科技裝備對戰争形态的影響是一種不以人的主觀意志為轉移的客觀規律。目前,以人工智能、大資料、無人操控、新能源為代表的高新技術群體迸發并廣泛運用于軍事,強制推動戰争形态向智能化無人化混合化加速演進,展示出空前的變革性與颠覆性。深刻認識這場變革可能帶來的嚴峻挑戰,深入研究智能無人裝備作戰運用方式,科學把握智能無人裝備發展趨勢,對于抓住機遇、創新科技,赢得未來戰争的主動權具有極其重要的意義。
智能化無人裝備的發展現狀
目前,世界各國普遍重視智能無人技術裝備發展,把其作為軍事革命競争的主軸主線,力圖與對手形成“高智”對“低智”的軍事代差,謀取和保持軍事戰略優勢。但是,從近幾場沖突來看,智能無人裝備形态相對單一、技術比較初級,作用發揮處在“+智能”這一初級階段,距智能化态勢感覺、資訊通聯、決策控制、資訊對抗、打擊評估等要求還有不小差距。
技術進一步革新,但瓶頸仍未攻克。近年來,随着科技的迅速發展,以傳感定位、自主導航、智能決策、輔助控制等為代表的智能化技術都取得了重大突破。其中,人工智能技術廣泛被應用于态勢感覺、分析決策和輔助控制子產品,使裝備初步具備自主學習和适應環境變化的能力。邊緣計算與雲平台技術将計算和存儲能力從固定伺服器轉移到裝備本身或網絡雲端,大幅提高資料處理應用效率,滿足了戰時處理海量資料和實時回報的需求。自主要制與協同作戰技術引入各型平台,實作了無人裝備自主規劃、障礙規避、行動協同等功能。新型材料與能源技術的應用大幅提升了裝備的抗毀、續航和适應性能。但由于目前科技水準和制作工藝的限制,在人工智能、大資料應用、腦機融合、多域互聯等領域仍存在難以突破的技術瓶頸,使其在軍事領域的作用發揮還比較有限。
俄軍天王星戰鬥多功能機器人系統
種類進一步多樣,但體系尚未形成。目前,軍用智能化無人裝備的種類發展更趨多樣,覆寫了空中、地面、水面和水下,以及偵察、分析、指揮、控制、打擊等多個領域。其中,無人作戰平台如無人飛行器、無人地面車輛、無人艦船、無人潛水器、機器人等,初步具備執行偵察、打擊、巡邏、運輸、搜尋等任務,具有良好的複雜環境适應,以及低人員傷亡率。無人偵監裝置如邊境無人偵監站等,可大幅拓展态勢感覺觸角,延伸感覺範圍,提升偵察預警能力。無人通聯裝置如美國“星鍊”系統等,可在全球範圍内提供高速、穩定且成本低廉的通信網絡服務。但目前智能化無人裝備多以單系統、單平台樣式投入使用,因技術機理不同、标準規則不一等原因,還未實作體系支撐、整體運用、鍊路閉合,難以滿足資訊化、智能化條件下的聯合作戰行動支撐保障需求。
智能進一步提升,但制約仍然存在。近年來,各國在态勢感覺、大資料處理、目辨別别與跟蹤、路徑規劃和障礙規避等技術領域取得了明顯進步,智能化無人裝備自主性、智能性、适應性進一步提升。其中,感覺能力通過傳感器和多模态資料融合技術,已經能夠實作全方位感覺周圍環境,包括目标檢測、障礙物識别、氣象狀況等。資料處理與分析能力通過高效的算法和資料處理技術,已經可以對大量的傳感器資料進行實時處理和分析,從中提取關鍵資訊以支援決策。目辨別别與跟蹤能力利用圖像處理、模式識别和深度學習等技術,初步實作了對海量目标的自動識别和跟蹤。但智能化無人裝備因其技術機理原因,對網絡資訊系統支撐要求比較高,在戰時高強度複雜電磁環境條件下運用難度大。此外,人類對人工智能技術的探索還處于初級階段,其可能帶來的“人工智能危機”以及大量倫理道德問題,制約了其作用發揮。
應用進一步廣泛,但标準還未統一。随着現代戰争軍事需求的增加和技術的成熟,軍用智能化無人裝備的研發、生産和運用的規模逐漸擴大。軍事領域,許多國家将智能化無人裝備列為國防現代化建設的重要方向之一,投入大量資金用于研發、生産和應用,提升其戰場效能和作戰能力。民用領域,如物流配送、農業植保、城市交通等。雖然智能化無人裝備運用呈指數級增加,但目前,對以人工智能、大資料技術為代表的智能化領域還缺乏頂層設計,沒有與之配套适用的架構、結構、資料、安全和應用标準體系,以及相關法規的制約,未來可能引發衆多分歧和争議。
