指揮與控制裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

狄宋珍，閆樹威，田大新

（1.北方自動(dòng)控制技術(shù)研究所，太原　030006；2.中國(guó)北方工業(yè)公司，北京　100053）

?

指揮與控制裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

狄宋珍1，閆樹威2，田大新1

（1.北方自動(dòng)控制技術(shù)研究所，太原030006；2.中國(guó)北方工業(yè)公司，北京100053）

摘要：研究分析了指揮與控制裝備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)具有重要影響指控發(fā)展的前沿技術(shù)作出了分析，最后對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)作了概述，指出了在指揮控制裝備中應(yīng)用的可能性。

關(guān)鍵詞：指揮控制裝備技術(shù)，發(fā)展趨勢(shì)，前沿技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)

0　引言

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的快速發(fā)展，智能技術(shù)、精確打擊技術(shù)成果的出現(xiàn)，使得裝備戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)逐步向上升級(jí)，旅（團(tuán)）指控系統(tǒng)將會(huì)變成裝備的一個(gè)服務(wù)站，也會(huì)因?yàn)橛?jì)算機(jī)資源的無限擴(kuò)展（海量?jī)?nèi)存，超高速等）以及通信接口芯片小而多通道等功能，使得各級(jí)指揮中心小差異或無差異化，同時(shí)由于知識(shí)庫(kù)、智能技術(shù)充分應(yīng)用，指揮控制裝備將更加擬人化和智能化。

1指揮控制裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

1.1指控系統(tǒng)發(fā)展走向知識(shí)化、智能化

計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展會(huì)允許任何裝備用的計(jì)算機(jī)帶有各種相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如地理、氣象、敵我武器性能，目標(biāo)特性、戰(zhàn)例等數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著智能決策技術(shù)的發(fā)展，作戰(zhàn)中的戰(zhàn)斗評(píng)估、作戰(zhàn)方式和戰(zhàn)斗中適應(yīng)性調(diào)整也可建立知識(shí)庫(kù)，因此，指控系統(tǒng)必然走向知識(shí)化、智能化。

美國(guó)聯(lián)合作戰(zhàn)網(wǎng)中壓制兵器配備有高級(jí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，具備有目標(biāo)特性、作戰(zhàn)計(jì)劃、毀傷評(píng)估等知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。能夠完成作戰(zhàn)計(jì)劃編制，優(yōu)選目標(biāo)，靈活調(diào)度，有效擊毀目標(biāo)的功能。這就使得聯(lián)合作戰(zhàn)中作戰(zhàn)支援即需即得。

美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）信息技術(shù)處（IPTO）發(fā)布開發(fā)的“深綠”（DEEPGREEN）智能指揮系統(tǒng)具有“指揮官助理”、“閃電戰(zhàn)”和“水晶球”3個(gè)功能模塊?？梢赃M(jìn)行人-機(jī)對(duì)話，語言識(shí)別、語言理解，能把指揮官手繪的草圖和表達(dá)指揮官指揮意圖的語言自動(dòng)轉(zhuǎn)化成旅級(jí)“行動(dòng)方案”（COA），并對(duì)作戰(zhàn)進(jìn)程、效果實(shí)時(shí)評(píng)估，從而調(diào)整作戰(zhàn)過程中的行動(dòng)決策，獲得最佳作戰(zhàn)效果。

單兵武器也將走向信息化、智能化。美軍研制的用于安卓智能手機(jī)的“戰(zhàn)術(shù)地面報(bào)告系統(tǒng)”能夠?qū)崟r(shí)顯示最新地形、地物及人員傷亡和敵軍活動(dòng)情況?？梢燥@著提高戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力。

指控系統(tǒng)走向知識(shí)化、智能化的技術(shù)支撐主要是知識(shí)庫(kù)技術(shù)與人工智能技術(shù)。中國(guó)開展的大腦意念的感知系統(tǒng)，如果有成果可用的話，將會(huì)改變指揮系統(tǒng)的人機(jī)互動(dòng)能力，使得人在網(wǎng)中。

1.2指控系統(tǒng)形成的目標(biāo)打擊將更加專門化、精確化

隨著定位技術(shù)的發(fā)展（衛(wèi)星定位、慣導(dǎo)定位、其他定位）精確打擊克服了以往的瓶頸，得以快速地發(fā)展。1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中的精確打擊大放異彩，20多年來的幾場(chǎng)高科技局部戰(zhàn)爭(zhēng)中的精確打擊獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，攸關(guān)戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)。目前遠(yuǎn)程常規(guī)彈藥中榴彈、火箭彈、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈均在成體系地向精確化發(fā)展，就連單兵武器也在向精確化發(fā)展。美國(guó)XM25半自動(dòng)榴彈發(fā)射器能夠使士兵隱藏在防御陣地內(nèi)有效打擊900 m內(nèi)目標(biāo)。單兵巡飛彈（英雄30、彈簧刀、彈簧刀2）將使士兵具備遠(yuǎn)程非瞄準(zhǔn)線精確打擊能力，射程達(dá)7 000 m［2］。

