浅析马赛克战项目布局与关键技术

张 晓 佘晓琼

作为美国防预先研究体系中的核心、国防科技创新的领导者，美国防高级研究计划局（DARPA）始终以“投资国家安全领域颠覆性技术，防范对手技术突袭”为使命。马赛克战作为DARPA首个以作战概念引领技术创新的范例，围绕体系架构、指挥控制与作战管理、通信组网、平台与武器、基础技术等方面布局近百个项目，力图破解关键技术难题，谋求智能化时代技术优势。

构建全域连通、异构集成体系架构

马赛克战寻求在自适应跨域杀伤网中，动态规划、优化选择低成本、快反应、高效益的杀伤链。在体系架构方面，马赛克战关注如何快速集成异构系统，打破传统局域的、静态的、刚性的、树状的封闭架构，构建全域的、动态的、弹性的、网状的开放架构。重点布局的项目主要包括以下。

任务集成网络控制项目2021年4月启动，旨在通过按需配置网络之网络，以及在异构网络资源间安全分发网络指控信息，来满足马赛克战的最终愿景：在强对抗、高动态环境中，形成敏捷自修复网络，以构建跨域杀伤网。

自适应跨域杀伤网项目2018年7月启动，旨在开发辅助决策软件，可确定作战资产能力、分析海量作战方案、根据人类指挥官决策分配作战任务，实现以机器的速度提升作战能力。

系统之系统集成技术与实验项目2014年4月启动，旨在开发系统之系统架构来维持在对抗环境下的空中优势，演示验证任务系统与架构的快速集成，及其作战效能与可靠性。

实现人机协同的指挥控制、智能赋能的作战管理

马赛克战关注将人类指挥与机器辅助控制相结合以改善指挥控制能力，运用人工智能以提升作战管理效率。在指挥控制与作战管理方面，马赛克战主要研究如何破解人机协同难题，最大程度发挥无人系统与人工智能的效能。重点布局的项目主要包括以下。

马赛克战寻求在自适应跨域杀伤网中，动态规划、优化选择低成本、快反应、高效益的杀伤链

用于弹性计划、战术与实验的战略混沌引擎项目2022年1月启动，寻求开发可获得机器生成策略的分析引擎，能够借助可信仿真环境评估，分析质量应媲美人类的真实战争计划。

支持快速战术执行的空域全面感知项目2020年4月启动，寻求为空域用户和远程火力之间提供实时低风险冲突消除方法，支持为位于反进入/区域拒止环境的战术部队提供支持，以建立弹性空域图，允许在相同空域以安全高效方式同时遂行远程火力打击、有人/无人机部署等任务。

空战演进项目2019年6月启动，寻求攻克人机协同空中格斗难题，实现编队中飞行员指挥控制、无人系统自主交战。该项目将使人类飞行员负责制定整体交战策略、选择目标并确定目标优先次序、决定最佳武器或效应等较高级认知功能；使自主系统负责制定详细机动和交战战术等较低级自主功能。

构建跨域、异构、高速通信链路

马赛克战关注在需要时将正确的信息传输到正确的实体，实现随时随地且无缝共享信息，支持获得相对对手的决策优势。在通信组网方面，马赛克战主要研究如何构建跨域、异构、高速通信链路。重点布局的项目主要包括以下。

天基自适应通信节点项目

2021年9月启动，寻求开发星间光学通信终端，能够连通采用不同光学星间链路的异构卫星星座。该项目是马赛克战最终愿景的重要组成部分，可支持构建“卫星互联网”，有望打造军民混用卫星星座。

弹性组网分布式马赛克通信项目2020年6月启动，寻求基于分布式相干通信技术，开发适于当前战术无线电作战波形的收发器贴片，将收发器贴片以空间分布形式组成替代高功率放大器以及大型定向天线的马赛克天线，实现长距离高定向通信。

面向任务的动态自适应网络项目2015年10月启动，旨在开发新型技术，使独立设计的网络能够互操作，并使网络能在动态射频环境下根据任务需求实时调整。

开发无人自主、功能解耦、低价可耗的武器装备

马赛克战追求“化整为零”，即将作战平台的功能分解，实现要素最小化。在平台与武器方面，马赛克战主要研究如何开发无人自主、功能解耦、低价可耗的武器装备。重点布局的项目主要包括以下。

