拒止環境協同作戰（CODE）：系統支撐下未來作戰新概念！
原標題：拒止環境協同作戰（CODE）：系統支撐下未來作戰新概念！
來源：桌面戰爭
作者：泰克
作戰概念
拒止環境協同作戰既是美軍提出的新概念，也是新技術，美國防高級研究計劃局按照先提概念，爾後進行虛擬實驗、技術驗證和實裝演示等步驟，逐步推進。這其中我們不僅要借鑒其概念本身的內容，更需要注意其概念從生成到實現的過程。作戰概念絕不僅僅是文字遊戲，僅關在辦公室里想出來的，而是需要大量技術驗證推導出來的，是要通過大量概念片、實驗、推演和實裝試驗逐步得出的。
美國防高級研究計劃局（DARPA）正在推進拒止環境協同作戰（CollaborativeOperations in Denied Environments, 縮寫CODE）項目，以研發先進的自主化演算法和監督控制技術，希望增強無人機或尖端導彈在拒止環境的作戰能力。
研發工作以四個技術領域為重點：協同作戰自主化、航空器層面自主化、監控界面，以及適用於分散式系統的開放式結構。關鍵的技術發展注重感測、打擊、通信和導航等方面的自主化協同作戰，以減少所需的通信帶寬和人工系統界面。目前正在通過模擬和軟體開發試圖實現這些目標，最終將使用實體和虛擬資產在GPS 和通信拒止環境中進行大規模飛行演示。
自主化協同作戰的含義比較模糊，但是用幾個具體的例子也許可說明問題。
假定我方有12枚巡航導彈射入敵方縱深，尋找一個移動式地對空導彈（SAM）發射陣地。我們可以給每一枚巡航導彈單獨指派一個搜索/擊殺區，期望它找到和摧毀那個SAM 發射陣地。如果採用協同作戰方式，這個巡航導彈組合可以設置一個經協調的搜索矩陣，相互傳遞有關興趣目標的信息，調用多個感測器和方位角，提高準確識別目標的概率。此外，假定無法使用GPS，即失去了外界導航真實信息源，使準確定位和目標選定比較困難。但利用協同作戰網路，則有可能確定相對位置。這個巡航導彈組合可以利用已知的地標或單一導航信標更新它們的位置。
實際上，在這個例子中，絕對位置不是那麼重要。只要知道與目標的相對位置，就足以形成擊殺鏈。一旦識別了目標，這些巡航導彈可以包圍目標，在同一時間實施打擊，使得對方的任何導彈防禦系統招架不住。協同作戰可極大地提高作戰效能和效率，並可減少群射的導彈數量。這種基於效應的思路既可節省資源，又可優化任務成功。
協同作戰的另一個重要方面是相干射頻效應。具有高精度時鐘的多個平台可以傳送能夠有益組合的波形。這樣組合的波形其功率按平台數目的平方值增長，而不僅僅是各平台波形功率相加。因此，四個協同作戰平台的相干組合信號可以提供高達16 倍的廣播功率。如果相干組合數目更多的信號，則可產生極大的功率，顯著擴大探測、通信和電子攻擊範圍，或者有助於通信信號突破敵方干擾。
在嚴峻的射頻環境中進行協同作戰時，有效地使用可用的帶寬非常重要。其目的是使整個團隊的所有成員都看到共同的態勢感知畫面。具體的做法是，通過行為和健康建模技術，減少每架航空器為了知道其他航空器的狀況而需要獲得的信息。
例如，每架航空器都能夠根據內置模型計算團隊內其他航空器上應該還有多少燃油，從而不需要連續不斷地發送每架航空器上還有多少燃油的更新信息。因此，燃油狀態更新信息只是偶爾發送，或者只需要在實際燃油存量偏離模型預期值時才發送。必須傳遞的信息有一個指派值，並且根據其對特定任務交戰的重要程度予以壓縮。早期研究顯示，這麼做可以逐漸取得極好的效果，把帶寬需求減少二十倍之多。
大量的半自主化航空器置於一名任務指揮官的控制之下，必然需要對人與系統交互界面（HSI）有一個新的觀念，其中的核心挑戰在於如何在通信間歇受阻的拒止環境中與數十架無人機互動。即使在很大的工作壓力下，人工操作員也必須能夠保持態勢感知。高功能自主化作戰必須在了解形勢的情況下才能採用，不可放棄合適的人工監視和控制。
與此同時，自主化航空器必須反應可靠，讓人工操作員不斷地增強信心。在各種人工操作與航空器遙控匹配模式中，MQ-1 無人機是一個極端例子，它由一名飛行員直接用人工控制所有的飛行功能。今後一個比較可行的模式是，無人飛行器自主應用指揮官的意圖。就是說，無人機群帶著明確界定的目標出發，即使與任務指揮官的通信中斷，也能自主執行任務。根據交戰規則，在執行武器投放或飛越地理界線等預定行動之前，必須通知指揮官，以獲得其授權。與此同時，相關數據必須遞交給任務指揮官，以便他能夠做出明智的決定。但把來自眾多感測器的原始數據全部傳送給任務指揮官，其數量將大到難以承受。因而，可利用顯示長期行為和任務相關趨勢的特定信息作為行動參照依據，形成最優態勢感知。在使用分散式人工操作團隊方面有非常豐富的指揮與控制經驗，可用於指導研發人機協作團隊，但是研究工作應該充分發揮人工操作和機器的各自內在優勢，不可僅僅因為我們熟悉固有的行為模式而盲目地因循守舊。
