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三维包括手段性的机动作战维、电磁/水声等物理场维和目的性的信息熵增减维。
图9 E-HCPS视角下交战活动全维对抗的理论分析框架
机动作战维的交战对抗,主要是通过平台机动至有利阵位再使用各种弹道武器,对敌方的平台、侦察探测、指控控制设施进行打击。例如,穿甲弹、反坦克导弹打击坦克,反舰导弹、舰炮打击敌方舰船,防空导弹、高射炮打击敌方飞机,反辐射导弹、哈比无人巡飞弹打击敌方雷达阵地,巡航导弹、隐身飞机空投精确制导炸弹打击敌方指挥中心、斩首敌方军政领导。本质上,这些弹道武器都在开放环境中消耗信息物理熵㶲,最终通过战斗部破片、爆轰等物质媒介聚合进攻性信息物理熵㶲,在物理底层将敌方设施、装备、武器、人员等有序的“耗散结构”打乱,归于物理性的无序和熵㷻。
物理场维的交战对抗,以电磁频谱战来说,包括高能微波武器打击、电子战和网络赛博攻击。其中,高能微波武器打击主要是向空间特点位置精确发射高场强电磁波,利用高能微波物理效应对敌方射频系统、武器乃至人员等有序的“耗散结构”进行毁伤,归于物理性的无序和熵㷻。电子战和网络赛博攻击主要是将敌方作战装备归于信息处理层面的无序和熵㷻。
目标特性和作战意图隐伪欺骗、心理战,其手段主要以物理场为媒介,其目的主要是将敌方人员等归于信息认知层面的无序和熵㷻。
四 智能无人作战集群的实战应用价值
4.1
无人作战集群的智能
前言已提到,随着近年来数字化、网络化、智能化广泛渗透人类生产和战争领域,以及“大国竞争”沉渣泛起,发轫于冷战的无人作战装备集群也迎来了“+智能化”的黎明。
那么,什么是无人作战集群的智能?
首先,什么是智能?
从古至今,关于智能的定义很多,近几年人工智能的火热更是将这个词汇变成了学术界、产业界、商业界乃至日常的高频用词。笔者倾向圣塔菲学派的主流观点——智能就是使混沌变有序的能力,包括:观察开放复杂世界后归纳出简单本质规律的认识世界智能(牛顿发现自然哲学的数学基础、从相轨迹图推非线性微分方程、拨开战争迷雾),在开放复杂环境中实现意向性自组织协同行动的改造世界智能(迁徙、捕食、生殖繁衍、赢得战争)。
如图10所示,元胞自动机是圣塔菲学派设计的经典机器智能体,其自组织变混沌为有序的能力,乃至实现自指、自复制的能力,无疑是即便初步依然智慧的能力。
图10 元胞自动机的机器智能:从混沌到有序(图片来自互联网)
霍兰说:“为了适应性,造就复杂性”。综合以上对战争的理解、对武器装备及其实战价值的理解和对智能的理解,可以初步对无人作战集群的智能定义如下:
人使用无人作战集群装备所组成的军事HCPS,为适应开放复杂战场环境,以“保存和发展自己,消灭和驱逐敌人”为根本目的意向,围绕典型作战任务的侦探打评保全流程效能涌现,通过单体无人装备复杂自适应、无人集群复杂自组织和人机复杂交互增强等途径及其协同运用,所演进发展的一种军事能力。
其中,战场环境的复杂性,包括自然环境复杂性(如云雨雾雪、风浪流、温盐密、地形地貌等,往往表现出非定常、随机、非线性和相互耦合的复杂特点)和敌我人造环境复杂性(电磁频谱环境、水声环境、目标隐身伪装机动等,我方人造环境往往呈现目的合作和资源竞争的特点,敌方人造环境往往呈现冲突对抗和同化吸收的特点)。
其中,作战任务行动的目的意向根源在人,无人作战集群装备本质上仍然是人个体和群体作战能力的增强和延伸,无人作战集群的智能需要人机复杂交互增强,为此须知:平台中心、数据中心、知识中心、网络中心、决策中心,概莫绕不开以战争以人为核心。
根据以上定义,结合作战E-HCPS“四域三维”视角,易见实现无人作战集群的智能化:
不只是软件的,还是硬件的;
不只是学习训练测试的,还是规划设计、预编程的;
不只是算法的,还是网络、软件架构、操作系统、指令集的;
不只是传感器、信道、芯片的,还是材料、结构、机构、流体的;
不只是航行器平台、武器的,还是声、光、电、磁物理场的;
不只是装备研制的,还是训练演习、实战应用人机融合演进的。
4.2
智能无人作战集群实战应用价值的理论探讨
传统的无人作战集群,包括1982年贝卡谷地电子战无人机集群、“哈比”反辐射无人机集群,采用预先筹划进行任务协同,综合利用低慢小无人机难以防御、功能定制高性能装备、低成本大批量运用和兰开斯特战斗方程平方律等优势,形成面向特定任务的高效能作战能力,从而在机理上具备了一定的实战应用价值。
近年来,随着低成本无人技术扩散,传统无人作战集群被广泛应用于西亚中东等缺乏无人拒止环境的战场,在低技术、中低烈度军事行动中持续取得优异的战果:
2018年,俄罗斯驻叙空军基地被13架自杀式无人机袭击,造成重大损失;
2019年,沙特石油设施遭到也门胡赛武装18架自杀式无人机袭击,陷入瘫痪;
2019年,俄罗斯在叙利亚使用无人战车集群突击ISIS某高地,以人员0伤亡代价实现快速夺占;
2020年,阿塞拜疆战役级持续大批量使用察打一体无人机、巡飞弹打击亚美尼亚纵深目标,技术突袭支撑夺取纳卡冲突胜利。
通过数字化、网络化、智能化,理论上可使无人作战集群在预先任务筹划协同基础上,进一步具备实时的分布式感知层、战术行动层、目指杀伤层乃至信号相参层的协同能力,达成作战HCPS的复杂自适应、复杂自组织、复杂融合增强,从而具备
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