科技裝備對戰爭形態的影響是一種不以人的主觀意誌為轉移的客觀規律。當前,以人工智能、大數據、無人操控、新能源為代表的高新技術群體迸發並廣泛運用於軍事,強制推動戰爭形態向智能化無人化混合化加速演進,展示出空前的變革性與顛覆性。深刻認識這場變革可能帶來的嚴峻挑戰,深入研究智能無人裝備作戰運用方式,科學把握智能無人裝備發展趨勢,對於抓住機遇、創新科技,贏得未來戰爭的主動權具有極其重要的意義。
智能化無人裝備的發展現狀
目前,世界各國普遍重視智能無人技術裝備發展,把其作為軍事革命競爭的主軸主線,力圖與對手形成「高智」對「低智」的軍事代差,謀取和保持軍事戰略優勢。但是,從近幾場沖突來看,智能無人裝備形態相對單一、技術比較初級,作用發揮處在「+智能」這一初級階段,距智能化態勢感知、資訊通聯、決策控制、資訊對抗、打擊評估等要求還有不小差距。
技術進一步革新,但瓶頸仍未攻克。 近年來,隨著科技的迅速發展,以傳感定位、自主導航、智能決策、輔助控制等為代表的智能化技術都取得了重大突破。其中,人工智能技術廣泛被套用於態勢感知、分析決策和輔助控制模組,使裝備初步具備自主學習和適應環境變化的能力。邊緣計算與雲平台技術將計算和儲存能力從固定伺服器轉移到裝備本身或網絡雲端,大幅提高數據處理套用效率,滿足了戰時處理海量數據和即時反饋的需求。自主控制與協同作戰技術引入各型平台,實作了無人裝備自主規劃、障礙規避、行動協同等功能。新型材料與能源技術的套用大幅提升了裝備的抗毀、續航和適應力能。但由於當前科技水平糊制作工藝的限制,在人工智能、大數據套用、腦機融合、多域互聯等領域仍存在難以突破的技術瓶頸,使其在軍事領域的作用發揮還比較有限。
俄軍天王星戰鬥多功能機器人系統
種類進一步多樣,但體系尚未形成。 當前,軍用智能化無人裝備的種類發展更趨多樣,覆蓋了空中、地面、水面和水下,以及偵察、分析、指揮、控制、打擊等多個領域。其中,無人作戰平台如無人飛行器、無人地面車輛、無人艦船、無人潛水器、機器人等,初步具備執行偵察、打擊、巡邏、運輸、搜尋等任務,具有良好的復雜環境適應,以及低人員傷亡率。無人偵監器材如邊境無人偵監站等,可大幅拓展態勢感知觸角,延伸感知範圍,提升偵察預警能力。無人通聯器材如美國「星鏈」系統等,可在全球範圍內提供高速、穩定且成本低廉的通訊網絡服務。但目前智能化無人裝備多以單系統、單平台樣式投入使用,因技術機理不同、標準規則不一等原因,還未實作體系支撐、整體運用、鏈路閉合,難以滿足資訊化、智能化條件下的聯合作戰行動支撐保障需求。
智能進一步提升,但制約仍然存在。 近年來,各國在態勢感知、大數據處理、目標辨識與跟蹤、路徑規劃和障礙規避等技術領域取得了明顯進步,智能化無人裝備自主性、智能性、適應力進一步提升。其中,感知能力透過傳感器和多模態數據融合技術,已經能夠實作全方位感知周圍環境,包括目標檢測、障礙物辨識、氣象狀況等。數據處理與分析能力透過高效的演算法和數據處理技術,已經可以對大量的傳感器數據進行即時處理和分析,從中提取關鍵資訊以支持決策。目標辨識與跟蹤能力利用影像處理、模式辨識和深度學習等技術,初步實作了對海量目標的自動辨識和跟蹤。但智能化無人裝備因其技術機理原因,對網絡資訊系統支撐要求比較高,在戰時高強度復雜電磁環境條件下運用難度大。此外,人類對人工智能技術的探索還處於初級階段,其可能帶來的「人工智能危機」以及大量倫理道德問題,制約了其作用發揮。
套用進一步廣泛,但標準還未統一。 隨著現代戰爭軍事需求的增加和技術的成熟,軍用智能化無人裝備的研發、生產和運用的規模逐漸擴大。軍事領域,許多國家將智能化無人裝備列為國防現代化建設的重要方向之一,投入大量資金用於研發、生產和套用,提升其戰場效能和作戰能力。民用領域,如物流配送、農業植保、城市交通等。雖然智能化無人裝備運用呈指數級增加,但目前,對以人工智能、大數據技術為代表的智能化領域還缺乏頂層設計,沒有與之配套適用的框架、結構、數據、安全和套用標準體系,以及相關法規的制約,未來可能引發眾多分歧和爭議。
