吳宇航 彭振忠

智能化時代的基礎設施和核心架構，將基于物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據和人工智能“四位一體”規(guī)劃設計。云計算是大數(shù)據智能分析處理的基礎支撐平臺，云中共享的軟硬件資源和信息可以連接各種物聯(lián)網終端和設備，云存儲為大數(shù)據提供記憶和存儲空間，同時云計算的并行計算能力又促進了人工智能技術的發(fā)展?！霸聘拍睢币云浠ヂ?lián)、高效、共享等特質，正在推動軍事領域的重大變革。美空軍于2013年率先將“云概念”引入作戰(zhàn)領域，提出作戰(zhàn)云概念，并迅速得到美國防部、海軍及其他軍種的認可，以期解決其面臨的威脅和挑戰(zhàn)，保障美軍在未來戰(zhàn)爭中保持優(yōu)勢。

提出背景

為應對美軍重回大國競爭之路的戰(zhàn)略需求，美軍提出作戰(zhàn)云這一概念，以期在未來戰(zhàn)爭中保持優(yōu)勢。進入21世紀后，美軍參與的戰(zhàn)爭是在其掌握絕對制空權和制信息權的低對抗環(huán)境下進行的，未來倘若喪失絕對的空天和信息優(yōu)勢，美軍將可能無法保持對戰(zhàn)場的控制。美軍認為，若想在未來戰(zhàn)爭中保持持續(xù)的戰(zhàn)場優(yōu)勢，面臨著前所未有的威脅和挑戰(zhàn)。

重回大國競爭，對手反介入/區(qū)域拒止能力強大。在“對手反進入與區(qū)域拒止能力不斷提升”的背景下，面對大量“精確制導遠程巡航導彈和彈道導彈”威脅，以及中俄日益完善的防空反導體系建設，美軍依托天基信息系統(tǒng)、大型海上作戰(zhàn)平臺、聯(lián)合指揮控制中心等傳統(tǒng)平臺的優(yōu)勢不可延續(xù)，且容易被對手通過關鍵平臺和關鍵節(jié)點的攻擊迅速癱瘓美軍作戰(zhàn)力量體系。美軍現(xiàn)行作戰(zhàn)概念相對陳舊，與F-22、F-35為代表的先進武器不相匹配，存在以21世紀的武器和20世紀作戰(zhàn)概念進行當下作戰(zhàn)的窘境。美軍急需新的作戰(zhàn)理論來激活新型信息化裝備的作戰(zhàn)潛能，在保持作戰(zhàn)力量同時應對國防預算緊縮的挑戰(zhàn)，重拾美軍與對手的全面優(yōu)勢。

傳統(tǒng)采辦滯后，美軍武器裝備建設弊端凸顯不斷。在美國“金融危機”“國家安全需求不斷增長”等多重因素影響下，美軍國防預算逐年遞增，美國2021財年國防預算為7405億美元。首先，面對中俄對手，美軍認為國防預算不足以應對未來威脅。美空軍前情報主管、第一副參謀長大衛(wèi)·德普圖拉在一份報告中指出，目前美軍空中力量主要由老舊的A-10、F-15/16、B-1、B-52飛機和B-2以及少量的F-22、F-35組成，不足以應對21世紀對手的反介入/區(qū)域拒止能力，并呼吁要改變方略以應對可用于國防的資源比重下降的挑戰(zhàn)。其次，美軍現(xiàn)有的采辦流程已經不適應當下武器裝備和技術發(fā)展的現(xiàn)狀，傳統(tǒng)武器平臺研制周期長，面臨著裝備部隊時部分技術落后的現(xiàn)狀，以及長周期下的高額研發(fā)費用。再次，以信息技術為代表的商用技術發(fā)展速度已經超過軍事技術的發(fā)展速度，更具有適應性和生命力。

