闕渭焰

(中國人民解放軍軍事科學(xué)院，北京 100191)

0 引言

二戰(zhàn)時(shí)期，法西斯德國出動(dòng)1000架次的轟炸機(jī)攜帶9000件武器彈藥進(jìn)行群毆式的狂轟濫炸才能摧毀一個(gè)目標(biāo)；1970年代越戰(zhàn)時(shí)，美軍只需要正規(guī)出動(dòng)30架次的“鬼怪”式戰(zhàn)斗機(jī)投放176枚非制導(dǎo)炸彈就能干掉一個(gè)目標(biāo)；到了1991年美國攻打伊拉克，只需出動(dòng)一架F-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)攜帶2枚激光制導(dǎo)炸彈就能摧毀1～2個(gè)目標(biāo)；到了2003年再打伊拉克，則美軍一架B-2隱身轟炸機(jī)就可攜帶16枚精確制導(dǎo)彈藥通過機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)場迂回穿插打擊多達(dá)16個(gè)目標(biāo)；現(xiàn)在，一架B-2隱身轟炸機(jī)就可攜帶80枚小型高爆精確制導(dǎo)彈藥，一個(gè)來回就能打擊多達(dá)80個(gè)目標(biāo)。但下一步，情況就很難說了，如果防御方諸多重要目標(biāo)針對(duì)精導(dǎo)炸彈采用分散性蜂群戰(zhàn)術(shù)、分布式技術(shù)、精導(dǎo)防護(hù)技術(shù)、蜂群式誘餌欺騙手段、電子防御措施，則攻擊方就可能看不見、看不清、看不準(zhǔn)目標(biāo)?？酥七@些防御手段的出路應(yīng)該是將精導(dǎo)炸彈變成規(guī)模更大、協(xié)調(diào)性更好、智能水平更高、反應(yīng)速度更快的蜂群式導(dǎo)彈，即：B-2平臺(tái)要盡可能多地裝載小型精導(dǎo)高爆武器，每件武器又要像子母彈一樣可以構(gòu)成蜂群以自主行動(dòng)打擊多個(gè)目標(biāo)，每件精導(dǎo)武器在強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境下還要不斷提升生存能力和對(duì)高難目標(biāo)的毀傷能力，通過這種蜂群式精導(dǎo)武器的自主多任務(wù)能力來提高B-2平臺(tái)的打擊能力。

常說的導(dǎo)彈打擊能力，往大里說取決于C4ISTARK(Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance, Target Acquisition, Reconnaissance and Kill)體系作戰(zhàn)能力，往小里說就是取決于導(dǎo)彈飛向目標(biāo)時(shí)的突防率PE、命中率PK和毀傷效果EK三者的綜合能力。美國彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)現(xiàn)采用多階段多層攔截系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)能力是欲將對(duì)手的遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈突防率PE限制在0.1%～1%，而對(duì)手的彈道導(dǎo)彈采用對(duì)其C4ISTAR體系干擾手段和彈載電子對(duì)抗措施將重拾突防優(yōu)勢；美采用在目標(biāo)區(qū)實(shí)施偽裝、電子干擾，以及廣布電子誘餌和光電紅外(EO/IR)誘餌的辦法，致使對(duì)手導(dǎo)彈命中率PK下降，而其對(duì)手采用抗干擾增強(qiáng)型導(dǎo)彈齊射的戰(zhàn)法可抵消其多層防御和目標(biāo)區(qū)主被動(dòng)電子防御效能；美采用目標(biāo)工事加固和分散C4ISR作戰(zhàn)體系功能降低對(duì)手的打擊效能，而對(duì)手將以分散對(duì)分散的作戰(zhàn)模式，發(fā)展小型高爆彈頭和集群攻擊戰(zhàn)術(shù)去抑制其分布式作戰(zhàn)體系和導(dǎo)彈防御體系效能。

