智能化無人裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究

科技裝備對戰(zhàn)爭形態(tài)的影響是一種不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的客觀規(guī)律。當(dāng)前，以人工智能、大數(shù)據(jù)、無人操控、新能源為代表的高新技術(shù)群體迸發(fā)并廣泛運(yùn)用于軍事，強(qiáng)制推動戰(zhàn)爭形態(tài)向智能化無人化混合化加速演進(jìn)，展示出空前的變革性與顛覆性。深刻認(rèn)識這場變革可能帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，深入研究智能無人裝備作戰(zhàn)運(yùn)用方式，科學(xué)把握智能無人裝備發(fā)展趨勢，對于抓住機(jī)遇、創(chuàng)新科技，贏得未來戰(zhàn)爭的主動權(quán)具有極其重要的意義。

智能化無人裝備的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，世界各國普遍重視智能無人技術(shù)裝備發(fā)展，把其作為軍事革命競爭的主軸主線，力圖與對手形成“高智”對“低智”的軍事代差，謀取和保持軍事戰(zhàn)略優(yōu)勢。但是，從近幾場沖突來看，智能無人裝備形態(tài)相對單一、技術(shù)比較初級，作用發(fā)揮處在“+智能”這一初級階段，距智能化態(tài)勢感知、信息通聯(lián)、決策控制、信息對抗、打擊評估等要求還有不小差距。

技術(shù)進(jìn)一步革新，但瓶頸仍未攻克。近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，以傳感定位、自主導(dǎo)航、智能決策、輔助控制等為代表的智能化技術(shù)都取得了重大突破。其中，人工智能技術(shù)廣泛被應(yīng)用于態(tài)勢感知、分析決策和輔助控制模塊，使裝備初步具備自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)環(huán)境變化的能力。邊緣計算與云平臺技術(shù)將計算和存儲能力從固定服務(wù)器轉(zhuǎn)移到裝備本身或網(wǎng)絡(luò)云端，大幅提高數(shù)據(jù)處理應(yīng)用效率，滿足了戰(zhàn)時處理海量數(shù)據(jù)和實時反饋的需求。自主控制與協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)引入各型平臺，實現(xiàn)了無人裝備自主規(guī)劃、障礙規(guī)避、行動協(xié)同等功能。新型材料與能源技術(shù)的應(yīng)用大幅提升了裝備的抗毀、續(xù)航和適應(yīng)性能。但由于當(dāng)前科技水平和制作工藝的限制，在人工智能、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、腦機(jī)融合、多域互聯(lián)等領(lǐng)域仍存在難以突破的技術(shù)瓶頸，使其在軍事領(lǐng)域的作用發(fā)揮還比較有限。

種類進(jìn)一步多樣，但體系尚未形成。當(dāng)前，軍用智能化無人裝備的種類發(fā)展更趨多樣，覆蓋了空中、地面、水面和水下，以及偵察、分析、指揮、控制、打擊等多個領(lǐng)域。其中，無人作戰(zhàn)平臺如無人飛行器、無人地面車輛、無人艦船、無人潛水器、機(jī)器人等，初步具備執(zhí)行偵察、打擊、巡邏、運(yùn)輸、搜索等任務(wù)，具有良好的復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)，以及低人員傷亡率。無人偵監(jiān)設(shè)備如邊境無人偵監(jiān)站等，可大幅拓展態(tài)勢感知觸角，延伸感知范圍，提升偵察預(yù)警能力。無人通聯(lián)設(shè)備如美國“星鏈”系統(tǒng)等，可在全球范圍內(nèi)提供高速、穩(wěn)定且成本低廉的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。但目前智能化無人裝備多以單系統(tǒng)、單平臺樣式投入使用，因技術(shù)機(jī)理不同、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則不一等原因，還未實現(xiàn)體系支撐、整體運(yùn)用、鏈路閉合，難以滿足信息化、智能化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)行動支撐保障需求。

智能進(jìn)一步提升，但制約仍然存在。近年來，各國在態(tài)勢感知、大數(shù)據(jù)處理、目標(biāo)識別與跟蹤、路徑規(guī)劃和障礙規(guī)避等技術(shù)領(lǐng)域取得了明顯進(jìn)步，智能化無人裝備自主性、智能性、適應(yīng)性進(jìn)一步提升。其中，感知能力通過傳感器和多模態(tài)數(shù)據(jù)融合技術(shù)，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)全方位感知周圍環(huán)境，包括目標(biāo)檢測、障礙物識別、氣象狀況等。數(shù)據(jù)處理與分析能力通過高效的算法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，已經(jīng)可以對大量的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理和分析，從中提取關(guān)鍵信息以支持決策。目標(biāo)識別與跟蹤能力利用圖像處理、模式識別和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，初步實現(xiàn)了對海量目標(biāo)的自動識別和跟蹤。但智能化無人裝備因其技術(shù)機(jī)理原因，對網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)支撐要求比較高，在戰(zhàn)時高強(qiáng)度復(fù)雜電磁環(huán)境條件下運(yùn)用難度大。此外，人類對人工智能技術(shù)的探索還處于初級階段，其可能帶來的“人工智能危機(jī)”以及大量倫理道德問題，制約了其作用發(fā)揮。

