智能化時(shí)代的作戰(zhàn)方式變革

楊凱　呂文泉　閆勝斌

科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展推動(dòng)智能化時(shí)代加速到來(lái)，一大批具有鮮明智能化特征的軍事技術(shù)，不斷推動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)改變，集群作戰(zhàn)、有人/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)、智能自主作戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)方式不斷涌現(xiàn)，各類新裝備層出不窮，作戰(zhàn)領(lǐng)域正在發(fā)生前所未有的深刻變革。

集群攻擊的出現(xiàn)將使傳統(tǒng)作戰(zhàn)手足無(wú)措

集群攻擊是集群作戰(zhàn)的核心能力，也是智能化作戰(zhàn)的重要作戰(zhàn)樣式之一。1953年，科學(xué)家從對(duì)昆蟲(chóng)群落的行為研究中汲取了集群理論概念，隨著計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展，在軍事領(lǐng)域開(kāi)始出現(xiàn)集群作戰(zhàn)樣式，顛覆傳統(tǒng)作戰(zhàn)的“潘多拉魔盒”被悄然打開(kāi)?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)抗越來(lái)越激烈，不確定性愈發(fā)增強(qiáng)，單個(gè)平臺(tái)所能執(zhí)行的任務(wù)越來(lái)越有限，生存受到越來(lái)越大的威脅，以無(wú)人蜂群為代表的無(wú)人集群攻擊理念開(kāi)始被世界各國(guó)追捧。由于無(wú)人蜂群成本低廉、企圖容易隱蔽、數(shù)量規(guī)模較大，且行動(dòng)速度快、反應(yīng)時(shí)間短、協(xié)同能力突出，不僅美、俄等軍事強(qiáng)國(guó)將其作為未來(lái)發(fā)展的重要作戰(zhàn)力量，很多發(fā)展中國(guó)家，甚至欠發(fā)達(dá)國(guó)家也將其作為制衡外敵入侵的非對(duì)稱手段。

集群攻擊不需要具體去操控單個(gè)平臺(tái)的動(dòng)作，所有的行動(dòng)都可由自主化的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，集群內(nèi)部通過(guò)高速傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互和共享，在避免內(nèi)部之間發(fā)生碰撞的同時(shí)，自主進(jìn)行行動(dòng)編隊(duì)、任務(wù)規(guī)劃、力量分組、協(xié)作打擊等任務(wù)。2016年，美國(guó)組織了一次有103架山鶉無(wú)人機(jī)參與的蜂群飛行演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，美國(guó)防部將其描述為“使用同一個(gè)分布式大腦進(jìn)行決策的一個(gè)集團(tuán)有機(jī)體，并像自然界那樣，群體內(nèi)部的個(gè)體間能夠相互影響”。

作戰(zhàn)集群通常在可能遭受威脅的環(huán)境下遂行作戰(zhàn)任務(wù)，需要進(jìn)行集群任務(wù)分配和規(guī)劃。首先，針對(duì)不同任務(wù)目標(biāo)，選擇執(zhí)行任務(wù)的飛行器，完成多機(jī)多目標(biāo)的任務(wù)分配;爾后，針對(duì)已知的威脅，自主制定作戰(zhàn)效能和生存概率最佳的集群突防策略，進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃和行動(dòng)實(shí)施;同時(shí)，實(shí)時(shí)進(jìn)行任務(wù)重新分配和重新規(guī)劃，使無(wú)人集群能夠快速響應(yīng)外界變化，提高戰(zhàn)術(shù)靈活性。

2018年，美軍通過(guò)“拒止環(huán)境協(xié)同作戰(zhàn)”項(xiàng)目拓展現(xiàn)役無(wú)人機(jī)能力，其CODE無(wú)人機(jī)蜂群可基于已建立的作戰(zhàn)規(guī)劃遂行尋找、跟蹤、識(shí)別和攻擊任務(wù)。此外，美軍在進(jìn)攻蜂群戰(zhàn)術(shù)項(xiàng)目中設(shè)想，未來(lái)復(fù)雜城市環(huán)境中，將使用250個(gè)以上的小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)或地面車執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，目前已開(kāi)展了數(shù)次蜂群沖刺驗(yàn)證活動(dòng)，測(cè)試檢驗(yàn)了無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)概念。

