王飛躍 劉玉超 秦繼榮 戴浩

1.中國科學院自動化研究所復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室北京100190 2.中國指揮與控制學會北京100089 3.一體化指揮調(diào)度技術國家工程實驗室北京100192 4.北方自動控制技術研究所山西太原030006 5.中國電子設備系統(tǒng)工程公司北京100141

從歷史演進來看,無論是形式還是內(nèi)容,通訊技術的每一次革命都將為指揮與控制帶來一場重大的變革.從古代軍事中的烽火臺、戰(zhàn)鼓、旌旗、軍號,到近代電話、無線電、計算機之后的C2、C3、C4 到今天網(wǎng)絡時代的C4ISRK(Command,Control,Communication,Computer,Intelligence,Surveillance,Reconnaissance,Killing),以及正在興起的以虛實互動為核心的平行指揮與控制,無不說明通訊技術發(fā)展對指揮與控制的關鍵性支撐和引導.原因很簡單,指揮與控制的核心就是根據(jù)具體目標,通過交互完成過程和資源的組織、協(xié)調(diào)和執(zhí)行,通訊技術自然至關重要.

在此背景下,5G 可能對指揮與控制帶來的影響自然受到各國軍事機構關注.特別是美國發(fā)布《5G生態(tài)系統(tǒng)：對國防部的風險與機遇》和《第五代移動通信技術對國家安全的影響》等報告之后,5G 與C2的關系,更加成為國防軍事關注的焦點.人們不僅要問: 5G 是否變革C2 的手段? 5G 是否變革C2 的內(nèi)容?C2 的定位與邊界是否將有重大變革[1]?

例如,表征和理解指揮與控制的傳統(tǒng)“OODA環(huán)”（即“觀察(Observe)–判斷(Orient)–決策(Decide)–行動(Act)” 是否仍然適用? 有必要邁向“PREA 環(huán)”（即“籌劃(Planning)–準備(Readiness)–執(zhí)行(Execution)–評估(Assessment)”）[2]? 與5G 配合,是否需要推出如“蜂群”等形式的嶄新軍事作戰(zhàn)理念和體系?

人工智能技術的深化與普及更是加劇了通訊技術對C2 的影響程度和速度,呈現(xiàn)出強烈的軍事C2 的企業(yè)管理常規(guī)化和企業(yè)管理的軍事C2 應急化的合流趨勢,走向指揮、控制與管理（Command,Control and Management,C2M）的新范式.

總之,伴隨著信息化向智能化發(fā)展,5G 時代將迎來萬物互聯(lián)、虛實結合、人機共融的局面,C2M 將真正實現(xiàn)感知快、研判快、決策快、行動快，軍事上“發(fā)現(xiàn)即摧毀”和商業(yè)中“問題即機會”將成為可能.因此,指揮與控制系統(tǒng)和企業(yè)管理平臺都將迎來新的質(zhì)的飛躍.

1 5G 賦能C2 內(nèi)容的變革

5G 作為新一代移動通信技術,契合了工業(yè)制造、社會管理和軍事需求對無線網(wǎng)絡的諸多應用要求,能滿足無人駕駛到智能城市、虛擬現(xiàn)實到作戰(zhàn)網(wǎng)絡等領域的所有需求.美國國會近日公布的一份名為《第五代移動通信技術對國家安全的影響》的報告,盡管一些媒體大力渲染5G 的軍事用途,但5G 對C2 的影響的確是前所未有的.

何為C2? 適于軍民通用的定義為: C2 是有關組織與技術方面的屬性和流程的集合,企業(yè)籍此安排和使用人力、物力以及信息資源來解決問題、完成任務[3].作為軍事應用,C2 是聯(lián)合作戰(zhàn)能力域的重要組成部分,與網(wǎng)絡中心緊密相關聯(lián).梳理近70多年來C2 技術發(fā)展的歷程,從C2–C3–C3I–C4I–C4ISR–C4ISRK 的演進歷史可見,C2 對C4ISRK 是極為重要的.C3 認為通信對C2 是至關重要且不可分割的;C4 承認計算與信息技術在現(xiàn)代作戰(zhàn)中的中心地位; C4ISRK 將C2 與其他要素輸入視為一個有機的整體.5G 通信技術已經(jīng)跟上了想象的作戰(zhàn)概念和C2 應用場景,具備了從網(wǎng)絡互聯(lián)到戰(zhàn)場的戰(zhàn)術邊緣增強C2 的決策和戰(zhàn)略預判能力.5G 將增強陸、海、空、天、電、網(wǎng)多維、多域系統(tǒng)（有人/無人）鏈接到更廣泛網(wǎng)絡的能力,實現(xiàn)多維、多域聯(lián)合作戰(zhàn)實時共享信息,改善跨服務、地域和領域的通信水平,同時開發(fā)可視化戰(zhàn)場的通用圖像處理技術,以提高戰(zhàn)場實時動態(tài)感知能力.5G 寬帶、低延時的實時聯(lián)通能力,將使得一系列新技術和服務成為可能,從超音速和高超音速防御到彈性衛(wèi)星組網(wǎng)和多跳網(wǎng)絡、機動平臺的邊緣計算成為現(xiàn)實,C2 的韌性和魯棒性、安全性會顯著增強,5G 移動通信技術將催生第五代指揮、控制、管理一體化系統(tǒng)（5G-Intelligent C2 Management Systems,5G-IC2MS）.

