未来集群智能战争对我国武器装备体系建设的要求和挑战

2019 年 6 月 26 日 无人机

未来集群智能战争

对我国武器装备体系建设的要求和挑战

作者：佟京昊，来源：《国防科技工业》2019第6期

一、装备体系化变革

当前世界军事强国的武器装备之间的对抗与竞争已经由平台对平台过渡到体系对体系。在武器装备体系化发展时代，武器平台的技战术指标已经不能直接反映武器装备的实际战斗力，一个成熟、稳定又灵活、多变的武器装备体系才是现代高科技战争制胜的关键。因此，“体系效能”取代“技战术指标”成为国家和军队对武器装备发展的首要评价要素。

需要指出的是，在国际上，武器装备体系化变革并非是在近年发生，这一变革出现在上世纪七十年代末至八十年代初，是以美国为首的西方国家在总结二战经验、争取冷战胜利的过程中结合战法研究和武器技术进步，而发展出的重大变革。其代表案例是发生在1982年6月以色列入侵黎巴嫩战争中的贝卡谷地空战。贝卡谷地空战中，远超武器平台性能差距的悬殊战果，充分显示了装备体系化在实战中带来的巨大优势。

传统的武器装备发展思路是基于平台设计，是一种针对某类型武器平台通过开发、应用各项新技术，研究制造新型同类产品以期在各项性能指标超越过去同类产品的发展模式。而武器装备体系化发展的思路是通过对未来战场环境和作战任务的分析，并对现有武器装备和相关领域新技术进行梳理，开创性的设计构建在未来一定时间内，最易形成战场优势的作战装备体系。并通过对比现有武器装备的优势和缺陷确定要研发的武器装备和技术。即其研究的目标不再是基于单一装备更新，而是基于作战任务判断和战法研究的装备体系的构建与更新，是将武器装备发展与战法研究充分融合的全新的装备发展思路。

与武器平台设计相比，采取武器装备体系化发展模式可以在实战效能和自身发展两方面带来巨大优势。

在实战领域武器装备体系化发展会有以下优势：

系统成熟性：与单独发展装备平台再根据作战任务搭配使用各装备的方式不同，空战装备体系化发展思路在设计之初构建的就是一个分工协作的装备体系，所有装备间的协调应用在设计之初就充分考虑了，并以此统筹设计相关通讯、指挥、控制系统，保证各装备在体系内既分工明确，又能充分协调。在实战情况下，这种经过细致设计的装备体系应用必然更加成熟、稳定。与各自发展，在战场上临时组合的装备体系相比，在执行作战任务时，整个体系反应更快，应用更成熟，配合更默契。

战法前瞻性：由于结合了未来战法的前瞻性研究，关注的是未来战场环境的变化和更具优势的战法设计。由此设计出的空战装备体系必然更适应各种未来战场任务，对于对手的既有主要战法必然有成熟的对策设计，对于各种突发情况和战场环境的应对准备也更加充分，从而在未来军事对抗中可轻易占据优势。

更好的兼顾广泛性和针对性：随着武器装备的不断升级换代，科技水平的不断提升，新一代的装备平台更新技术难度越来越大，兼具各种作战职能的空中武器平台越来越难以开发。而空战装备体系化发展思路则可通过对装备在体系中分工的细化，有针对性的发展各种基于现有平台应用的特种装备，在广度上拓宽装备体系，实现装备体系应用的更新换代。这种方式使战术执行有了更多的选择，对体系应用的广泛性和针对性都有较大提升。

除了在未来实战中的巨大优势之外，仅就装备发展工作本身而言，体系化装备发展思路也有如下优势：

经济性：就空战武器装备这种装备数量有限的高科技产品而言，研发成本始终是其主要成本。按照传统武器平台开发思路，新一代装备一般会务求在主要性能上全面超越旧的平台，而在体系开发思路中由于聚焦于体系配合，武器平台的开发可以舍弃一些代价昂贵但在装备体系中需求并不迫切的技术。这种对高技术开发的取舍可以大幅缩减武器平台的开发费用和时间周期。

