；三是C2E网络强大的包容性，允许作战空间中无线电类型的多样性和重复性，为作战部队提供了可靠、网络化、可扩展的信息分发支持。

与C2E相类似，DyNAMO是为了解决通信网络中机载无线电网络彼此不兼容，无法实现信息在多种类型的系统中自由无缝地流动等问题。DyNAMO在C2E的基础上，基于分布式动态作战任务的复杂性而设计，目标是开发动态适应网络技术，在所有机载系统之间实现信息的即时自由流动。

这两项技术可支持“马赛克战”的无缝、适应性通信和网络。

结 语

STO主任和副主任将“马赛克战”视为美国传统体系作战的替代品。從其设想和目标来看，若“马赛克战”能够实现，必将对未来作战样式产生颠覆性的变革。通过新技术、新概念对现有装备、平台、系统进行1+1>2的整合，“马赛克战”高适应性、战法多变的作战概念，将对我军现有的传统防御能力造成巨大挑战。

虽然“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、体系构建、关键技术发展等都为我军下一步作战发展提供了参考，值得关注和学习。