上述導(dǎo)彈攻防思想、技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)，既反映了攻擊方立足現(xiàn)有成熟的信息技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新，提高導(dǎo)彈攻擊效果的理念，也反映了美國這類強(qiáng)國的防御方未來行動(dòng)的可能動(dòng)向[1]。分析導(dǎo)彈攻防的發(fā)展，無論是技術(shù)還是戰(zhàn)術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)有一種蜂群作戰(zhàn)或集群作戰(zhàn)(swarming)的理念在其中起作用，在其中流行?，F(xiàn)在回過頭來看，蜂群作戰(zhàn)概念可以解釋為什么單發(fā)導(dǎo)彈突防有誘餌艙伴隨掩護(hù)就可以降低防御方分階段分層攔截的成功概率，以及怎么做會(huì)使誘餌群掩護(hù)彈頭突防的效果更好。另外，蜂群作戰(zhàn)概念還可以用來設(shè)計(jì)解決像航母這類大型水面作戰(zhàn)平臺(tái)的抗打擊防護(hù)問題，如：水下上浮載荷UFP(Upward Falling Payloads)何時(shí)何地如何釋放無人潛航器(UUV)以及怎么組織才可保護(hù)航母免受水下攻擊，水面無人艇(USV)群如何協(xié)同工作才能迷惑如DF-21D之類的反艦彈道導(dǎo)彈[2]。蜂群式導(dǎo)彈攻與防問題值得探索。

1 蜂群式作戰(zhàn)

1.1 蜂群式作戰(zhàn)概念

西方學(xué)者Arquilla等在其開創(chuàng)性的著作《蜂群與未來沖突》中講述了歷史上四種作戰(zhàn)方式的演變，這四種戰(zhàn)爭方式依次需要更加先進(jìn)的指揮與控制結(jié)構(gòu)以及聚眾組織和信息組織關(guān)系與能力[3]：一是像原始部落式的群毆(Melee)，即個(gè)體間互不依托的兩群體無序戰(zhàn)斗；二是像古代集團(tuán)軍的正規(guī)戰(zhàn)(Massing)，即作戰(zhàn)個(gè)體按照官階和隊(duì)形組織成的大編隊(duì)進(jìn)行作戰(zhàn)，如秦兵馬俑坑顯示的大規(guī)模作戰(zhàn)；三是像美軍強(qiáng)調(diào)的機(jī)動(dòng)式作戰(zhàn)(Maneuver)，即多編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)，這又如法西斯德國的閃擊戰(zhàn)(Blitzkrieg)，其火力與遠(yuǎn)距離機(jī)動(dòng)協(xié)同以達(dá)成戰(zhàn)場上的作戰(zhàn)目的；四是蜂群式作戰(zhàn)(Swarming)，即大量分散的個(gè)體或小群體像一個(gè)人一樣相互協(xié)調(diào)并肩戰(zhàn)斗。

《蜂群與未來沖突》一書中作者建議將蜂群戰(zhàn)術(shù)表述為“可持續(xù)的脈沖式打擊”，在這個(gè)概念中部隊(duì)組織大規(guī)?；鹆?，然后將它們分散開，再一同實(shí)施攻擊。這個(gè)觀點(diǎn)淺顯易懂，但有些局限。而另一西方學(xué)者更詳細(xì)地審視了蜂群戰(zhàn)術(shù)，將蜂群定義為“多個(gè)作戰(zhàn)單元從多個(gè)維度對(duì)目標(biāo)實(shí)施合圍式攻擊”。這個(gè)說法頗有工科的學(xué)術(shù)味道和技術(shù)上的可操作性。上述兩種說法在研究導(dǎo)彈攻防技術(shù)這一專業(yè)性強(qiáng)的狹小問題上有啟發(fā)性。但需要指出的是，現(xiàn)代意義下所謂的“蜂群”相對(duì)現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)化部隊(duì)/兵器來說，其集群具有更大的群體(mass)、更強(qiáng)的協(xié)調(diào)能力(coordination)、更高的智能(intelligence)和更快的反應(yīng)速度(speed)。

