人工智能时代马赛克战致胜机理研究

程 翔

(海军装备部驻扬州地区军代室，江苏 扬州225001)

0 引 言

如果说智能化装备是具有感知、判断、决策、控制功能的装备，那么智能化作战便是利用人工智能技术加快复杂战场中“感知环境—适应环境—做出决策—采取行动”(OODA)环路速度，缩短对未知威胁的反应时间，能够先于对手完成作战行动，使对手失去正常攻击行动的机会的作战行动[1]。而美国国防部高级研究计划局(DARPA)提出的“马赛克战”战略便是未来智能化作战的主要作战形式。下文将以美军为例，详细阐述人工智能技术对未来作战的影响以及在新的作战模式下的致胜法则。

1 现状与趋势：AI时代下的美军马赛克战

随着机械化作战逐步向信息化、智能化的体系对抗转变，战争博弈的重点将逐步由平台对抗向网电对抗转变。智能化的武器系统和作战体系，将更加依赖电磁频谱感知和通信互连支撑实现自主决策和集群作战，对战场网电资源的有效争夺决定了未来战争的成败。2018年10月，美海军将电磁频谱正式认定为与陆、海、空、天和网络同等的第6个作战域，以提高美军在电磁频谱空间的优势[2]。频谱战不仅是传统电子战能力的提升，更重要的是它将整个频谱作战域统一考虑，指导装备建设。不仅如此，凡是作战目标属于电磁域，那么不论使用的是火力还是电磁、网络，都属于频谱战的范畴。而DARPA 提出的马赛克战是频谱战概念的再次提升，将频谱战的理念与火力打击等传统作战方式充分融合。美军对马赛克战的描述如下：“这是一种并行、大区域、机器速度(AI速度)的组合式作战方式，可以从认知层面碾压线性对手”。“传统的军事组织就像一个拼图游戏，每一块拼图在更大的拼图中只能放在一个合适的位置，而未来的组织需要更像马赛克，一组小的构建能以各种方式组合在一起，形成无限丰富的图案”[3]。

图1 “马赛克战”概念下不同效能的“织网”

该战略充分利用大量智能系统(感知单元、决策单元、行动单元)的灵活、动态、多样化、自适应组合，按需形成预期效能，在多个域内对敌人实现同时压制，最终克敌制胜。该战略的技术要点包括：利用编队自组网技术实现快速的态势共享、多源信息融合，利用人工智能技术实现快速的、编队级别的综合态势感知、态势评估、作战效果评估、决策规划管理和作战资源管控；利用Uber(优步)技术选择可执行任务的分队，找出最好的投弹方式、干扰执行方式等，快速制定行动方案。可以看出“马赛克战”是一种联合、跨域、快速响应型作战理论，而人工智能技术无疑是“马赛克战”战略的最主要驱动因素。正如有专家解读的那样，“‘马赛克战’理念已经预见到复杂度本身就是一种武器”“未来的战争是算法的战争”。在“马赛克战”战略和AI技术的推动下，美军电子信息领域的作战模式、能力生成、基础设施和技术理论发生了巨大的改变，如图2 所示，主要包括以下4项：

(1)作战模式从杀伤链到杀伤网转型；

(2)能力生成从单平台到系统之系统(SoS)转型；

图2 AI对美军电子信息领域的影响框架

(3)体系架构从指控通信计算机情报监视与侦察(C4ISR)到人工智能(SNAI)的转型；

(4)作战理论从电子战向频谱战、网络中心战转型。

1.1 AI时代的作战模式——杀伤网

从杀伤链到杀伤网转型是美军目前的主要军事变革方向之一。杀伤网是针对杀伤链存在的一系列问题而提出的，其主要特点包括：将风险集中在单个平台与设备上；容易受到敌方的干扰；杀伤能力升级难；难以实现跨域应用等。杀伤网的使用可弥补以上缺陷，使得多个武器平台间实现信息共享，综合态势生成，从而保持信息获取与决策方面的优势；通过综合资源调度，提高网内资源的使用效率，同时对异构指控节点提供自动化支持，以协助作战人员控制和管理不确定战场空间中指控的复杂性；采用容差设计，增加体系结构的战斗能效和鲁棒性。

1.2 AI时代的体系架构——SNAI

美军作战体系正逐步从C4ISR架构向传感器与网络、目标瞄准、持续监视、人工智能和任务控制过渡，并最终向传感器、信息网络、人工智能(SNAI)架构演变。这种架构转型将大幅缩减战场上的物理要素，进而大幅提升作战效能。再考虑到战场上态势与态势共享等领域对电磁频谱的高度依赖性，可以推测这种转型将把电磁频谱为作战域的电磁频谱战和以人工智能为主要博弈手段的算法战这2种新兴作战形态推向前台。这无疑对我联合作战和网电作战带来严峻挑战。

