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视点!未来战争的核心装备就是它

目的的正义性、时空的有利性、装备的先进性、资源的充实性、人员的精神性等一系列要素联合决定了一场战争的胜负。单就武器装备而言,信息获取力、战术机动力、火力打击力、战场生存力、指挥控制力、综合保障力是考察武器装备先进性的主要维度。

在传感器、通信电子、自动化和人工智能技术的加持下,无人作战系统所呈现出的是一类全新的装备形态。以声音波、电磁场、引力场为工作介质的雷达、图像、声音传感器使无人作战系统拥有了明察秋毫的“千里眼”、“顺风耳”;以计算机视觉、自然语言处理、深度神经网络、机器学习为基础的自动目标识别与态势理解算法使无人作战系统拥有了一颗超强大脑;以自主感知、自主决策、自主执行为特点的自主机动、自主打击、精确制导技术使无人作战系统拥有了强大的行动能力。


【资料图】

有鉴于此,就武器装备先进性的角度,完全可以说“21世纪的核心武器是无人作战系统”。随着无人作战系统逐渐走向战争舞台中央,一场以无人作战系统为装备主力的智能化战争已经迎面走来,旧的对抗机制正在改变,旧的作战样式已被颠覆,新的制胜机理正在形成,新的军事革命正在孕育。

开启智能战争,改变对抗机制

科学技术和武器装备的每一次重大进步,都会推动战争对抗机制的重大变革。最近几十年,无人作战系统已逐渐在局部冲突中应用。虽然目前来看,无人作战系统尚处于比较初级的阶段,但无人作战系统的局部应用标志着机器战争的来临,随着军事智能科技及无人作战系统加速进入战场,战争对抗机制将在对抗重心、对抗控制、对抗空间等各个方面呈现出新的特点。

在对抗重心上,“制智权”将成为智能化战争夺取的制高点。随着人类作战空间向海洋、空中、太空、电磁领域拓展,“制海权”“制空权”“制天权”“制电磁权”相继成为作战争夺重点,并不断改写战争规则。无人作战系统的出现使得智能优势成为进阶优势,“制智权”代替制空间权成为作战重心。“制智权”的核心是对认知速度、质量优势的争夺。认知过程包括感知、理解和推理、决策三个不断复现的阶段。

“制智权”争夺,首先在感知阶段展开,智能技术能够对军事感知对抗进行广泛赋能,从传统的隐蔽伪装、电磁静默到电子对抗,再到黑客接管以及量子通信,目的是让对手无法进行感知或者感知到垃圾信息、虚假信息,确保己方准确、快速地感知对手和战场。其次,在理解和推理阶段,“制智权”的争夺则主要是在智能化手段辅助下通过战术、谋略运用,让己方能够制定合理的决策方案、计划,使对手无法或难以准确判断、理解我方行动意图。同时,也可以通过对脑机能干扰和影响人员思想意识、价值判断、心理情绪等,扰乱、破坏对手的认知,还可以通过攻击、破坏辅助决策和自主武器装备信息数据处理硬件,达到占据认知速度、获取质量优势的目的。最后,在决策阶段,无人作战系统将成为“智能参谋”,决策模式从“人+指控系统”转变为“人+人工智能”。以人工智能为主导,能够根据数据选择算法,以算法驱动决策,实现灵活高效的辅助决策。例如,在蜂群作战中,无人机之间通过高速无线网络交换标准化的数据包,包括各自坐标、航向、航速、功能等,并针对任务目标规划各自任务分工等,是限定的“以算法为核心”的“智慧云作战”,体现出强大的战术级自主决策能力。

在对抗控制上,无人作战系统的参与,将使控制更加精确直接。信息化时代,武器的杀伤特征主要体现在指挥控制的精确性和渗透性。但由于指挥体系的扁平化和网络化,指挥层次压缩,指挥跨度增加。指挥员虽然能够通过屏幕实时感知战场态度,但对具体行动的细节掌握不全面,很难对一线战场做出快速反应。未来无人作战平台的武器系统作战效能不断增强,利用智能化感知、智能化认知和智能化决策技术,实现高精度、强杀伤力、针对小范围打击,用更少的兵器装备、更短的时间实现战争目标。在作战中,各作战单元都可精准统一调度,指哪打哪,收放自如,战争局势将更加清晰可控。在伊拉克战争中,美军一位准将在指挥中心通过“捕食者”无人机实时传回的战场态势,直接向前线分队指挥官下达了包括部队如何部署甚至每一个战斗人员如何配置等超出其职责范围的战术命令。智能化时代,在无人作战系统的参与下,对抗控制更加精确直接的特点,在最近发生的几次军事行动中体现得淋漓尽致:美军2020年1月通过“死神”MQ-9无人机进行斩首行动,暗杀了伊朗特种部队高级指挥官苏莱曼尼少将;2020年4月对索马里东北部的巴里省实施的斩首行动中,使用无人机炸死了恐怖组织二号人物。

