自主化

樊會濤 閆俊

摘要：圍繞不斷提高自主能力的發展需求，回顧了機載導彈70年來始終以滿足空中優勢作戰為目標，從尾后攻擊到全向攻擊、從近距格斗到中遠距攔射、從定軸發射到離軸發射、從適應簡單環境到復雜環境的發展主線，提出了機載導彈由精確制導技術、信息技術應用引發的兩次技術革命的觀點，展望了人工智能技術是引發機載導彈第三次技術革命的可能方向，系統論證了自主化和智能化的關系，論述了智能化的本質是為了實現自主化，詳細分析了人工智能在機載武器領域的發展應用前景以及可能面臨的“終結者難題”困境，最后提出了機載導彈自主化層級的定義，并對提高機載導彈自主能力的關鍵技術進行了展望。

關鍵詞：機載武器;空空導彈;自主化;智能化;發展方向

中圖分類號：TJ760;E927文獻標識碼：A文章編號：1673-5048（2019）01-0001-10[SQ0]

0引言

現代戰爭很大程度上是空中實力的較量，空中優勢是所有常規軍事行動的基礎和前提，制空權是決定戰爭勝負的重要因素，精確打擊是主要的作戰樣式，機載導彈是奪取制空權和實施精確打擊的關鍵武器裝備[1]。隨著機械化戰爭向信息化戰爭、智能化戰爭的轉變，戰爭形態和作戰方式發生著重大變化，機載導彈未來如何發展是一個值得深入思考的問題。本文回顧了機載導彈70年來自主化的發展主線，總結了機載導彈發展經歷過的兩次技術革命，分析了包括智能化在內的第三次技術革命的可能方向，探討了自主化和智能化的關系，給出了機載導彈自主化三個層級的定義，展望了機載導彈自主化第二個層級的關鍵技術方向。

1機載導彈的發展主線

回顧機載導彈70年四代發展歷程，可以看出其發展始終遵循一條主線：以滿足空中優勢作戰為目標，以提高作戰使用自主性、靈活性和易用性為方向，以適應性能不斷提高的目標、日益復雜的作戰環境和不斷改變的作戰模式為需求，拓展相應的新質能力，發展相應的關鍵技術，形成相應的高精裝備[2]。

飛行員總是需要一種比對手攻擊距離更遠、攻擊占位更寬松、攻擊范圍更廣，具有一定自主攻擊能力的機載導彈。

機載導彈的自主化能力不斷提高，導彈能夠支持并執行飛行員作戰意圖的能力不斷增強，人機之間的關系變得更為緊密和融洽，從人主機輔向人輔機主乃至人機智能融合方向發展。自主化的發展主要表現在以下四個方面。

1.1從尾后攻擊到全向攻擊

大多數時候，獲得有利的占位是空戰勝利的基礎和關鍵，這在近距格斗空戰時顯得尤為重要。從機炮時代開始，飛行員總是想方設法使己方構成尾后攻擊態勢，同時千方百計避免被對手咬尾。“咬尾攻擊”從空戰態勢和作戰心理上都是一種壓倒性的優勢，能夠在確保己方獲取攻擊機會的同時，使得對手難以有效反擊。然而占位攻擊對飛行員格斗技巧要求高，由于空戰對抗雙方均處于高速飛行與快速機動中，實戰中形成并長期保持有利占位是十分困難的。

因此，不斷降低空戰的占位要求是對機載導彈的一項重要能力需求，重點是實現以目標為中心的全向攻擊，也就是要求機載導彈能夠從目標的各個方向實施攻擊，即從尾后攻擊發展到全向攻擊。

AIM-9“響尾蛇”空空導彈系列是美國空空導彈家族中歷史最悠久、最重要的系列產品之一，從1953年至今發展出了四代產品近二十型武器裝備，其發展歷程充分體現了從尾后攻擊到全向攻擊的歷史發展主線。圖1展示了“響尾蛇”空空導彈系列攻擊包線的演進過程。精確制導技術和紅外探測器的發展進步起到了強烈的支撐作用，因此有“一代頭、一代彈”的形象說法。

