基于人工智能的空戰復雜性研究

李前坤 李 飛 郭 振

戰爭的復雜性古人已有認知，《孫子兵法》寫到“故兵無常勢，水無常形，能因敵變化而取勝者，謂之神”。《戰爭論》的作者克勞塞維茨也曾說過“戰爭是不確定性的王國”。近年來，隨著科技的迅速發展，智能、無人、自主、分布等空戰新特征越來越明顯，蜂群作戰、分布式空戰、有人-無人協同作戰等新概念正描繪著新時代空戰的藍圖。由于科技的進步，未來的空戰進程將大大加快，作戰行動將在多維空間同時展開，空戰不再是單純飛機平臺之間的較量，而是雙方作戰體系的整體對抗，呈現出非線性的對抗樣式，從復雜性角度觀察人工智能對空戰的影響，對于理解信息化戰爭，加強軍隊戰斗力生成具有重要意義。

未來空戰呈現出復雜性的特征

空戰的戰場環境呈現復雜化。古代、近代傳統的戰場環境，主要指的是作戰地區的地貌、氣象、水文等自然環境。而現代信息化戰爭下的戰場環境，陸、海、空、天、電、網形成一個更為緊密的有機整體，相互聯系、相互作用，構成了復雜的戰場環境系統。因此，未來空戰的戰場將在空、天、電、網等多重環境面臨嚴峻考驗，空戰空間更加廣闊，我們的思維和觀念也必須適應未來空戰越來越復雜的戰場環境，積極利用人工智能、計算機、大數據等技術的發展，精確模擬未來戰場的空戰環境，不斷提高軍隊適應復雜戰場環境的能力。

空戰的作戰裝備呈現復雜化。隨著人工智能的發展，云作戰、蜂群作戰、分布式空戰、有人機-無人機協同空戰成為現實，包括無人機蜂群、長航時隱身無人機、隱身戰斗機、隱身轟炸機、隱身加油機等下一代智能武器裝備深度介入未來空戰，由于現代偵察技術的先進性和偵察技術手段的多樣化，通信技術和手段的日益發達，一切作戰活動都將受到不間斷的嚴密監視和火力威脅，直接影響對敵方目標進行有效的識別、定位、攻擊等一系列作戰行為，如何更好地利用智能武器裝備做到“找得到、打得準”，是在未來高動態不確定復雜空戰樣式下必須解決的核心問題。

空戰的后勤保障呈現復雜化。隨著世界各國空中力量遠程精確打擊能力越來越強，各國后勤保障基地面臨著巨大的威脅，包括人員運輸、彈藥補給、戰機加油等后勤保障任務的完成越來越復雜、越來越困難，一旦后勤保障基地被摧毀將喪失大部分作戰能力，于是美軍先后提出“急速猛禽”“敏捷戰斗部署”等作戰概念，核心思想是依托前沿機場，運用人工智能精確算法進行集空中打擊、彈藥補給、戰機加油、人員運輸等功能于一體的小型化任務編組，實現靈活編組、便于隱蔽、快速機動，不斷提高軍隊后勤保障能力。

未來空戰的作戰樣式

蜂群作戰。近年來，隨著人工智能、計算機、無人機等技術的迅速發展，無人機蜂群作戰正在成為現實，它們可以實現多機組網、協同攻擊等功能，同時可以通過智能操作裝置的指揮控制，完成對敵方區域的火力攻擊、偵察監視等一系列作戰任務。一是偵察監視。無人機蜂群可以發揮無人機目標小、隱身能力強等特點，悄無聲息進入敵方目標區域，對敵方目標區域進行全時段高頻度偵察監視，極大地增強戰場態勢感知能力。二是火力突擊。無人機蜂群因為無人的特征，不怕在作戰中損傷，可以深入敵關鍵節點、核心區域進行高強度火力突擊，以無人機打擊高價值軍事裝備，提升對敵方高價值目標的毀傷能力。三是防御作戰。無人機蜂群在應對敵人大規模空中火力打擊時，可以協同配合地面防空武器裝備，采取自殺式防御，對敵人來襲導彈、戰斗機、轟炸機、偵察機、無人機等實施空空攔截，降低敵方火力打擊的效果。