在对抗空间上,无人作战系统具有作战能力稳定、可长时间持续工作、不易受到伤害、可深入人类无法涉足地区的优势,在许多危险、恶劣环境中仍可执行各种复杂任务。比如在核生化感染地区、极地、深海、太空、外太空以及敌人内部的核心区域等等,无人作战系统具有“平台无人”的特点,因此能够快速部署到这些不便涉足的危险、恶劣环境中。2021年1月底,俄国防部为海军配备“URAN-6”扫雷机器人,并首次为黑海舰队服务,旨在清除近海区域中可能存在的爆炸装置,帮助俄军顺利进行登陆作战。无人作战系统的应用使得未来战争突破时空的限制,广泛渗透到多维全域的现代战争战场上,成为真正全天候、全方位的全维战争,陆、海、空、天、电、磁、网各领域都将成为双方激烈对抗的战场空间。

颠覆战争模式,改变作战样式

随着各类型无人作战系统成为新的作战要素,作为重要作战力量进入各军种,以多种形式编入部队,成建制地走上战场,军队的编制体制及作战样式也将发生巨大变化。

“混合编组,群体智能”的集群作战是无人作战系统的典型作战样式。数量庞大、成本低廉、结构简单的无人作战系统将部分取代高技术、高成本的信息化武器装备,并主要通过集群和数量优势战胜敌人。集群作战的本质是无人智能化作战平台通过物联网组成智能化作战体系,在集群作战算法的控制下,进行作战平台之间的自组织、自适应和自协同,实现集群自主作战的一种作战模式。人与武器将逐步分离,人由战争的前沿退向后方,主要负责战略决策和战役指挥。无人作战集群将逐步走向战争第一线,成为战术层面的主要执行者。当前,无人机“蜂群”作战是集群作战的典型代表,2020年1月,美军利用C-130A运输机成功发射并试飞了X-61A“小精灵”无人机,标志着美军即将具备利用“小精灵”“胶囊”““山鹑”这一类低成本无人机打造“蜂群”作战的能力,从而开启“天空母舰”时代。

“人机一体,有人-无人”的协同作战是无人作战系统的重点发展方向。人脑的优势在于具有创造性、灵活性和自主性,机器的优势在于速度快、精度高、抗疲劳。“人机一体,有人-无人”的协同作战本质上是机器的人工智能与人的自然智慧之间的协同。高层决策由人脑处理,大数据计算由机器完成。与蜂群协同相比,有人平台与无人平台的结合,难度更大,但更具实用性。“人机结合,协同行动”的优势主要体现在有人与无人平台各自特点上。比如,美军的“忠诚僚机”计划,就设想未来的有人机,如F-22、F-35等不再是另外一架F-22、F-35的僚机,而采用低成本、高机动性的无人机僚机。这种无人化僚机的角色是:充当武器发射平台,对有人长机指定目标发动攻击;对无人机感知的目标集实施打击;实施拦截来保护长机,必要时可以牺牲自己。

改变战争规则,重塑制胜机理

战争制胜机理是指为赢得战争胜利,战争诸因素发挥作用的方式及其相互联系、相互作用的内在机制、规律和原理。制胜机理因战争形态不同而相异。基于智能单元的信息化战争追求的是夺取“制智权”,双方将通过算法优势获得认知优势,通过信息的互联互通获得一体化作战优势,通过快速反应获得先发制人的优势,从而夺取战争主动权。

以算制胜是核心。算法是无人作战系统的核心,掌握更强算法的一方能够快速准确预测战场态势,创造出最优战法,实现“未战而先胜”。如果说信息化战争的核心是以“通信+传感器”构建起作战系统的网络,那么智能化战争的核心则是以“数据+算法”构建起作战系统的灵魂大脑。“算法战”是美国“第三次抵消战略”时提出来的,美国在智能武器、隐身飞机和网电空间的垄断地位被中国和俄罗斯打破之后,迫切需要构建自己的技术优势。算法作为人工智能的核心,以算制胜也成为了现代战争制胜机理的核心内容。

