吳小寧 趙崢嶸 鮑建彩
對未來戰爭性質的預測分析表明,決定軍隊使用形式和方法主要變化的因素不是地緣政治環境,而是新型武器裝備和軍事技術的發展,以及在改進部隊和武器的管理控制原理方面的科技進步。
當前,人工智能是提高軍隊潛能的最重要技術之一,受到美俄等軍事大國的高度重視。在美國,人工智能戰略是國防戰略的一個組成部分。其國防戰略專門指出,人工智能將“改變社會,最終改變戰爭的性質”。俄羅斯則于2019年10月發布《2030年前國家人工智能發展戰略》,對人工智能定義如下:人工智能是一套技術解決方案,允許模擬人類認知功能(包括自我學習和在沒有事先給定算法的情況下探索解決方案),并在執行特定任務時獲得至少與人類智力活動結果相當的結果。俄政府一直關注軍事智能系統的發展,俄國防部早在2009年、2010年就出臺了無人機、作戰機器人平臺等發展方案。
近年來,美俄等國在人工智能的軍事應用方面開展了大量工作,開發出包括無人機、機動作戰機器人、無人潛航器等智能軍事系統。各國爭相開發各種人工智能軍事系統,主要有兩個原因:一是需要利用數字計算系統,在短時間內對結構化和非結構化的大數據進行高速精確分析處理;二是單一回路(搜索和檢測目標,武器制導,揭示敵人發現己方的事實)中的武器和軍事裝備需要高度自動化,相應的功能設備配備了專門的計算模塊,這些模塊可以實現人工智能的各個元素。
各軍事強國一直注意核武器在維護全球地緣政治穩定方面的關鍵作用。假設計算系統總是能快速準確地處理傳入的數據,那么在組織使用包括核武器在內的戰略武器時,決策者應該依靠人工智能來消除對形勢分析的錯誤,并提高效率。但是,大量科學研究表明,在使用核武器方面不能完全相信人工智能系統;如果看到最終獲得優勢的可能性,人工智能有可能決定使用高精度核武器對敵方目標進行先發制人的全球或有限打擊。
美蘭德公司的一項研究,強調了使用人工智能做戰略性軍事決策會帶來風險,因為人工智能系統缺乏批判性思維及競爭傾向。但美國也有專家建議根據人工智能原理,創建一個類似于“蘇聯死亡之手”的系統,自動反擊核攻擊,以警示潛在對手不要先發制人地使用核武器。但在西方軍事思想中,普遍允許對敵方領土進行先發制人的打擊,例如在對實現作戰目標有足夠的信心時,在“全球打擊”概念的框架內實施預先打擊。無論哪種情況,俄羅斯認為,為了確保自身安全,必須要為使用戰略核力量的決策提供支持,將人工智能作為分析地緣政治和軍事形勢動態變化的工具,并留給相應官員最終決策權。
俄羅斯在冷戰時期創建的“周長”核反擊系統完全排除了人的參與。這個系統的特點之一是具備最簡單的人工智能——大規模核反擊自動控制系統。如果美方第一次核打擊摧毀俄羅斯的整個軍事和政治領導層,俄方人工智能將發揮作用,自主決策對美方實施報復性核打擊。
賦予人工智能的控制系統,廣泛用于俄軍反導系統、防空系統以及反艦巡航導彈系統中。
人工智能使用的目的 加快空天環境監測、導彈襲擊預警以及防御手段自動控制的數據處理。這種情況的一個典型例子,是反擊以不同高度、速度、方向、飛行器類型的蜂群打擊。如果高超聲速武器參與打擊,將導致對采取反擊措施的時間周期要求大幅提高。在這種情況下,只有人工智能能夠幫助控制中心及時、正確地識別目標,并以正確的順序發出擊潰目標的命令。也就是說,人工智能能夠實時形成信息和計算任務,并考慮到不斷變化的環境。
今天,包括俄羅斯在內的許多國家已經在超視距雷達站使用人工智能技術,可以在收到的數百個空中目標的標記中快速識別軍事目標。
