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(1.海軍大連艦艇學院學員五大隊 大連 116018)(2.海軍大連艦艇學院導彈與艦炮系 大連 116018)
以陸海空天多維有人、無人平臺,使用各類制導武器實施的非接觸式遠程精確打擊,已成為現(xiàn)代高技術海戰(zhàn)中對海作戰(zhàn)的主要模式。對海精確打擊作戰(zhàn)的本質,是基于精確制導武器系統(tǒng)和指揮信息系統(tǒng),針對具體作戰(zhàn)任務和打擊目標,實施“偵、控、打、評”的閉環(huán)作戰(zhàn)行動,即構建和運用“傳感器--射手”的殺傷鏈,實現(xiàn)OODA(Observe,Orient,Decide,Act)作戰(zhàn)循環(huán)的過程。因此,確保己方對海精確打擊殺傷鏈的有效運行,同時破壞敵方殺傷鏈運行,已經(jīng)成為現(xiàn)代對海打擊作戰(zhàn)中攻防對抗的焦點。
遠海遠域將是未來海軍的主戰(zhàn)場,對海遠程精確打擊將成為主要作戰(zhàn)樣式。但目前遠海作戰(zhàn)兵力前出和保持困難,對海偵察預警手段存在實時性差、精度低、目標識別和打擊效果評估手段單一等現(xiàn)實問題,缺乏可靠體系支撐、戰(zhàn)略依托,使海上整體布勢受到較大制約。特別是現(xiàn)有對海精確打擊殺傷鏈的預警探測、指揮控制和火力打擊節(jié)點之間相對固定搭配,以“緊耦合”模式鉸鏈。在遠海作戰(zhàn)條件下,一旦關鍵節(jié)點遭到毀傷,整條殺傷鏈將會斷裂、失效。
為提高遠海遠域作戰(zhàn)能力,針對遠海遠域對海精確打擊作戰(zhàn)中殺傷鏈核心節(jié)點脆弱、新型對海精確打擊武器作戰(zhàn)效能難以充分發(fā)揮等問題,本文基于當前天基偵察預警系統(tǒng)、遠海預置、無人化平臺、先進通信網(wǎng)絡、人工智能等技術和能力支撐,設計提出對海動態(tài)殺傷網(wǎng)作戰(zhàn)概念。
對海打擊動態(tài)殺傷網(wǎng)是依托天、空、海廣域偵察體系、分布式智能指揮控制體系和??沼腥藷o人火力打擊體系,把全域內所有天空海傳感器、射手相連接,將傳統(tǒng)區(qū)分各作戰(zhàn)域的線性殺傷鏈路進行交叉重構,根據(jù)不同任務內容,動態(tài)聚合形成覆蓋陸海空天網(wǎng)格作戰(zhàn)域的作戰(zhàn)體系,以達到任意武器平臺可獲取任意傳感器信息,實現(xiàn)跨域感知和跨域打擊的目的[1~2]。
殺傷網(wǎng)內的各種作戰(zhàn)要素節(jié)點在地理上高度分散、在功能上可相互替換、在物理上有良好的韌性、在數(shù)量上有較多冗余,在某個作戰(zhàn)要素或要素組合被摧毀時,殺傷網(wǎng)仍能自動快速反應,形成功能降級但仍能互相鏈接,以適應作戰(zhàn)需求[3]。殺傷網(wǎng)在完成任務后可以解體,釋放作戰(zhàn)要素,為下一次重構作戰(zhàn)體系做好準備[1,3~4]。通過在復雜的戰(zhàn)場環(huán)境中快捷、高效地組合配置,快速自我重組,形成極具彈性的作戰(zhàn)體系[5]。
在保持戰(zhàn)術數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連通性的基礎上,只要能夠形成閉合的OODA 作戰(zhàn)循環(huán),就可以將各作戰(zhàn)域的殺傷鏈組成有效的動態(tài)殺傷網(wǎng)[6~7]。動態(tài)殺傷網(wǎng)的具體構成只取決于作戰(zhàn)任務的不同以及敵方作戰(zhàn)能力的強弱,節(jié)點編配可以根據(jù)任務內容動態(tài)增減或者替換。這種根據(jù)任務動態(tài)聚合的作戰(zhàn)模式可以擺脫對以往作戰(zhàn)關鍵節(jié)點的依賴,增加判斷和決策節(jié)點數(shù)量并盡量加快OODA 循環(huán)速度,使作戰(zhàn)節(jié)奏更加快捷[1,8]。隨著OODA 循環(huán)的速度加快,作戰(zhàn)體系將不斷“解體重構”,增大對手戰(zhàn)場態(tài)勢感知難度,從而取得超過作戰(zhàn)對手的感知和決策優(yōu)勢[8~9]。天空海一體對海打擊動態(tài)殺傷網(wǎng)作戰(zhàn)構想如圖1所示。
