作戰(zhàn)概念

隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展以及智能武器裝備的應(yīng)用，新一輪軍事變革已拉開(kāi)大幕，傳統(tǒng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的核心技術(shù)是通信技術(shù)和先進(jìn)的傳感器技術(shù)，智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的核心技術(shù)則是算法和依靠數(shù)據(jù)構(gòu)建作戰(zhàn)系統(tǒng)?！八惴☉?zhàn)”是以應(yīng)對(duì)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中復(fù)雜作戰(zhàn)問(wèn)題為目標(biāo)，以各種信息系統(tǒng)、武器平臺(tái)中的軟件為載體，通過(guò)大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、優(yōu)化決策等智能技術(shù)，通過(guò)代替、輔助作戰(zhàn)人員，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)、高效、可靠地完成作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)理念和技術(shù)手段。“算法戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念由以下內(nèi)容組成：

（1）“算法戰(zhàn)”的主體是軟件，強(qiáng)調(diào)信息化作戰(zhàn)中軟件的重要性，以軟補(bǔ)硬、算法致勝，通過(guò)靈活、敏捷、智能等算法特征抵消和拉大與作戰(zhàn)對(duì)手在硬件上的差距。

（2）“算法戰(zhàn)”的客體是體系，體系的作用域涵蓋了物理、信息、社會(huì)等方面，既包括武器裝備、信息系統(tǒng)、保障系統(tǒng)等，也包括人員、基礎(chǔ)設(shè)施以及社會(huì)輿論等方面。

（3）“算法戰(zhàn)”的基礎(chǔ)是智能，以海量戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的計(jì)算能力為支撐，通過(guò)挖掘智能算法在態(tài)勢(shì)感知、情報(bào)分析、指揮決策、精確打擊等方面的巨大潛力，用智能技術(shù)破解戰(zhàn)爭(zhēng)攻防問(wèn)題。

作戰(zhàn)模式

兵棋推演

兵棋推演作為戰(zhàn)爭(zhēng)推演、方案評(píng)估、作戰(zhàn)分析等活動(dòng)的重要分析手段，用于作戰(zhàn)問(wèn)題研究、戰(zhàn)法創(chuàng)新以及作戰(zhàn)概念開(kāi)發(fā)。隨著未來(lái)新軍事革命從信息化向智能化轉(zhuǎn)型，人工智能、無(wú)人系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化指揮控制、兵棋推演相結(jié)合將成為未來(lái)作戰(zhàn)體系的重要組成部分。智能算法作為大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的核心，將其與兵棋推演有機(jī)結(jié)合，能夠充分發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì)。“算法戰(zhàn)”以兵棋推演的數(shù)據(jù)資源作為支撐，以智能算法作為手段，對(duì)敵我對(duì)抗演習(xí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，挖掘能夠提升戰(zhàn)法策略的高價(jià)值經(jīng)驗(yàn)，并以此不斷地對(duì)電子態(tài)勢(shì)進(jìn)行復(fù)盤分析、查漏補(bǔ)缺，在反復(fù)推演中修正、完善、提高原有戰(zhàn)法策略，達(dá)到推動(dòng)軍事智能化發(fā)展和提升部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的目的。

美軍歷來(lái)高度重視兵棋推演的建設(shè)和運(yùn)用，并將其作為創(chuàng)新作戰(zhàn)概念的重要工具。美軍將“算法戰(zhàn)”與兵棋推演深度融合，計(jì)劃在下一代兵棋推演中融入人工智能、信息柵格、云計(jì)算、空間地理信息等內(nèi)容，不斷增強(qiáng)兵棋推演的科學(xué)性、精準(zhǔn)性，并利用“算法戰(zhàn)”驗(yàn)證已有戰(zhàn)法和作戰(zhàn)計(jì)劃，為最終的作戰(zhàn)方案提供重要的經(jīng)驗(yàn)支撐。美軍參謀長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議計(jì)劃通過(guò)兵棋推演檢驗(yàn)人工智能技術(shù)，美國(guó)空軍舉行的“未來(lái)能力演習(xí)”“施里弗太空演習(xí)”“聯(lián)合作戰(zhàn)演習(xí)”已經(jīng)將兵棋推演與作戰(zhàn)需求緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了近似實(shí)戰(zhàn)背景下的作戰(zhàn)模擬。蘭德公司開(kāi)展基于“算法戰(zhàn)”技術(shù)的兵棋推演如圖1所示。

