人工智能在軍事火力指揮與控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

唐可

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都在進(jìn)行著不斷的改革創(chuàng)新。在信息技術(shù)普及應(yīng)用的背景下，人工智能已經(jīng)越來(lái)越多地被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)代軍事火力與指揮控制系統(tǒng)也朝著智能化的方向全面發(fā)展，在這樣的基礎(chǔ)上，如何更好地實(shí)現(xiàn)人工智能在軍事火力指揮與控制系統(tǒng)的應(yīng)用，成為軍事領(lǐng)域需要進(jìn)一步研究的課題?；诖?，該文為人工智能在軍事火力指揮與控制系統(tǒng)中的應(yīng)用做初步分析，以期為相關(guān)業(yè)界的深入研究提供一些參考。

關(guān)鍵詞：人工智能 軍事 火力指揮 控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（c）-0099-02

在軍事范圍中，常常要面對(duì)復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)情景，火力指揮與控制系統(tǒng)目的就是為此提供決策支持。軍事火力指揮與控制系統(tǒng)中包括數(shù)據(jù)融合支援、軍事威脅評(píng)估、軍事資源的分配和響應(yīng)方案的選擇。因此，軍事火力指揮與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用必須要以滿足作戰(zhàn)中人機(jī)功能的分配為前提。人工智能的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)用自動(dòng)化的方式滿足作戰(zhàn)所需的技術(shù)，軍事火力與指揮控制系統(tǒng)是提高作戰(zhàn)平臺(tái)戰(zhàn)斗力的核心要素，制定有效的指揮決策和對(duì)武器精準(zhǔn)的控制因此成為火力指揮與控制系統(tǒng)的首要任務(wù)。因此，人工智能在軍事火力指揮與控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，人機(jī)功能的分配越來(lái)越成為一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題，也是作戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)程的核心任務(wù)，進(jìn)行深入的研究，有著重要的意義。

1 人工智能在軍事中的應(yīng)用概述

各個(gè)行業(yè)在現(xiàn)代化時(shí)代的引領(lǐng)下，都進(jìn)行著現(xiàn)代化的創(chuàng)新，時(shí)代的發(fā)展為每個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都帶來(lái)了多元化的發(fā)展空間。軍事行業(yè)更是如此，國(guó)家軍事的建設(shè)程度將關(guān)系著國(guó)家的生存與發(fā)展。軍事中火力指揮與控制系統(tǒng)也要與時(shí)俱進(jìn)，才能更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，而不能一成不變。在我國(guó)發(fā)展的過(guò)去幾十年中，軍事火力指揮與控制系統(tǒng)中一直相當(dāng)重視人工智能技術(shù)的應(yīng)用，甚至被諸多行業(yè)視為人工決策自動(dòng)化的一種最有效推進(jìn)該。時(shí)至今日，人工智能的概念已經(jīng)對(duì)火力指揮與系統(tǒng)控制的發(fā)展產(chǎn)生著持續(xù)性的影響。軍事領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)日益復(fù)雜，這就促使了人工智能技術(shù)更要進(jìn)行不斷地深入研究，唯有加大應(yīng)用范圍，全面提升軍事火力指揮與控制系統(tǒng)的價(jià)值，才是有效的強(qiáng)國(guó)之舉。

在軍事指揮控制系統(tǒng)中，非常重要的因素就是人的行為，而在整個(gè)系統(tǒng)的流程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都需要人的參與，無(wú)論是任務(wù)的執(zhí)行者還是戰(zhàn)略的決策者。因此，在進(jìn)行人工智能系統(tǒng)模型構(gòu)建的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將人的行為予以充分考慮，然而在這一點(diǎn)上，對(duì)其重視的程度并不高。隨著國(guó)家的發(fā)展，人工智能技術(shù)逐漸被引入指揮控制的模型構(gòu)建之中，比如美國(guó)軍隊(duì)的Modular Semi-Automated。

Forces系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ModSAF）就采用了有限狀態(tài)機(jī)建模技術(shù)，有效進(jìn)行單兵及排、連級(jí)作戰(zhàn)單位和飛機(jī)、坦克、裝甲車(chē)等武器系統(tǒng)的CGF模型構(gòu)建，將行進(jìn)、通訊、感知、射擊等主要行為進(jìn)行了智能化的實(shí)現(xiàn)。而Closed Combat Tactical Trainer SAF系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱CCTTSAF）采用的表示方法則有著相對(duì)應(yīng)的規(guī)則，從而使戰(zhàn)斗實(shí)體的智能行為得以被實(shí)現(xiàn)[1]。