應(yīng)用進(jìn)一步廣泛，但標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭軍事需求的增加和技術(shù)的成熟，軍用智能化無人裝備的研發(fā)、生產(chǎn)和運(yùn)用的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。軍事領(lǐng)域，許多國家將智能化無人裝備列為國防現(xiàn)代化建設(shè)的重要方向之一，投入大量資金用于研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，提升其戰(zhàn)場效能和作戰(zhàn)能力。民用領(lǐng)域，如物流配送、農(nóng)業(yè)植保、城市交通等。雖然智能化無人裝備運(yùn)用呈指數(shù)級增加，但目前，對以人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)為代表的智能化領(lǐng)域還缺乏頂層設(shè)計，沒有與之配套適用的框架、結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)、安全和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，以及相關(guān)法規(guī)的制約，未來可能引發(fā)眾多分歧和爭議。

智能化無人裝備的運(yùn)用樣式

智能化無人裝備在軍事上的廣泛投入使用，推動作戰(zhàn)制勝機(jī)理發(fā)生了重大變化，智能力、運(yùn)算力、信息力成為決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的首要因素，控制取代摧毀成為了征服對手的首選途徑。

“集群式”作戰(zhàn) 即通過將成本、功能都遠(yuǎn)低于高質(zhì)量武器系統(tǒng)的分布式單個無人作戰(zhàn)單元，融合為一個集群體系，進(jìn)而衍生出能力更強(qiáng)、范圍更廣的作戰(zhàn)效能，以合力破敵克敵，實現(xiàn)“1+1gt;2”的效果。無人作戰(zhàn)單元通過配備傳感器、定位設(shè)備、處理器等完備的硬件，預(yù)設(shè)相應(yīng)運(yùn)行程序規(guī)則，并在戰(zhàn)前進(jìn)行大量自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練，確保能依集群需要快速協(xié)同反應(yīng)，形成“集群式”作戰(zhàn)體系制勝。典型代表為美國“星鏈”通信系統(tǒng)和“蜂群式”無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)等。

“自主式”決策 即對現(xiàn)有指揮信息系統(tǒng)進(jìn)行改造，加裝數(shù)據(jù)處理和分析研判功能模塊，依托智能信息系統(tǒng)支撐，在感知階段根據(jù)獲取的各類數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫中匹配對比判斷出目標(biāo)信息，結(jié)合戰(zhàn)場態(tài)勢、敵我力量對比等數(shù)據(jù)，形成輔助意見建議，并自主展開和控制行動，高效精準(zhǔn)完成感知、判斷、決策、行動、評估閉合回路，形成作戰(zhàn)勝勢。典型代表如美軍F-35戰(zhàn)機(jī)飛控計算機(jī)系統(tǒng)，可依據(jù)當(dāng)前敵情態(tài)勢進(jìn)行自主分析決策，為飛行員提供武器彈藥選擇和攻擊方式輔助建議。

“體系式”毀癱 即在智能化信息處理系統(tǒng)支撐下，分析查找敵體系關(guān)鍵節(jié)點和弱點，綜合運(yùn)用傳統(tǒng)火力和網(wǎng)絡(luò)、電磁、激光等新型殺傷手段，精準(zhǔn)削弱、殺傷敵作戰(zhàn)體系主要支撐目標(biāo)、核心功能，使其體系處于降效、混亂狀態(tài)，奪取綜合控制權(quán)，癱瘓敵各類作戰(zhàn)體系。典型代表為美軍“舒特”網(wǎng)電攻擊手段，通過電子攻擊將網(wǎng)絡(luò)攻擊代碼“注入”目標(biāo)系統(tǒng)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)和電子戰(zhàn)的一體復(fù)合運(yùn)用。

“算法式”對抗 即利用在算法、算力、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)等要素層面的優(yōu)勢，構(gòu)建“快敵一步、高敵一籌”的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，加快作戰(zhàn)全程中的分析決策過程，更快完成“OODA”回路，從而掌握戰(zhàn)場信息優(yōu)勢、時間優(yōu)勢以及決策和行動主動權(quán)。典型代表為美國防部領(lǐng)導(dǎo)的“算法戰(zhàn)跨職能系統(tǒng)”，通過開發(fā)圖像識別算法，分析海量視頻數(shù)據(jù)，從中提煉出有效的情報輔助決策。

