物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事智能化指揮和訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用探析

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和成本的不斷降低，在軍事智能化指揮和訓(xùn)練領(lǐng)域?qū)⒏尤娴貞?yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。文章主要從戰(zhàn)場(chǎng)感知、目標(biāo)跟蹤定位、態(tài)勢(shì)評(píng)估、戰(zhàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)四個(gè)領(lǐng)域?qū)?yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，這對(duì)于全面認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用具有積極的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；軍事智能化指揮；訓(xùn)練領(lǐng)域

當(dāng)前，美國(guó)等西方國(guó)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了大量的研究，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及軍事訓(xùn)練與指揮、后勤保障、故障診斷等應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)系到識(shí)別與感知技術(shù)、智能處理、通信等技術(shù)。文章主要從指揮和訓(xùn)練領(lǐng)域出發(fā)，系統(tǒng)分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 戰(zhàn)場(chǎng)感知

戰(zhàn)場(chǎng)感知是指揮員對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)空間內(nèi)對(duì)敵我雙方兵力部署、武器裝備、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)掌握。權(quán)衡戰(zhàn)場(chǎng)感知的三個(gè)因素主要是信息獲取、精確信息控制、一致性戰(zhàn)場(chǎng)空間的認(rèn)知。信息獲取主要指的是全面、綜合、準(zhǔn)確地獲取敵我雙方狀態(tài)、意圖等信息要素；精確信息控制指依托網(wǎng)絡(luò)控制和集成指揮、計(jì)算、情報(bào)、通信、監(jiān)視與偵查各種資源控制能力；一致性戰(zhàn)場(chǎng)感知指指揮員對(duì)敵我和環(huán)境理解的水平和速度，保持自身與己方部隊(duì)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)理解的一致性能力。基于此，戰(zhàn)場(chǎng)感知除了傳統(tǒng)的偵查、監(jiān)視外，還包括對(duì)各種數(shù)據(jù)的管理和控制。

當(dāng)前，智能傳感器作為一門(mén)現(xiàn)代綜合技術(shù)，是一種配備微型處理器，具有信息檢測(cè)、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(yōu)勢(shì)。一是自校零、自標(biāo)定、自校正的功能。二是自動(dòng)補(bǔ)償?shù)摹Ｈ亲詣?dòng)采集、處理數(shù)據(jù)。四是自動(dòng)進(jìn)行檢驗(yàn)、自尋故障。五是雙向通信，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字輸出。六是判斷和決策。

隨著靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)（SSW）在越戰(zhàn)中的廣泛應(yīng)用，戰(zhàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代信息戰(zhàn)的靈魂。戰(zhàn)場(chǎng)傳感器實(shí)際上是在戰(zhàn)場(chǎng)中布置一定數(shù)目的傳感器以收集、傳輸信息，然后把這些信息發(fā)送至數(shù)據(jù)中心，建立信息平臺(tái)，進(jìn)行信息融合以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)信息全景圖。當(dāng)指揮員提出需求時(shí)可隨時(shí)提供訪問(wèn)機(jī)制，建立快速訪問(wèn)的信息通道。同時(shí)SSW作為一個(gè)軍事工具可向指揮員提供一個(gè)動(dòng)態(tài)更新的數(shù)據(jù)庫(kù)，并及時(shí)向相關(guān)作戰(zhàn)人員提供實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)信息，包括地面車(chē)輛、無(wú)人駕駛飛機(jī)、遙感地圖、多重頻譜圖形等信息。這些信息由于存儲(chǔ)格式各異，需根據(jù)制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范傳感器內(nèi)容，并通過(guò)相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的有效整合，達(dá)到感知戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息的目的，實(shí)現(xiàn)指揮員統(tǒng)攬全局的作用。

2 目標(biāo)跟蹤與定位

目標(biāo)的跟蹤與定位從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是對(duì)目標(biāo)狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤問(wèn)題。根據(jù)從傳感器上獲取目標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)，選擇合適的算法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位并輔助指揮員理解戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，但必須說(shuō)明的是軍事指揮領(lǐng)域目標(biāo)定位、跟蹤必須精確可靠。

當(dāng)前基于GPS的目標(biāo)跟蹤與定位發(fā)揮了重要作用，它可全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度地提供位置、速度以及時(shí)間等信息，因此利用GPS定位數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤。以海上艦船為例，利用GPS的目標(biāo)和定位可分為以下幾個(gè)步驟：一是建立目標(biāo)模型。GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量載體的位置，并結(jié)合一定的手段獲得海上艦船的目標(biāo)機(jī)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，采用一定的模型算法獲得目標(biāo)的相對(duì)位置，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給地面監(jiān)控站；二是地面跟蹤系統(tǒng)架構(gòu)。由于導(dǎo)航信號(hào)易遭受高大建筑物的干擾，在實(shí)際應(yīng)用中，通常是將GSM和GPS相結(jié)合，根據(jù)GSM數(shù)字蜂窩通信網(wǎng)的高速率數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)容量大、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，提高了GPS系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性，使系統(tǒng)具有較大的容量；三是電子地圖顯示系統(tǒng)，為了便于指揮員現(xiàn)場(chǎng)分析和規(guī)劃航線，以擁有的所屬區(qū)域電子地圖為藍(lán)本，建立實(shí)用的電子地圖顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)GPS實(shí)時(shí)解算當(dāng)前距離出發(fā)點(diǎn)的距離和方位，然后將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到電子地圖上，并通過(guò)顯示裝置繪制和顯示艦船的航跡，從而達(dá)到指揮員對(duì)艦船監(jiān)控的目的。此外，電子地圖顯示系統(tǒng)還具備軌跡回放的功能，這便于指揮員在智能化領(lǐng)域的指揮和訓(xùn)練。四是數(shù)字羅盤(pán)指示系統(tǒng)。系統(tǒng)將實(shí)時(shí)接收艦船當(dāng)前的GPS位置信息，實(shí)時(shí)解算艦船和相對(duì)點(diǎn)之間的角度，同時(shí)在屏幕上實(shí)時(shí)刷新羅盤(pán)指針的位置和角度值，船上指揮人員可參考該方向及時(shí)調(diào)整航向，便于按照計(jì)劃開(kāi)展各項(xiàng)訓(xùn)練。