人工智能在火力指揮和系統(tǒng)控制中的應(yīng)用雖然有著諸多優(yōu)勢(shì)，但仍存在一些不足之處。首先，軍事指揮控制的行為隨著軍事的發(fā)展而日趨復(fù)雜，人工智能技術(shù)的模型構(gòu)建技術(shù)比較難于跟上軍事的發(fā)展，因此人工智能的適用性受到了一定的影響。其次，目前軍事的發(fā)展以仿真聯(lián)合作戰(zhàn)為主，在仿真聯(lián)合作戰(zhàn)的火力指揮控制系統(tǒng)模型構(gòu)建中，仿真作戰(zhàn)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，也使得作戰(zhàn)的模型更加復(fù)雜化，需要描述的指揮控制實(shí)體不斷增多，而傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)又難以體現(xiàn)作戰(zhàn)實(shí)體的目的和精神等狀態(tài)，因此無(wú)法滿足仿真的真實(shí)性需要。

2 火力指揮與控制系統(tǒng)的發(fā)展

火力指揮與控制系統(tǒng)一般由傳感器、武器、火控系統(tǒng)和作戰(zhàn)管理、指揮控制系統(tǒng)所組成的綜合閉環(huán)大系統(tǒng)。功能是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)敵方的空中、地面、水面各種軍事目標(biāo)的感知、探測(cè)和跟蹤等等進(jìn)行數(shù)據(jù)融合方式的信息處理，以便更好地對(duì)軍事環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)更有效的作戰(zhàn)管理與控制指揮。

20世紀(jì)80年代開(kāi)始，坦克和戰(zhàn)斗機(jī)等等軍事力量的發(fā)展均逐漸趨向于一機(jī)多用型，其性能和武器也獲得了全面的提高，因此，為了滿足更先進(jìn)的作戰(zhàn)技術(shù)要求，對(duì)火力指揮與控制系統(tǒng)也相應(yīng)提出了更高的要求[2]。信息化智能技術(shù)的不斷發(fā)展，促使火力指揮與控制系統(tǒng)將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢(shì)，將整個(gè)為綜合化程度更高的、同時(shí)具備自動(dòng)化和智能化的電子綜合系統(tǒng)。新型的火力指揮與控制系統(tǒng)要以各種任務(wù)的作戰(zhàn)環(huán)境為依據(jù)，覆蓋作戰(zhàn)指揮、通訊和控制的整個(gè)飛行作戰(zhàn)控制系統(tǒng)。

坦克和裝甲車(chē)在軍事中號(hào)稱“地面戰(zhàn)場(chǎng)之王”，現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克有著強(qiáng)大的火力系統(tǒng)和高度的機(jī)動(dòng)性，還有堅(jiān)強(qiáng)的裝甲防護(hù)力，因此，坦克作為進(jìn)攻型武器，為了滿足要求，火力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)放在研制工作的首要位置。坦克的火力指的是坦克所有武器的綜合威力，在作戰(zhàn)中要求以精確的命中率和毀滅性的打擊為目的，同時(shí)具備多種軍事能力。因此，火力指揮控制技術(shù)的高低成為決定坦克火力發(fā)展的關(guān)鍵所在。現(xiàn)有的人工智能技術(shù)的應(yīng)用解決了諸多的問(wèn)題，但同時(shí)由于有著一定的局限性，使得單獨(dú)完成任務(wù)依然存在困難。Lenat和Feigenbaum早在1991年就曾提出“系統(tǒng)將使智能能計(jì)算機(jī)與人之間形成一種默契的關(guān)系，就好比同事之間，相互為了工作，都在各自的崗位上盡職盡責(zé)，智能系統(tǒng)就是這種合作關(guān)系之下的產(chǎn)物”[3]。由此可見(jiàn)，只有研究人員尋求出更加有效的人工智能方式，才能創(chuàng)造更好的火控系統(tǒng)。

以軍事裝備的工程特點(diǎn)來(lái)看，將人機(jī)進(jìn)行科學(xué)化的分配是整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作的重要環(huán)節(jié)，尤其是關(guān)于人工智能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面。以目前的形勢(shì)看來(lái)，關(guān)于系統(tǒng)的人機(jī)分配還缺乏相對(duì)有效的研究方法，因此普遍以主觀定性分析的方法直接進(jìn)行分配?；跈C(jī)械系統(tǒng)的人機(jī)功能分配往往局限于控制的領(lǐng)域，而對(duì)于智能火力指揮與控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它包含了機(jī)械控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是一項(xiàng)極其復(fù)雜的龐大系統(tǒng)，所以人機(jī)的功能分配要擴(kuò)大視野范圍、以大局的角度來(lái)分析研究。

3 智能軍事火力指揮與控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)

智能在軍事火力指揮與控制系統(tǒng)的技術(shù)是要求實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)飛機(jī)的智能化和自動(dòng)化，以提高命中率和作戰(zhàn)效能為目的，并適應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)的隨時(shí)變化，以全方位、多角度的形式和各種距離相結(jié)合，同時(shí)滿足電子干擾等作戰(zhàn)條件。

