分布式作战理念引发的装备体系变革

在过去的几十年中，美军一直致力于研究发展高价值高性能武器平台，这些武器平台虽然很先进，但造价却非常昂贵，且研发周期长，以至于装配的电子部件在正式服役时便已经过时。与此同时，当前先进技术越来越容易从民用市场获取，美军传统的高精尖武器研制模式将很难在竞争对手中保持领先优势。

分布式作战是美军着眼未来强对抗环境而提出的新型作战理念，其核心思想是不再由当前的高价值多用途平台独立完成作战任务，而是将昂贵的大型装备的能力分解部署到大量多种小型平台上，通过多个平台自主协同，联合形成作战体系共同完成任务，在降低成本的同时，提升作战体系的灵活性和对抗适应能力，达到相同或更高的作战能力。这一作战体系将包括少量有人平台和大量无人平台。其中，有人平台的驾驶员作为战斗管理员和决策者，负责任务的分配和实施；无人平台则用于执行相对危险或相对简单的单项任务（如投送武器、电子战或侦察等）。

近年来，美军积极探索分布式作战相关概念与技术，在海上、空中与空间领域均开展了相关研究与实践。

1 分布式海上体系

2015年年初，美国海军水面舰艇部队提出“分布式杀伤”作战概念，以亚太海上战略博弈下的制海权战争想定为基础，根据海军舰队传统兵力结构不足以应对新威胁的现实情况，提出加强水面舰队反舰作战能力建设、调整海军舰队兵力结构、改变海上作战样式，从而实现扭转美国海军在未来海上作战中可能面临的不利局面的目标。

美国海军的“分布式作战”是指“使更多的水面舰船，具备更强的中远程火力打击能力，并让它们以分散部署的形式、更为独立地作战，以增强敌方的应对难度，并提高己方的战场生存性”。“分布式作战”寻求加强水面舰队每一组成部分的进攻性与防御性能力，将其分散部署于广阔地理区域，生成分布式火力。其核心思想包括两个方面:一是将海上反舰、防空能力分散到更多的水面舰艇上；二是提高单舰作战能力，在“宙斯盾”舰上加装反舰导弹等进攻性武器，在两栖舰上加装“宙斯盾”系统。在美海军太平洋舰队《水面舰队愿景》、海军研究署《海军科技战略》、海军陆战队作战实验室《2016年创新计划》等文件中已提出要探索或研究分布式作战相关概念，并指出其应用前景。

在此概念下，所有战斗和非战斗水面舰船都将装备攻击性导弹，如“海军打击导弹”或“远程反舰导弹”。这一概念的中心思想是部署大量可威胁敌方舰船、飞机或海岸设施的海军舰船，为潜在敌人制造难以解决的目标选择问题。

2015年6月，美军成立“分布式杀伤”工作小组。该小组重点研究“分布式杀伤”概念将如何改变未来作战模式，以及在现有武器装备条件下将实现怎样的打击能力。2015年7月9日，美海军水面部队司令汤姆·罗登中将在出席活动中表示，“分布式杀伤”是海军水面部队保持海上优势的一个工具，美海军正试图通过一系列兵棋推演来更好地理解这个概念。

2016年1月，美国智库国际海上安全中心还发表了题为《“分布式杀伤”及未来战争概念》的文章，分析了“分布式杀伤”的作战特点、平台、能力，以及战略价值，对比了“分布式杀伤”与“反介入/区域拒止”的各自优势，认为“分布式杀伤”能在预算削减和新兴威胁下，为实现美国有关政治和军事目标提供多种手段。

2016年2月，美军一艘阿利·伯克级导弹驱逐舰发射了原来用于防空的“标准”-6导弹，击中了一艘退役护卫舰，此次试验是美国海军“分布式杀伤”概念的首次测试。同月，美国防部长卡特正式确认海军正在改进雷声公司的“标准-6”导弹，使其具备打击200海里外水面目标的能力。改进后的“标准-6”导弹会构成美海军强大的新型反舰能力，将装备于海军驱逐舰和巡洋舰，以满足2015年海军提出的“分布式杀伤”理念。

