5G时代智能指挥与控制

◆安凯军

5G时代智能指挥与控制

◆安凯军

（国防科技大学信息通信学院 湖南 410007）

通信技术的每次改革与创新都必定会促使指挥与控制从形式到内容上的改变，第五代通信技术5G也是如此，现已发展成美军等最为关注的重点。5G网络有着可信度高、开放性大等特点，这些对军事物联网发展都是十分关键的，能够很好的解决建设中出现的成本管理与流量“瓶颈”问题。探究5G对指挥和控制影响的有关话题，从而了解与掌握其在指挥与控制上的发展方向，尤其需要关注其在军事指挥与企业管理中的发展态势。

5G；指挥；控制

近30年，民用移动通信实现了快速发展，现已成功由1G发展为4G，系统性能也实现了全面发展，网络容量日益增加、业务种类不断丰富、可靠性与安全性日趋加强、运用场景与范畴快速扩展。当前，为了能够有效适应未来快速发展的数据流量、海量设备连接、各种业务出现以及全新场景，第五代移动通信（5G）系统的研究正在全面、系统开展。当前5G已经成功实现大量新科技的引入，网络分布也十分全面，传输、频谱以及能量效率实现快速增长，能够给各个类型的业务带来服务，有效减少业务传递中出现的延时与成本。

1 5G技术特点及发展现状

二十一世纪是信息社会，人们对移动通信的需求也是不断提升，当前已有的3G已然无法实现使用者的实际需求，无线宽带化通信（4G）开始出现。当互联网与物联网技术获得进一步发展时，也促使了第五代移动通信技术的问世，也就是第五代移动电话通信标准（5G）。各个技术的发展状况如下表所示。当前5G正处于研发当中，预计将会在2020年实现全面普及，可以实现众多设备的同时连接，尽可能给使用者带来更多服务。我们国家对5G的研究相对较早，在2006年就开始着手研究，之后，韩国、日本等都相继开始了研究计划，亚太地区都给予很大支持与鼓励。并非只是在亚太地区获得了人们的关注，在全球范畴内都获得了大众关注，5G或许会变成一个全新的发展潮流。5G的运用与普及将会产生一种全球统一的技术标准，促使其在全球市场中都能够实现正规化、全面化发展。

5G与4G网络之间最为主要的差异就是速度，依据相关数据，5G的速度将会达到4G的很多倍。并且，其还会具有较低的延迟率与较大容量等优势。

（1）超高速率。5G网络具备很大的通信频段，传递速度也实现了快速上涨，在测试过程中，实现了10Gbps峰值下载速率。较高的速度可以实现云端与终端之间的有效连接，构成互相影响与促进的发展路径。如，在5G环境下，自动驾驶能够让云端与终端一同赋能，有效提升自动驾驶技术的可信度。

（2）超大容量。5G是下一代移动通信设施的主要构成部分，其给巨大的数据量与信息量传递带来了机会。5G基站能够给很多终端带来同时服务，能够实现每平方公里100万台设备的连接，相较于4G上千台设备的连接，其连接能力实现了大范畴的增长。未来，具备超强链接能力的5G网络能够实现10亿多个场所的连接，50亿人连接，500亿物的连接，成功步入万物互联时代。

（3）超低延时。相关数据证实，5G有效削减了网络延时。给更多延时要求、更高运用发展带来了机会。今年年初，福建省外科医生通过5G技术开展全球第一例远程外科手术，运用的智能机械臂仅出现了0.1s的延迟。在5G环境下，智能制造云化机器人能够在1毫秒的端到端通信延时中，达到99.99%的连接率，该指标是未来工业4.0的主要发展趋势。

2 5G技术在指挥控制中的应用前景分析

就发展进程而言，不论是形式或内容，通信技术每次都会给指挥与控制带来全面的改革。数字化转型必定是当前管理中最为热议的话题，虽然每个人对其理解有着很多不同，但是无论是普通群众、企业家或是管理者，都是将自身工作场景以及业务程序当作重点，通过数字化的方式，在大数据的搜集与研究中不断发掘出对自身具有价值的服务模式，从而对后续发展与变革给予指导，因此其实质都是让自身的指挥与控制过程更加迅速与完善。

