范绍华 谭凯家
内容提要:“云作战”是指各军种的空中力量在数据链、抗干扰通信系统和新的瞄准工具等支持下所采取的一种分散式信息作战形式。“云作战”的理念构想,是实现武器平台运用融合化、武器战技性能最优化、空中作战体系无形化。应从树立适应“云作战”的发展思路、提升装备融入“作战云”的能力、构建新型作战力量装备体系、建设应用装备作战数据资源、确保信息系统网络安全稳定可靠五个方面着眼,推动武器装备的创新发展。
“云作战”,是一种信息作战形式。即各军种的空中力量在不断进化的数据链、抗干扰通信系统和新的瞄准工具等支持下,实现空中、地面、海上和太空领域信息共享能力的跃升,进而最大限度地发挥隐身飞机、精确打击武器、先进指挥与控制系统,以及有人与无人系统结合的优势,创造出规模化、模块化的灵活作战能力,并以此确保敌方对单一作战单元的攻击不会瘫痪整个系统的作战行动。“云作战”的理念构想,是实现武器平台运用融合化、武器战技性能最优化、空中作战体系无形化。因此,应从树立适应“云作战”的发展思路、提升装备融入“作战云”的能力、构建新型作战力量装备体系、建设应用装备作战数据资源、确保信息系统网络安全稳定可靠等方面着眼,推动武器装备的创新发展。
2013年,美空军首次将“云概念”引入作战领域,提出了“云作战”概念,并迅速得到美国国防部、海军及其他军种的认可。
美空军拥有世界上信息化程度最高、网络最完善、作战效能最好的作战体系。但现有的空中作战体系仍存在很多短板,最显著的问题就是不同代的作战平台之间无法实现作战协同。为提高四代机与五代机之间的数据共享和协同作战能力,解决F-22的“信息孤岛”问题,美空军提出了“作战云”概念。作为美国第三次“抵消战略”的核心概念之一,“作战云”拟在陆、海、空、天实现网络层数据共享和跨域协同,强调多域无缝对接、高度融合与实时交互。其机理是,通过建立在以高度分散、自我进化并且自我补偿的共享信息网络系统基础上,不仅整合网络内多台服务器的计算能力,而且通过指挥、控制和情报、监视与侦察网络,快速交换来自各个领域传感器和射手框架内任何来源的数据,以整合各个作战系统的作战力量,从而增强其效能,并获得规模效益。
“作战云”与“云作战”的关系,类似于“云计算”与“物联网”。“作战云”是作战网络服务平台,“云作战”是“作战云”的作战运用形式。
第一,栅格化信息网络是“作战云”的形成基础。以网络为中心、以信息栅格为基础的基础信息、态势感知、指挥控制和火力打击“四网一体”指挥控制体系,无缝链接作战网络是作战数据等信息传输、共享的必要条件。“作战云”就是通过天、空、地多维网络融合,来高效调动与运用不同域名下诸多服务器的信息处理能力,充分发掘诸军兵种各装备本身的信息化作战潜力,以“云作战”样式参与联合作战。
第二,高信息融合平台是“作战云”的重要节点。空天作战向来注重作战信息的准确获取、快速处理与高效运用。预警机是空中信息处理中枢,但其飞行速度慢、隐身性差等固有缺陷,限制了其在信息化空天战场功能的进一步拓展。当F-22、F-35等新一代“传感器先锋”横空出世后,它们不仅能够完成自身多种传感器信息处理,而且可融合天、空、陆、海各类作战平台的数据,从而颠覆了以前的情报、监视与侦察信息处理模式,形成具备信息传感器、数据存储、处理和分发能力的“云”,使空天力量焕发出全新的作战能力。
第三,分布式指控流程是“作战云”的核心内容。“作战云”是新技术与新作战思想联姻的结晶,其形成与运用的核心是作战信息的多维融合与高效运用。“作战云”形成了一种根据多个节点平行回应,向特定的作战力量要素发布具体指令,旨在产生最佳联合作战效果的作战指控方式。这种作战指控流程类似于移动互联网的“蜂窝”式结构。所有融于网络的空中力量都可随时入网、即插即用,并不会因局部的损毁而整体崩溃。
