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近年來,美國立足大國高端競爭,采取一系列措施強化網絡空間作戰能力,維持網絡空間領域全方位領先地位。采用文獻研究、案例研究、系統研究、跨學科研究等方法,梳理分析國內外智庫、學界關于美國網絡空間作戰現狀和發展的相關研究文獻,以最新公開的美國網絡空間作戰實踐案例為支撐,區分戰略指令、作戰力量、武器技術、演習演練四項主要發展內容,兼顧政治、科技等跨學科、跨領域影響因素,系統性、全要素梳理美國網絡空間作戰最新發展動態。最后,歸納總結新動態,從加強頂層規劃設計,加強專業人才培養,加強網絡武器研發預置,加強網絡空間攻防演練等方面進行了創新思考,為我軍網絡空間作戰能力建設提供啟示和借鑒。

網絡空間作戰是指在網絡空間或通過網絡空間實 施偵察、攻擊、防護及管控的行動。 美國是計算機技術 和互聯網的發源地，將網絡空間視為與陸、海、空、天并 列的第五大全球性作戰域，在世界上首先提出網絡空 間戰概念，并著手系統發展網絡空間作戰能力。 近年 來，美國立足大國高端競爭，采取一系列措施強化網絡 空間作戰能力，維持網絡空間領域全方位領先地位。 當前，國內對美國在網絡空間的相關行動十分關注，已 經有了一定的研究基礎。 戰略支援部隊信息工程大學 盧堅的《“９·１１”事件后美國網絡空間安全戰略研究》、 上海外國語大學常又天的《美國網絡空間安全戰略研 究》、崔建樹的《美國網絡空間戰略研究》等，分別對美 國網絡空間戰略發展概況、發展脈絡、實施效果等進行 了分析研究；王桂勝撰寫的《美軍網電空間部隊力量建 設與思考》、知遠戰略與防務研究所制作的《美軍網絡 空間力量發展圖譜》等，分別對美國網絡空間作戰力量 體系建設發展現狀進行了梳理研究；劉建軍撰寫的 《“舒特”計劃對指揮控制系統的影響及對策研究》、 《電子防務》刊發的《美軍網絡化協同電子戰系統與項 目綜述》、李文清撰寫的《 美軍網電作戰融合發展探 析》等，分別介紹了美國網絡空間作戰技術的某項發展 和創新。 由于網絡空間作戰的相關組成要素較多，對 其進行有效的整合與梳理較為繁雜，還沒有文獻對各 類要素進行有效的整合梳理、論證支撐，致使研究現狀 較為分散，事例引用論證較為陳舊。 本文通過采取文 獻研究、案例研究、系統研究、跨學科研究等方法，及時 準確掌握美國網絡空間作戰理論和實踐的最新發展動 向，成系統、全要素梳理分析新經驗、新做法，可為加快 推進我國網絡空間軍事斗爭準備提供一定的借鑒和 啟迪。

摘要: 無人機集群以其具備的應用優勢及發展前景，成為當前人工智能領域研究者關注的熱點之一，而非完全信息下的無人機集群對抗技術，因其集群結構變化的高動態性以及環境信息復雜多變且不能完全感知的特點，成為對集群協同性與智能性要求最高的研究方向之一，其研究成果可以促進智能化無人系統的快速發展和廣泛應用。該文全面回顧了非完全信息環境下無人機集群對抗研究的最新進展，按照包以德循環理論的思路將無人機集群對抗過程劃分為態勢評估、意圖推斷、任務規劃與機動決策4個相互銜接的關鍵組成部分，并進一步將其細分為8個子研究目標。通過分析比較近年來的相關研究，著重闡述了無人機集群對抗領域各項任務的研究重點和難點以及已取得的成果，并討論了無人機集群對抗技術所面臨的挑戰，包括大規模異構集群的協同控制、非完全信息的處理、復雜決策過程的建模以及實際應用任務的應對等。

**1.1 無人機集群對抗的定義和背景

無人機(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)因其低維護成本和高機動性，在民用與軍事領域成為研究熱點[1,2]。單一無人機能力有限，易損壞導致任務失敗，因此研究重心轉向無人機集群，以實現群體智能，提高效率和性能。無人機集群技術的發展進一步促進了無人機集群對抗的研究，多架無人機可以高度協同執行戰術行動，如打擊、掩護和情報搜集等，增強了其在軍事和安全領域的應用，成為軍事和安全領域的重要研究方向。同時，這一技術也推動了工業、物流和農業領域的自動化生產和管理，促進了智能應用技術的發展。 無人機集群對抗要求無人機具備自主判斷、規劃、和決策能力，并能實現集群間的信息交互和協同行動。多種算法的配合形成完整系統，以提高任務執行效率和精確度。無人機集群對抗廣泛應用于軍事和安全領域，如對恐怖組織的打擊、軍事突襲、領空防御、海上巡邏等，能提高作戰效率，降低成本和人員傷亡。此外，為了滿足更復雜的任務需求，設計了不同類型的無人機以及由不同無人系統組成的異構集群[3,4]，這對無人系統的適應力和自主性提出了更高的要求。

