許妍敏
信息化戰(zhàn)爭的突出特點(diǎn),就是戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的數(shù)量劇增。早在阿富汗戰(zhàn)爭期間,美軍為打擊恐怖分子動(dòng)用的全方位情報(bào)偵察監(jiān)視系統(tǒng),24小時(shí)就產(chǎn)生了高達(dá)53TB的數(shù)據(jù),致使美軍情報(bào)人員和一線部隊(duì)陷入數(shù)據(jù)的汪洋大海中無所適從。未來的信息化戰(zhàn)爭,作戰(zhàn)優(yōu)勢集中體現(xiàn)為信息優(yōu)勢,信息優(yōu)勢的本質(zhì)就是數(shù)據(jù)優(yōu)勢。只有讓戰(zhàn)場數(shù)據(jù)主動(dòng)“開口說話”,才能牢牢掌握信息化戰(zhàn)場的戰(zhàn)略資源,在激烈的數(shù)據(jù)博弈中立于不敗之地。
無論是美國國防部為打通戰(zhàn)車、艦艇、飛機(jī)以及空間衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享“任督二脈”的軍事物聯(lián)網(wǎng)和云作戰(zhàn)平臺(tái),還是專門針對(duì)海量數(shù)據(jù)已經(jīng)投入使用的數(shù)據(jù)挖掘和人工智能算法,包括日新月異的戰(zhàn)場可視化技術(shù)和智能作戰(zhàn)終端,無不是突破戰(zhàn)場“數(shù)據(jù)迷霧”、通過戰(zhàn)場數(shù)據(jù)牢牢掌握戰(zhàn)爭主動(dòng)權(quán)的“解題手法”。
在信息化戰(zhàn)爭風(fēng)靡全球之前,人們從未對(duì)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)如此倚重。近年來得益于信息化技術(shù)手段的提升和網(wǎng)絡(luò)融合趨勢的加快,看不見摸不著的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出“爆炸”態(tài)勢。尤其是無人機(jī)、攝像頭等新興技術(shù)的發(fā)展,正源源不斷地傳送著大量圖像和視頻信息。了解把握戰(zhàn)場態(tài)勢,通過戰(zhàn)場數(shù)據(jù)牢牢掌握戰(zhàn)爭主動(dòng)權(quán),成為了各軍事大國競相追逐的技術(shù)新高地。
未來戰(zhàn)場上,各類觀測手段、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和高速計(jì)算機(jī)都會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),如果得不到及時(shí)處理,我們將會(huì)被“數(shù)據(jù)致盲”。說起打贏信息化條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)爭,連美軍都曾吃過數(shù)據(jù)的啞巴虧。伊拉克戰(zhàn)爭爆發(fā)當(dāng)日,美軍駐卡塔爾和科威特的前進(jìn)指揮所由于無法處理保障機(jī)構(gòu)提供的海量數(shù)據(jù),不得不自行關(guān)閉設(shè)備,直接造成了指揮所與部分突擊方向的通信聯(lián)系中斷。阿富汗戰(zhàn)爭期間一次小型反恐行動(dòng)帶來的海量數(shù)據(jù),更令美軍作戰(zhàn)人員措手不及。美軍耗費(fèi)巨資研制的先進(jìn)隱身戰(zhàn)斗機(jī),竟然不能直接與其他作戰(zhàn)平臺(tái)進(jìn)行信息交換,雖然同樣是美軍,它們之間的“對(duì)話”也得需要“數(shù)據(jù)翻譯”才行。
一方面猜不透數(shù)據(jù),另一方面也有人對(duì)數(shù)據(jù)“做起了文章”。從古至今,戰(zhàn)場上的攻守雙方無不想方設(shè)法制造戰(zhàn)場迷霧,企圖讓對(duì)手看不清戰(zhàn)場態(tài)勢,最終達(dá)到出其不意、攻其不備的戰(zhàn)術(shù)效果。即便是信息化戰(zhàn)爭加速到來的今天,給各類戰(zhàn)場數(shù)據(jù)施加障眼法,依舊是行之有效的作戰(zhàn)策略。
知己知彼,方能百戰(zhàn)不殆。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中各類作戰(zhàn)要素不斷增多,能否全盤掌握戰(zhàn)場信息將成為決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的關(guān)鍵因素。數(shù)據(jù)承載信息,能否消除“數(shù)據(jù)迷霧”,關(guān)鍵在于如何從戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)中挖掘出精準(zhǔn)信息。美國國防部近幾年來不斷開展戰(zhàn)場數(shù)據(jù)挖掘、人工智能數(shù)據(jù)分析等項(xiàng)目研究,無不是在為贏得戰(zhàn)爭培育數(shù)據(jù)分析師。換句話說,能把戰(zhàn)爭中持續(xù)幾個(gè)小時(shí)的視頻數(shù)據(jù)凝練到最關(guān)鍵的30秒,這本身就是一場勝利。
