近年来，美军的作战重点开始从中东反恐转变为大国竞争，将中国和俄罗斯作为潜在竞争对手。2017 年 10 月 2 日，美智库战略与预算评估中心 （CSBA：Center for Strategic and Budgetary Assessments）发布题为《大国竞争时代的力量规划》的研究报告。报告指出，由于长期受“同时打赢两场地区战争”思维的影响，美国防部的基本作战概念及许多相关力量规划结构均要求美军能够同时部署到两个战区，以慑止地区入侵者，并在必要时采取军事行动，迅速阻止其对美国盟国或伙伴国发动的 常规入侵。这些作战概念和相关假定在严重过时后依然影响着国防部的力量机构及能力建设重点。然而随着“反介入 / 区域拒止”能力的出现并对远距离外的美军构成了威胁，以及中俄军事能力的不断发展，使其可迅速完成对邻国的入侵行动，这种作战概念和相关假定已无法满足美军未来力量规划的需要。美军基于此提出了新的跨域作战思路——马赛克作战概念。马赛克战的重要依托项目为先进作战管理系统（ABMS：Advanced Battle Management System），ABMS 是海军以及网络中心战的重 要补充，提出了以 F-35 为指挥控制中枢，构建空中平台之间的协同作战能力。ABMS 预计在 2030 年将形成初始作战能力。 

由于美国海军拥有大量航母和军舰武器平台，后续基于海军航母作战想定（空海一体战等）研发了大量飞机平台，比如预警机（E-2C、E-2D）、舰载战斗机（EA-18G、F-35C）、舰载无人侦察机（X-47B）等。而美空军体系研发的飞机，特别是四代机平台以前的飞机，如 F-15，F/A-18E/F 等型号则主要负责对敌空中平台打击。从作战场景维度来说，美国空军部队强调的是单平台作战能力，后续的 5 代机 F-22 仍然是以此思路设计的；海军的飞机研制则主要以体系作战的角度来设计，比如预警机和航母配合形成协同战力，可完成信息火力一体打击（预警机高空侦察敌军，扩展海面部队搜索半径，火控雷达锁定目标，通过数据链传递给海面发射平台完成制导目标摧毁任务）。

CEC 是美国海军为加强海上防空作战能力而研制的作战指挥控制通信系统。该系统利用计算机、通信和网络等技术，把航母战斗群中各舰艇上的目标探测系统、指挥控制系统、武器系统和舰载预警机联成网络，实现作战信息共享，统一协调战斗行动。每艘舰艇都可以及时掌握战场态势和目标动向。对来袭的空中目标，可以由处于最佳位置的军舰发射武器进行拦截，从而大大提高整个航母编队的防空能力。 

20 世纪 70 年代，美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室最早提出 CEC 系统的思想；1987 年， CEC系统开始研制；1995 年通过了一次具有里程碑意义的测试，将装备了 CEC 系统的“艾森豪威尔” 核动力航母、2 艘“宙斯盾”巡洋舰、l 艘两栖攻击 舰以及 P-3 侦察机连接为一个整体，对各项系统功能进行了一系列试验，包括目标综合航迹的生成与目标敌我辨识、远程数据在本地火控系统中的应用、强电子干扰环境下的目标信息获取以及可靠近实时 的数据通信等，如图 1 所示。

2 军一体化火控防空 

美军认为制约 CEC 实现更高信息火力一体作战效能瓶颈不单单是升级高精度武器作战平台，而是缺乏高带宽数据链、多数据链综合以及基于任务的数据融合互操作技术。为此在 1996 年，海军提出了海军一体化火控防空系统（NIFC-CA：Naval Integrated  Fire Control Counter Air），即海军一体化火力控制 - 制空系统，是指美海军基于网络中心战略思想，为了实现远程交战和超视距拦截而不断发展升级的一种分布式、网络化、多层次的防空反导指挥控制系统。

NIFC-CA 系统发展至今已经成为一个由侦察监视网、信息网和交战网组成的综合网络，通过开放式体系的软件升级，例如未来机载能力环境架构， 将新的传感器、先进数据网络、中远程防空反导武器集成为一体。该系统的本质是基于先进的数据网 络，实现航母、主力战舰、舰载机等重要作战单元的无缝链接，构筑一体化的“侦察 - 火控 - 打击”体系，提升航母编队的超视距态势感知和防空反导能力，使美军具备对飞机和巡航导弹的纵深防御能力，并实现战区级的对空防御。 

