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“智能+”概念及其在無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)論證中的應(yīng)用

2018-11-28 10:43:28舒正平張富雪
關(guān)鍵詞:無(wú)人裝備智能化

馬 瑾, 穆 歌, 舒正平, 張富雪

(1. 陸軍裝甲兵學(xué)院車輛工程系, 北京 100072; 2. 國(guó)防大學(xué)聯(lián)合勤務(wù)學(xué)院研究生大隊(duì), 北京 100039; 3. 陸軍裝甲兵學(xué)院演訓(xùn)中心, 北京 100072; 4. 國(guó)防大學(xué)聯(lián)合勤務(wù)學(xué)院聯(lián)合裝備保障系, 北京 100039)

軍事智能化發(fā)展是當(dāng)今世界的共識(shí),無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)作為智能載體將對(duì)作戰(zhàn)理論、裝備構(gòu)成、作戰(zhàn)方式、組織架構(gòu)等帶來(lái)重要影響。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的研究大部分集中在戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)、戰(zhàn)爭(zhēng)理論等方面[1]。而對(duì)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的研究,一方面結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀提出無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)技術(shù)需求,另一方面對(duì)實(shí)現(xiàn)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的具體技術(shù)進(jìn)行研究。如:林聰榕[2]對(duì)智能化無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的組成及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究;薛春祥等[3]對(duì)外軍無(wú)人系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究;王飛躍[4]提出了面向平行化的智能指揮與控制理論;白天翔等[5]基于平行系統(tǒng)理論提出了平行無(wú)人系統(tǒng)的概念;杜度等[6]對(duì)美軍基于能力的裝備發(fā)展模式進(jìn)行了分析。然而,目前無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的任務(wù)、能力、功能、技術(shù)需求不明確,缺乏對(duì)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)、無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)、基于能力的需求論證有機(jī)統(tǒng)一的系統(tǒng)分析方法;未能從智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的本質(zhì)“智能化”出發(fā)分析裝備的發(fā)展趨勢(shì),挖掘無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的特點(diǎn),進(jìn)行無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)需求論證。為此,筆者從“智能化”出發(fā),從物理域、信息域、認(rèn)知域的角度分析無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的構(gòu)成,提出“+智能”“智能+”概念并進(jìn)行對(duì)比分析,從4個(gè)方面對(duì)“智能+”概念進(jìn)行深入解析,并分析“智能+”帶來(lái)的軍事作戰(zhàn)轉(zhuǎn)型及其在無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)論證中的應(yīng)用。

1 無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的構(gòu)成

智能裝備按照“連接—驅(qū)動(dòng)—互通”的方式進(jìn)行進(jìn)化,集偵察、干擾、探測(cè)、通信、指揮于一體,采用模塊化、開放式的架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。依托“功能+云+通信+硬件+軟件”聯(lián)網(wǎng)組合深入研發(fā)無(wú)人裝備,可加快實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)武器裝備智能化升級(jí)。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)能夠感知外部狀態(tài),實(shí)時(shí)分析計(jì)算,自主做出決策,精確控制物理設(shè)備執(zhí)行操作,從物理學(xué)的角度看,其技術(shù)組成主要包括材料、能源、信息等,在軍事領(lǐng)域的對(duì)抗也圍繞新材料、新武器、信息技術(shù)展開。王飛躍[4]指出指控5.0的關(guān)鍵支持之一是社會(huì)物理信息系統(tǒng),其是在物理域、心理域、認(rèn)知域、網(wǎng)絡(luò)域、信息域間跨域作戰(zhàn)的系統(tǒng)。因此,筆者從物理域、信息域、認(rèn)知域的角度分析智能化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的構(gòu)成,如圖1所示。

1.1 物理域

物理域是物質(zhì)組成的世界。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的物理域是指在陸地、海洋、空中、臨近空間和太空等環(huán)境實(shí)施通信、機(jī)動(dòng)和攻擊的領(lǐng)域,主要包括作戰(zhàn)主體、作戰(zhàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)環(huán)境和組織方式[7]。

1) 作戰(zhàn)主體。它是指參與作戰(zhàn)的無(wú)人裝備,包括無(wú)人車、無(wú)人機(jī)、無(wú)人艦艇和無(wú)人潛航器等。其中:無(wú)人車負(fù)責(zé)地面?zhèn)刹?、感知、情?bào)采集,并對(duì)潛在威脅發(fā)出警報(bào);無(wú)人機(jī)負(fù)責(zé)從高、低空對(duì)地面進(jìn)行信息采集或精確打擊;無(wú)人艦艇和無(wú)人潛航器負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)水雷、潛艇或艦艇,跟蹤并匯報(bào)其位置信息。作戰(zhàn)主體同時(shí)也是認(rèn)知主體和信息主體,是對(duì)信息進(jìn)行處理、能夠認(rèn)知世界的主體。