戰(zhàn)場(chǎng)感知

軍事智能技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，已經(jīng)引起作戰(zhàn)理論、戰(zhàn)爭(zhēng)模式、作戰(zhàn)方式、作戰(zhàn)力量以及軍隊(duì)組織形態(tài)的深刻變革。戰(zhàn)場(chǎng)感知作為實(shí)施全域作戰(zhàn)的共性基礎(chǔ)技術(shù)，其核心在于匯集多域和多元情報(bào)信息，將目標(biāo)分析和打擊決策等作戰(zhàn)任務(wù)與作戰(zhàn)需求融合處理，并通過(guò)多維關(guān)聯(lián)、分析挖掘和預(yù)測(cè)評(píng)估，生成能夠保障全域作戰(zhàn)的態(tài)勢(shì)圖。

“算法戰(zhàn)”已經(jīng)成為戰(zhàn)場(chǎng)感知、戰(zhàn)場(chǎng)決策、指揮和協(xié)同的重要支撐。2016年8月，美國(guó)國(guó)防科學(xué)委員會(huì)向國(guó)防部建議設(shè)立機(jī)載自主傳感器系統(tǒng)項(xiàng)目，以滿足無(wú)人機(jī)系統(tǒng)全動(dòng)態(tài)、高分辨率視頻數(shù)據(jù)的搜集和處理需求。2020年4月，美國(guó)國(guó)防部預(yù)研局（DARPA）與美國(guó)陸軍和空軍合作開(kāi)展了ASTARTE項(xiàng)目，該項(xiàng)目能在高度擁擠的作戰(zhàn)空間中消除友軍間的空域活動(dòng)沖突，實(shí)現(xiàn)高效的空域作戰(zhàn)。ASTARTE項(xiàng)目不僅可為美軍提供持續(xù)更新的戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)圖，而且還可利用其傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)探測(cè)、繪制敵方位置，從而提高在反介入/區(qū)域拒止（A2/AD）環(huán)境下的戰(zhàn)場(chǎng)感知能力。ASTARTE不同于動(dòng)態(tài)空域通用作戰(zhàn)地圖，能夠與美軍各軍種目前及將來(lái)使用的指揮與控制系統(tǒng)兼容，能夠自動(dòng)將最新空域信息推送給所有聯(lián)合作戰(zhàn)單位。ASTARTE項(xiàng)目專注于三個(gè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域：理解和決策算法，該算法能夠自動(dòng)識(shí)別和預(yù)測(cè)空域沖突，確定限制的飛行區(qū)域，提出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及空域沖突解決方案；能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)和跟蹤飛機(jī)（有人駕駛和無(wú)人駕駛）、機(jī)載武器和可能存在安全隱患的傳感器；虛擬實(shí)驗(yàn)室測(cè)定平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)空域管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和ASTARTE技術(shù)進(jìn)行仿真。ASTARTE項(xiàng)目戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知如圖2所示。

輔助決策

美軍“算法戰(zhàn)跨職能小組”借助人工智能技術(shù)，開(kāi)展了情報(bào)領(lǐng)域的機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺(jué)算法等技術(shù)的研究，研發(fā)了快速處理數(shù)據(jù)軟件，該軟件能夠?qū)δ繕?biāo)實(shí)現(xiàn)探測(cè)、分類和預(yù)警，為美軍提供高質(zhì)量、強(qiáng)時(shí)效性的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)，快速支撐戰(zhàn)場(chǎng)決策。采用“算法戰(zhàn)”之前，情報(bào)分析作戰(zhàn)人員在分析海量視頻數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)將大量時(shí)間花費(fèi)在視頻查看、尋找異常點(diǎn)等低效的活動(dòng)上，難以對(duì)實(shí)時(shí)傳輸、多方來(lái)源、體量龐大的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，輔助戰(zhàn)場(chǎng)決策的時(shí)效性弱。與之形成鮮明對(duì)比的是，利用“算法戰(zhàn)”收集情報(bào)高速、高效、精準(zhǔn)，能夠?yàn)閼?zhàn)場(chǎng)決策提供實(shí)時(shí)的參考，通過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情報(bào)的反饋，算法能夠不斷地修正戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)分析結(jié)果，輔助戰(zhàn)場(chǎng)決策的時(shí)效性強(qiáng)。