图1 “标准-6”防空导弹反舰试验

2017年2月，美国海军提出较为系统完整的分布式构架，指出相较传统舰队集结式架构而言，分布式舰队架构以分散形式部署，利用作战信息网协同作战，可有效提升舰船的打击及应对能力，减少美海军的作战损失。架构采用上百艘舰艇和上千架飞机（含有人和无人平台）以分散形式部署，形成一个涵盖空中、海上和海下的广泛网络，通过战区内外情报、监视、侦察和瞄准（ISR&T）的支持，将各个分散的作战信息网络结合起来，从实质上实现局部战场空间感知，并对新的威胁作出快速响应。分布式舰队需要分布式杀伤、电磁机动作战、分布式敏捷后勤三种作战概念有机、无缝的融合来实现分布式作战能力。

（1）分布式杀伤将舰船、潜艇、飞机及无人机提供的火力分散至整个战场，并依靠ISR&T能力执行杀伤链任务。其战斗力来自于能协同感知、通信与行动的作战节点网络，而不是少数作战节点。在重要战区内执行作战任务时，需要若干分散部署的航母打击群及其他作战节点，辅之以无人水面和空中系统提供ISR&T及替代性武器投送选项；提升武器的能力与规模以增强杀伤力；潜艇在无人潜航器的辅助下，继续深入高对抗性水域，发挥水下战优势。该概念下，敌方需要防御的方向增多，瞄准和决策过程也将变得更加复杂。

（2）电磁机动作战旨在提升可靠、受防护的数据链路和通信路径能力，尤其是提升超视距通信容量以支持大量分布式作战节点的通信需求，除支持分布式部署的传统舰船与飞机以外，也要支持大量无人系统，更多部署使用电子战/定向能武器、可靠通信，以及可对抗敌方监视与瞄准系统的关键能力，扩大进攻规模。

（3）分布式敏捷后勤则是强调提供必要的后勤支持能力，将后勤系统从岸基转移到海上，确保武器、备件、燃料等补给的持续输出。

2 分布式空中体系

为实现分布式空战，美国国防高级研究计划局(DARPA)已启动多个研究项目作为支撑，包括“体系综合技术和试验(SoSITE)”、“拒止环境中协同作战(CODE)”、“满足任务最优化的动态适应网络(DyNAMO)”等。

SoSITE聚焦于发展分布式空中作战的概念、架构和技术集成工具，旨在通过体系的方法保持空中优势，把包含飞机、武器、传感器和任务系统的航空作战能力分布于大量可互操作的有人和无人平台上。美军希望通过SoSITE项目的研制，提高多种武器平台的体系作战效能，更加快速且低成本地把全新技术和系统集成到现有航空作战系统中。

图2 SoSITE架构构想

SoSITE项目利用现有航空系统的能力，使用开放系统架构方法在各种有人和无人平台上分散关键的任务功能，如电子战、传感器、武器、作战管理、定位导航和授时以及数据链等，并为这些可互换的任务模块和平台提供统一标准和工具，如有需要可以进行快速的升级和替换，从而降低全新航空系统的研发成本和周期，并使得美军运用新技术的能力远快于竞争对手。DARPA还设计了未来基于SoSITE体系作战的典型模式。在该典型作战模式中，首先，无人运载平台将装载充足的小型巡航导弹和小型无人机在敌方防区范围外飞行，由无人运载平台投放小型无人机对敌方雷达目标进行电子侦察和干扰，并作为中继平台将目标情报传送到战斗机。然后，由战斗机飞行员拟制目标打击方案并从无人运载平台上发射大量小型的、廉价的巡航导弹打击目标。

（1）拒止环境中协同作战

无人机在从情报、监视、侦察(ISR)到打击等方面都发挥着重要作用，但大部分无人机都需要专门的远程飞行员、传感器操作人员以及数据分析人员。对人员的需求将限制无人机作战应用的扩展，以及无人机作战使用的成本效益，而且在激烈的电磁对抗环境中，针对远程高机动目标使用无人机将非常困难。

DARPA的“拒止环境中协同作战”项目(CODE)旨在通过发展算法和软件来克服上述挑战，使侦查和攻击无人机在电子干扰、通信降级以及其它恶劣运行环境中执行任务时，可协同工作，发挥各无人机的相对优势。

