張杰,胡昆鵬,劉明
1.中國(guó)人民解放軍73071部隊(duì)
2.陸軍炮兵防空兵學(xué)院
3.中國(guó)人民解放軍77611部隊(duì)
美國(guó)陸軍認(rèn)為,戰(zhàn)場(chǎng)上誰(shuí)能利用人工智能技術(shù)縮短目標(biāo)打擊決策時(shí)間,誰(shuí)就能贏得下一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。為此,美軍高層發(fā)起了“項(xiàng)目融合”技術(shù)試驗(yàn),2020年美陸軍已完成為期六周的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,驗(yàn)證了34項(xiàng)新技術(shù)。
自2017年以來(lái),美軍加快舊武器的現(xiàn)代化改造,研制下一代直升機(jī)和射程為500km的火炮系統(tǒng)。過(guò)去一年多時(shí)間里,美軍高層發(fā)起了一項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)“項(xiàng)目融合”(Project Convergence),以驗(yàn)證下一代“未來(lái)垂直起降”(Future Vertical Lift)、“遠(yuǎn)程精確火力打擊”(Long-Range Precision Fires)等一系列現(xiàn)代化裝備技術(shù)?!绊?xiàng)目融合”的主要目標(biāo)是,通過(guò)“多域作戰(zhàn)”(MDO)提升和整合陸軍在聯(lián)合部隊(duì)的地位和作用。
“聯(lián)合全域指揮與控制”(JADC2)概念由美國(guó)國(guó)防部提出,是指所有美國(guó)軍方部隊(duì)如空軍、陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、海軍和太空軍的傳感器系統(tǒng)集成于一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò),美國(guó)陸軍“多域作戰(zhàn)”將在“聯(lián)合全域指揮與控制”系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。據(jù)參謀長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議副主席約翰·海頓(John Hyten)將軍的說(shuō)法,“聯(lián)合全域指揮與控制”是國(guó)防部最重要的任務(wù)之一。
尤馬(Yuma)試驗(yàn)場(chǎng)位于美國(guó)亞利桑那州,是美軍“項(xiàng)目融合”國(guó)內(nèi)試驗(yàn)基地。針對(duì)關(guān)鍵現(xiàn)代化技術(shù)和武器系統(tǒng),2020年美陸軍在該試驗(yàn)場(chǎng)開(kāi)展了為期六周的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
圖1 “聯(lián)合全域指揮與控制”概念圖。
美國(guó)陸軍部長(zhǎng)瑞安·麥卡錫(Ryan McCarthy)在空軍一架波音C-40飛機(jī)上觀看試驗(yàn)演示時(shí)向記者表示,陸軍的目標(biāo)是利用新措施,將傳感器、衛(wèi)星和打擊平臺(tái)集于一體,以加快未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)打擊的決策速度。
美國(guó)軍方特地邀請(qǐng)了包括《航空周刊》在內(nèi)的眾多期刊記者,共同觀看尤馬試驗(yàn)場(chǎng)的“融合項(xiàng)目”現(xiàn)場(chǎng)演示。
這場(chǎng)雄心勃勃的試驗(yàn)涉及一次陸地進(jìn)攻中不同階段的作戰(zhàn)場(chǎng)景,并完成34項(xiàng)新技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)演示。超過(guò)500人參加了首次“項(xiàng)目融合”試驗(yàn),2021年聯(lián)合部隊(duì)參加試驗(yàn),2022年盟軍也將參與其中。
第一階段是“滲透”試驗(yàn),利用近地軌道衛(wèi)星探測(cè)敵方地面防空導(dǎo)彈發(fā)射裝置。目標(biāo)信息從太空被傳輸?shù)饺A盛頓州路易斯-麥科德(Lewis-McChord)聯(lián)合基地的一個(gè)地面處理站即“戰(zhàn)術(shù)情報(bào)定位訪問(wèn)”(TITAN) 節(jié)點(diǎn);在地面處理站,“戰(zhàn)術(shù)情報(bào)定位訪問(wèn)”操作員向尤馬試驗(yàn)場(chǎng)發(fā)送目標(biāo)數(shù)據(jù)信息,火力打擊指令在尤馬試驗(yàn)場(chǎng)被處理完畢后;再發(fā)送給增程型加農(nóng)炮火炮(ERCA)系統(tǒng),該系統(tǒng)將取代“騎士”(Paladin)系統(tǒng)。