“煙囪型”武器平臺，美軍武器裝備體系互通存壁壘。在大量裝備F-22先進隱身戰(zhàn)機后，美軍又先后迎來F-35戰(zhàn)機、DDG-1000導彈驅逐艦、福特級航母等高度信息化武器裝備，而美軍的作戰(zhàn)指揮與控制還停留在2003年“自由伊拉克”行動時，高度依賴衛(wèi)星、預警機等核心裝備平臺的網絡中心戰(zhàn)時代。一個個“煙囪型”武器平臺形成的信息孤島是美軍進行作戰(zhàn)云建設的直接動力。由于F-22和F-35分別配備專用的隱身數(shù)據鏈，即飛行中數(shù)據鏈（IFDL）和多功能先進數(shù)據鏈（MADL），導致這兩種機型之間無法順暢地進行通信。2019年11月，美國空軍先進作戰(zhàn)管理系統(tǒng)（ABMS）的首席架構師在Defense One舉辦的會議上宣布，美空軍推出新型數(shù)據鏈，支持F-22與F-35共享數(shù)據，該數(shù)據鏈將把一個平臺發(fā)送的信息（比如位置、目標選取等）轉換成另一個平臺可以處理的格式，這種數(shù)據鏈將支持隱身飛機在不影響其隱身能力的情況下傳遞重要信息。該數(shù)據鏈每4個月將進行1次升級。但是，這種升級也只是改變了美軍兩型裝備中的互聯(lián)互通，信息融合的問題仍橫亙在各武器平臺、各軍種之間。

核心內涵與發(fā)展歷程

根據美國空軍空戰(zhàn)司令部對作戰(zhàn)云的初步構想，將其定義為“作戰(zhàn)空間內用于數(shù)據分發(fā)和信息共享的總體網狀網絡，每個授權用戶、平臺或節(jié)點透明地貢獻和接收基本信息，并能夠在整個軍事行動范圍內利用這些信息”，在這個問題上，作戰(zhàn)云本身非常先進——可能是最先進的，作戰(zhàn)云并不包括外包數(shù)據存儲和托管應用程序，也不包括服務器虛擬化，這是商業(yè)云的特征，即使這些元素可以實現(xiàn)。最重要的是，它要存儲和訪問大量的數(shù)據，在一個共同的環(huán)境中托管在多個不同的數(shù)據源上，并提供工具來提取數(shù)據傳達的相關含義，從多個領域關聯(lián)數(shù)據，特別是使用大數(shù)據技術和人工智能。

作戰(zhàn)云是指綜合運用網絡通信技術、虛擬化技術、分布式計算技術及負載均衡技術將分散部署的作戰(zhàn)資源進行有機重組而形成的一種彈性、動態(tài)的作戰(zhàn)資源池，具備虛擬化、連通性、分布式、易擴展和按需服務等特點，為作戰(zhàn)按需獲取資源提供可能，為達成“跨域協(xié)同”提供支撐，為實現(xiàn)作戰(zhàn)云奠定基礎，其核心理念是海、空、天、網絡層的跨域協(xié)同，強調多域虛擬存在、高度融合與自然聚散，是實現(xiàn)作戰(zhàn)空間內用于數(shù)據分發(fā)和信息共享。

2014年，美國《航空周刊》發(fā)布了作戰(zhàn)云構想圖，描述了由在軌太空偵察/通信/導航衛(wèi)星，空中預警機、F-15/16戰(zhàn)斗機，海上航空戰(zhàn)斗群，與深入對方綜合防空系統(tǒng)區(qū)的F-22/35隱身戰(zhàn)機、RQ-180無人偵察機、新型遠程轟炸機（LRS-B）等多維作戰(zhàn)單元，共同構建的空中優(yōu)勢云發(fā)展遠景，更加清晰地展現(xiàn)了美軍作戰(zhàn)云概念全貌。

2019年12月，法國戰(zhàn)略研究基金會對作戰(zhàn)云進行了系統(tǒng)性的研究，發(fā)表《作戰(zhàn)云：未來空中作戰(zhàn)系統(tǒng)的關鍵要素》研究報告，報告對云概念對“未來作戰(zhàn)空中系統(tǒng)”的作用，與當前的網絡技術的異同，以及它即將呈現(xiàn)潛在的附加值，同時面臨的實現(xiàn)它的挑戰(zhàn)進行了闡述。

2019年，微軟的Azure擊敗了亞馬遜云服務AWS，在公共云資源的激烈競爭中拿下了美國國防部的合約。成為其價值100億美元、為期10年的JEDI云合同的獲勝者。

主要特點與挑戰(zhàn)

作戰(zhàn)云作為云計算理念在軍事領域的全新運用，具備戰(zhàn)場信息跨域融合、群組力量分布作戰(zhàn)、跨代平臺協(xié)同增效等典型特征，其主要特點主要表現(xiàn)為以下幾點。

