陆军智能化作战系统发展路径问题初探

(整期优先)网络出版时间:2022-07-18
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陆军智能化作战系统发展路径问题初探

张勇

第31675部队参谋部,张家口 075000

摘 要:以无人机蜂群为代表的无人作战系统智能化运用得到了快速发展,智能化作战系统的技术日趋成熟和丰富,相比之下,传统作战领域智能化建设从理论到实践都滞后得多。从社会实践看,传统武器装备平台和作战力量可以与人工智能技术相结合,达到战斗力倍增的效果,探索建设外挂式辅助型智能化作战系统、嵌入式孪生型智能化作战系统、自主式延伸型智能化作战系统、分布式融合型智能化作战系统,为陆军智能化作战系统建设提供了新发展的道路。

关键字:智能化作战系统  发展路径

未来战争趋于智能化战争的观点已经为大家广泛认同,在继续推进信息化建设的当代,通过运用人工智能技术改造现有作战系统,实现战斗力的快速提升,是当今各国普遍采取的方法[1]

无人作战、网络作战等新型领域,因其天然的高度信息化平台,成为发展智能化作战系统的最佳载体。近年来,以无人机蜂群为代表的无人作战系统智能化运用得到了快速发展,智能化作战系统的技术日趋成熟和丰富,相比之下,传统作战领域智能化建设从理论到实践都滞后得多。由于陆军部队在信息化建设上的难度和复杂性远大于其他军种部队,在智能化建设上更加滞后,深入研究基于当前建设基础的陆军智能化作战系统发展路径问题,对指导和指导陆军智能化建设跨越式发展具有重要意义。

一 陆军智能化作战系统建设的基础和依托

现行智能化作战有关理论中,普遍专注于智能化无人系统,并几乎替代了智能化作战系统概念。然而,近年来人工智能在社会各领域的广泛应用和良好效果提示我们,智能化建设并非一定要另起炉灶,传统武器装备平台和作战力量可以与人工智能技术相结合,达到战斗力倍增的效果,这也为陆军智能化作战系统建设提供了新的道路。当前,陆军部队的建设基础不断夯实,为陆军智能化建设奠定了基础。

1.1 机械化建设的丰硕成果为智能化建设提供平台保障

围绕实现2020年基本实现机械化,信息化建设取得重大进展的战略发展目标,目前,陆军部队机械化建设已经取得丰硕成果。陆军部队各类作战平台、指挥平台、保障平台基本实现机械化,装备各型指挥车、侦察车、通信车基本成体系,满足作战中构网建链的需求,各型战斗车辆均集成超短波通信、卫星导航、战术互联网等信息平台,均具备升级空间,为加装、改装、联结智能化作战系统提供了平台基础。

1.2 信息化建设的重大进展为智能化建设提供数据支撑

近年来,以机械化装备为载体,运用移动互联网、大数据、云计算等信息技术的探索和尝试在陆军部队广泛开展。陆军信息化建设试点部队,基本实现战场侦察、指挥控制、信火打击、作战保障等环节的信息化升级。在战备训练中,信息化装备将部队各种活动数据化,为总结经验、改进方法、升级条件提供量化数据支持,信息化建设的不断推进,为智能化作战系统建设提供了基本数据支撑。

1.3 人工智能技术的不断进步为智能化建设提供技术支持

2010年以来,人工智能技术飞速发展并不断取得重大突破,机器视觉、专家系统、智能机器人等技术已广泛应用于日常生活,造福人类,特别是战胜围棋世界冠军的AlphaGo,以其出色的表现惊艳了世人,人工智能一度成为人们关注的焦点。人工智能在社会各领域的广泛应用和技术积累,能够为智能化作战系统建设提供强大的技术支持。

二 陆军智能化作战系统建设若干路径分析

“兵者,凶器也。圣人不得已而用之。”作为斗争最高形式的作战领域,动辄关系国家命脉、人伦道德,以当前的人工智能水平,对目标和威胁的判断还相对简单,2016年英国导弹的误射事件后,尽管没有造成严重后果,但事后“使用致命武器的任何操作决定必须来自于人类”的观点被大家普遍接受。因此,智能化作战系统建设的基本原则,应当确保“人在回路”,保证智能化作战系统在统一的指挥下实施作战行动。