2) 作戰(zhàn)系統(tǒng)。它是指無(wú)人裝備為完成作戰(zhàn)任務(wù)而配備的火力、機(jī)動(dòng)、防護(hù)、信息處理等系統(tǒng)。其中:火力、機(jī)動(dòng)、防護(hù)系統(tǒng)為無(wú)人裝備提供攻擊、機(jī)動(dòng)和防護(hù)能力;信息處理系統(tǒng)包括信息產(chǎn)生、傳輸?shù)挠布蛙浖?/p>

3) 作戰(zhàn)環(huán)境。它是指陸、海、空、臨近空間和太空等戰(zhàn)場(chǎng)。其中,陸戰(zhàn)場(chǎng)是所有作戰(zhàn)環(huán)境的基礎(chǔ),是鞏固戰(zhàn)果的重點(diǎn),其作戰(zhàn)環(huán)境又包括城市、邊境、海島等。在智能化戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下,陸戰(zhàn)場(chǎng)主要有如下2個(gè)新特點(diǎn):

(1) 作戰(zhàn)地域可達(dá)難度大,正面接敵可能性小。在登島作戰(zhàn)中,面對(duì)海岸封鎖,突擊上陸建立戰(zhàn)術(shù)登陸場(chǎng)難度加大;在城市作戰(zhàn)中,伴隨精確打擊武器的廣泛使用,在城市機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)分割圍殲殘敵時(shí),極易受到伏擊、偷襲;在西部邊境作戰(zhàn)中,高海拔山地較多,地面裝備機(jī)動(dòng)難度大。

(2) 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)復(fù)雜多變。信息化、智能化技術(shù)的應(yīng)用使作戰(zhàn)樣式轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕∫?guī)模分隊(duì)作戰(zhàn)為主,作戰(zhàn)力量功能多元化。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)可深入作戰(zhàn)地域,使敵我雙方互相滲透,戰(zhàn)場(chǎng)界限劃分不明確。

4) 組織方式。它是指無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)編隊(duì)的組織形式,包括有人與無(wú)人協(xié)同、無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)自主作戰(zhàn)?!坝腥讼到y(tǒng)+無(wú)人裝備”的編組形式是目前最常用、也較易實(shí)現(xiàn)的組織方式,其組織過(guò)程如下:由指揮員對(duì)無(wú)人裝備下達(dá)指令,執(zhí)行偵察、打擊等任務(wù);指揮員根據(jù)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)獲取的情報(bào)信息進(jìn)行分析并做出決策,指揮其他作戰(zhàn)單元協(xié)同行動(dòng)。

1.2 信息域

信息域由信息構(gòu)成,而信息由信號(hào)、符號(hào)組成,其經(jīng)過(guò)加工形成具有應(yīng)用價(jià)值的知識(shí)體。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的信息域是獲取、處理、應(yīng)用信息,并實(shí)現(xiàn)信息共享的領(lǐng)域,主要包括戰(zhàn)場(chǎng)上的電磁、網(wǎng)絡(luò)信息資源,以及獲取、反獲取信息系統(tǒng)等。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)通過(guò)自身傳感器、偵察設(shè)備獲取信號(hào),再對(duì)信號(hào)進(jìn)行整理、加工,形成可用信息。以電磁波和光波為主的電磁頻譜信息是戰(zhàn)場(chǎng)信息的主要組成部分,以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的網(wǎng)絡(luò)空間是戰(zhàn)場(chǎng)信息處理、傳遞的主要空間。網(wǎng)絡(luò)信息功能主要包括信息獲取、信息傳遞、信息融合等,網(wǎng)絡(luò)信息類型主要包括原始情報(bào)信息、解析情報(bào)信息、聚合情報(bào)信息。

1) 原始情報(bào)信息。它是指無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)采集的圖像、視頻、紅外等信息,主要包括狀態(tài)信息和行為信息。其中:狀態(tài)信息包括交通、地形和距離等;行為信息包括監(jiān)視對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、軌跡和速度等。

2) 解析情報(bào)信息。它是指對(duì)原始情報(bào)信息進(jìn)行分析、整理所形成的敵情、我情、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等結(jié)論信息。其中:敵情包括敵方的編成、企圖、部署和武器等信息;我情包括前方戰(zhàn)況、己方裝備等信息;戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境包括地形、道路、障礙和兵力位置等。

