美軍殺傷網概念研究及對我防空作戰裝備體系的啟示*

王玉茜 ，曹亞杰 ，佘曉瓊 ，廖詠一

（1.江南機電設計研究所，貴州 貴陽 550009；2.中國人民解放軍93221 部隊，北京 100085；3.航天江南（北京）創新技術研究院有限公司，北京 100070）

0 引言

1996 年10 月，時任美空軍參謀長羅納德·福格爾曼發表聲明，提出殺傷鏈概念雛形，認為“2025 年前，發現、定位、跟蹤、瞄準地球表面的任何移動目標將成為現實”［1］。此后，殺傷鏈概念被美軍廣泛接受并發展。2018 年5 月，美國防高級研究計劃局（defense advanced research projects agency，DARPA）透露，將尋求從殺傷鏈轉向殺傷網［2-3］。相比殺傷鏈的靜態結構，殺傷網概念強調各領域指揮控制、情報以及武器的統合，形成包含眾多節點的網狀結構，凸顯跨域協同性和動態重組性。同年7 月，DARPA 發布“自適應跨域殺傷網”項目（adapting cross-domain kill-webs，ACK）跨部門公告（broad agency announcement，BAA），開展構建殺傷網的關鍵技術研究［4］。殺傷網是“馬賽克戰”核心要素，也是智能化戰爭時代殺傷鏈的主要發展方向?！皬臍溵D向殺傷網”有望成為美軍后續較長一段時間的主要軍事變革方向之一。

近年來，美空軍在試驗旗體系下陸續設立并開展“橙旗”“翠旗”和“黑旗”等系列試驗，關注殺傷網集成、先進可生存性以及數據驅動式試驗，提供全域試驗能力以推動系統成熟并部署［5］。2021 年3月，美空軍舉行“橙旗”“黑旗”聯合試驗，演示驗證無需人在回路的情況下，使F-35，F-22 戰斗機與陸基遠程火力、海軍火力、天基傳感器等相集成［6］。2021 年10 月，美空軍舉行“橙旗”“翠旗”“黑旗”聯合試驗，集成空中、地面作戰資源，構建跨域遠程殺傷網［7］。相關動向表明，美軍已經在殺傷網概念的落地應用上取得重要突破。

2022 年2 月俄烏沖突以來，俄烏雙方拉鋸戰中互有勝負，凸顯出各自殺傷鏈先于對方閉合、殺傷網保持穩健對體系作戰能力發揮的重要性。美軍殺傷網構建將加快戰爭節奏，增強美軍內部、以及其與其盟軍的聯合作戰優勢，構成對我安全威脅。在此背景下，跟蹤美軍殺傷網重點項目進展、理清殺傷網與殺傷鏈內涵、分析其關鍵技術，可為我防空作戰裝備體系發展提供啟示和借鑒。

1 殺傷網與殺傷鏈概念

1.1 殺傷網與殺傷鏈定義

殺傷鏈是信息化戰爭的產物，美軍在C4ISR（command，control，communication，computer，intelligence，surveillance，reconnaissance）中提出的殺傷鏈概念，是一個覆蓋偵察、監視、情報、計算、通信、指揮、控制、打擊要素，實現“從發現到摧毀”的一體化作戰任務鏈，其現行作戰條令將這一概念具體規定為由“發現、定位、跟蹤、瞄準、交戰、評估”等6 個環節組合而成的閉合鏈路，側重于對殺傷鏈運轉過程的描述，體現了聯合作戰體系信息流主導能量流進行閉環運轉的運行機理，是信息化戰爭形態下“觀察-判斷-決策-行動”（observe-orient-decideact，OODA，OODA）環的實踐運用。國內楊松等將殺傷鏈定義為“針對某類目標，各鏈路要素基于預先規劃的固定架構，相互依賴、依序運行，對目標產生線性殺傷效果的任務環路閉合模式”［8］，明確了殺傷鏈具有預先規劃性、要素強關聯性、能力線性累加性等特征。