**1.2 非完全信息下無人機集群對抗方法研究意義

在無人機集群對抗中，真實對抗環境往往存在非完全信息環境，集群無法獲取完整的信息，包括友機、敵機以及其他環境信息。這些特點通常由通信干擾、數據傳輸帶寬限制、通信距離限制、敵方決策誤導、突發障礙物威脅、極端氣候等多種因素引起。因此，非完全信息問題成為當前無人機控制領域的熱點和難點之一。為了幫助研究人員應對這一問題，本文總結了近年來非完全信息下無人機集群對抗的研究現狀。 提升無人機在非完全信息環境下的決策能力具有重要意義，但也帶來了很大的挑戰。非完全信息條件使模型更加貼近真實應用場景，增強了模型可行性和實用性。要突破這一難關，不僅需要更先進的硬件設計、感知算法和通訊技術，方法研究也是關鍵，它是提高無人機集群智能化的核心。非完全信息條件會增加信息處理難度，需要研究者提出更高效靈活的對抗策略與方法，增強方法的魯棒性。現有研究通過多種任務算法配合使用，以提高無人機智能化水平，推動無人機集群模型向實用性方向發展。

**1.3 非完全信息下無人機集群對抗研究內容

非完全信息下無人機集群對抗研究，參考由美國空軍軍事戰略家John Boyd提出的包以德循環(Observe-Orient-Decide-Act Loop, OODA Loop)理論，可以分成幾個階段。OODA循環描述了空戰中飛行員決策過程，由觀察、定位、決策、執行組成，強調的是比敵人具備更靈活的觀察與反應能力，能夠快而準確的在敵人的決策周期中瓦解敵人招式而取得優勢[5]。參照此循環結構及其各部分的內在邏輯關系，本文將復雜的無人機對抗過程對應地分解為如圖1所示的多階段循環研究任務，包括態勢評估、意圖推斷、任務規劃、機動決策4個主要部分。通過OODA循環不斷迭代，無人機集群能夠快速適應并響應環境中的變化與不確定性，快速理解環境，識別目標意圖，靈活地調整策略，進而采取有利的行動。

根據OODA循環環節，并結合近年來的研究進展情況，本文進一步將非完全信息下的無人機集群對抗研究的具體內容分解為8個子任務，如表1所示。OODA循環的觀察階段對應態勢評估，涵蓋對抗態勢評估研究與威脅因素評估研究。定位階段則對應敵機行為的意圖推斷，無人機集群進一步對收集到的敵機行為數據進行分析，通過對敵機行為的預測與識別對潛在的意圖進行推斷，進而快速響應、精準打擊，獲得決策優勢。OODA循環的決策階段需要制定最佳行動方案，對應任務規劃研究，包括目標分配與航跡規劃兩部分。機動決策對應于OODA循環中的執行階段，其核心研究涵蓋協同對抗與追蹤合圍兩部分內容，在執行階段將觀察、定位與決策結果轉化為具體的無人機集群自主協同機動決策。

在無人機集群對抗的OODA循環中，態勢評估和意圖推斷主要進行非完全信息環境下的數據處理與分析，為決策提供依據。而任務規劃與機動決策側重于集群內外信息融合的綜合決策，有很高的協同性與靈活性要求。隨對抗進展， OODA循環持續迭代至對抗結束，以優化無人機集群的作戰效能。下面分別從態勢評估、意圖推斷、任務規劃與機動決策這四個方面對無人機集群對抗的研究現狀做進一步的闡述。

美軍從二戰開始就認識到“人”的因素在武器裝備功效發揮中的關鍵作用，從二戰到后續多場美國參與的現代化戰爭中，美軍裝備制造企業一直在探索如何更好地發揮“人”在武器裝備交互回路中的效能。人機交互作為一門復雜的交叉學科、系統工程，做好人機交互工作，要將“人”作為首要研究對象。在20世紀80年代，人機交互概念正式提出之前的幾十年時間里，人機功效或人因工程一直是提高“人”與機器綜合效能的關鍵研究問題。隨著計算機技術的發展，新的交互技術不斷涌現，牽引美軍人機交互技術的研究進入快速發展期。通過文獻調研的方法，總結提煉了美軍人機交互4個主要方面：認知系統工程、交互可用性、VR/AR交互和人/無人機交互，并分別總結敘述美軍人機交互相關研究的技術認知、應用案例和發展趨勢，為我國相關領域的發展提供借鑒參考。