在莫斯科附近的索弗里諾,建有一個巨型金字塔型智能雷達站頓河-2N,作為莫斯科反導系統的一部分,用于完成目標超視距檢測。它旨在探測攻擊俄領土的核彈頭,將有關信息傳輸到A-135阿穆爾河、A-235反彈道導彈系統、S-400反導系統的發射裝置,并傳輸給剛剛裝備部隊的最新機動戰略反導系統S-500。根據多家歐洲媒體數據,美國導彈從最近陣地飛到俄羅斯僅需21分鐘。頓河電子站幾乎沒有時間來計算目標的飛行軌跡并傳輸攔截命令,因此整個過程是自動化的。
頓河-2N雷達站
P-800縞瑪瑙反艦導彈
頓河-2N自動檢測、執行計算,并為操作員提供操作選項。后者完成的動作只是按下按鈕,對做出的決策負責。人甚至可以被排除在這個方案之外。
為解決防空反導問題,俄空天軍當前配備了一個戰役戰術自動化防空控制系統,使用人工智能元素協調S-300和S-400系統、鎧甲防空彈炮系統以及個別空域監測裝置的運行,能夠對形勢進行實時分析,確定目標參數并提供摧毀解決方案。
在使用人工智能的思想和方法解決防空部隊作戰應用的決策自動化問題方面,俄防空部隊軍事科學院取得了一定成果。俄防空人工智能系統的開發,應基于在開發和決策過程中執行的一系列基本操作。這需要各軍兵種、部門的指揮和控制機構,在處理信息、制定作戰計劃、準備建議,通過計算、數學模擬論證這些建議,并以一套文件形式形成決策方面付出巨大努力(決策圖、文本命令、操作指令、命令、解釋性說明等,總共多達幾十個不同的文檔)。
在巡航導彈智能化方面,俄羅斯走在了各國的前面。早在1983年,P-700花崗巖巡航反艦導彈就開始在蘇聯艦隊服役。花崗巖導彈的一個特點是,在其彈載計算機中第一次實現了人工智能算法,這是導彈技術向自主化發展的一次飛躍。花崗巖導彈可集群發射。第一枚花崗巖導彈從發射筒射出后,等待余下的導彈一同組成作戰編隊開始攻擊。可能只有一枚導彈觀察目標,這枚導彈還負責組織進攻、傳遞有關目標位置和防護情況的信息。然后,計算機決策,哪些導彈負責攻擊,哪些導彈負責吸引防空火力。P-700的后繼者——P-800縞瑪瑙反艦導彈也完全是這樣工作的,只不過算法變得更加精確復雜。區別于其他反艦導彈,縞瑪瑙導彈的載艦是通用的,可以布置在各種類型的潛艇、水上艦船,甚至可以布置在船只、飛機及海岸發射裝置上。
在控制系統中使用人工智能,對于提高整體態勢感知和識別新危險是必要的。通過收集和處理從各種來源收到的所有可用信息,可以形成一個集成信息源,即所謂的“全球作戰圖”,在此基礎上,能向各級指揮官提供最有效的行動方案。
目前,美俄等國正在開發人工智能控制系統,以集中規劃和協調空中、太空、海洋、地面、網絡和電磁空間,從戰術到戰略的各種規模的軍事行動,此類行動被稱為“多域命令與控制”。
針對跨域復雜問題,俄軍專門開發了一種基于人工智能的新型指控系統。例如,俄空天軍和地面部隊使用的一套目標指定、火力破壞和電子壓制異構裝置,擁有統一的控制回路Akatsia-M,通過該回路組織各軍種間的互動,提高了作戰能力。今天,該統一控制回路是一個自動化指控系統,運行于俄國家國防指控中心。俄國家國防指控中心于2014年12月1日開始全天候的作戰任務,空天軍在敘利亞行動期間接受了第一次戰斗洗禮。俄國家國防指控中心在承擔戰斗任務后,借助自動化控制系統,將決策時間縮短到了最低限度,能夠對任何情況做出快速反應。這是俄空天軍在敘利亞取得成功的一大原因。