圖1 天空海一體對海打擊動態(tài)殺傷網(wǎng)作戰(zhàn)構想
與傳統(tǒng)殺傷鏈概念相較而言,對海打擊動態(tài)殺傷網(wǎng)主要在信息獲取、力量聚合以及作戰(zhàn)體系韌性方面更具優(yōu)勢。
2.2.1 奪取局部信息優(yōu)勢
通過將線性殺傷鏈轉化為殺傷網(wǎng),可以在任意時間和空間發(fā)起攻擊,戰(zhàn)場模糊性和不確定性顯著增加,使作戰(zhàn)對手難以精確掌握戰(zhàn)場態(tài)勢和目標信息,無法準確分析判斷情況。同時,殺傷網(wǎng)在實施偵察預警行動時,通過多種傳感器的靈活聚合重構,實現(xiàn)跨域感知,提高作戰(zhàn)認知能力,同時使作戰(zhàn)對手的干擾、破壞行動變得更加困難[10]。
2.2.2 聚合局部力量優(yōu)勢
根據(jù)作戰(zhàn)任務需求定制武器系統(tǒng)結構、組成及規(guī)模,確定各類打擊目標的優(yōu)先級,合理調配作戰(zhàn)資源,動態(tài)智能配置偵察、打擊等不同作戰(zhàn)單元,構建打擊效率最高的作戰(zhàn)體系,可以盡可能提升打擊效能,取得優(yōu)于對手的局部戰(zhàn)場優(yōu)勢。
2.2.3 提高作戰(zhàn)體系韌性
在海戰(zhàn)中,指揮艦、雷達哨艦、區(qū)域防空艦等要害核心艦艇是優(yōu)先突擊的目標。對于單一殺傷鏈而言,集中力量毀傷以上關鍵節(jié)點,便可以使整個鏈條功能失效,而在構建動態(tài)殺傷網(wǎng)的模式下,整個作戰(zhàn)體系中可能沒有缺之不可的關鍵節(jié)點,所謂“關鍵節(jié)點”的概念被“弱化”,整體韌性提高[11]。在此基礎上,即使部分艦艇被毀傷,也不會嚴重影響殺傷網(wǎng)的整體作戰(zhàn)效能,使作戰(zhàn)對手打擊核心節(jié)點的目的無法實現(xiàn)。
以航天偵察力量為主體,高空長航時偵察機、預警機、艦載直升機以及艦載無人機等空中偵察力量為輔助,以無人艇、無人潛航器等水面水下偵察力量為補充,將對海打擊目指信息格式標準化,構建遠海遠域對海偵察預警體系。
利用航天偵察系統(tǒng)和民商衛(wèi)星數(shù)據(jù),長期動態(tài)監(jiān)控作戰(zhàn)海域,對高價值目標連續(xù)跟蹤監(jiān)視;進一步引導低軌衛(wèi)星、高空長航時無人偵察機對重點區(qū)域進行補充偵察和目標識別確認,形成海區(qū)綜合態(tài)勢和重點目標態(tài)勢,并通過戰(zhàn)術數(shù)據(jù)網(wǎng)絡向各級指揮節(jié)點分發(fā)共享。
在構建廣域偵察預警體系的基礎上,建立指揮控制、火力打擊以及信息對抗體系:一是以各個岸基指揮所、海上指揮所及預警機為主要指揮節(jié)點,以各型有人無人作戰(zhàn)平臺指控系統(tǒng)為輔助指揮節(jié)點,建立分布式智能指揮控制體系;二是以水面艦艇、航空兵、潛艇兵力及岸導部隊的中遠程反艦導彈武器系統(tǒng)為主,以空、海、水下無人平臺攜帶的中近程反艦導彈和魚雷武器系統(tǒng)為輔,構建火力打擊體系;三是以航天電子偵察系統(tǒng)、電子戰(zhàn)有人無人飛機為主,電子戰(zhàn)無人艇、無人潛航器發(fā)射電子戰(zhàn)誘餌為輔,構建信息對抗體系。
主要兵力依托聯(lián)合作戰(zhàn)體系實施近海機動作戰(zhàn);組織水面艦艇編隊與大量無人作戰(zhàn)平臺相結合,前出至遠海機動作戰(zhàn);潛艇、無人潛航器、隱身無人艇及水下預置力量前出至敵重要基地進行伏擊作戰(zhàn),做到遠近銜接、互為策應。