一是戰(zhàn)場資源動態(tài)化、虛擬化。作戰(zhàn)云將地理分散的各作戰(zhàn)平臺、傳感器、武器系統(tǒng)、各類數(shù)據等戰(zhàn)場資源相互鏈接，構建一個網絡化戰(zhàn)場資源池。資源池具備分布網絡化、虛擬化、動態(tài)自組織接入、按需訪問等特征，節(jié)點之間網絡拓撲存在高機動性，每個節(jié)點可自由出云入云，且具備輸入輸出特性，既向云端提供信息與服務，也從云端獲取信息與服務，且可根據特定作戰(zhàn)任務需求，進行動態(tài)資源分配。因此，云端呈虛擬形態(tài)，不存在具體形式，但又無處不在。

二是態(tài)勢信息云融合。作戰(zhàn)云的本質是融合，通過網絡通信技術及虛擬化技術將戰(zhàn)場上大量分散的作戰(zhàn)資源迅速聚合以形成一個完整的資源網絡，基于云技術實現(xiàn)戰(zhàn)場資源整合管控，實現(xiàn)地域、空域、時間域分散的各有源、無源傳感器協(xié)同探測，完成戰(zhàn)場態(tài)勢實時共享和決策支持，縮短戰(zhàn)術決策時間，提升單元要素間的協(xié)同能力與整體殺傷效能。

三是作戰(zhàn)資源彈性可擴。作戰(zhàn)過程中作戰(zhàn)資源能根據作戰(zhàn)進程的推進、當前態(tài)勢及需求的變化等情況進行快速調整，更多的展現(xiàn)出作戰(zhàn)云中作戰(zhàn)資源的靈活性、適應性及可塑性即彈性;可擴即為作戰(zhàn)資源可擴展，在相對便捷且適用的位置進行同型異構資源補充，并將該資源進行虛擬化描述擴充進作戰(zhàn)云中。彈性可擴追求的是作戰(zhàn)資源迅速、動態(tài)并最大限度的滿足作戰(zhàn)需求。

四是作戰(zhàn)資源面向服務。作戰(zhàn)云將原有的人找資源、人等資源轉變?yōu)橘Y源為服務、資源等人，使得作戰(zhàn)人員更為便捷的獲取所需作戰(zhàn)資源，分享所有作戰(zhàn)資源以及創(chuàng)新作戰(zhàn)資源的運用方式，最大程度的發(fā)揚整體作戰(zhàn)效能。但出于“作戰(zhàn)安全”和“作戰(zhàn)保密”的考慮，作戰(zhàn)資源不可能實行“按需服務”，必須在確保安全的前提下，按權限實行“有限服務”。

五是作戰(zhàn)資源分布式指揮控制。作戰(zhàn)云通過作戰(zhàn)資源虛擬化技術和跨機構互操作技術可有效屏蔽同類異構資源和跨機構業(yè)務流轉的差異，有效實現(xiàn)作戰(zhàn)資源的快速重組來滿足不同作戰(zhàn)行動的需求。通過戰(zhàn)場資源的高效管控、目標數(shù)據的實時處理分發(fā)共享，在云端完成目標探測跟蹤、數(shù)據融合、目標指派、火力分配、火控制導、毀傷評估等作戰(zhàn)流。作戰(zhàn)云打破了作戰(zhàn)平臺、傳感器、武器系統(tǒng)之間的硬鏈接，以松耦合方式構建“探測-跟蹤-決策-打擊-評估”的完整“云殺傷鏈”，從而實現(xiàn)對超視距目標的先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊、先敵摧毀。

作戰(zhàn)云的挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)為以下幾點。

一是信息安全挑戰(zhàn)。作戰(zhàn)云面臨的最主要的一個挑戰(zhàn)是網絡電子攻擊的威脅，即電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)的融合，這已經在理論上和技術發(fā)展上得到廣泛認可和關注。必須區(qū)分對通信網絡和傳感器的干擾威脅和可能影響整個“云”的攻擊性網絡戰(zhàn)。以目前美軍主要數(shù)據鏈Link-16為例，一直以來Link-16被認為是非常安全的抗干擾設備。然而，在這方面，信息技術的快速發(fā)展可以重新洗牌。C2和ISR領域的功能分布確實有助于對抗特定系統(tǒng)上的干擾行動，并減少這些行動對給定節(jié)點的影響。使用低檢測截獲概率（LPD/LPI）戰(zhàn)術數(shù)據鏈將增加干擾這些通信的難度。另外，這些新的戰(zhàn)術數(shù)據鏈不能依賴于來自全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS，如GPS）的授時，因為GPS作為同步工具容易受到干擾。在任何情況下，“云”的使用都將成為電磁環(huán)境中的一個挑戰(zhàn)，而競爭對手自己也采用了靈活分配工作的自適應電子戰(zhàn)程序。

