智能無人作戰系統的發展

原標題：智能無人作戰系統的發展

2017年7月，國務院發布《新一代人工智慧發展規劃》，將指揮決策、軍事推演及裝備研製的智能化，統籌納入軍民融合建設格局。2017年10月，黨的十九大報告明確提出「加快軍事智能化發展」要求，為建強新時代中國特色現代軍事力量體系樹立鮮明導向。智能無人作戰系統是軍事智能化的關鍵領域。當前，智能無人作戰系統的發展研究，對單一系統級、外在功能性、願景描繪層研究較多，對整體能力域、建設規律性、發展路徑類研究偏少，亟需密切關注、系統謀劃、整體設計。

智能無人作戰系統

智能無人化發展的總體態勢

軍事領域的智能無人化發展，是「加快軍事智能化發展」的重要內容，也是軍事智能「由人向物」遷移的關鍵領域，其推力源泉，主要來自科技突破引發的軍事價值認知整體轉變。一般意義上的軍事智能，內涵極為廣博，是知識結構、智力水平、經驗靈感與謀略藝術在軍事實踐中的綜合運用，形成主體在「人」，衍生於軍事技術與武器裝備，實際效用隨軍事實踐產生。從科技變革角度看，隨著智能技術、網路信息、生物交叉、微納材料等前沿技術的高速發展，各產業方向不斷加強與感測、網路、智能的交叉融合，量子通信、藍領機器人、智能語音、深度學習、移動協作等前沿方向多點突破，人類智能的物化遷移領域不斷加大、速度不斷加快、程度不斷加深、水平不斷加強，為又一輪軍事革命的智能無人化發展創造了極為豐富的理論基礎、技術條件、產業環境、人力儲備與社會價值觀念認同。傳統軍事智能，正在經歷「無人化」的革命性遷移，催生「人與機器」戰場分工的重新配置和新的作戰能力與作戰機制。

智能無人作戰系統內涵外延

智能無人作戰系統，目前尚無統一定義。從功能特徵把握，主要包括模擬軍事人員簡單戰場行為、形成作戰知識表示機制、拓展軍事人員作戰認知理解能力與生理機能等方面，使傳統的完全由人操控的武器裝備，具有自主/半自主的運動控制、任務規劃、指揮決策、任務執行等方面的智能特徵，即「使一部機器的反應方式像人類行動時所依據的智能」。如物理域的無人機、無人艦、無人車等物理平台和智能彈藥，信息與認知域的無人值守戰場感知系統、智能情報分析與決策支持系統等。

智能無人作戰系統，雖使「人與機器」的戰場功能重塑配置；但軍事智能中「人」的主體性地位，並沒有改變。從智能化與無人化的耦合邏輯看，智能無人作戰系統是武器在前端、人員在後台，人的智能移植到武器上，人與武器高度一體化；系統與人的部署形態為「邏輯關聯、物理分離、人機一體」，作戰人員位於智能無人裝備的「偵-控-打-評」邏輯迴路，實施指揮控制等人工干預介入，但物理形態又與運動平台/載荷相對分離。如20世紀初第一代無人機的誕生，即是攻克了遠程無線電控制技術，才得以實現無人作戰平台雛形，但當時主要用於射擊訓練靶機和戰時誘騙敵防空火力。目前，無人作戰力量的智能化水平，總體上仍處於「運動自主、決策受控」水平，作戰任務的指揮決策，需接受作戰人員遠程的指令引導。從發展趨勢看，未來新型智能無人作戰系統，將突出呈現「網路信息基礎架構、作戰數據先導條件、戰場態勢統一認知、作戰決策自主計算」等功能特徵，以支撐分布兵力、人機協作、蜂群作戰等超前概念，主導戰鬥力生成機理由「信息前端賦能」向「智能密集支撐」跨級發展。

智能無人作戰系統的影響

在軍事領域，智能無人系統的部署運用，使得作戰環路「O-O-D-A」（觀察-判斷-決策-行動）流程及關於感知、判斷、決策、執行環節中的智能要素，由傳統上「以人為主」向「人工智慧、機器學習、人機協同」發展，更加突出科技是現代戰爭核心戰鬥力的軍事價值導向。美軍認為，此次人工智慧軍事變革，是第2次「寒武紀爆炸」，戰爭機理髮生拐點突變。僅機器識別1項，其認知速率超出人類視覺感知極限（100 Hz）萬倍；2016年6月，美國辛辛那提大學Alpha AI，在模擬空戰中，採用了「遺傳模糊邏輯」智能技術，實現了「動作及簡單戰術行為」，憑藉200餘倍決策操控計算優勢，完勝人類操作。美國國防部實施的「第三次抵消戰略」，重點發展5個技術領域：自主學習、人機協同決策、機器輔助、有人-無人混合編組與網路賦能武器，構成了以智能無人作戰技術與系統為核心的顛覆性技術群。傳統火力、機動、規模、經驗、意志為要素的戰鬥力生成模式正在發生規律性轉移，不斷向以人工智慧為代表的科技力價值聚攏。「戰場機器視覺項目」（基於深度學習方法）、「深綠指揮輔助系統」（基於先進智能推演架構）、「忠誠僚機」（基於人機協同技術）、「蜂群作戰概念」（基於戰場群體行為計算）等智能軍事系統與無人作戰概念廣泛湧現，不斷發揮「科技興奮劑」作用，改變戰爭認知、作戰思維和軍事價值，整體帶動現代軍事理論、組織形態、軍事人員、裝備發展、訓練管理全系統、全要素的鏈式革新與作戰體系立體升級。