提升部隊(duì)實(shí)際戰(zhàn)斗力,必須高度重視數(shù)據(jù)這一現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要組成,實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)之間基于共同目標(biāo)的信息共享與數(shù)據(jù)支援,形成高度一體化的通信指揮和作戰(zhàn)體系,依托技術(shù)手段填補(bǔ)戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)應(yīng)用的“最后一千米”。
伊拉克戰(zhàn)爭中,美國帶到戰(zhàn)場上的最尖端武器,并非是那些隱形戰(zhàn)機(jī)、精確制導(dǎo)炸彈等高精尖武器,而是數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈這種信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),將美軍的作戰(zhàn)飛機(jī)、指揮所、坦克和作戰(zhàn)人員緊緊連在了一起,美軍的空中打擊力量和地面作戰(zhàn)部隊(duì)才得以在第一時(shí)間獲取戰(zhàn)場情報(bào)信息,實(shí)施近乎實(shí)時(shí)的火力打擊。
現(xiàn)代戰(zhàn)場,如果把作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)比作大腦、武器裝備比作肌肉,那么數(shù)據(jù)鏈就是遍布全身的“戰(zhàn)場神經(jīng)”。數(shù)據(jù)鏈以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶,以信息處理為核心,將遍布陸、海、空、天的戰(zhàn)場態(tài)勢感知系統(tǒng)、指揮自動(dòng)化系統(tǒng)、火力打擊系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)武器等作戰(zhàn)要素有機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的全維感知、實(shí)時(shí)傳輸和智能處理。
美國空軍為實(shí)現(xiàn)在阿富汗作戰(zhàn)的不同裝備互聯(lián)互通,就緊急開發(fā)出戰(zhàn)場機(jī)載通信節(jié)點(diǎn)載荷。波音公司專門為第五代戰(zhàn)斗機(jī)和第四代戰(zhàn)斗機(jī)“通話”而設(shè)計(jì)的飛行吊艙,能借助LINK-16數(shù)據(jù)鏈把F-22戰(zhàn)斗機(jī)飛行編隊(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送給美國空軍的其他作戰(zhàn)機(jī)群。近年來,美軍對(duì)戰(zhàn)場區(qū)域內(nèi)的各種作戰(zhàn)場景進(jìn)行研究表明,傳感器平臺(tái)必須能同時(shí)跟蹤包括敵我雙方的戰(zhàn)機(jī)、水面艦艇、潛艇、民用飛機(jī)、船只、車輛和其他關(guān)鍵設(shè)施等3000個(gè)目標(biāo),并實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的有效傳輸。因此,美軍正在加緊研發(fā)傳輸速率更高、抗干擾性更強(qiáng)的高性能數(shù)據(jù)鏈,美國海軍也正在加緊生產(chǎn)Link-22數(shù)據(jù)鏈的新一代加密裝置。
早在伊拉克戰(zhàn)爭期間,軍事物聯(lián)網(wǎng)的雛形就已經(jīng)初步顯現(xiàn)。美軍規(guī)定任何進(jìn)入其所轄?wèi)?zhàn)區(qū)的物資必須貼有射頻標(biāo)簽,這樣就可毫不費(fèi)力地得到一張戰(zhàn)場動(dòng)態(tài)物流全景圖。按照這張全景圖調(diào)配部署,后勤補(bǔ)給可更快、更精確,大大縮短了美軍的平均后勤補(bǔ)給時(shí)間,后勤物資保障效率也大幅提升。
