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防空压制任务中的智能协同作战体系研究

2020-10-16王兴虎程家林何胜杰陈韵竹

无人系统技术 2020年4期
关键词:压制编队防空

王兴虎,程家林,郭 强,何胜杰,郭 菲,陈韵竹

(航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司,成都610091)

1 引 言

防空压制任务是指空中作战力量通过对敌方防空系统的侦察、定位,主动使用电子干扰对其进行干扰/压制,或以反辐射武器、激光制导武器等进行打击的一种作战样式,作战目的是压制、摧毁敌方防空系统或降低其作战效能。

现代战争中防空压制任务的典型特征是任务复杂度高、危险系数大。有人机受限于人体本身对于高对抗作战的耐受力和对复杂战场态势的认知与决策能力,已逐渐难以适应需要综合感知、实时分析、迅即决策、即时应对、高效协同作战的未来防空压制任务。

无人机凭借着较高的作战效费比,已成为多种作战任务中的主要装备[1]。伊拉克战争、阿富汗战争等多次高技术局部战争的促进使无人机在战场态势感知、复杂环境适应、危险任务执行等方面已具备超越有人机的能力。

近年来,随着先进载荷、人工智能技术在无人机领域应用开来,无人机的作用将从现有的侦察为主、低烈度打击为辅,拓展到电子干扰、突防打击、战场辅助决策等更专业化的领域。可以想见,未来以有人机作为指挥决策中心,无人机作为战场侦察、电子干扰/压制、突防打击、空中警戒与护卫的主要兵力,依托智能协同技术,形成的有人/无人智能协同作战体,能够带来防空压制作战体系的新变革[2]。

2 发展现状

防空压制作战最早成体系运用始于越南战争[3]。为了压制越南防空导弹,美军发展了F-4G、F-4E、F-16CJ 等防空压制专用飞机。作战时,组成战术编队,F-4G 负责搜索越南雷达,并将目标位置数据传给F-4E 或F-16CJ,后者使用幼畜导弹或集束弹将其摧毁。

防空压制作战的经典战例是1982年的贝卡谷地之战。此战,以色列借助无人机、E-2C 预警机、波音707电子干扰机和F-15、F-16突击机群组成的作战体系,仅用6 分钟就摧毁了叙利亚的29 个萨姆-6防空导弹阵地。

随着雷达和计算机技术的进步,现代防空系统(如俄罗斯的S-300、S-400,美国的爱国者-2、爱国者-3 等)配备了大型有源相控阵雷达作为“眼睛”,高性能计算机作为“大脑”,射程远、制导和抗干扰能力强的导弹作为“拳头”,作战能力相比萨姆等老式防空系统有了质的飞跃,具备了强大的对空探测、目标分析处理和多目标交战能力,更强的抗电子干扰和快速反应能力,还可以机动转移。

有人机组成的防空压制体系在面对现代防空系统时,再也未取得类似于贝卡谷地之战的辉煌战绩,有人机本身的行动安全反而受到了严重威胁。例如,以色列在近两年的针对叙利亚的空袭中,其F-16、F-35I 等机群在面对S-300PMU-2 防空系统时,不仅未达成压制效果,反而被S-300PMU-2 发射导弹成功逼退,甚至F-16 遭到击落,F-35I 发射的空地导弹也多次被拦截。

由此可见,面对现代防空导弹系统,以有人机为主的空中力量进攻能力受到了限制与削减。而反观由无人机执行的空中突袭任务,无人机取得了不俗的战果,为未来的防空压制任务带来了新的启迪。

案例一:2018年1月8日,叙利亚叛军使用20架小型无人机,挂载轻型迫击炮,以“蜂群”战术突袭了俄罗斯的两处军事基地,尽管军事基地受到防空系统的保护,但叛军的“蜂群”无人机仍击毁了7架军用飞机,造成了俄罗斯近30年来对外战争中较大的一次战损。