面對(duì)快速發(fā)展的集群作戰(zhàn)，傳統(tǒng)防御手段及其思想觀念落后的指揮員，將難以判斷來(lái)襲無(wú)人集群的作戰(zhàn)目的和攻擊目標(biāo)，難以快速選擇防御的重點(diǎn)和方向，在反應(yīng)速度和有效防御行動(dòng)還未展開(kāi)之時(shí)，作戰(zhàn)系統(tǒng)和部隊(duì)秩序就陷入混亂，失敗的結(jié)局被早早注定。而且無(wú)人作戰(zhàn)集群只需少量人員便可控制大量裝備，攻擊的編隊(duì)中任何一個(gè)或幾個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)被摧毀，并不影響集群整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，集群編隊(duì)將通過(guò)自主規(guī)劃任務(wù)系統(tǒng)，調(diào)整其他有生力量繼續(xù)向目標(biāo)發(fā)起攻擊，并直至目的達(dá)成。2020年9月，阿塞拜疆通過(guò)使用6架無(wú)人機(jī)集群編隊(duì)，僅用一天時(shí)間就催毀了亞美尼亞的裝甲團(tuán)。可以說(shuō)，集群攻擊將會(huì)是一股快速改變作戰(zhàn)樣式的強(qiáng)勁旋風(fēng)，給進(jìn)攻和防御雙方帶來(lái)深刻軍事變革。

通過(guò)自主化的算法可實(shí)現(xiàn)集群攻擊，增加了未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的不確定性

有人無(wú)人并肩協(xié)同提升作戰(zhàn)效能

有人作戰(zhàn)平臺(tái)和無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn)，將是未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)的最佳合作伙伴。有人作戰(zhàn)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)在于決策的可控性、靈活性上，無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)在于戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)代價(jià)小、智能處理能力發(fā)達(dá)等，由于無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)短期內(nèi)無(wú)法完全取代有人作戰(zhàn)平臺(tái)完成復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù)，所以從作戰(zhàn)效果的最大化出發(fā)，無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)與有人作戰(zhàn)平臺(tái)相互補(bǔ)充、分工協(xié)作，將成為新的戰(zhàn)斗力增長(zhǎng)點(diǎn)。

有人無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)根據(jù)智能水平和自主程度，大致分為有人/無(wú)人遙控、有人/無(wú)人半自主協(xié)同、有人/無(wú)人自主協(xié)同三個(gè)階段。目前，各國(guó)都在構(gòu)建有人/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)體系上加大投資，通過(guò)研發(fā)和改良武器裝備，不斷向有人/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)力。比較有名的是美國(guó)2015年發(fā)起的忠誠(chéng)僚機(jī)項(xiàng)目，旨在使第五代戰(zhàn)機(jī)（長(zhǎng)機(jī)）的駕駛員可以對(duì)無(wú)人機(jī)（僚機(jī)）進(jìn)行控制，大幅度提升美空軍的有人/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)能力。項(xiàng)目在對(duì)地攻擊中提出，作為空對(duì)地攻擊平臺(tái)，無(wú)人飛行器扮演武器庫(kù)的角色，具備對(duì)當(dāng)前航線和目標(biāo)的變化調(diào)整，對(duì)新航線和目標(biāo)的識(shí)別反應(yīng)能力，以及毀傷評(píng)估能力;在對(duì)敵防空壓制中提出，無(wú)人系統(tǒng)在作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)需能感知、識(shí)別和定位特定的輻射源，其角色包括有人戰(zhàn)機(jī)的武器庫(kù)、目標(biāo)指示、充當(dāng)防空武器的誘餌、執(zhí)行遠(yuǎn)距離電磁干擾、充當(dāng)數(shù)據(jù)融合節(jié)點(diǎn)等。