智能化無人裝備的發(fā)展趨勢

態(tài)勢感知全維全時 一是全域協(xié)同化。即由單裝感知向集群化感知簇發(fā)展，以“傳感器為主”的感知系統(tǒng)逐步向“體系化對抗”感知系統(tǒng)過渡。各平臺、傳感器、武器系統(tǒng)將以作戰(zhàn)云節(jié)點為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)化、云協(xié)同為核心，實現(xiàn)陸、海、空、天、電、網(wǎng)態(tài)勢的實時、多維和全時掌握。二是載體泛在化。尺寸層面，將向極大化、極小化兩極發(fā)展；類型層面，無人智能雷達(dá)、共形仿生雷達(dá)將成為戰(zhàn)場主力，生物有望成為新型的雷達(dá)載體；數(shù)量層面，探測節(jié)點的構(gòu)成單元數(shù)目將成指數(shù)上升，構(gòu)建萬物互聯(lián)、全維感知的泛在式、云協(xié)同探測體系。三是功能柔性化。多功能綜合射頻系統(tǒng)是重要發(fā)展趨勢，具有單元功能、模塊選擇、平臺組網(wǎng)的高度靈活性，實現(xiàn)按需探測感知、模式快速切換，真正實現(xiàn)“探—干—偵—通”高度一體化。四是敏捷智慧化。大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)有望解決認(rèn)知瓶頸，實現(xiàn)環(huán)境自適應(yīng)、處理自判斷；量子計算和量子存儲等技術(shù)將助力數(shù)據(jù)處理完成決策快速化、精準(zhǔn)化和自主化，實現(xiàn)探測即識別；具備資源自控、抗毀重組、自主維護(hù)等功能，極大提升戰(zhàn)場生存力和應(yīng)變能力。

信息通聯(lián)精準(zhǔn)高效 一是互聯(lián)泛在化。全球穩(wěn)定覆蓋與大容量信息傳輸能力持續(xù)提高，解決大地域范圍內(nèi)運(yùn)動通信和諸軍兵種協(xié)同通信，保障戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)指揮、情報傳遞等中遠(yuǎn)程通信要求，滿足應(yīng)急機(jī)動部隊、邊海防部隊、遠(yuǎn)程飛機(jī)、遠(yuǎn)海艦艇和特種部隊動中通信的要求。二是入網(wǎng)智能化。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)體制持續(xù)優(yōu)化，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)柔性重組和自主重構(gòu)，支持構(gòu)建機(jī)固一體的網(wǎng)絡(luò)，為各類信息系統(tǒng)提供可信、可控、高性能統(tǒng)一承載平臺，資源按需動態(tài)擴(kuò)展、智能管控、智能無縫隨機(jī)接入和端到端保障能力將不斷提高，滿足一體化聯(lián)合作戰(zhàn)對信息突發(fā)性、要素機(jī)動性的發(fā)展需求。三是手段精尖化。空間激光通信、量子通信、第五代移動通信系統(tǒng)等尖端通信技術(shù)將日漸成熟，為軍事通信提供傳輸速率快、傳輸延時低、傳輸容量大、安全穩(wěn)定性強(qiáng)，實現(xiàn)圖片、視頻監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實等業(yè)務(wù)的有效傳輸，實現(xiàn)傳感器、指揮控制機(jī)構(gòu)與武器平臺的緊密鉸鏈，使整個通信網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榭商峁崟r戰(zhàn)場情報信息、進(jìn)行實時交換數(shù)據(jù)信息的多媒體網(wǎng)絡(luò)，形成未來戰(zhàn)場所需的無縫的通信體系。

指揮控制智能自主 一是向“即插即用”型方向發(fā)展。隨著信息采集、寬帶傳輸、智能處理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等技術(shù)發(fā)展，戰(zhàn)場信息的自動采集、寬帶傳輸、自主決策將逐步實現(xiàn)，戰(zhàn)場信息在所有作戰(zhàn)力量之間實現(xiàn)高度共享，指揮控制向著“即插即用”型方向發(fā)展。只需通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和密碼將各種便攜式設(shè)備隨時隨地“插入”即可使用，滿足應(yīng)對復(fù)雜多變戰(zhàn)場的快速反應(yīng)能力和實時指揮的要求。二是指控一體化。依托網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)支撐，使各個作戰(zhàn)要素之間實現(xiàn)無縫鏈接，形成高效、統(tǒng)一的整體，實時共享“三情”信息，指揮控制與武器裝備的火力控制形成一體化，從而滿足智能化和個性化作戰(zhàn)需求。三是人機(jī)一體化。隨著語音識別、圖像識別、語義分析、腦機(jī)科學(xué)等技術(shù)發(fā)展，人機(jī)交互的方式越來越多，尤其是眼睛虹膜、掌紋、步態(tài)、唇讀、人臉、DNA等基于人類特征的交互方式進(jìn)行多種融合，人與裝備的一體化程度越來越高，甚至實現(xiàn)把人的大腦意念直接植入武器裝備平臺。