美軍智能無人作戰系統的發展

典型設想

美國作為智能無人作戰系統建設領先國家，陸、海、空三軍基本構建成型較為系統的「需求集-能力域-路線圖-項目群」建設路徑。其中，陸軍著眼於3類無人作戰需求（擴展陸軍攻防縱深、開展無人系統對等對抗、應對通信環境崩潰）、構建五大作戰能力（態勢感知、戰場認知、後勤投送、敏捷機動和兵力防護能力）、實施三大階段建設（2020年前開展戰場感知與後勤清障等保障能力建設；2030年前完善戰場網路設施，實現蜂群監視能力；2040年實現抵近式偵察與人機作戰協同）。空軍按「蜂群」「編組」「忠誠僚機」「誘餌」4種作戰概念，大力發展壓制、反無人、超視距、感測器空投等10項能力，擬為戰場布勢最優手段；2035年計劃實現無人機蜂群進攻作戰等能力（4架運輸機/轟炸機投送200架小型無人機群；低對抗環境由C-130運輸機投送、高對抗環境由B-2隱身轟炸機投送）。海軍於2017年發布《重奪海上控制權》戰略，籌劃構建面向2030年「分散式艦隊」，將無人機/艦編隊與有人部隊混編，實現分布殺傷、電磁機動、精準後勤等任務；「反潛戰持續跟蹤無人水面艇」「山鶉無人機作戰」「超/大排水量無人潛航器」「海神無人機」已分別完成技術驗證、概念演示、部隊列裝等環節。在項目安排上，美國國防部先期研究計劃局、戰略能力辦公室，兼顧遠近，分別從中長期顛覆性發展和短近期技術快速改造兩個渠道,安排大量創新技術項目予以重點支持（表1）。

表1 美國國防部10個典型項目

主要特點

1）軍事需求牽引建設。美國作為無人作戰系統建設領先國家，自20世紀初，即著手開展無人作戰裝備研究與裝備體制的智能化轉型。目前陸、海、空各軍種以作戰需求為謀劃原點，梯次接續能力要求、路徑安排、項目布局，使軍事需求的主導作用，連續傳遞、銜接細化，確保精準發展。美國國防部聯合需求審查委員會，負責對各軍種無人作戰系統發展建設執行最高層次需求審核和監管。

2）智能標準引領發展。智能自主性是新一代無人技術領域關鍵的科學問題，也是無人作戰系統先進性的核心技術標誌，目前，已部署使用的各類智能裝備和原理性的Alpha AI，尚處於「弱人工智慧」狀態。美軍無人作戰系統的發展，依據「無人系統自主性標準」，大體設計了10級區間：1-姿態控制、2-任務執行、3-任務調整、4-故障反應、5-臨機決策、6-感知融合、7-系統協作、8-作戰預測、9-任務協同、10-蜂群認知。這種布局形成了「人操作-人委派-人監督-人交互」的發展提升格局。經初步研判，預期2020年前，世界智能無人作戰裝備技術先進水平，將達到單作戰系統強臨機決策水平；2020年後，可重點突破「6-感知融合」層級以上能力水平，具備信息整合、環境理解、自主協作能力，無人作戰系統「單機智能」將升至「網路智能」，並向「群體智能」「交互智能」水平提高躍升。

3）核心技術自頂驅動。美國防部已發布系列化無人系統綜合路線圖，為引領美軍無人系統發展的綱領性文件，至今已持續更新至第7版，重在明確2040年前美軍無人系統的發展構想和有關政策。該路線圖雖對作戰環境、預算政策、能力需求、國際合作等戰略事項均有涉及，但觀其內容，重點是核心技術的發展構想和戰略布局，目的是引導各軍種、產業界、科研體集力破解無人作戰系統持續性、經濟性、快速化、集成式、應用型發展中的核心、高端、共性、基礎的技術瓶頸，並實施超前技術遠景謀劃；主要提出互操作模塊化、通信復原、軍用高性能計算設施、安全保護、耐久性、空投感測器、認知行為、數據利用、武器化等9類技術領域。

