中国指挥与控制学会会刊 
武器装备作为作战力量发挥效用的有效载体,是战斗力生成模式转变的重要因素。武器装备体系则是为完成部队所承担的作战任务,由功能上相互联系、相互作用的各种武器装备系统组成的更高层次的系统[1]。科技的发展对武器装备的影响最直接、最显著,特别是利用智能科技为武器装备体系建立多样化决策模式与优化算法。党的“二十大”报告中指出,“研究掌握信息化智能化战争特点规律,坚持机械化信息化智能化融合发展”,“十四五”全面拉开了“数智时代”大幕,使“数智赋能”深入国防建设的各个方面,更是为武器装备体系建设发展提供了新的机遇。《马赛克战:利用人工智能和自主系统实施决策中心战》[2]发布以来,北约积极在向军事智能化转型,从机械化、信息化到智能化,战争形态已发展到新阶段,军事智能可能成为决定未来战争胜负的关键要素[3]。 以大数据、人工智能为代表的科技前沿技术正极大地促进武器装备体系的发展。
1 智能化战争已初具雏形
近年来,随着大数据、人工智能及相关技术不断趋向成熟,其在军事领域扮演着越来越重要的角色,并正在加速战争形态由机械化、信息化向智能化演进。
1.1 多域混合激发武器数智赋能
战场环境是一个由自然环境、社会环境和军事环境等多种要素构成的大环境系统。与传统自然环境、社会环境不同,新的社会环境具有集军事、网络、自然等于一体,呈多域混合趋势。在传统的海洋、陆地、空中的基础上,延伸至太空、深海、电磁空间等。2022年开始的俄罗斯与乌克兰冲突,战场环境在战场空间方面已涵盖至陆、海、空、天、电、网六维空间,陆海空战场所体现的实体摧毁、实兵对抗、实力消耗及天电网所体现的太空争夺、电子对抗和网络对抗,对任一空间战场的夺取和控制均成为战争制胜的关键因素之一,如在冲突的关键时刻Space X公司通过捐赠星链卫星互联网终端,不仅为乌恢复了互联网通信,还可提供高质量图像和数据,为乌在冲突中保持对抗提供了坚实后盾,而且冲突双方以大数据为基础的多域作战混合、智能化、无人化得到了显著体现,其范围涵盖了无人编队等高科技装备为核心的物理域作战、网电对抗为核心的信息域作战以及在信息平台上博弈对抗为核心的认知域的作战。现代战争对抗领域已从自然空间、技术空间、社会空间延伸到认知空间,实现认知域、社会域、信息域、时域、空域、地域、海域、能量域、频域等多域一体,实施多域性打击,在多域混合化战场环境下,大数据、智能化作用凸显。
1.2 任务协同释放体系效能
现代化战争中作战能力的提升,很大程度上取决于武器装备等作战力量体系的完整性及体系中各类作战单元实施“解耦入网”“网聚资源”“灵活组合”的效果,各火力打击单元之间实现有效的信息联系,并在网络中实现共享,形成分布式“战场资源池”,然后根据作战需求,从“战场资源池”中选择相应的资源组合形成任务系统,实现实时处理目标信息和火力控制(如图1 所示);此外,还要运用信息技术的渗透性和联通性,把各种作战单元和要素融合为有机整体,促进各类无人作战平台之间、有人/无人作战平台之间、作战与支援保障平台之间相互兼容,实现互操作和赋能增效,发挥体系作战最大效能[4]。如美军的“奈特勇士”等数字化士兵体系,因具有智能化的信息感知和处理能力,明显增强了单兵作战的能力。另外,智能体作为未来战场上不可或缺的因素,其本质是一个既能独自思考、又能够与环境进行交互的抽象实体[5]。装备智能体作为“端系统”的智能化升级形态,是装备的中枢,具有自治性、反应性、主动性、社会性、进化性等特征。
1.3 任务式指挥提高作战适应性
任务式指挥是分散指挥的一个重要方面,其有异于传统战争中只依靠指挥员的战斗经验和个人直觉判断来指挥决策。在智能化战争中,作战指挥系统通过数据分析、能够快速掌握作战双方的武器性能、作战部署、战场环境等信息,而后形成决策建议为指挥员提供重要的参考。如在俄乌冲突中,乌方吸取了之前在顿巴斯冲突中由于集中指挥而遭受严重损失的惨痛教训,实施任务式指挥,有效降低了因集中指挥产生大量电磁辐射易被俄方电子系统定位遭火力打击的风险,作战适应性有了较大提高。可见,与传统指挥决策相比,智能化战争的指挥体系中,大数据、人工智能已渗透到指挥主体、指挥对象、战场环境及作战任务等各个方面(如图2 所示)。
