從美軍演練看智能化作戰(zhàn)

人工智能駕駛的X-62A驗證機采用自博弈對抗算法，經(jīng)過40億次仿真訓(xùn)練后，具有較強決策能力，相當(dāng)于擁有30年駕駛經(jīng)驗的頂尖飛行員

2023年美空軍部長肯德爾宣布至少要發(fā)展1000架左右的“協(xié)同作戰(zhàn)飛機”即無人僚機，從機隊中選取300架F-35有人戰(zhàn)斗機，每架配備2—5架無人僚機，這已成為美空軍2024財年預(yù)算申請的七大優(yōu)先事項之一

未來智能化戰(zhàn)爭的指揮主體將由人向人機混合智能體轉(zhuǎn)變，指揮控制權(quán)將由人類獨占向部分讓渡給人工智能轉(zhuǎn)變

在人工智能系統(tǒng)加持下，從傳感器發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到開火耗時20秒，加上炮彈飛行時間60秒，無人機傳回目標(biāo)打擊視頻后進行毀傷評估大約10秒，總計是90秒，天地一體跨域殺傷鏈的閉合時間大大縮短

進入大國競爭時代，美軍為繼續(xù)發(fā)揮技術(shù)型軍隊特點，重新拉大相對于對手的軍事優(yōu)勢，通過系列綜合性演練和專項演練積極探索無人自主、人工智能等先進技術(shù)作戰(zhàn)場景，實驗檢驗適應(yīng)未來智能化戰(zhàn)爭要求的武器裝備、力量編組、指揮控制和作戰(zhàn)體系等，為打贏一場速度、規(guī)模、范圍等方面前所未有的高端戰(zhàn)爭做著準(zhǔn)備。

通過分析美軍智能化作戰(zhàn)相關(guān)軍事演練這種戰(zhàn)爭預(yù)實踐活動，可以揭開智能化作戰(zhàn)的面紗，管窺未來智能化戰(zhàn)爭的基本面貌。

探索前沿智能技術(shù)運用增強戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力

人工智能是智能時代戰(zhàn)斗力的重要增長極。美軍始終緊盯人工智能技術(shù)前沿，通過軍事演練探索智能賦能新途徑，積極拓展人工智能在戰(zhàn)場態(tài)勢感知領(lǐng)域的應(yīng)用場景。

美軍始于2020年12月的系列“全球信息優(yōu)勢實驗”，旨在探索通過人工智能謀取信息優(yōu)勢的新應(yīng)用場景。

其中，第2次實驗中實驗了“蓋亞”戰(zhàn)役級態(tài)勢感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)以“專家”（Maven）智能算法為基礎(chǔ)，可實時集成陸、海、空、天等各域情報數(shù)據(jù)，提供對手全球兵力分布情況以及對手行動的早期預(yù)警信息。

以ChatGPT為代表的生成式人工智能取得突破性進展后，第6次實驗中實驗了5種不同的生成式人工智能模型，探索其潛在應(yīng)用案例，以確定各生成式人工智能模型適用的作戰(zhàn)場景。實驗內(nèi)容包括：利用海量信息檢索與深度挖掘技術(shù)，提高情報分析和態(tài)勢預(yù)判能力；利用計算機視覺檢測和跟蹤目標(biāo)，提高“時間敏感目標(biāo)”感知能力；利用自然語言處理算法來分析各類文檔資料，提高情報信息快速處理能力；利用機器學(xué)習(xí)算法進行預(yù)測性維護，提高智能化后勤保障能力等。美國防部還專門成立了“利瑪”生成式人工智能工作組，該機構(gòu)隸屬于首席數(shù)字與人工智能辦公室算法戰(zhàn)部門，后續(xù)將深度參與“全球信息優(yōu)勢實驗”，推進生成式人工智能技術(shù)評估與運用。

2023年4月，美英澳首次聯(lián)合開展“人工智能與自主實驗”，實驗不同人工智能平臺協(xié)作實時檢測和跟蹤目標(biāo)，首次在復(fù)雜場景中快速部署迭代機器學(xué)習(xí)模型。