2 C2 演進與管理變革

數(shù)字化轉型無疑是當前管理變革中最熱點的話題,雖然對于其理解和描述千人千面,但不論是普通人、企業(yè)家、還是產(chǎn)業(yè)推動者和管理者,都是在圍繞自己的工作場景和業(yè)務流程,運用數(shù)字化技術手段,通過大數(shù)據(jù)采集、分析,挖掘出有價值的關聯(lián)關系和優(yōu)化服務模型,進而指導下一步變革發(fā)展的行動措施,所以本質(zhì)上都是在加速和優(yōu)化自己的“OODA環(huán)”.我們在不斷利用數(shù)字化技術對物理世界感知、重構、認知過程中,逐步形成了“信息–物理–社會–系統(tǒng)”（Cyber-Physical-Social Systems,CPSS），同時邁向“PREA 環(huán)”,創(chuàng)新發(fā)展從物理要素驅動邁入交互認知驅動,虛實結合的交互指數(shù)級增長,涌現(xiàn)出多樣化的交互生產(chǎn)關系,復雜系統(tǒng)交互認知成為當前管理科學、信息科學和認知科學融合創(chuàng)新的交叉點.

指揮控制與組織管理的核心原點都是“交互”,人與人、人與物、物與物之間的交互生產(chǎn)關系,起源于交互、崛起在智能,兩者逐步走向融合.被譽為“現(xiàn)代經(jīng)營管理之父”的經(jīng)濟學家法約爾曾提出,管理活動可以分為5 種: 計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制[4].著名的領導力叢書作者沃倫·本尼斯,其本人在二戰(zhàn)期間曾任美軍軍官,并因作戰(zhàn)英勇而獲得勛章,其對領導者定義的描述與C2 敏捷性的定義有異曲同工之妙[5].

將企業(yè)管理中的復雜問題運用指揮與控制系統(tǒng)工程的方法來解決,用C2 成熟度來度量企業(yè)組織管理的數(shù)字化水平,包括其采用的數(shù)字化技術以及與其相適應的數(shù)字化機制.面向企業(yè)復雜交互的管理問題,創(chuàng)新C2 科學與技術,美國國防部指揮與控制研究計劃（Command and Control Research Program,CCRP）負責人Alberts 博士的兩部著作《強化邊緣》與《敏捷性優(yōu)勢》,以及“戰(zhàn)略下士”、“戰(zhàn)術將軍”、“人機共融”等新的術語都涉及組織管理變革問題.不論是企業(yè)管理的數(shù)字化轉型還是指揮控制的智能化演進,通訊技術的發(fā)展都將起到關鍵支撐作用.

3 基于5G 的平行指揮與控制

5G 與平行指揮與控制有著天然和必須的關聯(lián),因為在虛實平行的過程中,不但產(chǎn)生大量的人工數(shù)據(jù),同時可視化和智能化對通信帶寬和延時有了更高的需求.目前,有關機構與愛立信、中國電信、英特爾等合作,已完成基于5G 的無人車測試與運營的平行管理系統(tǒng)的原型檢證[6?7].隨著軍事C2 向管理常態(tài)化發(fā)展,企業(yè)管理向C2 應急式轉化,C2M 系統(tǒng)可能成為5G 落地的最大應用場景之一.

形成這一趨勢的原因十分簡單,就是數(shù)據(jù)驅動的管理智能化和交互實時性要求.首先,C2 和管理應是人工智能落地最重要的場景.在智能平行指揮和平行管理過程,基于物理、軟件定義或數(shù)學孿生的人工C2 和管理系統(tǒng)對可視化、虛擬現(xiàn)實和混合擴展現(xiàn)實等技術需求強烈[8],目前4G 及以下的通信技術遠遠無法滿足其對帶寬和實時的需求,而5G 為平行技術的應用提供了新的動力.其次,平行的在線嵌入式計算實驗任務產(chǎn)生了大量人工數(shù)據(jù),從而對于實時I/O 能力提出了更高的要求,在很多場景下需要5G 甚至更快更高的支持.最后,在平行驅動、平行執(zhí)行和平行學習的過程中,任務的確定和描述往往是以交往式動漫、決策劇場和科學游戲等方式進行,通過虛實互動完成虛實之間的閉環(huán)指揮和管理反饋,5G 為此提供了更強有力的保證.