目前,美軍正加速全球戰(zhàn)場資產(chǎn)的聯(lián)網(wǎng)部署,這種將各種作戰(zhàn)要素接入同一網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)各軍種在空中、陸地、海洋、太空和網(wǎng)絡(luò)等作戰(zhàn)域協(xié)同、快速遂行作戰(zhàn)任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)就是軍事物聯(lián)網(wǎng)。美國空軍正在廣泛投資數(shù)據(jù)共享能力,除購買用于搜集戰(zhàn)場信息的先進(jìn)設(shè)備外,也在積極部署諸如手持式安卓戰(zhàn)術(shù)攻擊套件等新型聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。此外,美國空軍正在研究將空軍作戰(zhàn)平臺(tái)接入其他軍種武器平臺(tái),將組建可使武器平臺(tái)變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、實(shí)時(shí)共享信息的軍事物聯(lián)網(wǎng)。美國陸軍也在加速建設(shè)戰(zhàn)場物聯(lián)網(wǎng),通過部署大量的自主傳感器和機(jī)器人部件來自我感知、持續(xù)學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)上述設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)、人類和戰(zhàn)場環(huán)境的相互作用。
伴隨著云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,行走在戰(zhàn)場上空的“云”,為打破各類作戰(zhàn)平臺(tái)所面臨的“信息孤島”提供了新的技術(shù)思路。所謂作戰(zhàn)云,就是基于“云端”的聯(lián)合作戰(zhàn)信息網(wǎng)絡(luò),從體系層面實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場資源的動(dòng)態(tài)高效管控和快速分布式處理?;谧鲬?zhàn)云開展的云作戰(zhàn),勢必構(gòu)建起跨戰(zhàn)場維度、跨軍兵種的網(wǎng)絡(luò)化“云殺傷”作戰(zhàn)能力。
早已嗅到數(shù)據(jù)火藥味的美國空軍率先提出了作戰(zhàn)云理念,通過戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)快速交換C4ISRK體系內(nèi)作戰(zhàn)單元的戰(zhàn)場數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)信息資源的高度整合。美國海軍針對(duì)遠(yuǎn)征作戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)、一體化防空反導(dǎo)等作戰(zhàn)樣式提出“戰(zhàn)術(shù)云”概念,通過可發(fā)布數(shù)據(jù)應(yīng)用的平臺(tái)確保實(shí)時(shí)戰(zhàn)場感知。此外,戰(zhàn)術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)服務(wù)、戰(zhàn)術(shù)薄云等項(xiàng)目的實(shí)踐,重點(diǎn)解決了云計(jì)算等前沿技術(shù)在戰(zhàn)場上的“接地氣”問題,為云作戰(zhàn)探索了戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的技術(shù)核心。目前,美國國防部已計(jì)劃在10年內(nèi)投入100億美元,用于企業(yè)-防務(wù)聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)施云作戰(zhàn)項(xiàng)目的研發(fā)。預(yù)計(jì)投入使用的云作戰(zhàn)平臺(tái),將最大限度地發(fā)揮隱身裝備、精確打擊武器、先進(jìn)指揮控制系統(tǒng)和有人-無人系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢,成為應(yīng)對(duì)信息化戰(zhàn)爭的制勝方略。
事實(shí)上,美軍早就開始了在戰(zhàn)場上對(duì)云作戰(zhàn)的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。2014年9月,美國空軍F-22戰(zhàn)斗機(jī)首次率領(lǐng)聯(lián)合空襲機(jī)群,對(duì)敘利亞境內(nèi)的“伊斯蘭國”極端組織目標(biāo)實(shí)施空襲作戰(zhàn),標(biāo)志著美國空軍云作戰(zhàn)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)的開始。美軍另一款先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)F-35更是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的概念產(chǎn)物。F-35戰(zhàn)斗機(jī)擁有突出的戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力,甚至能在無線電靜默情況下與E-3預(yù)警機(jī)組成空戰(zhàn)機(jī)群,在超視距接敵中實(shí)現(xiàn)“A機(jī)+B彈”的完美配合,事實(shí)上就是云作戰(zhàn)的“小試牛刀”。