從美軍演練人工智能新技術(shù)情況來看，智能賦能還存在著尚未挖掘出來的巨大潛能和應(yīng)用場景。可以預(yù)見，未來擁有智能優(yōu)勢的一方，能夠基于各類人工智能模型，綜合利用大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，將分布在各作戰(zhàn)域的海量傳感器聯(lián)接在一起，快速高效分析戰(zhàn)場態(tài)勢變化，像開了“天眼”一樣，以“上帝視角”洞察戰(zhàn)場態(tài)勢、預(yù)測戰(zhàn)局發(fā)展。

推進無人系統(tǒng)直接交戰(zhàn)無人裝備由輔戰(zhàn)走向主戰(zhàn)

無人系統(tǒng)是智能化戰(zhàn)爭的標(biāo)志性裝備。近年來，美軍加快提升無人系統(tǒng)自主水平，反復(fù)實戰(zhàn)化演練檢驗無人化作戰(zhàn)能力，推進無人裝備在作戰(zhàn)體系中的角色定位由輔戰(zhàn)走向主戰(zhàn)。

以無人機為例，早期無人機主要從事偵察、校射、通信中繼等保障任務(wù)，后來逐步發(fā)展出察打一體無人機，目前美軍正在探索研發(fā)空戰(zhàn)無人機。

美國防部高級研究計劃局（DARPA）的“空戰(zhàn)演進”“天空博格人”“遠射”和美空軍研究實驗室的“自主空戰(zhàn)行動”等項目，都是推進無人系統(tǒng)主戰(zhàn)化的重要項目。

2024年4月17日，DARPA宣布“空戰(zhàn)演進”項目已首次成功開展了近距離空中纏斗人機對抗實驗。人工智能駕駛的X-62A驗證機采用自博弈對抗算法，經(jīng)過40億次仿真訓(xùn)練后，具有較強決策能力，相當(dāng)于擁有30年駕駛經(jīng)驗的頂尖飛行員。

實驗中驗證機可迅速選擇爬升、下降等機動操作，從而調(diào)整飛行姿態(tài)與軌跡，搶占有利射擊位置，同時，還能在轉(zhuǎn)瞬即逝的時間窗口內(nèi)射擊并準(zhǔn)確命中對手。相比而言，人類飛行員大部分時間只能被迫采取防御性機動以規(guī)避攻擊。該實驗中人工智能采用了超越人類傳統(tǒng)認(rèn)知的新型空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)，同時遵循了人類飛行員的安全飛行規(guī)范，被稱為人工智能在空戰(zhàn)領(lǐng)域的“世界首創(chuàng)”。

美軍還完成了MQ-9A“死神”無人機發(fā)射AIM-9“響尾蛇”空空導(dǎo)彈實驗，為無人機配備空戰(zhàn)武器鋪平了道路。美海軍正在實驗給無人艇加裝標(biāo)準(zhǔn)垂發(fā)裝置使其可以發(fā)射各型防空導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈、魚雷等，還為無人潛航器配備潛射無人機、魚雷等。美陸軍則實驗給無人車加裝反艦導(dǎo)彈、防空導(dǎo)彈和遠程火炮等。2021年6月，美陸軍進行“自主多域發(fā)射器”概念演練，C-130運輸機將加裝“海馬斯”火箭炮的無人車投送至西太平洋某島嶼上，隨后采用“主-從”式機動、自主導(dǎo)航部署形式，發(fā)射多枚精確打擊導(dǎo)彈，成功摧毀了紅方艦艇和陸上防空系統(tǒng)。

美國軍事專家彼得·辛格認(rèn)為，“五千年來，戰(zhàn)爭一直是人類的獨角戲，而現(xiàn)在，這個局面已經(jīng)結(jié)束了。”從美軍演練中無人平臺的運用情況來看，無人裝備在未來智能化作戰(zhàn)體系中的角色定位，將不僅僅是充當(dāng)在一線偵察監(jiān)視預(yù)警的“耳目”和“探子”，而且還會去當(dāng)先鋒、打頭陣。