大規(guī)模對(duì)抗的常規(guī)作戰(zhàn)方式中已經(jīng)添加了新的作戰(zhàn)方式，即國(guó)家（團(tuán)體）對(duì)個(gè)人（少量幾個(gè)人）的作戰(zhàn)方式稱為“斬首行動(dòng)”。中國(guó)也必須發(fā)展一種適用于“斬首行動(dòng)”的專門化指控打擊體系。就當(dāng)今技術(shù)水平而言，已經(jīng)完全具備了這種可能性。

1.3指控系統(tǒng)各層的中心計(jì)算機(jī)向小或無差異化發(fā)展

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展異常迅速，即使光計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)未出現(xiàn)，由于海量的內(nèi)存與高速運(yùn)行的速度使得指控系統(tǒng)中各層的中心計(jì)算機(jī)小差異、無差異化。無差異適應(yīng)通用與互換，當(dāng)定位一種角色后，僅需初始化即可。通信技術(shù)與集成芯片越來越小，而功能越來越強(qiáng)，更使得指控中心小差異、無差異化。

1.4指控系統(tǒng)將更加人-機(jī)一體化

隨著語言識(shí)別、圖像識(shí)別技術(shù)發(fā)展，人臉、指紋、聲音識(shí)別的研究成果會(huì)不斷地應(yīng)用到指控系統(tǒng)中來。這些成果采用得越多就會(huì)使人與機(jī)的互動(dòng)越多，人與機(jī)的一體化程度就越高。當(dāng)能夠把人的大腦意念成功采集與識(shí)別時(shí)，人機(jī)一體化程度將達(dá)到一個(gè)高級(jí)的境界。

1.5精確打擊裝備成為指揮控制裝備發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)

打擊精確化是陸軍在未來信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中的需要和立足的基礎(chǔ)。在精確預(yù)警、精確指控、精確打擊、精確保障、精確評(píng)估的精確作戰(zhàn)鏈條中，精確打擊能力是其中最能直接體現(xiàn)出陸軍裝備信息化建設(shè)成就的重要標(biāo)志，精確打擊裝備將繼續(xù)成為各國(guó)陸軍裝備信息化建設(shè)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

美國(guó)陸軍在精確制導(dǎo)彈藥發(fā)展方面一直處于世界領(lǐng)先地位，除已裝備的便攜式“標(biāo)槍”、車載式“陶”和機(jī)載式“海爾法”反坦克導(dǎo)彈等精確制導(dǎo)彈藥外，已研制成功的“神劍”精確制導(dǎo)導(dǎo)彈［1］、制導(dǎo)火箭彈都已在伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行了成功使用，并正在研制精確攻擊導(dǎo)彈XM1111中程彈藥和P44導(dǎo)彈等更先進(jìn)的精確制導(dǎo)彈藥。

俄羅斯不僅研制成功了精度在30 m以內(nèi)的“伊斯坎德爾”導(dǎo)彈，陸射型“赫爾墨斯”多用途導(dǎo)彈能對(duì)100 km以內(nèi)的目標(biāo)實(shí)施定點(diǎn)攻擊，“赫爾墨斯”還采用了自動(dòng)修正技術(shù)和末敏技術(shù)，為“旋風(fēng)”火箭炮研制了9M55K1制導(dǎo)子母火箭彈。英國(guó)、法國(guó)等也在精確打擊裝備的研制上獲得了較大進(jìn)展。

為了實(shí)現(xiàn)精確打擊，國(guó)外陸軍正在積極發(fā)展彈用數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、多模制導(dǎo)技術(shù)、多傳感器探測(cè)技術(shù)、成像激光雷達(dá)技術(shù)、信息敏感材料技術(shù)和新一代光電子雷達(dá)天線等先進(jìn)技術(shù)。預(yù)計(jì)到2020年，美國(guó)和英國(guó)的彈用數(shù)據(jù)鏈接技術(shù)將發(fā)展成熟并應(yīng)用于制導(dǎo)武器；多模制導(dǎo)技術(shù)將朝著GPS/INS中段制導(dǎo)配合激光半自動(dòng)、毫米波雷達(dá)、紅外等多模末段導(dǎo)引技術(shù)的方向發(fā)展。

1.6顛覆性技術(shù)將會(huì)徹底改變指控系統(tǒng)

