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智能化指挥控制系统发展研究

2022-04-29常鹏飞

计算机应用文摘 2022年10期
关键词:智能化信息技术

摘要:随着信息技术高速发展,指挥控制系统经历了C2系统、C3I系统、CI系统、C4ISR系统、C4ISRK 系统的迭代升级。文章对智能化指挥控制系统进行了研究和分析,预测了智能化发展趋势,希望为信息技术的发展提供参考。

关键词:智能化;信息技术;指挥控制系统;效能评估

中图法分类号:E917文献标识码:A

Research on development of intelligent command and control system

CHANG Pengfei

(Beijing Corps,Beijing 100027,China)

Abstract:Due tothe rapid development of information technology, the command and control system has undergone iterative upgrades of the C2 system,the C3I system,the C'I system,the C4ISR system,and the C' ISRK system. This paper studies the intelligent command and control system, analyzes its characteristics, predicts the development trend of intelligence,and hopes to provide a reference for the development of information technology.

Key words:intellectualization, information technology, command and control system,effectiveness evaluation

随着信息技术高速发展以及云计算技术、大数据技术和人工智能技术的广泛应用,智能时代的指挥控制将从平面走向立体,筹划决策将由“靠直觉决策”经“靠数据决策”向“靠智能决策”转变。在人机“共谋”的决策机制下,机器“参谋”将主要承担更多高难度、超负荷“计算”任务,“前沿廉價无人装备+中台解算识别系统+后台判读评估人员”的组合将承载更多识别、定位、筛选等功能,各指挥机构将广泛依托“综合集成研讨厅”的资源池、智慧库、战法货架,在分布式环境下通视战局,动态调整人力、智力、算力投向投量,指挥控制效能将得到很大提升,加大信息技术的发展和运用力度将成为国防及军队建设的重要组成部分。

1  智能化指挥控制系统的组成

1.1  智能计算机

智能计算机是智能化指挥控制系统的核心。当前,全球军事指挥计算机的智能化程度普遍较低,在信息处理上仍依赖于人工操作,对于军事指挥和决策辅助作用有限。随着科技朝着智能化的方向深度发展,目前,电子计算机已更新至第五代,具有推论、联想、智能会话等功能,并具备逻辑思维能力,智能化程度更高。未来,第五代电子计算机将广泛应用于军队指挥控制系统,指挥控制系统将实现“网络+”向“智能+”的跨越式发展。

1.2  智能军事专家系统

智能军事专家系统是智能化指挥控制系统的关键,它将实现从理论研究走向实践运用、从一般策略探讨转向运用专门知识的重大突破。智能军事专家系统通过模拟军事专家的作战思维,对指挥专家的作战习惯和经验进行分析,制定成作战策略。例如,在作战演习训练以及科研教学中,只要输入相关问题,智能军事专家系统就能对原始情况以及数据进行推理演绎,输出几套最优候选方案,指挥员根据现场态势并结合自身作战经验来确定最终作战方案。智能军事专家系统集专家之所长,能够复制专家的思维和经验,在未来作战指挥中将提供有效的决策方案。因此,智能军事专家系统的升级优化将对赢得作战胜利起到至关重要的作用。

1.3  智能指挥网

智能指挥网是智能化指挥控制系统的重要组成部分。智能指挥网被形象称为“信息高速公路”,覆盖了整个战场。智能指挥网由多个终端设备组成,如卫星、智能计算机、战场数据库等。在作战期间,智能指挥网将各类图表、文字、语音信息等进行传输,如同人体的“神经系统”般联通各个终端服务器,将机关与指挥员紧密联系在一起,有效提升战斗力。智能计算机通过智能指挥网下达指令,对各种数据进行分析后传输给指定终端。智能指挥网不仅承担着传输的责任,还能主动获取存储信息。在作战中,智能指挥网能够有效控制武器系统,对敌人的侦察和干扰入侵进行反侦察防御,保护系统的安全运行。