3) 聚合情報(bào)信息。它是指為保障信息的準(zhǔn)確性,增加獲取信息的質(zhì)量和數(shù)量,對(duì)多種類、多信息源和多平臺(tái)傳感器獲取的信息進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、分析、評(píng)估,得出準(zhǔn)確戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息,如武器數(shù)量、敵軍火力點(diǎn)、前方路況等。

1.3 認(rèn)知域

認(rèn)知域是通過(guò)感覺、認(rèn)識(shí),由思維構(gòu)成的世界,包括知識(shí)的生成、交換、存儲(chǔ)和運(yùn)用[8]。在智能化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下,戰(zhàn)場(chǎng)認(rèn)知空間需要物理域支撐,如傳感器、無(wú)人車輛、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)等。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的認(rèn)知域是無(wú)人裝備在知識(shí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上對(duì)環(huán)境、任務(wù)的感知、理解以及決策。知識(shí)是無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)所具備的需要完成認(rèn)識(shí)感知、指揮控制的知識(shí)總體,包括模型庫(kù)、規(guī)則庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù);感知是在信息域的基礎(chǔ)上,對(duì)所獲取的情報(bào)信息進(jìn)行處理,得出能夠指導(dǎo)下一步作戰(zhàn)行動(dòng)的意見或結(jié)論;決策是認(rèn)知域的核心,是無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)在智能化戰(zhàn)爭(zhēng)中優(yōu)勢(shì)的集中體現(xiàn)。由計(jì)算機(jī)所提供的知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)使無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)從知識(shí)的角度具備了認(rèn)知基礎(chǔ);知識(shí)儲(chǔ)備使無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)對(duì)信息域的認(rèn)識(shí)和理解更加充分和合理;建立在態(tài)勢(shì)感知、知識(shí)分析基礎(chǔ)上的作戰(zhàn)指揮能力使無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)具有決策優(yōu)勢(shì)。

2 “+智能”和“智能+”

智能化戰(zhàn)爭(zhēng)催生了智能化概念的發(fā)展,以智能化技術(shù)和平臺(tái)為支撐的智能化作戰(zhàn)系統(tǒng)涉及多個(gè)系統(tǒng)和領(lǐng)域。為更好地發(fā)揮智能化技術(shù)和平臺(tái)的牽引作用,筆者從中抽象出“智能+”和“+智能”的概念,二者均是在原有條件下融入了智能化技術(shù)和思維,但側(cè)重點(diǎn)各不相同。

2.1 “+智能”和“智能+”的概念

“+智能”是對(duì)智能化技術(shù)和平臺(tái)的深入應(yīng)用,主體是傳統(tǒng)系統(tǒng),目標(biāo)是完成傳統(tǒng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級(jí),提高作戰(zhàn)效能。用智能化技術(shù)和平臺(tái)對(duì)傳統(tǒng)裝備或系統(tǒng)等進(jìn)行優(yōu)化,可形成不同的改進(jìn)產(chǎn)品。傳統(tǒng)系統(tǒng)通過(guò)借助智能化技術(shù)和平臺(tái)完成自身轉(zhuǎn)型升級(jí),改善或創(chuàng)新系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)效能增加。因此,“+智能”是使傳統(tǒng)系統(tǒng)具備智能化能力的過(guò)程,屬于不改變傳統(tǒng)系統(tǒng)本身的增量行為。

“智能+”是在“+智能”基礎(chǔ)上對(duì)智能化思維的運(yùn)用,是開發(fā)模式和作戰(zhàn)模式變革的新軍事手段,是傳統(tǒng)系統(tǒng)完成智能化后的一種高級(jí)形態(tài),即傳統(tǒng)系統(tǒng)通過(guò)智能化轉(zhuǎn)型,將原有組織與智能化技術(shù)、智能化平臺(tái)、智能化思維相融合,形成更先進(jìn)的形態(tài)。通過(guò)智能化技術(shù)建立智能化指揮控制系統(tǒng)、武器裝備態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)、武器裝備打擊系統(tǒng)等,不僅能推動(dòng)武器系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步,提升武器裝備的創(chuàng)新力,還能推動(dòng)智能化向作戰(zhàn)領(lǐng)域拓展,形成以智能化為基礎(chǔ)和創(chuàng)新要素的作戰(zhàn)體系。

2.2 “智能+”與“+智能”概念的對(duì)比分析

“智能+”與“+智能”的關(guān)系如圖2所示,二者的差異主要體現(xiàn)在以下3方面:

