评论

瞭望 | 从美军演练看智能化作战

人工智能驾驶的X-62A验证机采用自博弈对抗算法,经过40亿次仿真训练后,具有较强决策能力,相当于拥有30年驾驶经验的顶尖飞行员

2023年美空军部长肯德尔宣布至少要发展1000架左右的“协同作战飞机”即无人僚机,从机队中选取300架F-35有人战斗机,每架配备2~5架无人僚机,这已成为美空军2024财年预算申请的七大优先事项之一

未来智能化战争的指挥主体将由人向人机混合智能体转变,指挥控制权将由人类独占向部分让渡给人工智能转变

在人工智能系统加持下,从传感器发现目标到开火耗时20秒,加上炮弹飞行时间60秒,无人机传回目标打击视频后进行毁伤评估大约10秒,总计是90秒,天地一体跨域杀伤链的闭合时间大大缩短

文 | 袁艺 赵頔

进入大国竞争时代,美军为继续发挥技术型军队特点,重新拉大相对于对手的军事优势,通过系列综合性演练和专项演练积极探索无人自主、人工智能等先进技术作战场景,实验检验适应未来智能化战争要求的武器装备、力量编组、指挥控制和作战体系等,为打赢一场速度、规模、范围等方面前所未有的高端战争做着准备。

通过分析美军智能化作战相关军事演练这种战争预实践活动,可以揭开智能化作战的面纱,管窥未来智能化战争的基本面貌。

探索前沿智能技术运用增强战场态势感知能力

人工智能是智能时代战斗力的重要增长极。美军始终紧盯人工智能技术前沿,通过军事演练探索智能赋能新途径,积极拓展人工智能在战场态势感知领域的应用场景。

美军始于2020年12月的系列“全球信息优势实验”,旨在探索通过人工智能谋取信息优势的新应用场景。

其中,第2次实验中实验了“盖亚”战役级态势感知系统,该系统以“专家”(Maven)智能算法为基础,可实时集成陆、海、空、天等各域情报数据,提供对手全球兵力分布情况以及对手行动的早期预警信息。

以ChatGPT为代表的生成式人工智能取得突破性进展后,第6次实验中实验了5种不同的生成式人工智能模型,探索其潜在应用案例,以确定各生成式人工智能模型适用的作战场景。实验内容包括:利用海量信息检索与深度挖掘技术,提高情报分析和态势预判能力;利用计算机视觉检测和跟踪目标,提高“时间敏感目标”感知能力;利用自然语言处理算法来分析各类文档资料,提高情报信息快速处理能力;利用机器学习算法进行预测性维护,提高智能化后勤保障能力等。美国防部还专门成立了“利玛”生成式人工智能工作组,该机构隶属于首席数字与人工智能办公室算法战部门,后续将深度参与“全球信息优势实验”,推进生成式人工智能技术评估与运用。

2023年4月,美英澳首次联合开展“人工智能与自主实验”,实验不同人工智能平台协作实时检测和跟踪目标,首次在复杂场景中快速部署迭代机器学习模型。

从美军演练人工智能新技术情况来看,智能赋能还存在着尚未挖掘出来的巨大潜能和应用场景。可以预见,未来拥有智能优势的一方,能够基于各类人工智能模型,综合利用大数据、机器学习、数据挖掘等技术,将分布在各作战域的海量传感器联接在一起,快速高效分析战场态势变化,像开了“天眼”一样,以“上帝视角”洞察战场态势、预测战局发展。

美国MQ-9无人机(资料照片) 新华社/美联

推进无人系统直接交战无人装备由辅战走向主战

无人系统是智能化战争的标志性装备。近年来,美军加快提升无人系统自主水平,反复实战化演练检验无人化作战能力,推进无人装备在作战体系中的角色定位由辅战走向主战。

以无人机为例,早期无人机主要从事侦察、校射、通信中继等保障任务,后来逐步发展出察打一体无人机,目前美军正在探索研发空战无人机。

美国防部高级研究计划局(DARPA)的“空战演进”“天空博格人”“远射”和美空军研究实验室的“自主空战行动”等项目,都是推进无人系统主战化的重要项目。

2024年4月17日,DARPA宣布“空战演进”项目已首次成功开展了近距离空中缠斗人机对抗实验。人工智能驾驶的X-62A验证机采用自博弈对抗算法,经过40亿次仿真训练后,具有较强决策能力,相当于拥有30年驾驶经验的顶尖飞行员。

实验中验证机可迅速选择爬升、下降等机动操作,从而调整飞行姿态与轨迹,抢占有利射击位置,同时,还能在转瞬即逝的时间窗口内射击并准确命中对手。相比而言,人类飞行员大部分时间只能被迫采取防御性机动以规避攻击。该实验中人工智能采用了超越人类传统认知的新型空战战术,同时遵循了人类飞行员的安全飞行规范,被称为人工智能在空战领域的“世界首创”。