人機交互 （human computer interaction，HCI）是 一門研究面向自然人用戶的交互式計算系統及其 相關主體的設計、評估和應用的學科。人機交互系 統存在于各類武器裝備中，并在武器裝備全生命周 期中發揮著關鍵性的作用。如 P51 戰斗機在二戰中 是美軍最成功的主力戰機之一，除本身出色的氣動 性能外，P51 對于飛行員友好而易用的座艙交互系 統也使得其廣受歡迎。相對同時期的英國戰斗機， P51 戰斗機飛行儀表系統的布局更加規整，操作功 能區更加簡潔易用。 在二戰之前，武器研發的常規思路是訓練人員 學習裝備操作、適應裝備特點。二戰后受實戰教訓 的啟發，在裝備研制領域開始推廣人因工程學（ergonomics）思想。人因工程學奠基人之一阿爾方斯·查 帕尼斯（Alphone Chapanis），通過分析多起 B17 轟炸 機墜毀案例，發現在高強度工作時，飛行員會搞混 飛機的襟翼控制旋鈕和釋放起落架旋鈕，因為兩個 按鈕的距離靠近且外觀相近，但二者的功能卻完全 不同，容易發生誤操作而墜機。因此，他僅通過將起 落架釋放按鈕改為圓形，將襟翼控制按鈕改為三角 形，就有效解決了誤操作問題［1］。隨著計算機系統 的應用，出現了真正意義的人機界面。 麻省理工大學為美國海軍開發的旋風（WhirlWind）轟炸機乘組訓練模擬系統，是世界上第一批 使用計算機實時模擬的系統，也是較早使用 CRT 顯 示器的信息化裝備。旋風掀起了 20 世紀 60 年代的 計算機微型化浪潮。如半自動地面環境（semi-automatic ground environment，SAGE）系統是美國空軍 開發的追蹤、攔截敵方轟炸機的自動控制系統。 SAGE 引入了基于調制解調器（modems）的實時通信 和計算技術，并首次使用激光筆代替了機械按鍵作 為交互介質。1970 年，SAGE 使用了斯坦福研究院 Engelbart 發明的鼠標代替了激光筆［2］，具有了現代 武器交互系統的雛形。 計算機技術的深入應用將人因工程的研究范 圍擴展到了人機交互，人與機器之間的交互界面也 從機械按鈕的排列組合演變為數字化的現代界面。 人機界面如同計算機系統的“藝術作品”，無法簡單 評價人機界面的優劣，好的人機界面始終處于不斷 演進中，而有缺陷的人機界面可能引發致命性災 難。1988 年兩伊戰爭結束前，一架載有 290 名乘客 的伊朗客機被美軍“文森號”宙斯盾導彈巡洋艦錯 誤擊落，機上乘客全部遇難。經過調查引起這個悲 劇的直接原因是宙斯盾系統界面設計的兩個細微 缺陷，導致宙斯盾操作員將處于爬升狀態的客機誤 認為是處于俯沖攻擊狀態的伊朗空軍 F-14 戰機， 進而發出錯誤的擊落指令。宙斯盾系統的顯示屏顯 示雷達探測到的實時目標信息（包含速度、距離和 高度），卻不包含目標的高度變化率，操作員需要手 動記錄不同時刻的高度，并使用計算器計算目標高 度的變化以判斷目標是在爬升或者下降。在研發時， 設計師曾提議在軟件中增加自動計算目標高度變化 的功能，在屏幕上通過標簽實時顯示目標是在爬升 或者下降，但被項目組以屏幕空間不夠、用戶沒有 提出這個需求為理由拒絕。當事故發生時，“文森 號”處于高度戒備狀態，操作員在高強度壓力下對 飛機的高度計算出現了錯誤，得出了與實際相反的 致命結論［3］。 計算機系統的人機交互分為人機界面設計、交 互設計和信息呈現設計［4］，美軍早在 20 世紀 90 年 代就編制了全軍武器裝備人機界面的設計指南［5］。指 南中詳細規定了對車輛、航空器、導彈系統甚至單兵 等各類裝備的人機界面設計規范。并針對性地給出 了對觸屏、頭戴式顯示器、常規屏幕等不同的交互媒 介的設計準則。 本文通過查閱美軍人機交互相關的研究論文 和公開文獻，提煉出美軍人機交互研究和應用的 4 個主要方面：認知系統工程、交互可用性、VR/AR 交 互和人-無人機交互，并依據實際案例論據論證美 軍在相關領域的研究理念和應用方向。