2  智能化指挥控制系统的关键技术

2.1  信息感知技术

现代战争,战场信息瞬息万变,信息时效性大大缩短,信息感知技术作为信息化战场各作战单元、要素与指挥控制系统的纽带,通过对战场情况、目标数据和指挥信息进行加工、处理交换和利用,实现了战场空间的信息资源共享,是智能化指挥控制系统的关键技术。随着嵌入式系统和普适计算的不断发展,大部分移动智能终端设备都搭载了多种传感器,所有移动终端可成为感知节点,海量移动智能终端构筑起感知平台的复杂触角,可实时、全面、透彻分析判断战场信息。因此,加强信息感知技术在战场中的应用具有非常深远的意义。

2.2  信息融合技术

信息融合技术的基本原理类似于人脑的综合处理系统,能够利用多个传感器的合理支配和使用,将不同时间、不同地点、不同模式、不同表现以及不同来源的信息进行融合,从而获得被探测对象的准确信息。在智能化指挥控制系统上,信息融合技术利用多种传感器采集信息,通过多源图像复合、自动目标识别、图像分析处理,探明目标身份,判断目标影响力。信息融合技术可以提高智能化指挥控制系统的时空精度、利用率、识别能力和可靠性,为指挥员决策提供有用的信息。在智能化指挥控制系统上使用信息融合技术,可对地貌、水文、气象等进行广泛监测,以预测环境条件。信息融合技术还被用于整合来自各种探测器和情报机构的不同信息,并对这些信息进行分析、筛选和识别,使内部成员之间共享作战画面,对部队和武器装备进行协调指挥。

2.3  情报整合技术

现代战争中,获取情报的范围和数量较大,远超以往数据。数据信息的数量与质量相比,质量越高越有利于指挥员做出有利于战事的决策。大量的数据经过计算机信息综合处理技术进行整合,对大量的信息进行比对分析,充分发挥信息情报价值。情报整合是指对信息空间的信息进行加工处理,筛选出有效信息[1] ,一般情况下分为四个步骤:(1)分类汇总。将接收的信息进行破译,盟友的信息存放在相应数据库;(2)初步确认。将情报信息的获取时间、地点和可信度进行区分;(3)分析判断。详细分析情报内容,进一步判断情报可信度、重要性、紧急程度以及利用价值;(4)综合评估。将掌握的信息进行归纳汇总,分析判断事件的性质,对敌方即将采取的行动进行评估,并得出结论。

3  智能化指挥控制系统的支撑技术

3.1  面向服务架构

面向服务架构是建立在特殊标准下的一种组织方法和设计流程,和传统的技术层、业务层不同,两者之间新增了服务层,服务层的主要作用就是连接技术层和业务层,从而实现和完成软件整体的运行结构。技术层和业务层可以高效地进行数据交流,解决了软件应用层被技术限制的问题。该技术的优势就在于服务的效率更高,且运行程序能够以更为多样化的方式完成服务,技术开发并不会受到服务的影响,研发人员有更多的时间和精力进行针对性研究。

面向服务技术进步飞快,很多国外学者对此都有针对性的研究,欧美国家将适应立体战争作为最新的战争标准,不仅涉及互操作性、资源共享技术等,也利用面向服务技术进行了探究。

面向服务架构将联合作战智能化系统作为核心,且可以让武器系统的自动化水平和操作水平上升一个台阶,实现服务的动态部署,在能够迁移的情况下武器系统具有更大范围的服务能力,决策的质量和效率也更高,缩短了响应时间。再加上 SOA 能够在很短的时间做出正确决策,在满足上层需求的情况下自主学习能力更强。因为扩展和新的服务,与其他服务产生多项组合,敏捷性更高,对智能化指挥控制系统的可持续发展意义重大。从图1 中可以看到,整个智能化指挥控制系统面向服务的基本结构。服务层对于整个结构来说是核心,按照智能化指挥控制系统处于的阶段重新组合,然后对需要补充或者需要扩大的过程更新,业务逻辑层的主要作用就是驱动服务正常运行,满足必要时的作战任务,这些服务层的多项组合是满足功能性要求的根本依据。