独创性：目前很多国家作战装备开发采取的是“平台跟踪”的发展方式，即通过仿制世界先进装备发展自有装备。但是体系化装备发展思路是通过各装备间协调和配合发挥出最大的作战效能，这种配合由一系列软硬件技术进行支撑。如果单纯对装备平台进行仿制，即使装备平台仿制的性能指标丝毫不差，但由于缺乏其他装备的有效协调，和相关软硬件技术支撑，在实战对抗中无法发挥体系作战效能从而会受制于原创方作战装备体系，而处于明显劣势地位。

自武器装备发展进入体系化时代，得益于于先进信息化技术的进步，战场内外各种信息可以在各武器平台战斗人员和指挥中心间高效安全的快速传递，已经对进入热兵器时代以来形成的传统的大军团对决的作战方式产生了颠覆性影响。处于前线关键位置的士兵可以被授权指挥、引导强大的火力进行打击。这些士兵已可以指挥控制过去一个团乃至一个师的火力对敌进行打击。“小部队、强火力、打大仗”已经被美军在海湾战争等局部战争中多次演绎。由于这种作战方式的革新，战场指挥更加灵活迅速，呈现明显扁平化趋势；战术协同变得简单高效，呈现明显的一体化趋势。

战场环境与战争模式的变革必然带来武器装备发展需求的变革，而武器装备发展方式的变革也必将深刻影响战场环境和战场模式的演变。而武器装备的发展又与人类技术进步密不可分。武器装备体系化发展模式与作战模式的出现，从根本上是得益于信息技术的发展和进步，而随着人工智能技术的快速进步，新一代武器装备体系及其对战争模式的影响也在不断变化。美军作为世界最先进、最强大的武装力量，其装备发展体系演变值得深入学习和研究。

二、美军武器装备体系变迁

如果说美军及其盟军在八、九十年代局部战争中展示的是其基于当时信息化技术的仍以战斗人员操作为特点的第一代体系化武器装备和相关战法。那么在之后的三十年时间，美国的装备体系不断的得到更新和强化。虽然美军直接或间接参与了多次局部战争，但再没有势均力敌的对手使美军得以充分对外展示其发展新一代武器装备体系发展情况。直到2018年初，美国空军实验室公布了一段模拟2030年美国空军作战的视频。视频中，“忠诚僚机”无人机、“小妖精”蜂群无人机、反电力微波导弹、吊舱激光炮等先进智能武器配合F-35战斗机展示了美空军一系列全新战法。可以说是美国军方对其当前武器装备体系及战法应用的较全面的展示。

可以看到，在美军的新一代空战装备体系中，一直备受关注的隐形战斗机不再是承担空中缠斗和对地打击的主要力量，这些危险的任务已交由“忠诚僚机”等多样化的无人机完成。而飞行员驾驶的隐形飞机职能是前线控制职能。目前，以F/A-22和F-35为代表的隐形飞机凭借其超强的隐身能力、超音速巡航能力和超机动性，在战术上已经没有在空战场合保持目视编队的必要，因此美军计划采用的战术队形将会是互相间隔数十公里、极为疏散的网状队形。桶过空中目标实施观测网与实时数据传输网的运用，隐形战机可对无人战斗机进行直接指挥控制或将其交由人工智能控制。在新一代体系中，自动化无人武器（包括各种无人机和巡航导弹等）的指挥、控制权将能在地面指挥系统、预警机、隐形战机间根据需要自由转移。在这种作战体系中，预警机可以停留在距离战场更远的安全区域进行全局控制；隐形飞机抵近战场指挥无人武器进行直接打击，评估打击效果和战场态势，并可根据需要在无人武器的配合下发起“必杀攻击”。这一体系通过无人武器和战斗人员的紧密配合在第一代空战体系的基础上，进一步拉长了战场纵深，使有生力量得到更好的保护，并使人的应变能力和技巧在作战中继续得以发挥。有效的发挥了美军的装备优势，回避了其不愿承受有生力量损失的劣势。

为区分前文介绍的仍由战斗人员直接控制的第一代体系化武器装备体系，笔者将上述新一代武器装备体系称为第二代体系化武器装备体系。在第二代体系化空战武器装备体系中战场控制权进一步分解为全局控制和前线控制，前线控制权将由直接面对战场的隐形战斗机承担，使隐形战斗机能够在作战前线利用无人机和各种地面武器配合自行组成一个作战能力远超过一般武器平台的作战单元，在对决中取得绝对优势。