第一代、第二代“響尾蛇”空空導彈的紅外導引頭只能探測到飛機發動機尾噴口和尾焰等強輻射源，不具備對目標的迎頭探測能力，因此只能從目標的尾后進行攻擊，可攻擊的角度范圍從早期的±15°狹小錐角范圍逐漸提高到第二代的±50°。第三代“響尾蛇”空空導彈開始能夠探測到飛機蒙皮的氣動加熱，近乎實現了對目標的全向探測和全向攻擊，但在目標的正迎頭和正側向依然存在能力不足。2002年完成研制的第四代“響尾蛇”AIM-9X首次真正意義上實現了對目標的全向攻擊，大大降低了對飛行員占位發射的要求，基本可做到“看見即發射”。

實現近距格斗的不占位攻擊能夠使飛行員更早、更多地獲取攻擊機會，在異常殘酷的空戰對抗中贏取最終勝利。

1.2從近距格斗到中遠距攔射

空戰是一項高危險、強對抗的活動，對每個飛行員而言都是“生死關鍵20秒”。在這電光火石的幾十秒，飛行員渴望的是在確保己方導彈可靠命中敵機的前提下能盡早脫離高危險的戰斗。“先敵發現、先敵發射、先敵命中、先敵脫離”是空戰制勝的“四先”準則，指導著機載導彈的發展和作戰使用。

為實現空戰“四先”，增程一直是機載導彈的重要發展方向。1965年以來的空戰數據統計表明機載導彈的常用交戰距離在不斷增加。實戰中，機載導彈的攻擊距離與載機態勢感知能力、敵我識別能力等緊密相關。

早期，載機態勢感知能力弱，空戰主要依靠目視攻擊。第一代機載導彈射程較近，一般不超過10km;第二代機載導彈射程有所增加，但仍不超過20km。這一時期的空戰主要是飛行員視距內格斗，被形象地稱為“空中拼刺刀”，飛行員的戰術素養很大程度上決定著空戰對決的勝負，飛行員渴望能從更遠的距離上攻擊敵機。

隨著技術的進步，第三代戰斗機的態勢感知能力、敵我識別能力等得到大幅提高，為視距外空戰提供了可能，同時機載導彈的低阻氣動外形設計、復合制導控制、高性能推進技術等快速發展，機載導彈發射距離不斷增大。圖2給出了四代空空導彈攻擊距離的提高情況，第三代中距空空導彈的典型最大迎頭發射距離為30～50km，第四代中距空空導彈進一步達到了60～80km，最新改進型甚至提高到了120km以上。

現代空戰中態勢感知成為決定空戰勝負的關鍵，信息技術成為支撐超視距空戰的基礎。在實現以目標為中心的全向攻擊后，第四代近距格斗導彈最新型重點擴展了中近距攻擊能力，如AIM-9XblockⅡ主要通過采用復合制導技術大幅提高了迎頭攻擊距離，使用模式也從傳統的發射前截獲向發射后截獲擴展。

1.3從定軸發射到離軸發射

空戰自由是空戰追求的重要目標。在瞬息萬變的戰場環境中，飛行員不僅要駕駛戰斗機搶占有利的攻擊位置，而且要隨時監控戰場形勢，通過各種機載設備發現、識別目標并把握攻擊時機。

定軸發射是機載導彈最初的截獲和發射方式，源于機炮空戰時代的舊思維和落后的使用模式。定軸發射要求發射導彈前需要長時間將飛機機頭穩定指向目標，因此攻擊時間窗口小、攻擊時機不易把握。定軸發射從實戰意義上講距“易用”要求差距很大。

飛行員更希望不需要頻繁調整機頭指向就能對目標發起攻擊，而且機載導彈在發射前穩定截獲目標后，能夠在較大角度范圍內實現自動跟蹤機動目標，這一實戰需求促使離軸發射技術逐漸發展和成熟。

離軸發射是以載機為中心來描述對目標的空間角度攻擊能力。圖3是典型1對1近距空戰場景，飛行員通過垂直機動在獲取有利占位過程中，由于四代空空導彈離軸發射能力和全向攻擊能力共同提升，可更早地獲得攻擊機會。站在飛行員的視角，早期空空導彈只能攻擊機頭正前方±10°～±20°內的目標，發展到第三代空空導彈可以攻擊機頭正前方±30°～±40°內的目標，到第四代空空導彈基本可以攻擊機頭正前方±80°～±90°內的目標，實現了前半球自主攻擊并開始具備越肩發射能力。未來的第五代空空導彈預計能夠實現以載機為中心的全向攻擊。