作為一個(gè)學(xué)說概念，蜂群作戰(zhàn)比機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)有優(yōu)勢，這是因?yàn)榉淙鹤鲬?zhàn)的思想是將兵力在整個(gè)戰(zhàn)場進(jìn)行分布，而與此同時(shí)仍然把握著它們，打起仗來像一個(gè)統(tǒng)一一致的整體?？紤]導(dǎo)彈攻防問題，蜂群的潛在優(yōu)勢在于： 1)攻防作戰(zhàn)能力可以分散開，給敵人制造更多的目標(biāo)，迫使其耗費(fèi)更多的彈藥；2)平臺(tái)的生存性概念讓位于蜂群韌性概念，蜂群如果有充足的數(shù)量，則就無須關(guān)注其中每一個(gè)體平臺(tái)生存性，作為一個(gè)整體它對(duì)遭受的攻擊仍有一定的韌性而不會(huì)被癱瘓；3)蜂群的規(guī)模體量使得蜂群個(gè)體在消耗時(shí)，蜂群整體的作戰(zhàn)能力只是個(gè)退化過程，而不至于像單個(gè)比較考究的平臺(tái)，一遭受損失就會(huì)導(dǎo)致作戰(zhàn)能力突然衰落；4)進(jìn)攻性齊射能夠飽和敵防御系統(tǒng)。具體來說，對(duì)于蜂群式攻擊，目前大多數(shù)防御系統(tǒng)在某一時(shí)只能對(duì)付多個(gè)威脅，而不是全部，因此導(dǎo)彈防御部隊(duì)彈藥可以被耗盡；近距防護(hù)的機(jī)槍火力也只能在一個(gè)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)一個(gè)方向；像高能激光這種連射或近連射的低成本火力打擊武器，某一時(shí)刻只能對(duì)付一個(gè)目標(biāo)，通常需要幾秒時(shí)間才能打下目標(biāo)；制導(dǎo)武器的齊射或無人載體的蜂擁而至能夠打垮敵防御系統(tǒng)，因此能夠“滲入”拿下目標(biāo)。

1.2 蜂群的指揮與控制模式

怎么樣對(duì)蜂群實(shí)施有效的管理是個(gè)很有學(xué)術(shù)味的問題，中心目的就是讓它們根據(jù)任務(wù)要求以某種規(guī)模自主地去抱團(tuán)，以某種編隊(duì)自主地去機(jī)動(dòng)出擊。根據(jù)裝備對(duì)裝備的攻擊與防護(hù)問題，可能的指揮與控制模式(見圖1)，由于通信等原因，按較為集中化的控制到越來越分布式的控制模式進(jìn)行排序，包括以下四種[3]：一是集中式控制(Centralized control)，即蜂群成員將信息反饋給核心計(jì)劃者，之后這個(gè)計(jì)劃者給每個(gè)蜂群成員一一布置任務(wù)；二是分層控制(Hierarchical control)，即蜂群的每一個(gè)成員都由“組長”這一級(jí)控制，“組長”依次由更高一級(jí)的“班長”控制者控制，以此類推；三是共識(shí)性協(xié)調(diào)(Coordination by consensus)，即蜂群成員相互保持通信，通過投票表決機(jī)制或競拍的方法使問題趨于解決；四是應(yīng)急協(xié)調(diào)(Emergent coordination)，即像自然界蜂群那樣，協(xié)調(diào)之事自然由個(gè)體性蜂群成員們響應(yīng)其他蜂群成員而起。這四種指揮與控制模式與關(guān)鍵的一套從上到下的編隊(duì)合圍算法有著密切的關(guān)系，變幻無窮。

圖1 蜂群系統(tǒng)的指揮與控制模式

給定場景下的最佳指揮與控制模式取決于多種因素，包括：蜂群個(gè)體相對(duì)所實(shí)施任務(wù)復(fù)雜性所表現(xiàn)的智能水平，在使命任務(wù)開始執(zhí)行前需要對(duì)任務(wù)和環(huán)境進(jìn)行信息掌握的量，任務(wù)執(zhí)行期間環(huán)境變化的程度或使命任務(wù)自身變化的程度，為適應(yīng)變化中的事件或威脅所需要的反應(yīng)速度，為了完成任務(wù)蜂群各成員間需要協(xié)調(diào)的程度，從通信帶寬、可靠性和潛在性(latency)考慮蜂群各成員間和蜂群與人工控制器件的連通性，從可能與結(jié)果兩方面考慮得到的次最佳解決方案或徹底失敗的風(fēng)險(xiǎn)等等。

