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裝備技術發展趨勢下的空戰復雜性思考

2024-03-26軍事


隨著人工智慧、雲端運算、大數據等新技術成果不斷裝備化、實戰化,未來具有人工智慧特征的武器將廣泛運用於戰場,推動著空中作戰對抗由資訊化加速向智慧化、網路化、無人化、數據化轉變。空戰裝備技術發展趨勢下所帶來的戰鬥力生成模式逐漸向機械化、資訊化、智慧化融合發展演變,空中戰場在面臨環境復雜性、響應即時性的基礎上,進一步呈現出賽局強對抗、資訊不完整、高度不確定等特征。在近期幾場局部戰爭中,沖突一方或多方對無人力量的規模大量運用,以及無人裝備展現出的戰場顛覆性潛力,一定程度上加速了空中主戰航空裝備無人化的趨勢。

空戰裝備和空戰樣式的 智慧化趨勢

隨著人工智慧、深度學習、雲端運算、大數據等技術的不斷賦能,航空武器裝備在機械化、資訊化的基礎上呈現出越來越多的智慧化特征,戰鬥力生成模式三化融合的趨勢日漸清晰。世界主要航空強國不斷加大對人工智慧技術在航空裝備以及空戰能力生成中的投入,透過智慧化、網路化的資訊科技裝備,賦能航空裝備,使其在戰場態勢感知、辨識判斷跟蹤、指揮控制決策以及自主精確行動等空戰全流程能力上出現躍升。空中作戰的預警時間提前、決策時間縮短、作戰行動精準快速,提升了OODA的流程效能,從而使得空戰體系性更強,節奏更快。

在戰場態勢感知方面,深度學習演算法、大資料探勘、專家系統、神經網路系統等感知數據的資訊處理技術賦能,可改變機械化、資訊化時代簡單的數位對映模式,從而獲得更全面、更適用的戰場態勢資訊。

在辨識判斷跟蹤方面,針對體系化對抗與空戰場電磁環境的異常復雜性,人工智慧與資料探勘技術可以將態勢資訊快速轉化為決策和行動支撐依據,快速自主辨識高價值、高威脅目標,並實作多目標、抗幹擾自主辨識判斷和跟蹤。

在輔助指揮控制決策方面,專家系統、遺傳演算法、神經網路技術等使得航空主戰裝備具有一定的自我學習、推理和決策的能力,智慧輔助決策和即時指揮控制能力的提升,同時也可一定程度上降低人的主觀情緒、戰鬥狀態、實戰經驗等因素的影響。

智慧輔助決策和即時指揮控制能力提升

在自主協同行動方面,智慧化射控系統和精確制導武器系統使得作戰平台攻防更加精準,互聯互通互操作能力的增強,也使得智慧平台基礎上編隊作戰、體系對抗戰術更加靈活,作戰效能倍增。美國防高等研究計劃署的人工智慧近距空中格鬥計畫、Alpha自主空戰系統以及美空軍的天空博格人計畫,是空戰智慧化趨勢的主要代表。

雖然智慧空戰領域的研究取得了諸多進展,但仍有很多技術難題需要攻克。在面對高動態、強即時、不確定、非完美的復雜空戰環境時,傳統的基於規則的專家系統已經無法滿足作戰需求。而新興的機器學習類方法雖然在能力湧現、自演進、自學習等方面具有優勢,但面對實際的工程落地,仍需突破諸如智慧空戰的不確定性、可解釋性、安全性和可遷移性等瓶頸。人工智慧在空戰場的深刻套用將顛覆傳統空戰形態,改變空中作戰樣式,空戰將由以往的資訊、火力對抗,朝著三化融合和智慧對抗方向發展。未來空戰將以具備自主能力的智慧武器平台為主、以智慧化指揮控制系統為依托,呈現出基於自主智慧化作戰模式,從而帶來主戰裝備、戰場環境、作戰樣式、制勝規律、作戰規則等方面的深刻變革,進而帶來空戰復雜性的進一步演化。

無人化裝備的空戰運用及表現

隨著人工智慧、資訊通訊技術等的不斷發展,無人化裝備數量和規模在航空裝備中的比例迅速增加,無人化裝備的作戰運用理論和實踐樣式日趨成熟,無人機已經成為現代空中戰場的重要武器平台,正在從偵察監視、網路通訊等支援保障角色向察打一體、精確擊殺、群智攻擊、非對稱毀傷等戰場主角轉變。

美軍在「持久自由行動」中透過捕食者無人機發現「基地組織」骨幹成員阿提夫車隊,並在持續跟蹤和辨識確認過程中,引導F-15戰鬥機飛至指定位置待命,最終3架F-15E戰鬥機和2架捕食者無人機共發射3枚GUB-15雷射制導炸彈和2枚海爾法飛彈,實作了對阿提夫車隊的精確擊殺,體現了有人-無人的有效協同和優勢互補。