人工智能超越信息技术的最大优点,是其能够发掘潜在规律,在一定程度上预测事物的发展。在武器威力、精准度已经趋于极限的信息化时代,解放人的智力,提高指挥效率是陆军智能化作战系统建设的主要目的。传统作战指挥的方式,是形成“判断-决心-处置”闭环,类似于西方军事学者约翰·博伊德的“OODA”理论,作战指挥各个环节由于人的参与,指挥员能力的高低将决定作战结果。运用人工智能技术发展作战系统,将变传统的“判断-决心-处置”为“智能预判-辅助决策-协同联动”,提高指挥的效率和精确性。以此为遵循,发展陆军智能化作战系统主要通过以下几种方式[2]

2.1 外挂式辅助型智能化作战系统构成

外挂式辅助型智能化作战系统,旨在实现单个要素的智能化,主要为指挥员提供某一方面的智能预判和辅助决策。2017年6月日本爱知县名古屋市一家出租车公司,运用人工智能技术预测某一区域乘客数量,准确率达到95%,大大提高了载客率。在作战中,如果能够有效预测敌方的位置、兵力部署,将使侦察、火力、电抗等力量的运用效率大大提高。

外挂式辅助型智能化作战系统,主要由中枢系统、感知系统、发布系统构成。中枢系统是智能化作战系统的核心,负责学习主要对手的作战原则、典型战例等,将时间、地形、天候、作战目的、社会环境等于各种与作战强相关、弱相关的因素,与敌兵力部署相联系,运用感知系统提供的各类相关数据,对敌兵力部署进行预测。感知系统是广义的侦察网络,综合运用作战区域内的各类传感器、侦察卫星、无人机、侦察力量等,为中枢系统提供尽可能多敌情、我情、战场环境等实时信息。发布系统是人工智能与指挥员、战斗员通报预测结果的媒介,通过指挥信息系统或卫星链路发布预测结果,为指挥员决策提供依据。

外挂式辅助型智能化作战系统,构成简单,不需要对现有装备进行大的改造就能实现较好的作战效果。该系统主要用于对敌关键要素,如敌指挥机构、炮兵阵地、防空阵地、主要群队等的位置和行动进行判断和预测,为我侦察情报、火力、主战力量运用提供智能判断和辅助决策。

2.2嵌入式孪生型智能化作战系统构成

嵌入式孪生型智能化作战系统,是综合型智能化系统,旨在通过同时对敌我双方行动的评估和预测,为指挥员、战斗员作战行动提供实时建议。通过对己方行动的虚拟推演,获得各种行动方式的成功概率,将一定程度变革现有训练作战模式。

嵌入式孪生型智能化作战系统,主要由中枢系统、数字孪生系统、感知系统、发布系统构成。中枢系统、感知系统与辅助型系统功能和作用相同。数字孪生系统是我方作战力量、指挥系统在数字空间的孪生体,不仅实时记录各要素、力量的基本数据,也为中枢系统提供各维度的历史数据,为中枢系统学习和预测我方行动提供支持。发布系统在具备发布预测信息功能的基础上,与武器装备融合集成,嵌入指挥信息系统、驾驶员头盔、枪炮手瞄准具,并向VR虚拟现实呈现方向发展,为各级指挥员和战斗员提供直观、可视化、量化的决策行动建议,大大解放指挥员和战斗员的脑力。

建设嵌入式孪生型智能化作战系统,需要对现有装备进行大量的智能化改造甚至重新设计,将为部队呈现与传统方式完全不同的作战模式,凭借人工智能的经验,不仅可大大缩短人员装备的训练周期,也能大大提高作战效率,对传统部队形成降维打击的巨大优势。