2 智能化战争条件下传统武器面临严峻挑战
随着以人工智能为核心的新技术越来越多地走上战场,智能化的武器装备体系与新的作战样式正在推动战争形态步入智能化战争,在多个方面都给传统的武器装备带来严峻的挑战。
2.1 武器从单体到体系化的挑战
武器作为武装力量用于实施和保障战斗行动的工具,是军队战斗力生成的主要组成部分。武器体系是指一种用于达到一定军事目的的体系,包括跟踪设备、火控设备、火力体系以及所有与武器作战使用有关的子体系、设备、运载平台、软件和人员[6]。智能化战争条件下武器装备的组织结构和技术战术属性都发生了根本性的变化,主要体现在战场感知、智能决策和精准打击等方面,当今庞大而又复杂的武器仍以坦克、装甲车、步兵战车、火炮等机械化装备为主,作战力量的平台装备是以有人为主的常规操控模式,虽然这些武器装备单体能够在现代战争中取得一定的作战效能,但因体系化程度还不够高,在现代化战争中往往显得被动。
2.2 作战样式演变带来的挑战
现代化战争的作战样式正在由信息化向智能化转变,即由以信息技术为支撑、以机械化武器装备为载体、信息化武器装备为主角的作战手段转变为以传统物理域、新型边际域(极高、极深、极小、极寒、极热等空间)、信息域、认知域为综合行动空间,实施智能自主、全维对抗、跨域攻防、一体交互的全新作战形态。在智能化战争中,传统武器作战盲区等缺陷都能够很好地被克服。2020年爆发的阿塞拜疆与亚美尼亚冲突中,阿军通过利用“察打一体无人机+自杀式攻击无人机”,借助地面先进电子战系统的有力配合,对纳卡地区的亚军防空系统实施了重点打击,充分发挥了其“发现即打击”的能力,在对战场实施持续监控的同时,对亚军前沿及纵深内的亚军坦克、步兵战车、自行/牵引火炮、防空系统等各种传统武器装备目标进行空中打击,其精准、高效、致命的作战效能显著。
2.3 战斗部快速变化带来的挑战
战斗部作为各类弹药和导弹毁伤目标的最终毁伤单元,是弹药毁伤目标或完成既定战斗任务的核心部分,是武器发挥作用的重要体现。随着现代战争需求的变化,为使战斗部发挥出最大的作战效能,其特征表现愈加明显,主要表现在:一是速度快,传统武器装备无法进行有效的跟踪与瞄准射击;二是加速度大,战斗部可以根据作战的需求不断使速度瞬间变化;三是通过传感器作用,使其运行不断变轨以满足作战需求;四是战斗部红外信号不突出,不易被探测到。而传统武器主要依赖弹头的弹药产生的威力或弹头本身的动量产生的破坏力对目标进行打击来发挥杀伤作用,而且装备的信息化、智能化程度低[7],面对战斗部所具有的速度快、加速度大、轨迹多变、难以被发现的特点劣势明显。
2.4 作战流程再造带来的挑战
作战流程指的是在作战进程中各种作战行动的步骤和顺序,包含态势感知、指挥决策、精准控制作战力量等作战活动。现代化战争中战场形势复杂多变、信息传递快捷,指挥主体、指挥对象中越来越多的指挥行动中的任务被人工智能代替,通过从海量数据中提取关键信息,以实时掌握战场态势,从而做出精准的判断,迅速做出作战方案,有效提升部队的快速反应能力。在大数据和人工智能技术的加持下,传统的作战流程将实现智能化再造,即由“态势感知-指挥决策-攻防协同-综合保障”向“全域态势智能认知-人机一体混合决策-有人/无人自主协同-主动按需精准保障”转变。作战流程再造使作战体系运转更加高效、作战能力即时自主聚优,特别是在面对爆发式增长的战场数据和瞬息万变的战场态势时,传统的作战流程已不能适应现代智能化战争之需,作战流程再造将各作战力量、作战要素、作战单元,以及作战支援系统等无缝连接、有机融合为一个整体,形成统一高效的作战体系。因此,作为具有智能化特征的新型作战理念——体系聚优战,将是未来战争制胜之道。
3 提升智能化战争条件下武器装备体系效能策略
武器装备是因战争而产生的,战争演化史本质上就是武器装备的发展史,武器装备已成为战争的重要物质基础和对战争的进程和结局有着直接影响的物质因素,并加速向数字化、智能化方向发展。数智赋能的武器装备体系,是指武器装备体系融合大数据技术、人工智能技术、现代控制技术、仿生技术等模拟人脑的某些智力活动形成的体系,主要包含基于智能算法的完成任务规划、合理判断战场态势、科学评估,实现自我管理、自我指导和打击(如图3 所示)。除此之外,武器智能化还可以实现自身在出现局部受损或故障时自动检测、显示、排除和重组,快速恢复功能。