依托不斷發展的信息技術，美軍在空中、地面、水面及水下等作戰域發展了多種樣式殺傷鏈，包括點對點的“感知—打擊”線型殺傷鏈、以高端高價值作戰平臺為核心的“節點輻射”型殺傷鏈和實現多條殺傷鏈并聯組網運行的“網狀”殺傷鏈。當前這些殺傷鏈只是在單個作戰域取得進展，美軍認為需建立跨域“殺傷網”（kill web），使不同作戰領域實現信息共享和資源共享，以保持作戰優勢。因此，在新型作戰概念引領及新興科技支撐下，殺傷鏈加速向復雜多維的殺傷網發展。

2020 年4 月，DARPA 下屬的自適應能力辦公室（adaptive capabilities office，ACO）將殺傷網描述為“各作戰要素的可組合集成體”，能夠通過關聯特定要素，執行多種獨立的殺傷鏈，從而實現傳統多種功能殺傷鏈的效果?！皻W”用來實現全域協同，利用全域融合的空中發射、水面發射和水下發射等能力，實現全域攻擊能力。文獻［8］中提出了殺傷網具有跨域互聯性、目標操縱性、鏈路冗余性和網絡適變性等特征。

1.2 殺傷網和殺傷鏈的對比

“殺傷網”理念是針對當前“殺傷鏈”存在的諸多問題提出的。這些問題包括：風險集中于單個平臺；易受到敵方動態演進殺傷鏈攻擊；升級困難；難以實現跨域應用。相對應地，“殺傷網”則具備風險分散、具備演進能力、可快速升級、可跨域應用等優點。殺傷網和殺傷鏈的對比示意見圖1［9］。

圖1 殺傷鏈與殺傷網對比示意圖Fig.1 Comparison of kill chain and kill web

因此，殺傷網衍生自殺傷鏈，但并非多條殺傷鏈的簡單組合，其需要依托支撐作戰節點互聯的通信網絡，根據作戰任務需求和戰場態勢，靈活組合作戰節點。相比殺傷鏈，殺傷網具有鮮明的“去中心化”“按需定制”“跨域使用”“擴展性強”的特點。

2 重點項目分析

DARPA“自適應跨域殺傷網”項目是美軍探索構建殺傷網的重點項目。該項目借鑒電子商務分布式市場的成功經驗，開發基于“供應商—消費者”架構的跨域殺傷網構建技術［4］。

2.1 項目背景［4］

DARPA 正在開發馬賽克戰概念（圖2）。馬賽克戰概念的核心是“ 系統之系統”（system of systems，SOS）架構，以將各類作戰能力分布于戰場的有人/無人平臺上。作戰人員將不再依賴精心設計的固定殺傷鏈，而是將分布式能力組合成殺傷網，給對手施加多重困境。為實現馬賽克戰，需要開發軟件決策輔助工具來支持將系統實時編配組建殺傷鏈，并根據戰場態勢實時調整編配方案。

圖2 馬賽克戰殺傷網［4］Fig.2 Mosaic warfare kill web

當前美軍各軍種已完全接受跨域作戰的需求，例如陸軍主導的多域作戰（multi-domain operations，MDO）概念和空軍關注的聯合全域指揮控制（joint all-domain command and control，JADC2）概念。當前的指揮控制組織和流程難以支持相關作戰概念，極大限制跨域作戰的效能。

ACK 項目基于上述背景啟動，將開發軟件以支持殺傷網構建，能夠確定作戰資源能力、分析海量作戰方案、根據人類指揮官決策分配作戰任務，實現以機器的速度提升作戰能力。

2.2 架構設計［4］

ACK 項目將提供感知、武器、非動能效應、通信等功能的實體視為“供應商”，將承擔作戰任務目標以及負責構建殺傷鏈的實體視為“消費者”，構建“供應商—消費者”的去中心化框架。在該框架中，戰場各域的實體開展任務能力競標，為作戰人員提供多條備選殺傷鏈。

