摘要:隨著信息技術(shù)高速發(fā)展,指揮控制系統(tǒng)經(jīng)歷了C2系統(tǒng)、C3I系統(tǒng)、CI系統(tǒng)、C4ISR系統(tǒng)、C4ISRK 系統(tǒng)的迭代升級。文章對智能化指揮控制系統(tǒng)進行了研究和分析,預(yù)測了智能化發(fā)展趨勢,希望為信息技術(shù)的發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:智能化;信息技術(shù);指揮控制系統(tǒng);效能評估
中圖法分類號:E917文獻標識碼:A
Research on development of intelligent command and control system
CHANG Pengfei
(Beijing Corps,Beijing 100027,China)
Abstract:Due tothe rapid development of information technology, the command and control system has undergone iterative upgrades of the C2 system,the C3I system,the C'I system,the C4ISR system,and the C' ISRK system. This paper studies the intelligent command and control system, analyzes its characteristics, predicts the development trend of intelligence,and hopes to provide a reference for the development of information technology.
Key words:intellectualization, information technology, command and control system,effectiveness evaluation
隨著信息技術(shù)高速發(fā)展以及云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用,智能時代的指揮控制將從平面走向立體,籌劃決策將由“靠直覺決策”經(jīng)“靠數(shù)據(jù)決策”向“靠智能決策”轉(zhuǎn)變。在人機“共謀”的決策機制下,機器“參謀”將主要承擔更多高難度、超負荷“計算”任務(wù),“前沿廉價無人裝備+中臺解算識別系統(tǒng)+后臺判讀評估人員”的組合將承載更多識別、定位、篩選等功能,各指揮機構(gòu)將廣泛依托“綜合集成研討廳”的資源池、智慧庫、戰(zhàn)法貨架,在分布式環(huán)境下通視戰(zhàn)局,動態(tài)調(diào)整人力、智力、算力投向投量,指揮控制效能將得到很大提升,加大信息技術(shù)的發(fā)展和運用力度將成為國防及軍隊建設(shè)的重要組成部分。
1? 智能化指揮控制系統(tǒng)的組成
1.1? 智能計算機
智能計算機是智能化指揮控制系統(tǒng)的核心。當前,全球軍事指揮計算機的智能化程度普遍較低,在信息處理上仍依賴于人工操作,對于軍事指揮和決策輔助作用有限。隨著科技朝著智能化的方向深度發(fā)展,目前,電子計算機已更新至第五代,具有推論、聯(lián)想、智能會話等功能,并具備邏輯思維能力,智能化程度更高。未來,第五代電子計算機將廣泛應(yīng)用于軍隊指揮控制系統(tǒng),指揮控制系統(tǒng)將實現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)+”向“智能+”的跨越式發(fā)展。
1.2? 智能軍事專家系統(tǒng)