近年來，美國國防部和各軍種相繼發布一系列指導性文件，建立了反無人機發展戰略，在突 出反無人機作戰技術優勢的同時更加注重體系建設。 文中以美軍反無人機發展現狀為背景，研究 行業動態、技術發展趨勢與威脅研判，對美軍反無人機作戰理念加以研究。 重點分析其技術項目投 入和軍事應用，從反無人機通過探測技術、高功率微波和激光武器系統的開發與研制及相應電子對 抗技術機理角度歸納總結，通過作戰現狀研究分析美軍反無人機未來發展趨勢，提出啟示與建議。

近年來，無人機技術的飛速進步使得其在商業 與軍事領域的運用得到更多拓展。 繼戰機、武裝直 升機和精確制導武器之后，無人機系統以其具備的 優秀偵察、打擊能力成為戰場防空新威脅。 從美國 防部陸續發布的文件來看，美軍正加緊提升其賽博 空間和電磁戰領域的集成融合，尤其以反無人機作 戰能力研究為重點之一提出了多項重大戰略性 舉措。

信息安全作戰是美軍典型的作戰樣式，按照現階段信息安全作戰能力、正在建設中的信息安全作戰能力、未來 信息安全作戰能力等三個階段，梳理了美軍信息安全領域作戰能力的發展現狀，預測了其發展趨勢。 軍事信息系統是戰場探測感知、指揮控制、武 器控制等系統關聯融合的基礎，但是信息系統越先 進，網絡化程度越高，內部外部信息交互頻次、數據 量越大，安全風險也越高。美軍認為實施信息安全 作戰是性價比最高的作戰樣式之一，可在悄無聲息 中使敵方作戰裝備不可用，甚至為其所用。 研究美軍信息安全領域的作戰能力具有的意 義，本文按照現階段信息安全作戰能力、正在建設 中的信息安全作戰能力、未來信息安全作戰能力三 個階段，梳理了美軍信息安全領域作戰能力發展現 狀，并進行了比對分析。

無人機蜂群作戰已經成為軍事領域的熱點，世界各軍事強國對其關注度日益增加。為了深化對無人機蜂群作 戰的理解與認識，首先簡要介紹了概念起源，然后重點對作戰樣式、作戰優勢等進行了分析，最后以無人機蜂群作戰的軍事 應用為牽引，總結了無人機蜂群作戰深入發展需要攻克的關鍵技術難題。自海灣戰爭以來，無人機在戰爭中的應用領域 不斷拓展，深刻影響著戰爭的走向。隨著無人機的 不斷發展完善，其應用范圍不斷擴大、規模數量不 斷增多、作戰樣式不斷翻新，作戰運用已從空中偵 察、戰場監視、電子對抗向通信中繼、精確打擊和后 裝保障等領域延申，正在逐步由輔助作戰手段向基 本作戰手段過渡。綜合來看，無人機在軍事上可代 替有人機執行四類任務，即 4D 任務（枯燥乏味、環 境惡劣、危險性高、深入敵方；Dull，Dirty，Danger? ous and Deep）。 20世紀60年代，法國生物學家皮埃爾·保羅開 始了關于智能蜂群（Swarm Intelligence）的研究。通 過對自然界各類昆蟲群體的深入觀察分析，皮埃 爾·保羅發現某類昆蟲群體內部存在高度結構化的 組織，個體之間分工明確，協同工作，能夠完成遠遠 超出單一個體能力的復雜任務。其中，蟻群是最具 代表性的群體，單體之間通過簡單的信號傳遞，就 能實現較成熟的溝通協調，從而表現出某種規模化 的集群智能行為。在此現象的基礎上，人類不斷深 入研究昆蟲之間的集群行為，最終得出了如蟻群算 法（ACS）和粒子群優化算法（PSO）等諸多智能集群 算法。

隨著大數據、云計算、物聯網等一系列新興技術的大量涌現，人工智能技術不斷 取得突破性進展。深度強化學習技術作為人工智能的最新成果之一，正被逐漸引入軍事領域 中，促使軍事領域走向信息化和智能化。在未來戰爭作戰模式及軍隊發展建設中，網絡化、 信息化、智能化和無人化形成重要特征已經成為不可逆轉的趨勢。因此，本文在回顧了深度 強化學習基本原理和主要算法的基礎上，對當前深度強化學習在武器裝備、網絡安全、無人 機編隊、智能決策與博弈等方面的應用現狀進行了系統的梳理與總結。最后，針對實際推進 深度強化學習技術在軍事領域應用落地所面臨的一系列問題和挑戰，提供了未來進一步研究 的思路。

