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智能化海战“人在回路中”运用研究

智能化海战“人在回路中”运用研究

作者:军鹰智库    来源:军鹰动态

当前,军用人工智能技术迅猛发展,以美军为首的世界军事强国已在其装备研发、作战理念、行动样式等领域实现了较为广泛的运用,但智能化技术的发展水平尚无法满足作战平台完全自主模式的要求,智能化作战平台的控制模式仍无法脱离人类操作、人类协助等形态。

在接下来相当长的一段时间内,无人作战平台要想在现代海战中发挥效能,仍必须采用与人机融合的作战模式。

同时,不管未来的战争如何演变,均以实现一定的政治意图为目标,无论是行动设计、战法运用的斗智斗勇,还是力量投入、战争进程的宏观把控,归根结底仍是交战双方人与人之间的对垒,脱离人的因素谈智能化战争是不科学的。如何实现新形态的人机智能一体作战,是摆在未来海战指挥协同领域中的重要问题。

1 基于信息融合共享,实现人机交互的数据决策

随着军用智能化水平的提升,现代海战的作战指挥不再按照听取建议、定下决心、下达指令的传统指挥流程组织,多维立体的侦察监视体系、全域感知的情报大数据给指挥决策带来前所未有的复杂性。在交战双方的综合对抗中,人机交互的指挥决策模式更有利于将数据优势、信息优势转化为决策优势、战场优势,从而赢得战争的主动权。

1.1 多维广域的信息感知

现代海战是“信息主导”的作战,信息获取及处理能力的强弱决定了作战的胜负。信息化战争时代,大数据技术给指挥机关的情报获取能力带来了巨大的提升,而智能化手段的出现,进一步提升了情报信息处理效率,可将来自于多渠道的综合信息,以毫秒级的耗时进行分类处理并进行初步分析,甚至可挖掘出目标对象的高价值情报,这无疑将指挥层从“信息海洋”中解脱出来,可一定上消除人在战争指挥中的认知偏差。但大量的原始信息真真假假、虚虚实实,人工智能缺乏形象思维、经验思维、灵感思维、直觉思维等等非逻辑思维能力,尚需情报人员综合运用各种思维方式解决不确定性的复杂问题,进一步提高情报信息对指挥决策支撑的可靠性。

1.2 基于数据的运筹谋划

海上方向联合作战涉及兵力、专业、知识众多,作战指挥实际上是指挥员综合素质的背后较量。人工智能将各种实时数据、仿真模拟、实践累积获得的大量数据转化成信息或知识,存储到数据库中,并通过海量信息科学管理和深入挖掘,发现隐含其中的关联关系或发展趋势,最终形成辅助决策意见,从而大大提高决策的科学性、针对性。

而战场态势复杂多变、敌方作战指挥的模式灵活、后续作战行动的发展等等多种不确定因素交织,计算机的决策不等同于克敌制胜的战术,仍需要一个精通军种、熟悉联合、经验丰富、决断干练的指挥员在智能化算法协助下所做出正确决策,才能使部队战斗力倍增。换言之,未来的作战决策仍将是一个主观与客观相结合、定性与定量分析相统一、推测与实证相辅佐的过程。

1.3 精简高效的指挥流程

智能型指挥和控制系统,减少了指挥层次,增大了指挥跨度,通过构建反应迅速、上下联动、扁平高效的指挥控制体系,可在短时间内集聚巨大的资源和能量,快速组织任务兵力进行战备等级转进和部署调整,精确指挥、掌控海空兵力的联合作战行动,有利于指挥员快速决策和指挥部队。

而指挥链路的顺利流转,离不开指挥机关各要素、各席位和前后台人员的整体联动,离不开指挥控制的精细化组织、流程化管理、规范化运行,这种“人在回路”的指挥控制体系,纵向连通,横向一体,抗毁能力强,真正做到“一点动、全域知、体系制”,大幅度提高了指挥效能。