目前，美国海军形成了 NIFC-CA 协同作战 4 大关键系统：CEC 协同作战能力系统、E-2D 预警机、 宙斯盾系统、标准 -6 舰空导弹武器系统。这些要素联合起来，将美海军的网络化防空能力扩展到标准 -6 导弹的最大射程，使美海军能够抗击超视距巡航导弹和飞机。 

宙斯盾舰艇作战系统作为一个火力控制提供者，是 NIFC-CA 系统杀伤链的核心，承担对空探测跟踪、复合跟踪与识别、协同打击指挥与控制、标准系列导弹发射与制导等任务。图 2 是宙斯盾上的指控中心，雷声公司研制的标准 -6 导弹是 NIFC-CA 系统的核心武器，射程最远可达 370 千米，目前可以用于打击各型飞机、无人机、弹道导弹、低空机动飞行或高空超音速导弹，以及水面舰艇。标准 -6 导弹射速高达马赫数 3，其高速高抛弹道实现了远射程。在标准 -6 飞向弹道高端时，宙斯盾系统先使用 E-2D 或其他舰外传感器在 CEC 系统上共享的目标数据来进行中段指令修正（因为是高弹道，所以解决了舰载雷达的制导问题），而在飞行末端时，利用主动 导引雷达进行制导来打击超低空的掠海目标。

CEC 协同作战能力系统本质上就是一套包括数 据融合、专用数据链（CEC 使用专用 C 波段数据链）、 专用计算机于一体的系统，主要搭载在军舰和 E-2D 预警机上，指控节点集成所有分布的传感器数据，最终形成火力控制跟踪图，每个协同单元都可共享 相同的跟踪图。舰艇在共享 CEC 系统处理的数据的基础上，利用这些数据提示舰载传感器进行态势指示，支持火控级精度的复合跟踪。CEC 的战场数据融合能力为多平台跨域作战提供了坚实基础。 

3 美国隐身五代机平台与 CEC 体系 

美国海军 CEC 以及网络中心战的成功离不开数据融合和数据链能力的支撑，海军战斗机平台大都配备的是 LINK16 级别的数据链，海军希望通过升级战术瞄准网络技术（TTNT：Tactical Targeting  Network Technology ）数据链，提高传输速率（LINK16 只能达到 100 kbit/s，TTNT 则超过 2 Mbit/s），增强 E-2D 预警机的协同态势感知能力。TTNT 数据链是 “战术目标瞄准网络技术”的简称，它是一种基于 IP 的嵌入到联合战术无线电系统（JTRS：Joint Tactical Radio System）中使用的高速、宽带、新型战场网络技术。 

TTNT 最开始希望将终端数据链能力集成到 F-22 上，将 F-22 纳入 NIFC-CA 作战体系，但经历数次验证试验后，被空军以隐身能力不足为由否定了加装在 F-22 的可能。另外 F-22 除了自身使用的机间数据链（IFDL：Intra-Flight Data Link）外，可以针对 LINK16 只收不发。根据海军体系化作战要求，体系内互联互通以及接受航母军舰指控是优先级最高的，所以即便后来洛马推出了舰载型 F-22N，但海军以无法满足隐身要求拒绝搭载TTNT数据链。F-22 只能与同机型进行信息火力一体的战术协同，某种意义上形成了信息孤岛，导致其无法满足拒止环境的隐身协同作战要求，间接导致了 F-22 的停产。 

根据 F-22 的研制经验，美国发现不仅仅需要可以在区域拒止环境下作战的飞机，还需要能完成联合指挥作战功能的飞机，在 F-35 量产之前，美国空军的飞机不同于海军飞机，前者不具备异构平台体系协同作战的能力，一般都是执行单兵作战，强调的是单平台打击作战效能，这杰出代表就是 F-16、F-22 等高性能战斗机。F-35 的隐身性能不单单是体现在优秀的外形设计，还综合考虑了拒止环境作战要求，该场景为 F-35 作为前出作战飞机利用隐身性能进入拒止环境侦察，搜索导敌军目标（一般为雷达指控节点或者敌军导弹发射），此时为了防止暴露目标，F-35须保持雷达静默，使用自身搭载的光瞄准、光电分布式孔径系统进行实时跟踪以及火控锁定，F-35 的数据融合系统可以将这些数据信息进行高度融合形成态势感知图，包含位置信息、目标图像等，再将态势感知信息通过隐身多功能先进数据链数据链（MADL：Multifunction Advanced Data Link）传给拒止区域外的飞机，MADL 目前搭载的飞机只有 F-35、XQ-58A，最后再将此信息回传给导弹发射平台。 