3.1 加快武器装备数智赋能步伐
3.1.1 推进数字化转型
虽然进行大数据分析仅是人工智能的部分技术,但绝大部分人工智能都依赖大数据输入。大数据技术的主要作用不仅是拥有大量的信息,更重要的是对所拥有的数据做出有效的处理,人工智能在处理大数据方面所表现出来的优势是战争取得胜利的关键,战场大数据在制定作战决策中起着举足轻重的作用,可以认为是得数据者得天下。大数据在深刻改变人类社会的同时,也为人工智能机器学习提供了不可或缺的丰富训练资源,在较大程度上解决了各类算法模型常常因为训练数据严重缺乏而难以取得突破性进展的问题,极大地促进了人工智能的发展[10]。要打赢具有大数据、智能化特征的局部战争,必须大力推进武器装备体系数字化转型,提高武器性能、可靠性及精确化、数字化、智能化程度。
3.1.2 推动智能化升级
无线传感器网络技术、微电子技术以及云计算等技术的迅猛发展,使战场感知手段快速朝着智能感知方向发展。武器的智能化突破了原有的人体极限的限制,集群战、潜伏战、闪电打击战等新的作战方式不断涌现。如美军运用智能博弈、蜂群协同等战术研制出“小精灵”为代表的新型无人装备,这不仅意味着对目标自识别技术、自然语言处理技术、环境信息、自身武器信息的感知及对目标变动情况的及时修正与传输,也对打击方式、打击效能、打击决策的执行及弹药的精确制导等方面提出了更高的要求。近年来,基于智能化无人化技术的快速应用,全谱系无人平台、智能装备和无人蜂群迎来爆发性增长,传统的“人—机—人”的作战体系逐渐被“人机一体,机机互联”代替。智能化正在越来越多地渗透到战场的各个方面,深刻改变着装备的模式,除了美军的“奈特勇士”外,俄军的“战士”等均装备了具有智能化信息感知和处理能力的数字化士兵系统。
3.2 转变武器装备模态
数智赋能的武器装备的快速发展,使战争形态历经冷兵器时代、热兵器时代、机械化时代、信息化时代加速向智能化无人化形态转变,在有效提升现有武器打击效能的同时,也在不断塑造新的战斗力生成模式。
3.2.1 作战平台无人化
智能化无人化是目前平台装备发展的重点,目前已有70多个国家在发展无人化系统平台。无人机、无人艇等无人装备在军事领域中的应用愈加广泛,其可执行空中侦察、攻击及水下情报监视、防御、威慑、干扰等作战任务,没有人员伤亡的风险且不易被敌方发现,并可以随时根据实际情况进行有针对性的编组,无人作战力量几乎成为改写现代战争制胜的密码。在2021年亚美尼亚和阿塞拜疆冲突中,无人机就已在压制对手防空系统、反坦克等方面展示出不俗的表现,也让历来有“陆战之王”的坦克装备的传统优势尽失;在2022年开始的俄乌冲突中,作战双方利用计算机视觉、知识图谱等技术以获取并鉴别有价值的情报信息,最终派遣无人机利用人脸识别、图像识别等AI技术实施对敌方高级将领及重要设施的轰炸。
3.2.2 体系趋向异构多能化
武器装备体系的发展由原来的单一功能向异构多能的方向发展,多种类型的数据链、标准和波形的整合,突破了原来的个体运行、状态固定的模式,在向基于网络信息体系的异构铰链和数据转换,武器装备体系不断向异构多能化方向发展。美军提出“马赛克战”概念,就是设想借助动态分布技术将以往集中静态的武器体系变得异构且多能。
3.3 提高武器个体自主和整体协同能力
自主武器最初是在19世纪中叶出现,根据自主的程度可分为不同的等级(如表1 所示),直到21世纪初传感器技术在武器装备中的应用,开启了趋向全自主的武器装备发展之路。
表1 自主性的四个等级[13]Tab.1 The four grades of autonomy |
| 等级 | 名称 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | 人操作 | 操作员对一切做出决策。虽然体系可对感知数据进行信息性响应,但在所处环境中没有自主控制能力。 |
| 2 | 人派遣 | 当被派遣时,体系可独立于人员控制之外实现许多功能。这一等级包括自动控制、引擎控制,以及其他必须由人输入指令激活与停止的低级别自动化,与人操作互斥。 |