演練智能化力量編組有人無人協(xié)同作戰(zhàn)

無人系統(tǒng)的大量列裝和普及應(yīng)用，將催生人機混合編組這種新型力量編組方式。美海軍作戰(zhàn)部長提出，要建立一支由有人和無人平臺組成的更大的混編艦隊，使無人系統(tǒng)成為海上兵力結(jié)構(gòu)中可靠且可持續(xù)的力量。2023年6月，美海軍陸戰(zhàn)隊發(fā)布《機器人與自主系統(tǒng)》報告，認(rèn)為“解決自主、人機協(xié)作、指揮控制等重難點問題，是充分發(fā)揮無人系統(tǒng)作戰(zhàn)優(yōu)勢的關(guān)鍵”。

近年來，美軍加強了無人機、無人艦、無人地面車輛、無人潛航器等無人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)的協(xié)同作戰(zhàn)演練。

2021年美海軍的“無人系統(tǒng)集成作戰(zhàn)問題-21”演習(xí)，旨在整合有人和無人作戰(zhàn)能力，驗證有人無人協(xié)同作戰(zhàn)樣式及效果。演習(xí)中，無人潛航器、無人機和無人艇與“朱姆沃爾特”級驅(qū)逐艦、“洛杉磯”級核潛艇等有人海上作戰(zhàn)平臺進行了協(xié)同作戰(zhàn)演練。

2022年6月，美陸軍開展人機編組測試，機器人戰(zhàn)車潛入敵后發(fā)射煙霧彈，遮擋了對手攻擊直升機的視線，然后引導(dǎo)步兵分隊實施了火力打擊。在“匯聚工程-2022”作戰(zhàn)實驗期間，機器人戰(zhàn)車與M1A2坦克組成有人無人編隊，機器人戰(zhàn)車作為前鋒力量執(zhí)行偵察和火力支援任務(wù)，顯著增強了坦克的火力打擊效能。

2023年“大規(guī)模演習(xí)-2023”中，美海軍依托“海戰(zhàn)體系架構(gòu)”演練有人無人水面艦艇編隊協(xié)同作戰(zhàn)，艦艇平臺彼此相距數(shù)百英里，但充分共享戰(zhàn)場信息，實現(xiàn)了同時從多個方向?qū)δ繕?biāo)的火力打擊；海軍陸戰(zhàn)隊演練了運用岸上無人導(dǎo)彈發(fā)射車打擊海上目標(biāo)；海軍第12爆炸物處置機動大隊無人系統(tǒng)排，演練了運用無人系統(tǒng)定位、識別、消除水下爆炸物等科目。

2023年9月，美海軍4艘大中型無人艇在亞太地區(qū)集結(jié)，與“宙斯盾”驅(qū)逐艦、瀕海戰(zhàn)斗艦和P-8A反潛巡邏機進行多域融合、地點分散、海空立體的分布式作戰(zhàn)訓(xùn)練。同期的“北方利刃”演習(xí)中，MQ-9A“死神”無人機充當(dāng)“分布式航空作戰(zhàn)”的通信中繼站，探索了有人無人協(xié)同作戰(zhàn)模式下的戰(zhàn)法運用。

人工智能領(lǐng)域的莫拉維克悖論認(rèn)為，對人工智能而言，實現(xiàn)邏輯推理等人類高等級智慧只需要很少的計算量，而實現(xiàn)感知、運動等無意識技能和直覺這種低等級智慧，卻需要消耗極大的計算資源。人類面臨的復(fù)雜性問題與機器面臨的復(fù)雜性問題可能正好相反，人機各有長短，有很強的互補性，可以通過人機協(xié)同，由人負(fù)責(zé)判斷“是否在做正確的事”，讓機器負(fù)責(zé)“去正確地做事”。在強人工智能實現(xiàn)之前，人機協(xié)同作戰(zhàn)是不可跨越的發(fā)展階段。從美軍相關(guān)演練情況來看，這一進程已大大加快。