圖3 展示了支持去中心化構建殺傷鏈的ACK框架及其流程［4］。其中，能力市場中的每個節點都可視為潛在“服務供應商”，指揮控制節點可視為“消費者”，不同節點間通過網絡連接。當確定新作戰目標時，以下流程將啟動：確定作戰目標之后，ACK 將向決策者提供一系列候選腳本。這些腳本詳細描述支持特定殺傷鏈閉環所需的所有要素及每一要素必需的服務質量等信息。腳本不會指定具體的傳感器類別、武器類型、通信網絡等，而是根據預期效應、服務質量等來確定需求。一旦作戰人員選擇特定腳本，ACK 就會為腳本所需服務向整個戰場的虛擬聯絡員發送“標的需求”。虛擬聯絡員在權衡自身資源的可用性、成本等方面信息后進行響應。虛擬聯絡員將“報價”反饋給消費者節點。消費者節點將對可選腳本進行綜合評判，確定并構建最優殺傷鏈。

圖3 支持去中心化構建殺傷鏈的ACK 框架Fig.3 ACK framework for decentralized construction of kill-chains

2.3 關鍵技術及其演示驗證情況

ACK 項目為實現預期目標，需要解決3 個關鍵技術挑戰［4］：①跨域資源能力表示，使供需雙方能夠表示能力需求，以快速確定滿足作戰需求的潛在解決方案。②殺傷鏈動態規劃，權衡眾多跨域資源的能力優劣勢，結合戰場態勢，動態規劃最優殺傷鏈方案。③作戰方案分發，將確定的作戰方案分發給指定作戰資源。

為解決上述技術挑戰，ACK 項目支持雷聲技術公司研發出“跨域殺傷網協商與實例化的實時推理分析”（analysis for kill-web negotiation and instantiation across domains，ARAKNID）軟件。ARAKNID 軟件能夠獲悉可用作戰資源能力，分析大量殺傷鏈方案，向指揮官提供作戰方案建議，再根據指揮官的選擇向作戰平臺發送任務信息［10］。該軟件在美軍多次演習期間，演示驗證ACK 項目的關鍵技術。

2020 年8—9 月，雷聲技術公司參與美空軍“先進作戰管理系統”（advanced battle management system，ABMS）第2 次演習，并演示驗證ARAKNID軟件。期間，在面臨多個威脅情況下，ARAKNID 軟件基于可用平臺、傳感器和武器分析多種殺傷鏈方案，計算出成功率、附帶損傷以及機會成本，并以排名的形式向指揮官呈現備選作戰方案，最后根據指揮官的決定向多個指控系統發出作戰指令［11］。

2021 年7 月，雷聲技術公司參與美北方司令部領導的第3次“ 全球信息優勢實驗”（global information dominance experiments，GIDE）演習。期間，ARAKNID 軟件在不同作戰場景下確定優選作戰方案，包括向空中戰斗機分配多個目標交戰任務、發出緊急起飛指令召喚更多戰斗機等［12］。

ACK 項目的跨域資源能力表示、殺傷鏈動態規劃、作戰方案分發等均屬于作戰管理技術的范疇，通過聯合作用來實現“梳理殺傷網內作戰資源—確定最佳殺傷鏈—調動作戰資源執行任務”的作戰管理目標。

3 關鍵技術分析

根據殺傷網概念來源及背景分析，為快速構建可靠殺傷網，除ACK 項目發展的作戰管理技術之外，還需發展支撐作戰管理落地應用的體系架構、安全通信、基礎設施以及標準規范等關鍵技術。

3.1 作戰管理

作戰管理系統是生成殺傷網方案、推薦最佳殺傷鏈預案的核心部分，其關鍵功能是以滿足任務需求為目標，基于網絡中獲取的各類型裝備信息進行資源優化配置，快速給出最優的滿足需求的組合方案。未來殺傷網將能夠根據作戰任務和打擊目標，從全域空間選取相對較優的所需功能節點，動態重構一條或多條殺傷鏈路，從而實現對各類時敏目標的即時打擊，以有效應對快速變化的戰場態勢，而不僅僅是采用預先構建的信息流轉路徑。因此，當網絡內的裝備資源逐漸豐富，各類型資源存在使用時序、空間、成本等各種約束時，快速給出最佳的作戰管理組合方案是關鍵難點。由于殺傷網生成不僅要求“優”、還要求“快”，人工智能和計算機技術的發展為以上點的突破提供了有效途徑，通過機器智能支撐的分布式作戰管理和作戰任務在線協同規劃，可消除不同作戰域異構節點間在作戰速度和節奏上的差異，實現具有高度自主性的跨域協同作戰。