1.3 AI时代的作战理念——基于网络中心战的体系博弈

图3 美军海上综合火控-防空(NIFC-CA)杀伤网示意图

图4 C4 ISR 向SNAI转型

网络中心战的概念并不陌生，这是20世纪末由美国国防部所创的新指导原则：通过将战场各作战单位网络化，使分布式各平台共同感知战场态势协同作战，从而发挥最大的作战能效。其核心可以理解为以下几点：(1)强调作战中心由单平台转向网络；(2)突出了信息优势在战争中的决定地位；(3)多作战平台的自适应协同，提升了作战的灵活性和多样性。网络中心战的理念增加了战场中OODA环路的维度，对作战指挥人员提出了更多的需求。而此时大数据分析、云计算、区块链、软件定义无线电、物联网、软件定义组网等新技术的出现，刚好解决了这一难题：让机器算法“自觉”去替代人为的判断，帮助作战指挥员快速、合理地执行指令。

2 马赛克战致胜机理研究

2.1 基于AI的敏捷作战

在现代化信息作战中，对抗双方在一种高动态状态下竞争博弈，对抗响应和变化的速度不断提升，对敏捷的要求到了一个新的高度。信息时代战争使敏捷的重要性愈加凸显，工业时代的“以强胜弱”的基本理论将被“以快胜慢”所取代。依据OODA理论，在敌对双方的对抗博弈中，OODA环节奏更快的一方将占据优势。这OODA 环节奏快的一方，能够先于对手完成作战行动，可能使对手失去了正常攻击行动的机会；其次，OODA 环节奏快的一方，在单位时间内增加了行动次数，其作战对抗能力得到相应提高。

在AI的驱动下，智能化态势感知、智能化态势评估、智能化态势预测与智能化武器控制使得战场态势生成流程与武器打击流程行云流水，一定程度摆脱了人为控制带来的延迟，大大加速了战场OODA 环路的速度，使得战场敏捷性得到大幅度提升。

2.2 基于AI的体系作战

以美国海军NIFC-CA作战体系为例，该系统基于多平台协同探测、协同指控、协同制导等三大技术，实现传感器网、火控网、武器网的三网合一。构建编队内分布式探测-跟踪-火控-打击的防空拦截链，扩展单舰防御范围，实现编队的协同作战和超视距防空作战能力。作为一种新的分布式杀伤作战模式，由于观测、目标指示、导弹发射、导弹引导节点分离，给电子对抗提出了巨大挑战，甚至可以说传统电子对抗已经难以适应NIFC-CA系统对抗的要求。具体来说，威胁来自于分布式体系，而不是哪一个节点，无法用传统方法判断与识别威胁目标；采用无源方式发现、识别目标并引导攻击，通过识别火控雷达的工作状态来识别搜索、跟踪瞄准、导弹发射、制导等不同作战状态的传统对抗模式失效；采用远距离火力攻击，且攻击平台没有相应的导弹发射辐射源特征，提高了打击突然性，严重压缩了对抗响应时间；作战模式取消了传统导弹攻击必备的导弹制导或火控雷达环节，致使传统电子自卫干扰模式失效；我方雷达易受敌前出隐身平台的侦察/定位，成为敌反辐射或主动导弹打击的靶标；还可能遭受到敌EA-18G 的干扰，使雷达探测难以发挥战场态势感知的主导作用。

3 马赛克战对抗措施及技术途径研究

3.1 体系割裂战

在未来智能化体系对抗的战争中，战争不再以消灭对手为目的，而是以控制对方认知、行动等方式获胜。因此战争致胜的决定性要素从传统的火力打击到获取网电优势而转移，从而对敌方网电体系的破网断链、打破敌智能体系关联、降低其群体智能化后对其单平台各个击破成为未来战争的主要手段。体系割裂战的理念即是贯彻体系击破作战思想，削弱和破坏强敌的信息优势、火力优势、智能优势，将其拉回到传统单平台水平，从而实现降维降级的作战目的。其作战手段包括：

(1)分割敌方战场空间。通过破坏敌预警探测和侦察监视等战场感知系统，使敌“看不到”、“辨不明”，难以形成完整、准确、实时的战场态势图；通过破坏敌多种通信手段组成的指挥信息链路，使敌“传不了”，“传不快”，难以及时下达指令和实时调控；通过破坏敌战术数据传输系统和精确制导武器控制系统，使敌“打不出”，“打不准”，难以发挥武器装备效能。通过破坏敌时空基准信息分发使用，使敌“定不准”“动不远”，难以高效聚合各种作战力量。通过破坏敌气象水文、地理测绘及后勤、装备保障等信息系统，使敌各种保障“跟不上”，“供不足”，难以持续满足战场实际需求；通过对敌电子侦察卫星、成像侦察卫星等空间信息系统关键节点实施电磁攻击，削弱其空间信息获取能力，掩护我重要电子目标和作战要地安全。简单来说，通过频谱作战等手段，使敌方用频设备失效或效能降低，从而难以检测有用信号或导致测量控制的误差增大，使得敌方的电磁虚拟空间与实体空间割裂，实体行动失效。