20世紀(jì)80年代開(kāi)始，美國(guó)國(guó)家航空航天局、美國(guó)國(guó)防部預(yù)研局、美國(guó)國(guó)防部相繼開(kāi)展了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算項(xiàng)目的研究，這些項(xiàng)目通過(guò)模擬人腦神經(jīng)元信息處理機(jī)制，不斷提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)“類腦計(jì)算”技術(shù)的融合能力。采用了“算法戰(zhàn)”的“類腦”計(jì)算系統(tǒng)成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中增強(qiáng)現(xiàn)有作戰(zhàn)系統(tǒng)對(duì)抗能力的關(guān)鍵，“算法戰(zhàn)”在人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)中能夠幫助機(jī)器學(xué)習(xí)人類成功經(jīng)驗(yàn)，為戰(zhàn)場(chǎng)指揮員在選擇戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)機(jī)、計(jì)算戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)模、預(yù)測(cè)戰(zhàn)爭(zhēng)持續(xù)時(shí)間、謀劃戰(zhàn)爭(zhēng)布局等方面發(fā)揮積極作用。

無(wú)人機(jī)蜂群是由大量可以互相通信、自動(dòng)感知、自主決策的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成的集群系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有戰(zhàn)場(chǎng)生存能力強(qiáng)、遂行作戰(zhàn)任務(wù)多樣、指揮控制迅速、作戰(zhàn)費(fèi)效比低、智能協(xié)同程度高等作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，是智能化戰(zhàn)爭(zhēng)中重要的新質(zhì)作戰(zhàn)力量。無(wú)人機(jī)蜂群由特定投送平臺(tái)（如特種車輛、飛機(jī)或艦艇等）在作戰(zhàn)區(qū)域外投放，按照作戰(zhàn)要求搭載各類載荷的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能算法等關(guān)鍵技術(shù)形成自主協(xié)同的無(wú)人作戰(zhàn)蜂群，無(wú)人蜂群依靠“算法戰(zhàn)”建立的決策輔助系統(tǒng)在任務(wù)規(guī)劃指令的引導(dǎo)下遂行偵察預(yù)警、誘騙干擾、集群攻擊、智能協(xié)同等作戰(zhàn)任務(wù)?；凇八惴☉?zhàn)”有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)如圖3所示。