智能軍事專家系統(tǒng)是智能化指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵,它將實現(xiàn)從理論研究走向?qū)嵺`運用、從一般策略探討轉(zhuǎn)向運用專門知識的重大突破。智能軍事專家系統(tǒng)通過模擬軍事專家的作戰(zhàn)思維,對指揮專家的作戰(zhàn)習慣和經(jīng)驗進行分析,制定成作戰(zhàn)策略。例如,在作戰(zhàn)演習訓練以及科研教學中,只要輸入相關(guān)問題,智能軍事專家系統(tǒng)就能對原始情況以及數(shù)據(jù)進行推理演繹,輸出幾套最優(yōu)候選方案,指揮員根據(jù)現(xiàn)場態(tài)勢并結(jié)合自身作戰(zhàn)經(jīng)驗來確定最終作戰(zhàn)方案。智能軍事專家系統(tǒng)集專家之所長,能夠復(fù)制專家的思維和經(jīng)驗,在未來作戰(zhàn)指揮中將提供有效的決策方案。因此,智能軍事專家系統(tǒng)的升級優(yōu)化將對贏得作戰(zhàn)勝利起到至關(guān)重要的作用。
1.3? 智能指揮網(wǎng)
智能指揮網(wǎng)是智能化指揮控制系統(tǒng)的重要組成部分。智能指揮網(wǎng)被形象稱為“信息高速公路”,覆蓋了整個戰(zhàn)場。智能指揮網(wǎng)由多個終端設(shè)備組成,如衛(wèi)星、智能計算機、戰(zhàn)場數(shù)據(jù)庫等。在作戰(zhàn)期間,智能指揮網(wǎng)將各類圖表、文字、語音信息等進行傳輸,如同人體的“神經(jīng)系統(tǒng)”般聯(lián)通各個終端服務(wù)器,將機關(guān)與指揮員緊密聯(lián)系在一起,有效提升戰(zhàn)斗力。智能計算機通過智能指揮網(wǎng)下達指令,對各種數(shù)據(jù)進行分析后傳輸給指定終端。智能指揮網(wǎng)不僅承擔著傳輸?shù)呢熑危€能主動獲取存儲信息。在作戰(zhàn)中,智能指揮網(wǎng)能夠有效控制武器系統(tǒng),對敵人的偵察和干擾入侵進行反偵察防御,保護系統(tǒng)的安全運行。
2? 智能化指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.1? 信息感知技術(shù)
現(xiàn)代戰(zhàn)爭,戰(zhàn)場信息瞬息萬變,信息時效性大大縮短,信息感知技術(shù)作為信息化戰(zhàn)場各作戰(zhàn)單元、要素與指揮控制系統(tǒng)的紐帶,通過對戰(zhàn)場情況、目標數(shù)據(jù)和指揮信息進行加工、處理交換和利用,實現(xiàn)了戰(zhàn)場空間的信息資源共享,是智能化指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著嵌入式系統(tǒng)和普適計算的不斷發(fā)展,大部分移動智能終端設(shè)備都搭載了多種傳感器,所有移動終端可成為感知節(jié)點,海量移動智能終端構(gòu)筑起感知平臺的復(fù)雜觸角,可實時、全面、透徹分析判斷戰(zhàn)場信息。因此,加強信息感知技術(shù)在戰(zhàn)場中的應(yīng)用具有非常深遠的意義。
2.2? 信息融合技術(shù)
信息融合技術(shù)的基本原理類似于人腦的綜合處理系統(tǒng),能夠利用多個傳感器的合理支配和使用,將不同時間、不同地點、不同模式、不同表現(xiàn)以及不同來源的信息進行融合,從而獲得被探測對象的準確信息。在智能化指揮控制系統(tǒng)上,信息融合技術(shù)利用多種傳感器采集信息,通過多源圖像復(fù)合、自動目標識別、圖像分析處理,探明目標身份,判斷目標影響力。信息融合技術(shù)可以提高智能化指揮控制系統(tǒng)的時空精度、利用率、識別能力和可靠性,為指揮員決策提供有用的信息。在智能化指揮控制系統(tǒng)上使用信息融合技術(shù),可對地貌、水文、氣象等進行廣泛監(jiān)測,以預(yù)測環(huán)境條件。信息融合技術(shù)還被用于整合來自各種探測器和情報機構(gòu)的不同信息,并對這些信息進行分析、篩選和識別,使內(nèi)部成員之間共享作戰(zhàn)畫面,對部隊和武器裝備進行協(xié)調(diào)指揮。
2.3? 情報整合技術(shù)
