江 宇

（杭州誠道科技股份有限公司，浙江 杭州 310052）

近幾年來，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用愈來愈普遍，大數(shù)據(jù)的算法也愈來愈精進(jìn)，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷突破，大數(shù)據(jù)人工智能已經(jīng)成長到可以幫助人們進(jìn)行軍事預(yù)測與分析的程度。目前，傳統(tǒng)的預(yù)警探測已經(jīng)越來越難以滿足日益復(fù)雜的軍事作戰(zhàn)環(huán)境，因此，將大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)引進(jìn)到預(yù)警探測領(lǐng)域，充分利用其數(shù)據(jù)采樣率大，數(shù)據(jù)分析能力強(qiáng)的特點(diǎn)，對預(yù)警探測技術(shù)進(jìn)行完善與變革，具有重要的軍事意義。

1 分析大數(shù)據(jù)人工智能問題的特點(diǎn)

1.1 數(shù)據(jù)分析量更多

大數(shù)據(jù)是一種新型的技術(shù)，它是指將某一領(lǐng)域的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、歸納、分類、整合并提取與分析的過程，在這個過程中，研究者可以獲得所研究領(lǐng)域的近乎全部的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，對于研究領(lǐng)域的特性以及規(guī)律做出總結(jié)，大數(shù)據(jù)人工智能的該種特點(diǎn)使得在進(jìn)行預(yù)警探測時，工作人員可以更好地整合、篩選與處理復(fù)雜的目標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而提升預(yù)警探測領(lǐng)域的目標(biāo)分析能力。

1.2 數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)去偽存真

大數(shù)據(jù)的內(nèi)容即全部數(shù)據(jù)，那么其中就不可避免地會出現(xiàn)一些虛假、關(guān)聯(lián)性小的信息，盡管它們客觀存在，卻仍然不會對大數(shù)據(jù)處理的綜合結(jié)果造成太大的影響，這就是大數(shù)據(jù)人工智能的第二個特性，即去偽存真。由于數(shù)據(jù)的全面性，因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，人工智能會主動篩選特殊信息，并將其側(cè)重方向與總體進(jìn)行對比，倘若差異較大，則可以無視該信息的可靠性，從而達(dá)到篩選與剔除的目。所以，在整個數(shù)據(jù)分析的過程中，通過數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，大數(shù)據(jù)人工智能依然可以快速精準(zhǔn)地識別出所需要的信息，進(jìn)而對其進(jìn)行分析與處理工作。

1.3 數(shù)據(jù)挖掘更困難

由于數(shù)據(jù)處理的全面性，大數(shù)據(jù)的相關(guān)信息的獲取工作往往會搜尋所有弱相關(guān)數(shù)據(jù)，而不是搜尋具有強(qiáng)烈因果關(guān)系的數(shù)據(jù)。這也就進(jìn)而造成了數(shù)據(jù)挖掘更困難的特點(diǎn)，由于“相關(guān)”是一個模糊的概念，因此但凡與研究對象有一定關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)，無論強(qiáng)弱，都需要進(jìn)行整合與獲取。這也就進(jìn)一步加大了人工成本與搜尋的資金和時間投入，從而使得整個信息獲取的流程變得更加繁瑣與復(fù)雜。

2 當(dāng)前我國預(yù)警探測領(lǐng)域的新型威脅

2.1 空中威脅

隨著我國軍事力量的不斷發(fā)展，美國軍事相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)方也蠢蠢欲動，近幾年來，以恐怖主義為由，大力發(fā)展軍事領(lǐng)域，不斷提高軍事研發(fā)的資金投入，目前已在“無人僚機(jī)”方面取得多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展，是強(qiáng)有力的空中威脅。同時，其他各方也不甘示弱，紛紛發(fā)展空中作戰(zhàn)力量，俄國近幾年來不斷發(fā)展戰(zhàn)略轟炸機(jī)，基礎(chǔ)空軍力量穩(wěn)步提升；歐洲各方也紛紛推出新發(fā)展策略，計(jì)劃編制“空中航母編隊(duì)”，以更好地應(yīng)對未來的空中威脅。