案例二:2019年9月14日,也门胡塞武装多架无人机采用低空突防、集群协同的战术突袭了沙特的炼油厂和油田,导致沙特石油减产,国际油价上涨15%,而部署于沙特的爱国者防空导弹系统并未对无人机进行有效拦截。

案例三:2020年4月,土耳其的攻击型无人机在叙利亚战场上数天之内击毁了上百辆坦克和装甲车,还摧毁了多部本来专门用于拦截无人机的铠甲-S1 弹炮合一防空系统,证明了无人机与地面防空系统较量时的作战能力。

上述三个案例证明了无人机在面对现代防空系统时,通过合理的战术运用,并凭借自身目标特征小的优势,可以成功突防并取得显著战果,但上述案例成功的一个重要原因是无人机使用方在作战前已基本掌握敌方的作战部署等事先情报,并提前制定了针对性的战术。下面这个案例则说明,现有的无人机在单独面对随机出现的防空威胁时,缺少体系支撑,易被防空系统击落。

案例四:利比亚战场上,利比亚国民军使用阿联酋提供的翼龙-2 无人机击毁了利比亚政府军的大量无人机、军事设施,但随着利比亚政府军引入多套霍克-3 机动式防空导弹,翼龙-2 面对位置不定、开机时机未知的霍克-3 时,缺乏全面的战场态势感知能力、高效的战场态势分析与决策能力,作战效能明显下降,甚至被霍克-3击落。

结合以色列的多次战例和无人机在叙利亚等国的应用,可以预测,为了降低有人机在防空压制任务中的风险,同时提高无人机面临随机战场情况时的反应能力,一种新的防空压制作战体系需要充分融合有人机和无人机各自的优势,以有人机和多种无人机组成高效协同的作战体系来激发出新的战斗力。

3 作战需求分析

3.1 危险性不断升高的有人机防空压制作战

防空系统的发展从未停歇,尽管S-300 等现代防空系统已大量服役,并在多次实战对抗中不落下风,但性能更先进、探测与打击能力更强的防空系统仍在研发中。S-500 将在2020年底服役,其有效射程达到600km(超过大部分空地导弹的射程),射高达到185km,响应时间缩短到了4s,并具备打击隐身战斗机的能力。

在面对综合作战能力更强的防空系统时,有人机执行防空压制任务的危险性陡增,现有防空压制体系面临严重挑战,因此,需要作战能力更强、协同效率更高、突防能力更强的防空压制作战体系来突破新型防空系统构筑的空中防御。

3.2 无人机防空压制作战的优势及其面临的问题

多次战争实践证明,无人机通过合理的战术运用,在完善的情报支撑下,可以取得有人机无法比拟的作战效费比。

但现有的无人机也暴露出多个短板:一是作战规划严重依赖事先情报,无法应对随机出现的战场情况并做出即时决策;二是不具备自主协同能力,其作战规划仍然依赖“人在回路”的指挥;三是单体的侦察、电子干扰/压制、攻击能力仍不够强大,功能不够专业化,面对敌方导弹攻击时不具备体系化的对抗能力。

为了进一步提高无人机在未来防空压制任务的作战效能,需要多型专业化的作战无人机(Unmanned Combat Aerial Vehicle,UCAV),UCAV可按功能分为不同编队,但要突出侦察、电子干扰/压制、突防打击等专业化能力,再以智能技术为依托,组成战术编队,形成高效协同、态势共享、即时决策、统一行动的新型防空压制作战力量[4]。

3.3 有人机/无人机协同应用于防空压制的重要推动力量

近年来,人工智能技术已在有人/无人协同作战的智能协同任务编队、智能协同态势感知、智能情报信息处理、智能任务决策、智能目标分配、智能协同攻击等多个关键领域取得了一定成绩,相关的理论算法与试验验证在世界范围内呈现出很高的研究热度,未来甚至可能赋予UCAV 自主学习的能力[5]。人工智能技术的进步将在很大程度上解决有人/无人智能协同防空压制任务中的海量信息处理、即时任务决策、战术任务组织等需要大量分析、计算工作的问题,促进新战斗模式的战斗力生成与作战效能释放[5]。