一是作战平台互联。传统作战平台是“点点”互联,而“云作战”中作战平台的互联具备动态化、柔性化、智能化网络特征,不但可以按需随意入网出网,还具备高度的互操作性。
二是战场信息跨域融合。太空、临近空间、空中、地面、海上和水下作战平台的战场信息融合一体,形成高度开放的虚拟“信息池”,各域作战平台既能实时向“信息池”投放情报信息,也能按需定制信息服务。
三是作战力量按需编组。打破传统按平台属性分类编配、按行政手段组合的方式,作战力量的编组具备着眼任务需求、在线优化配置的特点,同一任务群组可以互无隶属关系,但的确最适合当前任务的各作战平台作战。
四是作战任务分别实施。通过战场资源的高效管控、目标数据的实时处理分发共享,传统按序实施的目标探测——跟踪制导——火力打击——毁伤评估“杀伤链”,由任务群组内各作战平台分布实施取代,“杀伤链”周期大幅缩减。
只有具备“云作战”属性和特征的装备,才能融入“云作战”样式的信息化战场。这必将推动未来武器装备颠覆性发展。
“云作战”的本质是融合,将彻底改变以装备型号研制为中心、军种装备体系建设为主线的发展思维与建设模式。“云作战”可带来以下几种变化。
一是作战飞机设计模块化,减少飞机种类与型号数量。未来新飞机的设计理念将突破常规,采取模块化设计——机身通用,换上不同构形的机翼与任务挂载,就可变成不同功能的飞机,能按照作战要求自由组合。新一代飞机不再是单一功能的作战平台,而是“云”端的传感和攻击节点,既是“云”中的“分布”系统,又可承担侦察探测、空战拦截、对地攻击、电子对抗、指挥控制等各种任务。
二是作战平台人工智能化,改变传统战机研发路径。随着人工智能技术的迅猛发展及其在空天平台的广泛运用,不仅无人机的作战效能不断提高,有人战机的自动化程度不断提升,而且将出现无人机与有人机在“云”端的混合编队与联合作战。
三是平台运用突出融合化,信息共享能力成为关键。在“云”端,任何单一平台的性能,只要融入“作战云”,就构成了“云作战”的基础。
“云作战”能让不同领域的武器装备作战能力互补增效,进而在多个领域建立优势,获得完成任务的行动自由。这种互补增效作用,主要体现在单个武器平台的战技术性能的指标上。“云作战”使各作战单元之间的协同能力通过“作战云”所实现的信息共享和数据融合能力得以有效提升。单个的武器平台由此共同联系起来,形成一个规模庞大的“装备系统”。每一个武器平台在机动力、火力、防护力、信息力、保障力等战技术性能指标上的短板和弱项,都可从其他的武器平台处得到弥补与加强。反之,每一个武器平台的性能优势又可为其他平台所用。因此,系统中单个武器平台的战技术性能指标都将得到极大提升。
随着空中作战平台信息化、智能化程度的不断提高,一方面,无人机大量投放战场,有人机与无人机混合编队、协同作战的时代即将到来;另一方面,在“云”端,无论有人机或无人机,都可虚拟为一群敏捷飞行、“自主”选择目标、具备很强杀伤力的机器人作战群体。只要机器人之间的信息流保持通畅,保持网状交互,单机间的作战使命就可以随时互换。不仅作战平台无人化,而且整个空中力量体系也融入“云”中,不见其形。
对于没有“云作战”能力的一方而言,即便靠空中拦截或地空导弹击落了具有“云作战”能力一方的几架战机,也不会给对方作战体系与作战企图造成根本性打击。这样,既不能伤其网,也不能断其链;既不能伤其身,也不能取其头。而驾驭“作战云”的机队,则能深藏“云”中闪电般出击,于无形中实施反制。
“云作战”理念具有超前性,优势在于效能聚合,符合现代战争的发展趋势。因此,武器装备发展应以先进的作战理念为牵引,立足现实需要,超前谋划布局。
