查看原文
其他

首发 | 人工智能赋能的未来作战构想(下):陆地和空中作战篇

史宏林 军事高科技在线
2024-09-16

近年来,人工智能(Artificial Intelligence,AI)在军事领域的应用受到了越来越多的关注。2021年澳大利亚国防部发布《打赢人工智能之战——AI赋能的未来作战构想》报告,提出了AI在战役和战术行动中的具体作战场景,对研究未来智能化战争颇具启发意义。上篇介绍了AI对未来战争形态的改变和未来AI赋能的海上作战构想,下篇将主要介绍AI赋能下的陆地和空中作战构想。

▲图1:报告封面和封底


一、人工智能赋能的陆地作战

在AI赋能下,战场监视系统可以准确定位敌我位置,并进行打击。由此,可能会出现一种新的作战方式——互换战,即将部队部署在远离敌人的位置与之交战,自身不进行机动,以巨大杀伤力补偿机动性,打击移动之敌。


(一)陆地防御作战构想

(1)战场建设

防御方在防御地域,使用大量固定和移动跨域物联网传感器,沿战场纵深布置,以提升识别能力和数据准确性,降低延迟,同时采用“互换战”方式消耗敌方力量。


(2)指挥和控制

利用物联网传感器收集的数据,AI可预测敌行动路线,向指挥官提供目标优先级列表、最佳跨域攻击类型和时间点,集中可调动的火力单元实施打击。在人类批准后,AI将为每个目标分配首选攻击武器,自动传输目标位置数据,实施对敌打击,确认目标被攻击时间,并进行弹药补给。当物联网传感器通过指挥控制系统回传攻击效果数据后,完成一个循环。由此,将逐步建立起一个近乎实时的战场数字模型,作为防御者的数字网络核心,可将相关信息和命令传输给所有陆上作战兵力。美国陆军在一次实弹射击演示中,将AI与炮兵战术相融合,将数分钟甚至数小时的攻击过程缩短为几秒钟。

智能物联网传感器、云计算和指挥控制系统的结合,允许集中协调多个分散的跨域武器系统,减少了对中距离火力的需求。有了这种数字杀伤链加速,跨战区的小规模武器火力可以更迅速地集中,交战节奏将加快,谁能够最迅速地发挥火力,谁就能占据上风。


(3)AI赋能的部队

战场可划分为三个区域。j优势区:己方火力超过敌火力的临近区域,己方部队可以比敌军更集中。k风险区:双方都能发挥有效的火力的中间区域,部队须分散作战才能生存。l危险区:敌方可以投放更多更灵敏火力的远处区域,敌人可以更容易地集结部队。大规模战斗群可用于较近的优势区,在其他两个较远的区域更适合使用小规模突击力量。AI系统可提供大量信息,小部队将拥有良好的态势感知能力。一个使用无人机和无人车的排级单位可以控制约75平方公里的区域,小型后勤无人车可为在风险区和危险区的部队提供补给。

▲图2:AI赋能的小规模部队更适合执行纵深打击任务


(4)AI赋能的“互换战”

在作战中双方都需要在后方建立大型物资存储区,所以三区实际上是一个以中央战斗区为圆心的三个同心圆。这个中央战斗区需要建立相应的支持服务核心区提供弹药并对部队提供各类支持,还需要维持机器人部队。因此,支持服务核心区会成为一个关键目标节点,一旦被摧毁将会使许多AI赋能的机器人系统丧失能力。该节点将成为敌人火力打击的目标,需要为其提供全面防御。

▲图3:“互换战”中的三区划分


AI赋能的互换战的基础是“发现”能力,为了避免被高精度火力攻击,部队需要分散并在作战全过程隐藏己方目标特征,同时欺骗不同类型的传感器,这需要AI赋能的移动系统充分发挥“欺骗”功能。此外,使用AI系统创建的近乎实时的战场数字模型也可以找出敌人的AI设备,通过软硬杀伤攻击对手的物联网传感器和数据融合设施。