智能化無人裝備的運用樣式
智能化無人裝備在軍事上的廣泛投入使用,推動作戰制勝機理發生了重大變化,智能力、運算力、資訊力成為決定戰爭勝負的首要因素,控制取代摧毀成為了征服對手的首選途徑。
「集群式」作戰 即透過將成本、功能都遠低於高質素武器系統的分布式單個無人作戰單元,融合為一個集群體系,進而衍生出能力更強、範圍更廣的作戰效能,以合力破敵克敵,實作「1+1>2」的效果。無人作戰單元透過配備傳感器、定位器材、處理器等完備的硬件,預設相應運行程式規則,並在戰前進行大量自主學習訓練,確保能依集群需要快速協同反應,形成「集群式」作戰體系制勝。典型代表為美國「星鏈」通訊系統和「蜂群式」無人機作戰系統等。
智能化無人作戰
「自主式」決策 即對現有指揮資訊系統進行改造,加裝數據處理和分析研判功能模組,依托智能資訊系統支撐,在感知階段根據獲取的各類數據,從數據庫中匹配對比判斷出目標資訊,結合戰場態勢、敵我力量對比等數據,形成輔助意見建議,並自主展開和控制行動,高效精準完成感知、判斷、決策、行動、評估閉合回路,形成作戰勝勢。典型代表如美軍F-35戰機飛控電腦系統,可依據當前敵情態勢進行自主分析決策,為飛行員提供武器彈藥選擇和攻擊方式輔助建議。
「體系式」毀癱 即在智能化資訊處理系統支撐下,分析尋找敵體系關鍵節點和弱點,綜合運用傳統火力和網絡、電磁、激光等新型殺傷手段,精準削弱、殺傷敵作戰體系主要支撐目標、核心功能,使其體系處於降效、混亂狀態,奪取綜合控制權,癱瘓敵各類作戰體系。典型代表為美軍「舒特」網電攻擊手段,透過電子攻擊將網絡攻擊程式碼「註入」目標系統,實作了網絡戰和電子戰的一體復合運用。
「演算法式」對 抗 即利用在演算法、算力、數據基礎等要素層面的優勢,構建「快敵一步、高敵一籌」的數據分析系統,加快作戰全程中的分析決策過程,更快完成「OODA」回路,從而掌握戰場資訊優勢、時間優勢以及決策和行動主動權。典型代表為美國防部領導的「演算法戰跨職能系統」,透過開發影像辨識演算法,分析海量影片數據,從中提煉出有效的情報輔助決策。
智能化無人裝備的發展趨勢
態勢感知全維全時 一是全域協同化。即由單裝感知向集群化感知簇發展,以「傳感器為主」的感知系統逐步向「體系化對抗」感知系統過渡。各平台、傳感器、武器系統將以作戰雲節點為基礎,以網絡化、雲協同為核心,實作陸、海、空、天、電、網態勢的即時、多維和全時掌握。二是載體泛在化。尺寸層面,將向極大化、極小化兩極發展;類別層面,無人智能雷達、共形仿生雷達將成為戰場主力,生物有望成為新型的雷達載體;數量層面,探測節點的構成單元數目將成指數上升,構建萬物互聯、全維感知的泛在式、雲協同探測體系。三是功能柔性化。多功能綜合射頻系統是重要發展趨勢,具有單元功能、模組選擇、平台組網的高度靈活性,實作按需探測感知、模式快速切換,真正實作「探—幹—偵—通」高度一體化。四是敏捷智慧化。大數據和深度學習等技術有望解決認知瓶頸,實作環境自適應、處理自判斷;量子計算和量子儲存等技術將助力數據處理完成決策快速化、精準化和自主化,實作探測即辨識;具備資源自控、抗毀重組、自主維護等功能,極大提升戰場生存力和應變能力。
美軍測試無人作戰系統
資訊通聯精準高效 一是互聯泛在化。全球穩定覆蓋與大容量資訊傳輸能力持續提高,解決大地域範圍內運動通訊和諸軍兵種協同通訊,保障戰役、戰術指揮、情報傳遞等中遠端通訊要求,滿足應急機動部隊、邊海防部隊、遠端飛機、遠海艦艇和特種部隊動中通訊的要求。二是入網智能化。網絡架構和技術體制持續最佳化,實作網絡柔性重組和自主重構,支持構建機固一體的網絡,為各類資訊系統提供可信、可控、高效能統一承載平台,資源按需動態擴充套件、智能管控、智能無縫隨機接入和端到端保障能力將不斷提高,滿足一體化聯合作戰對資訊突發性、要素機動性的發展需求。三是手段精尖化。空間激光通訊、量子通訊、第五代行動通訊系統等尖端通訊技術將日漸成熟,為軍事通訊提供傳輸速率快、傳輸延時低、傳輸容量大、安全穩定性強,實作圖片、影片監控、虛擬現實等業務的有效傳輸,實作傳感器、指揮控制機構與武器平台的緊密鉸鏈,使整個通訊網絡變為可提供即時戰場情報資訊、進行即時交換數據資訊的多媒體網絡,形成未來戰場所需的無縫的通訊體系。
