智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)運(yùn)用研究*

劉志強(qiáng) 張建卿 常宇飛

（1.陸軍炮兵防空兵學(xué)院南京校區(qū) 南京 211132）（2.32153部隊(duì) 宣化 075100）

1 引言

新時(shí)代各種高新技術(shù)飛速發(fā)展，其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用不斷推動(dòng)軍事革命，同時(shí)也加速了戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的演進(jìn)，智能化戰(zhàn)爭(zhēng)呼之欲出。新的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的客觀需要不斷催生各種新概念武器更新迭代，讓人耳目一新。站在智能時(shí)代的風(fēng)口，眾多武器裝備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)信息化并向智能化邁進(jìn)，集“偵、控、打、評(píng)、保、傳”等功能于一體的新型彈藥將代表未來智能彈藥的發(fā)展方向。適應(yīng)新時(shí)代智能化戰(zhàn)爭(zhēng)需要的智能彈藥相比于傳統(tǒng)常規(guī)彈藥，有自主偵察探測(cè)、跟蹤識(shí)別、飛行控制、決策打擊、毀傷評(píng)估以及信息傳輸?shù)戎T多突出優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)智能彈藥作戰(zhàn)效能1+1＞2的效果，智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化是必然趨勢(shì)，智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)將成為智能火力打擊終端完成使命任務(wù)的最佳作戰(zhàn)樣式之一。

2 智能彈藥概述

2.1 智能彈藥的概念

智能彈藥（Intelligent Munitions）是指利用戰(zhàn)場(chǎng)信息自動(dòng)感知、自主分析判斷與決策以及自主毀傷目標(biāo)的彈藥，并具備人機(jī)交互的能力。智能彈藥在國外稱作有識(shí)別能力的彈藥（Discriminating Munitions），它具有自主搜索、探測(cè)、捕獲和攻擊目標(biāo)的能力，可通過區(qū)別目標(biāo)的詳細(xì)特征，有選擇地攻擊優(yōu)選的目標(biāo)［1］。當(dāng)前世界各國研發(fā)的智能彈藥主要有末敏彈、彈道修正彈、制導(dǎo)火箭彈、制導(dǎo)炸彈、導(dǎo)彈、巡飛彈、智能雷、智能子彈藥等。到目前為止，國內(nèi)外均未出現(xiàn)過真正意義上完全智能化的彈藥，所使用的大多數(shù)智能彈藥不具有完全自主攻擊的能力，只是在某一方面體現(xiàn)出簡(jiǎn)單的智能化特點(diǎn)，因此只要具備智能化特征中的任一功能都將其歸為智能彈藥。未來還將出現(xiàn)類似于“蜂群”、“鳥群”、“魚群”等集群仿生類智能彈藥。

2.2 智能彈藥的特點(diǎn)

彈藥的發(fā)展按打擊精度大致分為提高打擊的“密集度”階段、提高打擊的“準(zhǔn)確度”階段和實(shí)現(xiàn)對(duì)要害部位精確打擊等三個(gè)階段。第一階段主要采用常規(guī)起爆技術(shù)、第二階段主要采用傳感器技術(shù)、第三階段主要采用信息融合、網(wǎng)絡(luò)傳輸、衛(wèi)星導(dǎo)航等技術(shù)［1］。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，彈藥將會(huì)實(shí)現(xiàn)完全的智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)自主偵察戰(zhàn)場(chǎng)、自主識(shí)別目標(biāo)并確定目標(biāo)要害部位、自動(dòng)跟蹤探測(cè)、自主決策攻擊目標(biāo)時(shí)機(jī)及理想部位、實(shí)時(shí)傳輸戰(zhàn)場(chǎng)信息實(shí)現(xiàn)態(tài)勢(shì)共享、自主選擇引信并確定毀傷威力［2］。在戰(zhàn)場(chǎng)上真正實(shí)現(xiàn)集“偵、控、打、評(píng)、保、傳”等于一體的“一條龍服務(wù)”。智能彈藥的主要特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：智能探測(cè)和態(tài)勢(shì)感知能力、靈活跟蹤和避障能力、目標(biāo)識(shí)別和甄別要害部位能力、智能決策打擊及優(yōu)選最佳毀傷模式能力、毀傷評(píng)估再?zèng)Q策再打擊能力、實(shí)時(shí)信息互傳共享能力。其核心特征是自主識(shí)別、自動(dòng)避障、智能決策、實(shí)時(shí)共享、可控毀傷、效果評(píng)估等。