美军还完成了MQ-9A“死神”无人机发射AIM-9“响尾蛇”空空导弹实验,为无人机配备空战武器铺平了道路。美海军正在实验给无人艇加装标准垂发装置使其可以发射各型防空导弹、反舰导弹、鱼雷等,还为无人潜航器配备潜射无人机、鱼雷等。美陆军则实验给无人车加装反舰导弹、防空导弹和远程火炮等。2021年6月,美陆军进行“自主多域发射器”概念演练,C-130运输机将加装“海马斯”火箭炮的无人车投送至西太平洋某岛屿上,随后采用“主-从”式机动、自主导航部署形式,发射多枚精确打击导弹,成功摧毁了红方舰艇和陆上防空系统。

美国军事专家彼得·辛格认为,“五千年来,战争一直是人类的独角戏,而现在,这个局面已经结束了。”从美军演练中无人平台的运用情况来看,无人装备在未来智能化作战体系中的角色定位,将不仅仅是充当在一线侦察监视预警的“耳目”和“探子”,而且还会去当先锋、打头阵。

演练智能化力量编组有人无人协同作战

无人系统的大量列装和普及应用,将催生人机混合编组这种新型力量编组方式。美海军作战部长提出,要建立一支由有人和无人平台组成的更大的混编舰队,使无人系统成为海上兵力结构中可靠且可持续的力量。2023年6月,美海军陆战队发布《机器人与自主系统》报告,认为“解决自主、人机协作、指挥控制等重难点问题,是充分发挥无人系统作战优势的关键”。

近年来,美军加强了无人机、无人舰、无人地面车辆、无人潜航器等无人系统与有人系统的协同作战演练。

2021年美海军的“无人系统集成作战问题-21”演习,旨在整合有人和无人作战能力,验证有人无人协同作战样式及效果。演习中,无人潜航器、无人机和无人艇与“朱姆沃尔特”级驱逐舰、“洛杉矶”级核潜艇等有人海上作战平台进行了协同作战演练。

2022年6月,美陆军开展人机编组测试,机器人战车潜入敌后发射烟雾弹,遮挡了对手攻击直升机的视线,然后引导步兵分队实施了火力打击。在“汇聚工程-2022”作战实验期间,机器人战车与M1A2坦克组成有人无人编队,机器人战车作为前锋力量执行侦察和火力支援任务,显著增强了坦克的火力打击效能。

2023年“大规模演习-2023”中,美海军依托“海战体系架构”演练有人无人水面舰艇编队协同作战,舰艇平台彼此相距数百英里,但充分共享战场信息,实现了同时从多个方向对目标的火力打击;海军陆战队演练了运用岸上无人导弹发射车打击海上目标;海军第12爆炸物处置机动大队无人系统排,演练了运用无人系统定位、识别、消除水下爆炸物等科目。

2023年9月,美海军4艘大中型无人艇在亚太地区集结,与“宙斯盾”驱逐舰、濒海战斗舰和P-8A反潜巡逻机进行多域融合、地点分散、海空立体的分布式作战训练。同期的“北方利刃”演习中,MQ-9A“死神”无人机充当“分布式航空作战”的通信中继站,探索了有人无人协同作战模式下的战法运用。

人工智能领域的莫拉维克悖论认为,对人工智能而言,实现逻辑推理等人类高等级智慧只需要很少的计算量,而实现感知、运动等无意识技能和直觉这种低等级智慧,却需要消耗极大的计算资源。人类面临的复杂性问题与机器面临的复杂性问题可能正好相反,人机各有长短,有很强的互补性,可以通过人机协同,由人负责判断“是否在做正确的事”,让机器负责“去正确地做事”。在强人工智能实现之前,人机协同作战是不可跨越的发展阶段。从美军相关演练情况来看,这一进程已大大加快。

在有人无人协同作战力量建设上,美军已迈开实质性步伐。以“有人长机+无人僚机”型空中作战部队为例,2023年美空军部长肯德尔宣布至少要发展1000架左右的“协同作战飞机”即无人僚机,从机队中选取300架F-35有人战斗机,每架配备2~5架无人僚机,这已成为美空军2024财年预算申请的七大优先事项之一。

检验智能化指挥控制推进联合全域作战

联合全域指挥控制作为美军“联合全域作战”概念的核心,是近年来美军演练的重要内容。美军先后实验检验了“晶格”指挥控制系统、“先进战斗管理系统”、“凯塞尔”全域作战套件、生成式人工智能模型等,大力推进指挥控制的智能化,谋求高端战争中的决策优势。