2.1.1 無人僚機(jī)

早些年來，美國就在鉆研無人僚機(jī)未來空軍作戰(zhàn)計(jì)劃，在近幾年來取得了頗多成果，無人戰(zhàn)機(jī)方面，美國的實(shí)力已經(jīng)不容小覷。目前，美國最新引進(jìn)了一架新的X系列先進(jìn)試驗(yàn)飛機(jī)，用于其頂級研發(fā)計(jì)劃之一的“無人僚機(jī)”項(xiàng)目。這表明“無人僚機(jī)”有了配套“母機(jī)”平臺，美國空軍接下來將具體實(shí)施有人、無人戰(zhàn)機(jī)結(jié)合作戰(zhàn)研究，詳見圖1。

圖1 Sky borg 無人戰(zhàn)機(jī)概念圖

2.1.2 戰(zhàn)略轟炸機(jī)

俄國在前蘇聯(lián)轟炸機(jī)的研究基礎(chǔ)上，對新型戰(zhàn)略轟炸機(jī)的開發(fā)技術(shù)已經(jīng)越來越成熟。近日，一架名為“160M2”的新型戰(zhàn)略轟炸機(jī)橫空出世，這架轟炸機(jī)相較以往，無論是在燃油量還是攜彈量以及通信信號方面都有了較大的提升與改進(jìn)，其綜合實(shí)力已經(jīng)可以媲美美國的最新轟炸機(jī)，“160M2”的誕生使得俄國在空中軍事作戰(zhàn)領(lǐng)域的地位愈發(fā)重要。

2.1.3 空中航母編隊(duì)

目前，法國德國西班牙三國就未來六代機(jī)計(jì)劃達(dá)成一致，合力共同打造以一架具有超強(qiáng)性能的歐洲六代機(jī)為主的空中航母編隊(duì)，未來空中航母編隊(duì)將是一個龐大的系統(tǒng)性計(jì)劃，這是對未來空中作戰(zhàn)概念的一次重大的補(bǔ)充。據(jù)報(bào)道稱，歐洲六代機(jī)將發(fā)揮遠(yuǎn)程母機(jī)的作用，同時，還將配備有一只攻防一體的小型無人機(jī)機(jī)隊(duì)，所有的戰(zhàn)斗單元都將由人工智能驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)“戰(zhàn)斗云”的戰(zhàn)斗管理模式。

2.2 空間威脅

近幾年來，由于多國頻繁地進(jìn)行太空探測實(shí)驗(yàn)，無人機(jī)墜落事故層出不窮，大量的無人機(jī)殘骸散落在國際空間站表面，導(dǎo)致了國際空間站的環(huán)境愈發(fā)惡劣，由于當(dāng)前國際的宇宙探測技術(shù)有限，只能任由太空垃圾隨意飄蕩，這也會增加探測環(huán)境的險(xiǎn)惡程度，加劇空間威脅。2018年，我國的X-37B探測器在進(jìn)行探測任務(wù)時，就不幸遭遇到殘骸碎片的撞擊，其功能以及構(gòu)造都受到了一定的影響，所幸的是撞擊位置并不致命，因此其功能并未受到較大損害。隨著太空垃圾的不斷積累，預(yù)警探測領(lǐng)域的空間威脅必然會愈演愈烈。

2.3 地海威脅

美國印太司令部司令菲利普·戴維森近日在美國國會參議院軍事委員會聽證會上稱，美軍需要在西太平洋地區(qū)增加部署遠(yuǎn)程武器，包括陸基攻擊性武器。與此同時，美軍在第一島鏈已經(jīng)部署了很強(qiáng)的?？哲娏α?，這些海空軍所配備的遠(yuǎn)程打擊武器，是可以覆蓋到歐亞大陸靠近太平洋地區(qū)的。另外，法國近幾年來，在電磁炮的研究領(lǐng)域也取得了重大的突破，其陸地打擊能力較之以往有了較大的提升。這些海外部署的相關(guān)改動加劇了預(yù)警探測領(lǐng)域的地海威脅。