2.3 智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)階段包括美國在內(nèi)的軍事強(qiáng)國研制的智能彈藥基本處于弱人工智能階段，不能完全獨(dú)立自主執(zhí)行任務(wù)，只能在人為干預(yù)條件下完成單一的作戰(zhàn)任務(wù)。在基于信息化條件下的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)時(shí)代，智能彈藥雖然實(shí)現(xiàn)了發(fā)射后不管、尋的制導(dǎo)，但是基本處于各自為戰(zhàn)狀態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)真正的火力聯(lián)合，從而達(dá)到戰(zhàn)斗力聚合的目的。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、5G和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智聯(lián)網(wǎng)為智能化提供基礎(chǔ)支撐，萬物互聯(lián)、人機(jī)交互再加上無人機(jī)技術(shù)的加成將引領(lǐng)智能彈藥向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)彈藥智能互聯(lián)。通過高效的網(wǎng)絡(luò)通聯(lián)，單個(gè)彈藥之間實(shí)現(xiàn)相互通聯(lián)和信息共享，使冰冷的彈藥有了“靈魂”和“思想”。彈藥之間通過信息鏈路，進(jìn)行自主組網(wǎng)協(xié)同，在信息交互共享的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)整體感知、戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)共建共享、行動(dòng)決策智能高效、毀傷評(píng)估準(zhǔn)確快捷，可集群攻擊亦可分布式殺傷，極大提高彈藥作戰(zhàn)效能，達(dá)到1+1＞N的效果。

3 智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)

智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)是指處于信息網(wǎng)絡(luò)共享交互中的智能彈藥經(jīng)過平臺(tái)發(fā)射之后在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息通信技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈的支撐下自主組成一張智能化的“火力網(wǎng)”。能自適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、自偵察選擇目標(biāo)、自組織力量編成、自完成殺傷打擊、自實(shí)現(xiàn)毀傷評(píng)估，實(shí)現(xiàn)真正意義上的發(fā)射后不管。使彈藥從單體作戰(zhàn)轉(zhuǎn)向群體作戰(zhàn)，從協(xié)調(diào)作戰(zhàn)轉(zhuǎn)向協(xié)同作戰(zhàn)，從小規(guī)模戰(zhàn)術(shù)層面轉(zhuǎn)向大規(guī)模戰(zhàn)略層面的轉(zhuǎn)變。群體中的每一個(gè)組成部分既能單獨(dú)執(zhí)行任務(wù)，又能組成編隊(duì)集體執(zhí)行任務(wù)［3］。

3.1 作戰(zhàn)過程

單個(gè)智能彈藥作戰(zhàn)工作過程：彈藥經(jīng)平臺(tái)發(fā)射后在目標(biāo)區(qū)域巡飛偵察、探測(cè)搜索地面上的目標(biāo)；當(dāng)發(fā)現(xiàn)潛在目標(biāo)，智能彈藥對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別判斷；如果目標(biāo)為真，則彈藥進(jìn)行智能決策選擇最佳時(shí)機(jī)和角度對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊，之后其他彈藥對(duì)其進(jìn)行毀傷評(píng)估，判斷是否摧毀目標(biāo)，若未摧毀則后續(xù)彈藥繼續(xù)自主決策攻擊；如果目標(biāo)為假，則繼續(xù)搜索潛在目標(biāo)。

智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)過程：網(wǎng)絡(luò)化的智能彈藥分布在目標(biāo)區(qū)域，智能彈藥集群之間智能組網(wǎng)，并且實(shí)時(shí)進(jìn)行信息通聯(lián)、態(tài)勢(shì)共享，形成一張“你中有我、我中有你”的智能化指揮控制網(wǎng)絡(luò)。作戰(zhàn)過程如圖1所示。