1.4從簡單環境到復雜環境

戰場環境適應性貫穿機載導彈發展過程。這是一個不斷適應目標性能提高和作戰環境變化的過程。機載導彈需要解決抗自然環境干擾和人工干擾問題。

自然環境對機載導彈影響較大，主要體現在太陽、云背景、地海背景和復雜氣候等方面。“飛向太陽”是擺脫早期紅外制導導彈的有效戰術，由于紅外體制自身的缺陷，紅外制導導彈目前仍不能做到全天候使用。早期雷達制導導彈不具有下視下射能力，從第三代開始才具有“全高度”作戰能力，地海雜波仍較大程度制約和影響著第四代雷達制導導彈攻擊低空/超低空目標性能的發揮。

機載雷達和機載導彈的發展催生了機載干擾技術的改進、升級、換代，機載干擾裝備發展的速度遠超過導彈發展的速度，使得空戰環境更加復雜惡劣。第一、二代機載導彈面臨的人工干擾環境相對簡單，從第三代機載導彈開始，抗干擾問題一躍成為機載導彈的主要挑戰。

為了解決紅外點源誘餌干擾問題，第四代近距格斗空空導彈采用了紅外成像體制，但隨之針對性地出現了面源紅外誘餌;為了對抗欺騙式自衛干擾，第四代中距空空導彈采用單脈沖雷達測角體制，但隨之出現了具備角度欺騙能力的拖曳式誘餌干擾，并繼續發展著伴飛誘餌、投擲式誘餌等。目前，角度欺騙仍是單脈沖雷達測角體制的夢魘。

美國幾十年的電子戰實戰經驗表明，沒有干擾不了的導彈，也沒有抗不了的干擾，沒有哪種對抗措施永遠有效！干擾和抗干擾作為“矛盾”的雙方會持續發展下去。

70年來，機載導彈的自主能力不斷提高。武器越來越好用易用，不斷地降低著人的負擔;導彈能力越來越強，能夠更好地適應多樣化作戰任務、復雜戰場環境和種類繁多的戰場威脅目標[3]。未來戰場，隨著人工智能、分布式傳感器、微系統等為代表的新技術快速發展，機載導彈會繼續向自主化水平不斷提高的方向發展。

2機載導彈的三次技術革命

戰爭領域的革命總是需要技術革命來牽引[4]。

機載導彈的四代發展歷史，實際上就是應用科學技術從人工向自動、從自動向智能、從智能向自主的發展過程。整體來看，機載武器的發展大致經歷了精確化、信息化兩次技術革命，正處于第三次技術革命的關鍵關口。

2.1第一次技術革命

第一次技術革命是精確制導技術在機載武器上的應用，解決了機載武器的精準攻擊問題。

精確制導技術開啟了機載武器自主化的序幕，催生著機載導彈的出現，為機載導彈自主化的發展插上了騰飛的翅膀。“要導彈不要機炮”，從此徹底改變了空戰的面貌[5]。

70年來，根據實戰需求空空導彈發展了紅外制導和雷達制導兩種精確制導體制。其中，紅外制導導彈走過了從單元到多元再到紅外成像的導引體制發展歷程，正在向多波段紅外成像發展;雷達制導導彈走過了從波束制導到半主動雷達再到主動雷達的導引體制發展歷程，正在應用相控陣雷達制導技術，將向多頻段主動雷達、共口徑雷達/紅外多模等技術方向發展。

圖4展示了從1960年以來典型作戰飛機的雷達散射面積（RCS）變化情況，從F-14戰斗機的10m2量級逐漸下降到F-22戰斗機的0.01m2，未來的隱身轟炸機B-21可能會更小。精確制導技術的不斷突破推動著機載導彈的更新換代，但依然面臨著目標隱身、目標自動識別與干擾對抗等長期難題。

