如何洞穿“新迷雾”实现无人对抗制胜
2021-08-11浦振兴
浦振兴
克劳塞维茨曾经在《战争论》中用“战争迷雾”来比喻战争中普遍存在的不确定性。未来战争的作战方式更趋向于以数据驱动的无人作战平台对抗,传统的有人作战体系将被无人对抗作战体系所颠覆。无人对抗作战中人虽然远离战场,但不会离开战争,人依然是战争的主导因素。信息化驱除了传统有人战场上的“战争迷雾”,但未来在多维空间战场上无人战车、无人机、无人舰艇、无人潜艇等无人化兵器将直接遂行对抗作战任务,作为主导因素的人却在大后方实施决策和适时干预。由此,传统意义上的“战争迷雾”逐渐被由无人装备、人工智能系统以及大量战场数据产生的“信任迷雾”“界面迷雾”“数据迷雾”等新“战场迷雾”所替代。新“战场迷雾”将成为未来制约无人对抗作战制胜的最大掣肘。有人说:想要拨开“战场迷雾”,得具备洞察力。然而,什么手段才能透视无人对抗作战的“新迷雾”,实现无人对抗作战制胜呢?数据可视化技术给有效透视“新迷雾”带来了希望,或可成为助力实现无人对抗制胜的重要手段。
所谓数据可视化技术,就是能够借助图形化手段,直观地、清晰地显现与表达关键信息的技术手段,包含可视化算法与技术、立体可视化、信息可视化、交互技术方法等多个子领域。在未来无人对抗作战中,充分利用数据分析、挖掘以及可视化技术,在无人对抗的战场与有人决策的大后方之间构建一条高速通道和一个可视化平台,将战场中体量庞大、亦真亦假、杂乱无序的各种数据进行处理,并将关键信息以可视化图形图像、可互操作界面的形式直观地呈现出来,可超越战场与后方的时空距离洞穿“数据迷雾”、穿透“界面迷雾”、打通“信任迷雾”,为无人对抗作战制胜保驾护航。
洞穿无人对抗作战情报,保障“数据迷雾”
无人对抗作战是智能化战争的高级阶段,是集机械化、信息化、智能化一体的作战新模式,未来的战场将呈现出“人在后方决策主导、无人武器在前沿对抗”的全新作战场景。在无人智能化侦察平台获取无人对抗战场空间中的诸如侦察情报信息、导航制导信息、指挥控制信息、体系支援信息以及综合保障信息等海量数据,并将体量巨大、真假难辨的战场数据传送至大后方决策者的过程中,便形成了无人对抗战场的“数据迷雾”。如何穿透“数据迷雾”,创造无人对抗作战的新锐势,夺取制数据权优势,是赢得无人对抗作战的前提。而随着数据可视化技术的发展及其将来在军事领域的运用,或可成为洞穿新“数据迷雾”的利器,根据指挥员关键需求信息设计算法规则,将获取的战场数据过滤筛选、运算处理,形成关键数据信息具象呈现。
MQ-1C灰鹰无人机的先进地面站座舱显示系统
可视化技术使数据变精,让战场变透。自20世纪第一架无人机升空以来,战争正在发生深刻变革,地面作战机器人、水面无人机舰艇、水下无人潜艇、空中无人机等各个维度的无人作战平台如雨后春笋般层出不穷,无人对抗作战时代悄然来临。为了全面掌握无人对抗战场情况,无人侦察、无人监视、无人评估等武器平台被大量部署于多维战场空间,并最终将体量巨大的、形式多样的战场数据传送给大后方指挥员,战场情报、对抗作战情况、战评数据等信息是获取了,但是对大量数据进行分析、处理,从而精准地掌握关键信息却变得更加复杂,体量庞大的战场数据成为人与无人平台之间、人与战场之间的“新迷雾”,又遮挡在指挥员与无人作战武器平台之间,无人对抗作战的不确定性随即显现。运用数据可视化技术方法对繁杂的战场数据进行去伪存真、去繁存简的处理,以图形、图像以及计算机视觉用户界面等形式呈现给决策者,使大数据变成决策者需要的真数据和精数据,将让无人对抗作战的战场重新变得透明。