當發(fā)現(xiàn)并確認敵水面艦艇目標后,根據(jù)預先劃分的區(qū)域和任務,各作戰(zhàn)兵力依托分布式智能指揮控制體系開展協(xié)同決策,對目標進行威脅判斷和排序,形成打擊目標清單(包括目標位置、運動要素、目標類型、毀傷要求、打擊時限等)。以此目標清單為依據(jù),各偵察預警和作戰(zhàn)兵力依托智能算法完成協(xié)同打擊任務規(guī)劃。根據(jù)不同火力對目標指示的類型、時間、精度等不同要求,建立包括目標指示與火力打擊的多路徑殺傷鏈通道,形成動態(tài)殺傷網(wǎng)(殺傷網(wǎng)拓撲結構如圖2所示)。當某個作戰(zhàn)節(jié)點被毀傷時,整個作戰(zhàn)體系能夠快速自動重組作戰(zhàn),比如,在圖2所示殺傷網(wǎng)結構中,當目指節(jié)點1以及打擊節(jié)點2 被摧毀時,目指節(jié)點2 與打擊節(jié)點1 可以通過數(shù)據(jù)鏈路1~4組成新的殺傷鏈路繼續(xù)作戰(zhàn)。
圖2 動態(tài)殺傷網(wǎng)拓撲結構
在完成殺傷網(wǎng)構建后,以信息對抗體系壓制為先導,火力打擊體系采取集火重擊和快速補充打擊、持續(xù)壓制和監(jiān)視打擊等方式,實施防區(qū)外遠程導彈攻擊和無人平臺近距離突襲。導彈攻擊優(yōu)選突擊方向和航路規(guī)劃方案,按照亞超結合、多模制導的方式組合配備,在突防誘餌和彈載干擾支援下,對水面目標實施多方向飽和攻擊。
在完成攻擊后,低軌衛(wèi)星系統(tǒng)、無人偵察機、無人艇及無人潛航器展開效果評估,及時查明火力打擊效果,并通過鏈路反饋至各指揮控制節(jié)點,實時更新打擊目標清單,輔助生成補充打擊計劃,使殺傷網(wǎng)實施補充打擊,直至全部目標被毀傷。
在完成作戰(zhàn)任務后,殺傷網(wǎng)可以立即解體,釋放各作戰(zhàn)要素,為新的作戰(zhàn)任務重構做好準備,重復殺傷網(wǎng)構建、打擊、評估的過程。殺傷網(wǎng)作戰(zhàn)流程如圖3所示。
圖3 動態(tài)殺傷網(wǎng)作戰(zhàn)流程示意圖
武器系統(tǒng)“去耦合”是實現(xiàn)動態(tài)殺傷網(wǎng)對海打擊的核心技術要求。只有打破現(xiàn)有依托固定搭配精確制導武器和信息系統(tǒng)構建的“緊耦合”殺傷鏈,將預警探測、指揮控制、火力打擊和信息對抗節(jié)點作為標準化作戰(zhàn)單元插入殺傷網(wǎng),才能實現(xiàn)任意武器平臺可獲取任意傳感器信息,實現(xiàn)跨域感知和跨域打擊[1~2]。為此,需要以作戰(zhàn)體系下即插即用的模塊化思維指導武器系統(tǒng)設計研制。
為實現(xiàn)“從所有傳感器到所有射手”,使任意武器平臺可獲取任意傳感器信息,實現(xiàn)跨域感知和跨域打擊[1~2],就必須實現(xiàn)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)交互的標準化,讓所有預警探測、指揮控制、火力打擊和信息對抗節(jié)點能夠實現(xiàn)無障礙的互聯(lián)互通[12]。為此,需要在梳理現(xiàn)有數(shù)據(jù)交換格式和未來需求的基礎上,實現(xiàn)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)層面的標準統(tǒng)一。
決策優(yōu)勢是本作戰(zhàn)概念的重要制勝機理,為此需要將新型人工智能技術與先進作戰(zhàn)理念結合。運用深度學習、強化學習和規(guī)則系統(tǒng)智能融合等方式構建人機智能體,并通過自我博弈和迭代增強,實現(xiàn)“人智”與“機智”的信息互通、優(yōu)勢互補、深度融合,解決海戰(zhàn)系統(tǒng)的不確定性、非線性和動態(tài)性,形成戰(zhàn)場認知與決策優(yōu)勢,進而轉化為作戰(zhàn)行動優(yōu)勢[10,13~14]。
本文針對提升遠海遠域作戰(zhàn)能力,設計了基于天空海一體對海打擊動態(tài)殺傷網(wǎng)的作戰(zhàn)概念,闡述了其概念內涵和主要優(yōu)勢,探討了作戰(zhàn)關鍵環(huán)節(jié),并對其關鍵技術問題進行了分析,對合理動態(tài)調度作戰(zhàn)任務與資源、運用和發(fā)展殺傷鏈體系,具有一定參考作用。