3.4 提升未来防空压制能力的新选择

有人/无人智能协同体系要立足于有人机和UCAV 各自的特点与优势,以有人机为指挥决策中心,UCAV 为侦察、干扰与进攻主力,通过智能作战体系将有人机的战场指挥决策能力和UCAV 目标特征小、感知能力强、突防能力强、成本低的优势有机融合。

通过智能协同作战体系,有人机不必再像以色列空袭叙利亚时“冲锋陷阵”,而是居于后方,通过数据链和多架UCAV 共享态势,并得到UCAV 的空中掩护,因此,有人机的安全性得以保证;通过有人机和智能作战体系的辅助,单独UCAV 面对随机、复杂战场情况时的决策、应对能力不足的问题也得以解决。

4 智能协同作战体系构建

执行防空压制任务的作战飞机通常构成一个完整的体系,包含侦察机、电子战飞机、遂行打击任务的飞机,以及提供空情预警与战场指挥决策的飞机等。

在智能协同防空压制作战体系中,与敌方防空系统直接交战的任务应当由UCAV 承担,UCAV 承担几乎所有的侦察、干扰/压制、打击任务,而有人机负责总体任务的指挥和决策,作战体系中的智能决策系统负责态势分析和给出决策建议,并组织UCAV的突防战术。

4.1 作战体系的能力需求

依据未来对抗先进防空系统的需要,防空压制任务中的有人/无人智能协同作战体系应当基于以下能力进行构建。

(1)多维度、远距离的战场态势感知能力

信息化战争中,被发现即意味着被摧毁。为了保护自己,防空系统对抗空中侦察的手段花样繁多,例如使用假的电磁诱饵、借助地形地物的掩护、采用低可视化的涂装等。

为了满足多种战场环境下的快速侦察需要和应对敌方可能的反侦察手段,我方的UCAV 需要具备电子侦察、合成孔径雷达、可见光、红外等多维度的战场态势感知能力,多个维度的侦察情报可相互印证。为了避免侦察时被敌方察觉并遭击毁,我方UCAV 需要具备远距离的战场态势感知能力[6],以保证安全的作战距离。

(2)强电子干扰/压制能力

为了在我方编队发起突防打击时提供强有力的掩护,我方UCAV需要具备强电子干扰/压制能力,以扰乱敌方防空系统雷达的搜索、锁定与引导攻击[7]。

(3)高效突防打击能力

执行打击任务的UCAV 需要凭借高隐身性能、高速、高机动能力,采用合理的突防战术,在我方实时战场情报和电子干扰/压制的支援下,使用反辐射导弹、激光制导导弹等武器对敌方防空系统进行高效的打击。

(4)多平台互联、多链路共享、多任务协同能力

有人/无人协同作战的作战效能很大程度上取决于体系内各单元的情报和资源共享效率与即时分析、决策能力,因此需要多个作战平台之间通过战场数据链紧密连接,多个链路传递的情报能够统一处理并实时共享,为了完成整体作战任务,执行多个战术任务的编队在统一决策下,高效协同,体系联动[8]。

(5)高任务完成率能力

高任务完成率由高可靠性、快速响应能力、高鲁棒性保证。作战体系的平台、链路、智能决策系统需要具备高可靠性,即能承受高烈度对抗带来的高负荷工作而不失效;快速响应能力是指针对随机与突发状况的即时应对能力;高鲁棒性是指某一平台被摧毁,或某一环节被削弱甚至损失之后,剩余体系具有快速补充完成任务的能力。因此,作战体系内既需要专业化的UCAV 作为主力,也不能缺少多功能的UCAV作为必要的补充。

4.2 作战体系的基本组成

如图1所示,有人/无人智能协同防空压制作战体系采用集散式架构,基于强协同作战理念和智能协同技术进行构建,由有人机及多个UCAV 编队通过数据链相互连接构成,每个UCAV 编队承担一定的作战任务,编队之间高效协同,共同完成防空压制任务[9]。