2.2第二次技術革命

第二次技術革命是信息技術在機載武器上的應用，把機載導彈融入到了空戰體系中，解決了機載導彈“打遠”的關鍵問題。

機載導彈戰術數據鏈等信息技術的發展，系統解決了機載導彈遠距攻擊的制導信息來源問題。遠距攻擊敵機時，載機在導彈中制導過程中為其提供了實時更新的目標指示信息，化解了導彈動力射程遠和導彈末制導距離近之間的內在矛盾，促使第四代空空導彈武器系統發展出“慣導/數據鏈指令修正+精確末制導”的復合制導體制，為實現空戰“四先”提供了基礎和前提。

信息技術在機載武器上的應用，實現了導彈與載機的信息交互，從此導彈告別了“單打獨斗”的時代，成為空戰體系中的一個關鍵節點。信息優勢和火力優勢成為機載武器系統對抗能力中既相互促進、又相互制約的兩個關鍵要素，“信息+火力”的倍增效應日益凸顯[6]。

機彈戰術數據鏈走過了從單向數據鏈到雙向數據鏈的發展歷程。隨著武協鏈、機間鏈等新的通訊鏈路的發展和應用，正在從后向通訊到全向通訊、從本機制導到他機制導、從單機制導到多機協同制導乃至網絡化制導方向發展，信息獲取更加便捷高效，成為實現協同作戰、網絡化、分布式等的基礎和前提。

只有建立了戰場信息的實時快速交互，實現了武器到射手的無縫連接，才能不但“盡知用兵之利”還能“盡知用兵之害”。

2.3第三次技術革命

第三次技術革命目前有兩個可能的方向。

一個可能方向是人工智能技術在機載武器上的應用。該技術的應用將極大增強機載導彈的自主化能力。很多軍事專家認為，人工智能將是繼火藥和核武器后戰爭領域的第三次革命，必將深刻改變戰爭的面貌。美俄等國都把軍用人工智能視為“改變游戲規則”的顛覆性技術。近年來，以深度學習為代表的人工智能技術在圖像識別、語音處理、圍棋等領域取得了突破性進展。導彈智能化能夠為導彈自主決策、智能協同等提供有效解決方案，提高復雜戰場環境下的目標自動識別與干擾對抗能力。由于空戰高對抗、強博弈、高致命等特點，使得人工智能可能首先應用在空戰輔助訓練和輔助決策方面，而較晚應用在武器領域。需要研究如何利用人工智能優勢的同時，減輕人工智能可能帶來的不利影響。

另一個可能方向是以高超為代表的新型彈載動力方式的突破，也可能引發機載導彈的新一輪技術革命，將改變現有空戰攻防體系的游戲規則。

2.4三次技術革命的關系

盡管引發機載導彈第一次技術革命的精確制導技術和引發第二次技術革命的信息技術，在“準”和“遠”兩個方面已經取得了很多成效，促進了機載導彈自主化能力的大幅提高，但這兩次技術革命都還遠未完全完成，在各自的領域還有大量的、新的現實問題亟需解決。

機載武器的三次技術革命之間絕不是簡單的替代關系，是分別在三個不同的能力維度上發展進步。每一次技術革命都可以說是導彈自主化能力提升的倍增器，不同技術革命間的聯合應用、互促發展更將成為導彈自主化能力提升的指增器，相互之間是一種延伸、拓展的關系。

3自主化與智能化的關系

無人系統的發展本質上都是向著自主化方向發展，導彈作為一種無人系統也必然遵循這一規律。

機載導彈的自主化是指導彈系統在沒有人或較少人直接參與下，按照人的要求，經過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制等，實現對預期目標攻擊的過程[7]。

機載導彈的智能化是指應用AI技術發展導彈的智能感知、智能認知、智能交互、智能決策、智能控制、智能協同、智能執行、智能保障等能力。

3.1智能化本質上是為了實現自主化

不斷提高機載導彈的自主化水平是一項長期不變的發展需求。可以看到，無論是精確制導技術，還是信息技術，以及智能技術或是高超動力技術，都是提高機載導彈自主化的有效技術途徑。

如果把機載導彈看作是一個“人”，精確制導技術使導彈具有了一雙“慧眼”，信息技術則為人、機、彈之間構成的群落提供了溝通協調的機制和途徑，高超動力技術將會大幅提高導彈的速度和射程。這些技術途徑能夠顯著增強“導彈的體魄”。