2 蜂群式導(dǎo)彈攻擊

2.1 彈載蜂群電子戰(zhàn)提升導(dǎo)彈突防率

先不講體系作戰(zhàn)，僅就彈道導(dǎo)彈部隊(duì)一個(gè)兵種在無戰(zhàn)略支援下的導(dǎo)彈攻擊能力來說，這個(gè)能力取決于導(dǎo)彈飛向目標(biāo)時(shí)的突防率PE、命中率PK和毀傷效果EK這三方面表現(xiàn)出的綜合能力。將蜂群式作戰(zhàn)概念引入到導(dǎo)彈的硬打擊行動(dòng)中，在理論和實(shí)際中就產(chǎn)生了導(dǎo)彈齊射毀傷目標(biāo)的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法。美軍深知蜂群戰(zhàn)相對(duì)于機(jī)動(dòng)戰(zhàn)的優(yōu)勢，因此就是不說先前其像隱身、精確打擊、先進(jìn)感知和先進(jìn)信息化C4ISR的第二次抵消戰(zhàn)略成果已經(jīng)消失，它也不得不考慮構(gòu)想第三次抵消戰(zhàn)略來應(yīng)對(duì)導(dǎo)彈齊射威脅。將有著穿插、分隔、包圍、殲滅等豐富內(nèi)涵的蜂群式作戰(zhàn)的思想引入電子戰(zhàn)，同樣也會(huì)產(chǎn)生奇幻的效果。拿反艦彈道導(dǎo)彈打擊航母為例，通過在導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部加載電子戰(zhàn)艙，通過自主工作模式在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間投放多樣化蜂群式電子戰(zhàn)載荷和協(xié)同工作，可以重拾被弱化的單發(fā)導(dǎo)彈突防概率Pe(probability of penetration)，使被反導(dǎo)系統(tǒng)弱化的突防率Pe(通常為1%量級(jí))，僅在M個(gè)逼真欺騙誘餌的蜂群式伴隨下，就能提升到PE：

PE= 1-(1-Pe)M

(1)

從蜂群作戰(zhàn)理念看彈載電子戰(zhàn)艙，它不是一堆簡單的東西，而是其中的誘餌、干擾和電子攻擊載荷能夠蜂群式地自主協(xié)調(diào)它們的行動(dòng)(如：干擾、欺騙、偵察資源分配與施用，及參數(shù)設(shè)定等)，在時(shí)間上作出最佳的安排，以支援真彈頭這種戰(zhàn)斗部運(yùn)動(dòng)戰(zhàn)式的打擊行動(dòng)。

一般來講，蜂群式攻擊能讓敵人始終搞不清楚來自各個(gè)方向的威脅，它通過協(xié)調(diào)機(jī)動(dòng)與攻擊行動(dòng)，使攻擊行動(dòng)明顯地比能實(shí)施集團(tuán)作戰(zhàn)但沒有協(xié)調(diào)機(jī)制的攻擊更加有效。另外，多波次的運(yùn)動(dòng)戰(zhàn)攻擊武器能夠在蜂群作戰(zhàn)模式下同步協(xié)調(diào)其攻擊行動(dòng)，使之能夠同時(shí)發(fā)動(dòng)攻擊，或使之能從多個(gè)方向發(fā)動(dòng)攻擊，從而飽和與壓垮防御系統(tǒng)。

2.2 蜂群式導(dǎo)彈齊射提高命中率

若防御方采用各種手段使攻擊方單發(fā)導(dǎo)彈命中率(probability of kill)降低至Pk，則攻擊方可采用蜂群式的N發(fā)導(dǎo)彈齊射戰(zhàn)術(shù)，命中率PK為：

PK=1- (1-Pk)N

(2)

