全域作战概念研究与机理验证

2022-11-15 06:31季明许珺怡程振宇
军事运筹与系统工程 2022年1期
关键词:跨域我军全域

季明 许珺怡 程振宇

(军事科学院 战略评估咨询中心,北京100091)

1 引言

党的十九大报告明确指出“要提高基于网络信息系统的联合作战能力、全域作战能力”[1]。目前,我军仍处在塑造和提升全域作战能力的阶段,对于什么是全域作战,如何提升全域作战能力、全域作战机理等问题,均处于探索阶段。本文通过分析全域作战概念,对比和借鉴美军联合全域作战概念,概括我军全域作战概念特点,总结全域作战能力生成机理,开展基于仿真系统的验证型实验,初步探索和验证全域作战能力生成机理。

2 全域作战概念辨析

随着作战空间不断扩展,我军顺应军事革命的发展趋势,提出了“全域作战”概念。美军也于2019 年提出了“联合全域作战”概念。通过对比两军概念的异同点,研究全域作战的特点和内涵。

2.1 我军全域作战概念的提出

2015 年12 月,习近平主席在中国人民解放军陆军领导机构、中国人民解放军火箭军、中国人民解放军战略支援部队成立大会上,对陆军提出“加快实现区域防卫型向全域作战型转变”,对火箭军提出“核常兼备、全域慑战”的战略要求[2]。此时,无论是陆军的全域作战,还是火箭军的全域作战,都是指相应军种所处的物理域作战空间中进行的作战行动。

2017 年10 月,党的十九大报告中提出要“提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力,有效塑造态势、管控危机、遏止战争、打赢战争”[1]。目前,我军关于全域作战的概念和内涵的研究,仍处在探索阶段。有学者认为我军的全域作战,指的是全疆域、全领域和全谱域作战[3]。也有学者认为全域作战中的域可以从三个角度来理解,分别是从地理疆域角度分为国土境内和境外,从空间领域角度分为陆海空天电网、认知和虚拟域等,从领域性质角度分为陆、海、空传统域和太空、网络新型安全领域以及深海、量子、人工智能、生物安全等新兴领域[4]。还有学者认为不仅要打破各军种、各领域的界限,拓展各军种在陆、海、空、天、电、网等领域的能力,还要将这种作战能力向认知域和社会域拓展,实现在物理域、信息域、认知域、社会域等各域不同层次力量的深度融合和行动的全面联合,进而实现不同域能力的互补增效、同域能力的叠加增值,以充分发挥战争体系的整体效应,达到提高我军全域作战能力的目标[5]。

2.2 美军联合全域作战概念的提出

2019 年,美军首次提出了“联合全域作战”新概念,旨在描述未来由全部作战领域构成的作战空间实施联合作战所需的能力要求[6,7]。2020 年3月5 日,美国空军发布《空军条令说明1—20:美国空军在联合全域作战中的作用》,将联合全域作战定义为获得优势并完成任务,联合部队在包括空、陆、海、网络空间、太空以及电磁频谱领域以所需的速度和规模筹划并协同实施的作战行动。美国空军将联合全域作战(JADO)写入条令,这标志着“联合全域作战” 概念正式进入美军概念开发阶段[6,7]。美军条令定义的联合全域作战(JADO)是:包括海上、陆地、空中、网络、太空、电磁领域的作战。联合全域作战在陆、海、空、太空、网络空间和电磁空间开展新型的协同作战,与全球范围内竞争对手在各种烈度的冲突中竞争,其目标是融合所有作战领域,整合所有作战领域的力量,通过全域高效指挥和跨域协同控制多作战域力量,从而全面形成作战优势,其核心在于基于信息优势,打造决策优势。

美国北方司令部和北美防空司令部前任司令泰伦斯·肖内西撰写的《通过联合全域指挥控制实现决策优势》中提到,为了实现决策优势的目标,美军试图打造基于“数据融合—云数据集成—机器使能—全域共用作战图”的全域指挥控制概念框架。通过实现传感器、通信系统和数据的融合,不同域的平台与武器之间共享目标数据,并通过人工智能、机器学习等技术,优化作战方案和决策,提高美军“联合能力”[8]。