3.2 體系架構

開放式、自適應的體系架構是構建彈性殺傷網的關鍵基礎技術之一。傳統作戰體系架構主要瞄準特定作戰任務構建，不具有普適性，難以靈活構建所需殺傷鏈。殺傷網追求的作戰體系架構，能夠將原本獨立的偵察探測、火力打擊、電子戰、通信網絡等系統集成，并根據作戰目標與戰場態勢隨需構建殺傷鏈。2020 年4 月，DARPA 啟動“自適應作戰體系架構”（adaptive warfighting architectures，AWA）項目，旨在開發新型作戰體系架構，以支持構建具有復雜效應傳送鏈路的殺傷網，能夠關聯特定要素以打通多條獨立殺傷鏈，根據需要選擇最優殺傷鏈，支持美軍在強對抗環境作戰［13］。諾斯羅普·格魯曼公司為美陸軍研發的“一體化防空反導作戰指揮系統”（integrated air and missile defense battle command system，IBCS）也采用開放式、自適應體系架構，具有前向兼容、后向擴展、迭代交互等特點，能夠集成各軍種、跨領域系統，支持開展“任何傳感器—最佳射手”作戰［14］。IBCS 飛行試驗如圖4所示［15］。

圖4 IBCS 飛行試驗Fig.4 IBCS flight test

3.3 安全通信

在強對抗高動態環境中，安全可靠的通信網絡是構建跨域殺傷網的基礎條件，殺傷網將通過戰場物聯網絡連接全域泛在的各類作戰資源，因此需增強跨物理域通信技術、動態網絡配置技術等研究。戰前提前配置網絡，可能存在對通信資源的分配不足或過度分配，進而導致戰時通信資源未充分利用或性能不佳、大規模數據擁塞等問題。因此，為實現對通信資源的動態靈活管理。2021 年5 月，DARPA 啟動“ 任務集成網絡控制”（missionintegrated network control，MINC）項目，旨在開發一種能對信息和通信路徑進行自主選擇和排序的軟件，實現敏捷自修復網絡之網絡的分布式管理，支持在強對抗、高動態環境中構建多域殺傷網［16］。MINC 項目目標如圖5 所示。

圖5 MINC 項目目標Fig.5 MINC program’s vision

3.4 基礎設施

基礎設施主要包括為支撐殺傷網構建所需的大數據平臺、基礎通信及計算、存儲設備等設施。其中，大數據平臺是支持作戰管理生成策略方案的重要基礎。由于多域作戰裝備生成數據資源的異構性，數據規模、質量的差異性，使得不同領域不同層級作戰管理用戶直接使用存在困難，因此，支撐作戰管理決策方案生成的大數據平臺應統籌不同領域各個層次用戶對裝備數據資源的使用需求，對分布式部署作戰資源上報的各類數據實現清洗、分類、結構化存儲和分層維護管理，為不同層級的決策提供數據支撐。根據功能需求劃分，分布式的數據存儲及管理系統架構、標準化的數據管理流程、服務化的基礎數據處理工具以及智能化的業務數據分析工具是研究大數據平臺技術的重要內容。

3.5 標準規范

統一的通信標準、數據標準、平臺標準等是構建多域聯合作戰殺傷網的加速劑，但全軍統一的標準框架在推行過程中存在代價高昂、實施緩慢等問題。在多域聯合作戰殺傷網構建過程中，應分析殺傷鏈閉合過程中各節點裝備鉸鏈時所需的通信交互需求，根據跨不同用戶交換少量結構化、高影響因素信息，以及將緊耦合系統松散化的需求，設計建立異構系統的智能接口標準/規范插件規范，包括數據、協議、插件設計等標準，設計類似美陸軍IBCS系統中的A-kit，B-kit 接口插件，取消異構系統間的直接交互，由該智能接口完成相應服務調用和相應數據提取，從而確保多域聯合時態勢一致可互通、命令統一可下達。