2023年5月,在“北方利刃23-1”演习中,美军实验了“晶格”指挥控制系统。该系统能够集成全球陆地、海上、空中和太空多个作战域的数千个传感器,自动生成共用作战态势图,利用人工智能技术实现多源数据融合,在战术边缘快速自动检测、跟踪、分类目标,自动进行威胁警告、弹目匹配、方案优选,支持多杀伤链快速闭合,以支撑大规模多域作战。

美军第6次“全球信息优势实验”通过简化陆、海、空、网跨域通信流程,并依托5类生成式人工智能模型,来支撑印太司令部联合全域指挥控制流程演练,强调跨域无缝指挥控制,实现了作战态势实时精确感知和快速决策。

智能化战争中战场情况瞬息万变,指挥决策难度越来越大,需要引入人工智能技术,运用多种智能辅助决策和任务规划工具,进行动态任务筹划、一体化战斗管理,以协同全域作战资源按需聚合,提升智能化指挥决策能力。美军一系列相关演练表明,未来人工智能将逐步渗透到情报分析、态势感知、任务规划、作战评估等各指挥控制环节,人脑的碳基智能与电脑的硅基智能将紧密协作,“算计与计算”“人谋与机谋”将无缝融合,“观察-定位-决策-行动”循环(00DA循环)速度和决策质量将大幅提升。可以预见,未来智能化战争的指挥主体将由人向人机混合智能体转变,指挥控制权将由人类独占向部分让渡给人工智能转变。

需要指出的是,目前人工智能技术和产品在安全可靠性、可解释性等方面还存在着诸多问题,有可能将虚假、扭曲的劣质信息输入,还可能出现大模型“幻觉”、无人系统失控等问题。为此,美军也在加紧研发对抗性人工智能、可解释人工智能等,且对未经检验的人工智能技术进入指挥控制环节持审慎态度。2023年6月,美国防部声称在经过适用性和安全性改造前,不会在实际应用中直接部署类似ChatGPT的商业人工智能系统。

演练高端先进杀伤链智能化杀伤网初现端倪

美各军种在演练中实验检验了无源化杀伤链、跨域联合杀伤链、全隐身杀伤链、高超声速杀伤链、超远程杀伤链等各种高端先进杀伤链,尤其是将人工智能、自主系统融入杀伤网,加速了杀伤链闭合,这可能成为其在未来高端战争中的“暗招”“奇招”。

无源化杀伤链方面,2021年4月25日,美海军在“无人系统集成作战问题-21”演习中,首先由侦察卫星对可疑海域进行广域监视,由中型无人水面舰艇等负责搜索跟踪,发现目标后由MQ-9B“海上卫士”无人机投放被动声呐浮标,完成精确定位、目标识别和超视距瞄准,然后通过Link-16数据链与附近的P-8A反潜巡逻机和SH-60“海鹰”直升机建立联系,将目标信息中继传输至后方驱逐舰,后者发射“标准-6”导弹准确命中目标,杀伤全过程中主要使用的是无源传感器。无源化杀伤链的演练表明,美军在追求作战平台和弹药单体隐身性能的同时,也谋求在电磁频谱战支援下放大总体隐身效果,强力推动隐身作战从个体隐身时代进入体系隐身时代。

跨域联合杀伤链方面,美陆军自2020年起就依托“汇聚工程”开展了跨域联合杀伤链实验,实验了“造雨者”“普罗米修斯”“火力风暴”“射击”4种人工智能系统,通过异构数据标准化、海量数据处理、智能任务规划、同步高节奏瞄准等,汇聚多域能力构建形成跨域联合杀伤链。其基本作战流程是:“造雨者”将不同传感器的多源异构数据进行标准化处理后,传输至作战云;“普罗米修斯”从作战云中获取并分析海量数据,从中发现目标;“火力风暴”针对发现的目标生成打击方案,辅助指挥官决策;“射击”根据指挥官选定的方案,引导武器系统完成射击。在人工智能系统加持下,从传感器发现目标到开火耗时20秒,加上炮弹飞行时间60秒,无人机传回目标打击视频后进行毁伤评估大约10秒,总计是90秒,天地一体跨域杀伤链的闭合时间大大缩短。

美军演练先进高端杀伤链的情况表明,未来将由预先规划杀伤链向临机规划杀伤链转变,由单域杀伤链向跨域杀伤链转变,由杀伤链向杀伤网转变。由于杀伤网中大规模功能节点并行作业的控制复杂度远超人的能力,需要借助人工智能技术,创新“人指挥、机器辅助控制”的人机协作指挥控制模式,构建智能化杀伤网,从而实现“多目标-多传感器-多射手”精确匹配的多域多链并行打击模式,在丰富自身作战选项的同时,使对手陷入多重困境。返回搜狐,查看更多

责任编辑:

平台声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。
阅读 ()
大家都在看
推荐阅读