2.4 彈道導(dǎo)彈

近幾年來，俄羅斯在不斷地試驗(yàn)下，對于彈道導(dǎo)彈的研究取得了重大突破。其最新研制的X-47超音速空射彈道導(dǎo)彈，最高射速為10-12馬赫，最高時速14688公里/小時，在三十二分鐘內(nèi)即可飛行超過3200公里，也就意味著32分鐘即可抵達(dá)美國華盛頓附近，同時加上其超高速與機(jī)動性，X-47被西方各國譽(yù)為不可擊落的閃電導(dǎo)彈；與此同時，印度在近幾年來對于彈道導(dǎo)彈也有著深入的研究，其國防部研制的“大地-Ⅱ”型彈道導(dǎo)彈能夠攜帶500——1000公斤重的彈頭，殺傷力巨大。另外，印度還在不斷地進(jìn)行試飛試驗(yàn)，近日，印度成功的發(fā)射了“布拉莫斯”彈道導(dǎo)彈，試射圓滿成功，同時Shaurya超高速反潛導(dǎo)彈以及Rudram-1國產(chǎn)反輻射導(dǎo)彈的試射環(huán)節(jié)也順利完成。

2.5 電磁對抗

2020年1月，美國海軍與洛克希德·馬丁公司簽訂了一份金額為4300萬美元的合同，用于升級E-2D艦載預(yù)警機(jī)的AN/ALQ-217電子支援設(shè)備（ESM），同時用于改進(jìn)戰(zhàn)斗識別聯(lián)網(wǎng)電子戰(zhàn)，從而與其他航母艦載機(jī)聯(lián)隊(duì)飛機(jī)形成合力，共同實(shí)現(xiàn)多站地理空間定位與探測先進(jìn)的威脅雷達(dá)掃描系統(tǒng)。E-2D艦載預(yù)警機(jī)是美國海軍航空兵現(xiàn)役目前為止最先進(jìn)的艦載固定翼預(yù)警機(jī)，而AN/ALQ-217電子戰(zhàn)支援系統(tǒng)作為無源傳感器系統(tǒng)，則能夠自動掃描周邊環(huán)境，通過探測、攔截和定位射頻信號為E-2D提供廣泛的區(qū)域認(rèn)知，并可以識別武器種類，能夠在低、中、高三個頻段實(shí)現(xiàn)全方位無死角的完整采集。

3 大數(shù)據(jù)背景下，預(yù)警探測領(lǐng)域信息化處理的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的自適應(yīng)目標(biāo)檢測技術(shù)

過往的目標(biāo)檢測技術(shù)的原理是先建立一個有關(guān)噪聲的統(tǒng)計(jì)模型，對其設(shè)定一個檢測閾值，一旦所檢測目標(biāo)的閾值低于檢測閾值，則認(rèn)定為目標(biāo)出現(xiàn)，反之，則認(rèn)為無目標(biāo)出現(xiàn)。該種方式的缺點(diǎn)明顯，即無法保證所建立模型的準(zhǔn)確性，因此存在較大誤差。而基于大數(shù)據(jù)人工智能的自適應(yīng)目標(biāo)檢測技術(shù)的原理則是通過對于大數(shù)據(jù)的處理，提取出雜波的特性，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)雜波出現(xiàn)的原理與形態(tài)規(guī)律，進(jìn)而在雜波剛出現(xiàn)時便能夠迅速地感知到其存在并將其捕獲。

3.2 基于數(shù)據(jù)認(rèn)知的多目標(biāo)跟蹤技術(shù)