有人机在体系中的作用主要是指挥、决策。UCAV获取到的战场态势信息先由智能决策系统进行分析处理,再将关键信息报告给有人机供其做最后决策,有人机负责从任务层面对UCAV 编队进行指挥,在一定的授权基础上,UCAV可对部分情况自主决策。

UCAV在体系中的作用不再局限于充当有人机的传感器与武器,而是要作为核心力量完成对敌方防空系统的侦察、定位、态势评估,通过作战体系统一决策之后,由UCAV 组成多个战术编队,协同完成对敌方防空系统的干扰/压制、突防打击任务。此外,UCAV 还要协助有人机完成战场情报数据分析和辅助决策[10]。

同一个UCAV 编队内有长机和僚机的分工。有人机通过数据链将作战指令下达给各个UCAV编队长机,由长机带领僚机执行具体作战任务。UCAV 长机负责编队内的态势分析、任务决策以及与有人机和其他UCAV 编队的态势信息共享。UCAV僚机负责协助、警戒,同时作为长机的替补。

根据承担的作战功能不同,有人/无人智能协同防空压制作战体系由6种主要作战力量和2种支撑保障力量共8个部分组成。

(1)指挥决策中心

指挥决策中心由有人机承担,作战时居于后方,负责作战任务的总指挥,能够即时分析处理前方UCAV 传回的关键战场态势信息,快速得出任务决策和战术方案,并将任务执行指令发送给具体的UCAV 编队。必要时,可用远程武器对敌防空系统发动防区外打击,配合UCAV突防。

图1 有人/无人智能协同防空压制作战体系Fig.1 Manned/unmanned intelligent cooperative air defense suppression operation system

(2)前沿侦察编队

前沿侦察编队由专业化侦察型UCAV 构成,任务开始时,部署于整个作战体系的最前沿,是掌握战场态势、确保制信息权的重要作战力量,通过电子侦察、合成孔径雷达、可见光、红外等多种高性能的侦察设备,从远距离对敌方防空系统进行全方位的侦察,生成实时战场目标态势,为后续的干扰/压制、突防打击提供决策信息。

前沿侦察编队自主分析、决策,完成多种侦察载荷的联合运用,依据战场态势感知结果,实时自主调整载荷工作模式、参数,并对战场态势做综合处理后,将特定关键信息传送到指挥决策中心,并为干扰压制编队和突防打击编队提供作战信息支援。如图1 所示,前沿侦察编队的长机和僚机分别使用电子侦察和合成孔径雷达对敌方防空系统进行侦察。

(3)干扰压制编队

干扰压制编队的UCAV 有两种任务构型,长机搭载专用的大功率电子干扰/压制设备,僚机除搭载电子干扰/压制设备外,携带数量众多的小型“蜂群”无人机。

干扰压制编队的作战样式有两类,一类是通过UCAV 本身携带的电子干扰/压制设备,对敌方防空系统的雷达实施电子干扰,使其无法有效探测或捕获我方作战单位;另一类是通过投放数量众多的小型无人机,组成“蜂群”,引诱敌雷达开机或吸引火力,亦可执行情报搜集、抵近干扰、自杀攻击等任务。如图1 所示,在前沿侦察编队的信息支援下,干扰压制编队的两架UCAV 分别使用远距离支援干扰和“蜂群”压制式干扰掩护突防打击编队。

(4)突防打击编队

突防打击编队由侧重突防进攻能力的UCAV组成,负责对敌防空系统进行打击摧毁。传统的防区外武器和反辐射无人机均留给敌方较长反应时间,而突防打击编队的UCAV需要尽可能压缩敌方防空系统的反应时间。为此,突防打击编队的UCAV 需要具备全向全频段隐身和良好的飞行性能(低空敏捷性和超声速巡航)、强大的攻击能力、即时决策与战术执行能力,武器弹药以高速反辐射导弹或激光制导导弹为主,必要时可采用自杀式攻击。