2.3 概念对比分析

由于两军建设发展水平不同,战略目标不同,支撑作战的技术手段不同,因此通过综合两军对这两个相近概念的相关表述,进行归纳总结对比。

2.3.1 差异对比

表1 展示了中美两军在“全域作战”和“联合全域作战”概念表述、战略目标、支撑条件、关注点和核心能力上的不同。需要特别指出的是,由于两军建设水平不同带来的三大差异:一是支撑条件上,我军还处在正在构建高水平网络信息体系的阶段,而美军已经要打造机器使能的全域共用作战图这样的指挥信息系统。二是关注点上,我军新的联合作战指挥体制形成不久,还需要大力提升基于联合指挥控制的全域作战,而美军联合作战体制已经成熟,因此,面向全域作战则更加关注在联合指挥之上的全域指挥和跨域协同。三是核心能力上,我军目前需要通过综合提升信息优势和决策优势,打造我军全域作战的整体优势。

表1 我军“全域作战”与美军“联合全域作战”概念对比

2.3.2 特点总结

虽然中美两军在全域作战、联合全域作战的战略目标、概念阐述、主要关注点等方面略有差异,但对全域作战的主要特点认识基本一致。主要包括:

(1)作战单元拥有域属性。全域作战,其作战力量和作战行动均具有域属性。域,目前主要是以战争涉及的作战域为视角,主要包括陆、海、空、天、电、网6 个作战领域。未来,随着现代科技、武器装备的发展,战争可能向新的作战域拓展延伸。

(2)注重发展全域指挥能力。为了达成全域作战目标,形成全域优势,需要发展全域指挥能力。只有具备较高的全域指挥能力,才能够使得各域力量在行动上协调配合,各域作战效果相互利用、叠加增效。

(3)需要依托信息网络。为了支撑全域作战和全域指挥,必须以网络信息系统为基本依托,为各域作战力量提供“动态组网、直达链接”的信息网络。

(4)依赖智能指控决策能力。在智能决策算法支持下,协同调度分布在各域的作战力量,才能实现作战单元、作战要素和作战平台之间同步协调与联动,获取全域作战优势。

3 全域作战过程与机理初探

3.1 全域作战过程

从前文分析与总结可知,全域作战过程,就是分属于不同域的作战单元,在网络信息体系的支撑下,完成一系列的全域协同或者跨域协同作战。其作战组成要素主要包括:一是分属于不同域的作战单元组成的全域作战体系;二是拥有信息优势的网络信息体系;三是智能决策算法支持下的全域指挥控制。其作战过程示意图如图1 所示。

图1 网络信息体系支撑下的全域作战过程示意图

图1 描述了在网络信息体系的支撑下,全域作战体系面向具体任务作战过程。在全域作战过程中,不同域作战单元实时上传各种作战数据至网络信息体系,网络信息体系持续进行全域态势感知、数据融合等服务,在各类智能算法的支持下,实现对战场数据的快速处理与分析、行动路线的预测、作战方案的动态规划、作战计划辅助生成等辅助决策功能。拥有不同权限的指挥单元根据相关指令,对不同域、不同层级的作战单元实施协同指挥控制。

3.2 全域作战能力生成机理

从对全域作战过程分析中可以得出,与传统作战相比,全域作战能力的生成,更多依赖于作战单元的协同能力。全域作战为了获得全域优势,需要大量调度、协调全域作战资源、作战实体,为完成一个任务进行协同作战,这高度依赖支撑其信息传输的信息网络连通程度,以及其决策算法的智能化水平,也就是美军提出的要基于信息优势,打造决策优势。全域作战与传统作战的主要区别,就是依托网络信息体系的支撑,叠加智能算法的辅助决策优势,实现各域力量在行动上协调配合,各域作战效果相互利用、叠加增效。也就是通过信息优势、叠加决策,从而提升同域指挥协同能力和跨域协同指挥能力,形成较高的全域指挥能力,最终提高全域作战能力,其生成路径示意图如图2 所示。