有人機/無人機協同作戰。近年來，隨著世界各主要軍事強國軍事能力的發展，傳統攻防武器面臨一系列挑戰威脅，已很難滿足未來的各種作戰任務需要。因此，世界各主要軍事強國高度重視人工智能技術的發展，以應對未來空戰場各種復雜環境下的威脅。由于目前無人機還處于發展當中，人工智能技術有限，還不能完全替代有人機的各種功能，因此發展有人機/無人機協同作戰成為我們當前最好的選擇。

有人機/無人機協同作戰是指在未來戰場高度復雜環境下，有人機與無人機聯合編隊實施協同攻擊的作戰方式。未來空中作戰最大的阻力是未來戰場未知任務區帶來的各種不確定因素，包含氣象條件、通信效率、防空壓力、打擊效率、損傷評估等。未來戰斗機、轟炸機可以憑借自身較強的隱身性能、飛行能力、電子對抗能力和載荷能力，攜帶不同種類的無人機執行作戰任務。利用戰斗機、轟炸機作戰平臺的遠程機動優勢和隱身突防能力，將特種無人機或蜂群無人機攜帶至任務區域投放，由戰斗機、轟炸機作為指揮中樞，引導指揮無人機執行戰場偵察、目標識別、目標引導、目標攻擊、毀傷取證、自殺式防御等任務。以戰斗機、轟炸機作為無人機的指揮機和載機，能夠彌補無人機航程不足的缺點，同時也能滿足戰斗機、轟炸機編隊對綜合任務能力的需求。

蜂群作戰、分布式空戰、有人-無人協同作戰等新概念正描繪著新時代空戰的藍圖

美國B-2隱身轟戰機

美國F-35閃電II戰斗機

分布式空戰。美軍分布式作戰概念的提出是適應未來作戰環境改變的戰略需要，是美軍著眼未來戰爭提出的一種化整為零的新型作戰理念。在此基礎上，美空軍提出分布式空中作戰概念，其核心思想是由少量高性能有人機和大量無人機共同構建作戰體系，將復雜的有人飛機的作戰功能分散到大量具有某些特定功能的無人機平臺，不僅可以提升作戰平臺的跨域作戰能力，還可以彌補各作戰平臺的不足。

隨著人工智能技術的快速發展，無人平臺依據自身或共享的態勢信息，以及事先確定的交戰規則，自主執行作戰任務。分布式空中作戰可提高強對抗戰場環境中的作戰能力，通常在F-22、F-35戰斗機的指揮控制下，無人機以集群方式完成信息支援、干擾壓制、自殺式攻擊等任務，作戰靈活性強、費效比高。未來空戰中，有人/無人協同作戰是分布式空中作戰的主要形式，作戰體系具有多樣性、靈活性、魯棒性等特征。

穿透性制空。2016年5月，美空軍發布《2030年空中優勢飛行規劃》，提出“穿透性制空”作戰概念。在不確定、高威脅的未來戰場環境中，以隱身突防的航空裝備進行作戰編組，通過欺騙、滲透、突防等各種方式，穿透對手嚴密防守的空域，直抵關鍵位置、關鍵節點，摧毀敵方遠程精確打擊能力，為隨后進行的大規模軍事行動提供支撐。

穿透性制空作戰概念的核心思想是“隱身穿透、直擊要害”，利用隱身飛行裝備，通過隱蔽突防等手段，穿透作戰對手的防空體系，優先打擊關鍵節點，將對手制空力量摧毀于地面，快速奪取制空權，為其他空襲行動以及地面和海上力量作戰創造條件。穿透性制空運用隱身戰斗機、隱身轟炸機對作戰對手的機場、防空體系等實施大規模的攻擊，運用隱身戰斗機將作戰對手的戰斗機擊落，奪取戰場制空權。為此，美軍大力發展新型作戰飛機，尤其是下一代隱身戰斗機、穿透性電子戰飛機、B-21戰略轟炸機、隱身無人偵察機、隱身加油機等。

結 語

近年來，美國阿爾法人工智能空戰系統在模擬空戰中屢次擊敗美軍經驗豐富的戰斗機飛行員，展示了人工智能技術在未來空戰中的重要作用，也預示著人工智能將極大地提高戰機作戰能力，這種軍事變革，將擺脫以往依賴有人機奪取制空權的傳統空戰思路。在人工智能技術發展背景推動下，美軍面對未來空戰復雜的戰場環境、空戰裝備、后勤保障，正在積極拓展人工智能技術在空戰領域的應用，提出了蜂群作戰、分布式空戰、有人機-無人機協同作戰、穿透制空等空戰概念，未來空戰將呈現出典型的復雜性特征。