(2)损害敌方目标体系。运用反辐射武器、电磁脉冲武器或定向能武器，对敌目标体系中的重点目标、关键节点进行硬摧毁，导致体系效能瘫痪、降级。对应的致胜手段包括：反辐射空地导弹攻击、反辐射无人机攻击、激光武器攻击、微波武器攻击等。

(3)阻碍和误导敌方作战行动。利用有源或无源手段，生成含有虚假信息且与有用信号特征参数相同或相近的电磁信号，有意将其发射或反射至敌电磁接收设备的有效接收范围内，向敌灌输错误信息，通过迷惑敌信息感知、阻碍敌方行动进程，甚至致其判断失准并采取错误行动。对应的致胜手段包括：雷达航迹欺骗、卫星导航欺骗、无线电子注入、木马病毒、网络蚂蚁、网络蜜罐等。

3.2 敏捷电子战

敏捷电子战的“敏捷”不仅仅是指快，还体现为以下几个方面：

(1)敏捷响应。主要有以下几层含义：一是信号层面，面对目标和环境的快速变化，能够实时调整接收检测和信号生成参数，快速生成时、空、频、能精准化匹配的测量方法和干扰波形；二是单平台层面，提高发射、接收、处理、显控通道的精准控制能力，实现对威胁目标的高灵敏度、高截获概率接收/分选和识别，快速生成灵巧的干扰样式，及时实施攻防行动；三是体系对抗层面，能快速选择合适的作战资源与作战模式，通过陆海空天网络等域或跨域的敏捷协同，实现侦攻防控保打评行动的敏捷控制；四是OODA 环路的快速闭环，在单装、体系对抗层面，能够“快速发现—快速引导—快速决策—快速行动”，实现典型的闭环时间从目前的数天到分钟/秒级，实现比威胁目标的OODA 环路速度更快的闭环；五是装备管理体制敏捷响应作战需求，利用电子装备开放式、模块化、软件化可重构/可编程实现方式，加快新技术进入战场、生成实际战斗力的速度，从目前的典型的数年到未来的数月/数天，甚至数小时。

(2)动态指控。陆海空天网多域装备获取的信息都可接入到一体化的电磁战斗管理系统，形成统一电磁态势，然后向相关作战单元实时分发共享，支撑跨平台多域协同作战，以提升我军动态指挥控制能力。

(3)分布部署。将电子战很多功能分布在大量、小型、廉价、多样的平台上，将平台分散部署，处于不同的地理位置，利用空间的分集优势，增加电子战的效能(定位能力、截获概率、识别能力、干扰效果等)。在进攻性作战中，采用类似于小型无人机集群的作战形式，凭借数量优势和功能/性能/价格优势，可以针对防御方遂行防区内作战，打破传统的防御体系运作模式；在防御性作战中，利用分布式防御体系比较分散的特点，可有效提高防御能力，扩大防御面积。

3.3 无人机集群技术的应用

无人机集群技术的发展正成为马赛克战理论最好的载体之一。无人机执行任务具有机动性能强、隐身性好、成本低、效率高及安全等优点，受到世界各国的青睐。无人机在战场上可以作为作战平台，长航时飞行，搭载多种工作载荷，执行监视、通信、侦察、干扰、打击等任务，实现相应的战术目标。无人机蜂群体现了分布式作战理论，通过构建互联互通、情报收集和使用一体的集群式自主无人机平台，大规模饱和攻击突破防空体系。执行情报侦察、电子干扰、诱饵攻击、目标摧毁和损伤评估等工作是建立马赛克战略的最佳形式，也是应对敌方马赛克战的必要手段。

3.4 智能化电子对抗装备应用

智能化装备是具有感知、分析、推理、决策、控制功能的装备，是先进的制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。我们结合仿生学从智能化的效用视角来看，智能化电子对抗装备是一种广泛采取人工智能技术，通过态势感知、数据挖掘、逻辑推理、知识积累、机器学习、资源管控与调度模拟人脑实现对复杂电磁环境的自主感知、分析推理、自主进化、灵活决策、自主协同的电子对抗装备。通过人工建模—数据驱动—模型数据混合驱动的路径探索雷达对抗的智能化方法，推动构建具有完备自主感知、判断、决策、行动能力的适用于复杂多变战场环境的自组织集群式电子对抗技术，为发展先进电磁频谱制权手段、引领新的作战模式和作战体系的发展、形成对美频谱制权和智能对抗能力提供技术支撑，是形成敏捷电子战、体系割裂战的必要技术手段。

4 结束语

本文首先分析了美军“马赛克”战的作战模式、体系架构和作战理念，比较了“马赛克”战和传统作战方式的区别。在此基础上研究了马赛克战致胜机理，包括在AI技术影响下作战敏捷性提升的优势和体系作战的优势，最后给出了针对马赛克战对抗措施。