緊接著,一架偵察直升機(jī)即“未來(lái)攻擊偵察機(jī)”(FARA)的替代機(jī),利用“死角”(Dead Center)人工智能目標(biāo)探測(cè)技術(shù),對(duì)防空指揮控制(C2)節(jié)點(diǎn)中的一輛輪式兩棲裝甲運(yùn)兵車進(jìn)行定位;隨后這架偵察直升機(jī)發(fā)射“空射效應(yīng)”(ALE)無(wú)人機(jī),在空中建立一個(gè)超過(guò)50km的無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò);與此同時(shí)一架MQ-1C“灰鷹”(MQ-1C Gray Eagle)無(wú)人機(jī)在90m高度自主俯沖,發(fā)射一枚“海爾法”(Hellfire)導(dǎo)彈擊中了目標(biāo),此時(shí)的90m遠(yuǎn)低于MQ-1C“灰鷹”正常作戰(zhàn)飛行高度3000m。
第二階段是“瓦解”試驗(yàn),旨在消滅敵軍剩余防空力量。一架“未來(lái)攻擊偵察機(jī)”的替代機(jī)配置了“空射效應(yīng)”無(wú)人機(jī)機(jī)隊(duì),對(duì)其他目標(biāo)進(jìn)行偵察,并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)據(jù);“火焰風(fēng)暴”(Firestorm)人工智能概念系統(tǒng)對(duì)回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,繪制戰(zhàn)場(chǎng)地圖,并提出武器打擊目標(biāo)的最優(yōu)方案;最后增程型加農(nóng)炮火炮系統(tǒng)發(fā)射一發(fā)炮彈,擊中約56km外的一個(gè)多管火箭炮系統(tǒng)。眾所周知,“火焰風(fēng)暴”系統(tǒng)在“多域作戰(zhàn)”中可同步發(fā)送火力優(yōu)化響應(yīng)信息;
圖2 在“2020 項(xiàng)目融合”試驗(yàn)中,一架無(wú)人機(jī)系統(tǒng)攜帶多種任務(wù)載荷對(duì)敵目標(biāo)實(shí)施攻擊。
圖3 一架西科斯基UH-60L“黑鷹”(UH-60L Black Hawk)配備一套“空射效應(yīng)”系統(tǒng)參與“2020 項(xiàng)目融合”現(xiàn)場(chǎng)演示。
在沒(méi)有全球定位系統(tǒng)或激光定位下,基于視覺(jué)導(dǎo)航信息的MQ-1C“灰鷹”將目標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸給另一架MQ-1C“灰鷹”無(wú)人機(jī)系統(tǒng),但當(dāng)后者試圖發(fā)射GBU-69彈藥打擊目標(biāo)時(shí),美陸軍遇到了問(wèn)題,由于通信鏈路中斷,無(wú)人機(jī)未擊中目標(biāo)。
第三階段為“開(kāi)拓”試驗(yàn),對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)執(zhí)行巡邏任務(wù)的有人駕駛車輛和無(wú)人車進(jìn)行定位。美陸軍使用“輔助目標(biāo)識(shí)別軟件”(AiDTR)尋找裝甲運(yùn)輸車等目標(biāo);“火焰風(fēng)暴”向“下一代戰(zhàn)車”(NGCV)發(fā)送打擊目標(biāo)指令;“塔羅特”(Tarot)小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(UAS)集成了“輔助目標(biāo)識(shí)別軟件”,被發(fā)射到空中對(duì)步兵戰(zhàn)車進(jìn)行偵察;“火焰風(fēng)暴”人工智能概念系統(tǒng)指揮士兵使用迫擊炮壓制敵方,直到士兵能直接擊中目標(biāo);同時(shí),戰(zhàn)車中的士兵指揮無(wú)人車發(fā)射小型無(wú)人直升機(jī)實(shí)施偵察;隨著敵人不斷出現(xiàn),“火焰風(fēng)暴”向士兵發(fā)送武器類型選用建議,供士兵打擊時(shí)參考。
圖4 小型無(wú)人機(jī)參與“2020 項(xiàng)目融合”試驗(yàn)演示。
圖5 卡耐基梅隆大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)測(cè)試自主無(wú)人機(jī)。
如同所有試驗(yàn)一樣,并非每個(gè)試驗(yàn)科目都能順利完成。試驗(yàn)中,視頻流顯示一枚武器在發(fā)射后并未擊中目標(biāo),因?yàn)椤拜o助目標(biāo)識(shí)別軟件”使用時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題?!跋乱淮鷳?zhàn)車”跨職能團(tuán)隊(duì)主管和“項(xiàng)目融合”主管羅絲·科夫曼(Ross Coffman)準(zhǔn)將表示,軍方需要做更多的工作,利用更多的設(shè)備,繼續(xù)訓(xùn)練和鞏固“輔助目標(biāo)識(shí)別軟件”性能,使其在復(fù)雜地形和穩(wěn)定環(huán)境都能運(yùn)行。
本次試驗(yàn)空對(duì)空和空對(duì)地協(xié)同任務(wù)非常出色,地形測(cè)繪效果相當(dāng)好,開(kāi)闊了軍方視野。
雖然美國(guó)陸軍早已制定“項(xiàng)目融合”后期試驗(yàn)方案,但任然希望2021年初得到試驗(yàn)結(jié)果并提出下階段試驗(yàn)方案。