近年來，隨著大數據、云計算、物聯網等 一系列新興技術的大量涌現，人工智能技術不 斷取得突破性進展。作為 21 世紀的頂尖技術之 一，人工智能給各個領域的發展都帶來了前所 未有的機遇和挑戰，軍事領域也不例外。2016 年 6 月，由國防大學舉辦的“戰爭復雜性與信息化戰爭模擬”學術研討會，對大數據時代的軍事 信息體系與發展戰略進行了重點研究[1]，軍事 智能化已不再是一個陌生的概念，正在全面影 響著軍隊建設和未來戰爭形態[2]。從應用角度 來看，軍事智能化主要體現在五個層次[3]：以 無人機、無人車等仿生智能為主的單裝智能；以人機融合、集群、協同等概念為核心的協同 智能；以智能感知、決策、打擊、防御等多要 素作戰力量綜合運用的體系智能；以通信、網 絡、電子、輿情等專業領域管控的專項智能；以作戰體系基于數據、模型、算法獲取涌現效 應為目標的進化智能。人工智能技術為這些應 用的落地提供了堅實的基礎。深度學習（deep learning，DL）和強化學 習（reinforcement learning，RL）作為實現人工 智能的先進技術，分別在信息感知和認知決策 領域有著出色的表現[4]-[5]。深度強化學習（Deep Reinforcement Learning，DRL）[6]則是近幾年 提出的新興概念，結合了 DL 與 RL 的優勢， 是人工智能的最新成果之一，在機器人控制、 計算機視覺、自然語言處理、博弈論等領域都 取得了重要研究成果。在軍事領域中，針對作 戰任務規劃、智能軍事決策與智能博弈對抗等 問題的解決，DRL 也有著巨大的應用潛力，引 起了研究人員的廣泛關注。

目前，關于 DRL 的研究已經取得了較大進 展，有一些關于 DRL 的綜述性文獻陸續發表 [6]-[7]，但它們更加偏向于對 DRL 算法的總結。除此之外，也有一些關于 DRL 在領域應用中的 綜述，如無人機[8]、通信與網絡[9]、智能制造[10] 等領域，然而關于 DRL 在軍事領域中的應用， 并沒有專門的綜述性文獻對其進行深入梳理和 總結。基于此，本文首先回顧了 DRL 的理論發 展歷程；然后對 DRL 的基本算法及改進算法進 行了歸納總結；最后對前人研究中 DRL 在軍事 領域武器裝備、網絡安全、無人機編隊、智能 決策與博弈等問題的應用現狀進行了系統性的 總結，并展望了其發展方向和前景。

本篇節選自論文《美軍網絡化協同電子戰發展劃代初探》，發表于《中國電子科學研究院學報》第17卷第3期。

摘 要：網絡中心戰理念在美軍電子戰領域的落地催生出了網絡化協同電子戰的理念,而近年來隨著人工智能領域的快速發展,**美軍網絡化協同電子戰又呈現出了一些新特點與趨勢。**文章在對美軍網絡化協同電子戰發展現狀進行綜述的基礎上,嘗試從網絡中心戰與人工智能這兩大驅動要素的維度,對美軍網絡化協同電子戰的代際劃分進行研究與探索。**關鍵詞：**網絡化協同電子戰；網絡中心戰；代際劃分；體系智能

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論文全文摘編如下

僅供學術交流與參考

從美國防高級研究計劃局**“狼群”電子戰項目算起,網絡化協同電子戰發展大概經歷了20多年的歷史。無論是從電子戰能力本身,還是從組網能力角度來看,網絡化協同電子戰都已經取得了長足進展。近年來,隨著人工智能技術的發展,網絡化協同電子戰發展又呈現出一些新的特點。 1 網絡中心戰理念從1998年美國海軍提出美軍網絡中心戰(Network Centric Warefare, NCW)理念**以來,已有20多年。在信息領域技術高速發展的當今,該理念與物聯網、云計算、大數據、人工智能等新技術領域實現了非常完美的融合。 大約1980年,以太網的發明者羅伯特·梅特卡夫率先提出了如下理論[1]:全連通設備所構成系統之系統價值隨著設備數量平方的增長而增長,如圖1所示,該理論即為“梅特卡夫定律”的雛形。

