战争形态演进及信息系统发展趋势

2016-10-24 02:48杨云祥
中国电子科学研究院学报 2016年4期
关键词:战斗力电磁机械化

陆 军,杨云祥

(中国电子科学研究院,北京 100041)



综述

战争形态演进及信息系统发展趋势

陆军,杨云祥

(中国电子科学研究院,北京100041)

本文从决定战争形态的关键特征要素:战斗力生成模式出发,把握信息系统发展规律,对机械化战争和信息化战争中战斗力生成模式和信息系统装备形态从量变到质变的转变过程进行了细致分析和划代;在对比分析转变过程中战斗力生成模式和信息系统装备不同形态本质特征及其相互牵引驱动的基础上,将机械化战争和信息化战争细分为单平台机械化战争、信息系统支持下机械化战争以及信息系统支持下信息化战争,指出战斗力生成模式将从单平台武器打击发展到信息系统将各作战要素融合集成的一体化作战体系,而这一体系的核心是围绕导弹武器、电磁武器和信息武器构成的导弹武器打击链、电磁武器打击链和信息武器打击链,围绕三种打击链构建的网络信息体系是当前和未来一段时间内信息系统主要发展方向,也是信息系统装备建设重点。

战争形态演进;战斗力生成模式;信息系统;单平台机械化战争、信息系统支持下机械化战争、信息系统支持下信息化战争;导弹武器打击链;电磁武器打击链;信息武器打击链;网络信息体系

0 引 言

党的十八大报告明确了要加快国防和军队的现代化建设进程,按照“三步走”战略构想完成机械化和信息化的双重建设任务,在2020年力争基本实现机械化,信息化建设取得重大进展[1]。2015年5月,新版国防白皮书《中国的军事战略》进一步指出,要加快战斗力生成模式转变,运用信息系统把各种作战力量、作战单元、作战要素融合集成为整体作战能力,逐步构建作战要素无缝链接、作战平台自主协同的一体化联合作战体系[2]。可见,如何运用信息系统实现战斗力生成模式转变,顺利完成机械化与信息化的双重跨越,是未来一段时间内我国军事装备建设亟待解决的核心问题。

本文从决定战争形态的关键特征要素:战斗力生成模式出发,把握信息系统发展规律,对机械化战争和信息化战争中战斗力生成模式和信息系统装备形态从量变到质变的转变过程进行了细致分析和划代;在对比分析转变过程中战斗力生成模式和信息系统装备不同形态本质特征及其相互牵引驱动的基础上,将机械化战争和信息化战争细分为单平台机械化战争和信息系统支持下机械化战争以及信息系统支持下信息化战争[3],指出战斗力生成模式将从单平台武器打击发展到信息系统将各种作战要素融合集成为一体化的作战体系,而这一体系的核心是围绕导弹武器、电磁武器和信息武器构成的导弹武器打击链[4]、电磁武器打击链[5]和信息武器打击链[6],围绕三种打击链构建的网络信息体系是当前和未来一段时间内信息系统主要发展方向,也是信息系统装备建设重点。

在我们的前期工作[3]中,对战争形态演变和战斗力生成模式有了初步研究,本文对其概念内涵做了进一步深化研究和系列扩展,期望对促进军队顺利实现机械化和信息化的转变有所裨益,并为当前和未来军事信息系统建设者提供战略思考基点。

1 战争形态演进

战斗力生成模式[7-9],是指战斗力的构成要素在特定组织结构下形成作战能力的作用机理,其外在表现一般是军队战斗力基本要素(比如人、武器装备、组织体制等)获取和发展战斗力的形态样式。传统的战争形态按照其关键要素:战斗力生成模式中主战武器装备特征,划分为冷兵器战争、热兵器战争、机械化战争和信息化战争等四个阶段[10-11]。转变战斗力生成模式就是将人、武器装备、组织体制等要素以一种新的形态样式组合,以推动战斗力升级,是战争形态演变发展的内在本质,是决定战争形态的关键特征要素。

恩格斯指出,“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制性地,而且往往是违反指挥官意志而引起作战方式上的改变(量变)甚至变革(质变)”[13-14]。可见,科学技术进步深刻影响着战斗力构成要素的变化,最终推进战斗力生成模式转变[10],是推动战争形态演变的物质基础和重要动力。因此,战争形态演变是战斗力生成模式和科学技术水平相互促进牵引,由低级到高级、由局部到全局、由量变到质变的渐进发展过程。