如图1,突防打击编队的两架UCAV 凭借隐身性能成功突防,使用高速反辐射导弹对敌防空系统的雷达进行攻击。

(5)空中护卫编队

空中护卫编队的作用类似于忠诚僚机,主要负责拦截敌方空中目标,护卫有人机的安全,并保证我方各UCAV 的任务顺利执行。空中护卫编队的UCAV主要侧重制空作战,需要搭载对空探测设备,如红外探测与追踪(IRST)和有源相控阵雷达,并具备使用空空导弹进行对空打击的能力。如图1,空中护卫编队呈“品”字队形,为有人机和UCAV 提供空中护卫。

(6)空域警戒编队

空域警戒编队由数量较多的多功能型UCAV组成,主要任务是外围空域警戒,次要任务是作为专业化UCAV 的补充力量。作战过程中,空域警戒编队要严密监视周围空域,发现敌方来袭单位后,迅即将目标属性、位置、航迹等信息报告指挥决策中心,并由空中护卫编队进行拦截。

作为一种补充力量,空域警戒编队具备一定的对地探测与攻击能力,在专业化的UCAV 损失过量后,空域警戒编队需要进行补充,确保整体任务完成。如图1,空域警戒编队分成两个编队,分别在左右两翼进行空中警戒。

(7)战场数据链路

战场数据链路是将各个作战单元连接成一个高效协同作战体系的“神经网络”,承担了决策指令信息的上传和战场态势信息的下传。为了保障作战体系高效、可靠、安全的运行,战场数据链路必须具备较大数据传输带宽、超强抗干扰能力、超强数据加密能力。

如图1,作为指挥决策中心的有人机通过战场数据链路与各作战编队建立信息的上传和下传,前沿指挥编队通过战场数据链将侦察获取的信息共享给干扰压制编队和突防打击编队,后方指挥中心与高轨通信卫星也通过数据链与有人机做到信息互联。

(8)支援保障力量

支援保障力量包括后方指挥中心、高轨通信卫星,远纵深、全体系对抗环境下,还应包含预警机与通信中继飞机。如图1,支援保障力量的作用主要是为我方防空压制作战体系提供通信、战场信息传递等支撑。

4.3 作战体系的主要特点

(1)强单体作战能力

有人/无人智能协同防空压制作战体系是由多个专业UCAV 编队为主体,少量多功能的UCAV 组成。在高烈度对抗环境下进行作战的UCAV,本身体量不宜设计得过大、过重。在平台承载能力有限的情况下,要实现与防空系统的对抗,就需要充分发挥UCAV 的专业化作战能力,放弃多种载荷集于一身的思路,将几乎全部可用重量、尺寸用于携带高性能、大功率的电子对抗设备,以形成具有强大电子战能力的UCAV。为克服单一功能平台作战的局限性,多个专业化UCAV 编队必须协同作战,形成强而有力的作战体系。

自有人类社会以来,不论哪一种形态、哪一种类型的民主,不论其中“民”的范围有多大,一般都遵循三个重要原则。

(2)多编队、强协同

有人/无人智能协同防空压制作战体系由多个作战编队构成,分别承担前沿侦察、干扰压制、突防打击、空中护卫、外围警戒等作战任务,多个编队在智能决策系统的统一调度下,进行战术规划,高效协同地完成防空压制各个环节的战术行动。因此,整个作战体系的功能是分散化的,而非集中式的,但整体作战体系的运行原理是基于“强协同”理念构建的,不同任务模块在统一的决策系统架构下协同完成任务。

(3)作战体系智能化

有人/无人智能协同防空压制作战体系的智能化体现在多个层面,例如:智能协同态势感知、智能情报信息处理、智能任务决策、智能目标分配、智能协同任务编队、智能协同攻击等,从海量信息的处理,到任务决策时的策略寻优,再到任务执行时的战术组织,智能化技术大大提高了作战体系的运行效率和作战效能[11]。

4.4 作战体系的运行流程

如图2 所示有人/无人智能协同防空压制作战体系的作战流程中,作战力量以多编队协同的形式完成防空压制任务,在各编队进入作战状态后,承担不同作战任务的各UCAV 编队在指挥决策中心的授权或统一调度下遂行作战任务[12],并由智能决策系统协助进行战术组织。