3.2  决策专家系统架构

目前,人工智能技术已经应用于决策专家系统中,并且衍生出了新的作战模式,自动化水平得到很大提升。通过决策专家系统可以让决策原则和模拟相互融合,为实际作战提供更加有效的方案,并且这种模式下的技术是传统方程无法计算出来的。智能化指挥控制系统将决策专家系统作为核心,自主学习水平更高。决策专家系统的使用为作战决策提供更充足的知识库[2]。决策专家系统建立在专业化作战部队和作战人员的实际作战经验基础上,其关键部分是知识库和推理,简而言之,知识库和推理共同组成了决策专家系统(图2)。

3.3  海量数据的实时处理

网格计算的特点是范围广、结构复杂以及具有动态响应功能,任何系统若要达到网格协议的标准,必须满足界面和策略封闭、共用的要求。网格计算范围广的特点非常贴合高级战术部门,现在全世界的军事强国都将作战核心放在了电磁空间上,谁能掌握电磁空间的控制权谁就能控制整个战场,因此对网格计算安全的研究一定要引起重视。

云计算作为一种分布式计算的处理方式,需要和网格计算共同运行,与网格计算一样最重要的就是数据中心。云计算的特点就是把所有的软件和服务全部纳入云单位中,且全部需要满足结构标准和协议要求。在云计算的不断发展和升级过程中,未来将会变成高速虚拟网络,其中数据也会不断地移送到武器库、中间层和应用层中,便于之后共享资源。云计算离不开用户和任务,即用户和任务决定了云计算的效率,智能化作战在以后会更多地使用到智能化指挥控制系统里,在云计算发展的同时“云安全”也成为社会关注的重要内容。

4  智能化指挥控制系统发展趋势

4.1  体系结构一体化

一体化指挥控制系统须以智能化指挥控制系统为核心,从侦察情报、决策、对抗和通信等多方面入手,统一融入网络,为战场提供快捷有效信息。数字化战场包含横向技术一体化,是与传统纵向发展武器和技术性对应的一种做法[3]。横向技术更侧重将当前拥有的技术和设备进行改进,联通各个设备协同作战,因此能够实现实时发现、实时指挥、实时打击以及实时保障。

4.2  组织结构网络化

网络中心作战是一种新概念,通过网络将各个战场信息进行汇总,突出信息优势,感知战场动态变化,将分散装备、部队进行整合,统一协调行动,确保作战效能最大化。实验证明,拥有一体化、扁平化的网络有利于优化组织结构,压缩信息流程,增强信息传输能力和各个层级决策者的控制力,提升作戰指挥和保障效能,将是未来军事变革中的重要目标。

4.3  效能评估精细化

效能评估是对指挥控制达成度的检验,也是优化完善作战体系的依据。智能效能评估借助行为逻辑建模、智能影像合成、自然语言编译等技术,可“重现”历史场景、“复活”核心人物、“复盘”关键决策,有针对性地预设对手[4]。智能条件下,指挥机构依托兵棋系统反复进行战前推演、设计智能蓝军配合演练、基于数据标识与影响合成组织战后复盘,在“暴力穷举”中逼近“标准答案”,战争较量提前在作战实验室打响。

5  结束语

当今世界,以创新为本质特征的新军事革命风起云涌,正全方位、深层次地覆盖战争和军事建设的全部领域,加快信息技术的研究与发展,加快智能化指挥控制系统的融合与生成,是未来战争打赢制胜的关键因素,也是国防和军队建设的重中之重。因此,应努力提升信息技术研究和发展水平,加强顶层设计,深化智能效果,使之真正成为未来战场电子对抗的核心。

参考文献:

[1] 樊轶,安星硕,朱春勇,等.浅谈指挥控制系统的发展[ C]∥第八届中国指挥控制大会论文集,2020:340?344.

[2] 金欣,刘松毅.基于仿真博弈系统的指挥控制智能化发展设想[J].火力与指挥控制,2019,44(7):7?10.

[3] 赵伟,庞思伟.智能化指挥控制系统问题[ J].四川兵工学报,2010,31(2):56?59.

[4] 李惠君.秦皇岛油港调度指挥控制及信息系统建设构想[J].计算机工程,2002(10):287?289.

作者简介:

常鹏飞(1988—) ,助理工程师,研究方向:军队指挥控制系统维护。

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