從某種程度上講，機載導彈在出現那刻起就是具有一定智能的，要能夠在自然背景下，在較遠的距離探測截獲目標，能夠在人為干擾環境中較為精準地區分目標與干擾，并采取相應的對抗措施[8];要能夠在全空域實現對威脅目標的自適應攻擊，正確對應目標可能出現的不同作戰行為和多種機動方式。智能化本質上是為了實現自主化，將實現機載導彈的能力從倍增到指增的新質跨越。

然而，面對著日益復雜的戰場環境、種類繁多的威脅目標和多樣化的作戰任務，時代呼喚著機載導彈不斷提高自身的“智商”，以及提高從個體作戰到適應群體作戰的“情商”。

人工智能技術將是提升機載導彈“智商”的關鍵，將是提高機載導彈自主化的一個新的技術途徑。人工智能等技術的應用，能夠使機載導彈自主完成對戰場海量數據的采集、處理、分析、判斷，快速作出最恰當的反應。

人工智能與網絡化、分布式等技術相結合，將進一步構建出適應未來空戰的“物聯網+”，更有利于發揮戰場信息感知的能力優勢，將在機載導彈武器作戰效能提升的過程中扮演重要角色。自主化機載導彈將具備自主感知、自主決策、協同打擊等新質能力，顛覆未來空空、空面的作戰樣式[9]。

未來戰爭很大程度上將是武器裝備智能化之間的競爭與較量，需要以AI反制AI，必須作好攻防兩端的共同發展和兩手準備。

3.2人工智能在機載武器領域的發展

從1956年人工智能概念提出至今，人工智能系統不斷演化升級，大致經歷了基于規則的智能系統、基于經典機器學習的智能系統、基于深度學習的智能系統三個階段。目前，基于深度學習的智能系統是研究和發展的熱點。

人工智能應用從簡單到復雜、從初級到高級，可以分為弱人工智能、強人工智能、超人工智能3個等級。在航空裝備應用方面，目前基本處于弱人工智能的初級AI階段，正在向強人工智能的中級AI階段發展。

弱人工智能是初級AI階段，主要是在程序化+自動化基礎上實現簡單智能。這一階段，初級AI能夠從事簡單重復的勞動，開始取代人類一般性的行為，跨學科的綜合性創造還處于幼兒期，仍取代不了人類的思維和創意。智能制造將得到飛速發展，能提供標準化的制造業解決方案，通過發展工業智能機器人、無人工廠、智能物流、大數據等手段迎來工業4.0時代，會對作戰飛機、機載導彈等大規模制造與裝備帶來深遠影響。同時，非對抗性的無人智能駕駛、強調編隊的無人機群將迎來飛速發展期，快速形成裝備。

強人工智能是中級AI階段，基于深度學習的智能系統將在機載武器領域得到快速發展和較深層次應用。中級AI能夠從事跨學科的綜合性推理和判斷，在更廣泛的環境中應對更具挑戰性的任務。在作戰行動中，以人工智能為核心的自主系統有可能加快OODA各個環節的戰斗速度，帶來以下五個方面的挑戰與變化[10]：

一是智能態勢感知。采用人工智能的傳感器和處理器可幫助作戰人員更好地了解和掌握戰場信息，實現戰場態勢的實時處理與智能共享。為解決海量信息獲取與人工處理速度緩慢之間的既有矛盾，美國國防部已經將深度神經網絡應用于“全球鷹”等無人機偵察系統，實現海量圖像信息智能分類與自主識別。DARPA正在推進目標識別及適應性研究（TRACE），將借助人工智能技術大幅降低目標密集作戰環境中誘餌和背景對自動目標識別系統有效性的影響，為戰術偵察和打擊平臺提供遠距離、高精度的目標識別能力[11]。

