facetime|「智能化作战」李大鹏 刘巍:以无人系统为主要作战单元的智能化作战

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李大鹏 刘巍:以无人系统为主要作战单元的智能化作战
来源:《军事文摘》2021年第10期
随着人工智能向战争的全要素渗透 , 与作战的全过程融合 , 其装备的全部件应用 , 必将极大提高武器和军事技术装备的作战效能 , 颠覆性地改变当前的作战样式和战争形态 。 智能化作战将成为主流的作战样式 , 智能化战争——作为信息化战争发展到更高阶段的一种战争形态 , 也呼之欲出 。美国将发展军用人工智能和无人系统作为维护自身军事优势 , 掌控大国竞争主导权、维护全球霸主地位的重要支柱 。 2014年 , 美国国防部推出“第三次抵消”战略 , 旨在通过技术创新和理论创新 , 发展颠覆性技术 , 以抵消主要竞争对手迅速增长的军事能力 , 人工智能、无人系统、微型化、大数据、增材制造等被确定为重点发展领域;美国著名智库——新美国安全中心发布的《20YY年:为机器人时代的战争做好准备》报告中 , 将大数据、人工智能、机器人、小型能量系统、高能武器、人体机能改造等作为维持美国军事优势的关键技术 。 2015年 , 美国空军提出了“忠诚僚机”概念 , 目的是为F-22和F-35战机开发无人僚机 。 2019年11月21日 , 美国空军装备司令部宣布 , 选定“天空博格人”无人僚机、“金帐汗国”改造弹药蜂群、“导航技术卫星-3”三个项目作为首批“先锋”项目 , 美国空军将“先锋”项目定位为改变空中力量的作战和运用方式的“游戏规则改变者” 。 XQ-58A女武神隐形无人机成为“天空博格人”项目的装机试飞和实际平台的候选 。 2021—2035财年期间 , 美军各军种计划共投入120亿美元用于研发无人系统 。无人系统是智能化作战 能力的主要支撑 无人系统可实现更准确的感知、更迅捷的决策、更高效的行动 , 同时 , 承担风险和作战成本更低 。 在“无人空战”作战概念方面 , 2016年 , 美国辛辛那提大学和美国空军实验室(AFR)联合研发的空战人工智能“阿尔法” , 在模拟空战中 , 使用三代机 , 击败了由美国空军上校基恩·李驾驶且有预警机支持的四代机 。 “阿尔法”空战人工智能调整战术计划的速度是人类飞行员的250倍 , 从传感器获取数据到分析处理并做出反应 , 整个过程不超过1毫秒 。 基恩·李在赛后表示:“它(‘阿尔法’空战人工智能)能够快速掌握情况 , 反应也很快 , 似乎能够预测到我的意图 , 并在我改变飞行动作或发射导弹时 , 立即做出反应 。 它知道如何躲避我的攻击 , 也能在必要时迅速地在攻防之间切换 。 ”在瞬息万变的空战环境下 , 相比人类飞行员 , 基于人工智能的机载战斗管理系统可更准确、快速地进行态势感知、快速响应、战术选择、武器管理和使用 。近年来 , 无人机已成为美国参与局部战争和武装冲突的主战武器 。 在阿富汗、伊拉克、也门和叙利亚战场 , 美军打的是“无人机战争” , MQ-1捕食者、MQ-9死神等无人机的使用强度和频率远超有人驾驶战机 , 自2001年以来 , 两型无人机飞行时长超过600万小时 , 其中 , 90%是作战时间 。 早在2014年 , 美军各类无人机就已高达1.13万架 , 承担着大部分的侦察情报、监视等作战保障任务和三分之一的空中打击任务 。 自2016年 , 美国国防部开始逐步淘汰U-2高空侦察机 , 并由RQ-4全球鹰无人侦察机替代 。 美国研发中的用于替代B-52H和B-1B战略轰炸机的B-21远程轰炸机 , 具有有人/无人两种技术方案 。 导弹也趋于智能化 , 2018年5月 , B-1B战略轰炸机搭载2枚远程反舰导弹(LRASM)完成了第二次试射 。 LRASM导弹是在“增程联合防区外空地导弹”(JASSM-ER)基础上发展而来 , 最大射程900千米 , 具备自主感知威胁、自主在线航迹规划、多弹协同、目标价值等级区分、目标精确探测与识别、打击部位甄选、电子频谱监视与定位、区分敌方不同雷达信号等智能化作战特点 。无人系统的大量装备和部署 , 必将替代有人系统 , 成为智能化战争的主战装备 。 在“水下无人作战”概念方面 , 2017年 , 美国海军水下作战中心启动“杀人鲸”超大型无人潜航器(UUV)项目 。 该型UUV航程超过2000海里 , 续航时间长达数个月 , 从本土港口或前沿基地出发 , 自主航行到战区 , 可执行在港口隐蔽布雷、海岸线电子侦察、打击水面舰艇和陆上目标、反潜、特种作战等多种任务 。 美国海军的水下一线作战任务将更多由无人系统承担 , 有人潜艇则主要作为其搭载、释放和回收平台以及水下作战指挥中心 , 不直接参与作战 。无人作战是实施 智能化作战的基本样式 武器装备是战争的物质基础 , 新的武器装备可催生新的作战样式 。 以美军研发中的“无人机蜂群”这类无人集群作战概念为代表 , 通过将具备不同功能的大数量无人作战系统混合编组 , 构建集侦察探测、电子干扰、网络攻击、火力打击等能力于一体的无人机集群 , 根据任务需求、战场环境和威胁特征 , 自主完成战场态势感知、目标识别定位、智能任务分配、协同进攻防御 , 具有高抗毁、低成本的优势 。 