在嘗試解決數(shù)據(jù)通聯(lián)問題的同時(shí),還必須對(duì)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)“動(dòng)刀子”。目前較為熱門的戰(zhàn)爭算法,就是源自實(shí)戰(zhàn)中美軍遇到的棘手?jǐn)?shù)據(jù)難題。從無人機(jī)源源不斷傳來的海量視頻資料,讓數(shù)千名美軍情報(bào)分析員忙得焦頭爛額。借助人工智能算法,美軍算法戰(zhàn)跨職能小組正在研制可將無人機(jī)收集的海量視頻數(shù)據(jù)快速分類的軟件,以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的探測、分類和預(yù)警計(jì)算,從而提供更多具有實(shí)際價(jià)值的情報(bào)。
近年來,美國國防部已經(jīng)在人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算領(lǐng)域愈發(fā)“上心”,人工智能與人機(jī)合作早已進(jìn)入美國武器庫及其情報(bào)機(jī)構(gòu)。人工智能恰好可以為可用資源和緊迫需求之間搭起了一座彌補(bǔ)差距的“算法之橋”。借助算法在海量數(shù)據(jù)中“泅渡”,情報(bào)分析自動(dòng)化程度大幅度提升,人們再也不用耗費(fèi)大量時(shí)間找尋坦克在哪里。他們可以花更多的時(shí)間考慮坦克為什么在那里、下一步坦克要做什么。
目前,美國國防部正加緊研發(fā)可輔助情報(bào)人員識(shí)別恐怖襲擊的人工智能技術(shù),并計(jì)劃借助人工智能算法分析整理極端組織情報(bào)數(shù)據(jù)。無獨(dú)有偶,美國中央情報(bào)局正在開發(fā)用來獲取社交媒體數(shù)據(jù)的人工智能,法國軍事情報(bào)部門也在積極尋求借助人工智能篩選大量原始戰(zhàn)場數(shù)據(jù),以便有效支援一線部隊(duì)作戰(zhàn)。美國中央情報(bào)局此前就曾公開透露,目前正依托硅谷的開發(fā)商開展137個(gè)人工智能情報(bào)處理項(xiàng)目。這些項(xiàng)目的涉獵范圍也相當(dāng)廣泛,大到通過對(duì)比數(shù)據(jù)變化來預(yù)測未來重大事件的發(fā)生可能,小到讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)標(biāo)記出能引起情報(bào)分析員注意的人或物。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,單憑現(xiàn)有的人工智能技術(shù),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了75%工作量的自動(dòng)化。2017年底,美軍就在中東地區(qū)開展了人工智能情報(bào)分析試驗(yàn)。加載有特殊算法的計(jì)算機(jī)被用來輔助分析無人機(jī)采集的視頻信息,從中自動(dòng)識(shí)別出人、汽車以及各類建筑物。經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)和算法更新,人工智能在復(fù)雜環(huán)境下自動(dòng)識(shí)別率已經(jīng)超過80%。此外,美國軍方也正花費(fèi)數(shù)十億美元建立地理空間情報(bào)系統(tǒng),這些涉及到“人文地理”的網(wǎng)頁、電子郵件、即時(shí)消息和社交媒體等離散化數(shù)據(jù),恰好可以通過人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)收集處理自動(dòng)化。
除借助人工智能算法對(duì)數(shù)據(jù)大動(dòng)干戈,更加輕松地在數(shù)據(jù)海洋中遨游外,美國軍方也在積極投入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究。美國特種作戰(zhàn)司令部就在開發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)挖掘程序,能在各種網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫中自動(dòng)進(jìn)行關(guān)鍵字搜索,從而使作戰(zhàn)人員盡可能實(shí)時(shí)地了解他們所處的作戰(zhàn)環(huán)境。