二是加劇戰場環境的復雜化和不確定性。人工智能極大可能成為干擾與抗干擾領域新的高技術門檻，人工智能裝備能在復雜電磁對抗中進行自主學習與自主對抗，這是傳統對抗系統無法比擬的。在“先進認知干擾和人工智能技術”項目框架下，洛克希德·馬丁、BAE等公司開展了“行為學習自適應電子戰”（BLADE）、“自適應雷達對抗”（ARC）等項目研究，通過機器學習來快速分析、表征和學習敵方新的、未知的電子戰威脅，動態、自主生成對抗策略，并根據干擾威脅變化提供精確的干擾對抗性能評估，完成戰場電磁頻譜管控與靈巧對抗。圖5為BLADE的能力示意圖。目前BLADE項目已完成空中演示試驗，ARC項目已進入第三階段，計劃2018年完成項目研制[12]。這種“看不見的巧實力”會對傳統機載導彈構成重大挑戰。

三是高效快速準確的戰場輔助決策。人工智能在信息處理速度和處理量等方面遠超作戰人員的能力，將在作戰指揮和輔助決策方面發揮重要作用。對一般作戰行為，自主系統能夠快速做出反應，更好地理解快速變化的戰場空間，更快地應對出現的戰場威脅。對殺傷性作戰行動，飛行員可將攻擊命令傳遞給忠誠智能僚機等無人武裝力量[13]，避免自身處于高危險的作戰環境中。

四是智能化機載導彈。機載導彈對外部復雜戰場環境的感知主要是通過導引頭來實現的，因此機載導彈智能化首先是導引頭智能化。隨著電子集成和微系統等技術的快速發展，導引頭的硬件能力將進一步大幅提高，為實現智能化提供物質基礎。同時，多彈智能協同可以克服單枚導彈導引頭探測體制局限與性能瓶頸，通過彈群中不同體制導引頭在不同距離、不同角度下對目標的多條件聯合探測[14]，實現比獨立個體更優的目標識別和抗干擾能力，達到“1+1>>2”的效果。

五是智能自主無人飛行器將成為未來戰場的新生力量。在“傳感器-射手-武器”作戰鏈中，隨著人工智能和人機融合技術的不斷進步，智能自主無人飛行器將在未來作戰鏈中占據越來越大的份額。圖6是未來智能自主無人機群的作戰構想圖。人類戰爭將形成“人在回路、機器沖鋒、半自主式攻擊”的新模式。美軍戰略能力辦公室正在推進一個“阿凡達”項目，計劃使用有人駕駛的F-35戰斗機與無人版的F-16聯合編組，高度自主的F-16能夠與F-35自動編隊飛行，接收F-35的飛行員指令對目標實施攻擊[15]。

盡管人工智能技術正在航空裝備應用方面快速發展，但當前基于深度學習的智能系統在機載武器應用方面還存在著一些特殊難點。首先，大數據是深度學習的基礎，然而機載導彈實戰、戰訓等樣本數據非常有限，尤其是真實目標數據、真實環境數據、真實干擾數據等十分匱乏;其次，空戰具有強博弈、無規則的特點，不能事先規劃，現有人工智能技術受邊界約束，在處理超過其知識邊界、第一次遇到的新情況時有很大困難;此外，現有人工智能具有不可解釋性的黑箱特點，其行為結果不易被人類直接理解，必須高度關注軍事智能的安全和效率問題。

3.3“終結者難題”尚未破解

隨著美國軍方逐漸加大在人工智能領域的賭注，有關“終結者難題”的憂慮在美國防務界和科技界不斷積聚。“終結者難題”的根本問題是：具備超人類智力的智能機器，是否會危及人類本身？

人工智能技術會不會成為核武器之后又一個潘多拉盒子？人工智能是天使還是魔鬼？技術是否有原罪？技術是否存在可用域？這一系列終極問題，目前還面臨著非常大的爭論。

2018年7月17日，在斯德哥爾摩舉辦的2018年國際人工智能聯合會議（IJCAI）上，以特斯拉CEO馬斯克、谷歌DeepMind的三位聯合創始人等為代表的116位全球著名AI研究員共同簽署了一項承諾——不會研發致命自主武器，呼吁禁止使用人工智能來管理武器。目前，谷歌已經終止了與美國軍方相關的一切致命性自主武器研究項目。

