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    美军太空力量在马赛克战中的运用

    时间:2022-11-11 13:40:05 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

    朱永康 柏劲松 杨月海 朱可可 王中将(中国人民解放军31620 部队)

    太空领域的争夺愈趋激烈,战略利益驱使各国将未来军事发展的目光投向太空,加强军事航天部队建设是大国新一阶段军事斗争准备的重要环节。本文以美军太空力量在马赛克战(Mosaic Warfare)中的运用为题,概述了马赛克战的概念、特点、作战效能以及核心关键技术,介绍了美军太空力量作战体系的6 大要素,重点论述了美军太空力量在马赛克战运用中的体系构成、优势分析、作战设想和发展趋势。

    马赛克战是美军为应对中俄军事竞争所提出的全新概念,旨在不改变武器装备等基础设施的前提下,充分整合各类资源,发挥智能计算优势,建立灵活机动的协同作战模式来辅助提升作战能力。与此同时,美国天军正式脱离空军序列,正式成为一支独立的军事力量,美军这两大军事动向值得深入研究、分析和思考,因此结合实际,笔者认为,当前中美两个航天大国在太空领域发生军事冲突可能性正在快速上升,以马赛克战这一新作战理念为基础,研究美军太空力量,特别是其在马赛克战中的运用尤为必要。

    马赛克战概念及特点

    马赛克战的作战概念简而言之就如马赛克拼图一般,“通过一些简单的要素组成一幅能够被识别的图片”,即在复杂多变的作战背景之下,按照实时作战任务需求把低成本、低复杂度的要素以灵活自主、协同配合的方式组合在一起,进而实现强大作战能力。其作战特点是弱化单个元素的重要性和完整性,而强调整体所发挥的作用,主要有4 方面特点:

    美军马赛克战概念图

    。由于弱化了单个要素的重要性,并且组合形式可变,因此能够充分发挥单个要素的极致效用,并且能够剔除那些效用低下的无效要素,使功能更为简洁,并且降低了系统成本。

    不再拘泥于单一作战环境或要素,而更多地集中到战场的整体以及最终的作战效果上,基本要素能够按照需求灵活组合,自主高效运作。

    分布式作战形式将不再受制于指挥链路,哪怕作战要素中部分单元功能缺失,其作战功能依旧能够实现,有效地提高了作战系统可靠性,不再受缺之不可的关键节点约束。

    。由于不需要紧盯每个环节,并且系统内没有绝对重要的环节,因此作战行动不再受单一因素的影响,而能够展现出比当下行动快数倍,具有绝对的高效性。

    作战行动的高效性

    马赛克战的作战效能分析

    马赛克战的本质在于夺取信息优势,增强决策优化,提高综合运用分散资源、智能辅助协同作战,进而实现战斗力最大化,以谋求战争胜利。因此,对于马赛克战而言,评价其作战效能的优劣就是评估其作战效果运用的好坏。

    马赛克战“效果网”

    根据作战需求将要素整合成具有自主功能的系统,各要素之间都是紧密耦合、相互通联、功能互补的,所以能够汇聚成一张集观测、指挥、打击、评估等功能于一体的“效果网”。

    。非作战情况下,各要素独立运行,互不干涉,对于功能损伤的单个要素予以更换即可。而不会对整个系统产生负面影响,日常使用维护成本大大降低,同时使装备系统开发、试用、更新等环节耗资降低,非战时的成本优势十分明显。

    相较于传统作战指挥链路而言,马赛克战在决策指挥方面更为高效。其在武器系统需求、杀伤目标覆盖、作战持续能力方面的表现也更为优越,最终所呈现的作战效能非线性叠加则体现在其作战效能的相互促进。

    马赛克战核心关键技术

    马赛克战作战过程

    非对称优势是马赛克战的核心追求,即通过利用动态、协调、自主的系统力量来战胜对手,其提供基于任务的实时构建自适应跨域杀伤网的能力,将单一链路升级为杀伤网,并缩短反应时间,增强高效组网作战能力,其核心关键技术主要包括以下4 个方面:

    。群体智能技术能够把简单的作战要素整合升级成具备强大功能的系统整体。灵活自主的组合依据是由作战任务和战时环境所决定的。群体智能是指在集体层面表现的、分散的、去中心化的自组织行为。它是人工智能自主性的高级阶段,也是实现马赛克战作战概念必备的自主性能力,所以群体智能技术是实现马赛克战最核心的关键技术。