4 對我防空作戰裝備體系發展的啟示

雖然殺傷網是美軍為實現全域作戰而提出的概念，但針對我防空作戰領域體系建設，其項目研發經驗和面臨挑戰也具有一定的借鑒意義。尤其是當前防空作戰面臨著作戰場景更加廣泛、作戰樣式更加靈活、作戰意圖更難識別的無人機、彈藥集群等新型威脅，同時各類防空作戰裝備層出不窮，研究可應用于全軍的彈性防御殺傷網概念及相關技術，對實現高效反集群等新型威脅具有重要價值。美軍殺傷網概念及項目研究，對我防空作戰裝備體系發展主要有以下幾點啟示：

（1）研發人工智能加持的多節點分層作戰管理系統，支持殺傷網快速生成。作戰管理系統不僅需要為各作戰單元節點入網提供接口套件，支持各裝備按照體系可識別的信息接入，同時不同層級、不同領域作戰管理系統之間需聯合開展最佳組合規劃和沖突消解處理，確保在滿足時間性能、精度匹配、成本效用等約束的條件下，按照執行任務的優先級順序推薦防空作戰殺傷鏈組合方案。在防御體系資源能力各異、作戰任務需求多樣的情況下，為實現殺傷網動態優化調整，需重點關注強化學習、智能優化等人工智能技術在實現具體輔助決策中的應用。

（2）加快推進可支撐彈性防御殺傷網構建的適變體系架構設計與驗證推廣。彈性防御殺傷網強調作戰資源的不唯一性、可擴展性、跨域性以及靈活融入能力，這需要防御體系架構具有開放性和兼容擴展性。因此，應圍繞體系要素組成與能力表征、交互關系、運行流程、交戰規則等方面研究適應防御作戰殺傷網生成與動態優化的體系適變機制，并加快新型體系架構的驗證與適時推廣，為彈性殺傷網構建奠定框架基礎。

（3）持續推進冗余可靠的基礎通信環境建設和通信服務開發?；A通信環境是實現殺傷網信息流轉、發揮相較于殺傷鏈生存優勢的“神經網絡”。防空作戰具有點面結合、動靜兼顧的特點，根據任務需求，防空裝備需動態切換機動伴隨防御和固定陣地防御作戰模式，因此，為保證裝備隨遇接入體系，自動上報自身能力并受領作戰任務，必須持續推進空天地一體、有線無線融合、安全可靠冗余的通信基礎環境建設。同時，為避免使用時通信資源擁堵，需開發相應的通信服務軟件，實時掌握通信資源使用情況并做好帶寬分配，確保滿足任務需求下的信息通聯。

（4）加強面向防空作戰的大數據基礎平臺、安全保密等基礎設施建設。瞄準彈性殺傷網構建的任務需求，充分論證分析支持戰場態勢生成系統、防空作戰管理系統高效運行大數據平臺的數據存儲應用需求、運維管理需求等，以及各節點入網組網后的安全保密需求，借鑒互聯網大數據中臺、區塊鏈等技術發展與應用，加強軍用相應基礎設施建設。

（5）加強標準規范體系建設與標準的貫徹落實。為從頂層牽引防空作戰裝備體系建設，支持防空作戰殺傷網作戰概念向作戰能力轉換，應圍繞防空作戰殺傷網設計、建設、運用、試驗、評估等環節開展標準體系建設，在現有防空反導作戰標準的基礎上，明確標準框架，查漏補缺、修訂完善，并貫徹落實，切實規范裝備體系建設。

5 結束語

美軍殺傷網概念是全域作戰理念下殺傷鏈概念的破繭升級，這一實踐或將深刻改變現代戰爭態勢，對我造成巨大影響，也為我未來裝備體系發展提供啟示和參考。本文通過跟蹤美軍在殺傷網概念提出背景、項目研究、試驗落地等方面的相關成果，分析了殺傷網構建所需的關鍵技術，并從防空作戰角度，從技術層面給出了對未來我防空裝備體系發展的啟示建議。但由于各個作戰領域都有其獨有的特點，殺傷鏈統合為殺傷網并非易事，要真正實現殺傷網的彈性構建，不僅需打破技術壁壘、概念壁壘，更需打破現實壁壘。因此，未來在開展殺傷網概念及技術研究的同時，還需關注作戰中各軍種的聯合指揮流程優化、加強不同軍兵種之間的配合，共同發揮體系協同效應。