3 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)是指戰(zhàn)場(chǎng)中各方兵力分布及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。不同的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)包括不同的態(tài)勢(shì)要素，因此態(tài)勢(shì)要素不確定的發(fā)展變化是戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估的主要內(nèi)容。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估主要是根據(jù)目標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與有關(guān)情況，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)上的狀態(tài)和形式進(jìn)行的評(píng)價(jià)與估計(jì)。其評(píng)價(jià)的結(jié)果經(jīng)過(guò)指揮人員分析、判斷、決策后，為下一步的指揮決策提供依據(jù)。因此戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估是指揮人員掌握戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、認(rèn)識(shí)戰(zhàn)場(chǎng)形式的重要技術(shù)手段。

當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估主要分為以下幾個(gè)步驟：一是戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的信息感知。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是利用各型傳感器，對(duì)目標(biāo)可能發(fā)出的無(wú)線電波、雷達(dá)波、氣味、音響造成的信息進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理，以獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估要素所需求的最優(yōu)質(zhì)，并獲得對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的有效融合，實(shí)現(xiàn)高效的態(tài)勢(shì)評(píng)估。二是敵情的偵查和監(jiān)視。伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍利用其信息優(yōu)勢(shì)，采取空中、地面多種偵查手段綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)高效的偵查與監(jiān)視，不僅構(gòu)建了空間、高空偵查監(jiān)視網(wǎng)，實(shí)施全程監(jiān)控，如各種空中偵查飛機(jī)配合使用，其作戰(zhàn)任務(wù)涵蓋了高中低各領(lǐng)域，還構(gòu)建了信息采集網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)前線的傳感器、太空衛(wèi)星群實(shí)時(shí)地將各種情報(bào)數(shù)據(jù)傳輸給情報(bào)處理中心，經(jīng)過(guò)融合后將這些情報(bào)信息和圖像畫(huà)面實(shí)時(shí)地顯示在指揮中心顯示屏上，從而實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)的信息共享。

4 集約的戰(zhàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)集約的戰(zhàn)場(chǎng)指揮的關(guān)鍵是一個(gè)具有覆蓋全部戰(zhàn)場(chǎng)空間，能夠?qū)崿F(xiàn)指揮信息實(shí)時(shí)共享、實(shí)時(shí)傳遞數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)使作戰(zhàn)指揮各要素融為一體，從而實(shí)現(xiàn)集約的戰(zhàn)場(chǎng)指揮。因此，集約的戰(zhàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)，主要是指揮實(shí)體為了達(dá)到對(duì)作戰(zhàn)單元在多維戰(zhàn)場(chǎng)的偵查、打擊、支援和保障所進(jìn)行的一些列指揮和控制的目的，在戰(zhàn)場(chǎng)構(gòu)建對(duì)全戰(zhàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)獲取、互通和共享功能的集約性質(zhì)的戰(zhàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)。

借助職能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更好地實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的有機(jī)融合，擴(kuò)展軍事網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用性，推動(dòng)戰(zhàn)場(chǎng)有關(guān)的通信、偵查、控制、機(jī)動(dòng)、火力的綜合集成，將各型裝備與平臺(tái)聯(lián)為一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而拓展指揮員獲取信息的速度和質(zhì)量，實(shí)時(shí)獲取所需情報(bào)，準(zhǔn)確研判戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，做出科學(xué)決策，并可通過(guò)集約的戰(zhàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)將指令傳遞給各作戰(zhàn)單元，使軍事指揮更加靈活和高效。

美軍在伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)中，依托高度發(fā)達(dá)的集約戰(zhàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)C4ISR將偵查、監(jiān)視、決策和指揮控制融為一體，實(shí)現(xiàn)了偵查→判斷→決策→指揮控制的高效融合，實(shí)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)即摧毀的目標(biāo)，將打擊過(guò)程近乎實(shí)時(shí)化。美軍各型參戰(zhàn)飛機(jī)都安裝了圖像系統(tǒng)并和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，實(shí)時(shí)接收與修正數(shù)據(jù)，在特種作戰(zhàn)人員裝備中使用了“漫步者”軟件，從而使美軍從衛(wèi)星、偵察機(jī)和其他手段獲取的信息實(shí)時(shí)地傳遞到各部隊(duì)。每一飛行員可隨時(shí)了解到戰(zhàn)場(chǎng)變化，對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行隨時(shí)的修訂和更新。

參考文獻(xiàn)

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