    。分布式人机协同技术主要解决马赛克战实施过程中的人与机器群体的分布式协同问题。分布式人机协同技术聚焦分布式协同控制算法、辅助决策规划以及人机交互技术,形成综合的分布式指控管理能力。

    美国太空作战指挥体系

    弹性灵活的网络及通信技术是实现马赛克战灵活自由、高度自主拼图的必备关键技术。复杂严酷的战场环境要求马赛克战基本作战单元的组网及通信能力必须是灵活、高效、可靠的。

    体系作战效能是指马赛克战完成规定作战任务的程度,其可分为信息收集、目标锁定、约定确立以及条件假设,后备方案拟定,效能分析,方案权衡,不确定性分析和评价与反馈。

    美军一直将太空领域作为其国家战略的重要构成,希望建立起具有绝对优势的太空力量体系,进而实现太空通行自由、开发自由、控制自由的“太空领域三自由”。美国在其2020 年发布的《国防太空战略》中明确了太空领域三大目标,即维护美国在太空领域优势、支持美国及其盟友太空作战、保持太空领域相对稳定。美军为建立自身在太空军事优势,优化太空作战指挥体系,高效整合太空资源,重塑空间战略环境,并推动美国太空作战体系建设,美国预计在2023 年建成太空监测能力,全面提升美军太空力量的作战能力。

    新版《太空作战》条令

    美国新版《太空作战》联合条令由参谋长联席会议颁布,该条令第一次提出“太空联合作战区域”理念,一方面注重将自身太空军事力量融入到联合作战体系中,另一方面更要注意压制潜在对手的太空活动,希望用这种“此长彼消”的策略保证美国太空安全。

    太空作战指挥体系

    自美国太空司令部履行原来的战略司令部太空作战职能后,下辖4 方面力量,分别是天军部队、第1太空旅、第10 舰队以及海军陆战队司令部。主要任务是整合太空部队资源,发挥联合作战能力,主要行使太空作战指挥、行动、保障权利。美国太空司令部不仅仅使太空作战体系得以独立,更预示着美军这一新作战力量登上历史舞台,标志着美军为推进自身太空力量军事能力发展进入新阶段。

    太空作战力量

    美国太空作战部队主要为天军,其仍由空军部长管辖,由原美国空军航天司令部转隶而来,包含航天与导弹中心和太空作战司令部。太空作战司令部下辖6 支作战力量,分别为第614 空天作战中心,第21、30、45、50 以及460 太空联队。除此之外,美国太空作战也真正意义上实现了“军民结合”和“军政结合”,其军事盟友、政府部门、情报部门、民间力量均为其作战提供各类支持。

    太空作战装备

    美军太空作战装备从任务领域可大致划分为:

    美国天军基本架构

    。地基太空目标监视方面,美国拥有世界上分布最为广泛、能力最为突出的太空监视网(SSN)。

    。太空信息支援是利用天基信息系统,从太空为陆、海、空等作战力量提供战场态势、通信中继、导航定位等信息支援的作战行动。

    。美军的太空控制系统由进攻性控制系统和防御性控制系统组成。

    太空支持系统

    美国太空支持系统主要包括:

    。太空运输系统由位于西部靶场、东部靶场2 个主要发射场,以及“宇宙神”(Atlas)、“德尔他”(Delta)、“猎鹰”(Falcon)等运载火箭系统组成。

    。美国军用卫星的操控主要由美国空军卫星控制网络(AFSCN)组成。AFSCN 是一个由8 个远程地面设施、15 个远程跟踪站和天线组成的全球网络。

    太空作战样式

    美国太空作战样式主要有3 种:

    。美军太空威慑的主要目的是慑止敌方攻击美国太空资产。

    美军进攻性太空控制是通过运用各种太空行动来阻止其他敌对国家利用太空能力和服务。

    。美国防御性太空控制作战的目的是保护友方太空能力免受攻击、干扰或意外危害,可增加作战对抗难度,削弱其太空作战效果,降低其太空威慑和太空进攻的效果。

    自美国宣称太空亦是“作战域”(Warfighting Domain) 及新组建天军以来,其虽对外宣称主要目标是维护太空领域通行自由,但从官方发布的《2022 财年国防授权法》、新版《太空作战》条令以及《国防航天战略》等文件中可以清晰地看出美国从经费、制度以及战略等方面为其太空力量军事化发展提供了坚实保障。由于美军太空力量每一个单独的作战要素都可以形成独立的作战单元,因此,可以更好地借助马赛克战去中心化、低成本、低复杂性、灵活自主性的作战理念来建立基于马赛克战的太空力量作战系统。

