物聯網技術在軍事智能化指揮和訓練領域的應用探析

摘 要：隨著物聯網技術的廣泛應用和成本的不斷降低，在軍事智能化指揮和訓練領域將更加全面地應用物聯網技術。文章主要從戰場感知、目標跟蹤定位、態勢評估、戰場指揮系統四個領域對應用物聯網技術進行了詳細闡述，這對于全面認知物聯網技術在軍事領域的應用具有積極的指導意義。

關鍵詞：物聯網技術；軍事智能化指揮；訓練領域

當前，美國等西方國家對物聯網做了大量的研究，物聯網技術涉及軍事訓練與指揮、后勤保障、故障診斷等應用領域，關系到識別與感知技術、智能處理、通信等技術。文章主要從指揮和訓練領域出發，系統分析物聯網技術在軍事領域的應用。

1 戰場感知

戰場感知是指揮員對戰場空間內對敵我雙方兵力部署、武器裝備、戰場環境的動態掌握。權衡戰場感知的三個因素主要是信息獲取、精確信息控制、一致性戰場空間的認知。信息獲取主要指的是全面、綜合、準確地獲取敵我雙方狀態、意圖等信息要素；精確信息控制指依托網絡控制和集成指揮、計算、情報、通信、監視與偵查各種資源控制能力；一致性戰場感知指指揮員對敵我和環境理解的水平和速度，保持自身與己方部隊對戰場態勢理解的一致性能力。基于此，戰場感知除了傳統的偵查、監視外，還包括對各種數據的管理和控制。

當前，智能傳感器作為一門現代綜合技術，是一種配備微型處理器，具有信息檢測、信息處理、信息記憶、邏輯思維判斷的傳感器，它具有以下功能和優勢。一是自校零、自標定、自校正的功能。二是自動補償的。三是自動采集、處理數據。四是自動進行檢驗、自尋故障。五是雙向通信，標準化數字輸出。六是判斷和決策。

隨著靈巧傳感器網絡（SSW）在越戰中的廣泛應用，戰場傳感器網絡成為現代信息戰的靈魂。戰場傳感器實際上是在戰場中布置一定數目的傳感器以收集、傳輸信息，然后把這些信息發送至數據中心，建立信息平臺，進行信息融合以實現戰場信息全景圖。當指揮員提出需求時可隨時提供訪問機制，建立快速訪問的信息通道。同時SSW作為一個軍事工具可向指揮員提供一個動態更新的數據庫，并及時向相關作戰人員提供實時戰場信息，包括地面車輛、無人駕駛飛機、遙感地圖、多重頻譜圖形等信息。這些信息由于存儲格式各異，需根據制定相應標準和規范傳感器內容，并通過相關技術實現信息的有效整合，達到感知戰場實時信息的目的，實現指揮員統攬全局的作用。

2 目標跟蹤與定位

目標的跟蹤與定位從本質上來說是對目標狀態的實時跟蹤問題。根據從傳感器上獲取目標測量數據，選擇合適的算法對目標進行定位并輔助指揮員理解戰場態勢，但必須說明的是軍事指揮領域目標定位、跟蹤必須精確可靠。

當前基于GPS的目標跟蹤與定位發揮了重要作用，它可全天候、連續、實時、高精度地提供位置、速度以及時間等信息，因此利用GPS定位數據可以實現對運動目標的跟蹤。以海上艦船為例，利用GPS的目標和定位可分為以下幾個步驟：一是建立目標模型。GPS動態測量載體的位置，并結合一定的手段獲得海上艦船的目標機動狀態參數，采用一定的模型算法獲得目標的相對位置，然后將數據轉發給地面監控站；二是地面跟蹤系統架構。由于導航信號易遭受高大建筑物的干擾，在實際應用中，通常是將GSM和GPS相結合，根據GSM數字蜂窩通信網的高速率數據通信、系統容量大、標準化程度高等特點，提高了GPS系統的可靠性和實時性，使系統具有較大的容量；三是電子地圖顯示系統，為了便于指揮員現場分析和規劃航線，以擁有的所屬區域電子地圖為藍本，建立實用的電子地圖顯示系統。系統根據GPS實時解算當前距離出發點的距離和方位，然后將地理坐標轉換到電子地圖上，并通過顯示裝置繪制和顯示艦船的航跡，從而達到指揮員對艦船監控的目的。此外，電子地圖顯示系統還具備軌跡回放的功能，這便于指揮員在智能化領域的指揮和訓練。四是數字羅盤指示系統。系統將實時接收艦船當前的GPS位置信息，實時解算艦船和相對點之間的角度，同時在屏幕上實時刷新羅盤指針的位置和角度值，船上指揮人員可參考該方向及時調整航向，便于按照計劃開展各項訓練。

