

摘要:隨著信息技術高速發展,指揮控制系統經歷了C2系統、C3I系統、CI系統、C4ISR系統、C4ISRK 系統的迭代升級。文章對智能化指揮控制系統進行了研究和分析,預測了智能化發展趨勢,希望為信息技術的發展提供參考。
關鍵詞:智能化;信息技術;指揮控制系統;效能評估
中圖法分類號:E917文獻標識碼:A
Research on development of intelligent command and control system
CHANG Pengfei
(Beijing Corps,Beijing 100027,China)
Abstract:Due tothe rapid development of information technology, the command and control system has undergone iterative upgrades of the C2 system,the C3I system,the C'I system,the C4ISR system,and the C' ISRK system. This paper studies the intelligent command and control system, analyzes its characteristics, predicts the development trend of intelligence,and hopes to provide a reference for the development of information technology.
Key words:intellectualization, information technology, command and control system,effectiveness evaluation
隨著信息技術高速發展以及云計算技術、大數據技術和人工智能技術的廣泛應用,智能時代的指揮控制將從平面走向立體,籌劃決策將由“靠直覺決策”經“靠數據決策”向“靠智能決策”轉變。在人機“共謀”的決策機制下,機器“參謀”將主要承擔更多高難度、超負荷“計算”任務,“前沿廉價無人裝備+中臺解算識別系統+后臺判讀評估人員”的組合將承載更多識別、定位、篩選等功能,各指揮機構將廣泛依托“綜合集成研討廳”的資源池、智慧庫、戰法貨架,在分布式環境下通視戰局,動態調整人力、智力、算力投向投量,指揮控制效能將得到很大提升,加大信息技術的發展和運用力度將成為國防及軍隊建設的重要組成部分。
1? 智能化指揮控制系統的組成
1.1? 智能計算機
智能計算機是智能化指揮控制系統的核心。當前,全球軍事指揮計算機的智能化程度普遍較低,在信息處理上仍依賴于人工操作,對于軍事指揮和決策輔助作用有限。隨著科技朝著智能化的方向深度發展,目前,電子計算機已更新至第五代,具有推論、聯想、智能會話等功能,并具備邏輯思維能力,智能化程度更高。未來,第五代電子計算機將廣泛應用于軍隊指揮控制系統,指揮控制系統將實現“網絡+”向“智能+”的跨越式發展。
1.2? 智能軍事專家系統
智能軍事專家系統是智能化指揮控制系統的關鍵,它將實現從理論研究走向實踐運用、從一般策略探討轉向運用專門知識的重大突破。智能軍事專家系統通過模擬軍事專家的作戰思維,對指揮專家的作戰習慣和經驗進行分析,制定成作戰策略。例如,在作戰演習訓練以及科研教學中,只要輸入相關問題,智能軍事專家系統就能對原始情況以及數據進行推理演繹,輸出幾套最優候選方案,指揮員根據現場態勢并結合自身作戰經驗來確定最終作戰方案。智能軍事專家系統集專家之所長,能夠復制專家的思維和經驗,在未來作戰指揮中將提供有效的決策方案。因此,智能軍事專家系統的升級優化將對贏得作戰勝利起到至關重要的作用。
1.3? 智能指揮網