網(wǎng)電對抗一體多元 一是網(wǎng)電對抗裝備“多功能一體化”。即把態(tài)勢偵察、雷達(dá)干擾、通信干擾、光電干擾等模塊集成一體，根據(jù)敵方目標(biāo)類型和作戰(zhàn)需求，自主決策、靈活運(yùn)用，彌補(bǔ)單一傳感器、作戰(zhàn)平臺效能單一、條件受限的缺陷。二是網(wǎng)絡(luò)偵察攻擊向網(wǎng)電一體、軟硬結(jié)合、跨網(wǎng)滲透方向發(fā)展。隨著頻譜特征收集分析、無線網(wǎng)絡(luò)溯源定位等技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的有機(jī)集成和應(yīng)用將不斷加快，網(wǎng)電一體成為大勢所趨。網(wǎng)絡(luò)攻擊的破壞機(jī)理從癱瘓信息系統(tǒng)向損壞網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)設(shè)施拓展，攻擊技術(shù)突防由單一網(wǎng)域向跨網(wǎng)滲透方向發(fā)展，大幅提升網(wǎng)絡(luò)攻擊的破壞力。三是擬態(tài)防御成為網(wǎng)絡(luò)空間主動防御的普適性方法。借鑒生物學(xué)中的擬態(tài)現(xiàn)象，以隱匿目標(biāo)對象的某些行為和特征為目標(biāo)，采用動態(tài)異構(gòu)冗余思想，融合多種主動防御要素，改變目標(biāo)系統(tǒng)的相似性、單一性、靜態(tài)性、確定性，增強(qiáng)目標(biāo)系統(tǒng)服務(wù)功能的柔韌性或彈性，解決網(wǎng)絡(luò)空間不同領(lǐng)域相關(guān)應(yīng)用層次上的基于未知漏洞、后門或病毒木馬等的不確定性威脅。

平臺性能縱深拓展 一是向超長時、全環(huán)境發(fā)展。高端無人作戰(zhàn)裝備將繼續(xù)朝著替代有人系統(tǒng)擔(dān)負(fù)高風(fēng)險任務(wù)和拓展人的能力方向發(fā)展，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境，能超長時在全天候、全譜電磁、全譜地理環(huán)境實施作戰(zhàn)，減少人員傷亡，彌補(bǔ)人的不足。二是向自主攻擊轉(zhuǎn)型。無人作戰(zhàn)裝備將從偵察向察打一體轉(zhuǎn)型，具有發(fā)射后不管、自主尋蹤、自動回收等特點，可以獨(dú)立地完成作戰(zhàn)任務(wù)，特別是自殺式攻擊。無人機(jī)、無人巡邏車、無人潛水器等，都將具備自主行動和自殺式攻擊能力。三是向通用化、模塊化、可變載荷發(fā)展。無人作戰(zhàn)裝備的硬件和軟件將逐步通用化、模塊化，通過搭載不同的載荷實現(xiàn)不同的功能需求，大幅提高無人作戰(zhàn)裝備的使用效率。比如，無人機(jī)搭載大功率微波武器，即可成為強(qiáng)大的攻擊性武器，適用于打擊防空系統(tǒng)等各類高價值目標(biāo)；無人機(jī)搭載通信設(shè)備，即可成為移動的分布式組網(wǎng)的通信節(jié)點，為戰(zhàn)爭提供動態(tài)組網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

烏克蘭危機(jī)、巴以沖突中，智能無人技術(shù)廣泛運(yùn)用、大放異彩，展示了“非對稱制衡”對抗優(yōu)勢，呈現(xiàn)出智能化戰(zhàn)爭的初級形態(tài)。我們需要深刻認(rèn)識智能化變革對未來戰(zhàn)爭的顛覆性影響，把握智能無人技術(shù)發(fā)展前沿，創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)裝備和軍事理論，把握未來戰(zhàn)爭的主動權(quán)。

責(zé)任編輯：劉靖鑫