美军跨域协同任务规划技术研究进展

针对愈加复杂多变的战场环境，为解决现有装备间互操作性有限、战场任务规划与控制过于集中等诸多问题，美军多年来启动了多个项目，如自适应跨域杀伤网(ACK)项目，聚焦于开发具备一定自主性的软件算法等，以助力作战人员实现跨域分布式任务规划，高效利用来自不同领域的战场资源，以在增加作战体系弹性与生存能力的同时，加速杀伤链闭合。

一、基于ACK项目的跨域协同任务规划技术发展现状

为了改变现阶段跨域联合作战中由于各军种规划与控制能力有限，只能将资源静态地分配给特定任务，由此导致行动效率低下的现状，美国国防部高级研究计划局(DARPA)启动了ACK项目展开研究。在此将对该项目的研究内容、预期研究目标以及进展情况进行梳理，以期对美军在该领域的研究情况有所了解。

(1)预期研究目标

DARPA期望能够利用该项目研制多域任务规划软件实时将系统分配给杀伤链以实现某个具体应用，并在作战情况发生变化时进行跨不同军种的军事域(太空、空中、陆地、地面、地下和网络)的传感器、效应器与作战支持元素的动态的系统重分配，协助不同领域的作战人员从共享资源池中选择杀伤网元素，进而实现多个并发的作战目标。

一方面，可通过针对给定目标和作战问题将合适的传感器和武器进行配对，提高杀伤力并充分利用现有作战部队结构中的潜在能力。

另一方面，一旦有关作战资产被破坏或摧毁导致能力不足或丧失，可通过快速替换提高弹性，并通过更好地跨域共享资源以平衡任务负荷，使现有部队更加高效。

(2)研究内容与典型研究成果

在此梳理该项目的主要研究内容与典型研究成果，如下表所示。

表1：ACK项目主要研究内容与典型研究成果

结合上表可知，该项目的研究重点在于开发具备一定自主性的多域任务规划软件，并已经在第一阶段开发了两种软件。其中：

雷神技术公司所开发的ARAKNID软件，具备应对动态的突发事件，跨多域识别资产和资源，构建近乎实时的作战行动，并给指挥官按优先排序推荐行动方案的潜力;

BAE系统公司所开发的MARS软件可基于可视化界面，允许探索可用的资源选项，可通过分析实时信息源更新包含数百个任务的计划，以确定计划任务分配和针对新目标重新分配任务的选项，添加每个目标仅需几分之一秒。

综上可知，ACK项目已经完成了第一阶段的研究工作，现阶段正处于第二阶段研究过程中，致力于进一步推进包含作战规划等在内的软件算法的技术成熟度，使其能够自动识别来自太空、空中、陆地和海洋等各个领域的跨域可用资产，在调整任务时快速评估使用这些资产的成本和收益，并添加对作战资源排序和行动方案选择的解释，以使美军在更加复杂的作战场景中能够实现更为有效且高效的跨域协同任务规划。

二、基于能力验证的技术发展水平与面临挑战分析

(1)技术发展水平

在此将美军ACK项目第一阶段所开发的两型任务规划软件的能力验证情况进行梳理，如下表所示。

表2：基于ACK项目开发的任务规划软件验证情况

结合上表可知，第一阶段的试验验证了：

MARS软件可实时更新计划，即通过获取信息源来跟踪计划任务的状态，生成选项调整计划以插入新任务;

ARAKNID软件可利用人工智能算法对作战环境中的威胁目标进行快速识别和分类，实时创建、排序和可视化多个行动方案的能力。

综上可知，ACK项目所开发的两型软件已经初步具备一定进行跨域作战方案排序与推荐的能力，能够在一定程度上辅助指挥员选择装备、指挥控制并最终完成作战任务。

(2)面临挑战

尽管美军基于ACK项目的跨域作战任务规划技术研究已经取得一定进展，但基于跨域协同作战本身的复杂性以及人为因素等的考量，其仍面临如下挑战：

跨域协同作战涉及作战域、系统、资源以及有人/无人平台等诸多具备分布式特点的变量，以及动态性的战术问题，使得跨域协同任务规划极具复杂性;

在计划和实战进行中，可能存在计划人员和操作人员对跨域可用的功能以及其所能够提供的能力了解较少，甚至根本不了解的情况，使其难于进行评估;

不同领域的指挥官均会要求运用其自身领域内的能力完成该领域的任务，由此会使得指挥官难以在来自另一个领域的新任务与自己当前的任务集之间进行“价值”与“成本”的权衡;

在存在一组跨域杀伤链选项时，需要一种基于价值和成本、杀伤链选项的预期有效性、风险等因素构成的多目标优化问题机制，对不同选项进行比较，并作出最佳选择。

综合而言，美军现阶段已经初步验证了跨域作战的方案排序与推荐技术能力，并正在致力于通过进一步优化具备一定自主性的软件算法，实现更为复杂战场环境下的跨域协同任务规划能力，其研究思路可以为我军所借鉴。同时，我军可针对性考量相关影响因素与美军研究过程中所暴露出的问题，以更为高质高效地发展适用于我军的相关任务规划技术。