智能無人作戰系統發展的思考

作戰概念設計

作戰概念設計集中體現了軍事理論不斷向前發展的時代活力，主要解決智能無人作戰系統「未來打什麼仗」的作戰需求問題。「數據、演算法、算力」是人工智慧發展「三駕馬車」，隨其應用橫向拓廣、垂直加深，「應用場景」和「人機迴環」牽引作用更加突出。「應用場景」就是「概念設計」，是問題導向的創新源頭。智能無人作戰系統，因其顛覆性強，難有比照，作戰理念上存在三大轉變端倪，即由統向分、由外向內、由大向小（由集中兵力向廣域分布作戰轉變、由防區外打擊向防區內滲透轉變、由大平台決勝向小快靈蜂群攻擊轉變），更需統籌結合功能要求與技術水平，超前設計、系統描述智能無人作戰系統「目的-任務-方法-樣式-指揮-規則-編成」矩陣結構，並牽引裝備研製、條令修訂、部隊訓練、人才培養等關聯問題研究。

能力/效能評估

能力/效能評估主要解決智能無人作戰系統「體系貢獻率」的度量問題。整體性是現代作戰體系建設和運用的基本原則之一。從體系角度看，這個「整體」就是作戰能力與作戰效能的最終形式。對智能無人作戰系統的能力/效能評估，要牢固樹立戰鬥力標準，從作戰體系整體出發，將新型智能無人要素置於當前作戰體系基本構成與未來體系對抗運用之中，通過「騰籠換鳥」式「加、減、改」實驗手段方法，採用「概念演示-模擬模擬-試驗鑒定」等虛實結合的路子，對其向作戰體系貢獻率大小進行綜合排序、評估作用，並不斷發展完善智能無人化作戰體系的「戰鬥力譜系-貢獻率指標-優先順序標準」。通過能力/效能評估分析，深化體系貢獻率導向，促進引導智能無人系統由要素向體系融合，支撐發展論證、規劃選型、戰法設計、試驗鑒定等一系列建設論證和運用研究工作。

規模結構預測

規模結構預測主要解決智能無人化作戰系統的建設體量問題。規模結構，歷來是軍事實力強弱的決定性因素之一。蘇德戰爭期間，斯大林就當時兩軍兵力對比，提出「數量也是一種質量」的觀點；2017年1月，美軍針對「海洋控制」戰略，亦提出此觀點。從未來作戰形態發展看，作戰對象高端化、高新裝備普遍化的發展趨勢將不斷增強，能力代差特徵趨於減弱，依賴少量「一招鮮」「高精尖」作戰力量很難再由「高代差優勢」形成「以點帶面」的戰場決勝現象，當前新質戰鬥力規模結構問題較信息化戰爭成型初期更加突出。智能無人作戰系統的發展，需結合使命任務、按照作戰概念設計，通過加減式置換模擬、多想定評估、大樣本試驗、聯動式分析、綜合性評估，對智能無人作戰系統總體規模進行測算，統籌有人、無人系統比例，協調與主體、骨幹的力量結構，把握與機械化、信息化的力量銜接。

智能標準體系編製與技術體系戰略布局

智能標準體系編製與技術體系戰略布局主要解決智能無人作戰系統「技術標準驅動」的產業發展問題。「一流軍隊設計戰爭」，重在設計戰爭標準、引領戰爭形態發展。當前，世界人工智慧領域標準體系正在醞釀，新一代智能無人作戰系統建設正在起步，中國人工智慧標準化等民用標準體系已陸續發布，急需瞄準體系架構、智能水平等前沿領域，系統設計軍事智能標準規範，引領發展、引領未來。同時，依據智能等級標準，以軍事理論研究、概念設計為重要指向，以軍民融合大局為戰略依託，開展跨學科、跨領域的產業級協同創新整體布局，儘快形成智能無人作戰裝備技術體系發展總體戰略，儘早明確攻關方向與路徑步驟，為廣泛有序吸納優勢研發力量、加緊形成產業規模和領先突破成果創造有利局面。

結 論

未來的人工智慧發展極可能成為與核武器、飛機、計算機和生物技術等同的變革性國家安全技術，將使國家戰略、組織機構、資源配置發生巨變。智能無人作戰系統，是軍事智能化的重要領域之一。分析軍事強國無人作戰系統發展的總體脈絡表明，其在軍事需求、智能標準、關鍵技術等方面的引領推動作用極為突出。面向以軍事智能化為代表的未來戰爭制高點的爭奪，尤其需要緊密結合中國國情軍情特色、科技實力水平特點和產業環境實際，加強頂層設計、做細規劃計劃、做實發展效益，以概念引領、能力主導、規模發展、標準與技術支撐為重點，加緊探索完善中國智能無人作戰系統創新發展的科學之路。

基金項目：國家自然科學基金項目（61203140）

參考文獻（略）

作者簡介：張斌，軍事科學院評估論證研究中心，副研究員，研究方向為軍事評估與科技評價；付東（通信作者），軍事科學院評估論證研究中心，副研究員，研究方向為軍事運籌與作戰實驗。

注：本文發表於《科技導報》2018 年第12 期，敬請關注。

（責任編輯 王麗娜）

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