國(guó)外項(xiàng)目研究進(jìn)展

為了保持戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)，美軍自上個(gè)世紀(jì)以來(lái)先后制定了三次“抵消戰(zhàn)略”。第一次“抵消戰(zhàn)略”是在20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)美國(guó)依靠核技術(shù)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建起龐大的核武庫(kù)，以抵消蘇聯(lián)強(qiáng)大的常規(guī)力量；第二次“抵消戰(zhàn)略”是在20世紀(jì)70年代，美軍啟動(dòng)“長(zhǎng)期研究與規(guī)劃”項(xiàng)目，以精確制導(dǎo)武器應(yīng)對(duì)美蘇之間可能發(fā)生的戰(zhàn)爭(zhēng)，為贏得對(duì)蘇作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)奠定基礎(chǔ)；2014年11月15日，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布《國(guó)防創(chuàng)新倡議》（Defense Innovation Initiative，DII）提出第三次“抵消戰(zhàn)略”概念，美軍將著眼于籌劃面向未來(lái)的“算法戰(zhàn)爭(zhēng)”，通過(guò)智能化轉(zhuǎn)型，抵消中俄等國(guó)在裝備規(guī)模和硬件技術(shù)等方面與美軍的差距，加大武器裝備在智能技術(shù)方面與對(duì)手的代差，從而謀求和維持美軍未來(lái)軍事優(yōu)勢(shì)。機(jī)器自主學(xué)習(xí)、人機(jī)協(xié)作、機(jī)器輔助作業(yè)、有人-無(wú)人作戰(zhàn)以及網(wǎng)絡(luò)自主化作戰(zhàn)能力五大技術(shù)領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn)第三次“抵消戰(zhàn)略”的重要技術(shù)支撐?！八惴☉?zhàn)”既是實(shí)現(xiàn)“第三次抵消戰(zhàn)略”的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)“第三次抵消戰(zhàn)略”的重要技術(shù)保障。2017年4月26日，美國(guó)國(guó)防部副部長(zhǎng)羅伯特·沃克簽署備忘錄，授權(quán)建立“算法戰(zhàn)跨職能小組”（Algorithmic Warfare Cross-Functional Team，AWCFT），如圖4所示。AWCFT旨在將美國(guó)國(guó)防部擁有的海量數(shù)據(jù)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎们閳?bào)，有效促進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)在軍事情報(bào)領(lǐng)域的應(yīng)用，AWCFT的成立標(biāo)志著美國(guó)國(guó)防部正式提出和認(rèn)可“算法戰(zhàn)爭(zhēng)”的作戰(zhàn)概念。

美國(guó)國(guó)防部考慮將“算法戰(zhàn)”應(yīng)用于“反介入/區(qū)域拒止（A2/AD）”作戰(zhàn)、反恐作戰(zhàn)、城市戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、電子戰(zhàn)以及指揮控制等其他作戰(zhàn)領(lǐng)域?！胺唇槿?區(qū)域拒止”作戰(zhàn)方面，“算法戰(zhàn)”可以有效提升有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)能力，實(shí)現(xiàn)蜂群作戰(zhàn)系統(tǒng)的智能化管理。反恐作戰(zhàn)方面，“算法戰(zhàn)”通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)及模式識(shí)別技術(shù)，提升戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)獲取視頻數(shù)據(jù)的自動(dòng)化水平，為反恐作戰(zhàn)提供有力技術(shù)支撐。2017年底“算法戰(zhàn)跨職能小組”開(kāi)發(fā)的算法首次在中東部署作戰(zhàn)，該算法可對(duì)“全球鷹”無(wú)人機(jī)系統(tǒng)所拍攝的視頻進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，對(duì)人員、車輛、建筑等物體的識(shí)別準(zhǔn)確率提升到80%，該算法后續(xù)還將陸續(xù)部署到“捕食者”和“死神”等無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用上，首批算法的成功應(yīng)用標(biāo)志著“算法戰(zhàn)跨職能小組”步入正軌，也意味著美軍智能化建設(shè)逐步進(jìn)入“快進(jìn)模式”。目前，美軍“算法戰(zhàn)跨職能小組”已并入聯(lián)合人工智能中心，如圖5所示。

“終身學(xué)習(xí)機(jī)器”項(xiàng)目

DARPA于2017年3月啟動(dòng)了“終身學(xué)習(xí)機(jī)器（Lifelong Learning Machines，L2M）”項(xiàng)目，該項(xiàng)目將研發(fā)先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以增強(qiáng)機(jī)器對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)能力，使得下一代機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)能像智能生物一樣具備自主學(xué)習(xí)的能力，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)推動(dòng)未來(lái)人工智能（AI）技術(shù)的發(fā)展。L2M項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域：一是開(kāi)發(fā)具備提高自我學(xué)習(xí)能力的系統(tǒng)及其組件，建立可以持續(xù)從過(guò)往經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于新情況的機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)制，從而不斷提升“終身學(xué)習(xí)機(jī)器”能力；二是建立類似智能生物的學(xué)習(xí)機(jī)制，重點(diǎn)關(guān)注智能生物如何學(xué)習(xí)并獲得自適應(yīng)學(xué)習(xí)的能力，研究智能生物學(xué)習(xí)的原理和技術(shù)是否能夠應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)。L2M項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)這兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的研究成果將有助于形成新的方法論，使得AI能夠在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中不斷提高學(xué)習(xí)能力，并將先前學(xué)習(xí)的技術(shù)和知識(shí)應(yīng)用于新情況，從而增強(qiáng)自動(dòng)化作業(yè)的安全性。

