作戰流程再造,就是適應軍事技術發展和戰爭形態演進的特點趨勢,以態勢感知、指揮決策、攻防協同和綜合保障等作戰活動為重點,通過重組作戰指揮體系、再構作戰力量體系、創新作戰規則體系,重新設計各作戰活動的信息交互關系與處理程序,從而達到通過流程革命最大限度地形成和發揮戰斗力的目的。
在網絡信息體系的支撐下,傳統的“態勢感知-指揮決策-攻防協同-綜合保障”作戰流程將實現“鳳凰涅槃浴火重生”。實現智能化再造后的體系聚優戰作戰流程將表現為全域態勢智能認知、人機一體混合決策、有人無人自主協同、主動按需精確保障,進而達成網絡信息體系支撐下作戰體系高效運轉和作戰能力即時自主聚優的目的。
作戰流程是指作戰進程中各種作戰行動的步驟和順序。體系聚優戰是在網絡信息體系支撐下的一種新型作戰概念,它是機械化、信息化、智能化融合發展、共同作用的結果,并主要通過對態勢感知、指揮決策、攻防協同、綜合保障等各環節的優化再生,推動實現與體系聚優戰相適應的作戰流程再造和其各流程環節中活動的創新。
1.智能態勢
全域態勢智能認知 ? 態勢認知在體系聚優戰中處于源頭的位置,無論是指揮決策、攻防協同還是綜合保障,都需要及時準確地獲取陸海空天電網等全域的偵察情報、預警探測等信息,快速精確描繪出戰場上敵我鄰等各方位置、行動,并以此為基礎揭示敵作戰目標、企圖,預測分析其下一步作戰行動與可能的作戰發展前景。
體系聚優戰的全域態勢智能認知,是以人機融合為主要模式,充分利用機器學習、深度學習、模糊認知、增強學習等人工智能技術,進行動態任務規劃,生成武器-目標分配和多武器平臺協同配置最優作戰方案,并根據戰場毀傷情況及作戰效果快速評估,隨時適應變化、動態調整,推進戰場態勢由感知向智能認知發展。其實現包括以下三個方面:
1.1?智能態勢覺察
通常包括三部分的活動,首先是單個目標跟蹤和識別,即對飛機、艦艇、防空導彈等戰場單個目標進行跟蹤識別;其次是對象聚合成群或單元,即根據時間和空間將裝備和人員聚合成一個單位或部門,如將出現在某一海域的航母、驅逐艦、巡洋艦、潛艇、綜合保障艦等聚合為一個航母戰斗群;再次是識別敵人的作戰行動,即對作戰活動的識別。
體系聚優戰中,戰場態勢覺察的數據量將急劇增長,這就需要綜合運用人工智能技術和認知計算等技術,充分發揮人工智能在海量圖像視頻中的目標檢測與跟蹤、文本提取與理解等機器處理識別中的優勢,大幅提升情報處理效率和對軍事目標的理解能力。
圖:基于深度學習等人工智能技術的態勢智能認知模型
1.2?智能態勢理解
態勢理解的核心是對作戰行動事件在當前態勢下的作戰結果是什么、敵方行動企圖是什么、對我產生的影響是什么等進行邏輯判斷和推理。體系聚優戰中,態勢感知將在人工智能技術的支持下,從全球傳感器采集的海量和異構數據中進行自動提取、關聯和融合,形成跨時空、跨領域和跨任務的知識體系,快速做出正確的判斷和推理。如利用仿生智能算法、智能博弈技術、邊緣計算和分布式估計算法等,進行態勢理解與認知的模式挖掘與推理,并將實際戰場環境與知識體系關聯,實時和自動生成戰場局勢和趨勢等“勢”的研判結果及支撐證據,幫助指揮員快速識別敵方意圖,準確預測態勢變化。
1.3?智能態勢預測
態勢預測也稱為態勢估計,是指基于對當前態勢的理解,對未來可能出現的態勢情況進行預測。對于態勢實體,可利用其位置預測、事件的可能演變、活動的可能范圍、慣用戰役戰術,進行綜合分析和判定而得出未來態勢。體系聚優戰中,指揮員不僅要全面準確分析、理解、判斷與評估當前戰場局勢,更要在人工智能技術的支撐下,利用數字孿生、智能博弈、人機融合和邊緣計算等技術,構建與真實戰場一致的戰場態勢平行仿真系統,快速推演未來不同時刻的敵我體系化對抗的可能態勢和走向,為輔助指揮員超前決策和臨機調整作戰方案/計劃提供時間窗口和建議思考。
2.人機混合決策
人機一體混合決策