通过以上场景分析得出，由于一开始 F-35 是由三军联合要求研制的，符合 NIFC-CA 等多种跨域作战要求。2016 年 9 月 12 日，F-35 和“宙斯盾”武器系统首次完成联合实弹演习，如图 3 所示。陆上宙斯盾基站首次利用 F-35B 飞机提供的空基信息，发射了一枚 SM-6 导弹，成功攻击并拦截了靶机，达到了分布式杀伤效果。值得一提的是宙斯盾基站也配备了 MADL 数据链以及基于开放式软件架构的一整套终端系统。整个过程地面计算机与 F-35 态势感知能力同步，做到了 F-35 所见即宙斯盾所见的机器级别的深度融合数据通信，达到了更高级别的信息火力一体，一架 F-35 就完成了 E-2D 预警机、前出战机（EA-18）的任务。

F-35 的联合作战研发思路也说明了理论牵引技术的重要性，在“分布式作战”、“穿透性制空” 等作战概念的牵引下，F-35 综合集成了隐身、传感器融合以及战场协调能力，使其可以在高危环境下替代预警机执行穿透复杂与未知空域针对时敏目标完成协同作战任务。

4 空军协同作战体系 

之前的美国空军战机没有考虑拒止环境要素，特别是目前中国和俄罗斯都具备极强的电子战能力并配备隐身飞机平台，美国的 4 代机平台在拒止环境下作战将冒很大的风险。因此基于这个作战场景，空军推出了一系列作战想定。其中之一就是 F-35 与 F-15EX 进行协同作战，由 F-35 负责进入拒止区域侦察锁定 目标，并指控F-15EX进行对目标的导弹打击，F-15EX 是 F-15 的最新升级型号，将于 2023 年正式服役。 

为了满足协同作战的需求，F-15EX 的航电系统进行了大规模升级改造，几乎完全抛弃了以前软件硬件平台，按照空军的开放式任务系统（OMS：Open  Mission Systems）定义的硬件和显示器进行重新设计， 跟 F-35 座舱环境基本一致，搭载了一体化触控式显控大屏，F-15EX 还将装备全新的 OMS，其作用是允许快速引入全新的协同作战技术，便于以最简单快捷的方式完成飞机作战系统软硬件的升级，实现与最新军事科技的同步。MADL 数据链的导入难题（F-15 只具备 LINK-16 数据链能力）通过挂载 Gatewayone 吊舱解决。这次升级导致 F-15EX 综合成本1 亿美元以上，但 F-15 有其不可替代性（F-35 由于隐身要求只能挂载 4 枚弹药隐藏在舱内），F-15EX 理论上具备同时挂载 20 枚空空导弹的能力，成为名副其实的 “导弹卡车”。升级完成的 F-15 将可以获取 F-35 的 A 射 B 导级别的火控信息。F-35的任务升级也可以通过软件升级方式赋能给 F-15EX。此次 F-15EX 升级将于 2023 年交付，可以预计的是会快速与 F-35 完成 A 射 B 导的协同作战验证，一旦验证通过，大概率会将这种模式复制到 F-22，即按照开放式软件架构的方式集成航电计算机，这类开发模式类似移动互联网领域的安卓平台，谷歌并没有生产手机，只是提供开放 式软架构，由各个厂家基于软件的要求生产硬件，由各个软件商提供基于应用的服务。 

从此次 F-15EX 升级之路可以看出，这种设计针对老旧平台改造确实花费比较巨大，但我们要看到的好处是未来的先进空中作战平台会有通用化的互操作系统，从根本解决长期困扰空军互操作体系的问题。