1993年,記者喬治·吉爾德對該理論進行了修訂與改良,描述為“一個通信網絡的價值與網絡中用戶數量的平方成正比[2],這一定律為美軍網絡中心戰奠定了理論與指導原則基礎。 1998年,美國海軍中將亞瑟·塞布勞斯基率先提出了網絡中心戰理念[3]。

**2001年,美國國防部向國會遞交了《網絡中心戰》報告及其附件[4],**系統闡述了網絡中心戰概念、美軍已經開展的相關工作、經驗與教訓、未來發展思路、各軍種/國防部機構在網絡中心戰方面的具體項目等。這一報告是網絡中心戰理念發展歷程中的里程碑式成果。 自此,該理念在美軍戰術、理論、技術、裝備發展過程中起到了非常好的指導作用,美軍也借此機會實現了快速的能力躍升。此后,網絡中心戰理念逐步為更多國家的軍方所接納,影響力持續至今。而網絡中心戰在電子戰領域的落地則催生出了網絡化協同電子戰。

2 美軍網絡化電子戰發展綜述**網絡化協同電子戰的理論基礎是網絡中心戰。盡管關于網絡化協同電子戰尚無明確、嚴格的定義,但從其網絡中心戰機理出發,文章對其內涵進行如下界定“網絡化協同電子戰是網絡中心戰理念在電子戰領域應用的特例,指的是通過網絡化協同手段綜合提升電子戰裝備個體、群體、體系的能力,其中,這些能力包括電子戰支援、電子防護、電子攻擊、電子戰效能評估等多方面能力。” 盡管在當前階段網絡中心戰理念已經非常成熟,但基于網絡中心戰理念的網絡化協同電子戰仍處于上升發展階段。**之所以出現這種情況,主要原因可總結如下。其一,電子戰自身特點決定了其對網絡中心戰理念依賴性更強,導致電子戰領域網絡中心化潛力仍然非常巨大、很多方向尚未挖掘。其二,人工智能領域的異軍突起,為“人工智能+網絡中心戰”型的電子戰領域迎來快速發展機遇。尤其是借助分布式人工智能強大的個體能力提升,電子戰有望實現“網絡化體系智能”這一高階目標。而目前距離這一目標還有很長的路要走。 **近年來,美軍網絡化協同電子戰領域發展非常迅速,且全面得到了各個軍種的認同。**尤其是美海軍,作為網絡中心戰理念的倡導者與提出者,不僅從軍種層面提出了分布式殺傷理念[5],更是不遺余力地致力于將網絡中心戰理念引入電子戰領域,并于2010年提出了電子戰協同與控制理念[6],如圖2所示,旨在實現美國海軍艦載、機載、無人機載、彈載電子戰系統的協同與控制。

美國國防部、各軍種目前仍非常重視網絡化電子戰能力的發展,并開發了一系列項目,典型項目如表1所示。 3 網絡化協同電子戰代際劃分初探

**文章建議將網絡化協同電子戰發展劃分為4個階段：連通階段、協同階段、群體智能階段、體系智能階段，如圖3所示。**其中,連通階段和協同階段又可歸入“非人工智能時代”的發展階段,群體智能階段和體系智能階段則可歸入“人工智能時代”的發展階段。這些階段可以從多方面進行解讀。需要說明的是,**這些階段劃分的依據是技術與戰術,即技術水平與使用方式而不是時間,因此沒有明確的時間點劃分。**而且,考慮到美軍各軍種在網絡化電子戰方面技戰術水平不盡相同,甚至同一軍種的不同項目的技戰術水平也不盡相同,例如,先進艦外電子戰(Advancedoff-ship Electronic Warfare,AOEW)和“復仇女神”,因此,會存在技戰術層面不同代際的項目、系統同時存在的情況。

根據經驗,給出各階段的資源需求如圖4所示,從圖中大致可以看出,隨著網絡化協同電子戰逐步進入人工智能時代,其最大的資源需求變化體現在個體智能需求的提升、帶寬需求的下降、協同需求的提升。

根據經驗,給出各階段的主要能力如圖5所示,從圖中大致可以看出,隨著網絡化協同電子戰不斷向前推進,個體電子戰能力并未提升,甚至不斷下降,但體系對抗能力不斷提升,進而帶來了實戰作戰效能的質的飛躍。從點對點式的電磁博弈,逐步演變為體系破擊式電磁博弈。最終帶來的結果就是電磁頻譜領域的博弈復雜度、不確定性、動態性、涌現性、突然性等方面大幅提升。