    体系构成

    美国依照“观测——判定——决策——行动”的四步骤作战程序,科学高效整合利用太空力量,建立“资源第一,服务第一”的可选择菜单式作战需求服务体系,以及随作战形势随时作出动态改变的组合杀伤网,构成鲁棒性强、弹性度高、体系灵活的太空力量作战体系,进而能够达到其提出的将太空使用作为一种国家战略,作为一种能够威胁其他国家乃至直接控制战争的重要手段和目的。按照美军太空力量作战体系的组成情况,可以将其分为3 个主要模块:

    。装备层包括“空间态势感知”系统、太空信息支援系统、太空控制系统、太空运输系统、卫星操作系统等5 个最小的马赛克模块,能够根据需求进行组合进而完成各类任务。供应层包括:搜索供应、定位供应、跟踪供应、计算供应、武器供应,通过计算和调度手段,把分散独立的太空力量如各类卫星、地面雷达等作战资源进行整合,使其成为拥有一定功能、具备应用层某一种供应的“马赛克”模块,以提供给上层网络作为完成特点任务的作战单元。

    。应用层包括太空威慑、太空进攻作战、太空防御等太空作战样式应用,太空力量作战体系可以依据不同的战争态势合理有效地整合资源,服务于以上3 类战术应用。服务层包括太空慑止服务、太空利用服务、太空控制服务、太空干扰服务,服务模块被作战需求申请服务时,以上4类服务将能独立或组合提供。

    。算法层包括大数据挖掘算法、智能决策算法、智能融合算法、任务规划算法、分布式算法。管理层包括搜索资源管理、通信资源管理、武器资源管理、计算资源管理、定位资源管理、数据资源管理。该模块是太空力量马赛克战应用的核心模块,主要功能为作战资源调度、指挥和规划,发挥“战时指挥部”的作用。

    优势分析

    太空力量在马赛克战运用核心为“以指挥决策为中心”的作战理念,同时实现传统的指挥控制去中心化。其能够按照任务需求对作战资源进行动态调配,信息和操作平台相互联通,使得作战系统能在发现目标后第一时间予以响应,大大减少反应时,提升作战效率,很好地实现了在与敌方不对称条件下发挥己方优势。美国马赛克战概念下的太空力量运用主要有4 个方面优势。

    美国以往的对空战争均在平流层(100km)以内进行,而一旦引入太空力量作为作战要素,可将空间区域直接覆盖至整个大气层,美国可在1000km 的高度内对其对手进行24h不间断检测,而一旦使用了太空武器(如:卫星武器),将可以无视现有的任何防空武器。马赛克战概念能够使末端的单颗卫星作为独立作战单元,从而摆脱一个指挥中心控制的局限,即哪怕美国太空作战指挥中心或临时指挥部受到攻击瘫痪,或者是某一些中继通信手段受到干扰无法传递信息,其卫星依旧能够自主工作,发挥功能,搭建起新的“观测——判定——决策——行动”作战系统,对敌实施有效打击。

    美国太空力量“马赛克战”体系

    。传统意义的作战指挥体系是逐级指挥,上级作战命令需要一级级向下传递,弊端在于效率低,并且一旦某一环节损坏将直接影响作战指挥。太空力量进入作战体系最为关键的要素就是高效,而马赛克战作战理念恰好能高效整合太空力量,并且能在面对不同作战任务时给出不同的组合方案,快速响应,快速组合,快速打击,形成太空威慑效应。

    。中国有句俗语“擒贼先擒王”,任何指挥机构都应当有中心,而摧毁指挥中心就能不战而胜。而马赛克战恰恰就是去中心化,不设立实体的太空作战指挥部,取而代之的是存储于卫星端的调度模块,即便部分调度模块功能损失,剩余部分依旧能够发挥功能参与作战,此类机制保证了整个体系的高度稳定性和不易摧毁性。