顛覆性技術(shù)是指“改變游戲規(guī)則”的技術(shù)。美國(guó)防部“下一代技術(shù)”項(xiàng)目將其定義為“以快速打破對(duì)手間軍力平衡方式解決問題的技術(shù)或技術(shù)群”。這些技術(shù)一旦應(yīng)用，將使作戰(zhàn)樣式發(fā)生改變，使現(xiàn)有的作戰(zhàn)政策、條令和編制失效。例如：無人系統(tǒng)的廣泛列裝已引發(fā)作戰(zhàn)條令和編制體系的重大改變。智能技術(shù)、量子技術(shù)、定向能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)均有可能成為顛覆性技術(shù)而沖擊現(xiàn)役裝備。

2影響指揮發(fā)展的前沿技術(shù)

2.1量子通信技術(shù)

兩個(gè)形態(tài)相同的量子，無論它們?cè)谟钪嬷邢喔舳噙h(yuǎn)，只要其中的一個(gè)發(fā)生變化，另外一個(gè)也會(huì)有完全相同的變化，這種現(xiàn)象稱為量子糾纏，應(yīng)用量子糾纏特性于通訊即為量子通信技術(shù)。

中國(guó)的量子通訊技術(shù)研究一直處于世界領(lǐng)先水平。2005年中國(guó)科大-清華聯(lián)合研究小組在合肥創(chuàng)造了13 km雙向量子糾纏分發(fā)世界記錄；同時(shí)驗(yàn)證了在外層空間與地球之間分發(fā)量子糾纏光子的可行性；2007年該小組在北京八達(dá)嶺與河北之間架設(shè)了16 km的自由空間量子信息信道并取得了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破；2009年成功實(shí)現(xiàn)了16 km世界上最遠(yuǎn)距離的量子隱形傳輸；2011年中國(guó)在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)百公里內(nèi)量子信息傳輸；2015年中國(guó)科技大學(xué)陳增兵教授團(tuán)隊(duì)提出了可在百公里量級(jí)分發(fā)后，選擇光子糾纏態(tài)并進(jìn)行多方量子通信的實(shí)用化方案。有專家預(yù)測(cè)：未來十年有望建造覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)，那時(shí)互聯(lián)網(wǎng)不用線纜；指控系統(tǒng)也沒有線纜，并且安全性有了更好的保障。

2.2人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)（AI）是研究開發(fā)用于模擬、擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能與人類智能相似的方式作出反應(yīng)的機(jī)器。美國(guó)、俄羅斯、西歐、日本都很重視人工智能研究。美國(guó)研制出的軍用人工智能機(jī)器翻譯系統(tǒng)。它可用于收集情報(bào)、破譯密碼、處理作戰(zhàn)文電、協(xié)調(diào)作戰(zhàn)指揮、提供戰(zhàn)術(shù)輔助決策等。該系統(tǒng)內(nèi)裝有可以進(jìn)行語言分析、合成、識(shí)別及理解的智能機(jī)，其內(nèi)存儲(chǔ)著多國(guó)語言的基本詞匯和語言法則。美國(guó)研制的“智能電子戰(zhàn)系統(tǒng)”可以自動(dòng)分析并掌握敵方雷達(dá)的搜索、截獲和跟蹤的工作順序，發(fā)出有關(guān)敵方導(dǎo)彈發(fā)射的警告信號(hào)，并確定出最佳防衛(wèi)和干擾措施?？傊斯ぶ悄芗夹g(shù)將會(huì)深刻影響指控的發(fā)展。

2.3網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)（CYBER）技術(shù)泛指用于網(wǎng)絡(luò)空間進(jìn)攻、防御作戰(zhàn)的技術(shù)。美國(guó)海軍于1996年成立了最早的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)司令部。時(shí)至今日很多的國(guó)家均已成立了相應(yīng)的網(wǎng)戰(zhàn)機(jī)構(gòu)。科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美軍將大量病毒植入到南聯(lián)盟計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)中以阻塞其信息傳播；美海軍“尼米茲”航母上的計(jì)算機(jī)受黑客攻擊癱瘓長(zhǎng)達(dá)3個(gè)多小時(shí)。美國(guó)國(guó)防部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2006年度遭受黑客襲擊達(dá)21 124次，平均每次抵御攻擊耗資150萬美元。為了對(duì)付黑客，美國(guó)國(guó)防部每年要付出300多億美元代價(jià)，比當(dāng)年制造原子彈的曼哈頓工程費(fèi)用還要多。

2.4定向能技術(shù)［2］

定向能武器通過毫米波，高功率微波、激光、電磁脈沖產(chǎn)生作戰(zhàn)效果。這些技術(shù)生成的武器皆是隱身、“零”飛行時(shí)間的高精度武器。2008年美國(guó)完成了“機(jī)載激光器”（ABL）系統(tǒng)集成；2009年進(jìn)行了攔截近程導(dǎo)彈的飛行試驗(yàn)，并多次在海軍艦艇上進(jìn)行了演習(xí)試驗(yàn)，當(dāng)前離實(shí)裝僅差一步。