1) 基礎(chǔ)不同。“智能+”是以智能化技術(shù)為基礎(chǔ),逐步滲透到傳統(tǒng)模塊,使質(zhì)量、速度得到提升,強(qiáng)調(diào)智能化技術(shù)的主動(dòng)性,這是一種由外而內(nèi)逐步滲透、循序漸進(jìn)的影響方式,最終為系統(tǒng)帶來(lái)深刻變革,引發(fā)變革的智能技術(shù)不同,系統(tǒng)所產(chǎn)生的效果就會(huì)不同。而“+智能”是在傳統(tǒng)系統(tǒng)暴露出對(duì)作戰(zhàn)環(huán)境不適應(yīng)的情況下,以現(xiàn)有系統(tǒng)為基礎(chǔ),根據(jù)需求應(yīng)用智能化技術(shù)和平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)、升級(jí),提高系統(tǒng)整體性能,即以傳統(tǒng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)帶動(dòng)整體向前發(fā)展。

2) 優(yōu)勢(shì)不同?!爸悄?”是在智能化技術(shù)和平臺(tái)的基礎(chǔ)上,結(jié)合武器裝備,使武器裝備功能模塊化、設(shè)計(jì)方法智能化,通過(guò)對(duì)軟件的更新,降低硬件更換帶來(lái)的成本;通過(guò)對(duì)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的改進(jìn),完善數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),提高模型可重塑性,提升系統(tǒng)開發(fā)效率。而“+智能”是在傳統(tǒng)裝備、方法的基礎(chǔ)上,利用智能化技術(shù)和平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行更新,實(shí)現(xiàn)繼承、創(chuàng)新,從而提高系統(tǒng)性能和作戰(zhàn)能力的過(guò)程,其擁有數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)、標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3) 主導(dǎo)不同?!爸悄?”是由人工智能技術(shù)引領(lǐng)的對(duì)多系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)的過(guò)程,主要從技術(shù)應(yīng)用、開發(fā)模式、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面影響傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成,是由技術(shù)主導(dǎo)的融合過(guò)程;智能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象未限定,與傳統(tǒng)系統(tǒng)相結(jié)合,產(chǎn)生更多組合的可能,結(jié)果呈現(xiàn)多樣性、未知性;其核心是傳統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)展模式的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)變,通過(guò)對(duì)裝備需求、架構(gòu)設(shè)計(jì)方法和裝備發(fā)展模式的變革,使理論研究、作戰(zhàn)模式發(fā)生變革。而“+智能”是傳統(tǒng)系統(tǒng)在原有模式和結(jié)構(gòu)不變情況下的系統(tǒng)與技術(shù)融合,是由傳統(tǒng)系統(tǒng)主導(dǎo)的技術(shù)升級(jí)過(guò)程,只起到為傳統(tǒng)系統(tǒng)增加智能化模式的工具作用。

通過(guò)以上對(duì)比分析發(fā)現(xiàn):“智能+”比“+智能”更能體現(xiàn)智能化技術(shù)的牽引作用;面對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的不確定性,“智能+”能更好地體現(xiàn)作戰(zhàn)系統(tǒng)的涌現(xiàn)性。因此,筆者將對(duì)“智能+”概念進(jìn)行深入解析,并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行分析。

3 “智能+”概念解析

筆者從本質(zhì)(融合)、核心(創(chuàng)新驅(qū)動(dòng))、增長(zhǎng)要素(數(shù)據(jù)化)、組織模式(終端集成)4個(gè)方面解析“智能+”的概念內(nèi)涵,并歸納其主要特征,對(duì)其實(shí)現(xiàn)階段進(jìn)行劃分。

3.1 “智能+”概念內(nèi)涵

“智能+”是在機(jī)器人2.0發(fā)展路線基礎(chǔ)上演進(jìn)的新形態(tài),它不僅是一種技術(shù)手段,還是一種新的理念和思想方法?!爸悄?”是將人工智能作為當(dāng)前信息化發(fā)展的核心特征提取出來(lái),并與裝備開發(fā)、體系架構(gòu)分析、能力分析、作戰(zhàn)運(yùn)用等全面融合,通過(guò)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)武器裝備體系建設(shè)發(fā)展。

3.1.1 “智能+”的本質(zhì):融合

“智能+”即“智能+傳統(tǒng)裝備”“智能+作戰(zhàn)能力”“智能+體系設(shè)計(jì)方法”等,是在利用人工智能的信息通信、信息感知、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的基礎(chǔ)上,將智能化與傳統(tǒng)武器裝備、構(gòu)建方法、能力規(guī)劃深度融合。因此,“智能+”的推進(jìn)過(guò)程也是傳統(tǒng)武器裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程?!爸悄?”的前提是人工智能技術(shù)的發(fā)展成熟,過(guò)程是傳統(tǒng)武器裝備研發(fā)轉(zhuǎn)型升級(jí)并智能化,目標(biāo)是提升武器裝備體系作戰(zhàn)能力、適應(yīng)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)需求,抓手是傳統(tǒng)武器裝備研發(fā)開放式創(chuàng)新,結(jié)果是武器裝備更新?lián)Q代、體系作戰(zhàn)能力大幅提升?!爸悄?”的融合形成了武器裝備多樣、情報(bào)信息共享、作戰(zhàn)能力相互依存、裝備整體共生演化的生態(tài)系統(tǒng)。