在战术层面,掌握算法优势的一方,能快速准确地预测战场态势,创造最优的作战方法,实现“未战而先胜”的作战目的。美国空军近年启动了从数据到决策的实验项目,2016年,美国辛辛那提大学开发了阿尔法超视距空战系统,该系统采用了模糊遗传算法,使得系统能够在与人类飞行员的无数次对抗中学习人类指挥决策经验,提取并生成决策机制。2017年,美国正式提出“算法战”概念,并组建“算法战跨职能小组”对其进行研究。2018年,美国前国防部长詹姆斯·马蒂斯披露,美军目前约有592个与人工智能相关的项目。其中,不乏存在与“算法战”密切相关的一些项目。借助这些算法,美军能够实现对目标的探测、分类和预警,为军事决策提供更多具有实际价值的情报。

在战役层面,算法可以通过战斗、演习、日常任务和模拟过程中得到的数据,在有监督或无监督条件下自主学习,从而实现对复杂和高不确定性的战场态势的快速识别、快速处理。美国海军在2017年10月的一次演习中,首次展示了MQ-9无人机执行反潜巡逻任务与长时间监视水下目标的能力。任务海区的声呐浮标将信号传输至巡逻的无人机,再将信号传输至地面控制站,地面控制站再将基于信号由人工智能算法自主生成的搜索方案传输给无人机。

以联制胜是基础。“联”究其本质,是按系统理论,变单平台为大体系,通过功能耦合和结构涌现,达到“聚能”和“增能”的目的。通过网络,战场上各要素形成一个24小时信息不断交流的一体化作战体系。通信技术的发展,为智能化战争奠定了“联通”基础。未来智能化战争中,无人战车、无人艇、无人机等武器装备与作战人员实施自主协同作战,其前提条件就是各武器平台之间能够实现信息实时共享。

在战术层面,无人机等先进无人单元作为高效能、低成本的作战单元,逐步改变信息化作战体系网络结构的性质,可以构建去中心化的作战网络。例如,无人机“蜂群”这样的智能无人集群,不仅作战效能更高,而且任务灵活性和生存能力提升明显,在一定程度上可以降低传统网络结构的脆弱性。在战役层面,传统武力平台受到指挥能力和信息传输通道的限制,能够部署的总体数量有限。而效能高、成本低的自主协同无人集群可以突破数量限制,并利用数量优势提升打击能力,实现低成本的饱和攻击。理论上,不考虑信息化作战体系和网络结构的加成,根据兰开斯特平方律可以大体上认为部队的战斗力与数量的平方成正比。因此,无人作战单元数量的增加,将带来火力打击能力的指数级增长。

以快制胜是关键。克劳塞维茨说: “一切行动都是或多或少以出敌不意为基础的,因为没有它,要在决定性的地点上取得优势简直是不可想象的。”在无人作战系统全面介入的未来战争中,态势感知、决策判断、行动执行的节奏和强度都将大大增加,武器装备在信息处理、战场机动、战术打击各方面的快速反应能力在夺取战场优势上的作用将进一步凸显。

在战术层面,无人作战系统加入战场,编队作战逐渐呈现出小规模、快进程、全联动、多样式的趋势,能够有效突然地对敌方重要目标进行全过程不间断的连续攻击。快速出击、隐蔽突袭的实质在于以高度信息化的无人作战系统为基础,在敌方尚未感知己方力量部署的前提下,采用敌方意想不到的战法,完成对敌方目标的突然袭击,制造敌方无法应对的战场局面,形成全面压倒性的战场优势。

在战役层面,从美国空军伯伊德上校在上世纪七十年代提出的“观察-判断-决策-行动”(OODA)来说,敌对双方在观察的基础上通过决策采取行动,任何一方的目标就是以比对手更快的速度完成OODA循环。无人作战系统的加入,能加速并提升部分环节的质量,如在观察环节,无人作战系统能明显提升获取信息的速度和质量,在判断环节,无人作战系统有助于高效地重构更高质量的战场态势,在决策环节,无人作战系统通过算法快速为战斗人员提供科学合理的决策。在行动环节,无人作战系统能对敌方目标实施超视距精准打击,对敌方力量部署形成全面压制,从而使己方战场态势对敌方形成“一边倒”的战场优势。在实际对抗中,一旦敌对一方的OODA循环速度大大快于对手,就会使对方无法跟上战争节奏,导致系统性崩溃。

联合出品:科普中国 光明军事

策    划:刘小兵

作  者:覃黎娜 杨爱华 孙振平

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责任编辑:Rex_05

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