大力發(fā)展有人/無(wú)人進(jìn)攻能力已經(jīng)成為世界各國(guó)的共識(shí)。伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美軍阿帕奇武裝直升機(jī)的機(jī)組人員，通過(guò)直接接收無(wú)人機(jī)傳送的目標(biāo)信息，進(jìn)而實(shí)施致命一擊，為后來(lái)美軍加強(qiáng)這一組合、打造混合編隊(duì)增強(qiáng)了信心。2017年2月，美軍測(cè)試了一款戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗管理員（TBM）軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)有人戰(zhàn)斗機(jī)飛行員對(duì)無(wú)人機(jī)編隊(duì)的控制，并簡(jiǎn)化有人/無(wú)人之間的協(xié)同作戰(zhàn)控制。2018年2月，德法兩國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)簽署未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)（FCAS）項(xiàng)目，研發(fā)項(xiàng)目包括構(gòu)建有人和無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)能力，可指揮控制無(wú)人機(jī)蜂群執(zhí)行多種任務(wù)的能力等。2020年9月，俄羅斯在“軍隊(duì)-2020”論壇中展示了一個(gè)有人與無(wú)人集群協(xié)同編組項(xiàng)目，雖然還處于起步階段，但表現(xiàn)出了俄軍在加強(qiáng)有人/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)能力方面的關(guān)注。

應(yīng)對(duì)集群作戰(zhàn)的反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)

自主作戰(zhàn)能力快速發(fā)展將使作戰(zhàn)行動(dòng)更為靈敏

戰(zhàn)爭(zhēng)具有復(fù)雜性和不確定性，一定條件下交戰(zhàn)一方如果比對(duì)手具有更自主化的武器系統(tǒng)，就具有了判斷決策更準(zhǔn)、行動(dòng)速度更快、火力打擊更果斷、作戰(zhàn)目的達(dá)成更迅速的優(yōu)勢(shì)。自主作戰(zhàn)系統(tǒng)通過(guò)增強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知能力、減輕戰(zhàn)斗員的負(fù)重和認(rèn)知負(fù)擔(dān)、提高行動(dòng)與機(jī)動(dòng)能力、保護(hù)軍力、提高后勤保障的配送能力和吞吐效率等，不斷減少人在指揮控制中的負(fù)擔(dān)，大幅提高作戰(zhàn)準(zhǔn)備的時(shí)間和行動(dòng)的效果。美國(guó)在2009年發(fā)布的《美國(guó)空軍飛行計(jì)劃》中提出，計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)超人類決策將為空戰(zhàn)帶來(lái)巨大潛力，而這個(gè)潛力正是來(lái)自于比對(duì)手更快地完成OODA的認(rèn)知過(guò)程。

在人工智能技術(shù)的不斷催生下，具備自主作戰(zhàn)能力的武器平臺(tái)，正逐漸從單一化向復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)展。2006年，美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）啟動(dòng)了自主空中加油驗(yàn)證（AARD）項(xiàng)目，使用一架F/A-18飛機(jī)扮演一架UAV無(wú)人機(jī)，與一架裝備軟式加油系統(tǒng)的波音707加油機(jī)配合，進(jìn)行自主空中加油。其后，在2010年DARPA又啟動(dòng)了自主高空加油（AHR）項(xiàng)目，2012年甚至實(shí)現(xiàn)了兩機(jī)在13600米高空進(jìn)行超過(guò)2.5小時(shí)的自主匯合飛行。2013年，美海軍成功實(shí)現(xiàn)X-47B原型機(jī)全自主降落于航母上，除下達(dá)降落指令是人為干預(yù)的因素外，實(shí)際的飛行過(guò)程完全由軟件自主控制實(shí)現(xiàn)。2018年，美國(guó)戴奈蒂克公司的小精靈無(wú)人機(jī)項(xiàng)目，設(shè)想在轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)和小型無(wú)人固定翼平臺(tái)上發(fā)射無(wú)人機(jī)蜂群，并在任務(wù)完成后，由C-130運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行空中回收，返回基地。2021年10月，俄羅斯軍工企業(yè)測(cè)試了5個(gè)攻擊機(jī)器人，在沒(méi)有人為參與情況下組成了自主作戰(zhàn)群，完成了一系列目標(biāo)選擇、進(jìn)入陣位、態(tài)勢(shì)轉(zhuǎn)換等動(dòng)作，表現(xiàn)出了較佳的整體效應(yīng)。