L2M項(xiàng)目研究進(jìn)展迅速，加州大學(xué)歐文分校研究小組開(kāi)展了海馬和大腦皮層的雙重記憶結(jié)構(gòu)的研究；塔夫茨大學(xué)研究小組分析了蠑螈再生機(jī)制，研究了能夠在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)和功能來(lái)適應(yīng)環(huán)境變化的柔性機(jī)器人；懷俄明大學(xué)研究小組根據(jù)生物記憶重組方法研發(fā)了一種計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用語(yǔ)境來(lái)甄別新的模塊化記憶，從而具有快速適應(yīng)新情況的能力；哥倫比亞大學(xué)研究小組構(gòu)建了能夠自我復(fù)制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

DARPA將以L2M項(xiàng)目為基礎(chǔ)推動(dòng)第三次AI技術(shù)浪潮。DARPA認(rèn)為，第三次AI技術(shù)浪潮將以“適應(yīng)環(huán)境”為特征，AI能夠理解環(huán)境并發(fā)現(xiàn)邏輯規(guī)則，從而進(jìn)行自我訓(xùn)練并自主建立決策系統(tǒng)，L2M項(xiàng)目與第三次AI技術(shù)浪潮的“適應(yīng)環(huán)境”特征相契合，通過(guò)研發(fā)新一代機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，使機(jī)器具備能夠從環(huán)境中不斷學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)的能力。

“小精靈”項(xiàng)目

2014年底，美國(guó)防部開(kāi)始制定第三次“抵消戰(zhàn)略”，并把與中、俄等大國(guó)對(duì)抗定為美軍的主要使命任務(wù)。美軍認(rèn)為，以上假想敵的綜合一體化防空系統(tǒng)對(duì)其現(xiàn)役空中裝備的威脅極大，導(dǎo)致B-2在“反介入/區(qū)域拒止（A2/AD）”作戰(zhàn)環(huán)境中面臨生存威脅，從而嚴(yán)重削弱了美軍空中作戰(zhàn)能力。因此，美國(guó)國(guó)防部考慮以全新作戰(zhàn)概念牽引出更低成本、更高戰(zhàn)力的作戰(zhàn)裝備，以維持對(duì)主要假想敵壓倒性的軍事優(yōu)勢(shì)。

在此背景下，DARPA于2015年9月啟動(dòng)了“小精靈”（Gremlins）項(xiàng)目，DARPA認(rèn)為在沒(méi)有可靠陸基或?；德涞攸c(diǎn)的情況下，對(duì)于大作戰(zhàn)半徑的小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，空基回收無(wú)人機(jī)平臺(tái)將是最簡(jiǎn)單和最低成本的回收方案，同時(shí)具有再次快速發(fā)射優(yōu)勢(shì)?！靶【`”項(xiàng)目的作戰(zhàn)模式為在敵防區(qū)外由包括運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)在內(nèi)的各類平臺(tái)將小型無(wú)人機(jī)平臺(tái)集群發(fā)射，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在滲透到敵防區(qū)內(nèi)針對(duì)特定目標(biāo)共同執(zhí)行情監(jiān)偵、電子攻擊或地理空間定位等作戰(zhàn)任務(wù)，任務(wù)完成后由C-130運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行空中平臺(tái)回收?！靶【`”項(xiàng)目能支撐分布式空中作戰(zhàn)概念，加強(qiáng)小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)集群智能算法、自主學(xué)習(xí)算法、空中發(fā)射和回收等關(guān)鍵技術(shù)研究，提高美軍無(wú)人機(jī)系統(tǒng)與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力，大幅降低作戰(zhàn)成本。