当前,人类社会正从机械化时代全面进入信息化时代,极大丰富的信息掌握和信息技术的快速发展使得人类社会正发生着翻天覆地的变化,也在深刻地改变着战争形态。由此,国内外众多学者从各个方面思考、探讨信息化战争的发生、发展规律,提出了众多理论,开展了信息化战争的尝试,力求尽快实现战斗力生成模式从机械化战争转变成信息化战争[15-17],而什么是满足信息化战争需求的信息系统装备建设是军队、特别是提供信息系统的工业部门需要研究解决的关键问题。为探索各阶段战争形态和战斗力的本质,更好指导信息系统装备建设,本章节从战斗力生成模式出发,对比分析了信息系统装备不同形态本质特征及其与战斗力生成模式的相互影响促进关系,在此基础上将机械化战争和信息化战争细分为单平台机械化、信息系统支持下机械化和信息系统支持下信息化等三种战争形态,如图1及表1所示。

图1 战争划代与各阶段典型特征

下面对三种战争形态和战斗力生成模式及信息系统装备形态作一分析说明。

(1)单平台机械化战争

20世纪上半段时间是飞机、坦克、舰艇等平台武器大发展的阶段,直接促进了机械化军事革命,形成了以机械化平台为中心、以陆海空为立体战场、以机动力和火力优势的争夺为直接目标的战争模式。随着电子技术的发展,出现了以信号处理为主要特征的电子装备(雷达、通信电台、侦察、告警、干扰等),其依附于平台武器,主要提供信号服务,帮助单平台武器完成其相应任务。后期,单一功能的电子装备逐渐被综合集成在一起,形成以电子技术和信息技术为基础、信号处理和信息处理为主要特征的信息系统(功能系统),其通过自动化的提供侦察预警、指挥控制、通信传输、综合保障等多种功能而间接提供作战能力,如早期形成的以指挥自动化为核心的C2、C3、C3I等[18-21]。其不依附于平台武器,相对独立工作,主要提供信息服务,帮助单平台武器完成其相应任务,但是仍未将打击要素(Kill)纳入信息系统,此时,信息系统首要强调的是增强装载平台的作战能力,战争形态仍然服从机械化战争的客观规律,因此,我们看到在该时期以美军为代表的各军事强国将航空母舰、潜艇、战斗机等平台以及导弹武器作为发展重心,平台之间的协同能力仍然较弱。随着信息技术的发展并应用于军事领域,作战要素的互联互通逐步深入和扩展,作战理论在强调独立平台的作战能力发挥的同时,亦开始注意到信息系统在发挥军队整体作战能力中的关键作用。1991年的海湾战争暴露出的“烟囱”问题,促使美军提出“勇士”计划[22-23],目的是通过统一C4I、C4ISR等信息系统的框架标准,构建全军共用的信息基础设施来,最终实现跨军兵种信息装备的综合集成。因此,从上个世纪二战中的“闪电战”到九十年代初的海湾战争可以说是典型的单平台机械化战争。该阶段战争是在物理域展开的,以单平台武器打击为主要手段,以电子设备为辅助手段,通过最大发挥己方各作战平台的机动和火力能力来获得相对优势的战争形态。

(2)信息系统支持下机械化战争

统一框架下的信息系统(功能系统)极大增强了军兵种之间的互联互通互操作能力和快速反应能力,但是仍未解决从发现到打击之间存在的信息壁垒、信息资源难以匹配等问题。根据系统科学的层次理论,“复杂系统不可能一次完成从要素性质到系统整体性质的涌现,需要经过一系列中间等级的整合而逐步涌现出来”[24],可见,为形成体系作战能力,需要将信息系统(功能系统)与其它战场要素进一步整合形成信息体系(能力系统),即运用信息系统把各种作战力量、作战单元、作战要素融合集成为整体作战能力的装备(C4KISR)。信息体系无法脱离于作战力量、作战单元和作战要素而独立存在,其本质特征更多体现在系统要素按照一定的关系和准则在整体中发挥的作用,因此更强调系统各松散要素的耦合与各运行环节的紧密衔接,更强调各资源的融合与集约化组织运用,更强调从传感器到射手的一体化运作,从而实现单位时间、单位空间能量的有序聚合与释放。因此,信息系统对战斗力生成模式的改变不是一蹴而就的,而是通过逐层整合,逐渐改变军事作战体系中各作战要素的性质、相互关系以及作用准则,最终“涌现”出一种“整体大于部分之和”新的战斗力形态——体系作战能力[17,25],战斗力生成模式与单平台战争相比发生了变化。

