物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事智能化指揮和訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用探析

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和成本的不斷降低，在軍事智能化指揮和訓(xùn)練領(lǐng)域?qū)⒏尤娴貞?yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。文章主要從戰(zhàn)場感知、目標(biāo)跟蹤定位、態(tài)勢評估、戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)四個領(lǐng)域?qū)?yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行了詳細闡述，這對于全面認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用具有積極的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；軍事智能化指揮；訓(xùn)練領(lǐng)域

當(dāng)前，美國等西方國家對物聯(lián)網(wǎng)做了大量的研究，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及軍事訓(xùn)練與指揮、后勤保障、故障診斷等應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)系到識別與感知技術(shù)、智能處理、通信等技術(shù)。文章主要從指揮和訓(xùn)練領(lǐng)域出發(fā)，系統(tǒng)分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 戰(zhàn)場感知

戰(zhàn)場感知是指揮員對戰(zhàn)場空間內(nèi)對敵我雙方兵力部署、武器裝備、戰(zhàn)場環(huán)境的動態(tài)掌握。權(quán)衡戰(zhàn)場感知的三個因素主要是信息獲取、精確信息控制、一致性戰(zhàn)場空間的認(rèn)知。信息獲取主要指的是全面、綜合、準(zhǔn)確地獲取敵我雙方狀態(tài)、意圖等信息要素；精確信息控制指依托網(wǎng)絡(luò)控制和集成指揮、計算、情報、通信、監(jiān)視與偵查各種資源控制能力；一致性戰(zhàn)場感知指指揮員對敵我和環(huán)境理解的水平和速度，保持自身與己方部隊對戰(zhàn)場態(tài)勢理解的一致性能力?；诖耍瑧?zhàn)場感知除了傳統(tǒng)的偵查、監(jiān)視外，還包括對各種數(shù)據(jù)的管理和控制。

當(dāng)前，智能傳感器作為一門現(xiàn)代綜合技術(shù)，是一種配備微型處理器，具有信息檢測、信息處理、信息記憶、邏輯思維判斷的傳感器，它具有以下功能和優(yōu)勢。一是自校零、自標(biāo)定、自校正的功能。二是自動補償?shù)?。三是自動采集、處理?shù)據(jù)。四是自動進行檢驗、自尋故障。五是雙向通信，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字輸出。六是判斷和決策。

隨著靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)（SSW）在越戰(zhàn)中的廣泛應(yīng)用，戰(zhàn)場傳感器網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代信息戰(zhàn)的靈魂。戰(zhàn)場傳感器實際上是在戰(zhàn)場中布置一定數(shù)目的傳感器以收集、傳輸信息，然后把這些信息發(fā)送至數(shù)據(jù)中心，建立信息平臺，進行信息融合以實現(xiàn)戰(zhàn)場信息全景圖。當(dāng)指揮員提出需求時可隨時提供訪問機制，建立快速訪問的信息通道。同時SSW作為一個軍事工具可向指揮員提供一個動態(tài)更新的數(shù)據(jù)庫，并及時向相關(guān)作戰(zhàn)人員提供實時戰(zhàn)場信息，包括地面車輛、無人駕駛飛機、遙感地圖、多重頻譜圖形等信息。這些信息由于存儲格式各異，需根據(jù)制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范傳感器內(nèi)容，并通過相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)信息的有效整合，達到感知戰(zhàn)場實時信息的目的，實現(xiàn)指揮員統(tǒng)攬全局的作用。

2 目標(biāo)跟蹤與定位

目標(biāo)的跟蹤與定位從本質(zhì)上來說是對目標(biāo)狀態(tài)的實時跟蹤問題。根據(jù)從傳感器上獲取目標(biāo)測量數(shù)據(jù)，選擇合適的算法對目標(biāo)進行定位并輔助指揮員理解戰(zhàn)場態(tài)勢，但必須說明的是軍事指揮領(lǐng)域目標(biāo)定位、跟蹤必須精確可靠。

當(dāng)前基于GPS的目標(biāo)跟蹤與定位發(fā)揮了重要作用，它可全天候、連續(xù)、實時、高精度地提供位置、速度以及時間等信息，因此利用GPS定位數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)對運動目標(biāo)的跟蹤。以海上艦船為例，利用GPS的目標(biāo)和定位可分為以下幾個步驟：一是建立目標(biāo)模型。GPS動態(tài)測量載體的位置，并結(jié)合一定的手段獲得海上艦船的目標(biāo)機動狀態(tài)參數(shù)，采用一定的模型算法獲得目標(biāo)的相對位置，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給地面監(jiān)控站；二是地面跟蹤系統(tǒng)架構(gòu)。由于導(dǎo)航信號易遭受高大建筑物的干擾，在實際應(yīng)用中，通常是將GSM和GPS相結(jié)合，根據(jù)GSM數(shù)字蜂窩通信網(wǎng)的高速率數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)容量大、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點，提高了GPS系統(tǒng)的可靠性和實時性，使系統(tǒng)具有較大的容量；三是電子地圖顯示系統(tǒng)，為了便于指揮員現(xiàn)場分析和規(guī)劃航線，以擁有的所屬區(qū)域電子地圖為藍本，建立實用的電子地圖顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)GPS實時解算當(dāng)前距離出發(fā)點的距離和方位，然后將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到電子地圖上，并通過顯示裝置繪制和顯示艦船的航跡，從而達到指揮員對艦船監(jiān)控的目的。此外，電子地圖顯示系統(tǒng)還具備軌跡回放的功能，這便于指揮員在智能化領(lǐng)域的指揮和訓(xùn)練。四是數(shù)字羅盤指示系統(tǒng)。系統(tǒng)將實時接收艦船當(dāng)前的GPS位置信息，實時解算艦船和相對點之間的角度，同時在屏幕上實時刷新羅盤指針的位置和角度值，船上指揮人員可參考該方向及時調(diào)整航向，便于按照計劃開展各項訓(xùn)練。