在有人無人協(xié)同作戰(zhàn)力量建設(shè)上，美軍已邁開實質(zhì)性步伐。以“有人長機+無人僚機”型空中作戰(zhàn)部隊為例，2023年美空軍部長肯德爾宣布至少要發(fā)展1000架左右的“協(xié)同作戰(zhàn)飛機”即無人僚機，從機隊中選取300架F-35有人戰(zhàn)斗機，每架配備2—5架無人僚機，這已成為美空軍2024財年預(yù)算申請的七大優(yōu)先事項之一。

檢驗智能化指揮控制推進聯(lián)合全域作戰(zhàn)

聯(lián)合全域指揮控制作為美軍“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”概念的核心，是近年來美軍演練的重要內(nèi)容。美軍先后實驗檢驗了“晶格”指揮控制系統(tǒng)、“先進戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)”、“凱塞爾”全域作戰(zhàn)套件、生成式人工智能模型等，大力推進指揮控制的智能化，謀求高端戰(zhàn)爭中的決策優(yōu)勢。

2023年5月，在“北方利刃23-1”演習(xí)中，美軍實驗了“晶格”指揮控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠集成全球陸地、海上、空中和太空多個作戰(zhàn)域的數(shù)千個傳感器，自動生成共用作戰(zhàn)態(tài)勢圖，利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合，在戰(zhàn)術(shù)邊緣快速自動檢測、跟蹤、分類目標(biāo)，自動進行威脅警告、彈目匹配、方案優(yōu)選，支持多殺傷鏈快速閉合，以支撐大規(guī)模多域作戰(zhàn)。

美軍第6次“全球信息優(yōu)勢實驗”通過簡化陸、海、空、網(wǎng)跨域通信流程，并依托5類生成式人工智能模型，來支撐印太司令部聯(lián)合全域指揮控制流程演練，強調(diào)跨域無縫指揮控制，實現(xiàn)了作戰(zhàn)態(tài)勢實時精確感知和快速決策。

智能化戰(zhàn)爭中戰(zhàn)場情況瞬息萬變，指揮決策難度越來越大，需要引入人工智能技術(shù)，運用多種智能輔助決策和任務(wù)規(guī)劃工具，進行動態(tài)任務(wù)籌劃、一體化戰(zhàn)斗管理，以協(xié)同全域作戰(zhàn)資源按需聚合，提升智能化指揮決策能力。美軍一系列相關(guān)演練表明，未來人工智能將逐步滲透到情報分析、態(tài)勢感知、任務(wù)規(guī)劃、作戰(zhàn)評估等各指揮控制環(huán)節(jié)，人腦的碳基智能與電腦的硅基智能將緊密協(xié)作，“算計與計算”“人謀與機謀”將無縫融合，“觀察-定位-決策-行動”循環(huán)（00DA循環(huán)）速度和決策質(zhì)量將大幅提升。可以預(yù)見，未來智能化戰(zhàn)爭的指揮主體將由人向人機混合智能體轉(zhuǎn)變，指揮控制權(quán)將由人類獨占向部分讓渡給人工智能轉(zhuǎn)變。

需要指出的是，目前人工智能技術(shù)和產(chǎn)品在安全可靠性、可解釋性等方面還存在著諸多問題，有可能將虛假、扭曲的劣質(zhì)信息輸入，還可能出現(xiàn)大模型“幻覺”、無人系統(tǒng)失控等問題。為此，美軍也在加緊研發(fā)對抗性人工智能、可解釋人工智能等，且對未經(jīng)檢驗的人工智能技術(shù)進入指揮控制環(huán)節(jié)持審慎態(tài)度。2023年6月，美國防部聲稱在經(jīng)過適用性和安全性改造前，不會在實際應(yīng)用中直接部署類似ChatGPT的商業(yè)人工智能系統(tǒng)。