進攻性網絡戰(zhàn)的威脅，長遠來看是一個不容忽視的問題。美國國防部作戰(zhàn)測試與評估主任的報告定期反映了許多美國系統(tǒng)的“網絡漏洞”，包括理論上考慮到這一威脅的最新系統(tǒng)，如F-35?；ミB終端的倍增增加了電子侵入“云”層的可能性，并增加了系統(tǒng)性影響的風險。此外，通過將空中力量的競爭優(yōu)勢的很大一部分耦合到這種深度和廣泛的網絡中，“云”也增加了這種脆弱性的嚴重性。換言之，由于作戰(zhàn)云對有效對手的防御能力不足，有可能導致空中力量系統(tǒng)癱瘓。

二是信息連接形式挑戰(zhàn)。作戰(zhàn)云面臨另一的挑戰(zhàn)是它在這種極為有限的電磁環(huán)境中工作的能力，在這種環(huán)境中，作戰(zhàn)行動常常會被降級甚至被拒止，而這些條件與電話網絡下面的光纖和中繼塔的堅固網格相去甚遠。作戰(zhàn)程序必須適應這種間歇性連接，例如，通過搜索戰(zhàn)術數(shù)據鏈吞吐量進行補償，加強異步傳輸，在任務規(guī)劃中大量存儲數(shù)據，以及可以在沒有連接的情況下執(zhí)行協(xié)同作戰(zhàn)模型。

三是邊界問題挑戰(zhàn)。作戰(zhàn)云面臨的又一挑戰(zhàn)是“云”的邊界問題和共享政策問題。大衛(wèi)·德普圖拉將軍提出的愿景是多域云，不僅致力于空軍，可能還包括太空和網絡（許多其他空中力量參與者的跨域方法），而且也致力于陸軍、海軍。當技術和標準已經到位，相互依存就需要一種對稱和開放的信息共享政策，特別是在建立在國際伙伴關系基礎上的FCAS這種情況下。然而，促進獲取情報產品將是一個永久性的挑戰(zhàn)，來自不同國家的飛機上的傳感器之間的融合戰(zhàn)爭也將是一個永久性的挑戰(zhàn)。

典型軍事應用

與傳統(tǒng)的多平臺協(xié)同相比，作戰(zhàn)云概念采用類似云計算技術，從體系層面實現(xiàn)陸、海、空、天各作戰(zhàn)域的戰(zhàn)場資源整合，匯聚成“云”，完成戰(zhàn)場數(shù)據的網狀交互，具備全域性、分布式、網絡化特點，未來的作戰(zhàn)體系將逐漸朝向云端信息共享、分布式常態(tài)作戰(zhàn)模式、有人/無人協(xié)同成為常態(tài)編隊形式、多樣化協(xié)同作戰(zhàn)樣式等方向發(fā)展。下面介紹軍事行動中作戰(zhàn)云的典型應用。

聯(lián)合火力和火力支援協(xié)調作戰(zhàn)云通過利用火力支援協(xié)調措施（FSCM）來實現(xiàn)更高效的聯(lián)合火力。由于某些FSCM缺乏靈活性、應用不當和傳達過程冗長（如火力支援協(xié)調線位置、殺傷盒狀態(tài)），容易造成聯(lián)合火力不足，從而影響未來聯(lián)合作戰(zhàn)能力。作戰(zhàn)云將使聯(lián)合火力將更加靈活、FSCM更加及時，提升多域戰(zhàn)打擊能力、增強非線性戰(zhàn)場作戰(zhàn)能力和減小誤傷的風險。

火力支援協(xié)調線（FSCL）是提升大型戰(zhàn)役中聯(lián)合火力的最關鍵措施之一。由于戰(zhàn)場是非線性的，地面部隊位置會隨著交戰(zhàn)過程發(fā)生變化，若保持FSCL位置不變，容易發(fā)生空地誤傷事故。作戰(zhàn)云可以使FSCM隨作戰(zhàn)條件變化進行調整，并及時傳達給相關部隊。