从美军第二代体系化空战装备体系的构建来看，人仍是战争的决定力量，只不过一线飞行员由单纯的战斗人员部分兼具了一线指挥员的职能，空战中最危险的作战任务将由无人战斗武器执行，这些无人战斗装备的任务主要是吸引对方注意力和火力，迫使对方武器火力做出反应，并可自动或在相关人员的控制下对目标进行直接打击。而由战斗人员直接驾驶的隐形战机，将徘徊在前线边缘，进行现场指挥、战场评估，并适时发起决定性攻击。

综合美军一、二代体系化武器装备体系发展情况来看，其中体现了美军军事战术思想和装备发展思路的变化和调整，是美军在充分研究上世纪几场重大战争后，针对未来战争中非对称作战特点创新的符合美军特点的非对称作战战法和武器装备战略发展思路。在这种思路下，美军充分发挥了国家的科学技术优势，致力于构建复杂的、难以被充分分析和简单模仿的武器装备体系，在保持战斗火力的同时，尽量减少一线作战人员数量，从根本上降低战斗中作战人员伤亡比例。体现出美军希望依靠武器装备优势而不以战斗人员素质和数量赢得战争的根本愿望。

需要指出的是当前作为美空军装备体系核心的F-35战斗机是一型设计于上世纪九十年代的飞机。因此，第二代体系化装备体系美国已发展了二十年，虽然仍在逐步完善过程中，但是大量武器装备已经列装，基于第二代体系化武器装备体系的指挥应用系统和作战理念正是反映当前美军的作战模式。而按照世界武器装备发展装备一代、设计一代、探索一代的发展逻辑，美军下一代体系化装备体系是我们当前要紧密跟踪并积极应对的。

在上述研究基础上，并综合当前技术发展逻辑正向演绎和美军公开的技术情报反向推导，可以印证判断，美军未来一代武器装备体系，必然是以新一代人工智能技术为核心的智能化武器装备体系。笔者将之称作第三代体系化武器装备体系。而与国内很多研究者认知不同，这一代体系化武器装备体系必然是在继承前两代体系化装备体系核心优势的基础上，通过新一代人工智能技术应用，最易形成战场优势的武器装备体系。因此，笔者认为美军下一代智能化武器装备体系核心应是：人工智能战略辅助决策系统结合集群智能自主作战的武器装备体系。

三、美军未来智能化装备体系特点

要了解美军第三代体系化武器装备体系，首先要对当前正在迅速进步的深度学习和集群智能技术有所了解。

深度学习是新一代人工智能的标志性技术，在之前的计算机和自动化时代，机器可以执行人的指令，甚至按照人教给其的逻辑进行一系列复杂的操作。但是这一阶段，机器解决问题的方法依赖于人类对问题的认识，以人类理解的逻辑和解决问题的思路。而发展到深入学习阶段，机器解决问题思路来源于自我的深度学习，这使得计算机有可能认识到人类未曾认识的到的事物之间的复杂逻辑关系，进而使机器具备人类未曾具备的解决问题或者做出决策的能力。而集群智能也是本世纪崛起的一种人工智能技术，其早期是模仿和研究蚂蚁的行为方式，使得众多无智能或低智能的个体，它们通过相互之间的简单合作所表现出来高度智能行为。如果将深度学习和集群智能联合应用于智能化装备体系中，可以培养出以体系化高效集群作战为目标的战术级人工智能。

事实上，美国国防高级研究计划局（DARPA）就是最早提出集群智能概念并计划将其应用于无人机群作战的的机构，美国国防部于2007年将原无人机发展路线图更名于无人系统路线图，开始统筹各种智能武器装备发展。2014年DARPA提出拒止环境中协同作战（CODE）项目，开发无人机集群智能作战体系架构和相关算法软件。这一项目共分三个阶段，第三阶段已以2018年底结束。除了DARPA,美国国防部战略能力办公室（SCO）和海陆空三军研究机构都有各自的无人装备集群智能项目开展。