圖7為“致命性自主武器宣言”英文版原文。這是來自AI研究的非官方最高全球聯盟對人工智能技術推廣采取的最新限制舉措，旨在減少對人類可能存在的風險。該項承諾警告稱，AI應用于武器將會帶來深層次的倫理問題。使用AI選擇和接觸目標而不需要人工干預的武器系統將構成道德和實際威脅。從倫理上講，不能把結束人類生命的決定委托給機器，任何情況下不允許任何機器在未經人類授權的情況下殺傷任何人類。同時，從實用主義角度考慮，高級人工智能可能更加難以控制與防范，此類武器的擴散將危及每個國家以及個人的安全。

同時，人機融合的最終發展還會帶來究竟是“機器人”還是“人機器”這一涉及倫理問題的巨大爭議。

人工智能不同于以往的任何一項技術，其研發的是會“思考”的機器，正如霍金指出，人工智能是人類有史以來最重大的創舉，但同時也是人類面臨的最大挑戰。

4自主化層級的定義

自主化能力是導彈自主完成復雜任務的能力。機載導彈自主化的發展可分為三個層級，從某種程度上就是從“有的放矢”到“無的放矢”、從依賴平臺到融入體系、從基于規則到基于特征的智能自主對抗的發展過程。

4.1第一個層級

自主化第一個層級的主要特征是機載導彈能夠根據平臺提供的信息獨立或部分獨立地完成對目標的攻擊。

現有機載導彈裝備整體處于自主化的第一個層級。近距空戰時，紅外制導導彈只要在發射前截獲和鎖定目標，就能夠實現“發射后不管”，發射后導彈不需要載機再提供目標的相關指示信息，可自主完成對目標的攻擊，對抗目標的各種機動、投放紅外誘餌干擾等對抗行為[16]。第四代雷達型空空導彈也能夠在1.3倍導引頭作用距離內實現“發射后不管”。

但遠距攻擊時，目前機載導彈對平臺信息還較為依賴，要求平臺提供的信息種類較多，同時對信息品質要求也較高。平臺需提供給導彈的信息不僅包括目標的速度、位置等運動學信息，目標的RCS量級、形體尺寸類別等物理參數信息，還包括慣導初始對準、衛星定位星圖、數據鏈跳頻圖譜等導航和通訊信息。要求目標信息精度是火控級的，信息延遲一般也不能超過100ms。同時在導彈中制導過程中，平臺一旦遭受敵方攻擊進行大機動規避甚至被擊落，導彈很可能就無法完成后繼的攻擊任務。

從第一個層級上講，機載導彈提升自主化能力的主要趨勢是不斷降低對平臺的依賴，實現在低信息精度下乃至部分信息缺失情況下攻擊目標，且攻擊性能基本不降低。

4.2第二個層級

自主化第二個層級的主要特征是機載導彈能夠融入空戰體系并利用體系提供的信息相對獨立地完成對目標的攻擊。

一方面，在未來的戰場信息網絡中，平臺和導彈都是體系中平等的一員，幾乎不再有相互的依屬關系，呈現出一種分布、協同、智能的新質武器系統構型。在作戰使用過程中，機載導彈通過高速戰場信息網絡可以在需要的時刻、需要的地點、以高度自由的方式、獲取需要的各種信息[17]。

另一方面，空戰體系提供的目標指示信息的精度可以是態勢級的。機載導彈不再需要載機提供目標的精準火控信息，只要有被攻擊目標的大致方位或區域的態勢信息[18]，機載導彈發射后就能夠自主飛向目標、自主發現目標、自主識別目標，實現對目標的自主攻擊。機載導彈的智能達到較高水平。

信息技術革命將是支撐自主化向第二個層級發展過渡的關鍵所在，空戰將進入“物聯網”空戰的新時代。圖8是分布協同導彈作戰構想圖。自主化不是導彈自身的單打獨斗，而是要和戰場C4ISR系統提供的信息深度融合。信息技術與智能技術相結合，將加快加深機載武器自主化的步伐與程度。

4.3第三個層級

自主化發展到第三個層級，主要特征是機載導彈具備較高的“靈智”，能夠理解作戰命令、執行任務指令（如控制某個空域、攻擊空域內的威脅目標），無目標信息自尋的，可自主規劃、自主感知、綜合研判實現對戰場威脅目標的監視、控制直至攻擊。