CODE 項目正在探索一整套任務規劃工具和界面，以期克服這些挑戰，向人工操作員提供適度的信息，使他們能對機器行使適度的控制。該項目的一個主要研究方向是找到符合童話故事中「金髮姑娘適度原則」（Goldilocks zone）的適度範圍。開放式系統結構對於CODE 通信幹線的發展極為重要。現有的系統和尚未構建的新設計必須能夠在允許連續改進的環境中共同運行。若要實現這個目標，必須向所有的相關方提供明確界定的界面，這些界面由政府擁有，適合快速整合、自主適調和靈活測試。開放式結構是一個設計承諾，必須融入系統研發的每一步。鑒於系統目標是促進許多不同資產的協同作戰，開放式結構是實現CODE願景不可或缺的條件。
目前有許多研發項目支持基於網路的載荷散布能力。能夠提高整體作戰能力，但是對CODE 願景無關鍵作用的項目，仍應獲得持續的資助。技術研發要求按部就班演進，從而具備可預測性，這是系統設計、原型製作和測試有效推進的關鍵。資金的驟然增加和減少會導致研發進程紊亂變化，從而增加成本。最重要的是，這種不可預測性會造成人才管理困難。只有延攬人才，盡其所能，給予他們探索新思路的自由，才能有創新。創造發明需要時間，科技突破不可預測。因此，只有持續提供穩定的資金流，長期留住人才，整體系統成熟才會有最佳成功機會。
潛在A2/AD 挑戰最大的那些戰區，都是地理廣袤的區域，具體而言，是太平洋地區、南中國海、台灣海峽、俄羅斯及其以前的衛星國，我們在這些地區設置前進基地的機會極為有限。因此，遠程平台對於未來的力量投送極為重要。例如，我們必須大量購置B-21遠程打擊轟炸機，用於支援作戰靈活性。我們必須解決戰術戰鬥機的航程局限性問題，還必須仔細考慮後勤支援。未來的戰鬥情景往往是幾十架第五代戰鬥機和攻擊機整裝待發，準備突防進入A2/AD 環境的最縱深部分。
大型飛機的武器探測和交戰區顯著擴大，通常無法就近獲得空中加油機的支援，因而戰術戰鬥機或傳統型無人機不能發揮作用。我們應該投資提高加油機的生存能力，使它們能夠接近作戰前緣。用傳統型遠程機動平台發射的小精靈無人飛機等非傳統型無人機可提供另一個可行的選擇方案。應該盡一切努力保障在關注區域的前進基地安全無虞。即使採取了這些措施，仍必須優先考慮擁有適當航程和突防能力的平台。對於使用大量戰術航程戰鬥機或傳統型無人機的作戰情景，必須持懷疑態度。現在是面對現實提出質疑的時候：
這些飛機怎麼抵達關注區域? 如果答案是空中加油和飛行員在戰術型單座駕駛艙里每天堅持值勤20 個小時，顯然不可取，會給飛行員的表現和疲勞恢復時間造成嚴重影響。要想擁有抗衡環境的制空權，需要有遠程載人母機平台與不受疲勞影響的可消耗戰術無人機協同作戰，形成人機團隊組合。甚至「戰鬥機」這個術語本身也可能有些過時，令人想起高度機動的小型格鬥飛機。在未來的作戰空間，把這些平台視為載人節點或感測平台/ 發射平台也許更加貼切。應該對遠程載人控制平台的研發進行重點投資。
DARPA 的戰略技術處始終致力於系統體系方法的研究，既是出於必需，也是為了把握內在的機會。部署一支能夠按美國民眾可以承受的成本擊敗未來敵方的軍隊，是該項研究的驅動因素。系統體系方法採用網路化結構，將無人駕駛的低成本、低功能平台與可選用的有人駕駛高成本、高功能平台聯網作戰。低成本平台能夠增強高成本平台的軍事效能和生存能力，並能保護系統結構中的人工操作員。不同類型平台的集成有助於整個系統減少薄弱環節。可以購買足夠數量的低成本平台，藉助它們導致敵方的防禦能力達到飽和狀態，於是一定的數量優勢自行轉化成質量優勢。這樣即可取得作戰主動權，迫使敵方面對複雜形勢和付出一定的代價。開放式結構和較低的投資風險可促進低成本平台的快速創新研發。新型航空器、感測器和指揮與控制核心的周邊系統能夠快速適調，對整體系統幾乎不會帶來任何風險。
未來的A2/AD 作戰空間包含多個防禦層次，非常複雜。現有的基於平台的戰略很可能無法在這種環境中取得制空權，而且在財力方面也是不可持續的。大幅度轉向到基於網路的系統體系方法，可以克服這些挑戰。
DARPA 對小精靈無人機項目、協作環境等項目的投資正在開闢通向未來可行解決方案的道路。作為一個研究機構，DARPA 只能在實現這個願景的道路上走到這一步。要想使願景成為現實，各軍種必須接過火炬，制訂支持這些努力的務實計劃。空軍的高層領導已經反覆承諾要實現這個願景。但是，在較低層級，出於可以理解的原因，對變革仍有很大的阻力。
思考
作戰協同環境的搭建技術非常複雜，需要通過系統工程、通信技術、人工智慧、信息信號、決策軟體、導航定位和交戰規則的一體化技術解決路徑才能真正實現。DARPA的真正可怕之處在於其概念設計和技術整合能力，可將不同企業的技術力量，按照既定的概念組合起來，而克服體制障礙、門戶之見。我們不缺空想家，而缺設計師和技術架構師。空談誤國，實幹興邦！
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