人工智能應用從簡(jiǎn)單到復雜、從初級到高級,可以分為弱人工智能、強人工智能、超人工智能3個(gè)等級。在航空裝備應用方面,目前基本處于弱人工智能的初級AI階段,正在向強人工智能的中級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(dòng)化基礎上實(shí)現簡(jiǎn)單智能。這一階段,初級AI能夠從事簡(jiǎn)單重復的勞動(dòng),開(kāi)始取代人類(lèi)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(lèi)的思維和創(chuàng )意。智能制造將得到飛速發(fā)展,能提供標準化的制造業(yè)解決方案,通過(guò)發(fā)展工業(yè)智能機器人、無(wú)人工廠(chǎng)、智能物流、大數據等手段迎來(lái)工業(yè)4.0時(shí)代,會(huì )對作戰飛機、機載導彈等大規模制造與裝備帶來(lái)深遠影響。同時(shí),非對抗性的無(wú)人智能駕駛、強調編隊的無(wú)人機群將迎來(lái)飛速發(fā)展期,快速形成裝備。
航空武器系統人工智能技術(shù)應用主要存在如下需求。
一、火控及機載懸掛物管理系統(SMS)智能化
戰斗機駕駛員要實(shí)現從“操作員”到“指揮員”地位的轉變?,F代作戰飛機所配備的機載設備和機載武器種類(lèi)越來(lái)越多,飛機的作戰任務(wù)越來(lái)越復雜,而飛機所處的作戰環(huán)境則越來(lái)越惡劣,駕駛員的工作達到了自身智力、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(dòng)操作實(shí)現的飛行控制和武器控制大大削弱了飛行員對戰術(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)方案完成作戰任務(wù)的決策能力。機載火控系統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)將飛機任務(wù)系統中的空戰信息和知識融合、目標信息分析、敵我戰術(shù)態(tài)勢評定、武器資源調度、火力效能評估、攻擊軌跡控制等技術(shù)進(jìn)行智能化設計,并且以專(zhuān)家系統、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、模糊控制等為實(shí)現基礎,以對付現代空戰日趨嚴峻的不確定性和復雜性。其可大大地提高飛機任務(wù)系統的自動(dòng)化、智能化水平和作戰效能,并且具有極強的系統自適應能力和人機互換性。
二、機載導彈及制導彈藥智能化
機載導彈對外部復雜戰場(chǎng)環(huán)境的感知主要是通過(guò)導引頭來(lái)實(shí)現的,因此機載導彈智能化首先是導引頭智能化。隨著(zhù)電子集成和微系統等技術(shù)的快速發(fā)展,導引頭的硬件能力將進(jìn)一步大幅提高,為實(shí)現智能化提供物質(zhì)基礎。同時(shí),多彈智能協(xié)同可以克服單枚導彈導引頭探測體制局限與性能瓶頸,通過(guò)彈群中不同體制導引頭在不同距離、不同角度下對目標的多條件聯(lián)合探測,實(shí)現比獨立個(gè)體更優(yōu)的目標識別和抗干擾能力,達到“1+1>>2”的效果。
三、機載電子對抗裝備智能化
隨著(zhù)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,戰場(chǎng)電磁環(huán)境日益復雜,新型雷達與通信設備中智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及抗干擾技術(shù)的廣泛應用,給傳統電子戰系統帶來(lái)了新的挑戰。電子戰領(lǐng)域對自適應、自動(dòng)化、智能化要求越來(lái)越高,為認知電子戰提供了旺盛的軍事需求,帶來(lái)了以認知電子戰為代表的人工智能干擾技術(shù)理論、技術(shù)、裝備的興起。認知電子戰與傳統電子戰相比具有明顯的特點(diǎn),主要包括以下幾個(gè)方面:
· 認知電子戰具備快速感知威脅的能力,具備對干擾環(huán)境及目標記憶和學(xué)習的能力;
· 認知電子戰能夠自主分析威脅環(huán)境,并選擇適當的干擾策略;
· 認知電子戰能夠依據對外界環(huán)境的探測,分析、評估干擾效果;
· 認知電子戰能夠根據評估后的干擾效果自動(dòng)調整干擾樣式和參數。
四、智能自主無(wú)人飛行器
智能自主無(wú)人飛行器將成為未來(lái)戰場(chǎng)的新生力量。在“傳感器-射手-武器”作戰鏈中,隨著(zhù)人工智能和人機融合技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能自主無(wú)人飛行器將在未來(lái)作戰鏈中占據越來(lái)越大的份額。人類(lèi)戰爭將形成“人在回路、機器沖鋒、半自主式攻擊”的新模式。美軍戰略能力辦公室正在推進(jìn)一個(gè)“阿凡達”項目,計劃使用有人駕駛的F-35戰斗機與無(wú)人版的F-16聯(lián)合編組,高度自主的F-16能夠與F-35自動(dòng)編隊飛行,接收F-35的飛行員指令對目標實(shí)施攻擊。
國外航空武器系統人工智能技術(shù)應用趨勢
隨著(zhù)人工智能化水平的提升,未來(lái)空戰武器在以下幾個(gè)方面將會(huì )發(fā)生階躍式的變革性發(fā)展。
更快:天下武功唯快不破
諸如傳統空戰武器最貼近實(shí)戰的空空導彈,所面臨的就是如何打擊未來(lái)超聲速飛行的戰機。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)習才能有進(jìn)一步的發(fā)展。由此看來(lái),對抗的不斷升級加劇了單個(gè)武器技術(shù)的進(jìn)步,而單個(gè)武器系統的進(jìn)步需求又訴求于人工智能技術(shù)的發(fā)展。仿生學(xué)、動(dòng)力學(xué)、機電一體化等學(xué)科將會(huì )在人工智能技術(shù)的推進(jìn)下更付諸于武器應用,這便是變革的開(kāi)始。
更準:精確點(diǎn)穴遠程打擊
從點(diǎn)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)使紅外導彈發(fā)生了巨變,而深度學(xué)習所帶來(lái)的人工智能圖像處理又將把紅外導彈發(fā)展到新的紀元——超高的識別能力、抗干擾能力、大視場(chǎng)的全捷聯(lián)系統等。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(huì )走向輕量級、低功耗,作為未來(lái)智能防御網(wǎng)的最為關(guān)鍵一環(huán),將狙擊來(lái)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(wàn)無(wú)一失
智能化的武器將伴隨人工智能技術(shù)水平的提高,能夠適應環(huán)境的復雜變化,實(shí)現目標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(lèi)人,最后超越人類(lèi)判斷決策。這必將掀起未來(lái)空戰變革的帷幕——以機器大腦推演未來(lái)戰爭的對局與走向,以及下達每一個(gè)戰斗決策的后果與代價(jià)。
來(lái)源:戰略前沿技術(shù)