圖1 智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)流程

從智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)流程圖可以看出，網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)的特點(diǎn)是各個(gè)智能彈藥單體智能交叉融合組成一個(gè)集群，彈藥集群通過信息通信鏈路、數(shù)據(jù)庫、深度計(jì)算等技術(shù)搭建的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高度協(xié)配合。只要集群中的任一彈藥單體探測(cè)到潛在目標(biāo)，立即轉(zhuǎn)為識(shí)別狀態(tài)，并將信息及時(shí)反饋給網(wǎng)絡(luò)中樞，再與其他彈藥數(shù)據(jù)通信、信息融合、智能決策，確定最佳攻擊彈藥、最佳攻擊角度、最佳攻擊部位，最終實(shí)施精確打擊；隨即處于網(wǎng)絡(luò)中的其他彈藥進(jìn)行毀傷評(píng)估、智能決策確定是否需要繼續(xù)實(shí)施打擊［3］。具體過程可以概括為如下方面。

1）搜索探測(cè)到潛在目標(biāo)；

2）非目標(biāo)或假目標(biāo)，則繼續(xù)搜索目標(biāo)區(qū)域；

3）真目標(biāo)，則識(shí)別判斷性質(zhì)及要害部位，并與其他彈藥進(jìn)行信息融合、智能決策，優(yōu)選目標(biāo)、精選要害部位、確定最佳攻擊彈藥、最終實(shí)施精確打擊；

4）目標(biāo)被攻擊后，該彈藥與其它彈藥通過信息融合，進(jìn)行決策算法得出毀傷評(píng)估結(jié)果，并再次智能決策確定是否繼續(xù)實(shí)施打擊。

3.2 制勝機(jī)理

智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)要搶占未來智能化作戰(zhàn)制高點(diǎn)必須充分發(fā)揮人腦與“機(jī)腦”結(jié)合的智能優(yōu)勢(shì)，發(fā)揚(yáng)機(jī)器所能突破人的生理、心理極限的極限優(yōu)勢(shì)以及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智聯(lián)網(wǎng)等萬物互聯(lián)的體系優(yōu)勢(shì)。充分釋放智能彈藥作戰(zhàn)效能必須準(zhǔn)確把握其制勝機(jī)理［4］。

智能時(shí)代的核心是以智取勝。未來智能化戰(zhàn)爭(zhēng)是戰(zhàn)場(chǎng)上各方斗“智”斗勇的較量，“智斗”也不再是人的專利，智能裝備、智能彈藥之間的“智斗”將成為常態(tài)。以智取勝突出強(qiáng)調(diào)智能彈藥的智，智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)最終也是通過以“智”取勝。智能彈藥作為智能化武器裝備的重要成員，區(qū)別于以往彈藥被動(dòng)地接受指令，甚至發(fā)射后不接受指令，基于人在回路、網(wǎng)絡(luò)支撐、信息融合、深度算法的智能彈藥本身具備較高的信息采集、處理、傳輸能力、目標(biāo)偵選能力、運(yùn)算決策能力、協(xié)調(diào)控制能力、精準(zhǔn)可控殺傷能力、毀傷評(píng)估能力。發(fā)射后能自主協(xié)同完成“偵、控、打、評(píng)、保、傳”等一套組合拳，并及時(shí)向指揮中心反饋執(zhí)行任務(wù)情況，整個(gè)過程由智能彈藥的核心智能模塊發(fā)送指令完成。

彈藥智能的基礎(chǔ)是以器為主。2015年，俄羅斯在敘利亞戰(zhàn)爭(zhēng)中第一次成建制使用戰(zhàn)斗機(jī)器人，開創(chuàng)了以戰(zhàn)斗機(jī)器人為主力的地面作戰(zhàn)行動(dòng)的先河。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的演變和科技的進(jìn)步，“智能機(jī)器”將逐漸代替人成為戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)抗的主體，智能無人化武器裝備，將使人的體能、技能、智能極大拓展延伸。智能彈藥融合了彈藥技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、人工智能等多種高精尖技術(shù)，使其能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行晝夜長(zhǎng)航時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視、大縱深潛入到人類無法到達(dá)的極限環(huán)境中搜集海量情報(bào)、敏捷迅速捕捉并攻擊時(shí)敏目標(biāo)。智能彈藥將在未來作戰(zhàn)中扮演越來越重要的角色，這些人的體能和智能無法到達(dá)的極限，智能彈藥等智能器械卻能輕松拿下。智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同則指數(shù)級(jí)提升彈藥的信息力、機(jī)動(dòng)力、毀傷力，這都得益于機(jī)器的“超能力”。