俄軍自動化控制系統是世界上第一個統一的指揮和控制系統,適用于俄武裝部隊架構中的所有軍事單位。Akatsia-M自動化指控系統是俄軍自動指控系統的技術基礎。Akatsia-M能夠使部隊人員處于同一個信息空間,無論是在永久部署地(國家國防指控中心和軍區部隊的控制中心),還是在進入戰場或作戰行動期間。Akatsia-M可實時不斷地收集和分析有關當前形勢的數據:敵人在地面、空中、干擾環境中的行動。除此以外,還可以分析有關自身部隊準備情況的數據(彈藥、燃料等的可用性)。處理后的信息顯示在電子地圖上,能夠使指揮官實時做出決策。另外,指令可以下達到任何部隊和分隊。
Akatsia-M是互聯網的軍事模擬,其運行的軟件專為典型部隊、控制裝置以及典型作戰小組設計。Akatsia-M自動控制系統,為俄軍提供了可靠快捷的戰役戰略和戰役指控。據2018年《消息報》報道,俄軍事部門已經開始在每一聯合兵種軍隊中部署Akatsia-M自動化指揮控制系統。Akatsia-M可與其他軍兵種的系統進行交互,并與國防控制中心交換信息。據專家介紹,自動控制系統可將戰斗指控周期減少一半以上。根據俄軍事專家的說法,該系統將偵察、計劃和擊敗敵人的周期實時同步的想法付諸了實踐。
人工智能系統不僅可以用于部隊和武器的指揮和控制系統,還可以直接用于戰場上和戰場以外的作戰機器人系統。各國正在進行的研發是創建自主作戰系統或保障手段,能夠在與控制中心失去通信的情況下獨立行動并繼續執行任務,或返回預定位置。多用途無人機、自主戰車、水面和水下自主航行器是此類技術的傳統裝備。除了在提高自主性上做文章外,自主作戰系統的后續改進方向是確保各單個平臺之間呈集群互動的可行性。
天王星-9無人戰車
波塞冬無人潛航器
在理論上,自主作戰系統應該具有以下能力:確定環境的特征,包括確定集群中其他成員的存在;自動組織通信渠道,確定上一集群或在前一個丟失的情況下選擇一個新的集群;互動完成任務。
俄羅斯目前已開發出多種自主作戰系統。其中的代表有:天王星-9和戰友等地面自主機器人,用于完成偵察、巡邏、排雷和火力支援等多種任務;魚片水下系統,用于探測海底;獵人察打一體無人機和波塞冬核動力水下航行器。其中,天王星-9和波塞冬尤其為世界所關注。
天王星-9是俄軍工業的明星機器人系統,以參加過實戰為人所知。2021年,天王星-9機器人參加西方-2021俄白兩國戰略軍事演習,表現出較高的作戰能力。天王星-9已于2021年底正式完成國家測試,開始裝備部隊。在演習和測試中,實施遠程控制的系統操作員對機器人的能力給出正面評價。俄羅斯曾在敘利亞戰場上使用天王星-9與陸軍和無人機協同作戰,獲得了一定的經驗,并對發現的不足進行了改進,使天王星系列機器人的應用性能得以提升。
在水下作戰中,由于與指揮中心的通信面臨挑戰,平臺自主權至關重要。例如,信號可能無法到達預定目的地,或者被敵方截獲,從而暴露位置。因此,擁有人工智能技術的水下自主平臺可以有效應對水下作戰環境。俄羅斯的波塞冬無人潛航器已經在2019年夏季開始工廠試驗,并將進入俄海軍服役。可搭載6枚波塞冬的別爾哥羅德號核潛艇已經于2019年4月下水,9月結束測試。第二艘運載工具哈巴羅夫斯克號核潛艇也已于2021年上半年下水。別爾哥羅德號核潛艇被北約稱為末日潛艇,將通過航行、發電裝置運行、魚雷發射和波塞冬發射等測試項目,在完成測試后,在北冰洋執行戰略巡邏任務。
對21世紀戰爭和沖突的分析表明,電磁空間控制的有效性正在成為制勝的關鍵因素之一。各國軍隊正在通過使用人工智能等手段,實施大量電子戰系統和單獨裝置的研發、改進項目。現今俄軍配備的最先進智能電子戰系統為帕蘭廷和史詩系統。