| 3 | 人监督 | 在得到人的最高级别许可或指令时,体系能执行广泛的多样化任务。人和体系都能根据感知数据做出反应,但体系只能在其当前指派的任务范围内这么做。 |
| 4 | 全自主 | 体系接收人下达的目标,并将其转化为无须与人交互的可执行任务。虽然在紧急或目标变化情况下人仍可进入控制回路,但实际上在此之前可能已出现很长时间的延迟。 |
3.3.1 自主决策是武器数智赋能的重要特征
随着计算机储存和处理数据能力的提升及算法的迭代升级,算法经过训练后,具备自动优化升级的自适应性、自主研判决断的自决策性、自主任务规划等“自主性”特征[11]。所谓的自主性,就是根据信息自我决策,实现自我管理、自我指导和行动,所有这些都基于智能算法的无人体系自主完成任务的能力或特征。智能化作战单元分布于广域空间,一方面能够对战场状态完成智能认知,对战场态势自主地进行精准感知判断;另一方面又可以自主接收指控中心发出的作战任务和目标,对目标的位置、大小、方位等自主计算与匹配攻防目标所需要的机动路线、制导方式、武器类型等参数,对作战资源的快速重组和动态聚合,自主择机发动攻击。美国防部在2011年就已视自主性为主要发展目标之一,并从无人体系和人之间关系的角度给出路线图,用于指导武器装备体系自主能力的发展。“图像理解”人工智能技术就可以把弹上探测器获取的目标图像与数据库中已有的图像加以比较,从而区别陆地上各种坦克、战车、火炮、空中不同类型的飞机,以及海上不同类型的舰船,并选择攻击既定的目标或对己方威胁最大的目标[12]。
3.3.2 模块化生产是协同化发展的必然趋势
3.4 突出体系优势,实现能力聚优
智能化战争,一体化联合作战成为基本作战形式,拼的是体系、打的是联合,依托体系聚合,实现统一意图、数据共享、协同行动,达到1+1>2的联合效益。
3.4.1 依托体系实现聚优
如今,武器装备的类型越来越多,武器单体发挥作用越来越小,各作战武器装备单元趋向于通过大数据及人工智能技术共同为体系提供支撑,为体系赋能,形成有效的作战体系,突出体系优势。在“体系”的基础上,展开作战行动,形成优势的条件;“聚优”是结果,是指将分散部署武器装备实现多域、多点、多向的聚能,形成整体或局部作战优势,让作战效能得到最大程度的发挥,为作战制胜创造条件。当前,美军在天基、临近空间、空基、地基、海基甚至水下已形成了具备C4ISR(指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察)能力的装备体系,并持续提高和完善作战体系的能力;分布式作战体系的实质就是集成创新发展智能化与颠覆性技术群,形成一系列能够“改变未来战局”的武器装备,使装备体系作战效能再次跃升。
3.4.2 我国体系化作战运用发展建议
我国现役武器装备与军事强国相比,差距正在逐渐减小,甚至有的已处于世界领先水平,并且也正在加快武器装备体系化发展,以提高武器装备的作战能力、竞争力和体系的作战效能;但是在体系化运用上,特别是根据指挥员的意图和战场的实际情况将情报链路、指挥链路、杀伤链路和保障链路联为一体,将信息流通过数据传输自主控制能量流的流速、流量、流向实现跨域融合,形成强有力的闭合杀伤链和杀伤网等方面还大有可为;在武器端智能体和指控端智能体、单兵端智能体、无人端智能体、服务端智能体等之间进行按需组合及自主协同,组成智能化作战体系,增强数智赋能的武器装备体系的综合性、整体性、时效性等方面上还有很大发展空间。下一步,我们一方面要结合自身的实际情况加强武器装备体系的顶层设计;另一方面要充分借鉴国内外智能化新技术,研究优于强敌对手的新式武器装备,加强数智赋能在武器体系中作战运用的研究,持续创新和完善作战体系,以此来促使体系实战能力的快速提升。
4 结束语
本文针对智能化战争的特点,对数智赋能的武器装备体系进行分析和研究,并提出了提升武器装备作战效能的策略,为智能化武器装备体系高质量发展与完善提供参考依据。未来战争是智能化战争,其核心技术是大数据和人工智能[16],“制智”权将成为战场上的核心制权。所以,要打赢智能化战争,还需要从作战平台、作战样式、制胜机理等方面进一步深入研究。