有了對(duì)數(shù)據(jù)的快速處理過程,更需要一雙洞察海量數(shù)據(jù)的“慧眼”,戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的可視化已經(jīng)成為軍事領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。通過綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體、人工智能等,可視化技術(shù)能將戰(zhàn)場數(shù)據(jù)以圖像形式呈現(xiàn)給指揮員,將在軍事訓(xùn)練、戰(zhàn)場指揮決策、裝備研發(fā)和后勤保障等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,成為看透戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的“火眼金睛”。
為布局可視化技術(shù)發(fā)展,美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局已經(jīng)開始研制可實(shí)時(shí)顯示大規(guī)模數(shù)據(jù)的可視化情報(bào)系統(tǒng)。這種可視化系統(tǒng)不僅能增強(qiáng)美軍對(duì)戰(zhàn)場威脅的實(shí)時(shí)分析能力,還能根據(jù)海量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)態(tài)勢變化的“蛛絲馬跡”。美國海軍研究中心支持研制的“龍”戰(zhàn)場可視化系統(tǒng),利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),搭建起戰(zhàn)場數(shù)據(jù)獲取傳輸、作戰(zhàn)態(tài)勢顯示與指揮控制的綜合作戰(zhàn)平臺(tái),提升了指揮員對(duì)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的認(rèn)知和分析能力。
未來通過戰(zhàn)場可視化技術(shù),能根據(jù)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)構(gòu)建戰(zhàn)場態(tài)勢詳圖,甚至還能通過三維視圖和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立逼真的“虛擬戰(zhàn)場”。在這種決策環(huán)境下,各類信息化裝備早已織成一體化數(shù)據(jù)網(wǎng),戰(zhàn)場指揮員不僅能快速準(zhǔn)確獲取戰(zhàn)場信息,甚至還能進(jìn)一步由戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)激發(fā)出作戰(zhàn)方式的“無盡聯(lián)想”。
對(duì)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的“精打細(xì)算”最終要服務(wù)于作戰(zhàn)。美軍已經(jīng)開始列裝的“內(nèi)特武士”單兵移動(dòng)云通信指揮系統(tǒng),通過一個(gè)酷似智能手機(jī)的觸屏面板和無線電裝置,就能實(shí)時(shí)發(fā)送短信和語音通話,還能顯示周圍地形、友軍和目標(biāo)位置。美國雷神公司還曾研發(fā)過一款名為“雷神智能戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)”的智能手機(jī),能通過向士兵傳輸圖片和視頻的方式,獲取周圍2千米范圍內(nèi)所有衛(wèi)星圖像及空中、地面?zhèn)刹烨閳?bào),甚至還能與戰(zhàn)友實(shí)時(shí)共享態(tài)勢,有力提升單兵從信息樞紐中獲取戰(zhàn)場態(tài)勢的能力。美國陸軍即將配發(fā)的“第三代增強(qiáng)型夜視鏡”和單兵武器瞄準(zhǔn)具系統(tǒng),除能把夜視儀所“看到”的畫面實(shí)時(shí)傳回眼前的“第三代增強(qiáng)型夜視鏡”外,還可通過WiFi方式將單兵的態(tài)勢感知信息在戰(zhàn)場上與戰(zhàn)友分享,戰(zhàn)場“直播”如在眼前。
未來,手握這些智能終端的信息化士兵,配合先進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸和分析系統(tǒng),不僅能實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢的快速感知,甚至還能配合衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行“戰(zhàn)場直播”,遠(yuǎn)在千里之外的指揮部可以據(jù)此完成要打擊目標(biāo)的匹配制導(dǎo),勢必開啟信息化作戰(zhàn)的新模式。
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