0 引　言

“马赛克战”由美国国防高级研究计划局（DARPA）在2017年提出，是一种以获取非对称战争优势为目的的新型作战概念。相比于传统作战方式，“马赛克战”根据己方可用资源，结合战场威胁变化进行灵活组合，将低成本传感器、多域指挥与控制节点以及相互协作的有人、无人系统等低成本、低复杂度系统根据需要进行组合，并进行网络化作战，以期达到理想的整体作战效果，形成非对称优势^[1-3]。“马赛克战”概念提出以来，美国国防高级研究计划局围绕其概念发展、关键技术开发和推演评估等方面持续研究。2020年，美国战略与预算评估中心发布的《马赛克战争：利用人工智能和自主系统来实施以决策为中心的行动》报告提出：美军现有军事技术和作战概念已不适合与中国和俄罗斯进行长期竞争，应摒弃传统消耗战思想，实施以人工智能和自主系统为支撑的“以决策为中心”的“马赛克战”来战胜对手。研究“马赛克战”在水下战场的运用，将“马赛克战”与无人作战相结合，构建基于马赛克的有人-无人作战网络，能够极大提高水下作战力量快速性和灵活性，满足未来海战需求，对于提高海军战斗力和作战效率具有重要意义。

1 “马赛克战”概念分析 1.1 “马赛克战”概念背景

美军现有作战体系依托的多是类似航母、隐身战机等高价值、多功能武器平台。此类传统高科技武器装备研发周期长、研制成本巨大，且相比于新概念武器装备技术优势不断下降。一旦该类武器平台失去军事优势，则美军整体作战效能将会明显下降。因此美军为保持军事技术优势，迫切需要在作战理论、作战样式和武器装备等方面突破创新。

1.2 “马赛克战”概念特点

在指挥控制上，“马赛克战”在分布式作战的基础上丰富了分布式决策的流程，进一步构成去中心化的作战网络，利用人工智能技术，进行分布式态势感知和自适应的智能决策与控制，实现更加快速、高效的作战指挥控制。以结果为核心的作战单元组合具有很强的灵活性和可替代性，可在作战过程中及时调整单元组合样式，也能根据作战损耗补充作战单元。分布式的功能组合使得作战单元组合的抗打击能力强于传统作战平台，部分作战单元损失不会对整体作战效能造成大的影响。

在作战使用上，“马赛克战”概念不再局限在某一特定战场环境，而是在陆地、海洋、空中、太空和网络所有战争领域展开协同作战，与对手进行各种烈度的竞争。在纳入太空和网络两大新兴领域后，“马赛克战”进一步打破传统的诸军兵种构建作战体系，通过网络通信将武器、平台、传感器、通信网、指控系统等作战单元集中在一个更综合的框架中，使整个作战网络具备更好的兼容性、可扩展性和互操作性。“马赛克战”的组合样式和能力表现取决于战场环境要求和作战任务需求，各作战单元依托人工智能、自主控制和自组网通信技术，快速灵活构建作战网络，在多个维度实施多轴多向多批次攻击。

在研发生产上，与传统作战平台注重多种作战功能的综合集成不同，“马赛克战”按杀伤链的各个环节进行功能分解，弱化单个作战单元的综合功能，而保留几项突出功能，如侦察、监视、通信、杀伤等，再根据战场需求将不同功能的基本作战平台经过快速组合形成综合战斗力。通过对作战平台功能的分解组合，一是可以减小基本作战单元的研发、制造、使用和维护难度，显著降低费用。二是适用于快速生产，便于战时动员和迅速扩大生产规模。三是便于单一功能的升级换代，有利于新技术在武器装备上的应用。

2 基于马赛克的水下攻防作战运用构想 2.1 基于马赛克的水下有人-无人作战网络构建

基于马赛克的水下作战追求智能驱动、多域快速响应，分布式高速处理，将传统作战环“观察（Observe）、定位（Orient）、决策（Decide）、行动（Act）（OODA）”组成作战网络^[4-8]，缩短作战流程，达到快速精确作战效果。