“小精靈”項(xiàng)目目標(biāo)是評(píng)估無(wú)人蜂群策略的有效性，并將最佳蜂群策略運(yùn)用到實(shí)戰(zhàn)中。項(xiàng)目分成四個(gè)階段進(jìn)行：第一階段，開(kāi)展概念研究，研究?jī)?nèi)容包括發(fā)射與回收技術(shù)、低成本設(shè)計(jì)與風(fēng)險(xiǎn)降低技術(shù)等；第二階段，完成全尺寸驗(yàn)證系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化飛行平臺(tái)方案，開(kāi)展回收系統(tǒng)飛行試驗(yàn)；第三階段，開(kāi)展大量低成本、可重復(fù)使用無(wú)人機(jī)平臺(tái)的發(fā)射與回收系統(tǒng)研究，達(dá)到能在30min內(nèi)完成4次回收的目標(biāo)；第四階段，提高項(xiàng)目的作戰(zhàn)能力，通過(guò)約兩年的時(shí)間完成X-61A自主性測(cè)試，使其具備執(zhí)行壓制/摧毀敵防空的能力，并使X-61A無(wú)人機(jī)系統(tǒng)能夠與XQ-58A無(wú)人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生“分層效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)，在未來(lái)的作戰(zhàn)環(huán)境中減少對(duì)跑道的依賴?！靶【`”項(xiàng)目無(wú)人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)示意如圖6所示。

“拒止環(huán)境協(xié)同作戰(zhàn)”項(xiàng)目

DARPA于2015年1月啟動(dòng)“拒止環(huán)境協(xié)同作戰(zhàn)”（Collaborative Operations in Denied Environment，CODE）項(xiàng)目，該項(xiàng)目幫助美軍的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)（UAVS）在拒止環(huán)境或有爭(zhēng)議的電磁空域中能夠遠(yuǎn)距離執(zhí)行對(duì)地、對(duì)海作戰(zhàn)任務(wù)。CODE項(xiàng)目具備抗“帶寬限制”以及“通信中斷”功能，能夠提高無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的自主協(xié)同能力，多架采用CODE技術(shù)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)可以在一名任務(wù)人員的操作下，協(xié)同完成探測(cè)、跟蹤、識(shí)別以及攻擊任務(wù)。

CODE項(xiàng)目重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域主要由自主化協(xié)同作戰(zhàn)、航空器自主化、監(jiān)控界面、適用于分布式系統(tǒng)的開(kāi)放式架構(gòu)組成。CODE項(xiàng)目分成三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段，模擬驗(yàn)證無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主戰(zhàn)術(shù)協(xié)同，確定大約20個(gè)可以大大提升UAVS任務(wù)能力的自主行為，這些自主行為使得UAVS能夠在拒止或復(fù)雜環(huán)境中執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)；第二階段，以RQ-23“虎鯊”無(wú)人機(jī)系統(tǒng)為測(cè)試平臺(tái)，配裝相關(guān)硬件和軟件，開(kāi)展平臺(tái)飛行試驗(yàn)，驗(yàn)證開(kāi)放架構(gòu)、自主協(xié)同等技術(shù)指標(biāo)；第三階段，在復(fù)雜環(huán)境下引入更多的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)開(kāi)展自主協(xié)同飛行測(cè)試，通過(guò)一系列飛行試驗(yàn)驗(yàn)證無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的協(xié)同作戰(zhàn)能力、生存力和靈巧性，減少未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在協(xié)同拒止環(huán)境下的作戰(zhàn)架構(gòu)如圖7所示。

“駕駛艙機(jī)組成員自動(dòng)化系統(tǒng)”項(xiàng)目

DARPA于2014啟動(dòng)了“駕駛艙機(jī)組人員自動(dòng)化系統(tǒng)（AircrewLabor InCockpit Automation System，ALIAS）”項(xiàng)目，該項(xiàng)目為直升機(jī)和固定翼飛機(jī)開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)。ALIAS項(xiàng)目不僅能自主完成從起飛到著陸的航路規(guī)劃、避障、著陸點(diǎn)選擇、自主起降等各種復(fù)雜任務(wù)，而且也能自主處理飛機(jī)系統(tǒng)故障、空中緊急情況等意外事件，從而降低駕駛艙機(jī)組人員的工作負(fù)荷。ALIAS目標(biāo)是研發(fā)一個(gè)感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以模擬復(fù)雜算法，監(jiān)測(cè)任務(wù)中的關(guān)鍵參數(shù)，提高任務(wù)的有效性和安全性，通過(guò)使用機(jī)器人臂控制飛行來(lái)減少機(jī)組人員數(shù)目。ALIAS項(xiàng)目不是用復(fù)雜昂貴的自動(dòng)飛行系統(tǒng)改造飛機(jī)，而是設(shè)計(jì)一種適應(yīng)性很強(qiáng)的解決方案，該方案能支持機(jī)組人員艙內(nèi)自動(dòng)駕駛，并能在人工駕駛與自動(dòng)駕駛之間建立一種緊密的聯(lián)系。