智能化無人裝備的運用樣式
智能化無人裝備在軍事上的廣泛投入使用,推動作戰制勝機理發生了重大變化,智能力、運算力、資訊力成為決定戰争勝負的首要因素,控制取代摧毀成為了征服對手的首選途徑。
“叢集式”作戰 即通過将成本、功能都遠低于高品質武器系統的分布式單個無人作戰單元,融合為一個叢集體系,進而衍生出能力更強、範圍更廣的作戰效能,以合力破敵克敵,實作“1+1>2”的效果。無人作戰單元通過配備傳感器、定位裝置、處理器等完備的硬體,預設相應運作程式規則,并在戰前進行大量自主學習訓練,確定能依叢集需要快速協同反應,形成“叢集式”作戰體系制勝。典型代表為美國“星鍊”通信系統和“蜂群式”無人機作戰系統等。
智能化無人作戰
“自主式”決策 即對現有指揮資訊系統進行改造,加裝資料處理和分析研判功能子產品,依托智能資訊系統支撐,在感覺階段根據擷取的各類資料,從資料庫中比對對比判斷出目标資訊,結合戰場态勢、敵我力量對比等資料,形成輔助意見建議,并自主展開和控制行動,高效精準完成感覺、判斷、決策、行動、評估閉合回路,形成作戰勝勢。典型代表如美軍F-35戰機飛控計算機系統,可依據目前敵情态勢進行自主分析決策,為飛行員提供武器彈藥選擇和攻擊方式輔助建議。
“體系式”毀癱 即在智能化資訊處理系統支撐下,分析查找敵體系關鍵節點和弱點,綜合運用傳統火力和網絡、電磁、雷射等新型殺傷手段,精準削弱、殺傷敵作戰體系主要支撐目标、核心功能,使其體系處于降效、混亂狀态,奪取綜合控制權,癱瘓敵各類作戰體系。典型代表為美軍“舒特”網電攻擊手段,通過電子攻擊将網絡攻擊代碼“注入”目标系統,實作了網絡戰和電子戰的一體複合運用。
“算法式”對抗 即利用在算法、算力、資料基礎等要素層面的優勢,建構“快敵一步、高敵一籌”的資料分析系統,加快作戰全程中的分析決策過程,更快完成“OODA”回路,進而掌握戰場資訊優勢、時間優勢以及決策和行動主動權。典型代表為美國防部上司的“算法戰跨職能系統”,通過開發圖像識别算法,分析海量視訊資料,從中提煉出有效的情報輔助決策。
智能化無人裝備的發展趨勢
态勢感覺全維全時 一是全域協同化。即由單裝感覺向叢集化感覺簇發展,以“傳感器為主”的感覺系統逐漸向“體系化對抗”感覺系統過渡。各平台、傳感器、武器系統将以作戰雲節點為基礎,以網絡化、雲協同為核心,實作陸、海、空、天、電、網态勢的實時、多元和全時掌握。二是載體泛在化。尺寸層面,将向極大化、極小化兩極發展;類型層面,無人智能雷達、共形仿生雷達将成為戰場主力,生物有望成為新型的雷達載體;數量層面,探測節點的構成單元數目将成指數上升,建構萬物互聯、全維感覺的泛在式、雲協同探測體系。三是功能柔性化。多功能綜合射頻系統是重要發展趨勢,具有單元功能、子產品選擇、平台組網的高度靈活性,實作按需探測感覺、模式快速切換,真正實作“探—幹—偵—通”高度一體化。四是靈活智慧化。大資料和深度學習等技術有望解決認知瓶頸,實作環境自适應、處理自判斷;量子計算和量子存儲等技術将助力資料處理完成決策快速化、精準化和自主化,實作探測即識别;具備資源自控、抗毀重組、自主維護等功能,極大提升戰場生存力和應變能力。
美軍測試無人作戰系統
資訊通聯精準高效 一是互聯泛在化。全球穩定覆寫與大容量資訊傳輸能力持續提高,解決大地域範圍内運動通信和諸軍兵種協同通信,保障戰役、戰術指揮、情報傳遞等中遠端通信要求,滿足應急機動部隊、邊海防部隊、遠端飛機、遠海艦艇和特種部隊動中通信的要求。二是入網智能化。網絡架構和技術體制持續優化,實作網絡柔性重組和自主重構,支援建構機固一體的網絡,為各類資訊系統提供可信、可控、高性能統一承載平台,資源按需動态擴充、智能管控、智能無縫随機接入和端到端保障能力将不斷提高,滿足一體化聯合作戰對資訊突發性、要素機動性的發展需求。三是手段精尖化。空間雷射通信、量子通信、第五代移動通信系統等尖端通信技術将日漸成熟,為軍事通信提供傳輸速率快、傳輸延時低、傳輸容量大、安全穩定性強,實作圖檔、視訊監控、虛拟現實等業務的有效傳輸,實作傳感器、指揮控制機構與武器平台的緊密鉸鍊,使整個通信網絡變為可提供實時戰場情報資訊、進行實時交換資料資訊的多媒體網絡,形成未來戰場所需的無縫的通信體系。