目標(biāo)追蹤技術(shù)的難點(diǎn)在于追蹤目標(biāo)數(shù)量大，軌跡散亂且容易受到干擾。在將大數(shù)據(jù)引入到多目標(biāo)追蹤技術(shù)以后，上述難題可以得到有效解決，其一則是目標(biāo)數(shù)量大的問題，大數(shù)據(jù)的算法本身就是為了處理龐大的數(shù)據(jù)而存在的，因此對于多目標(biāo)的追蹤與數(shù)據(jù)處理同樣可以適用；其二則是軌跡散亂的問題，大數(shù)據(jù)人工智能可以通過預(yù)測系統(tǒng)，智能地預(yù)測每一個目標(biāo)的運(yùn)行軌跡，并對此做出動態(tài)調(diào)整，進(jìn)而可以大幅度提高對于散亂目標(biāo)運(yùn)行軌跡的追蹤能力；最后，對于干擾因素，即雜波，大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)可以通過系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)手段，精準(zhǔn)地捕獲檢測目標(biāo)中所隱匿的雜波，并將其剔除，從而實(shí)現(xiàn)了干擾排除的功能。

3.3 基于數(shù)據(jù)挖掘與融合的目標(biāo)識別技術(shù)

傳統(tǒng)的目標(biāo)識別技術(shù)在越來越先進(jìn)的作戰(zhàn)環(huán)境下已略顯乏力，無法滿足作戰(zhàn)的預(yù)測需求。其原因在于，實(shí)戰(zhàn)環(huán)境緊張且迅速，同時敵方作戰(zhàn)系統(tǒng)也越來越先進(jìn)，難以被捕獲與分析。由此，在目標(biāo)識別環(huán)節(jié)中加入基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)，可以很好地緩解此類問題，一方面，大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)捕獲能力，一旦敵方有風(fēng)吹草動即可立即捕獲相關(guān)數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)捕獲的及時性；另一方面，大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)可以基于深度遷移化的智能學(xué)習(xí)模式，綜合整合各方面數(shù)據(jù)，對敵方的作戰(zhàn)系統(tǒng)做出系統(tǒng)的評估與預(yù)測，進(jìn)而可以在一定程度上緩解目標(biāo)識別技術(shù)的短缺。

3.4 基于數(shù)據(jù)知識引導(dǎo)的抗干擾技術(shù)

預(yù)警探測系統(tǒng)需要良好的抗干擾能力才能在復(fù)雜的環(huán)境中更好地實(shí)現(xiàn)探測的功能。隨著國際信號技術(shù)的不斷發(fā)展，信號的干擾能力越來越強(qiáng)，傳統(tǒng)的預(yù)警探測系統(tǒng)愈發(fā)難以在信號識別與決策方面做出及時的反應(yīng)。在這種困境下，將數(shù)據(jù)知識引導(dǎo)的抗干擾技術(shù)引進(jìn)其中很有必要。通過大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)，信號抗干擾的能力可以得到進(jìn)一步提升，同時基于人工智能學(xué)習(xí)的先進(jìn)算法，在進(jìn)行信號干擾的相關(guān)決策時，也能夠更加及時準(zhǔn)確地做出判斷，從而可以大幅度提高預(yù)警探測系統(tǒng)的信號識別與決策能力。

4 大數(shù)據(jù)人工智能在預(yù)警探測領(lǐng)域的應(yīng)用需求

預(yù)警探測領(lǐng)域的變革與改進(jìn)，離不開大數(shù)據(jù)人工智能的輔助，這也就對其提出了一定的需求。從數(shù)據(jù)的來源來看，需要有裝備的性能、參數(shù)與能力數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式來看，需要有具體數(shù)據(jù)和抽象化的數(shù)據(jù)，具體的數(shù)據(jù)就是雷達(dá)探測數(shù)據(jù)，非具象化數(shù)據(jù)則為圖標(biāo)或者地域分布圖等等，從數(shù)據(jù)的時效性來看，需要提供即時且準(zhǔn)確的軍事決策指標(biāo)以及其他各國的軍事行動與未來發(fā)展變化等等。