在网络构建上，以有人平台、通信节点型UUV进行网络互联和跨域通信，拥有最高指挥权限或最大信息处理融合能力的平台作为马赛克网络的云端，云端互为冗余备份。侦察型、察打一体型UUV等作为网络的终端，由于装载能力限制，通信手段和通信能力有限，仅可进行短距离水下通信，需要依靠云端构建区域网络。跨域通信平台与陆地、海洋、空中、太空云端网络互联，实现多域网络通信，构成作战网络。当UUV终端发现目标后，将情报通过节点上报云端，云端根据情报人工部署或自动确立优先级和组合策略，并将组合策略下达给本节点终端以及全域云端。各云端收到组合策略后配置UUV及其他平台终端形成马赛克组合，UUV根据共同行动形成作战环能力。

如图2所示，☆表示通信节点型平台（有人平台、无人平台皆可），○表示侦察型无人平台，△表示察打一体型无人平台。实线表示单元之间的信息联系，箭头方向为信息传输方向。虚线表示作战双方之间的对抗关系，包括信息对抗和攻击对抗。在对蓝方作战体系打击中，马赛克作战网络中单元U1、U2、U3、B4形成一个OODA作战环，U2发现B4目标后，U1进行指挥决策，U3对B4实施打击，U2监视打击过程并进行效果评估。同时单元U2、U6、U9、U11、B4也形成一个OODA作战环，U2发现B4目标后，U6协同探测B4，U9作为跨域通信平台进行指挥决策，召唤其他域平台U11对B4实施打击，U6监视打击过程并进行效果评估，形成跨域的OODA作战环。这样，多个OODA作战环构成多域的马赛克OODA作战网络。

2.2 基于马赛克水下OODA作战网络作战能力分析

在图1中，传统OODA作战环一次行动周期T释放的作战能力p，作战环随着作战行动的持续开展，在t时间内释放的总作战能力为P，假定p为定值，则P随作战环作战行动次数n周期性增加。即

$ \begin{gathered} T = {T_{Ob}} + {T_{Or}} + {T_D} + {T_A} ，\\ P = n \cdot p = \frac{t}{T} \cdot p。\\ \end{gathered} $

(1)

而图3的马赛克作战网络中，数个作战环同步展开。虽然每个行动周期释放的作战能力$ {p_i} $较小，无法瞬间摧毁、击破敌方的作战体系，但通过多域多批次释放作战能力，对敌方作战体系造成连续不间断的干扰和影响。

$ {P_M} = \frac{t}{{{T_1}}} \cdot {p_1} + \frac{t}{{{T_2}}} \cdot {p_2} + \cdots + \frac{t}{{{T_n}}} \cdot {p_n} = \sum\limits_{i = 1}^n {\frac{t}{{{T_i}}} \cdot {p_i}} 。$

(2)

式中，$ {P_M} $为马赛克作战网络在t时间内释放的总作战能力。可见，只要t和n足够大，即使$ {p_i} $很小，仍可使$ {P_M} > P $，即虽然马赛克作战网络中单个平台性能与潜艇、水面舰艇等传统作战平台相差较大，但可以通过作战网络快速运转和多域多批次攻击对敌方进行压制打击。

当OODA作战环受到打击时，会对观察、定位、决策、行动功能造成影响，延长行动周期，削弱作战能力。对于传统作战平台，受到的打击更加集中，并且传统平台综合集成了多种功能，一旦受到打击将会影响以传统平台为核心的整个作战环运转和作战能力释放。而对于马赛克作战网络，由于作战功能是分布式、冗余度更高，各个平台在空间上也不集中，因此打击只会对部分平台造成影响，而对整个作战网络的运转和作战能力释放影响有限。此时：

$ {P_M} = \sum\limits_{i = 1}^{{n_1}} {\frac{t}{{{T_i}}} \cdot {p_i}} + \sum\limits_{j = 1}^{{n_2}} {{\alpha _j} \cdot \frac{t}{{{T_j}}} \cdot {p_j}}。$

(3)

式中，n₁为未受损作战环，n₂为受损作战环，$ {\alpha _j} $为受损因子。由于多个马赛克作战网络单个平台会关联网络中的多个作战环，特别是有人平台（大型综合平台）、节点型平台和跨域平台的关联度更高，一旦此类平台受到打击会对多个作战环产生影响。如果马赛克作战网络的冗余度耗尽，作战网路将断裂为单个作战环，作战体系即被摧毁。