3 戰場態勢評估

戰場態勢是指戰場中各方兵力分布及戰場環境的當前狀態和發展趨勢。不同的戰場態勢包括不同的態勢要素，因此態勢要素不確定的發展變化是戰場態勢評估的主要內容。戰場態勢評估主要是根據目標實時數據與有關情況，對戰場上的狀態和形式進行的評價與估計。其評價的結果經過指揮人員分析、判斷、決策后，為下一步的指揮決策提供依據。因此戰場態勢評估是指揮人員掌握戰場環境、認識戰場形式的重要技術手段。

當前戰場態勢評估主要分為以下幾個步驟：一是戰場態勢的信息感知。從本質上來說就是利用各型傳感器，對目標可能發出的無線電波、雷達波、氣味、音響造成的信息進行探測，同時對戰場數據進行有效管理，以獲取戰場態勢評估要素所需求的最優質，并獲得對傳感器數據的有效融合，實現高效的態勢評估。二是敵情的偵查和監視。伊拉克戰爭中，美軍利用其信息優勢，采取空中、地面多種偵查手段綜合運用，實現了實時高效的偵查與監視，不僅構建了空間、高空偵查監視網，實施全程監控，如各種空中偵查飛機配合使用，其作戰任務涵蓋了高中低各領域，還構建了信息采集網絡。通過前線的傳感器、太空衛星群實時地將各種情報數據傳輸給情報處理中心，經過融合后將這些情報信息和圖像畫面實時地顯示在指揮中心顯示屏上，從而實現戰場的信息共享。

4 集約的戰場指揮系統

實現集約的戰場指揮的關鍵是一個具有覆蓋全部戰場空間，能夠實現指揮信息實時共享、實時傳遞數據的網絡，該網絡使作戰指揮各要素融為一體，從而實現集約的戰場指揮。因此，集約的戰場指揮系統，主要是指揮實體為了達到對作戰單元在多維戰場的偵查、打擊、支援和保障所進行的一些列指揮和控制的目的，在戰場構建對全戰場信息實時獲取、互通和共享功能的集約性質的戰場指揮系統。

借助職能傳感器和物聯網技術，可以更好地實現與現有基礎設施的有機融合，擴展軍事網絡的應用性，推動戰場有關的通信、偵查、控制、機動、火力的綜合集成，將各型裝備與平臺聯為一體的網絡系統，從而拓展指揮員獲取信息的速度和質量，實時獲取所需情報，準確研判戰場態勢，做出科學決策，并可通過集約的戰場指揮系統將指令傳遞給各作戰單元，使軍事指揮更加靈活和高效。

美軍在伊拉克戰場中，依托高度發達的集約戰場指揮系統C4ISR將偵查、監視、決策和指揮控制融為一體，實現了偵查→判斷→決策→指揮控制的高效融合，實現了發現即摧毀的目標，將打擊過程近乎實時化。美軍各型參戰飛機都安裝了圖像系統并和目標數據庫進行比對，實時接收與修正數據，在特種作戰人員裝備中使用了“漫步者”軟件，從而使美軍從衛星、偵察機和其他手段獲取的信息實時地傳遞到各部隊。每一飛行員可隨時了解到戰場變化，對打擊目標進行隨時的修訂和更新。

參考文獻

[1]于輝.物聯網軍事應用[M].北京：電子工業出版社，2012.

[2]徐勇軍.物聯網技術[M].北京：電子工業出版社，2012.