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,獲取情報的范圍和數(shù)量較大,遠超以往數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)信息的數(shù)量與質(zhì)量相比,質(zhì)量越高越有利于指揮員做出有利于戰(zhàn)事的決策。大量的數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機信息綜合處理技術(shù)進行整合,對大量的信息進行比對分析,充分發(fā)揮信息情報價值。情報整合是指對信息空間的信息進行加工處理,篩選出有效信息[1] ,一般情況下分為四個步驟:(1)分類匯總。將接收的信息進行破譯,盟友的信息存放在相應(yīng)數(shù)據(jù)庫;(2)初步確認。將情報信息的獲取時間、地點和可信度進行區(qū)分;(3)分析判斷。詳細分析情報內(nèi)容,進一步判斷情報可信度、重要性、緊急程度以及利用價值;(4)綜合評估。將掌握的信息進行歸納匯總,分析判斷事件的性質(zhì),對敵方即將采取的行動進行評估,并得出結(jié)論。
3? 智能化指揮控制系統(tǒng)的支撐技術(shù)
3.1? 面向服務(wù)架構(gòu)
面向服務(wù)架構(gòu)是建立在特殊標準下的一種組織方法和設(shè)計流程,和傳統(tǒng)的技術(shù)層、業(yè)務(wù)層不同,兩者之間新增了服務(wù)層,服務(wù)層的主要作用就是連接技術(shù)層和業(yè)務(wù)層,從而實現(xiàn)和完成軟件整體的運行結(jié)構(gòu)。技術(shù)層和業(yè)務(wù)層可以高效地進行數(shù)據(jù)交流,解決了軟件應(yīng)用層被技術(shù)限制的問題。該技術(shù)的優(yōu)勢就在于服務(wù)的效率更高,且運行程序能夠以更為多樣化的方式完成服務(wù),技術(shù)開發(fā)并不會受到服務(wù)的影響,研發(fā)人員有更多的時間和精力進行針對性研究。
面向服務(wù)技術(shù)進步飛快,很多國外學者對此都有針對性的研究,歐美國家將適應(yīng)立體戰(zhàn)爭作為最新的戰(zhàn)爭標準,不僅涉及互操作性、資源共享技術(shù)等,也利用面向服務(wù)技術(shù)進行了探究。
面向服務(wù)架構(gòu)將聯(lián)合作戰(zhàn)智能化系統(tǒng)作為核心,且可以讓武器系統(tǒng)的自動化水平和操作水平上升一個臺階,實現(xiàn)服務(wù)的動態(tài)部署,在能夠遷移的情況下武器系統(tǒng)具有更大范圍的服務(wù)能力,決策的質(zhì)量和效率也更高,縮短了響應(yīng)時間。再加上 SOA 能夠在很短的時間做出正確決策,在滿足上層需求的情況下自主學習能力更強。因為擴展和新的服務(wù),與其他服務(wù)產(chǎn)生多項組合,敏捷性更高,對智能化指揮控制系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。從圖1 中可以看到,整個智能化指揮控制系統(tǒng)面向服務(wù)的基本結(jié)構(gòu)。服務(wù)層對于整個結(jié)構(gòu)來說是核心,按照智能化指揮控制系統(tǒng)處于的階段重新組合,然后對需要補充或者需要擴大的過程更新,業(yè)務(wù)邏輯層的主要作用就是驅(qū)動服務(wù)正常運行,滿足必要時的作戰(zhàn)任務(wù),這些服務(wù)層的多項組合是滿足功能性要求的根本依據(jù)。
3.2? 決策專家系統(tǒng)架構(gòu)
目前,人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于決策專家系統(tǒng)中,并且衍生出了新的作戰(zhàn)模式,自動化水平得到很大提升。通過決策專家系統(tǒng)可以讓決策原則和模擬相互融合,為實際作戰(zhàn)提供更加有效的方案,并且這種模式下的技術(shù)是傳統(tǒng)方程無法計算出來的。智能化指揮控制系統(tǒng)將決策專家系統(tǒng)作為核心,自主學習水平更高。決策專家系統(tǒng)的使用為作戰(zhàn)決策提供更充足的知識庫[2]。決策專家系統(tǒng)建立在專業(yè)化作戰(zhàn)部隊和作戰(zhàn)人員的實際作戰(zhàn)經(jīng)驗基礎(chǔ)上,其關(guān)鍵部分是知識庫和推理,簡而言之,知識庫和推理共同組成了決策專家系統(tǒng)(圖2)。
3.3? 海量數(shù)據(jù)的實時處理