信息系统支持下机械化战争是在物理域(经典力学)和电磁域谋求“看得远、反应快、打得准”,是以精确打击(导弹武器打击链)为主、电磁域控制(电子对抗)为辅,同时通过降低/剥夺敌方信息系统能力,来影响敌方机械能的发挥,实现“降维降代”攻击(将敌方降低至单平台机械化战争)的战争形态。此时,电磁域主要表现为支撑作用而非直接战场,服务于导弹在物理域(经典力学)的跟踪与打击。此时信息系统引起作战方式改变(但是量变),战争形态的本质内涵还是机械化战争,达到机械化战争最高形态,仍服从机械化战争的客观规律。

该阶段战争的典型作战样式是以作战方以导弹武器为主战手段,在信息系统支持下,通过跨军种跨平台的互联互通互操作,实现传感器到射手的一体化体系作战,同时运用电子战降低/剥夺敌方电磁域控制能力,形成信息系统支持下机械化战争对单平台机械化战争的跨代优势。基于此,我们分析美军空海一体战作战概念[26],其是美日为有效应对我军“反介入/区域拒止”作战构想而制定的一种战役计划,核心理念是在全球信息栅格支持下,以E-2、E-3预警机为核心构建多平台导弹武器打击链,将打击要素嵌入信息系统,实现传感器到射手的闭环,形成信息体系。尽管空海一体战开始强调电子攻击等作战能力,但其本质仍是通过提高信息系统的信息支援保障能力或是压制对方信息系统,使己方看得远,反应快,打得准,谋求的正是信息系统支持下机械化战争对单平台机械化战争的、体系对平台的跨代优势。2003年的伊拉克战争和2011年的利比亚战争体现的也是这种战争理念,是美国为首的西方国家对伊拉克和利比亚等发展中国家间发起了一场信息系统支持下的机械化对单平台机械化的非对称战争。值得再次强调的是,1991年的海湾战争虽然首次大量使用了精确打击武器,但其并未形成基于信息系统的导弹武器打击链,仍是依靠人、激光制导以及导弹自身地形匹配制导而形成的导弹平台打击。其次,美军三军之间更多仍是依赖于战前计划单独行动,而非体系作战。因此,海战战争本质仍是以平台对平台的单平台机械化战争形态,这也是为何美军在海湾战争之后极力推进“勇士”计划的原因,从这个意义上讲,海湾战争亦是美军从单平台机械化向信息系统支持下机械化转变的标志。

(3)信息系统支持下信息化战争

网络、大数据、智能、赛博等技术的发展,促进了物理域和信息域的战争内涵不断深化和演变,电磁频谱和网络空间的运用和控制也远远超过了电子战范畴。参战方主要通过信息系统完成对态势信息的认知级共享和对导弹武器、电磁武器和信息武器的指挥控制,从而实现对敌干扰、毁伤、欺骗和控制:通过导弹武器,激光武器、微波武器等电磁武器,以及舒特、“震网”病毒、情报窃密、舆情控制等信息武器,实现对作战对象力量、装备、设施的“分钟杀”(毁伤)、“秒杀”(干扰/毁伤)、“比特杀”(欺骗/控制/毁伤),电磁武器是通过控制电磁能量实现对目标的干扰、毁伤等打击目的的武器;信息武器是通过控制信息实现对目标的欺骗、控制和毁伤等打击目的的武器。它们将凭借其对战争场域、战争边界、作战目标、作战过程等各方面的颠覆性影响和决定性优势逐步成为该阶段战争形态的主战武器[27]。

信息系统支持下信息化战争是在物理域、电磁域和信息域谋求“看得远、反应快、打得准”,是以信息武器打击链、电磁武器打击链以及导弹武器打击链形成的三域一体作战,从而实现全域优势的战争形态。此阶段的信息系统与单平台机械化战争中的电子设备,以及信息系统支持下的机械化战争中的信息系统有根本性的不同,引起作战方式变革(质变),战争形态转变为信息化战争,服从信息化战争的客观规律。