作为任务执行的主要兵力,前沿侦察编队、干扰压制编队、突防打击编队的作战活动高效协同。空中护卫编队和空域警戒编队作为制空保障及后备兵力,全程负责我方作战单位的空中安全,并在必要时作为其他UCAV编队的替补。

图2 有人/无人智能协同防空压制作战体系的作战流程Fig.2 Operational process of manned/unmanned intelligent cooperative air defense suppression combat system

5 智能决策系统设计

智能决策系统是作战体系的“思想”核心,是各作战力量之间完成态势共享、战术制定和联合行动的纽带,是维系作战体系高效运转的基本保障。智能决策系统的功能包括目标信息处理、战场态势评估、态势信息共享、战场即时决策、打击目标确定、战术方案制定、行动过程的组织协调等,几乎贯穿所有作战活动。

5.1 智能决策系统总体架构

智能决策系统分布在整个作战体系中,作战过程中产生的大量战场态势、任务组织等信息先由分布在各个编队中的智能决策系统分析处理,生成整体态势后,再传递给有人机上搭载的智能决策系统,并由有人机上的人员决策关键任务指令,大部分信息与作战命令由智能决策系统自主分析、判定、制定方案并组织实施[13]。

如图3所示,有人/无人智能协同防空压制作战体系采用集散式决策架构[14],智能决策系统分布在三个层级:作为指挥决策中心的有人机负责整体作战任务的决策,直接指挥各UCAV 编队的长机;UCAV编队中的长机负责本编队遂行的作战任务的决策,向有人机呈报本编队任务决策和执行情况,并向编队内的UCAV 僚机下达指令;UCAV 编队中的僚机负责对自身获取的战场态势进行分析处理,将结果呈报给本编队的长机,并按照长机指令进行作战行动[15]。

图3 有人/无人智能协同防空压制作战体系的集散式决策架构Fig.3 Centralized decentralized decision architecture of manned/unmanned intelligent cooperative air defense suppression combat system

作为核心作战兵力,前沿侦察编队、干扰压制编队、突防打击编队的UCAV 长机之间可以不依赖于有人机,直接实现任务指令互达和态势信息共享,任务决策的链条大大缩短,从而保证在高烈度对抗中前方作战兵力有一定决策自主权,即时应对瞬息万变的战场环境,从而提高任务完成率。

集散式决策架构相比于集中式或分布式决策架构,有三个显著优势:一是大大减轻了有人机的决策负担;二是赋予身处战场的UCAV 一定的自主权限,能够根据战场态势做出即时决策,缩短了决策链条,提高了即时应对能力,从而更有利于抓住稍纵即逝的战机;三是保留了有人机的关键权限,人类任务指挥官的核心决策指令可以得到贯彻执行,避免过分依赖UCAV,完全忽视人的经验判别。

5.2 智能决策系统权限分配

Parasuraman 提出了一套人机交互系统的自动化等级划分方法[16]。根据决策过程中有人机和UCAV 各自的权限比重,将智能化决策系统划分为10 个等级。越接近于1 级,有人机的决策权限越大;越接近10 级,UCAV 的决策权限越大,即UCAV的智能化程度越高。具体的等级划分与参考标准列于表1。

防空压制任务是一种高烈度、高对抗的作战任务,危险性大、任务复杂度高。如上节所述,为了确保作战体系能对战场态势即时感知,以最短时间得出最优命令,在决策权限的划分上,作战体系应当给予各UCAV 编队较大的自主决策权限,从而在激烈的作战任务中缩短决策链条,获得快速决策能力,而处于指挥决策中心的人类任务指挥官应当有最高决策权限,使人的经验判别与机器的智能算法相结合,随时保持人对任务执行的监督和干预。

表1 有人/无人智能决策的自主等级划分Table 1 Autonomous hierarchy of manned/unmanned intelligent decision making