智能指揮網是智能化指揮控制系統的重要組成部分。智能指揮網被形象稱為“信息高速公路”,覆蓋了整個戰場。智能指揮網由多個終端設備組成,如衛星、智能計算機、戰場數據庫等。在作戰期間,智能指揮網將各類圖表、文字、語音信息等進行傳輸,如同人體的“神經系統”般聯通各個終端服務器,將機關與指揮員緊密聯系在一起,有效提升戰斗力。智能計算機通過智能指揮網下達指令,對各種數據進行分析后傳輸給指定終端。智能指揮網不僅承擔著傳輸的責任,還能主動獲取存儲信息。在作戰中,智能指揮網能夠有效控制武器系統,對敵人的偵察和干擾入侵進行反偵察防御,保護系統的安全運行。
2? 智能化指揮控制系統的關鍵技術
2.1? 信息感知技術
現代戰爭,戰場信息瞬息萬變,信息時效性大大縮短,信息感知技術作為信息化戰場各作戰單元、要素與指揮控制系統的紐帶,通過對戰場情況、目標數據和指揮信息進行加工、處理交換和利用,實現了戰場空間的信息資源共享,是智能化指揮控制系統的關鍵技術。隨著嵌入式系統和普適計算的不斷發展,大部分移動智能終端設備都搭載了多種傳感器,所有移動終端可成為感知節點,海量移動智能終端構筑起感知平臺的復雜觸角,可實時、全面、透徹分析判斷戰場信息。因此,加強信息感知技術在戰場中的應用具有非常深遠的意義。
2.2? 信息融合技術
信息融合技術的基本原理類似于人腦的綜合處理系統,能夠利用多個傳感器的合理支配和使用,將不同時間、不同地點、不同模式、不同表現以及不同來源的信息進行融合,從而獲得被探測對象的準確信息。在智能化指揮控制系統上,信息融合技術利用多種傳感器采集信息,通過多源圖像復合、自動目標識別、圖像分析處理,探明目標身份,判斷目標影響力。信息融合技術可以提高智能化指揮控制系統的時空精度、利用率、識別能力和可靠性,為指揮員決策提供有用的信息。在智能化指揮控制系統上使用信息融合技術,可對地貌、水文、氣象等進行廣泛監測,以預測環境條件。信息融合技術還被用于整合來自各種探測器和情報機構的不同信息,并對這些信息進行分析、篩選和識別,使內部成員之間共享作戰畫面,對部隊和武器裝備進行協調指揮。
2.3? 情報整合技術
現代戰爭中,獲取情報的范圍和數量較大,遠超以往數據。數據信息的數量與質量相比,質量越高越有利于指揮員做出有利于戰事的決策。大量的數據經過計算機信息綜合處理技術進行整合,對大量的信息進行比對分析,充分發揮信息情報價值。情報整合是指對信息空間的信息進行加工處理,篩選出有效信息[1] ,一般情況下分為四個步驟:(1)分類匯總。將接收的信息進行破譯,盟友的信息存放在相應數據庫;(2)初步確認。將情報信息的獲取時間、地點和可信度進行區分;(3)分析判斷。詳細分析情報內容,進一步判斷情報可信度、重要性、緊急程度以及利用價值;(4)綜合評估。將掌握的信息進行歸納匯總,分析判斷事件的性質,對敵方即將采取的行動進行評估,并得出結論。
3? 智能化指揮控制系統的支撐技術
3.1? 面向服務架構
面向服務架構是建立在特殊標準下的一種組織方法和設計流程,和傳統的技術層、業務層不同,兩者之間新增了服務層,服務層的主要作用就是連接技術層和業務層,從而實現和完成軟件整體的運行結構。技術層和業務層可以高效地進行數據交流,解決了軟件應用層被技術限制的問題。該技術的優勢就在于服務的效率更高,且運行程序能夠以更為多樣化的方式完成服務,技術開發并不會受到服務的影響,研發人員有更多的時間和精力進行針對性研究。
面向服務技術進步飛快,很多國外學者對此都有針對性的研究,歐美國家將適應立體戰爭作為最新的戰爭標準,不僅涉及互操作性、資源共享技術等,也利用面向服務技術進行了探究。
面向服務架構將聯合作戰智能化系統作為核心,且可以讓武器系統的自動化水平和操作水平上升一個臺階,實現服務的動態部署,在能夠遷移的情況下武器系統具有更大范圍的服務能力,決策的質量和效率也更高,縮短了響應時間。再加上 SOA 能夠在很短的時間做出正確決策,在滿足上層需求的情況下自主學習能力更強。因為擴展和新的服務,與其他服務產生多項組合,敏捷性更高,對智能化指揮控制系統的可持續發展意義重大。從圖1 中可以看到,整個智能化指揮控制系統面向服務的基本結構。服務層對于整個結構來說是核心,按照智能化指揮控制系統處于的階段重新組合,然后對需要補充或者需要擴大的過程更新,業務邏輯層的主要作用就是驅動服務正常運行,滿足必要時的作戰任務,這些服務層的多項組合是滿足功能性要求的根本依據。