因此,無論是軍事還是企業(yè)的智能組織與運營,為了確保效益,平行C2 與管理都需要5G 或更高的通信支撐,可能會成為未來5G 應用最重要的場景之一.

4 展望

“需求牽引、技術推動”是人類社會文明進步的不竭動力.5G 技術的民用（商用）的廣泛應用,必將對軍用C2 應用場景產(chǎn)生新質(zhì)變革.展望5G 對新時代智能指揮與控制技術發(fā)展,籍以重塑我們所面臨的諸多任務挑戰(zhàn).5G 聯(lián)網(wǎng)平臺、聯(lián)網(wǎng)彈藥、聯(lián)網(wǎng)飛行器、聯(lián)網(wǎng)機器人、聯(lián)網(wǎng)X,發(fā)現(xiàn)即摧毀將成為常態(tài),OODA 的閉環(huán)實時化,各類武器控制平臺系統(tǒng)（有人和無人）的無縫隙網(wǎng)絡閉環(huán)以及C2M 系統(tǒng)功能的軟件定義和C2 系統(tǒng)的敏捷性增強,不僅會影響到裝備體系的建設,還會使軍隊在編制體制、作戰(zhàn)樣式、保障方式等方面出現(xiàn)極為重大的變革.依目前情況分析預測,5G 在未來C2 領域具有4 方面顛覆性傾向.

一是基于5G 解決組織變革中的指揮鏈復雜性問題.在組織變革過程中,復雜行動、復雜實體、復雜問題的不確定性增加,使得C2M 問題難度日益增加.基于5G 的寬頻帶、低時延（毫秒級）優(yōu)勢,不僅使人-人通信更方便、快捷,更適于物聯(lián)網(wǎng)設備的控制和操作,能夠滿足多維、多域、跨域戰(zhàn)場空間的資源交互鏈接,從而有望通過C2 系統(tǒng)信息鏈的時效性來解決指揮鏈復雜性問題.

二是基于5G 構建魯棒的立體多域一體化網(wǎng)絡環(huán)境.5G 其顯著的連通性使得網(wǎng)絡賦能組織能以更加分散化、更為靈活的方式行動,且保持共享感知和共同理解.還可以構建更加分布式的多跳網(wǎng)絡通信模型,為C2 決策提供魯棒且有效的戰(zhàn)術前沿信息實時服務.不難預見,5G 技術的進一步完善,構建具有軍民兩用的、高魯棒性的“空天地海一體化網(wǎng)絡環(huán)境”將成為現(xiàn)實.

三是基于5G 解決C2 數(shù)據(jù)泛在化問題.缺少場景驅動的泛在數(shù)據(jù)收集導致C2 系統(tǒng)過載、數(shù)據(jù)質(zhì)量低、數(shù)據(jù)可信度疑慮等諸多問題.利用5G“嵌入式基站”功能,采用平臺端計算（裝載平臺級處理原始數(shù)據(jù)）、分隊邊計算（處理局部態(tài)勢）、合成單元云計算（大數(shù)據(jù)分析、改進人機接口）的“端+邊+云”系統(tǒng)架構,有望解決長期以來指揮信息系統(tǒng)與武器平臺系統(tǒng)難以綜合集成問題,可大幅度提升綜合戰(zhàn)斗力.

四是基于5G 構建新型組織形式.依靠5G+AI技術,從方法論入手,軍事指揮員與工程技術人員相結合,指揮藝術（戰(zhàn)法）與信息科技（技法）相融合,讓新一代科學家和工程師理解信息學科的軍事應用,變革C2 文化,在技術上產(chǎn)生切實可行的新型的指揮與控制方法（如分布式的、網(wǎng)絡賦能的、基于任務式的C2 方法）,為21世紀的智能軍隊建設提供軟實力和智實力(Smart Power).

本文揭示了5G 對軍事C2、企業(yè)管理的積極影響,但是同時也要看到新的挑戰(zhàn),伴隨著5G 帶來的萬物互聯(lián),網(wǎng)絡空間安全形勢將更加嚴峻.網(wǎng)絡智能節(jié)點越來越多,交互越來越頻繁,人類生活和業(yè)務將更多依靠數(shù)字化服務來運營,任何一個網(wǎng)絡節(jié)點攻擊事件都有可能蔓延和影響到更廣的網(wǎng)絡范圍.因此,網(wǎng)絡空間安全問題同樣也是C2M 亟待研究的一個重要方向.