人工智能技術(shù)在大型主戰(zhàn)平臺(tái)的廣泛利用，也激發(fā)了傳統(tǒng)武器平臺(tái)作戰(zhàn)效能大幅提高。美軍計(jì)劃在F-35和F-15這樣的戰(zhàn)機(jī)上，提高快速訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)和高強(qiáng)度信息運(yùn)算能力，不需要太多的人工干預(yù)，即可幫助飛行員“舒服”地獲取、整理并呈現(xiàn)所需要的信息，完成目標(biāo)識(shí)別、導(dǎo)航等工作，有效緩解飛行員的認(rèn)知壓力。此外，美軍計(jì)劃對(duì)B-2隱身轟炸機(jī)升級(jí)新的飛控傳感器，使其航電設(shè)備和機(jī)載計(jì)算機(jī)的性能增加約1000倍，增強(qiáng)自動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備性能，并促進(jìn)B-2隱身轟炸機(jī)的電傳飛控技術(shù)，幫助飛行員更方便地操作飛機(jī)，將注意力放在最緊迫的任務(wù)上。

美國(guó)忠誠(chéng)僚機(jī)項(xiàng)目

認(rèn)知雷達(dá)、智能變形等手段使對(duì)手更加迷茫

人工智能涉及多個(gè)領(lǐng)域、多項(xiàng)新技術(shù)，深刻改變著傳統(tǒng)手段對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的影響力，同時(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展又改變著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)，加速信息化向智能化的邁進(jìn)。在作戰(zhàn)中使敵人摸不清戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)并出現(xiàn)指揮混亂，將使進(jìn)攻一方獲得極大的主動(dòng)，而認(rèn)知雷達(dá)和智能變形等手段的出現(xiàn)，將使這一情形出現(xiàn)的機(jī)率增大。

在發(fā)現(xiàn)即摧毀的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，比對(duì)手更早地發(fā)現(xiàn)并識(shí)別，就意味著主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中。雷達(dá)發(fā)明的最初目的是測(cè)量敵方來(lái)襲飛機(jī)的距離和方向，為己方攔截航空兵提供預(yù)警和引導(dǎo)信息。隨著信號(hào)產(chǎn)生技術(shù)、高功率發(fā)射技術(shù)、天線技術(shù)、信息處理技術(shù)等電子信息技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)的作用距離、測(cè)量精度、分辨率不斷提高。在雷達(dá)對(duì)抗中，如果沒(méi)有對(duì)手的雷達(dá)電子指紋信息，則完成存儲(chǔ)、分析與處理、制定相應(yīng)干擾措施這一過(guò)程，將要數(shù)天或數(shù)月時(shí)間。傳統(tǒng)干擾方式一般只針對(duì)某種體制的雷達(dá)，而面對(duì)靈活多變的多功能雷達(dá)，本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)未存儲(chǔ)該部雷達(dá)信息或只存儲(chǔ)了部分信息，傳統(tǒng)干擾方式很難實(shí)施有效干擾。

