人工智能應(yīng)用從簡單到復(fù)雜、從初級到高級,可以分為弱人工智能、強(qiáng)人工智能、超人工智能3個等級。在航空裝備應(yīng)用方面,目前基本處于弱人工智能的初級AI階段,正在向強(qiáng)人工智能的中級AI階段發(fā)展。弱人工智能是初級AI階段,主要是在程序化+自動化基礎(chǔ)上實現(xiàn)簡單智能。這一階段,初級AI能夠從事簡單重復(fù)的勞動,開始取代人類一般性的行為,跨學(xué)科的綜合性創(chuàng)造還處于幼兒期,仍取代不了人類的思維和創(chuàng)意。智能制造將得到飛速發(fā)展,能提供標(biāo)準(zhǔn)化的制造業(yè)解決方案,通過發(fā)展工業(yè)智能機(jī)器人、無人工廠、智能物流、大數(shù)據(jù)等手段迎來工業(yè)4.0時代,會對作戰(zhàn)飛機(jī)、機(jī)載導(dǎo)彈等大規(guī)模制造與裝備帶來深遠(yuǎn)影響。同時,非對抗性的無人智能駕駛、強(qiáng)調(diào)編隊的無人機(jī)群將迎來飛速發(fā)展期,快速形成裝備。
航空武器系統(tǒng)人工智能技術(shù)應(yīng)用主要存在如下需求。
一、火控及機(jī)載懸掛物管理系統(tǒng)(SMS)智能化
戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員要實現(xiàn)從“操作員”到“指揮員”地位的轉(zhuǎn)變。現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī)所配備的機(jī)載設(shè)備和機(jī)載武器種類越來越多,飛機(jī)的作戰(zhàn)任務(wù)越來越復(fù)雜,而飛機(jī)所處的作戰(zhàn)環(huán)境則越來越惡劣,駕駛員的工作達(dá)到了自身智力、心理和體力能力的極限。大量匯集到座艙的信息流和許多必須由手動操作實現(xiàn)的飛行控制和武器控制大大削弱了飛行員對戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢的評估能力、對不同操作方法的分析能力和采取最優(yōu)方案完成作戰(zhàn)任務(wù)的決策能力。機(jī)載火控系統(tǒng)的智能化就是在這種需求下產(chǎn)生和發(fā)展的。智能火控技術(shù)是利用人工智能技術(shù)將飛機(jī)任務(wù)系統(tǒng)中的空戰(zhàn)信息和知識融合、目標(biāo)信息分析、敵我戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢評定、武器資源調(diào)度、火力效能評估、攻擊軌跡控制等技術(shù)進(jìn)行智能化設(shè)計,并且以專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等為實現(xiàn)基礎(chǔ),以對付現(xiàn)代空戰(zhàn)日趨嚴(yán)峻的不確定性和復(fù)雜性。其可大大地提高飛機(jī)任務(wù)系統(tǒng)的自動化、智能化水平和作戰(zhàn)效能,并且具有極強(qiáng)的系統(tǒng)自適應(yīng)能力和人機(jī)互換性。
二、機(jī)載導(dǎo)彈及制導(dǎo)彈藥智能化
機(jī)載導(dǎo)彈對外部復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境的感知主要是通過導(dǎo)引頭來實現(xiàn)的,因此機(jī)載導(dǎo)彈智能化首先是導(dǎo)引頭智能化。隨著電子集成和微系統(tǒng)等技術(shù)的快速發(fā)展,導(dǎo)引頭的硬件能力將進(jìn)一步大幅提高,為實現(xiàn)智能化提供物質(zhì)基礎(chǔ)。同時,多彈智能協(xié)同可以克服單枚導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測體制局限與性能瓶頸,通過彈群中不同體制導(dǎo)引頭在不同距離、不同角度下對目標(biāo)的多條件聯(lián)合探測,實現(xiàn)比獨(dú)立個體更優(yōu)的目標(biāo)識別和抗干擾能力,達(dá)到“1+1>>2”的效果。
三、機(jī)載電子對抗裝備智能化