远射项目2021年2月启动，旨在开发空射无人机，能够发射多型空对空武器，显著提升交战范围、增加人物效能，并降低有人机的风险。

魔鬼鱼项目2019年6月启动，寻求开发新型长航时、长航程、可携带大容量有效载荷的无人潜航器，同时采办和全寿命周期成本显著低于目前可携带近似容量有效载荷的无人潜航器。由于部署后能够独立于载人舰船和港口，新型无人潜航器将使作战指挥官的能力在不影响当前作战行动的前提下得以扩大。

黑杰克项目2018年4月启动，旨在将商业航天低成本思想引入军用卫星星座，打造可支持指挥控制、情报监视侦察等需求的多功能卫星星座。

解决基础性问题

在基础技术方面，马赛克战主要研究如何解决实用的战场智能、快速信息处理、多模态势感知、高效建模仿真、超敏目标时敏等基础性问题。重点布局的项目主要包括以下。

实现编组的人工社交智能项目2019年3月启动，旨在开发人工智能理论和系统，展示促进有效的人机协同所必需的基本机器社交智能。

地理空间云分析项目2017年10月启动，旨在开发云平台，用于自动储存并分析多源地理空间数据，增强战场态势感知能力。

远征城市场景弹性作战原型试验台项目2017年6月启动，旨在创建并演示验证工具，支持开发和测试基于动态可组合兵力配置的敏捷远征城市作战概念。

关键技术梳理

与“预测到一切，必须为所有潜在突发时间做好准备”的“优势权”不同，马赛克战概念的理念是“压缩时间”，即不论遇到何种突发情况，都能够快速反应与适应。

弹性组网分布式马赛克通信项目旨在实现长距离高定向通信

杀伤链规划技术2020年2月，时任DA R PA 战略技术办公室主任蒂姆·格雷森在“马赛克战实现多域作战”研讨会上表示，“DARPA正投资很多新技术以开发辅助规划工具，降低作战人员的工作难度以及作战行动的复杂性”。马赛克战的杀伤链规划技术应可根据作战目标与战场态势，权衡众多跨域资产的能力优劣势，动态规划最优杀伤链方案。

典型成果是雷声公司为自适应跨域杀伤网项目开发的跨域杀伤网实时推理分析软件。该软件能够分析大量行动方案，向指挥官提供行动建议，再根据指挥官的选择向作战平台发送任务信息。

异构系统集成技术2021年8月，时任DARPA战略技术办公室主任蒂姆·格雷森表示，实现互操作性应从追求统一转向拥抱异构，并且互操作性只能事后实现。为实现互操作性而追求统一标准，将产生巨大脆弱性：一是连通各系统所需标准化的工作量巨大，事实上无法完成；二是整个体系实行统一标准，要求部分系统的功能或性能作出妥协，最终得到庞大冗余的折衷解决方案；三是技术的更新迭代迅猛，即使耗费巨大，也可能刚服役就过时。马赛克战的异构系统集成技术应能够不采用通用接口标准，快速连接异构系统，获得全域互操作性。

典型成果是远地点研究公司为系统之系统集成技术与实验项目开发的缝纫机工具链。该工具链是一种纯软件工具链，通过在系统之间自动生成低延迟和高吞吐量的中介软件，在不需要升级硬件或破坏现有系统软件的情况下，就可快速集成跨任何领域的异构系统。

安全可靠通信技术2021年1月，兰德公司发布《分布式杀伤链：马赛克战从免疫系统和海军汲取的经验》报告认为，马赛克体系成功的关键是安全可靠通信。若马赛克体系不能将威胁的发现、定位与分类信息传递给正确的应对单位，则马赛克战难以实现。通信对于任何现代军队都很重要，但由于分散性质，马赛克战更加依赖于安全可靠通信。马赛克战的安全可靠通信技术应使跨域、异构系统间实现及时、高速、安全通信，支持从特定传感器到特定射手的数据传输。

典型项目是弹性组网分布式马赛克通信项目。该项目吸收马赛克战的分散思想，探索将分布式收发器贴片组合成马赛克天线，实现长距离通信的同时，维持高定向性，显著提升通信隐蔽性，未来可能支持在反进入/区域拒止环境中开展作战行动。

广域态势感知技术马赛克战寻求构建基于多传感器、多智慧控制通信路径、多射手的多域杀伤网，从中优选杀伤链来实现不可预测的打击。实现广域态势感知，是在传感器端实现马赛克战的基础。

