無人裝備發(fā)展方向探析

王威 張恒新 王磊

摘 要：近年來，無人裝備的性能穩(wěn)步提升，作戰(zhàn)應(yīng)用的范圍和深度不斷提升拓展，收到越來越多的重視。隨著信息技術(shù)、控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，無人裝備呈現(xiàn)出新的發(fā)展方向，控制方式向自主方向發(fā)展，作戰(zhàn)模式向系統(tǒng)協(xié)同方向發(fā)展，作戰(zhàn)任務(wù)向火力打擊拓展，無人裝備性能呈現(xiàn)了較為廣泛的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)裝備的操作使用習(xí)慣，對(duì)未來戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

關(guān)鍵詞：無人裝備;戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài);智能化

一、無人裝備發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，無人裝備的性能穩(wěn)步提升，已能夠協(xié)助或者代替人類完成了越來越多的作戰(zhàn)任務(wù)，特別是在人所不能的危險(xiǎn)任務(wù)，無人裝備有著不可替代的優(yōu)勢(shì)，無人裝備作戰(zhàn)應(yīng)用開始登上戰(zhàn)爭(zhēng)舞臺(tái)[1]。無人化裝備技術(shù)是指隨著自主控制和人工智能技術(shù)的大量運(yùn)用，賦予作戰(zhàn)體系具備一定程度的智能化指揮決策和自主化行動(dòng)能力，從而產(chǎn)生能夠自主和協(xié)同完成進(jìn)攻與防御作戰(zhàn)任務(wù)的裝備技術(shù)，它正在成為世界主要國家今后一個(gè)時(shí)期軍事技術(shù)的發(fā)展趨向與重點(diǎn)[2]。

二、無人裝備的關(guān)鍵技術(shù)

（一）自主深度學(xué)習(xí)

自主深度學(xué)習(xí)作為一種類腦計(jì)算模型，是機(jī)器學(xué)習(xí)研究的新領(lǐng)域，其核心是模仿人腦機(jī)制，建立模擬人腦分析學(xué)習(xí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，解釋圖像、聲音和文本等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)內(nèi)在特征的分布式表示以及從數(shù)據(jù)到知識(shí)的歸納學(xué)習(xí)[3]。美國高度重視自主深度學(xué)習(xí)與類腦計(jì)算研究，并不斷探索其在無人裝備領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用[4]。

在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域取得重大突破的標(biāo)志就是AlphaGo，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)，機(jī)器人可以表現(xiàn)出與人類直覺類似的形象思維與邏輯思維能力，未來誕生具有自主行為和決策能力的智能機(jī)器只是時(shí)間問題，AlphaGo的技術(shù)模式將對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)設(shè)計(jì)、任務(wù)規(guī)劃、指揮決策產(chǎn)生重大影響。

（二）腦機(jī)接口和控制技術(shù)

通過采集大腦皮層神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)產(chǎn)生的腦電信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為可以被計(jì)算機(jī)識(shí)別的控制指令，使得外部設(shè)備可以讀懂大腦神經(jīng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)基于意念的武器裝備智能操控。核心技術(shù)包括大腦神經(jīng)生物信號(hào)采集、處理以及人機(jī)高效協(xié)同技術(shù)等。目前，該技術(shù)已從簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)信息解析逐步發(fā)展到包含感知與認(rèn)知的復(fù)雜任務(wù)控制。

（三）大數(shù)據(jù)技術(shù)

主要是指處理海量復(fù)雜數(shù)據(jù)集合的新型計(jì)算架構(gòu)和智能算法等新技術(shù)，包括大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的云計(jì)算平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析處理的機(jī)器學(xué)習(xí)算法以及用于大數(shù)據(jù)決策的知識(shí)工程自動(dòng)化等。

美軍針對(duì)大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)制定了明確的研發(fā)目標(biāo)：將信息提取能力提高100倍，增強(qiáng)作戰(zhàn)所需的情報(bào)獲取以及對(duì)目標(biāo)、活動(dòng)和事件的觀察能力，建立能夠獨(dú)立完成操控并做出決策的自動(dòng)化系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展將強(qiáng)化面向聯(lián)合作戰(zhàn)需求的信息采集、分析與服務(wù)，為戰(zhàn)場(chǎng)聯(lián)合態(tài)勢(shì)感知提供全面的決策支持，實(shí)現(xiàn)從“數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)”、“信息優(yōu)勢(shì)”到“決策優(yōu)勢(shì)”的飛越。

三、無人裝備的發(fā)展方向

（一）加速實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)感知立體化布局

海灣戰(zhàn)爭(zhēng)以來，美軍已經(jīng)初步建立起太空、空中、地面、水下、網(wǎng)電一體化的戰(zhàn)場(chǎng)感知體系，能夠通過融合多源情報(bào)，繪制戰(zhàn)場(chǎng)“通用作戰(zhàn)圖”，形成對(duì)多維戰(zhàn)場(chǎng)空間的態(tài)勢(shì)感知能力。當(dāng)前美軍正在在發(fā)展新的感知平臺(tái)和手段：一是高空持續(xù)偵察監(jiān)視平臺(tái)。DARPA正在研制“視頻合成孔徑雷達(dá)”，能夠穿透云層和塵埃捕捉地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)，提供高分辨率、全動(dòng)態(tài)視頻，可裝備于多種空中平臺(tái);四是水下信息環(huán)境持續(xù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。美在前沿海域及沿岸地區(qū)構(gòu)建了信息環(huán)境持續(xù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為聯(lián)合部隊(duì)提供水下戰(zhàn)場(chǎng)空間態(tài)勢(shì)，在對(duì)抗環(huán)境中確保聯(lián)合部隊(duì)指控通道順暢。