3.2? 決策專家系統架構
目前,人工智能技術已經應用于決策專家系統中,并且衍生出了新的作戰模式,自動化水平得到很大提升。通過決策專家系統可以讓決策原則和模擬相互融合,為實際作戰提供更加有效的方案,并且這種模式下的技術是傳統方程無法計算出來的。智能化指揮控制系統將決策專家系統作為核心,自主學習水平更高。決策專家系統的使用為作戰決策提供更充足的知識庫[2]。決策專家系統建立在專業化作戰部隊和作戰人員的實際作戰經驗基礎上,其關鍵部分是知識庫和推理,簡而言之,知識庫和推理共同組成了決策專家系統(圖2)。
3.3? 海量數據的實時處理
網格計算的特點是范圍廣、結構復雜以及具有動態響應功能,任何系統若要達到網格協議的標準,必須滿足界面和策略封閉、共用的要求。網格計算范圍廣的特點非常貼合高級戰術部門,現在全世界的軍事強國都將作戰核心放在了電磁空間上,誰能掌握電磁空間的控制權誰就能控制整個戰場,因此對網格計算安全的研究一定要引起重視。
云計算作為一種分布式計算的處理方式,需要和網格計算共同運行,與網格計算一樣最重要的就是數據中心。云計算的特點就是把所有的軟件和服務全部納入云單位中,且全部需要滿足結構標準和協議要求。在云計算的不斷發展和升級過程中,未來將會變成高速虛擬網絡,其中數據也會不斷地移送到武器庫、中間層和應用層中,便于之后共享資源。云計算離不開用戶和任務,即用戶和任務決定了云計算的效率,智能化作戰在以后會更多地使用到智能化指揮控制系統里,在云計算發展的同時“云安全”也成為社會關注的重要內容。
4? 智能化指揮控制系統發展趨勢
4.1? 體系結構一體化
一體化指揮控制系統須以智能化指揮控制系統為核心,從偵察情報、決策、對抗和通信等多方面入手,統一融入網絡,為戰場提供快捷有效信息。數字化戰場包含橫向技術一體化,是與傳統縱向發展武器和技術性對應的一種做法[3]。橫向技術更側重將當前擁有的技術和設備進行改進,聯通各個設備協同作戰,因此能夠實現實時發現、實時指揮、實時打擊以及實時保障。
4.2? 組織結構網絡化
網絡中心作戰是一種新概念,通過網絡將各個戰場信息進行匯總,突出信息優勢,感知戰場動態變化,將分散裝備、部隊進行整合,統一協調行動,確保作戰效能最大化。實驗證明,擁有一體化、扁平化的網絡有利于優化組織結構,壓縮信息流程,增強信息傳輸能力和各個層級決策者的控制力,提升作戰指揮和保障效能,將是未來軍事變革中的重要目標。
4.3? 效能評估精細化
效能評估是對指揮控制達成度的檢驗,也是優化完善作戰體系的依據。智能效能評估借助行為邏輯建模、智能影像合成、自然語言編譯等技術,可“重現”歷史場景、“復活”核心人物、“復盤”關鍵決策,有針對性地預設對手[4]。智能條件下,指揮機構依托兵棋系統反復進行戰前推演、設計智能藍軍配合演練、基于數據標識與影響合成組織戰后復盤,在“暴力窮舉”中逼近“標準答案”,戰爭較量提前在作戰實驗室打響。
5? 結束語
當今世界,以創新為本質特征的新軍事革命風起云涌,正全方位、深層次地覆蓋戰爭和軍事建設的全部領域,加快信息技術的研究與發展,加快智能化指揮控制系統的融合與生成,是未來戰爭打贏制勝的關鍵因素,也是國防和軍隊建設的重中之重。因此,應努力提升信息技術研究和發展水平,加強頂層設計,深化智能效果,使之真正成為未來戰場電子對抗的核心。
參考文獻:
[1] 樊軼,安星碩,朱春勇,等.淺談指揮控制系統的發展[ C]∥第八屆中國指揮控制大會論文集,2020:340?344.
[2] 金欣,劉松毅.基于仿真博弈系統的指揮控制智能化發展設想[J].火力與指揮控制,2019,44(7):7?10.
[3] 趙偉,龐思偉.智能化指揮控制系統問題[ J].四川兵工學報,2010,31(2):56?59.
[4] 李惠君.秦皇島油港調度指揮控制及信息系統建設構想[J].計算機工程,2002(10):287?289.
作者簡介:
常鵬飛(1988—) ,助理工程師,研究方向:軍隊指揮控制系統維護。