易見，只要Pk≠0，攻擊方就可以通過提高相對(duì)低成本的導(dǎo)彈數(shù)量N，使PK→1，從而使攻擊與防御的耗費(fèi)比卻有利于進(jìn)攻方，這意味著進(jìn)攻方僅僅需要采購更多的導(dǎo)彈就能飽和防御系統(tǒng)，如圖2所示。

綜上所述，蜂群式作戰(zhàn)思想用于導(dǎo)彈齊射和誘餌拋灑，既能提高命中率對(duì)敵實(shí)施有效的硬殺傷，也能提高單發(fā)導(dǎo)彈突防率。

另外，作為導(dǎo)彈攻擊的另一種模式，可用巡航導(dǎo)彈平臺(tái)給敵方的機(jī)場或航母活動(dòng)游弋區(qū)域投送滯空時(shí)間長且裝備有偵察打擊載荷的蜂群式無人機(jī),它們對(duì)起降的飛機(jī)來說就像空中有爆不完的炸彈，有揮之不去的幽靈，這種大集群的自殺式攻擊行為會(huì)讓敵飛行員惶恐而失去戰(zhàn)斗意志，這種心理打擊效果也是信息戰(zhàn)追求的目標(biāo)。這種以巡航導(dǎo)彈遠(yuǎn)程投送的蜂群式無人機(jī)系統(tǒng)天生就是對(duì)海信息戰(zhàn)手段。

3 蜂群式導(dǎo)彈防御

如果要降低對(duì)手導(dǎo)彈攻擊給己方帶來的威脅，同樣也要從C4ISTARK體系對(duì)抗的角度考慮，一是己方要有電子戰(zhàn)群和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)群，干擾對(duì)手天基、空基和海基信息系統(tǒng)和國防信息基礎(chǔ)設(shè)施，在戰(zhàn)略層面上弱化對(duì)手C4ISR能力，在戰(zhàn)術(shù)層面上弱化C4ISTAR的目標(biāo)發(fā)現(xiàn)、鎖定、跟蹤和目標(biāo)指示能力，包括使用水下上浮載荷UFP釋放無人潛航器(UUV)構(gòu)成的蜂群，制造時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的假目標(biāo)以遲緩對(duì)手“觀察、理解、決策、行動(dòng)”(OODA)能力，使用水面無人艇(USV)構(gòu)成蜂群，協(xié)同工作以迷惑導(dǎo)彈；二是針對(duì)對(duì)手的遠(yuǎn)、中、近戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈構(gòu)建如國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(NMD)和戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(TMD)之類的遠(yuǎn)、中、近導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)，以及用高能激光、高功率微波、電磁軌道炮和電子戰(zhàn)干擾與欺騙實(shí)現(xiàn)的高價(jià)值目標(biāo)近距防護(hù)系統(tǒng)；三是靠前部署機(jī)動(dòng)力量盡前打擊，將對(duì)手的蜂群力量摧毀于蜂巢中；四是對(duì)于自身的軍事基地和指揮控制系統(tǒng)采用分散與工事加固的措施，以增強(qiáng)其韌性。

說到航母反導(dǎo)，出于防御目的，它對(duì)于對(duì)手齊射的反艦彈道導(dǎo)彈，將會(huì)部署像云一般的大量水面、水下無人器來保護(hù)航母戰(zhàn)斗群免遭攻擊，這些無人器以蜂群工作方式自主變化以遏制潛在威脅。比如，蜂群無人器能夠用來欺騙對(duì)手的情報(bào)偵察與目標(biāo)指示(RSTA)系統(tǒng)，使之認(rèn)為有大型運(yùn)動(dòng)載體或整個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)編隊(duì)正在某區(qū)域里通過。這種完美的欺騙需要通過不同的手段來實(shí)現(xiàn)，包括產(chǎn)生虛假的聲學(xué)、視覺或電磁特征。具有協(xié)作性的蜂群式誘餌甚至能夠用來產(chǎn)生時(shí)序上精確的虛假信號(hào)，欺騙對(duì)手天基和空基廣域監(jiān)視系統(tǒng)，產(chǎn)生有虛假航跡通過并使其一體化防空系統(tǒng)產(chǎn)生幻覺，使對(duì)手“觀察、理解、決策、行動(dòng)”(OODA)環(huán)路癱瘓。