ALIAS項(xiàng)目采用模塊化設(shè)計(jì)，能夠完全依托于現(xiàn)有的飛行系統(tǒng)，這些模塊能執(zhí)行飛行管理和系統(tǒng)分析程序，容易安裝、調(diào)試和拆除。ALIAS有飛機(jī)起降、巡航操控、任務(wù)規(guī)劃、飛行緊急情況處置、飛機(jī)系統(tǒng)故障排除、飛行狀態(tài)監(jiān)控、操作過(guò)程回放等功能模塊。ALIAS人機(jī)界面采用易操作的觸控和聲控模式，不僅能有效提高駕駛員與系統(tǒng)的交互水平，而且還能為某些特定任務(wù)提供額外的自動(dòng)操作或自治飛行服務(wù)。ALIAS項(xiàng)目具有快速獲取各種數(shù)據(jù)并歸納匯編的能力，能夠向機(jī)組人員提供各種預(yù)選方案和執(zhí)行飛行效果評(píng)估。

ALIAS項(xiàng)目分為三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段，開(kāi)展概念設(shè)計(jì)，在飛行模擬器上驗(yàn)證系統(tǒng)架構(gòu)；第二階段，完成相關(guān)飛行試驗(yàn)，使ALIAS具備自主處置飛行中出現(xiàn)緊急狀況的能力；第三階段，完成ALIAS原型機(jī)演示驗(yàn)證，開(kāi)展包括起飛、著陸、緊急狀況處置在內(nèi)的全自動(dòng)化飛行試驗(yàn)，驗(yàn)證ALIAS移植到其他飛機(jī)上的可行性。目前，ALIAS已經(jīng)分別在“鉆石”DA42、塞斯納208“大篷車”、UH-1直升機(jī)，以及DHC-2飛機(jī)上進(jìn)行了飛行驗(yàn)證。極光飛行科學(xué)公司在波音737飛機(jī)模擬器上運(yùn)用ALIAS成功地進(jìn)行了自主飛行驗(yàn)證，如圖8所示。

結(jié)束語(yǔ)

“算法戰(zhàn)”的出現(xiàn)，拉開(kāi)了智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的序幕，顛覆了機(jī)械化時(shí)代的“平臺(tái)中心戰(zhàn)”和信息化時(shí)代的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”的作戰(zhàn)模式。“算法戰(zhàn)”就是將算法運(yùn)用于戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域，通過(guò)挖掘人工智能算法在態(tài)勢(shì)感知、情報(bào)分析、指揮決策和火力打擊等方面擁有的巨大潛力，用算法方式破解戰(zhàn)爭(zhēng)攻防問(wèn)題，從而達(dá)到在戰(zhàn)爭(zhēng)中出奇制勝的目的。

“算法戰(zhàn)”三大核心要素：算法、數(shù)據(jù)和計(jì)算能力，已成為各國(guó)軍事能力建設(shè)的關(guān)鍵。隨著“算法戰(zhàn)”在軍事智能技術(shù)上的推廣應(yīng)用，各類無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的自主感知決策能力、集群協(xié)同作戰(zhàn)等能力將得到顯著提升，人與機(jī)器將會(huì)動(dòng)態(tài)分配共享功能，呈現(xiàn)出功能角色的互換性與流動(dòng)性，并由此催生出新的戰(zhàn)場(chǎng)法則，從而實(shí)現(xiàn)更高形態(tài)的人機(jī)智能一體作戰(zhàn)方式。