網(wǎng)格計算的特點是范圍廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及具有動態(tài)響應(yīng)功能,任何系統(tǒng)若要達到網(wǎng)格協(xié)議的標準,必須滿足界面和策略封閉、共用的要求。網(wǎng)格計算范圍廣的特點非常貼合高級戰(zhàn)術(shù)部門,現(xiàn)在全世界的軍事強國都將作戰(zhàn)核心放在了電磁空間上,誰能掌握電磁空間的控制權(quán)誰就能控制整個戰(zhàn)場,因此對網(wǎng)格計算安全的研究一定要引起重視。
云計算作為一種分布式計算的處理方式,需要和網(wǎng)格計算共同運行,與網(wǎng)格計算一樣最重要的就是數(shù)據(jù)中心。云計算的特點就是把所有的軟件和服務(wù)全部納入云單位中,且全部需要滿足結(jié)構(gòu)標準和協(xié)議要求。在云計算的不斷發(fā)展和升級過程中,未來將會變成高速虛擬網(wǎng)絡(luò),其中數(shù)據(jù)也會不斷地移送到武器庫、中間層和應(yīng)用層中,便于之后共享資源。云計算離不開用戶和任務(wù),即用戶和任務(wù)決定了云計算的效率,智能化作戰(zhàn)在以后會更多地使用到智能化指揮控制系統(tǒng)里,在云計算發(fā)展的同時“云安全”也成為社會關(guān)注的重要內(nèi)容。
4? 智能化指揮控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢
4.1? 體系結(jié)構(gòu)一體化
一體化指揮控制系統(tǒng)須以智能化指揮控制系統(tǒng)為核心,從偵察情報、決策、對抗和通信等多方面入手,統(tǒng)一融入網(wǎng)絡(luò),為戰(zhàn)場提供快捷有效信息。數(shù)字化戰(zhàn)場包含橫向技術(shù)一體化,是與傳統(tǒng)縱向發(fā)展武器和技術(shù)性對應(yīng)的一種做法[3]。橫向技術(shù)更側(cè)重將當前擁有的技術(shù)和設(shè)備進行改進,聯(lián)通各個設(shè)備協(xié)同作戰(zhàn),因此能夠?qū)崿F(xiàn)實時發(fā)現(xiàn)、實時指揮、實時打擊以及實時保障。
4.2? 組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)是一種新概念,通過網(wǎng)絡(luò)將各個戰(zhàn)場信息進行匯總,突出信息優(yōu)勢,感知戰(zhàn)場動態(tài)變化,將分散裝備、部隊進行整合,統(tǒng)一協(xié)調(diào)行動,確保作戰(zhàn)效能最大化。實驗證明,擁有一體化、扁平化的網(wǎng)絡(luò)有利于優(yōu)化組織結(jié)構(gòu),壓縮信息流程,增強信息傳輸能力和各個層級決策者的控制力,提升作戰(zhàn)指揮和保障效能,將是未來軍事變革中的重要目標。
4.3? 效能評估精細化
效能評估是對指揮控制達成度的檢驗,也是優(yōu)化完善作戰(zhàn)體系的依據(jù)。智能效能評估借助行為邏輯建模、智能影像合成、自然語言編譯等技術(shù),可“重現(xiàn)”歷史場景、“復(fù)活”核心人物、“復(fù)盤”關(guān)鍵決策,有針對性地預(yù)設(shè)對手[4]。智能條件下,指揮機構(gòu)依托兵棋系統(tǒng)反復(fù)進行戰(zhàn)前推演、設(shè)計智能藍軍配合演練、基于數(shù)據(jù)標識與影響合成組織戰(zhàn)后復(fù)盤,在“暴力窮舉”中逼近“標準答案”,戰(zhàn)爭較量提前在作戰(zhàn)實驗室打響。
5? 結(jié)束語
當今世界,以創(chuàng)新為本質(zhì)特征的新軍事革命風起云涌,正全方位、深層次地覆蓋戰(zhàn)爭和軍事建設(shè)的全部領(lǐng)域,加快信息技術(shù)的研究與發(fā)展,加快智能化指揮控制系統(tǒng)的融合與生成,是未來戰(zhàn)爭打贏制勝的關(guān)鍵因素,也是國防和軍隊建設(shè)的重中之重。因此,應(yīng)努力提升信息技術(shù)研究和發(fā)展水平,加強頂層設(shè)計,深化智能效果,使之真正成為未來戰(zhàn)場電子對抗的核心。
參考文獻:
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作者簡介:
常鵬飛(1988—) ,助理工程師,研究方向:軍隊指揮控制系統(tǒng)維護。