2 基于任务行动特征,确立人机融合的智能编组

自1927年初代无人机——英国“喉”式单翼无人机首飞以来,无人机系统(Unmanned Aircraft System, UAS)作为现代海战中应用最广泛的无人作战力量,作战地位和价值不断攀升,成为各国争先发展的军用智能技术之一。2015年,美国空军研究室开启了“忠诚僚机”项目,探索F-16武装无人机与F-35战斗机的协同作战,法国也探索了无人机/有人机混编战队模式,以上混编模式是解决作战编组中人与机之间融合问题的尝试,也是智能化海战体系之间对抗的发展趋势。

2.1 智能化作战平台独立编组模式

单一智能化作战平台编组适用于执行枯燥、污染及危险的任务,不同类型智能作战平台的混合编组能发挥出更强大的作战效能。美军在无人作战技术应用十分领先,已经形成了战略、战役及战术级梯次搭配的无人机作战体系,可综合执行中继通信、电子对抗及攻击多种任务,并基于机器人代理指控与感知架构技术(CARACaS,Control Architecture for Robotic Agent Command and Sensing)先后组织了2次水面无人艇群试验,艇群已具备协同自主完成巡逻、追踪、辨识和查证等四方面任务的能力。

法国“黑星”无人艇可搭载两个UUV执行对水下目标的探测和猎雷任务,进一步克服了水面舰艇搭载的无人作战平台的局限性。随着无人系统的微型化发展,这类作战平台造价低、反制难的优势将进一步得到发挥。这种纯粹的编组模式仅适用于目标明确、变量较少的战术级作战行动,对执行综合性的任务容错率较低。

2.2 智能化装备与人的“穿戴式”融合模式

以有人平台为编组的基本单元,通过配备智能化装备,发挥人工智能对人作战能力的倍增器效应。美军在研的单兵模块化战术系统,可赋予单兵通用设备C4ISR组网能力,由计算机主体(主要部件固定在衣物中)、伴随式供电系统、无线语音处理器、头盔式液晶显示器、触摸式腕上无线键盘等,通过“机”“衣”一体间接实现了初步的人机融合,已具备通信、全语音操作和实时信息交换功能,大幅增强战术级行动指挥效率。

就未来海战场而言,我可借鉴这种“穿戴式”人工智能运用思路,推进我两栖特种部队装备发展建设,重点发展单兵信息感知、水下信息传递及信息处理技术,实现三维图像传输、数字地图、装备使用说明及危险告警功能,辅助达成隐蔽突然、查打一体、以小搏大、以快制慢的作战策略。

2.3 智能化作战平台与有人平台的混编模式

根据任务需求,统筹各类平台作战性能的优长,将有人平台与无人平台纳入统一的作战行动中,通过智能化武器装备与人的充分配合来完成特定的作战任务。编组原则的把握上仍然要以人为核心,无人作战平台伴随有人平台进入战斗,并在战斗中充当必要的“炮灰”。

以美军Skyborg为人工智能系统为例,采取4架装备雷达和导弹的有人战斗机编队、4架有人和无人战斗机编队、3架配备雷达的无人机+1架配备雷达和导弹的有人战斗机等多种编组模式,可实现4架有人驾驶的喷气式飞机控制12架无人驾驶的喷气式飞机,能在不增加飞行员数量的情况下,将更多的飞机送入空中。

而无人机打开雷达探测敌机,同时可充当敌方雷达的诱饵,提高己方电子战检测与分析的成功概率;同时,有人驾驶的战斗机将在雷达关闭的情况下工作,使其更难被发现。由此可见,这种“人机混搭”的编组模式优点在于灵活,可执行更高难度的作战任务,仍然是制胜未来的大势所趋。

3 优化平台控制模式,采用灵活自主的协同方法

未来的智能化海战,将是人机协同的战争。面向不同任务需求,要通过智能化作战平台与有人作战平台的组合实现能力叠加,具备执行更为复杂作战任务的能力。

3.1 “遥控式”操控,确保作战目标精确达成

在当前智能自主能力发展水平制约下,目前投入使用的智能化作战平台等仍以遥控和半自主为主,主要在近岸使用或由水面舰艇搭载,以“人在回路”的方式实现操控。水面无人艇装备通过提高任务模块种类和总体集成水平,能力范围在不断拓展,功能定位正在由保障装备向主战装备发展。