可视化技术使数据变聪,让优势再现。机械化战争时代,谁拥有强大的火力,谁就握住了制胜的“金钥匙”;信息化战争时代,谁掌握了更多有用信息,谁就把住了制胜的“总开关”。无人对抗的智能化战争时代,谁能精准掌握和高效运用关键数据信息,谁就能打开制胜的“大门”。一个反面的例子是,2011年4月6日,美军捕食者无人机在执行空袭任务时,由于地面指挥官信息不准、判断失误,造成无人机误击了一名海军陆战队队员和一名海军专家。类似的问题在近几场局部战争中层出不穷。其中一个重要的原因,就是先进的无人技术虽然全方位增强了战场感知能力、精确打击能力,让战场态势以大量的各种数据格式显现,但是各种格式的战场数据却是个“哑巴”,它不会告诉指挥员哪些数据重要、哪些数据准确无误,所有这些都需要后方的指挥决策者进行深入分析、解读和研判,无形中降低了战场关键数据信息使用效率,未来更会丧失无人对抗的先机优势。数据可视化技术的优势在于,能够将获取的情报数据采用数据分析、挖掘、推理等方法进行预处理,去粗取精,甚至能够辨别真伪,最终将指挥人员重点关注的关键需求数据以直观形象的方式突出重点地显示出来,使战场大数据变成会说话的“聪数据”,从而为指挥员正确快速决策提供可靠支撑,下好无人对抗作战的先手棋,真正掌控无人对抗作战的先机。
明晰无人对抗作战,精准指控“界面迷雾”
人可以走出战场,但是人永远不会远离战争。未来无人对抗作战,人在作战链条外,战场上将呈现出智能化无人平台直接对抗的场景。但同时,人也在作战回路上,人依然是战争的核心要素和关键环节,主导和干预无人对抗作战全过程的关键环节。因此,即便是再智能的无人武器平台,也不能完全准确地领会决策者的意图,更不能脱离人的意志和控制肆意实施作战。同样的,再优秀的指挥员也不能对各种无人平台的作战指令精确掌握。人与无人作战平台之间需要一个善解人意的“秘书”。可视化技术堪当重任,能够在人与无人武器之间搭建一个智能友好的可视化交互平台,破除“界面迷雾”的束缚,为指挥人员精准指控无人对抗作战提供支撑。
雷神电子战计划和管理工具早期版本的屏幕截图
人在链路外,数据可视化技术让战法变活。无人对抗作战中,处于战场前沿及纵深的作战主体主要是各类无人武器平台及其作战体系。届时,人将在远离前线的大后方实施决策、指挥和控制活动。但是战局熟悉万变,高度智能的无人作战平台能够敏锐地捕捉千变万化的战场态势、自主规划行动路径和规避风险、智能设计作战方式。然而,指挥员收到的可能是一堆不可理解的代码,或杂乱无章且数量规模庞大的数据,甚至是某种格式的残缺文档,即便是运用“云大脑”高效处理,呈现在眼前的也是一些只有专业人员才能读懂的数据信息。
数据可视化技术如同电脑的操作系统,能够将这些数据信息以可视化的方式表达和显现,并提供友好的互操作界面。即便是远在大后方的指挥人员,只需要点击鼠标、按下按钮,就如同玩军事游戏一般,便可以通过界面窗口显示的战场可视画面身临其境的感知战场、精准指挥、适时干预,高效地将意图赋予无人平台,灵活地指挥无人作战平台实施无人对抗作战。数据可视化技术将人的创造性与机器的精准性完美结合,极大地将人脑从繁重的数据分析和计算中解放出来,使无人对抗作战不再拘泥于技术碰撞,而使指挥员能够更多的关注于对无人武器平台战术战法的灵活创新和运用。
人在回路上,数据可视化技术让决策更精准。千百年来,在以往的战争史上,军事指挥员对谋略制胜一直无比尊崇,“以弱胜强”“以少胜多”“以劣胜优”是古往今来优秀将帅不懈奋斗的目标,是军事界学习的经典。时间的车轮滚滚向前,在技术定义战争规则、技术颠覆战争形态、技术创新战争样式的今天,作战进程不断加快、战场数据指数飙升,这些都将进一步挤压在模糊中顿悟的谋略空间,战争需要更加精准的设计、精细的筹划和精确的指控。