该阶段战争的典型作战样式是作战方以“电磁武器”和“信息武器”为主要作战手段,通过对“电磁”和“信息”的利用和控制,实现对物理系统的毁伤和操控,并影响人的认知和社会活动,典型特征是信息系统加电磁武器和信息武器。美军已经正式提出了赛博空间战[27,29]和电磁频谱战[30]作战概念。“赛博空间战”是美军空军拉尼卡斯于2006年9月26日提出,目前一般认为,赛博空间是由电磁频谱与能量、电子设备与系统、网络化基础设施三大基本要素组成的作战领域[27]。赛博空间作战就是通过在赛博空间遂行赛博支持、赛博防御和赛博进攻等行动,获取赛博空间优势的作战样式。电磁频谱战是在2015年12月2日美国发布的《电波制胜:重拾美国在电磁频谱领域的主宰地位》研究报告中首次提出的作战样式[30],其极大扩展了传统电子战的范畴,将美军“低至零功率”的无源应用到高功率激光/微波武器打击等在电磁频谱中执行的所有行动都视为电磁频谱战的一部分。另外,2015年3月13日,美军时隔8年之后对美海上战略进行了首次修改,提出了《21世纪海上力量合作战略》[31],首次提出了“全域介入”的概念,即确保美军在海、空、天、陆、网络空间和电磁频谱空间中的行动自由,并在其实施指导方针中明确指出通过使用电子干扰、黑客攻击、高功率微波、激光和武器等,在电磁域和信息域投放力量、创造作战优势,逐步减少对导弹的依赖,转而寻求传统火力打击与非传统打击相集成的综合打击优势。可见,美军亦在形成“导弹武器打击链+电磁武器打击链+信息武器打击链”的力量格局。

表1 战争形态演变对照表

2 战斗力生成模式分析

在单平台机械化战争阶段,战斗力基本单元是1平台+1导弹,根据特雷弗·迪普伊《把握战争:军事历史与作战理论》[32],单元战斗力可表示为单武器平台的实际杀伤力指数的总值(正比于速度、精度、杀伤规模等),军队整体战斗力则可表示为所有基本作战单元的单元战斗力之和,即战场能量等效传递,整个军队的整体战斗力取决于战斗力基本单元及其能量的叠加。战斗力生成是以单平台武器打击为基本形态的加和模式。

在信息系统支持下机械化战争阶段,战斗力基本单元是1平台+1导弹,不考虑信息系统的倍增作用,整个军队的整体战斗力即为单平台机械化军队的战斗力。战斗力基本单元经网络互联互通后,在信息系统支持下形成作战体系,实现信息共享和能量精确控制,极大增强了机械化平台基本能力的发挥,信息系统成为战斗力生成的倍增器。战斗力生成是为以信息系统支持下的导弹武器打击链和电磁域控制为基本形态的倍增模式。

在信息系统支持下信息化战争阶段,战斗力基本单元是1节点+1导弹武器/电磁武器/信息武器,战场中的单个节点可依托信息系统,通过导弹武器、电磁武器和信息武器打击链发挥出整个体系的部分作战效能,实现了信息认知共享和能量智能控制,信息系统成为战斗力生成的指增器。战斗力生成为以导弹武器、电磁武器和信息武器打击链三域一体打击为基本形态的指增模式。

为更加直观的对比三个阶段战争的作战效能,通过选取典型杀伤力效能评估指标,包括规模、速度、时间和精度等,对不同战争形态下的战争效能进行简单地量化分析,结果如表2所示。对比单平台机械化战争和信息系统支持下机械化战争可以看出,由于信息系统支持下的导弹武器形成了传感器到射手的闭环打击链,使得杀伤时间由小时级缩短到了分钟级,从而使作战综合效能得到了百倍的提升。相对于导弹武器打击链,电磁武器打击链由于整个打击过程都在电磁场内以光速完成,闭环链中省去了跟踪、评估等环节,最大速度和杀伤时效得到了极大提高。同时,完成一次攻击的成本以消耗的电能为主,因此设其约为1美元的量级,这样电磁武器打击链的综合效能提升到约为单平台武器打击的1014-1015倍(~Peta倍)。另一方面,根据法国数学家雷内托姆的“突变论”思想[33],高度优化的设计具有结构敏感性,当出现不可避免的缺陷时,会出现突然而全面的塌陷,因此,网络信息体系难以避开“一毁俱焚”的脆弱关键节点,使得信息武器打击链在杀伤规模方面具备体系级的杀伤效果,其综合作战效能达到单平台机械化战争的1015-1016倍(~Peta倍)。可见,对于同阶战争,作战效能具有量变累积效应,战斗力基本单元的增加会以加和或倍增的形式不同程度地增加战争优势。而对于不同阶段的战争,其作战效能具有质变效应,这种质变是无法通过基本战斗力单元的数量增加来弥补的。