指揮控制智能自主 一是向「隨插即用」型方向發展。隨著資訊采集、寬頻傳輸、智能處理、網絡協定等技術發展,戰場資訊的自動采集、寬頻傳輸、自主決策將逐步實作,戰場資訊在所有作戰力量之間實作高度共享,指揮控制向著「隨插即用」型方向發展。只需透過網絡協定和密碼將各種便攜式器材隨時隨地「插入」即可使用,滿足應對復雜多變戰場的快速反應能力和即時指揮的要求。二是指控一體化。依托網絡資訊系統支撐,使各個作戰要素之間實作無縫連結,形成高效、統一的整體,即時共享「三情」資訊,指揮控制與武器裝備的火力控制形成一體化,從而滿足智能化和個人化作戰需求。三是人機一體化。隨著語音辨識、影像辨識、語意分析、腦機科學等技術發展,人機互動的方式越來越多,尤其是眼睛虹膜、掌紋、步態、唇讀、人臉、DNA等基於人類特征的互動方式進行多種融合,人與裝備的一體化程度越來越高,甚至實作把人的大腦意念直接植入武器裝備平台。
網電對抗一體多元 一是網電對抗裝備「多功能一體化」。即把態勢偵察、雷達幹擾、通訊幹擾、光電幹擾等模組整合一體,根據敵方目標類別和作戰需求,自主決策、靈活運用,彌補單一傳感器、作戰平台效能單一、條件受限的缺陷。二是網絡偵察攻擊向網電一體、軟硬結合、跨網滲透方向發展。隨著頻譜特征收集分析、無線網絡溯源定位等技術的發展,網絡戰與電子戰的有機整合和套用將不斷加快,網電一體成為大勢所趨。網絡攻擊的破壞機理從癱瘓資訊系統向損壞網絡硬件基礎設施拓展,攻擊技術突防由單一網域向跨網滲透方向發展,大幅提升網絡攻擊的破壞力。三是擬態防禦成為網絡空間主動防禦的普適性方法。借鑒生物學中的擬態現象,以隱匿目標物件的某些行為和特征為目標,采用動態異構冗余思想,融合多種主動防禦要素,改變目標系統的相似性、單一性、靜態性、確定性,增強目標系統服務功能的柔韌性或彈性,解決網絡空間不同領域相關套用層次上的基於未知漏洞、後門或病毒木馬等的不確定性威脅。
無人機蜂群作戰系統示意圖
平台效能縱深拓展 一是向超長時、全環境發展。高端無人作戰裝備將繼續朝著替代有人系統擔負高風險任務和拓展人的能力方向發展,能夠適應各種復雜環境,能超長時在全天候、全譜電磁、全譜地理環境實施作戰,減少人員傷亡,彌補人的不足。二是向自主攻擊轉型。無人作戰裝備將從偵察向察打一體轉型,具有發射後不管、自主尋蹤、自動回收等特點,可以獨立地完成作戰任務,特別是自殺式攻擊。無人機、無人巡邏車、無人潛水器等,都將具備自主行動和自殺式攻擊能力。三是向通用化、模組化、可變載荷發展。無人作戰裝備的硬件和軟件將逐步通用化、模組化,透過搭載不同的載荷實作不同的功能需求,大幅提高無人作戰裝備的使用效率。比如,無人機搭載大功率微波武器,即可成為強大的攻擊性武器,適用於打擊防空系統等各類高價值目標;無人機搭載通訊器材,即可成為移動的分布式組網的通訊節點,為戰爭提供動態組網的傳輸網絡。
烏克蘭危機、巴以沖突中,智能無人技術廣泛運用、大放異彩,展示了「非對稱制衡」對抗優勢,呈現出智能化戰爭的初級形態。我們需要深刻認識智能化變革對未來戰爭的顛覆性影響,把握智能無人技術發展前沿,創新發展技術裝備和軍事理論,把握未來戰爭的主動權。
免責聲明: 本文轉自軍事文摘,原作者賀璐、李寶玲。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 丨賀璐、李寶玲
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