随着隐身战机、高性能防空反导系统、远程打击、电磁战、网络战的发展 , 战场对抗强度快速提高、作战环境迅速恶化 , 空袭/反空袭的难度都在急剧增大 。 在此形势下 , 催生了“无人机蜂群”概念 , 旨在通过集群作战发挥出远超个体累加的战斗力 。 大量无人机编组、集中使用的战场优势是明显的 , 正如蜂群的威胁要远大于几只马蜂 。 DARPA在2015年启动小精灵项目 , 旨在研发低成本无人机蜂群和空中投放回收等技术 , 成功使用C-130运输机开展了多架小精灵无人机的空中投放回收试验 , 回收速率达每30分钟4架 。 2017年2月15日 , DARPA发布“进攻性蜂群使能战术”(OFFSET)项目 , 用于在复杂的城市环境中协助人类部队完成多样化任务 。 蜂群自主性、人与蜂群编队、蜂群感知、蜂群网络、蜂群后勤是蜂群系统的5个关键使能领域 , OFFSET项目的目标是推进及加快这些蜂群使能技术的发展 , 并推动作为蜂群能力发展基础的相关蜂群战术成型 。信息化战争发展至高级阶段 , 人类已越发难以适应不断增速的作战节奏 , 普遍使用自主和智能的无人系统成为必然要求 。 2019年7月 , DARPA启动“空战演进”项目 , 旨在研发可执行空中格斗任务的人工智能 , 无人战机有望成为空战主体 。 在瞬息万变的空战环境下 , 相比人类飞行员 , 基于人工智能的机载战斗管理系统可更准确、快速地进行态势感知、快速响应、战术选择、武器管理和使用 。 2020年8月20日 , 在DARPA组织的“阿尔法狗斗”(Alpha Dogfight)人机挑战赛中 , 洛·马等8家公司团队参加 。 其中 , 苍鹭科学公司(Heron Systems)研发的空战人工智能 , 以5:0的压倒性优势战胜人类飞行员夺冠 。算法优势即作战优势 , 算法优势主导战争优势 。 人工智能首先带来的是算法革命 , 依靠适用、优秀的人工智能算法 , 无人系统可实现更精准的态势感知、更可信的战局研判、更迅速的指挥控制、更优化的作战流程 , 进而大幅提升作战效能 。 与信息化作战相比 , 智能化作战的对抗方式从体系对抗向算法对抗转变 , 且正是依靠算法优势 , 智能化作战相比信息化作战具备速度优势、认知优势、决策优势 。 2017年4月 , 美国防部副部长罗伯特·沃克签署专家(Maven)项目备忘录 , 授权成立“算法战跨职能小组” , 旨在将国防部拥有的海量数据迅速转变为可用情报 , 以有效促进人工智能、大数据、机器学习等技术在军事情报领域的应用 。 Maven项目使用基于深度学习的人工智能 , 对无人机获取视频和图像数据进行分析 , 取得的成果已部署到叙利亚和伊拉克 , 用于为军事行动提供情报支撑 。强化作战实验推进 智能化作战概念落地 随着智能化作战从有人主导转变为无人主导 , 无人系统成为主战力量 , 无人作战成为主要样式 , 相应地带来作战流程的重塑 。 无人系统和人工智能结合 , 将大大拓展战场空间和作战领域 , 物理域、信息域、认知域、社会域深度融合 , 基于多域传感器边缘计算、作战云、虚拟化协同组网、自组织动态调度、多源情报自动挖掘 , 可实现相比信息化战争时代更强的信息获取和处理能力 。 例如 , “马赛克战”作战体系和无人机蜂群 , 可根据作战任务和作战目的 , 动态、自适应、可重组地构建作战体系、分工作战任务、配置作战能力、评估作战效果 。无人机的大量装备和实战使用 , 使得无人机作战部队得以批量组建并快速扩张 , 2007年 , 美国空军将多个MQ-1捕食者、MQ-9死神无人机中队整合 , 组建世界首支成建制的无人机作战部队——第432无人机联队 , 该部队现已成为美国空军参战频率最高、承担任务最重的部队 。 同年 , 美国海军组建了世界上首支无人水下作战系统部队——第一UUV中队 。 美国海军开展“幽灵舰队”概念项目 , 计划在2020—2025财年期间投入27亿美元 , 建设一支包括10艘大型无人水面舰艇的无人舰队 , 用于独立或与有人水面舰艇部队协同作战 , 兵力结构将从以大型有人舰艇为主 , 向以大中型无人水面舰艇为主的分布式舰队转变 。作战概念研发需经评估验证才能确立 , 评估验证过程同时也是作战概念效益的释放过程 。 美军将高密度、高强度的演习演练、性能测试等作战实验活动 , 作为推进无人作战概念落地的重要途径 。 “幽灵舰队”概念框架内的前两艘无人水面艇——游骑兵号和流浪者号 , 分别于2020年10月和2021年2月 , 自墨西哥湾 , 经巴拿马运河 , 进入太平洋 , 完成了自主航行 。 其中 , 流浪者号航行共计4421海里 , 有98%的距离处于自主航行模式 。 2021年4月 , 美国海军举行名为“无人系统综合战斗问题21”(UxS IBP 21)的针对无人系统和无人作战概念的大规模测试活动 , 此次演习也是美国海军的有人/无人系统混编的军事演习 , 演习期间 , 对多型无人机、无人潜航器、无人水面艇进行了测试 。责任编辑:王宇璇 *声明:本文仅代表作者个人观点 , 不代表本公众号立场

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