美國(guó)陸軍與卡耐基梅隆大學(xué)(CMU)的工作人員攜手合作,研究如何讓所有新裝備如“未來(lái)攻擊偵察機(jī)”的替代機(jī)、“空射效應(yīng)”無(wú)人機(jī)、自主無(wú)人機(jī)、無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)和火力平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn)??突仿〈髮W(xué)在2020年春天簽下一份為期五年的合同,為加快先進(jìn)算法、自主性和人工智能(A4I)技術(shù)創(chuàng)新架構(gòu)的開(kāi)發(fā)提供支持??突仿〈髮W(xué)研究團(tuán)隊(duì)將利用空天資源、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù),將決策時(shí)間從20min縮短至20s成為可能。
陸軍采用了“邊緣編碼”技術(shù),這意味軟件工程師能在105F的沙漠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)重寫(xiě)和更新算法。陸軍部長(zhǎng)麥卡錫在演示中評(píng)估的一項(xiàng)內(nèi)容是,陸軍已確定未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)所需軟件工程師的數(shù)量,將培養(yǎng)數(shù)百名軟件工程師,讓他們?cè)谀繕?biāo)打擊決策第一線承擔(dān)任務(wù)。麥卡錫要求陸軍從目標(biāo)定位到將其信息發(fā)送至處理器的速度,應(yīng)該像下達(dá)火力發(fā)射和救援任務(wù)一樣快。
美國(guó)陸軍軍事部門已規(guī)定,“項(xiàng)目融合”試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)是軍事戰(zhàn)場(chǎng)預(yù)算,無(wú)論哪位領(lǐng)導(dǎo)人在白宮任職,國(guó)防預(yù)算都將保持不變。參謀長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議全力支持“聯(lián)合全域指揮與控制”發(fā)展,與其有關(guān)的任何拓展性工作,軍方將給予經(jīng)費(fèi)資助。
針對(duì)“聯(lián)合全域指揮與控制”,美國(guó)空軍將發(fā)展一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即“先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)”(ABMS),類似于陸軍“未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)”,據(jù)悉該系統(tǒng)目前已停止使用??哲娮畛跸M跋冗M(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)”取代諾斯羅普-格魯門(Northrop Grumman)公司E-8C“聯(lián)合監(jiān)視目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)”,現(xiàn)如今已演變成“聯(lián)合全域指揮與控制”系統(tǒng)中的一個(gè)解決方案。
美國(guó)空軍采購(gòu)主管威爾·羅珀(Will Roper)在2020年10月表示,“先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)”與“未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)”有相似之處,也有區(qū)別,美國(guó)空軍正在嘗試在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代開(kāi)發(fā)“先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)”,該系統(tǒng)是一種能連接所有設(shè)備的程序,美國(guó)軍方正在以一種從未嘗試過(guò)的方式開(kāi)展工作,所以它可能取得成功。
美國(guó)陸軍參謀長(zhǎng)詹姆斯·麥康維爾(James McConville)稱,美國(guó)空軍和陸軍領(lǐng)導(dǎo)層在2020年9月24日召開(kāi)會(huì)議,討論的議題之一是雙方如何推動(dòng)“多域作戰(zhàn)”和“聯(lián)合全域指揮與控制”的發(fā)展,包括如何減少?gòu)膫鞲衅鞯交鹆ι鋼粑淦鞯臅r(shí)間。
雙方會(huì)談的重要成果是,空軍與陸軍簽署了一項(xiàng)為期兩年的合作協(xié)議,雙方約定開(kāi)發(fā)“聯(lián)合全域指揮與控制”的聯(lián)合作戰(zhàn)能力,并為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)共享制定互通用標(biāo)準(zhǔn)。可以說(shuō)這項(xiàng)新合作將促進(jìn)陸軍“項(xiàng)目融合”與空軍“先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)”的有機(jī)結(jié)合?!?/p>