美陆军杀伤链作战体系建设发展探析

苟子奕　韩春阳

2020年8月11日—9月23日，美陸军在亚利桑那州尤马试验场开展了名为“项目融合”的演习训练，该演习将从卫星和无人机侦察到目标至炮兵部队开火的完整杀伤链时间缩短至20秒内，成功实现对陆、海、空、太空及网络等领域能力的高效融合。陆军未来司令部发言人罗宾·麦克表示：“该演习旨在通过指挥与控制系统汇总所有战场信息，并将其运用于各类作战武器装备，从而对未来作战样式进行模拟。”该演习以技术变革为牵引，利用以云计算能力、天基卫星技术及人工智能技术为代表的新技术，有效强化了杀伤链作战体系建设。本文拟在分析美陆军杀伤链作战体系建设发展背景的基础之上，分析“项目融合”展现出新技术对作战体系的三大影响，并对美陆军杀伤链作战体系建设的发展趋势做出评估。

美陆军杀伤链作战体系建设发展的背景

早在1996年，美空军前参谋长罗纳德·福格尔曼将军在空军协会研讨会上首次提出杀伤链概念，将其分为发现（find）、定位（fix）、跟踪（track）、瞄准（target）、交战（engage）和评估（assess）6个阶段，即F2T2EA的杀伤链作战体系。此后，该概念经过修正与完善，被逐步运用于各领域。如洛克希德·马丁公司将杀伤链概念运用于网络攻击领域，确立了侦察、武器化、散布、恶用、设置、命令与控制、目标达成等七个阶段，并基于此概念建立各阶段应对网络攻击的方案。

在此背景下，美陆军也将杀伤链概念应用于其作战体系建设，并以武器装备现代化为抓手着力推动杀伤链作战体系发展。此外，美陆军近年来还谋求将新构想和新式作战方式运用于作战实践，从而解决预算经费仅用于对现有武器装备的增量升级而并非作战体系转变的问题。2018年8月，美陆军未来司令部的成立是这一趋势的直接体现。该司令部将融合科技、概念、研发、工程等领域人才，通过调整武器装备现代化建设方式使美军能够在速度和规模上适应、创新和整合前沿技术，从而强化既有杀伤链作战体系。

除去技术层面的提升外，美陆军也通过开展以“项目融合”为代表的多项演习训练，从实践层面探索杀伤链作战体系的新发展。“项目融合”的灵感来自于美陆军六大现代化优先事项中的下一代战斗车辆现代化装备，着力实现将自动目标识别与未来战斗车辆相结合。该项目在2019年经下一代战车跨职能小组主任罗斯·科夫曼准将的提议得以扩展，通过覆盖人、武器系统、指挥与控制、信息及地形五大核心要素，旨在确保陆军在联合战斗中能够持续聚合全域作战能力。从实践来看，“项目融合”将来自低轨卫星、灰鹰无人机以及地面传感器的数据传输至位于华盛顿州路易斯·麦考德联合基地的指挥控制中心，指控中心再利用人工智能对数据进行分类、处理和分析，计算出打击该特定目标的最佳武器，随后M109自动榴弹炮、灰鹰无人机或地面平台向目标开火。该项目通过将云计算能力、天基卫星技术及人工智能技术分别融入指挥控制系统、侦察监视系统和识别打击系统，从而进一步缩短从发现至评估的杀伤链闭环时间，有效地推动了美陆军杀伤链作战体系的建设。

美陆军未来司令部司令约翰·默里

云计算能力助推指挥控制系统高效化

当前，美陆军指挥系统由核心指挥控制系统和通用作战支援系统两大类共11个子系统构成，覆盖战略、战役和战术三级。通信系统主要由陆地、机载和空间在内的多层网络组成，通过天空地立体组网使通信覆盖范围大大拓展，以满足指挥控制通信的需要。美陆军在构建高信息化指挥控制系统的同时，也亟待解决由信息冗余带来的指挥难题，云计算能力在其中发挥重要作用。在“项目融合”演习中，来自不同平台和传感器的数据都通过射频网状网络发送到位于1300英里之外的路易斯·麦考德联合基地的云计算中心，再通过云数据中心的计算机进行整合和分析，从而极大地提高了指挥控制系统的效率，大幅减少执行完整杀伤链所需时间。从技术层面来看，超级计算机的主要功能是提高决策效率，通过大量的微处理器可在数秒钟内处理数十亿字节的数据。云计算的主要能力是利用松耦合服务器对数据实现存储和检索，从而使云计算数据中心在远离战场的安全位置进行战略规划，战场周边计算机则主要负责战术执行层面的计算。