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,戰(zhàn)場電磁環(huán)境日益復(fù)雜,新型雷達(dá)與通信設(shè)備中智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及抗干擾技術(shù)的廣泛應(yīng)用,給傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)。電子戰(zhàn)領(lǐng)域?qū)ψ赃m應(yīng)、自動化、智能化要求越來越高,為認(rèn)知電子戰(zhàn)提供了旺盛的軍事需求,帶來了以認(rèn)知電子戰(zhàn)為代表的人工智能干擾技術(shù)理論、技術(shù)、裝備的興起。認(rèn)知電子戰(zhàn)與傳統(tǒng)電子戰(zhàn)相比具有明顯的特點,主要包括以下幾個方面:
· 認(rèn)知電子戰(zhàn)具備快速感知威脅的能力,具備對干擾環(huán)境及目標(biāo)記憶和學(xué)習(xí)的能力;
· 認(rèn)知電子戰(zhàn)能夠自主分析威脅環(huán)境,并選擇適當(dāng)?shù)母蓴_策略;
· 認(rèn)知電子戰(zhàn)能夠依據(jù)對外界環(huán)境的探測,分析、評估干擾效果;
· 認(rèn)知電子戰(zhàn)能夠根據(jù)評估后的干擾效果自動調(diào)整干擾樣式和參數(shù)。
四、智能自主無人飛行器
智能自主無人飛行器將成為未來戰(zhàn)場的新生力量。在“傳感器-射手-武器”作戰(zhàn)鏈中,隨著人工智能和人機(jī)融合技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能自主無人飛行器將在未來作戰(zhàn)鏈中占據(jù)越來越大的份額。人類戰(zhàn)爭將形成“人在回路、機(jī)器沖鋒、半自主式攻擊”的新模式。美軍戰(zhàn)略能力辦公室正在推進(jìn)一個“阿凡達(dá)”項目,計劃使用有人駕駛的F-35戰(zhàn)斗機(jī)與無人版的F-16聯(lián)合編組,高度自主的F-16能夠與F-35自動編隊飛行,接收F-35的飛行員指令對目標(biāo)實施攻擊。
國外航空武器系統(tǒng)人工智能技術(shù)應(yīng)用趨勢
隨著人工智能化水平的提升,未來空戰(zhàn)武器在以下幾個方面將會發(fā)生階躍式的變革性發(fā)展。
更快:天下武功唯快不破
諸如傳統(tǒng)空戰(zhàn)武器最貼近實戰(zhàn)的空空導(dǎo)彈,所面臨的就是如何打擊未來超聲速飛行的戰(zhàn)機(jī)。突破高超聲速的飛行,所有圖像的傳輸與處理、飛行與控制都將伴隨人工智能的深度學(xué)習(xí)才能有進(jìn)一步的發(fā)展。由此看來,對抗的不斷升級加劇了單個武器技術(shù)的進(jìn)步,而單個武器系統(tǒng)的進(jìn)步需求又訴求于人工智能技術(shù)的發(fā)展。仿生學(xué)、動力學(xué)、機(jī)電一體化等學(xué)科將會在人工智能技術(shù)的推進(jìn)下更付諸于武器應(yīng)用,這便是變革的開始。
更準(zhǔn):精確點穴遠(yuǎn)程打擊
從點源到面陣,從單色到雙色,從單一波段到寬頻多光譜,紅外探測器的發(fā)展已經(jīng)使紅外導(dǎo)彈發(fā)生了巨變,而深度學(xué)習(xí)所帶來的人工智能圖像處理又將把紅外導(dǎo)彈發(fā)展到新的紀(jì)元——超高的識別能力、抗干擾能力、大視場的全捷聯(lián)系統(tǒng)等。人工智能模塊的嵌入將大大加速越肩發(fā)射,以及發(fā)射后截獲的成功概率。
激光智能武器將會走向輕量級、低功耗,作為未來智能防御網(wǎng)的最為關(guān)鍵一環(huán),將狙擊來襲空域武器使其致盲,高能激光將成為變革中那濃墨重彩的一筆。
更精:智能千慮萬無一失
智能化的武器將伴隨人工智能技術(shù)水平的提高,能夠適應(yīng)環(huán)境的復(fù)雜變化,實現(xiàn)目標(biāo)的偽裝辨識等智能分析。武器的智能化將從仿生進(jìn)化到類人,最后超越人類判斷決策。這必將掀起未來空戰(zhàn)變革的帷幕——以機(jī)器大腦推演未來戰(zhàn)爭的對局與走向,以及下達(dá)每一個戰(zhàn)斗決策的后果與代價。
來源:戰(zhàn)略前沿技術(shù)