近距離空中支援近距離空中支援（CAS）定義為打擊靠近己方部隊的敵方目標的空中行動，并要求在各類飛行任務中，對己方部隊的火力和行動有詳盡的整合能力。近距離空中支援的指揮與控制、優(yōu)先級和執(zhí)行歷來是軍種之間的難題。作戰(zhàn)云允許發(fā)展多域指揮與控制系統(tǒng)，之前的“什么軍種應該控制近距離空中支援資產”“什么是最好的近距離空中支援資產平臺”問題將變?yōu)椤叭绾蝺?yōu)化近距離空中支援效能”“如何協(xié)調近距離空中支援、空中遮斷與地面部隊移動”。作戰(zhàn)云架構可以幫助實現(xiàn)高效多域指揮與控制，而非專注解決特定平臺的局限性。

人員救援作戰(zhàn)云同樣可以用于人員救援任務。作戰(zhàn)搜索與救援（CSAR），如民事搜救、非戰(zhàn)斗撤離行動和其他人道主義救援等具有自發(fā)性，需要不間斷更新信息和動態(tài)連接以尋找救援機會，作戰(zhàn)云可以減少救援任務中的迷惑和沖突。美國空軍救援任務覆蓋了陸?？?個領域，在多域環(huán)境內進行救援行動存在諸多挑戰(zhàn)，惡劣和高危環(huán)境使得救援更加困難。救援中不同機構、預警機、飛機、無線電臺等需要不同的通信鏈路，因此為信息和通信共享建立一個平臺變得尤為重要。作戰(zhàn)云利用網絡技術可搭建共享平臺，所有人可以看到救援現(xiàn)場畫面，并且使人員救援機構的關鍵可用資產分配最優(yōu)化，從而使搜救能力得到質的提升。

機構間協(xié)調米切爾研究所發(fā)布的一份政策文件指出：“21世紀的軍事力量交鋒，需要新的、更靈活的、綜合作戰(zhàn)框架，將陸、海、空領域作戰(zhàn)分割開的傳統(tǒng)觀念需要及時轉變”。將每個平臺視作傳感器，作戰(zhàn)云多域指揮與控制模式將給決策者提供一個可靠、安全和動態(tài)系統(tǒng)，確保各個平臺高效運轉。軍工企業(yè)內各種組織機構（如情報機構）日積月累的信息資料，需要在信息共享的基礎上進行重新整合。21世紀，若美國軍工企業(yè)仍要在后工業(yè)時代保持世界領先水平，那么各機構間相互競爭的關系必須由合作共贏來替代。美國各情報機構要做到信息共享，作戰(zhàn)云可以提供這樣的架構來施行此理念。

美國空軍首先實行作戰(zhàn)云框架，確保指揮與控制系統(tǒng)和情報、監(jiān)視及偵察（ISR）系統(tǒng)對所有相關機構開放共享。這些平臺的信息共享有益于挖掘有用情報信息，從而擊敗敵人。在打擊暴力極端組織時，多領域內的實時通信和指揮與控制將成為有效控制戰(zhàn)場的關鍵因素，而作戰(zhàn)云可以達到這種效果。

結語

作戰(zhàn)云將引發(fā)武器裝備發(fā)展思維的巨大變革。未來新裝備的設計理念將突破常規(guī)，采取模塊化設計，搭載不同的任務載荷，配備不同功能的裝備，并可按照作戰(zhàn)要求自由組合，平臺運用將突出融合化，平臺性能的提升不再是重點，信息共享能力成為關鍵。未來每一種裝備都可以處理信息，由過去的單一身份變成真正的多面手，或者由過去的多面手轉為執(zhí)行某種特定的單一任務。裝備的種類、型號數(shù)量會大幅減少，而多功能特性將日益顯著。只要裝備間信息流保持通暢，保持網狀交互，單裝備間的作戰(zhàn)使命就可以隨時互換。

作戰(zhàn)云將與新型作戰(zhàn)概念融合支撐未來作戰(zhàn)格局。以馬賽克戰(zhàn)、多域戰(zhàn)為代表的新型作戰(zhàn)概念正在加速推進，作戰(zhàn)云作為各軍種著力推動的未來基礎性、關鍵性建設項目正在悄然發(fā)生改變。例如，作戰(zhàn)云的核心是海、空、天、網絡層的跨域協(xié)同，強調多域虛擬存在、高度融合與自然聚散，本身與多域戰(zhàn)的基本內涵具有很大的重合度，其對于多域戰(zhàn)和馬賽克戰(zhàn)將具有巨大的推動作用。

責任編輯：張傳良