從某種意義上講，自主化的前兩個層級本質上還是在信息流內的改進提升，對信息豐度、信息精度、信息品質等的要求在逐漸降低、適應性在不斷增強，人、機、彈之間的內在聯系在不斷加強、隸屬邊界在逐漸模糊。

自主化發展到第三個層級，空戰將劃時代地掀開“智聯網”空戰的序幕，實現從信息流到作戰流的歷史性跨越。分層分級的信息化網絡無處不在，縱橫交錯的戰場信息高速公路全面建成。智能化發展到較高的水準，人、機、武器之間深度融合，武器可能會以“智體”的面貌出現，開始具備一定的戰術籌劃、運用和執行能力，不再是簡單刻板的攻擊，而是表現出打控結合、靈巧對抗、自主可控、可信可靠的新面貌，僅需接收作戰任務就可以實現全自主作戰。同時，“智體”在能量域上也具備充足的物質基礎，在交戰區域內攻擊行為將基本不再受發射條件、導彈動力、過載能力等限制。

5自主化的關鍵技術

信息時代的戰爭，交戰雙方的核心競爭發生在認知領域，作戰節奏將越來越快，誰能夠快速地處理信息、理解行動環境、實施決策并執行打擊，誰就能贏得主動[19]。

機載導彈的發展具有強烈的對抗和博弈特點，攻擊目標的發展和作戰環境的改變始終是促進機載導彈改型和換代的主要因素。機載武器走向更高層級的自主化將成為時代的必然選擇，進入第二個層級需要攻克以下五項關鍵技術。

5.1多彈協同攻擊技術

面臨未來新型作戰目標和復雜戰場環境，需要發展多彈協同攻擊技術。可以是一型導彈的多枚導彈協同，也可是不同型號的多枚導彈協同。多彈協同攻擊可以克服單枚導彈導引頭探測體制局限與性能瓶頸，利用多枚機載導彈在時域、空域和頻域的匹配，獲得一枚導彈或一型導彈無法具備的新質作戰能力。需重點突破協同制導、協同毀傷和協同抗干擾等技術。

5.2智能目標識別技術

智能導引頭是實現復雜戰場導彈智能對抗的核心分系統，需要實現對抗環境下對多目標的探測、截獲以及對于不同目標和干擾的智能辨識能力，智能識別出目標的類型和威脅程度，實現對抗策略的精準調整和靈巧管控等。需重點突破目標、環境、干擾等特征的智能提取技術、微弱特征目標智能檢測技術、用于機器學習的高擬合度的信號特征數據庫技術、有限樣本的彈載機器學習模型的實時硬件實現技術等。

5.3多源異構信息智能處理技術

在未來基于多源信息網絡化制導的遠程作戰中，制導信息來源已不再局限于單個戰斗機機載雷達，而是擴展至涵蓋空、天、地、海多種探測平臺的跨域一體化作戰系統，從而提供更遠距離、更大范圍的目標信息。由于各平臺在探測能力、工作模式、信息內容等方面存在較大差異，需要研究多源信息制導體制下異構信息融合、時空配準等問題，突破基于深度學習的多源異構信息統一處理架構、感興趣信息集的智能分類與識別等技術。

5.4彈間高動態強實時組網技術

未來戰場信息高度一體、高速交互，集群與集群的交戰成為一種新常態。機載導彈的彈間組網通訊系統具有節點分布稀疏、隱蔽通訊要求高，節點運動速度快、網絡拓撲關系變化劇烈、無線信道不穩定、多普勒頻移影響大等難點，需要較短的延遲時間保證彈間信息實時傳輸，同時又要滿足彈載環境的體積、重量和功耗限制。

5.5導彈強化學習技術

根據應用類型的不同，人工智能可細分為感知智能、認知智能兩個層次。其中，感知智能主要包括針對特定模式的分類、聚類、識別等任務形式;認知智能則加入了與外部環境的互饋交互過程，并能在交互過程中進行學習，實現對特定任務的推理、決策與規劃。與感知智能相比，認知智能是人工智能的更高階段。現有的彈載策略大多都是基于規則的，需要研究導彈智能訓練系統，通過自主進化和強化學習，對歷史經驗和飛行數據等進行知識凝練、傳承與升華，從而為未來戰場環境提供更有效的解決方案。

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