当然美国空军的野心不仅于此，通过米切尔航空中心提出了马赛克战，表面是去中心化的网络作战，其实是争夺海军在跨域协同作战中的指挥控制权，马赛克战体系于去年正式被 CSBA 确定为国家级战略，强调以空中智能平台为指控中心，构建大量协同作战场景。虽然各个项目都有自己的任务需求，但空军定义了一些基本的关键能力：

（1）多链网关 

目前承载网关的飞机平台是 XQ-58A，网关通过软件定义无线电的方式，不同数据链平台通信进行转译之后传输，将支持 IFDL、MADL、LINK16、 TTNT 等多种数据链。 

（2）高度信息融合以及互操作 

空军的协同作战网络特点是大数据量的传输，一方面要求数据链的高带宽，另一方面数据融合也极为重要。通过 F-35 的数据融合环路我们看到 MADL 发出数据信息之前就已经对传感器数据做了深度融合。 

（3）OMS 

OMS 是一个类似于安卓系统的软件架构，新的任务开发可以通过该软件套件实现，也就是说在相关武器平台研制的同时，就可以基于作战任务需要开发相应能力，这类似于安卓系统内的应用开发。

基于以上几个关键技术，美军进行了一系列互操作项目验证，其中 ABMS 是近期大量空军项目的验证平台，“动态网络适应任务优化”项目形成的多链网关技术已经应用在了 ABMS 中，由 XQ-58A 搭载，2020 年 12 月 9 日，美空军的 F-22“猛禽” 战斗机、F-35A“闪电”II 战斗机和美空军研究实验室的 XQ-58A“女武神”无人机进行了首次编队飞行试验。试验中，XQ-58A 无人机装备了这种名为 GatewayONE 的通信网关内置吊舱。利用 GatewayONE，F-35 和 F-22 战机不需要进行物理改装，也无 需借助搭载战场机载通信网络（BACN）的 E-11A 或 EQ-4B 中继飞机，就能直接进行低探测率通信。值得一提的是，XQ-58A 的造价非常低廉，仅数百万 美元。另外，美军体系综合技术和试验（SoSITE） 项目也加入到 ABMS 体系中，应用数据融合服务， 未来 ABMS 还会纳入大量协同作战概念支撑空军指控权的愿景。另外基于 OMS 和 ABMS 协同作战想定开发的符合空军跨域作战的新型无人机、有人机再也不用重蹈 F-22 信息孤岛的覆辙了。 

5 结束语 

未来美军的马赛克协同作战体系中，CEC 和 ABMS 两套协同作战体系将扮演重要角色，来自多个跨域传感器的武器瞄准数据，将被快速分发至陆、 海、空、天等各域的作战平台，加快对战场作出共同理解和统一行动，同时阻止对手在“电磁战场” 上自由机动，从而使分布在各域的能力得以快速和持续集成，最终实现各类传感器节点和火力资源的 “即插即用”跨域自组网。跨域协同作战的本质是实现异构传感器信息融合服务于武器打击，弥补单平台作战能力的不足。

新时代美国跨域军事体系具备以下特征： 

（1）美国全军层面实施“决策中心战”的跨域作战体系，建立 ABMS 跨域互操作平台； 

（2）区域拒止环境的作战会导致战术通信降级，空军须逐步发展成跨域作战的指控核心； 

（3）继续升级改造 F-35，以期达到海陆空三军指挥大脑的要求；同时发展完善空中作战网络， 隐身网关型飞机投入实战；非隐身平台飞机航电系统升级满足战术信息融合的要求。

通过研究美军跨域作战军事体系，构建 F-35 隐身战机、DDG 宙斯盾这样的高性能武器平台是不够的，还需要构建基于异构武器控制的空中互联互通能力、多源数据融合能力、多任务互操作能力等，以使得跨域作战中的多军种协同不再是武器平台的 机械堆积。另外，未来美军还将大力打造无人作战体系，忠诚僚机的无人机将具备与 F-35、EA-18G、 P-8A 反潜机配合，扩展任务能力，无人技术和 AI 技术势必进一步提升跨域作战能力。一方面我们要紧盯对手的单平台高性能武器的开发，另一方面更要重视其协同技术体系架构和核心关键技术的发展，为我军作战体系和装备技术提供发展思路。