人工智能雷達(dá)則是將人工智能技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的新一代雷達(dá)系統(tǒng)，采取閉環(huán)系統(tǒng)架構(gòu)，以學(xué)習(xí)積累知識(shí)為核心，以自適應(yīng)優(yōu)化發(fā)射接收為手段，以目標(biāo)特征為探測(cè)依據(jù)，以精確化、高精度、自主化感知目標(biāo)和環(huán)境為目的，能夠基于數(shù)據(jù)提取特征，減輕模型誤差，提升探測(cè)識(shí)別能力，能夠自主學(xué)習(xí)優(yōu)化，提升環(huán)境適應(yīng)能力，能夠融合歷史數(shù)據(jù)和多源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化處理，使作戰(zhàn)人員不用再去篩選數(shù)據(jù)而獲取情報(bào)信息，自適應(yīng)對(duì)抗措施以動(dòng)態(tài)干擾或修改信號(hào)，從而規(guī)避或迷惑敵人。美國(guó)、俄羅斯、意大利等國(guó)對(duì)微波光子雷達(dá)進(jìn)行了大量研究，意大利在實(shí)驗(yàn)中成功檢測(cè)到多個(gè)海上目標(biāo)，并精確跟蹤了8海里外的船只。以智能集群探測(cè)系統(tǒng)為代表的下一代雷達(dá)系統(tǒng)，可以根據(jù)自身工作環(huán)境與任務(wù)需求靈活改變工作參數(shù)，形成多工作模式，并采用數(shù)據(jù)融合、信號(hào)融合和孔徑綜合等多層次信息聯(lián)合處理技術(shù)，提高預(yù)警機(jī)編隊(duì)、戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)、有人無(wú)人混合編隊(duì)、無(wú)人機(jī)蜂群等的協(xié)同能力，提升編隊(duì)探測(cè)威力、測(cè)量精度、目標(biāo)識(shí)別、電子對(duì)抗能力。

智能變形飛行器概念圖

未來(lái)智能變形飛行器將在軍用和民用諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，推動(dòng)新型智能材料、仿生設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、先進(jìn)傳感技術(shù)、多信息融合技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，加速新型智能化武器的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。智能變形飛行器是通過(guò)實(shí)時(shí)改變飛行器結(jié)構(gòu)的幾何和物理屬性，來(lái)提高飛行器效率、機(jī)動(dòng)性和多任務(wù)適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)全航程性能最優(yōu)。智能變形從技術(shù)角度主要滿足3個(gè)方面的作戰(zhàn)需求：一是未來(lái)的飛行空域、速域不斷擴(kuò)大，固定外形無(wú)法滿足不同飛行情況對(duì)飛行器氣動(dòng)和飛行性能的需求;二是單架飛行器實(shí)現(xiàn)多個(gè)飛行使命和任務(wù)，可能需要飛行器在執(zhí)行不同飛行任務(wù)時(shí)具有不同的氣動(dòng)外形;三是提升現(xiàn)有飛行器的氣動(dòng)總體性能，要求其在各個(gè)飛行階段，通過(guò)調(diào)整氣動(dòng)外形，使其始終保持優(yōu)良的氣動(dòng)和飛行性能。NASA在世紀(jì)新航空飛行器未來(lái)飛機(jī)概念研究計(jì)劃中指出，真正的“智能變形飛行器”應(yīng)當(dāng)是新型智能材料、新型傳感器和新型作動(dòng)器的有機(jī)結(jié)合。自2003年起，DARPA和空軍研究實(shí)驗(yàn)室AFRL就聯(lián)手，對(duì)折疊“Z”翼、“滑動(dòng)蒙皮”“壓縮機(jī)翼”等變形方案進(jìn)行了研究。

綜上所述，隨著智能化作戰(zhàn)不斷向深入發(fā)展，人類對(duì)作戰(zhàn)的整體認(rèn)知將不斷革新，作戰(zhàn)指導(dǎo)思想、作戰(zhàn)樣式選擇、作戰(zhàn)手段使用都將發(fā)生翻天覆地的變化，只有在智能化時(shí)代取得軍事技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，才能在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)立于不敗之地。

責(zé)任編輯：陳曉芳