在亚利桑那州尤马试验场，新一代战斗车辆进行实弹射击练习

为强化指挥控制系统建设，近年来美陆军也积极谋求云计算能力的强化。早在2014年，美陆军便发起战术薄云项目，试图借助一定数量虚拟机组成云服务器，利用计算卸载、数据传输等手段分流计算密集型服务，为战术前沿的使用者提供密集计算能力，促进战术移动设备的使用。2019年8月，美陆军从国际商业机器公司购买了一台运行速度为6petaflop/s的超级计算机，该计算机每秒可完成6千兆次浮点运算，并可通过军用运输飞机在数小时内部署到世界上任何地区，从而大幅提升战场了指挥控制系统的云计算能力。2019年10月，美国防部与微软公司签署了联合企业国防基础设施云计算合同，根据该合同微软公司将为国防部提供云服务、人工智能处理、机器学习以及处理关键任务工作负载的能力。陆军计划发展的云技术也将以联合企业国防基础设施云计算合同为基础，研发量身定制的云计算能力。上述表明美陆军一方面通过同企业合作加强技术研发，另一方面则采购以超级计算机为代表的设备提升云计算能力，并通过“项目融合”演习将其应用于作战实践，从而强化云计算能力在指挥控制系统中的运用。

天基卫星促进侦察监视系统多元化

天基侦察监视力量并非陆军重点建设项目，但为满足当前与未来美陆军作战的需要，美陆军越来越多地参与到太空能力的建设与发展中。美陆军空间与导弹防御司令部致力于同空间作战反应局、空军研究实验室、学术界及商业团体合作，通过就现有卫星在轨能力展开合作，以突出高空任务区域的开发与利用。在“项目融合”演习中，美陆军利用低轨卫星、灰鹰无人机及战车等传感器，从多层次完善既有侦察监视系统，从而确保对打击目标的发现与定位。低轨卫星主要位于低地球轨道，由于距离地球表面相对较近，利用低轨卫星容易获取潜在打击目标的高分辨率图像，且低轨卫星还具备信息传输延时短、路径损耗小等优点，故美陆军将其视为重点建设项目。此次演习将天基卫星纳入侦察监视系统可确保作战部队迅速接收与任务高度相关的目标坐标、导航细节及威胁信息，由多个卫星组成的吞吐量大且多频多向的卫星网对提高打击精度和速度至关重要。陆军部长瑞安·麦卡锡在“项目融合”演习后表示：“美陆军正致力于研究如何使用卫星来提高瞄准速度，从而降低杀伤链打击的整体时间。”

为实现上述目标，美陆军通过多个方面持续推进天基侦察监视能力建设以实现对杀伤链作战体系的强化。

首先，美陆军同私营企业在天基卫星网络共建上开展合作。美陆军通过积极开展对商用太空资源的利用，加速推进商业低轨卫星资源在军事领域的融合和应用。2020年5月，美陆军与太空探索技术公司签订了为期3年的合作研究与开发协议，以测试星链低轨互联网星座提供的宽带网与军事通信网络连接的可行性，重点研究星链星座服务需要的地面设备、系统集成工作量、为士兵配置新卫星通信终端的成本、信息传输是否安全可靠等，意在实现将其整合到美军现有的军事系统中。

灰鹰无人机

其次，美陆军积极就新技术开展研发与运用。例如，美陆军空间与导弹防御司令部致力于推动小卫星传感器有效载荷项目的研究，旨在从近地轨道向前线地面战术单位直接提供支持。再如美陆军还通过同空军共同开展“使用商业空间互联网进行防御实验”项目，从而对低轨道卫星与同步轨道卫星两个卫星星座的互联互通能力进行评估，卫星系统通联性的提升有助于增加空对地信息传输速度。

此外，美陆军研究实验室对新型多波束、高吞吐量终端的测试更是强化作战部队在单个天线平台上利用多个商业卫星和军事卫星能力的有力体现。上述表明美陆军致力于强化天基侦察监视力量，该力量也是全域作战概念的重要组成部分。

人工智能技术确保识别打击系统精准化

近年来，美陆军积极研发人工智能技术，通过使用一系列人工智能算法，以更好分析侦察监视系统捕获的传感器数据并将其转换为目标信息，算法还可据此选择最佳的武器系统，从而在极短时间内对威胁做出反应。2018年11月，美陆军发布了《利用机器人与自主系统支持多域作战》白皮书，强调美军应利用人工智能等技术提升士兵的全域作战能力。陆军未来司令部司令约翰·默里表示：“未来的战场是‘极度活跃的战场，战场上充满了混乱、快速变化的复杂信息，需要进行快速分析，未来战争的结果很可能由战场决策速度决定，因此美陆军必须将人工智能融入到几乎所有系统中。”