演練高端先進殺傷鏈智能化殺傷網(wǎng)初現(xiàn)端倪

美各軍種在演練中實驗檢驗了無源化殺傷鏈、跨域聯(lián)合殺傷鏈、全隱身殺傷鏈、高超聲速殺傷鏈、超遠程殺傷鏈等各種高端先進殺傷鏈，尤其是將人工智能、自主系統(tǒng)融入殺傷網(wǎng)，加速了殺傷鏈閉合，這可能成為其在未來高端戰(zhàn)爭中的“暗招”“奇招”。

無源化殺傷鏈方面，2021年4月25日，美海軍在“無人系統(tǒng)集成作戰(zhàn)問題-21”演習(xí)中，首先由偵察衛(wèi)星對可疑海域進行廣域監(jiān)視，由中型無人水面艦艇等負(fù)責(zé)搜索跟蹤，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后由MQ-9B“海上衛(wèi)士”無人機投放被動聲吶浮標(biāo)，完成精確定位、目標(biāo)識別和超視距瞄準(zhǔn)，然后通過Link-16數(shù)據(jù)鏈與附近的P-8A反潛巡邏機和SH-60“海鷹”直升機建立聯(lián)系，將目標(biāo)信息中繼傳輸至后方驅(qū)逐艦，后者發(fā)射“標(biāo)準(zhǔn)-6”導(dǎo)彈準(zhǔn)確命中目標(biāo)，殺傷全過程中主要使用的是無源傳感器。無源化殺傷鏈的演練表明，美軍在追求作戰(zhàn)平臺和彈藥單體隱身性能的同時，也謀求在電磁頻譜戰(zhàn)支援下放大總體隱身效果，強力推動隱身作戰(zhàn)從個體隱身時代進入體系隱身時代。

跨域聯(lián)合殺傷鏈方面，美陸軍自2020年起就依托“匯聚工程”開展了跨域聯(lián)合殺傷鏈實驗，實驗了“造雨者”“普羅米修斯”“火力風(fēng)暴”“射擊”4種人工智能系統(tǒng)，通過異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、海量數(shù)據(jù)處理、智能任務(wù)規(guī)劃、同步高節(jié)奏瞄準(zhǔn)等，匯聚多域能力構(gòu)建形成跨域聯(lián)合殺傷鏈。其基本作戰(zhàn)流程是：“造雨者”將不同傳感器的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，傳輸至作戰(zhàn)云；“普羅米修斯”從作戰(zhàn)云中獲取并分析海量數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)；“火力風(fēng)暴”針對發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)生成打擊方案，輔助指揮官決策；“射擊”根據(jù)指揮官選定的方案，引導(dǎo)武器系統(tǒng)完成射擊。在人工智能系統(tǒng)加持下，從傳感器發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到開火耗時20秒，加上炮彈飛行時間60秒，無人機傳回目標(biāo)打擊視頻后進行毀傷評估大約10秒，總計是90秒，天地一體跨域殺傷鏈的閉合時間大大縮短。

美軍演練先進高端殺傷鏈的情況表明，未來將由預(yù)先規(guī)劃殺傷鏈向臨機規(guī)劃殺傷鏈轉(zhuǎn)變，由單域殺傷鏈向跨域殺傷鏈轉(zhuǎn)變，由殺傷鏈向殺傷網(wǎng)轉(zhuǎn)變。由于殺傷網(wǎng)中大規(guī)模功能節(jié)點并行作業(yè)的控制復(fù)雜度遠超人的能力，需要借助人工智能技術(shù)，創(chuàng)新“人指揮、機器輔助控制”的人機協(xié)作指揮控制模式，構(gòu)建智能化殺傷網(wǎng)，從而實現(xiàn)“多目標(biāo)-多傳感器-多射手”精確匹配的多域多鏈并行打擊模式，在豐富自身作戰(zhàn)選項的同時，使對手陷入多重困境。

（摘自《瞭望》新聞周刊2024年第24期）

■ 本欄編輯 相利盈