美国空军研究实验室（AFRL）的无人系统自主性技术发展情况

深度学习和集群智能技术的配合，化解了科幻电影中担忧的由于人工智能掌握过多信息而实现自我觉醒的潜在危机。使人工智能专注于对集群作战模式下单体装备智能行为的学习和领悟。必须要指出，美国正在开发研究的这些基于集群智能的武器装备体系，将把军事战争能力推到一个前所未有的高度。这些人工智能武器装备，果敢、高效、敏锐、无畏，无论是战术执行还是火力配置都远超过最勇敢、最训练有素的人类战士，而且所有战术选择完全从集群需求出发。一旦战斗发起，它们会根据战场形势的瞬息变化，根据集群需求，调整自己的战术应对，不达目标，致死不休。在这一体系里，人类将逐步退出战术层面的行动决策由人工智能取而代之，因为人工智能的判断必然更准确，反应更迅速。人类在战术层面将只是观摩和最终控制（比如中止行动），并未智能装备行动提供相应的保障。这种集群智能带来的智能装备自主行动的复杂战法以人类的智力和战斗力极难应对，由于集群智能本身就是一种去中心技术，任意一台机器的损毁都无关大局，所以所谓的“攻脑”方式根本无从谈起，能对智能装备集群起作用的控制者可能在数千里之外。而且就像人类战争一样，在战术环境下，智能武器装备间的联系方式也可以多种多样，并不完全依靠卫星和无线电，只要装备了合适的传感器，机器视觉、嗅觉、听觉、触觉甚至化学信息和温度变化一样可以成为信息传递手段。过于简单的看待这些问题，将可能使我国在应对上变得更加被动。

第三代武器装备体系，在战术层面将完全以人工智能取代人类，实现武器装备作战的自主协同。而其在战术领域的压倒性优势，也将形成为战役和战略层面建立不可动摇的优势。这种武器装备发展模式以深度学习和集群智能为代表的人工智能技术作为武器装备的核心技术。由于不在以人作为一线战斗力对武器装备的发展要求产生了颠覆性变化。大量既有军事装备技术将被放弃，可损伤的廉价武器装备平台通过搭载专用人工智能将把科幻电影中的“机器杀手” 带入现实。

这种人工智能战术领域自主第三代体系化武器装备体系的出现，对于战争方式的改变不亚于核武器的出现，因此也必然会对地缘政治产生深刻的影响。这些技术装备如果被滥用，整个人类文明的存亡都将受到威胁和考验。

我国作为一个热爱和平的负责任的大国，必须要尽早对这种智能化战争模式的威胁做出有效应对。

四、国防科技工业面对的挑战与变革

面对修昔底德陷阱可能的挑战，我国军队和装备部门必须要提前应对，担负起捍卫国家主权和和平发展的使命，必须要有抗衡军事霸权威胁的手段和能力。因此，我国必然也要将建设我国的集群智能武器装备体系，提上日程。然而，上述智能化武器装备体系发展趋势正对我国国防科技工业发展形成了巨大的挑战。

这是因为，一方面作为我国国防科技工业主力的十二大军工集团基本都是装备制造型企业集团，在人工智能领域积累较少。而我国人工智能企业多为创业型民企普遍缺乏从事武器装备研制的经验和基础。二者是否能够在下一代武器装备体系发展过程中实现深度融合，目前看还有很多困难需要克服。

另一方面，智能武器装备体系对武器装备的要求发生了根本性变革。举例来说，面对波音公司提出的四种“忠诚僚机”方案，美国国防部选择了平台性能最差但经济性最好的“F-16改造”方案，美国空军研究实验室（AFRL），更是提出了“低成本可消耗飞行器技术”这一未来军用无人机发展的根本要求。对国防科技工业的核心能力提出了全新的要求。智能化装备体系发展上在技术专业领域与传统武器装备专业组成上也有许多不同，使得我国国防科技工业技术专业组成上也面临很大调整。

针对上述变化，各军工集团和军工企业一定要有清醒认识，高度重视、主动作为，积极投身改革。也只有深化国防科技工业改革，以构建一体化的国家战略体系和能力为导向，变军工集团传统的行政管控为资源管控模式，通过混合所有制改革和与地方政府、企业合作，逐步退出传统工业领域，将资源投入到新一代人工智能技术等新兴技术领域。