(二)陆地进攻作战构想

部队需要深入危险区实施进攻,打击敌中央战斗支持服务节点,切断其后勤补给线。分散的小部队在火力密集的战场上,必须采取灵活机动的战术才能争取优势。以多股小部队对敌防线实施穿插渗透,攻击其纵深区域,使用AI赋能的无人机和无人车,提供额外火力和机动性。遭遇危险局面,可利用无人装备提供掩护。攻坚不利,可利用无人机和无人车实施“蜂群”实施攻击。在上一级AI指挥控制系统的支持下,各小部队将拥有良好的态势感知能力和远程火力支持,在协同作战中既保持了强大火力也提升了机动速度。以小部队迅速穿越风险区和危险区的分布式作战方式,将加快机动作战节奏。AI赋能的机载和地面移动“欺骗”系统需全程提供保障,以隐藏小部队的目标特征。


(三)存在的问题

AI在陆上作战的构想,需基于AI在部队各层级的广泛使用,而各级AI系统需相互配合,加强人机融合。但目前仍缺乏有效方法来整合独立工作的和不同层级的AI系统,故仍无法实现整个系统的预期效益。

▲图4:俄罗斯“天王星-9”无人战车


二、人工智能赋能的空中作战

第四次工业革命(The Fourth Industrial Revolution,4IR)及“原型战”概念提供了空中作战新思路,即利用先进制造技术按需生产大型机器人空军,可为特定的行动或冲突快速定制智能无人机。


(一)防空作战构想

(1)战场建设

在地面和空中布置大量小型低成本AI传感器,补充地面雷达站网,探测高低空目标。传感器可利用边缘计算,探测全频谱电磁波,跟踪识别空中目标。在立体纵深空间布置大型物联网被动传感器,将大大提高探测能力。


(2)指挥和控制

AI可以很好地匹配“OODA”循环:在“观察”中,AI将参与物联网边缘计算和数据处理;在“判断”中,AI将会生成一个全面的、接近实时的空中图像,而且还会预测敌人的行动;在“决策”中,AI可掌握并管理己方防空火力状态,并向人类指挥官提供一份优先攻击的空中目标清单,包含采用跨域攻击的最佳类型,攻击时间和避免冲突的注意事项;在“决策”中,人类将保持深度参与;在“行动”中,AI可以分配攻击火力、自动传递目标数据,预测目标何时被攻击,进行交战评估,防止误击友军,必要时请求武器补给,并会直接使用高射炮、面对空导弹系统或战斗机对目标进行攻击。人类始终是完全参与的主动控制者。

▲图5:“OODA”循环


(3)AI赋能的装备

AI赋能的无人机无需机场保障,可以实现分布式防空,即由指挥控制系统远程派遣分散在物联网覆盖范围内的无人机,执行短距离快速反应的拦截任务。这类点防御的无人机可与执行战斗空中巡逻任务的有人飞机一起工作,覆盖战场区域。在AI赋能的综合防空系统中,人类将负责高级别的认知任务,如制定总体交战策略,选择优先目标,以及批准武器使用。AI将承担较低层次的认知任务,如操纵飞机和空中格斗。


(4)AI赋能的保障

在AI赋能的系统支持下,永久性空军基地可以建设完善的供应走廊,将大型仓库和消耗品储存设施与临时机场连接,并实现实时物资订购、自动拣选订单、3D打印并由无人车自主移动库存,可解决飞机分散部署下的后勤保障问题。而临时机场在AI等技术支持下,可以在单位时间内起飞更多架次的飞机,且只需要很少的人员。AI赋能的机器人可为飞机进行加油和武器挂载,并实现对飞机的预测性维护。