人機一體指揮決策是體系聚優戰中最重要的流程環節,核心是在人工智能等技術的支持下人機協作確定作戰目標是什么、誰來打、怎么打,為體系聚優戰的實現快速定下作戰決心。軍事云腦是指揮信息系統智能化發展過程中形成的AI生態系統,由態勢認知、指揮決策、行動控制和支援保障等業務腦區的智能體組成。
軍事云腦構成示意圖
在這人機一體混合決策過程中,如何發揮軍事云腦的作用,將人類的作戰決策知識和經驗,轉化為能夠為機器所理解的情報數據庫、作戰模型庫、決策算法庫及專家系統,以人機交互系統實現人機的互聯、互通、互操作就顯得尤為重要。其實現包括以下四個方面: 2.1?機器輔助,人在回路中“主干” 在這種指揮決策模式中,智能化作為輔助手段,是人的“助手”和“工具”,人是指揮回路最具決定性的主體。隨著指揮信息系統智能化程度提高,指揮信息系統可以輔助指揮員和指揮機關解決作戰指揮的特定問題。比如對敵情、我情、戰場環境等信息進行綜合處理,快速生成戰場態勢分析報告,輔助對戰場局勢可能發展做出預測等。人在回路中,是指作戰指揮回路運行時,指揮主體不但要承擔籌劃決策、突發情況處置等作戰指揮核心職能,還要承擔智能系統不便處理的指揮信息加工分析、指揮作業編輯擬制等工作,人始終處在指揮回路之中,發揮主體職責與核心作用。 2.2?人機混合,人在回路內“主導”
在這種指揮決策模式中,人的指揮控制更加精細直接,機器能夠直接反映和實現人的想法和行為,腦機一體、骨機一體,實現真正意義上的智能“鋼鐵軍團”。主要有兩種可行途徑:一種是“腦控作戰”,是運用腦電波直接控制人與智能武器進行的人機一體協同作戰,是人類運用意念直接遠程控制智能武器的新型作戰模式。進入21世紀以來,美軍就積極探索“腦機接口”的軍事運用,持續投入巨資研究意念控制的武器裝備和機器人系統。還有一種是“人體增強作戰”,即研發具有較強戰場適應性的可穿戴式的單兵用機械外骨骼,突破人的奔跑、跳躍、力量等生理極限,極大增強人的戰斗力和戰場適應能力。
2.3?機器主干,人在回路上“監控” 在這種指揮決策模式中,智能化指揮信息系統是作戰指揮的主要承擔和實施者,由其做出情況判斷、選定作戰目標、制定作戰任務規劃、組織作戰攻防行動等;指揮人員的主要職責是“監控”,適時下達干預和糾偏指令。隨著人工智能技術加速由弱人工智能向強人工智能的轉變,指揮信息系統可以像將具備綜合判斷、知識推理、深層理解等類人智能,能夠根據作戰需要實施跨領域、跨專業綜合處理的作戰指揮活動。屆時,指揮人員將承擔明確總體任務、提供初始條件、給出最終狀態、規定作戰限制、監控指揮信息系統運行等工作,其他一切中間環節就可以交給智能化指揮信息系統。為確保智能化指揮信息系統運行的安全可控,需要對指揮信息系統的運行進行監督管理、指導仲裁、應急處置,保留人類始終掌控“開火權”。 2.4?機器自戰,人在回路前“預控”
在這種指揮決策模式中,指揮人員的決策控制已提前植入機器,智能化作戰系統、平臺按照人的要求自主行動作戰。當前以無人機為典型的代表無人化作戰系統,仍然是以人類在后臺進行遙控半自主方式運行。隨著人工智能技術的不斷突破和應用,無人化作戰系統的自主化程度將不斷提高。高度自主的無人化裝備與無人作戰集群實施作戰,指揮人員既不在回路中,也不在回路上,而是在指揮回路運行前的裝備研發階段、任務準備階段,通過預編程、預設置的方式,將作戰任務、力量編組、行動方式等固化在裝備之中,無人化裝備與無人作戰集群按照預先設計遂行作戰任務,自行實施啟動、機動、交火、協同、保障、撤出戰斗等。
3.自主協同
有人無人自主協同
在體系聚優戰中,組織有人無人自主協同是作戰流程再造的重要環節。核心是各種有人無人作戰力量、作戰單元和作戰要素,圍繞統一的作戰目標,根據作戰任務、作戰目的需要和戰場態勢變化,基于網絡信息體系支撐在全域立體空間異地同步展開、一體并行聯動、自主動態調控,實現動態實時集聚戰斗效能,提高體系打擊效率。其實現包括以下兩個方面: ?