指揮控制智能自主 一是向“即插即用”型方向發展。随着資訊采集、寬帶傳輸、智能處理、網絡協定等技術發展,戰場資訊的自動采集、寬帶傳輸、自主決策将逐漸實作,戰場資訊在所有作戰力量之間實作高度共享,指揮控制向着“即插即用”型方向發展。隻需通過網絡協定和密碼将各種便攜式裝置随時随地“插入”即可使用,滿足應對複雜多變戰場的快速反應能力和實時指揮的要求。二是指控一體化。依托網絡資訊系統支撐,使各個作戰要素之間實作無縫連結,形成高效、統一的整體,實時共享“三情”資訊,指揮控制與武器裝備的火力控制形成一體化,進而滿足智能化和個性化作戰需求。三是人機一體化。随着語音識别、圖像識别、語義分析、腦機科學等技術發展,人機互動的方式越來越多,尤其是眼睛虹膜、掌紋、步态、唇讀、人臉、DNA等基于人類特征的互動方式進行多種融合,人與裝備的一體化程度越來越高,甚至實作把人的大腦意念直接植入武器裝備平台。
網電對抗一體多元 一是網電對抗裝備“多功能一體化”。即把态勢偵察、雷達幹擾、通信幹擾、光電幹擾等子產品內建一體,根據敵方目标類型和作戰需求,自主決策、靈活運用,彌補單一傳感器、作戰平台效能單一、條件受限的缺陷。二是網絡偵察攻擊向網電一體、軟硬結合、跨網滲透方向發展。随着頻譜特征收集分析、無線網絡溯源定位等技術的發展,網絡戰與電子戰的有機內建和應用将不斷加快,網電一體成為大勢所趨。網絡攻擊的破壞機理從癱瘓資訊系統向損壞網絡硬體基礎設施拓展,攻擊技術突防由單一網域向跨網滲透方向發展,大幅提升網絡攻擊的破壞力。三是拟态防禦成為網絡空間主動防禦的普适性方法。借鑒生物學中的拟态現象,以隐匿目标對象的某些行為和特征為目标,采用動态異構備援思想,融合多種主動防禦要素,改變目标系統的相似性、單一性、靜态性、确定性,增強目标系統服務功能的柔韌性或彈性,解決網絡空間不同領域相關應用層次上的基于未知漏洞、後門或病毒木馬等的不确定性威脅。
無人機蜂群作戰系統示意圖
平台性能縱深拓展 一是向超長時、全環境發展。高端無人作戰裝備将繼續朝着替代有人系統擔負高風險任務和拓展人的能力方向發展,能夠适應各種複雜環境,能超長時在全天候、全譜電磁、全譜地理環境實施作戰,減少人員傷亡,彌補人的不足。二是向自主攻擊轉型。無人作戰裝備将從偵察向察打一體轉型,具有發射後不管、自主尋蹤、自動回收等特點,可以獨立地完成作戰任務,特别是自殺式攻擊。無人機、無人巡邏車、無人潛水器等,都将具備自主行動和自殺式攻擊能力。三是向通用化、子產品化、可變載荷發展。無人作戰裝備的硬體和軟體将逐漸通用化、子產品化,通過搭載不同的載荷實作不同的功能需求,大幅提高無人作戰裝備的使用效率。比如,無人機搭載大功率微波武器,即可成為強大的攻擊性武器,适用于打擊防空系統等各類高價值目标;無人機搭載通信裝置,即可成為移動的分布式組網的通信節點,為戰争提供動态組網的傳輸網絡。
烏克蘭危機、巴以沖突中,智能無人技術廣泛運用、大放異彩,展示了“非對稱制衡”對抗優勢,呈現出智能化戰争的初級形态。我們需要深刻認識智能化變革對未來戰争的颠覆性影響,把握智能無人技術發展前沿,創新發展技術裝備和軍事理論,把握未來戰争的主動權。
免責聲明:本文轉自軍事文摘,原作者賀璐、李寶玲。文章内容系原作者個人觀點,本公衆号編譯/轉載僅為分享、傳達不同觀點,如有任何異議,歡迎聯系我們!
轉自丨軍事文摘
作者丨賀璐、李寶玲
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