無人機經濟消耗小、人員傷亡少、

可探測性低等優勢,使得無人機群智攻擊、

非對稱毀傷等方面潛力巨大

無人機經濟消耗小、人員傷亡少、可探測性低等優勢,使得無人機在群智攻擊、非對稱毀傷等方面潛力巨大。據媒體報道,美海軍曾使用8架小型無人機組成的蜂群對海上宙斯盾系統進行模擬集群攻擊和飽和式突防,結果顯示至少會有1架成功突防,如果使用10架,則最少會有3架成功突防。蜂群式群智攻擊戰術可大幅提升突防作戰效能。此外,美軍在忠誠僚機的計畫驗證過程中,有人/無人隱身戰機的集群協同對抗預警機引導的有人戰機取得了0:8的空戰戰損比。2019年,胡塞武裝使用十數架低成本無人機成功穿透沙烏地由美國愛國者、薩德系統和德國天空衛士系統等構成的高密度防空體系,襲擊了沙烏地阿美石油的煉油廠和油田,致使沙烏地石油產量減少近一半,實作了較高的非對稱作戰打擊效果。

無人作戰飛機和武器的規模放量使用也是資訊化、智慧化技術不斷套用的結果,無人自主空戰、隱身無人穿透、無人集群突防、有人無人協同作戰等作戰概念、作戰理論的提出和戰場實踐,疊加資訊化、智慧化技術對OODA流程的賦能和空戰體系的重塑,進一步加劇了未來空戰在強對抗、不確定、體系異構等方面的復雜性。

裝備技術發展趨勢下的 空戰復雜性

人工智慧技術的發展帶來了空戰的高度不確定性。從歷史發展角度來看,人工智慧不斷套用於空中主戰平台及指揮控制領域並取得飛速發展,導致空戰不可避免地朝著智慧空戰、無人空戰演變。但同時也要看到,人工智慧技術在實際工程落地方面仍存在可解釋性、安全性、可遷移性等方面的技術難題,特別是隨著大數據、深度學習技術能力的不斷增強,其中間特征組合和推力規則的「黑盒」特征,可能導致其得出的決策結果和行動控制出現不可控、不可信甚至災難性的輸出結果。其基於自身學習結果輸出的最優解不一定是正確解,進而帶來顛覆性倫理道德問題。這也是人工智慧技術軍事領域套用必須面對的重要課題。

戰鬥力生成模式三化融合趨勢所帶來的資訊不完整。未來空戰由龐大機械化、資訊化裝備所構成的作戰體系支撐,由於深度學習處於弱智慧狀態,受到數據、經驗、規則、知識制約,而智慧化、無人化趨勢下空戰對抗涉及要素多、涵蓋廣、響應快,在實際訓練中,很難將戰場所有場景數據和作戰要素真實還原到電腦中。電腦進行空戰訓練時無法得到完整的訓練資訊,始終處在不完整的戰場環境中。另外,戰場的復雜性帶來決策的復雜性,智慧化空戰的自主平台進行自我決策時,其決策能否有效地處理分析傳感器的數據,並輸出較為合理準確、不違反作戰規則、科學與藝術統一、可解釋性、可復制性的決策指令,也有待進一步解決。

智慧化混合戰爭時代所帶來的賽局全方位、強對抗。智慧化混合戰爭中,作戰邊界趨於模糊,涵蓋軍事和社會空間全範圍,影響更加深遠。同時,戰場和戰線更加模糊,戰爭雙方對認知空間的奪取更加激烈。傳統意義的空戰是航空兵使用航空武器進行空中對抗,智慧化戰爭時代的空戰則以具備自主決策能力的智慧化、無人化平台為主進行空中對抗。這種具備自主決策能力的平台一旦突破技術瓶頸,透過不斷強化學習,將遠遠超過人類現有認知,成為空戰中難以戰勝和充滿不確定性的智慧體,進而帶來空戰規則、作戰目標、制勝規律、體系構建等方面的復雜性。

結 語

百年變局之下,智慧化混合戰爭已經顯露端倪,要敏銳窺探到三化融合戰鬥力生成模式,以及新軍事科技革命所帶來的空戰發展趨勢和復雜性。應隨著時代發展、技術進步及時轉變觀念,以理論創新牽引裝備建設發展,以技術突破和落地推動作戰概念設計和戰術戰法創新,透過理論與實踐的相互驅動,把握空戰的復雜性趨勢,順勢而為,應勢而變,在空中戰場奪取更多優勢,把握空中戰場主動權。

免責聲明: 本文轉自軍事文摘,原作者李飛、李前坤。文章內容系原作者個人觀點,本公眾號編譯/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 丨李飛、李前坤

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