3.1.2 “智能+”的核心:創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

傳統(tǒng)武器裝備信息化程度低,體系架構(gòu)更新發(fā)展慢,“智能+傳統(tǒng)裝備”“智能+架構(gòu)設(shè)計(jì)”“智能+能力設(shè)計(jì)”“智能+作戰(zhàn)運(yùn)用”思維推動(dòng)武器裝備不斷更新發(fā)展?!爸悄?”代表一種新的發(fā)展方式,增加了武器裝備的新質(zhì)作戰(zhàn)能力,實(shí)現(xiàn)了武器裝備體系架構(gòu)的優(yōu)選,是武器裝備整體作戰(zhàn)效能的涌現(xiàn)?!爸悄?”充分發(fā)揮了人工智能在裝備、架構(gòu)和能力建設(shè)中的優(yōu)化、提升作用,將人工智能的發(fā)展成果深度融合到武器裝備發(fā)展之中,提升了武器裝備的作戰(zhàn)效能和體系貢獻(xiàn)率,形成更廣泛的智能化頂層設(shè)計(jì)?!爸悄?”能夠作為引擎促進(jìn)武器裝備論證、研發(fā)、試驗(yàn)全面升級(jí),進(jìn)一步提升武器裝備需求論證水平,產(chǎn)生新的作戰(zhàn)概念;“智能+”將構(gòu)建有人、無(wú)人作戰(zhàn)單元全部聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)一調(diào)配的作戰(zhàn)環(huán)境,充分發(fā)揮每個(gè)作戰(zhàn)單元的作用。

3.1.3 “智能+”的增長(zhǎng)要素:數(shù)據(jù)化

信息化所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有即時(shí)性、遞增性等特征,數(shù)據(jù)量呈幾何增長(zhǎng),這給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理均帶來(lái)巨大困難。武器裝備體系架構(gòu)的建設(shè)重點(diǎn)是數(shù)據(jù)化,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中表示實(shí)際對(duì)象的元素進(jìn)行格式化和整合,形成不同視角下的描述模型及產(chǎn)品等體系架構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)體。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的重要任務(wù)之一就是偵察探測(cè),各種傳感器和偵察設(shè)備均可采集多種類型的情報(bào)信息,產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。指揮控制系統(tǒng)需要根據(jù)已有知識(shí)庫(kù),對(duì)偵察探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、判讀,通過(guò)對(duì)有價(jià)值數(shù)據(jù)的融合、分析得出結(jié)論,輔助指揮員迅速做出決策。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,使“智能+”實(shí)現(xiàn)了對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、挖掘和運(yùn)用。

3.1.4 “智能+”的組織模式:終端集成

在智能化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下,實(shí)現(xiàn)一體化同步作戰(zhàn)是必然趨勢(shì)。從作戰(zhàn)全過(guò)程看,作戰(zhàn)概念、任務(wù)規(guī)劃等多個(gè)環(huán)節(jié)均有突破軍兵種邊界、提升跨域協(xié)作的趨勢(shì)。無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)之間、無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)與指揮員之間、不同軍兵種之間均要廣泛深入地進(jìn)行信息共享和交流。作戰(zhàn)部隊(duì)要面對(duì)執(zhí)行不同作戰(zhàn)任務(wù)的無(wú)人裝備間進(jìn)行自主協(xié)同作戰(zhàn)的協(xié)同網(wǎng)絡(luò),無(wú)人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)間進(jìn)行情報(bào)傳輸、命令接收的指揮控制網(wǎng)絡(luò),多軍兵種作戰(zhàn)信息共享、分工協(xié)作、規(guī)劃作戰(zhàn)流程的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等多張網(wǎng)絡(luò),多軍兵種聯(lián)合跨域作戰(zhàn)只有采取云計(jì)算、指控網(wǎng)、智能終端相結(jié)合的方式,才能迅速有效地感知、響應(yīng)各個(gè)作戰(zhàn)單元的請(qǐng)求,及時(shí)下達(dá)命令,抓住稍縱即逝的戰(zhàn)機(jī),使單個(gè)作戰(zhàn)單元實(shí)現(xiàn)“引導(dǎo)—偵察—打擊”一體化成為可能。