典型项目是支持快速战术执行的空域全面感知项目。该项目将开发创新性分层传感器网络，能够在反进入/区域拒止环境下探测并跟踪飞机、武器与地面设施。

空战演进项目

分布式计算技术2021年1月，时任DARPA战略技术办公室主任蒂姆·格雷森表示，马赛克战不会将数据回传到大型共享数据中心进行处理，而是采用高度分布式的方法，在位于战场前线的本地节点上直接处理。马赛克战的分布式计算技术，应能调动战术边缘的分布式资产，执行复杂计算任务。

典型项目是分散计算项目。该项目将开发分布式态势感知计算与组网通信技术。根据DARPA预算文件显示，该项目计划将分布式计算网络的节点数量增加至数千个。

人工智能技术2021年10月，时任DARPA战略技术办公室主任蒂姆·格雷森表示，人工智能在战争中的首要价值是管理复杂性，将通过控制作战资产、提供辅助决策，实现人机共生。马赛克战的人工智能技术应直接面向作战，帮助人类解决态势感知、指挥控制、作战计划、打击评估等问题。

典型项目是空战演进项目。空战演进项目的真正意图是探索建立人类对人工智能的信任，使人工智能与人类高效合作。

自主系统技术无人自主系统不受人的生理限制，可在各个作战域持久行动，大量部署时，成为作战网络中随时可用的节点，显著提升体系稳健性，促成杀伤链向杀伤网的发展。若将携带各类载荷、具备不同功能的无人自主系统广泛运用到马赛克战，将大幅提升目标发现、定位、跟踪、评估的速度和效率。

典型项目是琵琶鱼项目。该项目将开发能够在深海航行的自主机器人，考察广阔的水下区域，并操纵感兴趣的人造物体，未来可能提升水下作战能力。

协同作战技术2019年9月，米切尔航空航天研究所发布《恢复美国的军事竞争力：马赛克战》报告认为，在马赛克战概念中，作战平台的功能将被分解，实现要素最小化，并在杀伤网中创建各种协作节点。马赛克战将大量运用自主系统开展协同作战，发挥远大于单个系统的作战效能。

远射项目旨在开发空射无人机，能够发射多型空对空武器

美军第96测试中队使用F-16战斗机进行金帐汗国智能炸弹测试

典型项目是金帐汗国项目。2019年6月，美空军宣布灰狼项目将在完成第一阶段后被取消。美空军会将灰狼项目的经费用于金帐汗国项目，旨在使小直径炸弹、微型空射诱饵弹、联合防区外空地导弹等弹药能够实现协同蜂群式作战。2021年5月，该项目开展第3轮多弹协同作战实验，6枚协同小直径炸弹组建通信链路，根据地面站信息更新目标优先级，完成多打一、多打多等打击任务。

快速制造技术2021年1月，兰德公司发布《分布式杀伤链：马赛克战从免疫系统和海军汲取的经验》报告认为，由于马赛克战依赖于大规模小型平台，为快速应对各种潜在威胁，马赛克战需要预先部署大规模部队、快速动员并部署后备部队，或者设置分布式快速生产设施。马赛克战的快速制造技术应能适应高端战争的作战节奏。

典型项目是无缝壳体项目。该项目计划建造大型3D打印设备，能够打印最大尺寸达9.1米×6.1米×3.7米的地面车辆金属零件。该项目如获成功，可快速制造用于地面车辆的大型金属零件。

建模仿真技术2021年1月，兰德公司发布《可快速分散、组合且异构兵力的建模：基于主体的模型对马赛克战的启示》报告认为，马赛克战体系的复杂、动态、自适应属性导致难以预先确定马赛克体系面临的威胁场景、无法穷尽所有可能方案，进而难以验证该概念的可行性。为研究马赛克战，需要发展适于大规模军事行动的建模仿真技术。

典型项目是远征城市场景作战原型试验台项目。旨在创建并演示验证工具，支持开发和测试基于动态可组合兵力配置的敏捷远征城市作战概念。2021年6月，DARPA透露，该项目已经在美海军陆战队列尊营成功完成最终演示验证，将转移给位于匡蒂科的海军陆战队作战实验室。

结语

马赛克战需要众多最先进的关键技术支撑。DARPA正瞄准马赛克战潜在作战场景，布局体系架构、指挥控制与作战管理、通信组网、平台与武器、基础技术等5个方面技术项目，全链条发展杀伤链规划、异构系统集成、安全可靠通信、广域态势感知、分布式计算、人工智能、自主系统、协同作战、快速制造、建模仿真等技术，推动马赛克战设想成为现实。