从杀伤链到杀伤网的转变

西方军事强国主要依赖尖端精准的武器装备来威慑和击败不对称及势均力敌的对手。要使这些武器装备发挥效能，获取精准的目标位置和状态信息尤为重要。

当追踪“时间敏感”目标时，需要迅速提供目标位置与状态信息，否则目标会迁移。被定义为从“传感器到射手”(STS)循环的过程即代表执行攻击的过程。这个过程与情报、监视、侦察和目标获取(ISTAR)装备、信息处理、决策以及所涉及的武器系统息息相关。对于一支现代化的军队来说，具备从战术到战略层面快速完成这一过程的各个阶段的能力至关重要。

01从杀伤链到杀伤网

从“传感器到射手”(STS)循环的过程有许多同义词，其中最常见的是“杀伤链”。它定义了从目标出现，经过规划和授权与目标交战的过程。传统上，杀伤链反映了与该过程中各个要素相关的一组线性过程。然而，对于紧急请求或利用稍纵即逝的机会来说，对每个目标建立离散的杀伤链并不一定适合。现代军队试图通过简化的数据共享、更快的数据链、自动化流程和并行任务来加速这一过程，从而形成一个“杀伤网”。其最终目标是在几秒钟而不是几分钟或几小时内发动攻击。

对于一支要求精准效果的军队，传感器与效应器一样重要。通常改进传感器比升级武器更有助于提高打击效率，因为改进传感器和信息处理可以带来更多的交战机会，并提高成功交战的可能性。这些改进可能包括增加传感器数量或种类以加强“传感器到射手”系统，扩大带宽以提高信息传输的速度和深度以及信息传递的质量。创建由多个不同传感器组成的“传感器网络”可以融合多个反馈信息，提高检测隐藏目标的概率并为射手提供更精准的目标信息。

传感器通常与武器同地协作，形成紧密的传感器到射手系统，但在其他情况下，传感器、指挥与控制(C2)系统和射手是分布式的。在传感器数据通过无线网络传输时，带宽限制、电子攻击和干扰会造成拥堵，从而延迟信息流处理。卫星链路特别容易受到这些干扰。现代网状网络具有足够的弹性足以抵御此类挑战，并且经常用于现代传感器网络。但是如果武器系统相互相对靠近，此类网络可以提供一个“战术云”，即使在面临干扰时也能进行通信。

无人机制造商AeroVironment推出了一个紧密结合的STS系统。该系统由一架“美洲豹”3AE侦察无人机以及“弹簧刀”300游荡弹药组成。操作员可以使用“弹簧刀”300 STS套件在同一显示器上监控两套系统，使他们能够看到“美洲豹”3AE在攻击前后的传感器视图，以及游荡弹药摄像头在接近目标时的反馈画面。两个系统的传感器和数据链路旨在与同一控制单元上显示的地图视图同步。这个简化过程加速了对监视任务中遇到的时敏目标的响应。俄乌战争双方都采用了这种无人机猎杀交叉组合。

02简化流程

跨梯队、领域和联盟伙伴的流程要复杂得多。在乌克兰发生的炮兵反击任务就是一个典型的例子。在第一轮炮弹发射之前，火炮射击遵循结构化的、详细的规划和火力指挥流程。但对敌方炮兵目标进行反击速度必须更快，因为目标信息通常是“短时有效的”，尤其是当目标为移动火箭发射器和自行火炮时。此类任务依靠各种传感器，如声学传感器、雷达等来探测敌方火力，并使用计算机计算敌方火力轨迹并推断敌方火力位置。因此，这个过程需要在敌人离开火力阵地之前迅速完成。在火力压制的STS链中，传感器和射手均由师级或团级的炮手操作，他们共享网络、程序和信息格式，以快速处理信息并执行反击任务。

对于远距离攻击，要想压制敌方火力，需要更多的传感器覆盖更大的范围。例如，应对射程数百公里的弹道导弹需要通过更高级别的传感器和情报来源获取目标信息，否则射手们可能无法获得这些信息。美国陆军计划将部署在近地轨道(LEO)的称为战术空间层(TSL)的新型通信卫星与战术情报目标访问节点(TITAN)地面站整合在一起，以支持远距离情况下的缩短传感器到射手链的需求。

另外，可以考虑将传感器和信息系统进行连接，但有可能冗长且复杂。在战术层面操作时，传感器和射手共享单一通信层可以简化连接，同时可以利用自动化来降低操作员的认知负担。

加速STS循环需要改进许多要素，但通常是要对层次结构进行扁平化以及时清除现有流程中的障碍。另一个加速过程的手段则是机器对机器的连接，这在较低级别上容易实现，但在较高层次上实施此类解决方案更具有挑战性，特别是在多国联合行动中，不同信息系统和数据共享标准化连接成为必要。有时，面对面的交流可能比自动化更好地解决长时间延误的问题。另外，其他一些解决方案涉及引入信息翻译器，以简化不同计算系统之间的连接。一旦信息系统可以相互对话，就可以引入额外的增强功能，例如使用机器学习和人工智能来处理大量的数据。

03连接所有传感器和射手

在现代杀伤网中，传感器可以将它们的信息上传到“战术云”，形成一个由许多传感器和用户共享的网络，而不是将一个特定的传感器与特定的用户连接。为了最大限度地减少上传的带宽要求，可以使用人工智能和机器学习对传输信息进行预处理，以便进行自动目标识别和数据挖掘。优先需要上传的是包含时间敏感数据的事件，以及可能对某些用户有意义的信息。进一步的处理可以在云端完成，包括测量、态势评估以及与其他传感器的关联，以生成决策过程中需要的额外信息。

