防空反导智能指控系统作战需求研究
蒋东升
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蒋东升,. 防空反导智能指控系统作战需求研究[J]. 中国航空航天科学,20254. DOI:10.12721/ccn.2025.157287.
摘要: 军队现代化的重要应用是进行指挥管理的高智能,而防空反导在战争的综合性、时敏性、强对抗性、高不确定性的特征十分明显,因此要求智能“指挥员”协助指挥员的行动。在研究以往防空反导指挥系统出现问题的基础上,研究智能指挥系统开发中存在的问题及其变化趋势,为未来防空反导智能指挥系统开发提供依据。
关键词: 防空反导;智能指控系统;作战需求
DOI:10.12721/ccn.2025.157287
基金资助:

计算机在军事领域的广泛应用和民用领域的发展相对滞缓,其根本原因在于战时形势的不完整性、不确定性,以及不可预见性。但是对于防空、反导系统的作战系统而言,上述特性也是十分显著的,与敌人的饱和推进,超低空突防,隐身;以 EMI为代表的新的对抗手段,将使防空与反导系统具有更高的系统复杂度、更强的对抗性和更强的空间机动性;它具有高度的时效性和实时性等特性,这就要求有高度智能化的“指挥员”来辅助指挥人员进行态势感知,辅助作战,以及对武器的控制。这对于发展高智能化的防空反导监控系统而言,是一个新的机遇与挑战。

一、防空反导指挥控制系统面临问题

目前防空反导指挥系统的数据应用、辅助控制等领域以比较固化的模式和规范为依据,存在的主要困难表现在如下几方面:

(一)航迹关联方面

但是对于防空和反导系统来说,这一点却是非常明显的。电磁干扰作为一种新型的对抗方法,将会使得防空反导系统的复杂性、对抗性以及空间机动性得到极大的提高。由于其高时效性、高实时性,需要有一个高智能“指挥员”,在战场上协助指挥员了解战场情况,协助战斗,并在战场上操控武器。因此,研究和开发具有高度智能的防空反导监测系统具有十分重要的现实意义[1]。

(二)作战筹划方面

目前,战前准备大部分由人负责进行,指挥官领受战斗任务时依据我方行动力量、防御要地的情况、战区地理环境条件、敌军主力来袭目标等要素提出作战方案。人在实施战役准备中对布置计划的好坏判断只能够作出定性的评价,无法作出定性的判断。利用指控系统的战前准备作用,能够通过地形遮蔽等参数判断火力单位的杀伤点和传感器的检测范围进行部队布置计划,不过耗时很多。

(三)态势估计方面

态势预测的基础是确定当前的危险范围,形成危险排序。当前指挥系统在实施危险预测中重点关注的是组织的当前态势情况。信息组合的错误以及目标的战略机动可能导致目标的态势突变,指挥系统提供的危险信息排序可能出现很大改变。但是目标的实际意图却不会出现变化,因此危险预测不够精确,可靠性较弱[2]。

二、防空反导智能指挥系统遭遇挑战

未来的防空反导指控技术智能化发展中,将面临着以下二种问题。1、中国防空反导体系作战样本数据的匮乏;2、缺乏科学检验评估的有效手段。对人工智能的了解必须以数据为基础,但部分知识指挥员已经提炼的经验,但由于知识的不标准化,成果误差较大,如果再由机器学习进行提炼,将会使机器学习的成果脱离了现实,结果也未必优于人工提炼。另外,由于训练的兵器运用程度、敌我对峙程度、战术灵活程度等均与实际实战状况有较大差别,在一定程度上会出现训练样本总量单调,分配不平衡的问题。因为防空反导的培训成本很高,并不能获得大量的培训使用数据,而建立接近于真实的防空反导数字战争系统,由人工智能决策推演的培训数据很有可能是唯一可行的办法。基于智慧指控框架的可行性和优越性得不到科学论证,准确、定量的评价智能系统的智慧程度一直是一个难题。尽管人工智能训练帮助人类找到最新的行为规则,但是它的搜索、推演和决定行为步骤却对人类而言是一个“黑箱”。所以,人们必须了解“机器语言”,从思想上探讨机械知识、强化学习的工作机制。目前,定量评价决策“大脑”的智慧程度还相当复杂,目前比较有效的方法是建立大量符合实际空中行动能力的想定,一些想定作为演练集,一些作为考核集,利用空防作战推演数据:如对防御重要地破坏的程度,对摧毁来袭目标数量,对消耗的拦截弹数量、对传感器数据等综合因子,评估新一代人工智能的行动能力,并建立相应标准加以定量研究[3]。

三、防空反导与智能指挥系统发展建议

(一)防空反导智能指控系统架构

首先,我们需要构建一个云平台,以此为核心,构建一个符合我国国情的云平台,并对其进行统一的管理。这三个部分构成了计算机学习、强化训练的基本硬件,以及相应的算法平台。此外,就“人才导向”而言,不仅需要确立和明晰防空与反导作战原理、作战准则、武器特性等,而且还需要以计算机知识为基础,以“知识库”为导向,引导智能化的“指挥员”进行知识输出。

(二)人工和智能化“指挥员”协同工作的机理

在中近程空防以及最后一次低空反导弹方面,可能会朝全面无人化的方向发展,并具备很高的可操作性。而在远程/中远距离防空、末段高射炮、中远程反导弹等方面,“双回路”由军方指挥官和人工智能“指挥员”共同构成的决策模型,则是一种切实可行的发展趋势。从多个来源获取的空情数据将被智能化“指挥员”用于空情的输入,智能化“指挥员”将这些数据融合为一个完整的、稳定的空情态势,并对态势进行解读,智能化“指挥员”根据敌我态势做出在线认知决策,通过对预警、跟踪和拦截等资源的合理配置,形成一个优化的“杀伤链”。在作战过程中,指挥官除了做出重大的决定外,还对具有智慧的“指挥员”进行重大的决策进行控制,两者之间分工明确,互信程度较高。因此,既要保证防空系统又要保证反导弹系统的准确性,又要保证反导弹系统的准确性。

结束语:

综上所述,防空反导系统作战能力对防空反导的效率提高也有着重要性。指挥系统的智能开发将是未来的发展趋势,文章中探讨了目前防空反导被控系统所面临的主要困难,并研究了防空反导智能被控系统的主要开发特点,并在此基础上研究了目前智能被控系统中存在的主要问题及其情况下的开发方案,为未来防空反导智能被控系统的开发提供了借鉴。。

参考文献:

[1] 付强,王刚,范成礼,等. 防空反导智能指控系统作战需求研究[J]. 火力与指挥控制,2020,45(2):28-31.

[2] 张杰,岳韶华,王刚,等. 基于Stackelberg与边拉普拉斯矩阵的多智能体系统[J]. 计算机科学,2021,48(8):253-262.

[3] 姜广顺,王芳,任云龙. 使用人工智能提升防空反导作战能力研究[J]. 国防科技,2022,43(4):82-86.

作者简介:蒋东升,男,汉族,籍贯:湖北随州, 生于:1987-07,工作单位:空军预警学院,单位省市:湖北省武汉市,职称:在职研究生,研究方向:防空反导预警指挥。