帕蘭廷電子戰系統是一個戰役戰術級別的機動系統,安裝在4軸KAMAZ越野卡車上,旨在進行電子偵察和壓制敵方無線電通信系統。帕蘭廷可以在短波和超短波范圍內“弄瞎”敵人,干擾蜂窩和無線電通信,還能夠抑制無人機控制通道。必要時,帕蘭廷還可以將各種電子戰和電子偵察系統組合成一個統一的作戰網絡,從而顯著提高使用效率。帕蘭廷配有一個先進的決策支持系統,可以在沒有人為干預的情況下構建執行任務的最佳算法,自主分配資源和每臺機器的功能負載。
RB-109A史詩自動化電子戰系統由5輛KAMAZ越野卡車和一個生活保障系統組成,可以完全自主運行,在部署后立即自動開始工作。系統本身與所有總部系統、指揮所、營和單個電子戰站相連。史詩能夠對復雜的無線電子環境進行詳細分析,劃出無線電壓制的首要目標,還可對無線電干擾系統進行最佳控制,確保與自身的無線電電子裝置達到電磁兼容。在自動模式下檢測敵方雷達、飛機、衛星和無線電臺,自動將干擾置于其工作頻率并控制干擾的有效性。史詩能夠獨立分析戰斗情況,然后運用各種方法壓制敵方雷達、衛星和通信。節點之間的信息交換是實時進行的。操作人員只需要監控接收到的數據并控制情況。目前這一獨特系統只有俄軍擁有。
俄羅斯所有軍區都有電子戰旅,海軍艦隊設有獨立的電子戰中心。每個電子戰旅由四個營和一個連組成。他們的任務是壓制航空、通信和控制系統,以及太空資產。除此,還能夠對破壞者的低功率單獨無線電臺進行高精度測向和抑制,干擾和攔截蜂窩信號,以及干擾衛星導航系統的運行。通過裝備基于人工智能的決策支持和自動化系統,俄軍電子戰旅的作戰能力和自主性得到大大加強。目前,智能電子戰系統的引入正在逐步進行。帕蘭廷系統已分別于2019年和2020年進入俄西部和南部軍區,史詩系統已于2021年6月裝備部隊。預計到2025年,俄軍將完全換裝自動化電子戰系統。
別爾哥羅德號核潛艇
所謂智能彈藥,是指在接近目標時能夠獨立修正彈道或在最佳時間爆炸的彈藥。這一概念,與旨在以給定精度和效率擊中目標的高精度武器的概念密切相關。
現在,洛克希德馬丁公司和雷神公司為美導彈防御系統開發的多殺傷車項目,是個復雜智能彈藥項目,旨在開發對抗分導式多彈頭洲際彈道導彈。使用從發射井中發射的上面級,發射一個或幾個配備智能制導系統的特殊殺傷元素,用于對太空目標進行動能攔截。2019年,項目順利通過測試,成功攔截了一枚模擬多彈頭洲際彈道導彈。
俄武器制造商也在致力于生產智能彈藥,制造了克拉斯諾波爾制導炮彈、遠程火箭彈引信和具有智能尋的頭的巡航導彈。
“誰成為該領域的領導者,誰將成為世界的統治者。”2017年9月1日,俄總統普京在“瞄準未來的俄羅斯”公開課上的講話,評估了人工智能的重要性。
近年來俄羅斯在軍事人工智能領域發展迅速,按照美國一些官員的說法,俄羅斯在某些方面已經將美國拋在身后。這得益于當前俄羅斯的國家戰略安全形勢和政府每年的大力推動。例如2020年3月,俄國防部宣布開展一項代號為“板栗”的科研項目,為新一代人工智能軍事系統研制深度神經網絡開發、訓練和實施綜合實驗樣機的研究秘密競標,根據項目合同,全部工作應該在2022年11月之前完成。2021年,俄國防部開始組建專門的人工智能發展管理部門。同時,這種發展也得益于橫跨歐亞大陸的軍事大國特有的高新技術發展規律,那就是先國防軍事領域,后民用領域。俄羅斯先前積累的國防半自動化技術和原始智能半成品,為軍事智能的快速發展提供了強心針和催化劑。
責任編輯:侯 琳