5 大數(shù)據(jù)人工智能在預(yù)警探測領(lǐng)域的應(yīng)用效益

大數(shù)據(jù)人工智能對于預(yù)警探測領(lǐng)域的應(yīng)用效益，具體可以概括為三個方面：其一，是數(shù)據(jù)的處理與分析能力。大數(shù)據(jù)人工智能具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)整合能力，在進(jìn)行多數(shù)據(jù)的處理工作中，將會幫助雷達(dá)等探測器進(jìn)行更好的數(shù)據(jù)處理工作；其二，為智能決策能力，傳統(tǒng)的預(yù)警探測系統(tǒng)缺乏智能化部署，因此決策能力匱乏，而人工智能決策則可以很好地解決這一問題；最后，則是動態(tài)監(jiān)測能力，大數(shù)據(jù)人工智能對于整體有著良好的數(shù)據(jù)監(jiān)測能力，通過這種實(shí)時的檢測，可以及時地對系統(tǒng)內(nèi)將要出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測等等。

6 大數(shù)據(jù)人工智能對預(yù)警探測作戰(zhàn)的影響

6.1 改變未來的戰(zhàn)爭制勝方法

在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中，信息的重要性不言而喻，掌握更多信息的一方勝算往往會更大。而大數(shù)據(jù)人工智能在數(shù)據(jù)的整合方面可謂是術(shù)業(yè)有專攻，因此，隨著大數(shù)據(jù)人工智能的不斷引入與發(fā)展，現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭的形式以及趨向都必然會朝著數(shù)據(jù)化、智能化與多極化的方向發(fā)展，數(shù)據(jù)的整合與處理能力將會變得越來越重要，信息差主導(dǎo)戰(zhàn)爭勝負(fù)的局面在未來可能會成為一種主流。

6.2 改變預(yù)警裝備建設(shè)思想

以往的預(yù)警探測裝備建設(shè)的思想主要在設(shè)備以及人才部署和技術(shù)發(fā)展層面，隨著大數(shù)據(jù)人工智能的引進(jìn)，這種局面將被打破。首先，從美國近幾年來的行動就可以看出，大量數(shù)據(jù)中心與計(jì)算機(jī)終端的布局意味著信息化戰(zhàn)爭趨勢的形成，同時加上各國在不斷地進(jìn)行“云戰(zhàn)斗化”的戰(zhàn)斗方式改造，預(yù)警裝備建設(shè)思想的數(shù)據(jù)化與智能化將會越來越明顯，因此，大數(shù)據(jù)人工智能使得預(yù)警探測領(lǐng)域的人工智能化與數(shù)據(jù)分析化特征愈發(fā)顯著。

6.3 改變攻防對抗整體實(shí)力

隨著大數(shù)據(jù)人工智能對于現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭的作用越來越明顯，大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)愈發(fā)成為一種戰(zhàn)略資源。擁有更多的技術(shù)、更先進(jìn)的人工智能的國家在未來的戰(zhàn)爭中將占據(jù)有利地位，因此，大數(shù)據(jù)愈發(fā)成為信息化戰(zhàn)爭的重要手段，在未來，大數(shù)據(jù)的發(fā)展將會改變攻防對抗的整體實(shí)力與布局。

7 結(jié)語

預(yù)警探測領(lǐng)域是一個綜合的領(lǐng)域，其不但需要對探測目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)識別與分析，同時還要兼顧抗干擾與預(yù)測的能力，因此，將擅長數(shù)據(jù)處理與智能決策的大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)引入其中就很有必要，通過大數(shù)據(jù)的智能處理技術(shù)，將我國的預(yù)警探測技術(shù)進(jìn)行更為先進(jìn)的變革與創(chuàng)新，從而不斷地提升我國現(xiàn)代軍事化作戰(zhàn)能力，對于提升我國的未來作戰(zhàn)能力來說具有重要的意義。[1-4]