3.1 連通階段這一階段體現了網絡中心戰理念在電子戰領域具體落地的萌芽,其觀點也比較“樸素”,即,先在電子戰典型系統、平臺之間搭建起諸如數據鏈等連通性手段,解決“電子戰系統連接”這一基本問題、解決有無問題。由于處于網絡中心戰理念發展的初級階段,因此,這一階段的項目大多具備探索性特點,即,主要出發點是“探究一下組網究竟能夠為電子戰帶來哪些新增益”。 這一階段的典型項目包括了DARPA的“狼群”項目,以及美國空軍的“舒特”計劃(前期研究階段)。“狼群”項目于2001年左右啟動,也就是說,網絡中心戰理念剛剛得到美軍普遍認同,該項目就開始研發了。

“狼群”系統是一個小型的難以偵測的地面傳感器網絡,各個“狼”之間的直線距離約為1km,確切的分布取決于地形的復雜程度,在城市作戰中,這種傳感器可以放在建筑物屋頂上。它們一般部署在干擾目標周圍100m以內,互相之間用網絡連接起來,可干擾地域大約100km×100km。單個“狼”是一種隱蔽的、300mm×120mm咖啡罐大小的傳感器,可用直升機人工布撒、用無人機投放或火炮發射。一旦被投放,單個的“狼”(傳感器)就伸開機械腿并升起天線,自己激活———即通過GPS實現自定位,然后組成一個約5~12個節點的“狼群”。該系統具有自己的任務規劃工具,可以優化各個“狼”部署的位置,并且只要一個“狼”可以與另外任何一個“狼”通信,那么它就可以接入到整個網絡中。“狼群”可以根據需要被重新指派任務。在攻擊目標時,也可自行建立子網,對關鍵節點進行干擾、監聽或侵入。每個狼都是非常靈巧的,某一套損壞時,并不會削弱整個網絡的工作。“狼群”傳感器還可以裝在無人機上,被稱為“飛狼”。“狼群”功能包括三方面:電子戰支援功能,竊聽無線電通信輻射信號,鑒別無線電臺的類型;發射干擾和欺騙信號,這些信號將破壞敵人清晰的無線電通信;監視各系統的狀態,協調各系統之間的工作。 “舒特”計劃是美空軍從傳感器到射手的無縫一體化作戰網絡的計劃之一。前期研究階段的“舒特”計劃又稱作“羅盤呼叫”機載傳輸數據鏈/通用數據鏈計劃。“舒特”計劃旨在將情報監視與偵察平臺RC-135V/W“聯合鉚釘”飛機與進攻性信息作戰平臺EC-130H“羅盤呼叫”飛機、進攻性防空作戰平臺F-16CJ飛機進行橫向一體化。這將為作戰指揮官提供一個可以實現時間敏感目標瞄準的已驗證的作戰體系結構。**“羅盤呼叫”飛機和“聯合鉚釘”飛機的一體化可以通過先進戰斗空間信息系統來完成,先進戰斗空間信息系統是一個與通用數據鏈兼容的廣播網絡****,F-16飛機通過改進型數據調制解調器接入網絡。**當然,隨著“舒特”計劃不斷通過實飛測試提升自身能力,最終階段實現的能力遠超“連通階段”,已達到了“協同階段”的極致乃至已經觸碰到了“群體智能階段”的能力門檻。3.2 協同階段這一階段體現了網絡中心戰在電子戰領域的成熟與深化。即,在解決連通性的基礎上,根據所連通的具體電子戰平臺、系統,打造既能支撐互操作、融合等需求,如射頻級、中頻級融合等需求,又能支撐定制化能力需求,如電子攻擊、戰場網絡攻擊等的協同能力。 這一階段的典型項目包括了美空軍后期演示階段的“舒特”計劃和美海軍的AOEW項目。