SWARM-Tac软件关于海军舰船如何逃避蜂群攻击的建议截图
EWPMT软件运行阶段截图
进而言之,无人对抗作战胜败的关键不在于数据多寡,而在于能否快速高效地提取有用的、关键的数据信息,科学正确地决策,以及快速精准可互操作的精准指挥控制。因此,运用可视化技术,在实现数据可视化呈现的基础上,通过可视化操作界面精准设计、精细筹划、精确指挥无人对抗作战,是关乎无人对抗作战的制胜关键。
在该领域,美国已经走在了前列。美国国防部近几年不断资助相关机构研发大数据挖掘分析系统及相关技术,其目的就在于打造“数据加工厂”,生产精准、优质、高能的数据,而不是海量、离散、无效的数据。比如:美陆军构建采用开放式体系架构的EWPMT软件就是一款典型的可视化指控软件工具,能够实现电磁频谱的全面可视化,提升指挥员战场态势感知和电子战任务规划能力。
打通无人对抗打击行动的“信任迷雾”
执行对抗任务的无人作战平台在自主感知战场态势的前提下,通过指挥人员运用可互操作的可视化系统生成的授权指令实施精准打击行动。即便是人在作战链路之外,也可以打通人与智能对抗作战平台的“信任迷雾”,实现“侦察情报—指挥控制—打击摧毁—战效评估”链路智能可视可控,精确释放效能,进而达成无人对抗作战的政治或军事目的。
数据可视化,真正实现“点杀”作战。智能化的无人对抗作战,人位于战场的大后方,无人作战平台代替有人武器处于战场的最前沿。人与无人作战平台之间的地带被“信任迷雾”遮蔽,须构建起人与无任务区平台之间的信任机制,便可在大后方使用键盘和鼠标授权无人平台对敌重要目标、体系核心目标和重要环节实施精确“点杀”,达成破敌无人体系,取得无人对抗决定性胜利的关键。
诺斯罗普·格鲁曼公司展示的分布式自主响应控制(DARC)原型战斗管理和指挥与控制系统
数据可视化技术提供了这种精确“点杀”的途径。例如:美国诺斯罗普·格鲁曼公司研发的“普罗米修斯”软件,能够融合多域传感器数据,通过对情报信息进行快速分析以识别潜在威胁及提供目标瞄准坐标,从而有效提升数据从传感器流转到指控平台,再由指控平台到作战平台的传输速度。开发和运用可视化软件及互操作系统,是构建完整无人对抗作战的精确高效打击链条、提高对抗作战效率的有效手段。
数据可视化,创新实现“群杀”攻击。运用人工智能技术,对各种作战功能专一的无人作战平台实施作战功能的耦合,形成集群遂行对抗作战任务是未来无人对抗作战的必然趋势。大量运用小型化、集成化、低成本的无人对抗力量,通过智能化系统、可视化技术等手段能够构建人与无人集群的互信机制,指挥员可实时并且直观地掌握无人对抗集群在哪里,在干什么,集群协同是否顺畅,“群杀”作战效果如何。无人集群则不必验证指令的可靠性而坚决地执行指挥员的作战决心和干预指令,智能自主规划行动方式、协同方式和作战效果并将其实时可视地呈现给指挥员。以诸如地面“狼群”、空中“蜂群”和水域“鲸群”等协同编组形式对敌方作战体系或关键节点进行包含侦察、打击、评估等一体连贯的对抗打击、实现“群杀”作战。
“群杀”行动可采取人机协同方式完成,也可按照自主协同方式实施。无论采用何种方式实施,人始终是作战的决策者、交战规则的制定者、作战行动的掌控者。人无可厚非地而且必须实时知晓战局、掌控节奏。运用可视化技术能够帮助处于大后方的指挥人员通过屏幕窗口掌控无人“群杀”作战态势。如2019年美国DARPA开发的CODE协同自主软件,使无人机群初步具备了自主协同作战能力。