在“项目融合”演习中，美陆军验证使用了人工智能算法，从而探讨将传感器和武器结合的可行性。其中，普罗米修斯人工智能算法使用机器学习算法处理大量的传感器数据，并生成目标瞄准数据。然后，该计算机通过已知的目标坐标和合成图像运行火焰风暴人工智能算法，将无线电数据链馈源、视频流数据、导航和地形细节、天气条件、目标坐标和精确识别的敌人位置信息进行整合，以实现对多域信息的优化。在获取实时数据后，人工智能算法将数据信息同数据库进行比较，再通过各信息流的综合分析以确定打击特定目标所需的最佳武器或“效应器”。在打击武器的选择上，火焰风暴人工智能算法选取距打击目标30英里外的155毫米火炮实施打击，并直接对射击所需的方位角和仰角进行调整，并授权实施打击。此次演习通过引入人工智能技术，使得传感器和打击武器之间能够紧密结合，在确保统筹考虑全域信息的基础之上也能减少整体杀伤链时间，提高识别打击系统的精准程度。

演习对增程多用途无人机系统项目进行了试验

除去演习外，美陆军近年来还通过多种方式强化人工智能技术的研究与实战运用。在基础研究上，美陆军实验室已于2019年宣布投资7200万美元，同卡内基·梅隆大学开展为期5年的人工智能基础研究。在实战运用上，美陆军通过为战车装配人工智能系统，使其能够自行驾驶、自主选择目标并确定攻击的优先次序，以减轻士兵在全域作战中的负担。此外，美陆军正加速开发部署一种由人工智能辅助的反无人机系统，该系统能够与指挥控制系统结合，将目标威胁数据提供给决策者。上述实践充分表明美陆军在人工智能技术研发应用方面已取得显著进展。

美陆军杀伤链作战体系建设的发展趋势

“项目融合”作为美陆军将新技术运用于杀伤链作战体系建设的重要一环，是新技术实战化运用的重要里程碑，具有不可低估的意义。美陆军未来司令部司令约翰·默里表示：“此次演习使用的系统大多处于试验阶段，通过6周演习时间使技术变得相对成熟，如果在实验室操作这一过程可能需要2～3年。”“项目融合”演习虽无法实现完全的技术成熟，但有力的缩短了新技术实战化运用所需的时间，并体现出美陆军杀伤链作战体系建设未来的发展趋势。

首先，“项目融合”体现出未来战场需结合陆、海、空、太空及网络等所有领域力量的全域作战能力的重要性。美陸军需要增强同各军种在全域作战中的合作，从而在优化作战能力的同时避免重复投资与建设。当前美陆军已就2021年“项目融合”的具体方案开展研讨，美空军也将于2021年参加该演习，这对发展联合全域指挥与控制（JADC2）至关重要。此外，除去各军种合作外，美陆军还意图将盟友及伙伴国家纳入演习范围，以更好地就全域作战指挥展开演练。约翰·默里表示，“项目融合”计划的成功将吸引联盟伙伴的参与。到目前为止，英国已承诺参加2022年的演练，澳大利亚也可能会签署参加协议。这表现出美陆军在未来将进一步强化各军种内部及同盟国、伙伴国家的合作，以进一步建设杀伤链作战体系。

美陆军将云计算能力、人工智能技术等作为未来战场的制胜关键

其次，“项目融合”演习表现出新技术将在未来美陆军杀伤链作战体系建设中处于核心地位。该演习运用了30多种新型技术对未来战场进行模拟，虽存在诸多不足，但体现出应用新技术的必然趋势，这些新技术更是对缩短杀伤链整体打击时间至关重要。除上述能力外，美陆军近年来还通过将电磁频谱作为全域作战成功的关键来提升电子战能力，这也为杀伤链作战体系建设发展提供了支撑。陆军研究实验室启动的“多域作战中的电子战基础研究”项目，有利于陆军谋求在网络电磁活动中的战术优势。该项目旨在进行基础研究和应用研究，目标是推动陆军使用电子战的方式发生革命性变化，从单一技术平台转变为分布式、分散化和异构的攻防能力集合。这表现出美陆军将云计算能力、低轨道天基卫星、人工智能技术、电磁频谱技术等作为未来战场的制胜关键，且上述新技术的运用也将深刻影响杀伤链作战体系的建设。

责任编辑：张传良