论人工智能在军事火力指挥与控制系统中的应用

论人工智能在军事火力指挥与控制系统中的应用

(陆军南京军事代表局驻常州地区军事代表室,江苏常州213000)

摘要:军事火力与指挥控制系统是提高作战平台战斗力的核心要素,随着科技的发展,人工智能技术被越来越多地应用到军事领域,尤其是对火力指挥控制系统进行智能化设计,以提高其综合作战效能。本论探讨了人工智能技术在军事火力指挥与控制系统中的应用,以期为推动我国的军事发展提供一些参考。

关键词:火力指挥;控制系统;人工智能;军事

火力指挥与控制系统一般由传感器、武器、火控系统和作战管理、指挥控制系统所组成的综合闭环大系统。功能是为了实现对敌方的空中、地面、水面各种军事目标的感知、探测和跟踪等等进行数据融合方式的信息处理,以便更好地对军事环境进行评估,从而实现更有效的作战管理与控制指挥。近年来,随着人工智能技术的迅速发展以及各种先进技术的广泛应用,利用人工智能技术将机载武器火力指挥控制问题中的传感器数据处理、目标信息分析、敌我战术评定、武器资源调度、协同攻击决策、火力效能评估、攻击轨迹控制等技术进行智能化设计,并且以神经网络、模糊控制、遗传算法等为实现基础,从而使火控系统具有了自主推断决策、故障诊断修复、信息截获和自适应战斗控制能力,更加具有智能性,可以更好地应对日趋严峻和复杂的战争形势。

1.人工智能在军事火力指挥与控制系统的应用

美军从20世纪90年代开始发起了全军一体化的指挥自动化系统C4ISR,该系统是为美军在新世纪中应对各类军事战争而设计的,支持指挥员实施计划、指挥和控制部队的并集合指挥、控制、通信、计算、情报、监视和侦查为一体的信息系统(Command,Control,Communication,Computer,Intelligence,Surveillance,Reconnaissance),其中指挥控制系统就是主要部分。C4ISR系统的启动可以实现美军的网络中心战,它把集成了各信息系统在一起并连结了各指挥控制对象如军队和武器系统,为指挥员和作战人员提供及时、准确的信息,能够指挥控制各种规模的联合作战并提高军队和武器系统的作战能力。在科索沃战争中,正是因为充分利用了人工智能支持的C4ISR系统,美军中央总部司令津尼不用亲自上战区,而只需在遥远的佛罗里达的中央总部进行指挥作战行动,实现了作战信息的无缝链接,取得了很好的作战效果[1]。

随着军事现代化的发展,人工智能技术越来越多地被运用到构建指挥控制模型中,比如美国军队的ModularSemi-AutomatedForces系统(简称ModSAF)就采用了有限状态机建模技术,有效进行单兵及排、连级作战单位和飞机、坦克、装甲车等武器系统的CGF模型构建,将行进、通讯、感知、射击等主要行为进行了智能化的实现。

我国的坦克装备正在加强智能军事火力指挥与控制系统的技术应用,以更好地实现目标搜索、识别和跟踪自动化,并提高坦克首发命中率。我国新型的主战坦克比如88A、88B、88C和WZ123等都配备了稳像式火控系统,因此需要一个整体智能化系统将传感器、处理机和显示器等装备有机地结合起来,从而提高抗干扰能力、命中率和作战反映能力。其中瞄准镜内的图象传感器可以把目标的特征图象信号或视频信号的进行处理,从而让作战人员进行准确判断。火力指挥与控制系统包括传感器区、任务处理区和显示区,各区之间利用高速光纤进行信息交换,并连接到核心处理器,每个区都有具体的功能;再结合显示控制技术的大屏幕对超视距,可以让人员了解全景情况。因此,坦克智能化系统的应用为作战创造了有利条件。

我国南京航空航天大学的钱斌等研究设计了基于数据链的直升机智能火力控制系统(如图1),编队中的直升机可以通过数据链得到的队内机组发送的目标信息或决策信息,并与本机测得的大气数据等信息通过信息处理,送入智能火控系统,智能火控系统会结合直升机空战知识库,进行战术决策、威胁判断、目标排序、火力分配等,还可以计算导弹允许发射区、弹道时间等;计算结果会传入机载智能化武器管理模块,并且发射条件允许时发射导弹。该研究利用人工智能技术将机载武器火力指挥控制中的传感器数据处理、目标信息分析、敌我战术评定、武器资源调度、协同攻击决策、火力效能评估、攻击轨迹控制等技术进行智能化设计,有利于增强武装直升机协同作战能力,对于我国的国防建设具有重要的战略意义[2]。

图1.武装直升机协同空战智能火控系统

2.不足之处与未来展望

2.1人工智能在火力指挥和系统控制应用中的不足之处

人工智能在火力指挥和系统控制中的应用虽然有许多优势,但也存在一些不足之处。比如,军事指挥控制日益复杂化使人工智能技术的模型构建技术难以跟上军事发展的速度;其次,在军事仿真联合作战中构建火力指挥控制系统模型,会随着仿真作战规模的扩大也使模型变得日趋复杂,需要描述的指挥控制实体也越来越多,使人工智能技术难以满足仿真的真实需求。另外,我国的智能化指控系统研制存在互通互联、互操作性差的不足,而且每次改型换代都要经过论证、设计、生产及定型验证等过程,不但耗时费力,而且所用器件与技术会很快失去先进性,而不得不再去研制新的系统。

2.2人工智能在火力指挥和系统控制中的应用展望

未来的战场可能出现很多新的火力指挥和系统控制,比如空天一体化综合武器系统火控指挥技术、远程联合机群多目标精确打击技术、网络环境下多传感器信息融合技术等。随着现代的火控系统任务及功能的加大,在战场网络化信息化的环境下,火控系统的体系结构、作战态势、决策战略等都将显著变化。在人机协同的条件下,系统的智能化程度将不断加强,运用更成熟的人工智能模型与算法,并兼顾系统的可靠性、兼容性和可维护性,以及如何提高火力指挥和系统控制的综合作战效能,已成为一个非常紧要的问题。

另外,当前人工智能技术与信息技术的发展,使作战智能辅助指挥控制系统获得了长足的发展,从战役级指挥控制中心到战区级指挥控制中心,从战区级指挥控制中心到最高国家级指挥控制中心,形成一个完整的自动化智能作战指挥控制系统。目前,这种人机结合的智能指挥控制系统是研究发展的重点。

3.结语

火力指控系统作为作战体系的一个子系统,其智能化的发展思路的进一步拓展,是大数据时代的必然发展趋势。随着技术的不断发展,火力与指挥控制系统将向着更新、更智能、更适应现代或未来战争需要的方向发展。

参考文献

[1]赵玲.防御阵地智能火控及指挥决策系统研究[D].南京航空航天大学硕士论文.2011

[2]钱斌.基于数据链的直升机智能火力控制系统研究[D].南京航空航天大学硕士论文.2007

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