3.2 “智能+”的主要特征

“智能+”使人工智能與武器裝備相結(jié)合,不但推動(dòng)單裝發(fā)展,還能實(shí)現(xiàn)集群裝備間的融合協(xié)同,發(fā)揮群體智能。“智能+”的主要特征如下:

1) 優(yōu)化模式。無(wú)人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn),改變作戰(zhàn)力量編配,實(shí)現(xiàn)了“空海一體”“空地一體”的作戰(zhàn)模式;智能識(shí)別與體系架構(gòu)相結(jié)合,簡(jiǎn)化建模過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)支撐模型”的構(gòu)建模式;智能化技術(shù)與能力生成相結(jié)合,有利于體現(xiàn)裝備能力的新特點(diǎn),形成“智能化技術(shù)+傳統(tǒng)能力”的生成模式。

2) 提升系統(tǒng)穩(wěn)定性?!爸悄?”對(duì)影響作戰(zhàn)能力的偵察、打擊、指控等環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí),在提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度的同時(shí),降低了作戰(zhàn)人員的參與程度,不僅能夠減少人員傷亡,還能減少人為失誤,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3) 提高作戰(zhàn)能力。“智能+”從多方面提高了部隊(duì)的整體作戰(zhàn)能力,如:縮短指控系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間,加強(qiáng)多軍兵種協(xié)同作戰(zhàn)能力;簡(jiǎn)化架構(gòu)開發(fā)流程,提高裝備論證能力;實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)資源共享,提升實(shí)時(shí)信息處理能力;改進(jìn)系統(tǒng)智能化水平,提高輔助決策能力等。

3.3 “智能+”實(shí)現(xiàn)階段劃分

根據(jù)智能化技術(shù)發(fā)展進(jìn)程以及應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)“智能+”的實(shí)現(xiàn)階段進(jìn)行劃分,如圖3所示。

1) 智能階段劃分。根據(jù)智能化技術(shù)和平臺(tái)的應(yīng)用深度,將“智能+”分為初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)3個(gè)階段,其中:“初級(jí)智能+”階段簡(jiǎn)單地利用智能化技術(shù)或者平臺(tái)作為工具;“中級(jí)智能+”階段將智能化能力植入傳統(tǒng)系統(tǒng)中,使之成為“智能+傳統(tǒng)系統(tǒng)”;“高級(jí)智能+”階段將智能系統(tǒng)升級(jí)為智能化平臺(tái),即“智能+武器裝備”,武器裝備的開發(fā)模式兼具理論設(shè)計(jì)、武器研發(fā)和作戰(zhàn)指揮。

2) 發(fā)展層次劃分。根據(jù)智能化技術(shù)和平臺(tái)的應(yīng)用范圍,將“智能+”按照由下至上、基礎(chǔ)到頂層的順序分為5個(gè)層次:開發(fā)理論框架、武器裝備系統(tǒng)、信息融合平臺(tái)、指揮控制平臺(tái)、立體打擊平臺(tái)。各層次內(nèi)容包括框架開發(fā)、武器系統(tǒng)開發(fā)、信息能力開發(fā)、指揮控制系統(tǒng)開發(fā)、自主打擊和精確打擊能力開發(fā)。

4 “智能+”帶來(lái)的軍事作戰(zhàn)轉(zhuǎn)型

“智能+裝備”就是用智能化來(lái)服務(wù)裝備建設(shè),使作戰(zhàn)樣式、軍事戰(zhàn)略、作戰(zhàn)理論、武器裝備發(fā)生不可逆的變革,智能化、無(wú)人化軍隊(duì)成為新的建設(shè)對(duì)象,作戰(zhàn)指揮跨域貫通,作戰(zhàn)信息跨域共享,作戰(zhàn)功能跨域互補(bǔ)?!爸悄?”為裝備、作戰(zhàn)帶來(lái)思維轉(zhuǎn)型、平臺(tái)轉(zhuǎn)型、開發(fā)鏈轉(zhuǎn)型3個(gè)軍事作戰(zhàn)轉(zhuǎn)型,如圖4所示。

4.1 思維轉(zhuǎn)型

思維轉(zhuǎn)型主要從裝備發(fā)展和作戰(zhàn)運(yùn)用2個(gè)方面進(jìn)行分析。

1) 裝備發(fā)展由系統(tǒng)思維向體系思維轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的裝備設(shè)計(jì)都是從單裝出發(fā),忽略了裝備整體性能的發(fā)揮;裝備發(fā)展思路中沒有把裝備性能放到智能化環(huán)境下進(jìn)行分析,從作戰(zhàn)需求去解讀聯(lián)合作戰(zhàn)條件下裝備的一體化感知、一體化指揮、一體化打擊、一體化保障?!爸悄?”思維在裝備論證階段就以智能化作戰(zhàn)為牽引,面向作戰(zhàn)使命生成作戰(zhàn)能力、裝備能力,在戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)和作戰(zhàn)轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)下論證裝備需求。應(yīng)用“智能+”思維綜合調(diào)配新研制裝備和舊裝備升級(jí)的比例,使裝備研發(fā)生產(chǎn)目標(biāo)明確、需求清晰?!爸悄?”從無(wú)人作戰(zhàn)裝備綜合保障的角度出發(fā),制定聯(lián)合保障策略,提供保障器材儲(chǔ)備。