综合以上结果,表3从战斗力生成模式、信息系统装备形态和战争客观规律等不同角度总结描述了三个阶段战争形态的本质内涵和特征。

同时,通过以上对比分析亦验证了本文将传统的机械化战争和信息化战争进一步细分化代的正确性和必要性。

表2 跨代效能量化对比分析

表3 战争形态内涵特征对比

3 结 语

2014年8月29日,习主席在中央政治局第十七次集体学习时指出[34]:准确把握世界军事发展新趋势,与时俱进大力推进军事创新,解放思想,转变观念,勇于改变机械化战争的思维定势,树立信息化战争的思想观念,勇于改变维护传统安全的思维定势,树立维护国家综合安全和战略利益拓展的思想观念,必须建立起一整套适应信息化战争和履行使命要求的新的军事理论、体制编制、装备体系、战略战术、管理模式。

本文从战斗力生成模式出发,对机械化战争和信息化战争中战斗力生成模式和信息系统装备形态从量变到质变的转变过程进行了细致分析划代,将机械化战争和信息化战争细分为三个不同的战争形态阶段,指出战斗力生成模式将从以单平台武器打击为基本形态的加和模式发展为以导弹武器打击链为基本形态的倍增模式和以电磁武器打击链、信息武器打击链为基本形态的指增模式。值得我们深思的是美军所提出的“电磁频谱战”和“赛博空间战”具有典型的信息化战争特征,这与我们当下面临的“空海一体战”威胁具有本质的不同,且属于不同的战争形态阶段。信息技术在战争中的快速应用带来武器装备现代化的同时,也易使人的战争思维落后于时代的步伐,一方面不能用机械化战争的定式思维考虑信息化战争问题,对此美国国防部长切尼说过:一个拿刀的武士,在给了他一支AK47步枪后,把AK47步枪当作刀挥舞,他还是一个武士,只有他趴在壕沟内,拿着AK47步枪向两百米外目标瞄准开枪,他才转变为战士。在新军事革命背景下,我们不能以机械化战争思维应对“赛博空间战”。另一方面,也提示我们看问题应该看本质,应该以战斗力生成模式划分战争形态,不能简单以为有了信息系统就是信息化战争,正确认识和把握美军“空海一体战”和“赛博空间战”的本质,以真正的信息化战争应对美军的“空海一体战”和“赛博空间战”。

这是历史给予我们与美国处于同一起跑线、跨越发展的战略机遇,对于顺利实现十八大提出的“完成机械化和信息化建设双重历史任务”具有重要意义。一是基本实现机械化:针对打赢信息系统支持下机械化战争需求,可立足现有要素,以构建导弹武器打击链[4]为核心,加强电子信息装备和满足机械化战争规律的信息系统研制建设,加快从单平台机械化战争向信息系统支持下的机械化战争跨越,以应对美军“空海一体战”。二是信息化建设取得重大进展:针对未来打赢信息系统支持下信息化战争的需求,可以电磁武器打击链[5]、信息武器打击链[6]相关理论研究和装备研制为重点,探索满足信息化战争规律的信息系统装备发展思路,加快从信息系统支持下的机械化战争向信息系统支持下的信息化战争的跨越。

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陆军(1964—),研究员级高级工程师,主要研究方向为空基信息系统顶层设计与综合集成;E-mail:yyxsdu@126.com

杨云祥(1986—),工程师,主要研究方向为综合电子信息系统。

Research on War Morphology Evolution and Trend of Military Information System

LU Jun, YANG Yun-xiang

(China Academy of Electronics and Information Technology, Beijing 100041, China)

Development pattern of the combat-effectiveness generation-mode (CGM) and arm conformation of mechanized and informationized warfare, which is mutual promoted and qualitatively transformed from quantitative accumulation, are analyzed in detail and divided by generations based on the key element of the war morphology CGM. After contrastively analyzing the essential characteristics of different arm conformations of information systems and their influences on the CGMs, we further divide the mechanized and informationized warfare into single-platform mechanized warfare, information-system-supported mechanized warfare and information-system-supported informationized warfare, figure out the CGM will transformed from single-platform strike to integrated system, which fuses every force, unit and element in the battlefield. The core of the battle system is to set the missile-strike kill chain, electromagnetism-strike kill chain and the information-strike kill chain and to build the fundamental information systems.

war morphology; combat-effectiveness generation-mode; information system; single-platform mechanized warfare, information-system-supported mechanized warfare and information-system-supported informationized warfare; kill chain; system of information systems

10.3969/j.issn.1673-5692.2016.04.001

2016-07-01

2016-08-05

E8

A

1673-5692(2016)04-329-08

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