網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同關(guān)鍵是以聯(lián)為要?；ヂ?lián)互通是智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)的“任督二脈”，信息互通、態(tài)勢(shì)共享是發(fā)揮智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)效能的倍增器。以聯(lián)為要是通過人工智能技術(shù)、信息通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把各種不同的智能彈藥單元與發(fā)射平臺(tái)、傳感器等多個(gè)維度聯(lián)結(jié)起來，組成一張數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、信息共建共享、態(tài)勢(shì)整體感知、自主決策行動(dòng)的智能“火力網(wǎng)”。同時(shí)這張“火力網(wǎng)”與指揮中心的指揮網(wǎng)又聯(lián)成一張戰(zhàn)場(chǎng)立體的“指揮-控制-打擊”網(wǎng)。這種基于人工智能的高效聯(lián)結(jié)，將戰(zhàn)場(chǎng)指揮要素、火力單元和作戰(zhàn)行動(dòng)聚合為一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一體，為智能彈藥遂行網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)提供了智能決策的基礎(chǔ)，極大提高了智能彈藥戰(zhàn)場(chǎng)自主行動(dòng)和自適應(yīng)能力。

3.3 作戰(zhàn)運(yùn)用

網(wǎng)絡(luò)化的智能彈藥以其高度自主、精準(zhǔn)控制、可控毀傷等突出優(yōu)點(diǎn)將會(huì)成為未來智能化戰(zhàn)場(chǎng)上的新寵?？茖W(xué)合理的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)將使智能彈藥在未來智能化戰(zhàn)場(chǎng)上作戰(zhàn)效能倍增。

一是自主分布打擊。網(wǎng)絡(luò)化智能彈藥具備高度自主作戰(zhàn)能力，作戰(zhàn)行動(dòng)中能自主偵察戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、自主搜索判別優(yōu)選目標(biāo)、自主協(xié)調(diào)最優(yōu)火力、自主實(shí)施可控毀傷、最后進(jìn)行自主毀傷評(píng)估，具備同步并行分布式作戰(zhàn)能力。即各智能彈藥單體能同時(shí)多域分布到戰(zhàn)場(chǎng)空間，看似各自為戰(zhàn)實(shí)則形散“神”聚，網(wǎng)絡(luò)化使得各彈藥單元能夠時(shí)刻保持同步，表面看似分散實(shí)則內(nèi)部通過網(wǎng)絡(luò)高度聚合，達(dá)到一個(gè)指令多點(diǎn)行動(dòng)的效果。自主分布是將智能彈藥單元廣域分布、全面撒網(wǎng)，達(dá)到整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)“全域皆兵”、使敵人感到“四面楚歌”的威懾效果，再實(shí)施分布打擊，讓敵人防不勝防，使其找不到防御方向和防御重點(diǎn)，從而奪取作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。

二是“集群”飽和打擊。即以智能彈藥集群編組為主、輔之以人在回路的指揮決策，將人工智能嵌入高度模仿自然生物打造的“生物”智能彈藥，具體樣式包括“蜂群”、“鳥群”、“狼群”等。充分利用這些生物的集群活動(dòng)特性，將這些高度偽裝的仿生智能彈藥釋放到戰(zhàn)場(chǎng)空間，在網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同指揮模式下自主實(shí)施“蜂群”作戰(zhàn)、“鳥群”作戰(zhàn)、“狼群”作戰(zhàn)等，充分實(shí)現(xiàn)飽和式攻擊。這一作戰(zhàn)樣式的優(yōu)勢(shì)在于彈藥小型化，隱蔽時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)，作戰(zhàn)時(shí)不易被捕捉攻擊，再加上“集群”作戰(zhàn)更是將數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力優(yōu)勢(shì)。

三是極限敏捷打擊。即利用智能彈藥強(qiáng)大的自適應(yīng)能力，對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境作出敏捷反應(yīng)，自主判斷、自主決策、自主執(zhí)行，極大地縮短“OODA”環(huán)響應(yīng)時(shí)間，做到發(fā)現(xiàn)即摧毀。未來戰(zhàn)場(chǎng)空間環(huán)境復(fù)雜多變，尤其是縱深內(nèi)的敵占區(qū)域、高山海島、空天深海等極限作戰(zhàn)環(huán)境，人員和常規(guī)武器的機(jī)動(dòng)受到極大的限制，而靈巧的智能彈藥能夠突破環(huán)境極限到達(dá)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域遂行作戰(zhàn)任務(wù)。因此未來戰(zhàn)場(chǎng)要充分發(fā)揮智能彈藥較好環(huán)境自適應(yīng)能力和靈敏迅速等優(yōu)勢(shì)，將智能彈藥投放到極限作戰(zhàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)極限敏捷打擊。

