美軍跨域協同任務規劃技術研究進展與存在問題分析

針對愈加復雜多變的戰場環境，為解決現有裝備間互操作性有限、戰場任務規劃與控制過于集中等諸多問題，美軍多年來啟動了多個項目，如自適應跨域殺傷網(ACK)項目，聚焦于開發具備一定自主性的軟件算法等，以助力作戰人員實現跨域分布式任務規劃，高效利用來自不同領域的戰場資源，以在增加作戰體系彈性與生存能力的同時，加速殺傷鏈閉合。

一、基于ACK項目的跨域協同任務規劃技術發展現狀

為了改變現階段跨域聯合作戰中由于各軍種規劃與控制能力有限，只能將資源靜態地分配給特定任務，由此導致行動效率低下的現狀，美國國防部高級研究計劃局(DARPA)啟動了ACK項目展開研究。在此將對該項目的研究內容、預期研究目標以及進展情況進行梳理，以期對美軍在該領域的研究情況有所了解。

(1)預期研究目標

DARPA期望能夠利用該項目研制多域任務規劃軟件實時將系統分配給殺傷鏈以實現某個具體應用，并在作戰情況發生變化時進行跨不同軍種的軍事域(太空、空中、陸地、地面、地下和網絡)的傳感器、效應器與作戰支持元素的動態的系統重分配，協助不同領域的作戰人員從共享資源池中選擇殺傷網元素，進而實現多個并發的作戰目標。

一方面，可通過針對給定目標和作戰問題將合適的傳感器和武器進行配對，提高殺傷力并充分利用現有作戰部隊結構中的潛在能力。

另一方面，一旦有關作戰資產被破壞或摧毀導致能力不足或喪失，可通過快速替換提高彈性，并通過更好地跨域共享資源以平衡任務負荷，使現有部隊更加高效。

(2)研究內容與典型研究成果

在此梳理該項目的主要研究內容與典型研究成果，如下表所示。

表1：ACK項目主要研究內容與典型研究成果

結合上表可知，該項目的研究重點在于開發具備一定自主性的多域任務規劃軟件，并已經在第一階段開發了兩種軟件。其中：

雷神技術公司所開發的ARAKNID軟件，具備應對動態的突發事件，跨多域識別資產和資源，構建近乎實時的作戰行動，并給指揮官按優先排序推薦行動方案的潛力;

BAE系統公司所開發的MARS軟件可基于可視化界面，允許探索可用的資源選項，可通過分析實時信息源更新包含數百個任務的計劃，以確定計劃任務分配和針對新目標重新分配任務的選項，添加每個目標僅需幾分之一秒。

綜上可知，ACK項目已經完成了第一階段的研究工作，現階段正處于第二階段研究過程中，致力于進一步推進包含作戰規劃等在內的軟件算法的技術成熟度，使其能夠自動識別來自太空、空中、陸地和海洋等各個領域的跨域可用資產，在調整任務時快速評估使用這些資產的成本和收益，并添加對作戰資源排序和行動方案選擇的解釋，以使美軍在更加復雜的作戰場景中能夠實現更為有效且高效的跨域協同任務規劃。

二、基于能力驗證的技術發展水平與面臨挑戰分析

(1)技術發展水平

在此將美軍ACK項目第一階段所開發的兩型任務規劃軟件的能力驗證情況進行梳理，如下表所示。

表2：基于ACK項目開發的任務規劃軟件驗證情況

結合上表可知，第一階段的試驗驗證了：

MARS軟件可實時更新計劃，即通過獲取信息源來跟蹤計劃任務的狀態，生成選項調整計劃以插入新任務;

ARAKNID軟件可利用人工智能算法對作戰環境中的威脅目標進行快速識別和分類，實時創建、排序和可視化多個行動方案的能力。

綜上可知，ACK項目所開發的兩型軟件已經初步具備一定進行跨域作戰方案排序與推薦的能力，能夠在一定程度上輔助指揮員選擇裝備、指揮控制并最終完成作戰任務。

(2)面臨挑戰

盡管美軍基于ACK項目的跨域作戰任務規劃技術研究已經取得一定進展，但基于跨域協同作戰本身的復雜性以及人為因素等的考量，其仍面臨如下挑戰：

跨域協同作戰涉及作戰域、系統、資源以及有人/無人平臺等諸多具備分布式特點的變量，以及動態性的戰術問題，使得跨域協同任務規劃極具復雜性;

在計劃和實戰進行中，可能存在計劃人員和操作人員對跨域可用的功能以及其所能夠提供的能力了解較少，甚至根本不了解的情況，使其難于進行評估;

不同領域的指揮官均會要求運用其自身領域內的能力完成該領域的任務，由此會使得指揮官難以在來自另一個領域的新任務與自己當前的任務集之間進行“價值”與“成本”的權衡;

在存在一組跨域殺傷鏈選項時，需要一種基于價值和成本、殺傷鏈選項的預期有效性、風險等因素構成的多目標優化問題機制，對不同選項進行比較，并作出最佳選擇。

綜合而言，美軍現階段已經初步驗證了跨域作戰的方案排序與推薦技術能力，并正在致力于通過進一步優化具備一定自主性的軟件算法，實現更為復雜戰場環境下的跨域協同任務規劃能力，其研究思路可以為我軍所借鑒。同時，我軍可針對性考量相關影響因素與美軍研究過程中所暴露出的問題，以更為高質高效地發展適用于我軍的相關任務規劃技術。(北京藍德信息科技有限公司)