（二）加速實(shí)現(xiàn)精導(dǎo)彈藥智能化殺傷

近年來，美軍為進(jìn)一步加強(qiáng)精確制導(dǎo)彈藥在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的突防和打擊能力，不斷加大新型制導(dǎo)彈藥智能化研發(fā)力度。

一是增強(qiáng)自主識(shí)別能力。美國在研的智能導(dǎo)彈采用“圖像理解”人工智能技術(shù)，已能區(qū)分外形和尺寸相同的敵友軍用卡車、地空和地地導(dǎo)彈等目標(biāo)和假目標(biāo)。

二是自主組網(wǎng)攻擊。智能化彈藥具有“自我思維”的能力，能組網(wǎng)形成全方位的打擊優(yōu)勢(shì)，并自主調(diào)整跟蹤和打擊目標(biāo)，尋找最易攻擊的部位。

（三）加速實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)指揮智能化決策

美軍將大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入作戰(zhàn)指揮決策支持系統(tǒng)，利用基于知識(shí)發(fā)現(xiàn)的專家系統(tǒng)，提高決策的效率和科學(xué)性。2015年，DARPA的“大機(jī)理”項(xiàng)目，開發(fā)基于大數(shù)據(jù)的智能自動(dòng)化計(jì)算技術(shù)，包括信息提取和規(guī)范、智能推理引擎、知識(shí)綜合運(yùn)用等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)任務(wù)自動(dòng)制定作戰(zhàn)方案，在任務(wù)層面快速、獨(dú)立完成作戰(zhàn)決策，使得指揮官能夠以最快的方式向作戰(zhàn)單元甚至是單兵發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)“任務(wù)式指揮”的目標(biāo)。

四、無人裝備對(duì)未來戰(zhàn)爭(zhēng)的影響

（一）將打破軍種傳統(tǒng)界限，形成跨域跨界作戰(zhàn)能力

軍隊(duì)現(xiàn)有組織形態(tài)都是由基于武器平臺(tái)和作戰(zhàn)空間的軍種結(jié)構(gòu)組成，各軍種均構(gòu)建了情報(bào)、偵察、指揮、通信、打擊、保障等力量體系，已不適應(yīng)信息化條件下一體化聯(lián)合作戰(zhàn)需要[6]。

近年來，無人裝備越來越多的出現(xiàn)于戰(zhàn)場(chǎng)，運(yùn)用于各個(gè)作戰(zhàn)空間和作戰(zhàn)領(lǐng)域，無人化作戰(zhàn)、網(wǎng)電作戰(zhàn)、空間對(duì)抗、全球監(jiān)視與打擊和一體化彈道導(dǎo)彈防御等新型力量體系均帶有智能化作戰(zhàn)力量的顯著特征。目前，美軍成軍的無人作戰(zhàn)力量已達(dá)上萬架無人機(jī)和大量戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人，已組建133支網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)分隊(duì)，太空作戰(zhàn)、心理戰(zhàn)、定向能作戰(zhàn)等新型力量在組織形態(tài)構(gòu)成中的比重日益上升，促使現(xiàn)有作戰(zhàn)力量裝備結(jié)構(gòu)和作戰(zhàn)編成產(chǎn)生深刻變化。

（二）將深化模塊化力量建設(shè)，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)力量定制生成

根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和功能需求，定制無人化智能化作戰(zhàn)單元，生成精干高效的模塊化作戰(zhàn)部隊(duì)，將成為下一代戰(zhàn)爭(zhēng)組織形態(tài)的重要特征。戰(zhàn)時(shí)，可根據(jù)完成任務(wù)需要，為聯(lián)合部隊(duì)靈活定制相應(yīng)的力量模塊，向戰(zhàn)場(chǎng)快速輸送和部署作戰(zhàn)力量。這說明軍種模塊已不僅是作戰(zhàn)單元的簡(jiǎn)單集合，而是將不同武器平臺(tái)的有機(jī)集成，按此方向發(fā)展，聯(lián)合任務(wù)部隊(duì)形成合成化、多能化戰(zhàn)斗能力已指日可待;將促進(jìn)體制編制扁平化，提升作戰(zhàn)指揮和行動(dòng)效率。

現(xiàn)行軍隊(duì)組織形態(tài)基本采用寶塔式的樹狀結(jié)構(gòu)，指揮體系層級(jí)多、作戰(zhàn)行動(dòng)鏈路長(zhǎng)，越來越難以適應(yīng)威脅背景復(fù)雜、指揮對(duì)象多元、行動(dòng)協(xié)同高效的要求。大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，使指揮體制扁平化、作戰(zhàn)決策智能化和作戰(zhàn)行動(dòng)自主化成為可能。在作戰(zhàn)云體系支撐下，各類力量單元形成網(wǎng)絡(luò)矩陣運(yùn)行機(jī)制，獲得一致的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)圖，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享、指令同步傳輸、武器平臺(tái)互聯(lián)互通互操作，有效提高作戰(zhàn)力量群的決策、指揮、協(xié)同效能。

五、結(jié)束語

歷史證明，每當(dāng)重大新型武器快速發(fā)展、廣泛應(yīng)用的時(shí)候，戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)悄然轉(zhuǎn)變。新形勢(shì)下，我們必須把握無人裝備快速發(fā)展應(yīng)用的大勢(shì)，準(zhǔn)備把握無人裝備發(fā)展最新動(dòng)向，才能為未來戰(zhàn)爭(zhēng)奠定堅(jiān)實(shí)的裝備基礎(chǔ)，永立不敗之地。

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