2.3 自主式延伸型智能化作战系统构成

自主式延伸型智能化作战系统,即智能无人作战系统,独立于传统作战系统。无人作战系统因其零伤亡、作战持续力强、适应极端环境、效费比高的天然优势得到世界各国的青睐,因此对无人作战系统的研究起步较早,理论上相对成熟。自主式智能化无人作战系统主要在传统无人作战系统基础上,赋予自主作战功能,也将极大地解放战斗员的智力和体力,提高作战效率,放大作战效果。

自主式延伸型智能化作战系统,主要由平台系统、载荷系统、信息通信系统构成。平台系统是集成人工智能技术的无人载体,主要有无人机、机器人等,结合部队属性和行动特点,装备空中、地面、水面、水下等各类无人平台,以满足不同任务需要。载荷系统是无人作战系统作战功能发挥的载体,任务载荷主要根据任务的性质和战场环境确定,在作战中,各无人系统可能执行预警侦察、信息攻防、火力打击、评估、保障等全部作战流程,可根据任务性质的区别发展系列化、模块化的任务载荷。信息通信系统是无人作战力量形成有机整体的纽带,高效、可靠、安全的信息系统是无人作战体系的有效运行的前提和保证。其中,无人作战数据链是主要的无人作战信息系统,通过建立指挥控制系统与无人平台终端的可靠链接,实现实时自动地传输态势信息、组织指挥引导、自主战术协同和远程武器控制。由于无人作战力量高度依赖信息的支撑,信息系统的可靠性和安全性成为重中之重,否则,指令传输的错误或被敌方干扰阻断将导致无法执行作战任务甚至误击友军的严重后果。

智能化无人作战系统能对传统作战系统提供有力的支撑。2015年,叙利亚政府军在俄军4台“平台”-M战斗机器人、2台“阿尔戈”战斗机器人和侦察无人机等组成的无人作战系统的支援下,以用时20分钟,毙敌70人,而己方仅4人受伤的战绩取得胜利。目前,无人机蜂群技术百花齐放,可在侦察、引导、打击,以及与有人系统协同作战中发挥重要作用。

2.4分布式融合型智能化作战系统构成

分布式融合型智能化作战系统,即依托“作战云”,通过快速、安全、实时的网络链路,在各类作战平台、无人平台、人员之间分享数据,实现陆地、空中、电子等各领域的信息共享,发挥各型作战平台、各个作战要素、各类作战资源的自主优势和聚能优势,形成信息共享、态势感知与平台性能为一体的云端作战能力。

分布式融合型智能化作战系统,是在前三类智能化作战系统的基础上,通过“作战云”实现的融合,主要由作战云和终端用户构成。作战云,即云计算系统,把数据和计算机处理器存放在远离实际使用地点的远程数据中心,主要由云计算和云存储组成,通过一个远程服务器网络驻留在互联网上存储机密军事数据和处理数据,通过网络为军队提供不同的智能应用;云存储就是通过建立一个庞大的云计算系统,把作战数据存储在云端,所用作战人员都可以实时共享共用机密信息,通过用户与作战云链接,实现作战系统的融合。

分布式智能作战系统,依托分布式云的智能作战体系,实现通信、计算、指控、导航、定位等基础设施一体化,形成融合式的陆基、空基等作战平台,为分布式智能作战体系提供强大、灵活的作战单元。同时,通过利用“作战云”提供的丰富资源,实现各领域的信息融合,以完成多平台的跨域联合作战,从而构建起基于云端融合模式的分布式协同作战模式,为建立具有复杂适应性的分布式智能作战体系提供支撑。

陆军智能化作战系统的研究和建设尚处于起步阶段,结合陆军部队特点和实际,深入研究其建设规律,对指导智能化作战系统建设,实现陆军作战能力的跃升具有重要意义。

参考文献:

[1]李风雷, 卢昊, 宋闯, 郝明瑞.《智能化战争与无人系统技术的发展》简介[J].无人系统技术 2018(8):14-23.

[2]燕清锋, 肖宇波. ,杨建明.《美军无人机蜂群作战探析》简介[J]. 飞航导弹2017(10):49-53.

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