(二)攻势防空作战构想

攻势防空中,AI的“发现”和“欺骗”功能共同作用。在初始阶段,需全面获取敌综合防空系统有关信息,特别是效能、漏洞、位置等。AI赋能的无人机可在敌防空区域内外穿梭,诱使敌方综合防空系统做出反应,再收集敌防空系统的电磁信息,并上传云端。对敌综合防空系统的攻击,需要少量有人驾驶的飞机和大量支持性无人机组成人机团队共同实施。大规模突袭会导致敌防空系统饱和,进而减少进攻方损耗。

支援无人机在作战中将扮演重要角色,如侦察无人机可以收集数据,为制定进攻方案提供信息,并可向有人机告警。“欺骗”无人机则可以将敌机引向自己,或者发出电磁信号,迷惑敌综合防空系统,影响敌指挥官的认知。各类无人机可将收集的数据上传到云端数据融合中心,以更新态势感知系统。攻势防空可组合使用AI赋能的无人机执行不同任务,充分发挥大型无人机航程远,载荷大优势,以及空中发射和零长发射的小型无人机使用灵活性高的特点。“忠诚僚机”概念设想有人飞机和无人机紧密合作,但第一、二代AI具备的能力还达不到这种要求。

▲图6:“忠诚僚机”概念


(三)存在的问题

空中作战构想的基础是AI在空军部队中的广泛应用。但AI在空中的使用有一个重大限制:为确保飞行安全,有人飞机的飞行系统不能被AI轻易修改。因此,AI赋能的空中作战构想最初很可能只涉及开发和使用适当的地面系统和无人车,而不是辅助驾驶有人飞机。


三、结语

科技是现代战争的核心战斗力,该报告提出了AI赋能的具体作战构想,勾画了未来智能化战争的轮廓,带给我们很多启示。同时,要看到无论AI发展到什么程度,人始终都应是作战的核心。未来指挥员对技术的了解程度,需要如同过往指挥员对地图的了解一样。未来战争对人员的专业化能力和综合能力都提出了很高的要求,只有拥有相应能力才具备创新的基础,只有坚持军事创新,才能赢得军事竞争主动。


THE  END

文字 | 史宏林

图片 | 来源于作者和网络

编辑 | 郭思淼

审阅 | 高恒达

友情支持 | NUDT未来战争研究俱乐部


“军事高科技在线”征稿啦!!

详情请戳👇👇👇

往期精彩

首发 | 从在轨服务看太空攻防发展趋势

首发 | 透视美军第六代战机NGAD发展动态

首发 | 透视美军2022《国家安全战略》报告(下):应对挑战篇

首发 | 透视美军2022《国家安全战略》报告(中):力量建设篇

首发 | 透视美国2022《国家安全战略》报告(上):安全形势篇

首发 | 俄加速人工智能武器的研发

首发 | 美智库报告分析高超音速武器防御问题

首发 | 核动力舰船——大国海军的重要标志

首发 | 黑云制域,算力聚优——美军战术级云概念发展探析

首发 | 揭开美国下一代电子战机EC-37B的神秘面纱

首发 | 透视美国陆军新一代主战坦克

首发 | 浮空器——空中巨无霸或将重展雄风并演绎新传奇

首发 | 英国是如何发展人工智能技术的?

首发|主要国家军用无人舰艇的研发与应用

首发|俄罗斯新一代激光武器的现状与前景

首发 | 揭开“马赛克战”的神秘面纱

首发 | 俄海军新型特种潜水装具的研发与应用

首发 | 舰船综合电力推进系统好在哪里

首发|兰德报告分析八大新兴技术对战略威慑的影响(下)

首发|兰德报告分析八大新兴技术对战略威慑的影响(上)

首发 | 激光武器:未来战场的杀手锏

首发 | 兰德报告梳理美俄战略竞争

首发 | 人工智能会对国际安全带来何种影响?

首发 | 从“太阳风”事件浅析网络间谍行动

首发 | 如何在大国竞争中保护5G安全?

首发 | 解读澳大利亚《国防太空战略》

继续滑动看下一个
军事高科技在线
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存