2) 作戰(zhàn)運(yùn)用由多軍種聯(lián)合思維向以數(shù)據(jù)、自主、協(xié)同、跨域?yàn)橹行牡闹悄芑季S轉(zhuǎn)變。在“智能+”模式下,作戰(zhàn)運(yùn)用需要將每個(gè)系統(tǒng)融入“一體化”平臺(tái),通過(guò)各個(gè)系統(tǒng)的信息疊加、實(shí)時(shí)互動(dòng),為聯(lián)合指揮、立體打擊、跨域協(xié)同創(chuàng)造條件。“智能+”系統(tǒng)依托裝備基礎(chǔ)、作戰(zhàn)系統(tǒng),收集、分析、傳遞戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),適應(yīng)新形勢(shì)下偵察、探測(cè)、打擊、協(xié)同需求,加強(qiáng)多軍種間聯(lián)動(dòng),提高聯(lián)合指揮效率。

4.2 平臺(tái)轉(zhuǎn)型

平臺(tái)轉(zhuǎn)型主要從作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)環(huán)節(jié)2個(gè)方面進(jìn)行分析。

1) 作戰(zhàn)單元由操控平臺(tái)變?yōu)樽灾髌脚_(tái)。將人為控制的操控平臺(tái)變?yōu)榘胱灾骰蛉灾鞯淖鲬?zhàn)平臺(tái),是由智能化戰(zhàn)爭(zhēng)屬性決定的。自主性是智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的一個(gè)重要特點(diǎn),針對(duì)其數(shù)據(jù)量大、打擊速度快的特點(diǎn),有人操控平臺(tái)要向“人在回路”的智能綜合平臺(tái)轉(zhuǎn)變。

2) 作戰(zhàn)環(huán)節(jié)由級(jí)聯(lián)平臺(tái)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)矩陣。傳統(tǒng)系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到作戰(zhàn)都是圍繞單個(gè)作戰(zhàn)任務(wù),由指揮所下達(dá)指令或執(zhí)行偵察探測(cè)或完成火力進(jìn)攻,所偵察探測(cè)的信息由指揮所分析后,形成作戰(zhàn)意圖再下達(dá)。整個(gè)過(guò)程涉及環(huán)節(jié)多,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),作戰(zhàn)效率不高。在“智能+”模式下,傳統(tǒng)“偵察—判斷—決策—打擊”系統(tǒng)被改變,指揮體制向“全域分布式、網(wǎng)絡(luò)矩陣式”演進(jìn),傳統(tǒng)系統(tǒng)需要在新的作戰(zhàn)環(huán)境下找到適合的方式。

4.3 開發(fā)鏈轉(zhuǎn)型

“智能+”思維構(gòu)筑“傳統(tǒng)理論+智能化技術(shù)”的全新開發(fā)鏈。智能化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)最大的沖擊就是顛覆了其開發(fā)模式,能夠?qū)軜?gòu)設(shè)計(jì)、能力開發(fā)、裝備系統(tǒng)開發(fā)等方式進(jìn)行重組。原有模型、理論基礎(chǔ)結(jié)合智能化技術(shù)優(yōu)勢(shì)與特性,使開發(fā)鏈實(shí)現(xiàn)由固定模型、傳統(tǒng)指標(biāo)向模型可選、指標(biāo)重建的模式轉(zhuǎn)變。

5 “智能+”在無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)論證中的應(yīng)用

無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)論證以未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)為著眼點(diǎn),充分考慮智能化因素的影響?!爸悄?”基于智能化技術(shù)改善無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)體系架構(gòu)構(gòu)建、能力架構(gòu)構(gòu)建、裝備系統(tǒng)升級(jí)的柔性[9],縮小裝備現(xiàn)有能力與能力需求之間的差距,如圖5所示。

5.1 體系架構(gòu)構(gòu)建

傳統(tǒng)體系架構(gòu)根據(jù)美國(guó)國(guó)防部體系架構(gòu)框架(Department of Defense Architecture Framework,DoDAF)定義核心數(shù)據(jù)模型[10-11]?!爸悄?”打破了先用視圖產(chǎn)品對(duì)要素進(jìn)行分類再進(jìn)行建模的傳統(tǒng)開發(fā)流程,降低了各視圖開發(fā)流程的復(fù)雜性,便于數(shù)據(jù)的更改迭代。