图2 全域作战能力生成关键路径

4 全域作战能力生成机理验证

为了验证前文所提的全域作战生成机理,分析信息网络体系和智能算法对全域作战能力生成的影响,本文基于仿真系统开展了验证型实验。

4.1 实验设计

为了验证网络信息体系连通度和有无智能算法对作战效能影响,设计两组对比仿真实验,对比在有、无智能决策算法支持下,不同网络信息体系模式下的作战效果,见表2。网络信息体系根据当前和未来的作战可能,分为全域模式、分域模式和军种模式三种模式。全域模式指的是作战单元之间有全连通网络信息支撑,不区分域或军种;分域模式指的是属于同一域的作战单元之间可以全连通,但不同域单元之间需要通过域中心网络节点迂回进行信息传输;军种共享指的是属于同一军种的作战单元之间可以全连通,但不同军种作战单元之间需要通过军种中心网络节点迂回进行信息传输。通过仿真系统参数设置和模型加载,实现不同网络体系连接模式和智能算法调度仿真实体的功能。智能决策算法实现在不同网络信息体系模式约束下,用尽量少的节点得到更高的任务完成度。

表2 两组仿真实验设计

4.2 想定设置

以反舰作战为背景进行了仿真实验,双方作战单元包括陆、海、空、天、电、网等多域作战单元。

初始想定设置:A 方19 大类作战单元199 个,包括预警机、侦察船、侦察机、歼击机、驱逐舰、导弹护卫舰、对空警戒雷达、地波雷达、卫星、歼击机、岸导营、导弹快艇、无人干扰机、电子对抗营等作战单元。B 方作战单元为7 类78 个,包括预警机、歼击机、驱逐舰、导弹护卫舰、潜艇、反潜机等。主要对抗行动是A 方发起对B 方的既定目标实施联合全域火力打击,在仿真中对探测、机动、信息处理、目标优选等进行仿真计算。

4.3 结果分析与结论

每一次实验仿真运行100 次求均值,得到A 方任务完成度、OODA 环节点运行数量、跨域边数量、跨域边占比等值,见表3。

表3 仿真实验结果

对仿真结果进行分析得出以下初步结论:

(1)智能算法可提升作战效果、降低作战资源消耗。OODA 环节点数量是指一次对抗中实际使用了多少个节点,该指标能够反映作战动用的作战力量资源,任务完成度反映的是对抗总体效果。结合任务完成度和OODA 环节点数量看,无论在哪种网络信息体系模式下,有智能算法的作战体系,可以用较少的OODA 环节点数量实现较高的任务完成度。这验证了智能算法在未来全域作战中的重要作用。

(2)全域模式网络信息体系具有更高的指控协同效率。结合任务完成度和OODA 环节点数量看,无论有没有智能算法,相较于分域模式和军种模式,在全域模式网络信息体系的支撑下,作战体系可以实现用较少的OODA 环节点数量实现较高的任务完成度。

(3)跨域协同效能与作战效能并非线性正相关关系。跨域边数量和占比,是指在一次对抗中产生了多少次跨域协同,以及在所有协同关系中的占比,该指标能够反映作战中跨域协同的强度。从结果看,跨域强度与作战效能并没有正相关关系,经进一步分析发现,跨域要消耗计算资源和协同资源,可以域内协同解决的问题,经过跨域反而影响作战效果。

5 结束语

本文对我军全域作战概念进行深入分析,对比美军联合作战概念,总结全域作战的主要特点,研究全域作战运行过程,探索全域作战能力形成机理,初步验证了网络信息体系的构建模式、智能算法对全域作战能力生成的影响,为未来牵引我军打造和提升全域作战能力有一定参考借鉴作用。

值得指出的是,在实验中发现,跨域协同与作战效能不存在正相关关系。这意味着在实施全域作战中,我军可能需要充分考虑均衡同域协同和跨域协同的能力建设,根据我军建设发展水平,优先发展域内协同控制能力,能在域内解决的问题,不占用跨域协同资源,减少跨域协同代价,为研究具有我军特色的全域作战概念提供了一条新的思路。

本文中仿真实验的实体数量还不够多,体现全域作战的复杂性还不够高,仿真实验设计也较为简单,未来将进一步挖掘全域作战能力的生成机理,探寻新的网络信息体系模式例如动态柔性组网模式等,仿真系统中加入更多的智能决策算法,开展一些发现型实验和探索型实验,对全域作战能力生成机理进行更深层次的探索。

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