当一个马赛克作战网络与另一个作战网络甚至是多个马赛克作战网络对抗时，一方面要在关键海域增加平台数量，提高局部作战能力和网络冗余度，保证重点海域的绝对控制力和抗打击力；另一方面应对敌作战网络中的有人平台、节点型无人航行器、跨域无人航行器进行重点打击，降低敌方网络关联性和冗余度。

3 对水下无人航行器作战使用的启示

目前研究领域主要集中在战场环境测量、反潜探测预警、监视侦察、巡航打击等方面。基于马赛克战的作战概念，结合水下无人航行器装备技术特点，未来水下战场无人航行器的作战使用应集中体现网络化、集群化、智能化和察打一体。

1）通信组网构建信息基础

水下战场在现有技术条件下，可实现的探测距离、通信距离、通信速率等指标均远小于空气介质，而单个水下无人航行器的性能不高，信息控制范围有限，为实现水下通信组网，需配置若干个通信节点型航行器。此类航行器具备水下通信、跨域通信和信息处理融合能力，作为信息交互、指挥控制的节点用于马赛克作战网络构建和集群调度，并作为水下信息节点与水面舰艇、飞机和卫星联通，形成陆、海、空、天整体作战体系。同时利用作战海域优势，加强重点海域水下战场建设，构建固定式的水下通信网络和定位导航系统，增强水下战场的信息优势。

2）集群使用发挥数量优势

由于体积空间载荷等指标受到限制，水下无人航行器与有人潜艇相比各项战技性能均不占优势。然而其制造难度小、成本低、周期短，相比于有人潜艇，水下无人航行器更易于大批量工业化生产制造，为集群使用提供基础。将原本造价高昂、综合性能完备的潜艇所具备的各项功能如探测、侦察、搜索、打击等分配到大量低成本、功能单一的水下无人航行器上；通过马赛克组合后集群化使用，在水下战场的时间域和空间域内形成数量的绝对优势和功能、性能、成本的相对优势；增加马赛克作战网络的容量和打击冗余度，使其具备远超传统有人潜艇的作战能力。特别是目前对敌方水下无人航行器群缺乏有效对抗手段的情况下，前出部署马赛克作战网络、构建多层防御阵地可有效增加我防御纵深，提高防御强度和密度。

3）人工智能提供技术支撑

水下通信困难、超长工作时间和大规模集群使用对水下无人航行器的人工智能水平提出了很高要求。同时，马赛克战在动态通信组网、信息融合共享、智能任务规划、自主作战决策等方面需要人工智能进行支撑。随着算力算法的提高、构架平台的改进，由水下无人航行器构成的马赛克作战网络形成分布式作战指挥能力和快速决策支撑能力，单个平台的行动权限也会随之提高。有人平台则会逐渐撤至战场后方，整个作战网络将在少量人工干预的情况下自主完成作战任务。

4）察打一体提高作战能力

水下战场发现目标的难度远大于水面和空中，因此对时敏目标的打击需求更加迫切。引导式攻击对目标指示、弹道精度、响应时间等条件要求很高，水下作战很难满足这些条件。因此发现即攻击的作战模式更符合水下无人航行器的作战特点，也与“马赛克战”需要缩短行动周期的特点吻合。察打一体型水下无人航行器（包括水下预置武器）携带多枚战斗载荷，与各型水下无人航行器、多域平台组成马赛克作战网络，通过集群调度、自主搜索等方式执行搜索打击任务，可同时构成多个作战环，实现多域多批次攻击，提高整个作战网络的作战能力。

4 结　语

水下无人航行器作为新质作战力量，其作战运用方法是现阶段水下无人作战研究的重要方向之一。从分布式作战、蜂群作战、系统之系统到“马赛克战”，近年来各种作战概念不断提出，研究基于马赛克战的水下有人-无人作战网络构成，分析其对抗单个平台和体系对抗的作战能力，并从通信组网、集群使用、人工智能和察打一体等4个方面提出水下无人装备技术和使用的建议意见，具有较强的参考价值和重要现实意义。