因此,有人/无人智能协同防空压制作战体系的自主等级应当在5~9 之间,敌我态势不同或作战任务的进程不同,自主等级有所不同,每个自主等级对应的具体事项列于表2。

表2 不同自主决策等级对应的任务事件Table2 Taskeventscorrespondingtodifferentlevelsofautonomy

作战过程中,虽然大多数决策环节与战术组织由智能决策系统协助各UCAV 编队自主完成,但实时的敌我当前情势、UCAV采取的进攻行动、敌方的防御行动、作战进程、作战效果等战场态势与情报信息却需要全方位呈现给指挥决策中心的有人机,以便人监督和随时干预,注入新的指令。同时,智能决策系统具备对人的指令进行评判的功能,可对不完善的指令及时提出建议,但最终的决策权仍归于有人机。

5.3 智能决策系统运行逻辑

智能决策系统的运行逻辑如图4所示。

智能决策系统由决策主体、决策活动、决策信息、决策算法四个要素构成。

决策主体是指执行决策活动的主要作战单元,主要包括指挥决策中心、前沿侦察编队、干扰压制编队和突防打击编队。空中护卫编队和空域警戒编队一般不与敌方防空系统产生对抗,主要负责保护其他力量的空中安全,不参与核心决策;决策活动是指构成决策过程的基本环节,例如任务航线生成、目标威胁评估、突防打击战术制定等;决策信息是指由决策主体产生的信息或指令,决策活动既可能需要输入决策信息,也可能会产生新的决策信息提供给下一个决策活动,例如前沿侦察编队需要获取自动生成的航线作为输入,同时也会输出敌方雷达信息给干扰压制编队;决策算法是决策主体赖以生成决策信息的运算规则,例如,智能任务航线生成算法等。

主要决策活动可分为智能任务航线生成、态势评估、战术方案制定、战术行动授权、战术行动实施、打击效果评估六个部分,每部分又由若干更细化的决策活动构成,部分决策活动需要用到决策算法和接收决策信息[17]。

以航线生成和态势评估的决策活动为例。首先,有人机需将任务区域的几何参数告知前沿侦察编队,前沿侦察编队根据侦察载荷的工作参数,基于任务航线算法,生成任务航线,将航线信息呈送给有人机,并沿航线进行侦察。侦察到敌方目标后,前沿侦察编队依据目标态势评估算法进行战场态势评估,并将得出的战场态势与目标信息作为输出的决策信息共享给指挥决策中心、干扰压制编队与突防打击编队。结合任务预设信息(如任务中优先打击某型防空系统),利用打击条件判定算法,前沿侦察编队完成打击目标筛选的决策活动,由智能决策系统判断是否需要发起突防打击。

图4 智能决策系统的运行逻辑(接下图)Fig.4 Operation logic of intelligent decision system(Continue to the next figure)

续图4 智能决策系统的运行逻辑Fig.4 Operation logic of intelligent decision system(Follow the previous figure)

通过智能决策系统,各作战单元得以突破自身专业化的局限性,在态势共享的基础上,统一决策,协同行动,以高效的战术来对抗防空系统,从而确保防空压制中的作战优势。

6 结 论

防空系统的作战能力仍在不断发展中,防空压制作战正面临日益增高的危险度。本文基于现代及未来防空压制任务的作战需求,构建了一种有人/无人智能协同作战体系,并初步建立了该体系的智能决策系统。该作战体系采用集散式架构,有人机作为战场指挥官,负责任务层面的指挥和决策,而多个专业化作战能力较强的UCAV 完成侦察、电子干扰、突防打击等较危险任务,各作战单元之间通过数据链共享战场态势,在智能决策系统的协助下,高效率地完成即时决策、战术制定和行动组织等任务。现阶段下,本文所构建的作战体系距离完全实现尚有一些技术问题需要解决,但随着人工智能、先进作战无人机、战场大数据处理及策略优化等技术的发展,本文所构建的防空压制作战体系将逐渐具备实现条件,空中力量在面对未来防空系统时将有更多的技术和战术方案可供选择。

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