CODE项目通过增加自主性和跨平台协作来扩展现有无人机的任务能力。协同自主性具有通过异构无人机编队构建来提高现有无人机能力、降低成本的潜力，既可以利用每架无人机的能力，又无需将无人机的能力复制或集成到一架无人机上。

CODE项目特别注重协同自主领域技术的提升，使得无人机组可以在一个操作人员的管理下协同工作。无人机将不断判断自身和周边环境，并为任务操作者反馈无人机组行动建议。CODE项目提高协同自主性的设想将使得无人机操作从需要多个人员操作一架无人机，变成一个人员同时操纵6架以上无人机。指挥官可以根据任务使用多架具备不同能力的无人机，而不是将众多能力集中到一架无人机上。这种灵活性将显著提升无人机的任务效率和成本效率。

图3 CODE作战概念图

CODE无人机群在执行任务的过程中可以相互或向指挥官分享数据、协商任务分配、实现行动和通信同步化；CODE项目模块化、开放式的软件架构允许多架CODE无人机开展导航任务，并根据已经建立的交战规则发现、跟踪、确认和作战；CODE无人机也可以召唤临近友军的CODE无人机以增强作战能力并适应动态的作战环境。

总之，就像狼群协同狩猎一样，多架装有CODE技术的无人机将在一个任务人员操作下，协同完成发现、跟踪、识别和攻击目标。未来，CODE将减少对高带宽通信和长操作台系统的依赖。通过组合不同的低成本无人机，扩展潜在的任务领域。这些能力将极大增强现有空中平台在拒止环境中的生存率和作战效率。

（2）满足任务最优化的动态适应网络

现代空中作战变得日益复杂，作战环境瞬息万变，在强通信干扰条件下，空中有人和无人系统必须能够在竞争性无线电频率环境中共享信息，以适应分布式动态作战任务。由于许多机载无线网络相互之间不兼容，不同类型飞机的安全和无线频率格式也不同。专用的数据链网关能够实现网络分区通信，但是这些网关能力有限，不能够实现各种有人和无人飞机之间的高数据率的自由无缝流通。

为了克服这种关键难题，DARPA发布了“满足任务最优化的动态适应网络”（DyNAMO）项目，旨在寻求创新技术使各独立设计的空基网络在对抗射频环境下分享信息、适应零星的干扰和对任务而言关键的动态网络中断，确保配装专有传感器的飞机可以轻松向其他类型的有人/无人飞机分享信息，同时接收其他类型航空平台传感器的信息，以获得综合作战空间视图。

DyNAMO项目保证所有类型航空平台在面对敌方主动电子干扰时，使网络动态、自适应地实现所有机载系统间信息即时的自由流动，在一定的安全等级下进行即时高速通信。这种技术不仅可以连接现有空基网络，还可连接未来的自适应网络。

通过DyNAMO项目所开发的网络技术，将在DARPA的“竞争环境中（C2E）的通信”项目所开发的射频硬件上进行验证。C2E项目目前正在进行新颖而灵活的开放架构的设计，使得飞机不再仅仅只能与采用相同的射频和波形的飞机进行通信。同时，C2E项目致力于平衡业经验证的商业灵巧蜂窝结构模型，该模型中，“软件定义电台”的应用处理、实时处理和硬件概念均分别进行管理、确认和更新，以保证能力的快速部署。DyNAMO项目的设计目的是利用C2E项目的平衡成果，使得原来相互不兼容的机载系统的原始RF数据，能够实现系统间的传输，同时能够将信息转换为所有系统都能够理解和处理的信息。

（3）无人平台投送与回收

根据分布式空战作战要求，需要部署大量具备协同、分布式作战能力的小型无人机，且这些无人机还可回收和重复使用，以较低成本实现更高的作战灵活性。然而，远距离投放大量低成本、可重复使用系统并在空中回收的技术一直是个难题。为此，DARPA启动了“小精灵”无人机项目，寻求强对抗环境下空射型低成本小型无人机集群创新技术及系统解决方案，设计低成本、可重复使用的“小精灵”无人机以及机载型无人机发射回收设备。