我國(guó)的現(xiàn)代坦克火控系統(tǒng)已經(jīng)全面落實(shí)了射擊準(zhǔn)備誤差的考慮，極大地提升了坦克武器的首發(fā)命中率，但是仍然難以保證在所有的作戰(zhàn)條件下均能夠首發(fā)命中。以目前最為先進(jìn)的穩(wěn)像式坦克為例，首發(fā)命中率的問(wèn)題仍然有待解決。因此，全面加強(qiáng)智能軍事火力指揮與控制系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用，才能更好地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)搜索、識(shí)別和跟蹤自動(dòng)化。我國(guó)的新型主戰(zhàn)坦克如88A、88B、88C和WZ123等均裝備穩(wěn)像式火控系統(tǒng)，這就需要一個(gè)能夠?qū)鞲衅?、處理機(jī)和顯示器等裝備有機(jī)結(jié)合于一體的整體智能化系統(tǒng)，能夠有效抗干擾，提升命中率和作戰(zhàn)反映能力。裝在瞄準(zhǔn)鏡內(nèi)的圖象傳感器或熱成像傳感器將攝取的目標(biāo)可見(jiàn)特征或熱特征的圖象信號(hào)，或直接進(jìn)行視頻信號(hào)的處理，對(duì)目標(biāo)圖像直觀顯示，供車(chē)長(zhǎng)和炮長(zhǎng)觀察以便做出必要的判斷[4]。首先，包括雷達(dá)、通訊導(dǎo)航信息識(shí)別、電子戰(zhàn)、射頻信息綜合、可見(jiàn)光和激光光學(xué)信息綜合等所有作戰(zhàn)信息，實(shí)現(xiàn)了高度綜合化，通過(guò)多功能顯示器為車(chē)長(zhǎng)和炮長(zhǎng)提供了有效的決策信息，并且集統(tǒng)一控制、調(diào)度與顯示等多功能于一體，加上硬件、軟件等多方面的技術(shù)應(yīng)用，全面實(shí)現(xiàn)了綜合化。其次，火力指揮與控制系統(tǒng)包括傳感器區(qū)、任務(wù)處理區(qū)和顯示區(qū)，每個(gè)區(qū)域通過(guò)高速光纖數(shù)據(jù)總線來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的交換，同時(shí)與核心處理器相連，分區(qū)的設(shè)計(jì)有了明確的系統(tǒng)功能劃分。最后，綜合的顯示控制技術(shù)采用大屏幕對(duì)超視距，能夠?qū)θ坝兄鞔_的了解，為作戰(zhàn)創(chuàng)造了有利條件。

火力指揮與控制系統(tǒng)在強(qiáng)化了系統(tǒng)任務(wù)功能的同時(shí)，也提升了控制系統(tǒng)的智能化水平?，F(xiàn)代人工智能火力指揮與控制系統(tǒng)不僅是探測(cè)、顯示和武器控制的核心，還應(yīng)當(dāng)包括指揮控制，這一環(huán)節(jié)已經(jīng)成為整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它涉及到整個(gè)坦克作戰(zhàn)的全過(guò)程?；鹆χ笓]與控制系統(tǒng)發(fā)展至今，已經(jīng)有了多個(gè)國(guó)家的研究成果，通過(guò)查閱文獻(xiàn)可以將關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行匯總，主要包括軍事多領(lǐng)域電子火力指揮與控制系統(tǒng)一體化綜合技術(shù)和傳感器技術(shù)、智能火力指揮與控制系統(tǒng)技術(shù)、信息化的坦克武器火力指揮與控制技術(shù)、電子戰(zhàn)攻擊系統(tǒng)火力指揮與控制技術(shù)、智能輔助決策與多傳感器信息融合技術(shù)以及任務(wù)實(shí)時(shí)重規(guī)劃技術(shù)等[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人工智能火力指揮與控制系統(tǒng)在幾十年前就已經(jīng)獲得了顯著的發(fā)展，在未來(lái)還將進(jìn)行不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，以更好地實(shí)現(xiàn)火力指揮與控制系統(tǒng)的綜合化、智能化和自動(dòng)化。

參考文獻(xiàn)

[1] 梅衛(wèi)，王春平，程遠(yuǎn)增.基于多模射擊的火力控制理論研究[J].火力與指揮控制，2012，34（2）：101-103.

[2] 朱競(jìng)夫，趙碧君，王欽釗.現(xiàn)代坦克火控系統(tǒng)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003.

[3] 陽(yáng)曙光，時(shí)劍，李為民.聯(lián)合火力打擊協(xié)同式指揮控制模式及其軍事概念建模[J].電光與控制，2011（2）：1-4.

[4] 常天慶，陳軍偉，張波，等.一種新型坦克火控系統(tǒng)建模方法[J].火力與指揮控制，2014（1）：98-102.

[5] 周啟煌，劉春彥，葛銀茂.現(xiàn)代坦克火控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的軌跡[J].火力與指揮控制，2012，31（10）：14-17.