美国国防部推行的联合全域作战指挥控制(JADC2)是杀伤网概念的体现，旨在提高互操作性和决策速度。尽管这样的网络在理论上很有前途，但它的实施过程很复杂，尤其是在陆地领域，而且无法保证其在竞争环境中持续可靠运行。因此，用户应该保留能够处理某些情况的能力，例如在JADC2的一部分被拒绝或降级，同时部队需要以孤立的方式行动时。

美国陆军一直在年度多维“项目融合”(PC)演习中测试JADC2，将来自陆军、空军、海军、海军陆战队和太空部队的系统与能力进行结合。2021年的演习(PC21)将多个情报、监视和侦察(ISR)及武器平台融合到陆军杀伤网的网状网络中，以生成详细的实时通用作战图(COP)。这一努力依赖于110项新技术和概念才得以实现。

基于未来战争的需求以及“多域作战”理念，美国陆军提出了多域特遣部队的概念，其作为战区级的多域机动单元，将使远程精确效果（LRPE）与远程精确打击（LRPF）同步，并对部队内各个节点实施分布式控制，以提高生存能力。美国陆军的第一个多域特遣部队于2017年在华盛顿州的刘易斯-麦科德联合基地（Lewis-McChord）成立,重点部署在印太地区。第二个多域特遣部队于2021年9月在德国威斯巴登美国基地（US Army Garrison Wiesbaden）建立，重点放在欧洲。陆军计划于2023年在夏威夷的斯科菲尔德军营启动其第三个多域特遣部队，希望该部队为联合部队提供更多跨越印太地区的战场选择。据悉，陆军还计划建立两支多域特遣部队，其中一支预计以北极为重点，另一支则用于全球快速机动。在PC21中，美国陆军采用了计划中的5台作战云服务器中的第一台用于多域特遣部队的作战框架。每个作战云服务器都能通过卫星链路处理一个完整的传感器到射手系统，并且计划为陆军的5个多域特遣部队各部署一个服务器。每个多域特遣部队云服务器运行四个AI程序来自动化杀伤网,称为“造雨者”（RAINMAKER）、“普罗莫修斯”（PROMETHEUS）、“暴风雪”（FIRESTORM）和同步高光速瞄准器（SHOT）。

04杀伤网四程序

在PC21上,RAINMAKER通过卫星链路将15个传感器和19个武器系统连接到作战云。RAINMAKER翻译来自不同来源的数据，每个来源都有自己的“语言”。在PC21演习中，作为演习的一部分，RAINMAKER还面临着电子干扰、定位、导航和授时(PNT)数据的欺骗等模拟挑战。为了应对这些挑战，RAINMAKER在射频(RF)链路上实施了新的抗干扰波形，以寻求开放的通讯信道，重构网络并保证传感器的信息输送。

程序一：PROMETHEUS的任务是在RAINMAKER从ISR平台提供的传感器输送信息中寻找威胁和目标。

程序二：一旦发现目标，它们就会被交给“多域作战中优化响应的火力同步”(FIRESTORM)程序。其工作原理是根据连接到系统的每个射手的位置和状态，将最佳“射手”与最合适的目标相匹配。

程序三：对于每个目标，FIRESTORM向战场指挥官提出几十个“传感器-目标-武器”射击方案。一旦做出选择，它就会被发送到同步高速瞄准器（SHOT）程序中执行。

程序四：随着被选中的武器在几秒钟内收到开火或发射的命令，所有与该任务相关的其他射手都被安排执行其他不同的任务。这时，PROMETHEUS接手执行战损评估。

依次完成复杂的四个程序的整个过程只需要几秒钟。

05新的STS功能

在以色列酝酿的另一个传感器到射手的概念是“风暴云”的发展。2022年8月3日，在哈特佐尔（Hatzor）空军基地启动的第144中队是这个概念的一个组成部分。这支新部队将操作Aeronautics公司的ORBITER 4无人机，为以色列国防军（IDF）的“风暴云”计划提供空中ISR。这个雄心勃勃的系统是一个全面的、自动化的广域监视、目标获取和自动化情报处理系统的一部分，旨在增强小型独立部队的作战能力。

传感器、战斗管理系统、武器和数据处理系统的联网使它们成为分布式“传感器到射手”系统的一部分。拉斐尔公司的FIRE WEAVER是一个传感器到射手系统，旨在为营级战术编队服务。拉斐尔公司最近为SPIKE NLOS推出了一个传感器到射手的系统，称为SPIKE NLOS任务工作组（SPIKE NMT）。该系统将ORBITER-4无人机上的摄像传感器和拉斐尔BNET软件定义的无线电与FIRE WEAVER系统整合在一起。该系统采用了SPIKE NLOS第六代导弹，可安装在陆地平台上，射程为32公里，或安装在直升机上，射程为50公里。

传感器到射手系统为军队在日益复杂的战场上保持进步提供了一种很有希望的手段。然而，许多创业公司的经验表明，成功实施并赢得用户的关键是采取简单的小步骤。对机器来说，浏览庞大而超复杂的系统可能是很简单的过程，但在战场上，人类操作员的权限必须放在第一位。