5G和平行指挥、控制之间存在着必然联系，因此在虚实平行中，不仅形成了很多人工信息，可视化与智能化还对通信宽带给出了更多要求。当前，相关单位和爱立信、电信等进行合作，现已基本实现了5G的无人车测试和经营的平行管理系统验证。当军事指挥控制开始实现常态发展，企业管理也必须要实现快速转变，控制与管理体系将会变成5G实施的最为主要的一个运用场景。

构成该种情况的主要因素为数据驱动管理智能化与交互实时性。首先，指挥控制与管理是人工智能开展的主要场地。在开展智能平行指挥与管理的时候，需要将物理、软件定义或数字孪生的人工指挥控制与管理系统当作主要依据，对可视化、虚拟社会与混合扩展现实等技术进行管理。其次，平行的在线嵌入式计算实验获得了很多人工信息，进而对实时I/O能力提出了更多要求，在多数环境下要获得5G甚至是更大的支持。最后，在平行驱动与执行的环节中，任务的明确与阐述都是通过交互式动漫、决策剧场等开展，利用虚实互动实现虚实互相间的闭环指挥与管理反馈，5G给其带来了更强大的保障。

因此，不论是军事或企业智能化管理，为了能够获得更多收益，平行指挥控制和管理都需要获得5G甚至是更强的通信支持，将会变成5G未来运用最为主要的一个场景。

3 5G技术在指挥控制中的应用策略

“需求牵引、技术推动”是促使人类社会不断发展的源动力。5G技术的全面运用，必定会促使军用场景的不断改革。展望5G技术在智能指挥以及控制技术上的发展，借以重塑我们所面临的诸多任务挑战。5G联网平台、联网弹药、联网飞行器、联网机器人、联网X，发现即摧毁将成为常态，OODA 的闭环实时化，各类武器控制平台系统（有人和无人）的无缝隙网络闭环以及 C2M 系统功能的软件定义和 C2 系统的敏捷性增强，不但会对装备的创建带来很大影响，还会让军队的编制、战斗方式等发生本质性的改变。就当前具体状况可以得出，5G将会在C2领域中出现四大方面的变革。

首先，通过5G能够有效解决组织改革中存在的指挥链复杂性问题。当组织在进行改革时，会导致各种复杂问题的出现，如行动、实体等，这些都会让C2M问题更为艰难。5G具有的宽频带、低延时等特点，不但能够让人与人互相间的通信更为便捷，还能够给物联网设备操作带来可能，让多维、多域以及跨空间的资源实现互相链接，从而能够利用C2系统信息链成功克服指挥链的复杂性问题。

其次，依据5G技术创建鲁棒的立体多域一体化网络环境。5G的连通性可以让网络赋能组织实现更为便捷的活动，并且能够实现共享。还能够创建更为全面、系统的多跳网络通信模式，给C2决策带来鲁棒、高效的作战实时信息服务。在未来发展中，随着5G技术的持续改善，必定会创建出一个能够实现军民两用的具有较高鲁棒性的 “空天地海一体化网络环境”。

再者，通过5G填补C2数据存在的泛在化缺陷。由于不具有场景驱动的泛在数据搜集会造成C2系统出现负债过大、信息质量低下、可信度低等很多问题。通过5G的“嵌入式基站”优势，利用平台端计算（装载平台级处理原始数据）、分队边计算（处理局部态势）、合成单元云计算（大数据研究、改进人机接口）的“端+边+云”系统架构，能够成功让指挥信息系统与武器平台系统进行有效融合，从而实现战斗能力的全面提升。

最后，通过5G创建全新的组织模式。将方法论当作主要依据，军事指挥人员和工程技术人员的互相合作，实现指挥（战斗方法）和信息技术（技术方法）的互相结合，让新型的科学研究者与工程人员更为全面的掌握信息科技在军事领域的运用情况，对C2文化进行改革，在技术上构成一种全新的指挥和控制模式（如分布式的、网络赋能的、以任务式为依据的C2 方法），给新世纪的智能化军队管理带来保障。

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