“小精灵”项目以分布式空中协同作战概念为指导，设想从敌防御范围以外的大型飞机上投放成群的小型无人机，这些大型平台可以是轰炸机、运输机，也可以是战斗机及其固定翼平台，之后母舰将在空中回收这些无人机，并搭载它们回到地面，并为其24小时内执行下一次任务做好准备。“小精灵”项目将重点关注安全、可靠地从空中投放和回收大量无人机的技术；还将研究新的作战能力以及潜在的成本优势。项目计划探索的技术包括：投放和回收技术、设备及飞机集成概念；低成本、有限使用期的机身设计；高保真度分析，精密数字飞行控制，相对导航和位置保持等。

图4 基于“小精灵”项目的作战样式变化

3 分布式空间体系

分布式空间体系是近年来美军对于空间系统未来发展新思路的探索，是美空军为应对当前安全和预算环境挑战的重要转型举措，可能颠覆未来空间系统发展理念。该概念由时任美空军空间与导弹系统中心主任2012年首次提出。2013年8月，美国空军航天司令部发布《弹性与分布式空间系统体系结构》白皮书，系统阐述了对空间系统“弹性”和“分布式空间系统”体系结构的认识和思考，提出采用“结构分离、功能分解、载荷搭载、多轨道分布、多作战域分解”等措施，来提高空间系统的可恢复性、经济性、安全性与生存能力。

结构分离是将系统分解为多个模块，通过无线互联的方式，提供类似于大型卫星的能力。功能分解是指将传感器分散部署，将原有集中在一个系统上的多个载荷分散部署到多个独立的平台上，这种方法可以降低平台的复杂性，实现方案和需求间的快速匹配，缩短采办时间，降低成本。有效载荷搭载是指将军用载荷作为次级载荷部署到其它卫星平台（宿主卫星）上，利用宿主卫星的星上电源、处理设备、温度和姿态控制能力，不需要再部署一套自身的平台。多轨道分布是指将卫星部署到多个轨道以增加弹性，增加对于选取攻击目标的难度。多作战域分解是指利用空间域以外的系统，包括陆基和空基的能力，通过系统的协同工作，利用天基传感器的广域覆盖特性和空中或地面传感器的战术能力，实现最具弹性的工作方式。

这些手段将使每颗卫星只承担整个体系的小部分任务，因此单颗卫星被攻击，对体系整体能力的影响有限，从而增强了体系抗毁能力。基于分布式空间体系架构理念发展的空间系统显著降低了复杂性，使系统更加容易维护。另外，通过卫星任务能力分布配置、卫星有效载荷分布部署等，还将增加潜在对手选取空间攻击目标的难度，降低攻击效果。特别是通过将空间任务进行多作战域拼接，即使空间能力遭到破坏，还可由陆基、海基、空基等备份系统提供相应能力，保障美军达成作战目标。这将进一步促进空间系统与其他武器装备发展的有机结合，有利于实现陆、海、空多军种以及空间军事力量的联合作战。

美国空军航天司令部空间与导弹系统中心、DARPA等也分别开展了多个分布式空间体系的技术验证项目。例如，“空间现代化倡议”旨在研发维持或者改进现有军事能力的经济可承受方案。针对“先进极高频”、“天基红外系统”项目已开展的研究可支持分布式空间系统体系，如验证将“先进极高频”系统的安全战术、安全战略卫星通信能力进行分离，以及“天基红外系统”的数据开发等。“商业搭载载荷方案”项目验证了新型红外传感器技术在过顶持续红外探测任务的应用，以及商业卫星技术对于任务的支持能力。“空间环境纳卫星实验”项目旨在验证小卫星的经济可承受性和快速部署能力。该项目采用商用货架产品电子器件，从而具备大批量卫星的快速生产能力，并利用自主运行的地面架构，实现运行控制人员的最小化。2颗“空间环境纳卫星实验”卫星已作为“作战响应空间”-3任务的次级载荷于2013年11月发射。

4 结语

总的来看，分布式体系作战概念已成为指导美军装备发展的重要思想，在提升装备体系弹性和防护能力的同时，也将增强武器装备的攻击能力。未来发展高性能的武器平台可能已不再是战胜对手的唯一途径，而发展灵活的体系技术方法，基于分布式作战概念将武器装备的作战能力分散在多个可互操作的有人和无人平台上，采用开放系统架构技术实现任务模块的快速升级和替换将是未来武器装备作战体系发展的趋势。“见之于未萌、识之于未发”，美军这一作战概念新动向值得高度关注。