例如以色列军方2017年3月测试了人员远程控制艇载“长钉”增程导弹双发系统,实现了对8公里外水面靶艇的精确打击。这种控制方式的本质是智能化武器装备对人作战能力的拓展与增强,使得人在作战中与武器逐步分离,人由战争前沿退向后方,战争决胜因素更多取决于人的战前设计。

3.2 “自主式”协同,形成全域体系攻击能力

当智能化作战平台自成体系,又具有很强的自主性时,各分布式组件通过相互协作、互相适应形成一个连贯紧密的有机整体,根据作战环境、对象及任务的变化,适时集聚智能、实现协同作战。所有的智能机器人通过“云大脑”实现无缝链接,在作战任务来临时集群展开行动。

当前,美军正致力于发展此种作战模式,2017年的“灰山鹑”集群试验,向世界展示了其无人机群集体决策、自修正和自适应编队飞行能力。自主协同,不是智能作战单元采用简单无序的集中兵力突袭,也不是所有武器系统均从同一方向对敌人发起攻击,而是收到不同等级的作战指令后,各集群自主采取行动,并与其它集群保持协同,最后形成的体系作战能力。

但无人集群如何发挥出最大作战效能、如何形成对敌优势,需要人的谋划组织和战略战术、作战方法的战术运用。

另外,虽然智能化平台集群作战成本优势、系统优势、任务优势明显,却对智能化技术方面要求较高,首先各作战单元要组成实时的网络,随时、不间断的交换信息,才能保持高效的战场态势感知能力,其次自主协同作战对集群应对突发态势的任务评估及情况处置能力要求极高,需要输入多种变化的作战场景和战场环境,进行多次模拟实验,就这个意义上而言,自主协同仍有关键技术难关需要突破。

3.3 “交互式”协同,推动人机深度融合聚能

人与机的交互需要满足三个条件,一要建立协同态势感知,即将有人机和无人机以及其他作战平台获取的战场信息相融合,进而分析敌方的作战意图和行为;二要建立任务分配原则,有人机通过任务种类和目标,统筹编队内部装备具体情况,将不同优先级的任务分配给编队内各个平台;三要形成协同控制,有人机需要负责多个无人机的有效监管,对无人机发出编队内部指令,在特殊情况下要具备接管控制的能力。

由此形成一个“有人—无人”联合打击体系,具有很高的自主性与协同性。如日军的“云射击系统”,由前出的无人机为后方的有人机提供预警掩护,当发现目标时,编队内部共享目标参数,自动分配任务实施协同攻击。俄军组织“平台-M”作战机器人与士兵配合进行了排级分队实弹射击演练。

现阶段,“交互式”协同一定程度上解决了装备智能化水平不足的问题,将来,我军应立足使命任务实际,通过大量的实践探索,努力构建实现更高形态的人机智能一体作战,即形成“人机一体、智能主导”的新型作战体系。

纵观历史,战争的作战规模、作战目标、作战手段、作战强度、作战进程、阶段转换、关键性作战问题处置等因素的掌握、调节和控制十分重要。二战初期,德国的“闪电战”策略随着时间的推移,演变成了旷日持久的消耗战,核生化武器给全人类造成了超乎预期的灾难性后果。

我们应清醒地认识到,在未来智能化海战中,即使智能化作战力量在数量规模上演变成为战争的主体,但战争的本质仍旧是人与人智慧、精神与意志的较量。人是作战形态演化的推动者,智能武器装备的创造者,战争行动的设计者和战争进程的控制者,在涉及到大规模杀伤武器、战略核武器等关系人类命运的重大军事问题上,绝不能让机器代替人来决策。

一方面,对抗双方要利用人工智能技术利于战略筹划的特性,通过作战模拟推演等手段,主动去设计战争;另一方面,要秉持智能化战争减少非必要杀伤的作战理念,不断推进武器装备的创新发展。












































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