定向能武器的突破加上探測(cè)技術(shù)的新進(jìn)展，4D裝備也可能出現(xiàn)。那時(shí)打擊建筑內(nèi)、地表下各種“體內(nèi)”的敵人，猶如在三維空間打擊平面目標(biāo)一樣實(shí)施。

3　大數(shù)據(jù)技術(shù)［3-4］

對(duì)于數(shù)據(jù)（信息）的計(jì)算與處理有4個(gè)層次：經(jīng)典公式描述、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)耕耘。數(shù)據(jù)融合是在采集的多種數(shù)據(jù)中提煉出精度更高的目標(biāo)特性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘是在已有的數(shù)據(jù)中找到比已有方法更能表明目標(biāo)特性本質(zhì)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)耕耘則是人為地種下“數(shù)據(jù)種子”，按照事物規(guī)律預(yù)測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)方法（例如美國(guó)“深綠”（DG）指揮系統(tǒng)）。

但是大數(shù)據(jù)技術(shù)就明顯不一樣。例如人臉圖像識(shí)別，一張人臉圖像與一張已知圖像的識(shí)別只需要使用上述4個(gè)層次的方法，但要在12億張照片中識(shí)別哪一張是你要找的這就屬于大數(shù)據(jù)技術(shù)的范疇了，不光是人臉，其他像指紋、DNA比比皆是。另外從巨量的“微信”、“短信”、“郵箱”中提取情報(bào)也屬于大數(shù)據(jù)技術(shù)。這種處理不僅要用新的數(shù)學(xué)方法來篩選，還要有任務(wù)分割，資源調(diào)配、結(jié)果匯總等“云技術(shù)”來完成。

大數(shù)據(jù)技術(shù)來源于應(yīng)用，在互聯(lián)網(wǎng)中首先出現(xiàn)，并將有用的信息，以最有效的路徑快速送達(dá)到用戶手中。大數(shù)據(jù)技術(shù)也會(huì)形成產(chǎn)業(yè)，例如金融行業(yè)中信用度評(píng)估。

大數(shù)據(jù)技術(shù)中的許多方法，網(wǎng)絡(luò)中任務(wù)分配、資源調(diào)用等技術(shù)會(huì)應(yīng)用到國(guó)家、集團(tuán)軍網(wǎng)絡(luò)中，也會(huì)滲透到軍以下的戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)中。

目前大數(shù)據(jù)技術(shù)在民品中蓬勃發(fā)展，領(lǐng)先于軍品，今后會(huì)被軍品采用，并發(fā)展成獨(dú)特的一種新技術(shù)。先從民品開始再進(jìn)入軍品的技術(shù)多得不勝枚舉。這也是一種又快又好的發(fā)展軍品的路子。

4　結(jié)論

研究結(jié)果表明：指揮與控制裝備技術(shù)向著知識(shí)化、智能化發(fā)展，會(huì)有戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)例等知識(shí)庫(kù)加入其中，效能會(huì)有顯著提高。同時(shí)還表明隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形式的變化，研究發(fā)展一種用于“斬首行動(dòng)”的精確打擊指揮、控制裝備尤為重要。本文最后指出了要密切注意前沿技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，尤其是具有“顛覆性技術(shù)”的突破性進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］沈衛(wèi)，岳松堂.2014年度外軍武器裝備與軍事技術(shù)十大事件［J］.裝備參考，2015（3）：6-7.

［2］王曉鶴.德國(guó)光纖激光武器研究日趨成熟［J］.裝備參考，2015（9）：13-14.

［3］韋瑋.英國(guó)BAE系統(tǒng)公司提出5項(xiàng)預(yù)測(cè)［J］.裝備參考，2015（3）：16-18.

［4］郭娟娟.美陸軍計(jì)劃利用大數(shù)據(jù)分析維修信息優(yōu)勢(shì)［J］.裝備參考，2015（10）：13-15.

Development Trend for Command and Control System Technology

DI Song-zhen1，YAN Shu-wei2，TIAN Da-xin1
（1.North Automatic Control Technology Institute，Taiyuan 030006，China；2.China North Industries Corp.，Beijing 100053，China）

Abstract：This paper gives a research and analysis of command and control system technology development trend，and gives an analysis of advance technology on command control development，and specially discusses the big data technology，points out application possibility in command and control equipment.

Key words：command and control system technology，development trend，advance technology，the big data technology

作者簡(jiǎn)介：狄宋珍（1975-），女，江蘇溧陽人，高級(jí)工程師。研究方向：火控指控裝備質(zhì)量檢驗(yàn)與試驗(yàn)技術(shù)。

收稿日期：2015-03-05修回日期：2015-05-07

文章編號(hào)：1002-0640（2016）03-0183-03

中圖分類號(hào)：C939

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A