    。在太空作战中作战效率成为决定性因素,而马赛克战的太空作战体系能够包含全部要素,使得太空资源得以合理配置,按需供给服务,对于任何一处发生的变化或是作战需求,整个系统都能够以最快的时间予以反馈,从而确保该环节不拖累整个作战进程。

    作战设想

    美国太空司令迪金森承认,“星链”(Starlink)在乌克兰展示出巨型卫星星座在“提供整体能力及能力冗余”方面的潜力。“星链”不仅为乌克兰军队与指挥部间通联提供保障,还为其炮兵火力打击提供精准的定位服务。美国太空力量虽然没有以军方身份出现在俄乌冲突当中,但“星链”卫星单独提供服务,高效通信和精准定位功能,没有作战指挥中心等特点都符合马赛克战理念,美国太空力量的实际运用已初见端倪。

    。作战初期,装备层的地面雷达系统、“猎鹰”(Falcon)等运载火箭系统、卫星控制网络(AFSCN)、太空监视网(SSN)以及末端卫星武器或战斗机群等进行网络信息通联,将太空司令部或拥有最高计算能力的卫星设置为指挥“云端”,其余武器设置为“边缘端”。与此同时发挥管理算法模块的功能在“云端”搭建“虚拟指挥中心”,构筑起全球或局部范围杀伤网。其每一个要素能够实现观测预警、信息传输、指挥决策、火力打击以及效能评估这5 种功能中的2 种及以上。各要素之间也能够根据作战环境需要实现任意组合,发挥作战能力。

    。太空监视网(SSN)等具备观测预警功能要素通过侦察发现对敌目标,将在第一时间将信息传输给指挥“云端”,管理算法模块通过信息整合分析,给出最优作战方案,并下达给武器“边缘端”,“边缘端”实施打击后,由效能评估要素对打击结果进行评估并将信息反馈给“云端”及“边缘端”,由“云端”做出作战完成或进一步打击的决策。

    。美国太空力量均具备良好的信息通信及信息处理功能,在面对作战需求时能够按照马赛克战规则进行作战任务划分,不仅能够节省掉建设实体指挥部的经济成本,更能够高效反馈,无需浪费指挥决策整个流程所需要的时间成本,真正意义上实现了作战过程“0 损耗”。较传统作战体系而言,美国太空力量运用到马赛克战当中,将不再受制于指挥链路冗长,而将各作战要素高度耦合,真正实现基于任一环节进行作战信息捕获、分析、决策、打击、评估的全域作战能力。马赛克战所追求的智能化、效率化与太空作战不谋而合,有效缩短作战反应时间,达到按需服务、精确快速作战的效果。

    美国太空力量“马赛克战”作战设想

    发展趋势

    美国天军2022 财年装备预算以《太空作战部长规划指南》和《美国天军数字军种愿景》为指导,将加速军事太空力量发展,并进一步谋求通过竞争性投资,激励美国民间资本参与到火箭发射等太空业务当中,由此可见其太空力量将迎来新一轮快速发展。

    。美军不仅仅会在马赛克战上加深理论研究,同时还会继续完善在“全域作战”“分布式杀伤”“决策中心战”“算法战”等诸多新作战概念领域的研究。美军或将加快太空作战理论研究领域建设,进而从理论层面辅助太空作战。

    。美军将继续深化马赛克战在太空力量上的运用,特别是应对同一种作战环境,提供多种作战方案,并且分析出最为优化的效率最高的方案。不断推演太空作战攻防情况,获得太空优势。

    。美国国防部2022 财年预算为天军申请了超170 亿美元,其中将有一部分作为马赛克战研究经费,美军也将不遗余力地加大自身新作战概念领域研究的资金投入,以确保其在“世界警察”的身份到了太空依旧适用。

    马赛克战要求美军有创新的作战理念与科学的力量编成,标志着美军作战形式由“信息化”向“智能化”转变。若美国持续加大太空领域军事化发展,其马赛克战构想或将产生为传统作战体系的迭代品,依据作战设想情况分析,若美国太空力量与马赛克战结合付诸实践,将是对未来作战形式的颠覆性改变。然而马赛克战尽管理念先进,但想真正实现不仅在技术上有不小难度,其去中心化思想将不再需要实体指挥部,这或将面对包括五角大楼在内的现有美军指挥层的阻碍。

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