“云作战”的目的在于聚合所有相关资源,形成合力攻击或防护目标,实现作战资源的功能互补、手段搭配、性能集成。因此,在确定武器装备的性能指标时,应摒弃原有的旧观念、老思路,确立以未来“云作战”准入条件、准入标准,以装备的信息力为重要指标。比如,在飞机的设计过程中,战斗性能指标就从追求速度、高度,到速度和高度的变化率(机动性),再到敏捷性甚至是过失速机动等,直到现代战场的信息力。美国空军的目标,不仅要实现空军隐身机群与其他机群有机联接,而且要形成一个数据网络,即包含战斗机、情报飞机、卫星、舰艇和直升机在内的“云”。也就是说,各个平台都是其中的一个节点,既向“云”中上传信息,也从“云”中下载信息。
“云作战”是依托分布式传感器、数字化天线孔径、人工智能等技术的发展,将各类作战资源有效地整合和链接成为力量更加强大、彼此协调更加密切的火力运用形式。信息技术被植入武器装备之后,就改变了作战的方式方法。然而,我国的武器装备大多是按照过去的技术标准设计制造的,要融入“云作战”体系中,必须升级和改造现有装备的信息力和标准制式,将高新技术成果运用到未来的武器装备研制、发展和使用中。比如,美国为实现在阿富汗作战的装备互联互通,不仅紧急开发了战场机载通信节点有效载荷,供“全球快车”喷气式飞机和“全球鹰”无人机使用,而且还继续开发这样的网关,以实现隐身战机与传统机群的互联。
新型作战力量,是以新需求为牵引、以新技术为支撑、以新能力为标志的作战力量。包括战略预警、军事航天、防空反导、信息攻防、战略投送、远海防卫等力量。信息化条件下,作战双方体系对抗已成为战场对抗的基本特征,体系对抗强调将实时感知、高效指挥、精确打击、快速机动、全维防护、综合保障融为一体。通过力量融合、信息融合、资源融合、时空融合、军民融合构建装备体系,使其形成体系作战,实现作战要素、作战单元、作战系统的高效衔接和整体联动。
应加强装备体系作战问题研究,深入探究装备体系融合方式方法,以及体系作战能力的内聚和外释机理,确保装备体系的能力建设与“云作战”相适应。装备体系构建应坚持“深度融合”,而不是浅层次的融合;坚持“系统融合”不是单一的,而是全要素的融合;坚持“持续融合”不是一时之需,而是长远建设。
随着大数据时代的来临,作战数据从幕后走向前台,从辅助因素变为主导因素,成为信息战争的“血液”和“灵魂”。未来“云作战”样式中,指挥信息系统和信息化武器系统将高度依赖战场数据。“数据即信息、数据即资源”成为“云时代”空天信息作战的突出特点。
为此,一方面,应加强装备数据标准化建设。依托各军种一体的指挥信息体系框架,完善作战数据服务体系,建立健全目标情况、武器装备能力、人员实力等数据,提高数据的完整性、准确性、鲜活性,构建完善的数据共享环境,为目标识别、指挥决策和效能评估提供有效支撑。另一方面,应注重各类装备作战数据共享。各类空天信息作战平台的数据共享离不开技术先进、体制一致、互联互通、全域覆盖的作战数据链网。在优化完善我军现有各军种通用战术数据链网的基础上,重点打通天基—空基—地基数据链,实现空天信息作战的天、空、地信息共享。
在“作战云”体系中,多平台作战的特点导致信息在不同平台之间的频繁流动。如果缺乏相应的安全防护能力或能力不足,则体系越先进,越容易被敌方反利用或从内部被摧毁。应在三个方面加强建设。
一要把握建设需求与安全防护平衡点。网络信息高度松散随机接入的结构发展趋势,在有效提升作战效能的同时,也导致体系实施严格防护和安全管控的难度增加。因此,既应准确把握体系安全防护性能可能发生的变化,又应准确把握二者之间的平衡点。
二要强化网络安全防护技术运用。在大力加强信息体系结构向扁平化互联互通结构转变的同时,各网系为达到高度融合实现无缝链接,打破原有物理隔离手段,使得敌方通过网系链接进行跨网渗透、攻击高密级网系的风险大大增加。因此,应加强安全防护技术在网系中的广泛运用。
三要针对网系之间接口安全问题,强化网系之间信息交换、获取ID认证、智能化流控、全网系全程监测、远端控制技术建设,确保信息在网系之间的流转是在当前使用者允许权限之内、可被实时监测并有效管控的。运用漏洞自动搜索技术,对信息体系进行自我检测,降低敌方发现利用信息系统漏洞进行攻击的可能性。