“智能+”思維將模型劃分為數(shù)據(jù)層和表現(xiàn)層。將文檔轉(zhuǎn)化為文本,利用實(shí)體識(shí)別算法、關(guān)系識(shí)別算法,識(shí)別出文檔中的體系結(jié)構(gòu)實(shí)體和實(shí)體關(guān)系,完善體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)層并對(duì)數(shù)據(jù)要素、屬性、關(guān)系進(jìn)行詳盡描述。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)需求可從數(shù)據(jù)中直接生成產(chǎn)品視圖并采用可視化方法表達(dá),形成表現(xiàn)層。開發(fā)人員根據(jù)生成的模型,結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,將調(diào)整后的模型再轉(zhuǎn)換為體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),并補(bǔ)充語(yǔ)料庫(kù)、調(diào)整特征模板,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)迭代開發(fā)。

5.2 能力架構(gòu)構(gòu)建

在裝備全壽命周期中,構(gòu)建裝備能力架構(gòu)要兼顧技術(shù)更新速度快與裝備生產(chǎn)周期長(zhǎng)的矛盾?!爸悄?”思維首先根據(jù)傳統(tǒng)裝備能力梳理各系統(tǒng)的子能力;然后從底層能力出發(fā),結(jié)合各系統(tǒng)最新技術(shù),按照“智能技術(shù)+傳統(tǒng)裝備能力”的模式,得出無(wú)人裝備底層能力;再?gòu)牡讓幽芰ο蛏暇酆希纬啥?jí)、一級(jí)能力包,得出無(wú)人裝備的單裝能力。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同、集群、跨域的作戰(zhàn)理念,分析所需智能技術(shù);按照“智能技術(shù)+無(wú)人裝備能力”的模式,生成無(wú)人平臺(tái)底層能力;再按照由下至上的能力聚合方式,形成無(wú)人平臺(tái)的二級(jí)、一級(jí)能力包,從而生成無(wú)人平臺(tái)能力需求。通過(guò)智能化技術(shù)與裝備作戰(zhàn)能力的映射,涌現(xiàn)出智能化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下的新質(zhì)作戰(zhàn)能力,為提高裝備整體建設(shè)水平、提升作戰(zhàn)效能提供了重要依據(jù)。

如:無(wú)人車可用于人員搜救、器材搬運(yùn)或簡(jiǎn)易爆炸裝置安裝,提高綜合保障能力;無(wú)人機(jī)還可配合傳統(tǒng)部隊(duì)在情報(bào)偵察、引導(dǎo)打擊、精確毀傷行動(dòng)中發(fā)揮作用,形成立體打擊能力;無(wú)人裝備通過(guò)采用新材料,可減輕自身重量、降低紅外電磁特征,形成戰(zhàn)役多域投送能力和紅外電磁防護(hù)能力;地面無(wú)人裝備可采取輪式、足式、履帶式行走機(jī)構(gòu),滿足林地、山地、城市、島礁地形,形成戰(zhàn)術(shù)全域機(jī)動(dòng)能力。

5.3 裝備系統(tǒng)升級(jí)

傳統(tǒng)裝備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功能單一,造價(jià)高,升級(jí)困難。“智能+”可根據(jù)裝備能力需求,對(duì)裝備的武器、偵察、通信、機(jī)動(dòng)等模塊進(jìn)行升級(jí)改造,既可在利用原有裝備資源的基礎(chǔ)上提升裝備能力,還可在原裝備基礎(chǔ)上進(jìn)行模塊加裝,如增加計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊等。借助智能化手段對(duì)裝備進(jìn)行模塊化升級(jí),既能發(fā)揮原裝備的價(jià)值,又能將最新技術(shù)應(yīng)用于裝備,有效提升作戰(zhàn)能力。

6 結(jié)論

智能化戰(zhàn)爭(zhēng)、無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)是當(dāng)前軍事領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),筆者從物理域、信息域、認(rèn)知域的角度對(duì)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行了剖析,形成對(duì)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的宏觀理解,以體現(xiàn)不同因素對(duì)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的支撐和影響。從“智能化”角度出發(fā),抽象出“智能+”概念,通過(guò)“智能+體系架構(gòu)”“智能+能力生成”“智能+系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等應(yīng)用為無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)研究提供了可更新、可迭代、可創(chuàng)新的理論支撐。下一步,將著重研究體系架構(gòu)框架、模型的具體實(shí)現(xiàn)方法。

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