3 戰(zhàn)場態(tài)勢評估

戰(zhàn)場態(tài)勢是指戰(zhàn)場中各方兵力分布及戰(zhàn)場環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)和發(fā)展趨勢。不同的戰(zhàn)場態(tài)勢包括不同的態(tài)勢要素，因此態(tài)勢要素不確定的發(fā)展變化是戰(zhàn)場態(tài)勢評估的主要內(nèi)容。戰(zhàn)場態(tài)勢評估主要是根據(jù)目標(biāo)實時數(shù)據(jù)與有關(guān)情況，對戰(zhàn)場上的狀態(tài)和形式進行的評價與估計。其評價的結(jié)果經(jīng)過指揮人員分析、判斷、決策后，為下一步的指揮決策提供依據(jù)。因此戰(zhàn)場態(tài)勢評估是指揮人員掌握戰(zhàn)場環(huán)境、認(rèn)識戰(zhàn)場形式的重要技術(shù)手段。

當(dāng)前戰(zhàn)場態(tài)勢評估主要分為以下幾個步驟：一是戰(zhàn)場態(tài)勢的信息感知。從本質(zhì)上來說就是利用各型傳感器，對目標(biāo)可能發(fā)出的無線電波、雷達波、氣味、音響造成的信息進行探測，同時對戰(zhàn)場數(shù)據(jù)進行有效管理，以獲取戰(zhàn)場態(tài)勢評估要素所需求的最優(yōu)質(zhì)，并獲得對傳感器數(shù)據(jù)的有效融合，實現(xiàn)高效的態(tài)勢評估。二是敵情的偵查和監(jiān)視。伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍利用其信息優(yōu)勢，采取空中、地面多種偵查手段綜合運用，實現(xiàn)了實時高效的偵查與監(jiān)視，不僅構(gòu)建了空間、高空偵查監(jiān)視網(wǎng)，實施全程監(jiān)控，如各種空中偵查飛機配合使用，其作戰(zhàn)任務(wù)涵蓋了高中低各領(lǐng)域，還構(gòu)建了信息采集網(wǎng)絡(luò)。通過前線的傳感器、太空衛(wèi)星群實時地將各種情報數(shù)據(jù)傳輸給情報處理中心，經(jīng)過融合后將這些情報信息和圖像畫面實時地顯示在指揮中心顯示屏上，從而實現(xiàn)戰(zhàn)場的信息共享。

4 集約的戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)

實現(xiàn)集約的戰(zhàn)場指揮的關(guān)鍵是一個具有覆蓋全部戰(zhàn)場空間，能夠?qū)崿F(xiàn)指揮信息實時共享、實時傳遞數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)使作戰(zhàn)指揮各要素融為一體，從而實現(xiàn)集約的戰(zhàn)場指揮。因此，集約的戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)，主要是指揮實體為了達到對作戰(zhàn)單元在多維戰(zhàn)場的偵查、打擊、支援和保障所進行的一些列指揮和控制的目的，在戰(zhàn)場構(gòu)建對全戰(zhàn)場信息實時獲取、互通和共享功能的集約性質(zhì)的戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)。

借助職能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更好地實現(xiàn)與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的有機融合，擴展軍事網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用性，推動戰(zhàn)場有關(guān)的通信、偵查、控制、機動、火力的綜合集成，將各型裝備與平臺聯(lián)為一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而拓展指揮員獲取信息的速度和質(zhì)量，實時獲取所需情報，準(zhǔn)確研判戰(zhàn)場態(tài)勢，做出科學(xué)決策，并可通過集約的戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)將指令傳遞給各作戰(zhàn)單元，使軍事指揮更加靈活和高效。

美軍在伊拉克戰(zhàn)場中，依托高度發(fā)達的集約戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)C4ISR將偵查、監(jiān)視、決策和指揮控制融為一體，實現(xiàn)了偵查→判斷→決策→指揮控制的高效融合，實現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)即摧毀的目標(biāo)，將打擊過程近乎實時化。美軍各型參戰(zhàn)飛機都安裝了圖像系統(tǒng)并和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫進行比對，實時接收與修正數(shù)據(jù)，在特種作戰(zhàn)人員裝備中使用了“漫步者”軟件，從而使美軍從衛(wèi)星、偵察機和其他手段獲取的信息實時地傳遞到各部隊。每一飛行員可隨時了解到戰(zhàn)場變化，對打擊目標(biāo)進行隨時的修訂和更新。

參考文獻

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