4 未來智能彈藥作戰(zhàn)運(yùn)用面臨的挑戰(zhàn)

智能彈藥將在未來智能化戰(zhàn)場(chǎng)顯示出極強(qiáng)的作戰(zhàn)自主性和靈活性。就像當(dāng)前信息化戰(zhàn)場(chǎng)上的精確打擊彈藥倍受關(guān)注一樣，未來智能彈藥必將受到各軍事強(qiáng)國的青睞。但是智能彈藥的發(fā)展也面臨一些矛盾問題。

一是智能突防抗干擾。智能彈藥堪稱智能戰(zhàn)場(chǎng)上的“殺手锏”，但是有“矛”就有“盾”，強(qiáng)大的對(duì)手會(huì)想盡各種辦法破解智能彈藥的攻防之道。譬如采取假目標(biāo)進(jìn)行欺騙、利用強(qiáng)電磁進(jìn)行干擾、啟動(dòng)強(qiáng)大的防空反導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行防御等。智能彈藥面對(duì)敵欺騙戰(zhàn)術(shù)必須突破重重迷霧，對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行智能感知，去粗存精，更要去偽存真，識(shí)別“廬山真面目”。采用不依賴衛(wèi)星的導(dǎo)航定位技術(shù)和抗電磁干擾技術(shù)，在受到強(qiáng)電磁干擾時(shí)，電子元件仍能正常工作、導(dǎo)航系統(tǒng)仍能精準(zhǔn)定位，防止自身體系癱瘓失能。采用超音速變軌技術(shù)，在敵強(qiáng)大的防御攔截威脅面前，能快速預(yù)警、決策避障，實(shí)現(xiàn)快速突防。

二是保持高度可靠的韌性。智能彈藥要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)高度依賴于信息通信和數(shù)據(jù)鏈，一旦通信中斷、數(shù)據(jù)鏈路被破壞，其作戰(zhàn)效能將會(huì)受到極大影響。為了提高智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)的可靠性，不得不重視智能彈藥自我修復(fù)的韌性。一方面要提高智能彈藥對(duì)自身進(jìn)行檢測(cè)分析、定位診斷、智能修復(fù)的能力；另一方面還要提高智能彈藥作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系抗干擾、抗打擊能力，尋求類似于量子通信等可替代的高效抗干擾信息網(wǎng)絡(luò)通聯(lián)方案；同時(shí)還要設(shè)計(jì)有備選方案，一旦網(wǎng)絡(luò)癱瘓各智能彈藥單體獨(dú)立自主完成后續(xù)任務(wù)?？傊ㄟ^各種技術(shù)手段提高智能彈藥戰(zhàn)場(chǎng)生存韌性和繼續(xù)作戰(zhàn)能力。

三是確保安全可控發(fā)展。智能彈藥作為人工智能技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)物之一，也具有雙面性［5］。由于智能彈藥具備強(qiáng)大的自主作戰(zhàn)能力，可能對(duì)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)帶來的更多的安全性挑戰(zhàn)。智能彈藥是否會(huì)“叛變”反過來攻擊自我及友鄰、是否會(huì)被恐怖分子利用，是否會(huì)引發(fā)倫理問題等是擺在智能彈藥發(fā)展當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)問題。未來為防范自主武器系統(tǒng)“瞬間崩潰”的安全隱患，要確保人工智能安全、可靠、可控發(fā)展。

5 結(jié)語

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是體系作戰(zhàn)，智能彈藥雖然是龐大的武器裝備家族中很小的火力打擊單元，但是在未來戰(zhàn)場(chǎng)上，任何武器系統(tǒng)和單元都不是在單打獨(dú)斗，表面上的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)，背后都是平臺(tái)作戰(zhàn)、體系支撐、戰(zhàn)略保障。智能彈藥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)將是未來戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮體系優(yōu)勢(shì)的智能化體系作戰(zhàn)的典范。