4 結(jié)束語

蜂群式作戰(zhàn)理念并不是什么新鮮事物，只是在網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，這種理念很容易被實(shí)現(xiàn)和推廣普及。蜂群技術(shù)能模仿人的智能行為，能相較于敵方，將低成本導(dǎo)彈、誘餌等無人系統(tǒng)組織起來，使之像一個(gè)統(tǒng)一一致的整體一起去戰(zhàn)斗，即使在距離上它們分散得很遠(yuǎn)。這樣敵人不是在與一個(gè)堂堂正正的對(duì)手作戰(zhàn)，而是在應(yīng)對(duì)難有勝算的一堆目標(biāo)，這些目標(biāo)看起來無處不有，同時(shí)又神出鬼沒。

“凡治眾如治寡，分?jǐn)?shù)是也；斗眾如斗寡，形名是也?！卑褑我话嘿F多任務(wù)系統(tǒng)的功能分解到大量的成本低卻又不怎么復(fù)雜的系統(tǒng)上是一種有助于對(duì)抗現(xiàn)代威脅的方法。如果是無人系統(tǒng)，因?yàn)闊o人系統(tǒng)上面沒有人，所以系統(tǒng)生存性問題就可以用來平衡成本問題，這樣就可用蜂群韌性概念來取代平臺(tái)生存性概念，理念的改變就會(huì)導(dǎo)致顛覆性技術(shù)的產(chǎn)生和戰(zhàn)場游戲規(guī)則的改變。大數(shù)量的簡單系統(tǒng)建得起耗得起，其中一些被摧毀，剩下的仍可履行使命，其戰(zhàn)斗力下降平緩而不會(huì)有單一昂貴平臺(tái)災(zāi)難性損失的風(fēng)險(xiǎn)。大數(shù)量不同的裝備設(shè)施構(gòu)成蜂群能給敵方帶來成本壓力，它們能大幅度增加敵方必須實(shí)施攻擊或攔截的目標(biāo)數(shù)量和類型，并且能通過避免單點(diǎn)失效(monocultures)來增強(qiáng)作戰(zhàn)系統(tǒng)的韌性。蜂群式導(dǎo)彈攻防就是基于這種學(xué)說。

展望未來，當(dāng)規(guī)模數(shù)量(mass)再次成為戰(zhàn)場上的決定性因素，當(dāng)有些最智能(intelligence)的算法比最好的硬件更重要，當(dāng)戰(zhàn)場加快的節(jié)奏(speed)不斷地威脅著人工對(duì)戰(zhàn)場的控制能力，當(dāng)團(tuán)結(jié)協(xié)作(coordination)仍然是聯(lián)合作戰(zhàn)強(qiáng)調(diào)的原則，則蜂群系統(tǒng)投入作戰(zhàn)將導(dǎo)致作戰(zhàn)樣式的變化。對(duì)于蜂群式導(dǎo)彈攻防，蜂群式協(xié)調(diào)的行動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)同步的進(jìn)攻行動(dòng)或防御行動(dòng)，可以在一個(gè)地域更有效地部署作戰(zhàn)資源，可以自己組建網(wǎng)絡(luò)以對(duì)敵行動(dòng)作出響應(yīng)，或分布作戰(zhàn)資源來協(xié)調(diào)好傳感、欺騙和攻擊任務(wù)。蜂群式導(dǎo)彈攻擊提高了導(dǎo)彈的突防率和命中概率，蜂群式導(dǎo)彈防御對(duì)應(yīng)地也提高了導(dǎo)彈攔截率和稀釋了導(dǎo)彈齊射攻擊的密度。蜂群式導(dǎo)彈攻防是蜂群與蜂群的對(duì)抗，它們最后比的還是規(guī)模、智能、反應(yīng)和協(xié)同?！?/p>

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