美空軍“舒特”計劃進入后期演示階段以后,無論是在協同能力方面,還是在作戰效能方面,都較之前期研究階段得到了大幅提升。其特點可總結為“三網一體+三效一體”。

“三網一體”指的是“舒特”計劃所依賴的協同環境,**包括如下三個網絡：**1)NCCT網絡,這是一個“鏈、接口、算法一體化網絡”,通過寬帶數據鏈實現EC-130H、RC-135V/W、F-16、“高級偵查員”等平臺的互聯互通,通過專門開發的數據融合與精確定位算法實現情報融合、精確輻射源定位等核心功能,通過機器到機器接口實現多平臺自適應互操作與數據共享；2)前沿部署的無人機偵察網絡,該網絡的主要功能包括抵近式組網偵察、簡單數據融合,以彌補RC-135V/W粗粒度偵察的不足；3)地面深度信息融合網,該網絡的主要功能是實現網絡化深度信息融合與分析。 “三效一體”指的是“舒特”計劃所能實現的“電磁-賽博-火力”三個維度的作戰效能,具體包括:1)平戰結合的偵察效能,舒特計劃的偵察能力可概括為“以雄厚的平時偵察能力為基礎,結合精確的戰時偵察,實現可支撐攻擊決策的情報”;2)“軟硬兼施”的“電磁-賽博-火力”一體化攻擊能力,舒特計劃的攻擊功能主要包括硬殺傷和軟殺傷兩類。 AOEW項目的核心有效載荷為AN/ALQ-248電子攻擊吊艙,該吊艙搭載于艦載直升機上,可以獨立工作,也可通過Link-16數據鏈和軟殺傷協同系統與AN/SLQ-32系統協同工作。AN/SLQ-32同樣能檢測來襲導彈并確定其方向,兩者通過信息共享,實現艦-機協同電子戰作戰,為艦船提供分層的整體防護能力。3.3 群體智能階段****隨著人工智能的不斷發展,電子戰系統、平臺等個體的智能化程度越來越強大。再結合無人系統的廣泛應用,逐步形成了一種以無人群體智能為主要特征的網絡化協同電子戰系統。與協同階段相比,這一階段的最主要特點就是個體、群體智能化不斷提升,進而促進了電子戰快速、高質量殺傷鏈的形成。 這一階段的典型項目為DARPA的“小精靈”電子戰無人機集群項目。“小精靈”項目是一個將“網絡化協同”、“電子戰”這兩大要素發揮到極致的項目。網絡化協同方面,可實現快速發射后的即時組網能力。作為速度至少為0.7馬赫高速移動的空中平臺,快速組網無疑面對很多挑戰,如,無固定基礎設施、信道多變、同步困難等。但從DARPA的要求來看,其組網能力,尤其是快速組網能力無疑是最重要能力之一。電子戰方面,可實現對敵防空壓制、通信干擾、賽博攻擊等多方面能力。借助其強大的抵近式作戰能力,“小精靈”可以做到其他傳統電子戰系統無法做到的事情,其中,向敵方數據網絡中注入惡意代碼的賽博攻擊能力無疑是其最大的亮點。

美軍電子戰大“怪獸”與“小精靈”

3.4 體系智能階段

在應用于個體層級、群體層級的基礎上,人工智能在體系層級上的運用也得到了越來越高的關注。相應的,網絡化協同電子戰領域也在朝著這方面發展,即,從體系博弈的角度、充分結合人工智能與軟件定義一切理念,實現電子戰體系博弈、體系破擊等能力的跨越式演進。目前美軍提出的“馬賽克戰”理念即是典型代表,其與電子戰能力的結合將催生出全新的應用模式,不僅電子戰自身能夠更靈活地形成合力,還能夠借此與聯合作戰深度融合并形成全電磁頻譜作戰能力。

**這一階段的典型項目為美國海軍“對抗綜合傳感器的多元素信號特征網絡仿真”項目“復仇女神”。**該項目是美國海軍秘密開展的網絡化協同電子戰項目。“復仇女神”項目首次出現在美國海軍2014財年預算文件中,文件指出“復仇女神”能滿足同時對多個敵方監視與目標瞄準傳感器生成逼真海軍力量的需求。“復仇女神”項目的目的在于將雷達反射器、電子戰氣球、各類無人機蜂群各種平臺進行組合,通過組網協同作戰,以迷惑、欺騙或致盲分布在廣闊區域的敵方傳感器。根據“復仇女神”項目官方文件,系統組成包括模塊化可重構電子戰載荷、分布式誘餌和干擾機蜂群、有效聲學對抗措施、多輸入/多輸出傳感器/對抗措施,可對水面和水下傳感器生成虛假兵力目標。具體來說,“復仇女神”包含空中、水面、水下三類作戰平臺,例如空中電子戰無人機群/誘餌群/氣球群,水面電子戰無人艇群/誘餌群,水下電子戰無人潛航器群/誘餌群。 結 語 網絡中心戰理念的重要性在人工智能時代有望實現再次躍升,這對于網絡化協同電子戰領域而言,是突破現有諸多技戰術極限的切入點。通過充分發揮網絡中心戰與人工智能這兩大驅動力,網絡化協同電子戰有望逐步實現真正的體系博弈能力,進而讓整個電子戰領域在現代化戰爭中的作用更加凸顯。

【參考文獻】

（全文完）