3.1?有人無人混合編組,優勢互補、各取所長
近年來,美國國防部高級研究計劃局推出的無人機伴隨有人飛機的“忠誠僚機”項目,俄軍2015年12月運用人/機器人混合戰斗編組,在敘利亞戰場兵分多路機動、抵近協同攻擊消滅極端武裝分子,都是對有人無人自主協同的有益嘗試。有人無人混合編隊在執行任務時,無人作戰系統可第一時間深入抵近戰場,大幅擴大作戰縱深,配合有人操控兵器迅速掌握戰場態勢,避免因戰場情況發生變化而貽誤戰機。同時,通過戰場上有人操控兵器操控員控制,無人作戰系統能夠在遠離地面站條件下執行任務,發現目標、識別目標和協同精確打擊目標的能力將顯著提升。
3.2?無人系統自主集群編組,自適應自組織與有人監控干預相結合
在類腦計算、腦機接口、深度學習等技術的支撐下,人與人工智能系統之間的信息互傳遞、意圖互理解、行動互協同能力將顯著提升,從而創造出系統有人、集群無人的地面“蟻群”“狼群”、水中“魚群”“蝦群”和空中“鳥群”“蜂群”等自適應自協調無人系統自主集群編組。2018年,美國國防部高級研究計劃局的“小精靈”項目,使用C-130運輸機或其他戰略轟炸機、戰斗機,在敵防空火力防御圈外釋放“小精靈”無人機群,無人機群快速組網和自主協同,自主執行對敵偵察、監視、壓制和打擊任務。體系聚優戰中,將以有人操控兵器為指揮核心,以成本低、機動性強、隱身性好、攻擊能力突出的無人作戰系統作為進攻主力,實現信息獲取、指揮控制、武器發射與毀傷評估的“一氣呵成”。
4.主動保障
主動按需精確保障
在體系聚優戰中,主動按需精確按需保障是流程再造的支撐環節,核心是基于網絡信息體系,實時采集、處理各方保障需求信息,動態掌握武器裝備使用狀態,并運用數字孿生技術,實現全程自動跟蹤、全程實時評估、全程動態顯示,即時預判、定位、評估保障時機與標準,精確籌劃和運用保障資源、力量及手段,動態、靈活調控資源,減少保障層次,實施實時主動、直達配送式精確保障,為體系聚優戰的實現提供和保持持續的戰斗力。其實現包括以下兩個方面:
4.1?基于萬物智聯的全域聚能保障 在戰場智能物聯網、作戰云的支撐下,“萬物互聯、萬物智聯”成為體系聚優戰的鮮明特點。一方面,將保障力量由傳統的相對集中部署調整為靈活機動、廣域疏散部署,運用智能技術科學計算各級各類保障力量、資源的構成、規模和空間布局,并依托戰場智能物聯網等實現互聯,使各級各類保障實體隨時在網、隨時組網,能夠在更大范圍內實施全域聚能保障,高效滿足作戰需要。另一方面,作戰力量可以依托戰場智能物聯網、大數據服務等技術手段,了解“在網”的各級各類保障力量和資源情況,跨域選擇保障機構,“端對端”提出保障需求,自主協同實施跨域聚能保障。 4.2?基于智能感知的主動配送保障
體系聚優戰戰場是“秒殺”特征顯著的戰場,要求綜合保障“從被動補給”向“主動配送”轉變,縮短產生需求和響應需求之間的“時間差”。主動配送保障將成為適應智能化作戰特點的重要保障方式。一方面,智能化后裝保障將依托智能物聯網,利用自動識別、數據融合、網絡通信等技術手段,實時化、可視化監測掌握部隊人員、裝備、彈藥、物資的位置、數量、狀態等信息,從而及時確定部隊需求,即時準備和實施保障。另一方面,后裝綜合保障可依托戰場智能物聯網、智能化后裝保障指揮控制系統,實時掌握保障資源狀態,實時監控保障進程,精確調控保障資源的投向、投量和投速,為作戰提供適時適地適用保障。
4.3?基于無人平臺的廣域直達保障
隨著數量規模的增長、載荷等性能的發展和智能程度的提升,無人保障平臺將在戰場上發揮越來越重要的作用。基于無人平臺的廣域直達保障,將成為提升綜合保障效能的重要保障方式。一方面,針對廣域分散、時限緊急等補給需求,運用中小型無人運輸機、無人船艇、無人潛航器、全地形無人車等,裝載攜帶裝備彈藥物資,以單平臺或編組方式實施精確定點投送,滿足作戰急需。另一方面,依托地面、空中、水域等無人平臺,搭載智能化、多能化的任務載荷,使其在復雜惡劣和高危戰場環境下替代有人操作,遂行各種危險性高的作戰保障任務。
總之,體系聚優戰的作戰流程再造,是在網絡信息體系的核心支撐下,對現有作戰流程的繼承發展和顛覆創新。從作戰能力形成看,又呈現為情報鏈路支撐下的指揮鏈路主導殺傷鏈路控制保障鏈路。
在網絡信息體系的核心支撐下,根據指揮員的意圖和戰場實際情況,各種信息將情報鏈路、指揮鏈路、殺傷鏈路和保障鏈路聯為一體,信息流通過控制物質流、能量流的流向、流量、流速,形成自主跨域融合、自學習自組織自修復多域傳感器到射手閉合的殺傷鏈和殺傷網,實現作戰資源的合理分配,作戰行動的協調有序,作戰能量的精確釋放,最終實現作戰能力的以快制慢、以精勝粗、整體制敵。
編輯:黃飛
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