海陆空一体化作战的人工智能赋能指挥与控制系统

在现代军事行动中，陆海空三军的整合与协调对于成功完成任务至关重要。为了促进这种整合，人工智能指挥与控制（C2）系统已成为强有力的工具。这些系统利用人工智能、数据分析和自主决策的能力来增强态势感知、优化资源分配和提高作战效率。本文全面探讨了人工智能 C2 系统的相关背景、科学、技术和工艺。文章还重点介绍了正在塑造一体化军事行动格局的当前和未来项目。

背景

传统的 C2 系统在很大程度上依赖人工处理和传播信息，这往往会导致延误和错误。然而，人工智能的出现改变了这些系统，它可以对海量数据进行实时分析，并为指挥官提供可操作的见解。人工智能算法可以识别模式、预测结果并提供决策支持，从而更高效、更有效地管理海陆空一体化行动。

科学、技术和工艺

人工智能支持的 C2 系统包含一系列科学原理、技术和工艺，它们有助于提高系统的功能和效率：

• 机器学习：机器学习算法有助于系统从历史数据和实时数据中学习，不断提高系统性能。这些算法分析传感器数据、情报报告和作战数据中的模式，为指挥官提供有价值的见解和决策建议。C2 系统通常采用监督学习、无监督学习和强化学习技术来训练人工智能模型。

• 数据融合：数据融合技术在整合传感器、卫星和情报数据库等不同来源的信息以创建全面准确的作战图景方面发挥着至关重要的作用。人工智能算法分析并整合这些来源的数据，为指挥官提供统一的最新态势感知。融合方法包括传感器融合、特征级融合和决策级融合，它们将不同抽象层次的数据结合在一起。

• 自主决策：人工智能系统具有根据预定义规则、算法和任务目标进行自主决策的能力。这些系统会评估多种选择、评估风险，并根据不断变化的情况动态调整计划，从而提高指挥和控制流程的速度和效率。规则系统、专家系统和遗传算法等技术被用于实现 C2 系统的自主决策。

• 通信和联网：人工智能赋能的 C2 系统依赖于先进的通信和网络技术，以确保不同平台、单元和指挥中心之间的无缝信息交换。高速数据链路、安全通信协议和互操作系统可实现及时准确的信息共享，有助于改进联合行动。卫星通信、以数据为中心的网络和软件定义网络等技术被用来建立强大而高效的通信网络。

当前项目

几个正在进行的项目体现了人工智能 C2 系统在海陆空一体化作战中的进步和潜力：

美国联合全域指挥与控制 (JADC2)

JADC2 项目旨在开发一种先进的网络系统，将所有军事领域的传感器、平台和决策过程整合在一起。人工智能在加强信息共享、协作规划和决策以提高行动灵活性和有效性方面发挥着关键作用。该项目侧重于利用人工智能实现快速数据融合、实时分析和自主决策能力。

北约的联合任务网络（FMN）

FMN 是一个侧重于为多国军事行动建立网络化指挥和控制基础设施的项目。FMN 的目标是整合不同的国家系统、提高互操作性和增强态势感知能力，从而实现高效的联合行动。该项目强调基于人工智能的数据融合、智能决策支持和安全通信协议。

中国的智能指挥控制系统

中国正在积极发展集陆、空、海、天和网络能力于一体的智能指挥控制系统。人工智能技术是该系统的关键组成部分，可实现不同领域的数据融合、实时分析和自主决策。该项目旨在通过先进的人工智能 C2 能力，提高中国军事行动的有效性和协调性。

未来项目

人工智能 C2 系统在海陆空一体化作战中的未来潜力巨大。以下是一些有望塑造未来格局的著名项目：

一体化防空与导弹防御系统 (IAMD)

IAMD 是一个未来项目，旨在加强防空和导弹防御系统的整合与协调。人工智能支持的 C2 系统将通过整合来自各种传感器和平台的数据，在探测、跟踪和拦截敌机威胁方面发挥重要作用。这些系统将实现快速决策和高效的防御资源分配，确保有效防范空中威胁。

DARPA 计划

美国国防部高级研究计划局（DARPA）正积极投资于人工智能 C2 系统的研发计划。这些计划旨在为军事行动中的可解释人工智能、人机协作和动态决策推进人工智能技术。DARPA 的努力将有助于提高人工智能指挥和控制系统的作战效能、信任度和复原力。

结论

借助人工智能、数据融合、自主决策和通信技术的力量，人工智能指挥与控制系统正在彻底改变陆海空一体化行动。正在进行的项目，如 JADC2、FMN 等，都在推动这一领域的创新。IAMD 和 DARPA 计划等未来项目将继续推动人工智能 C2 系统的发展，使军事行动更加高效、有效和一体化。通过利用人工智能的潜力，军队可以实现卓越的态势感知、更快的决策和优化的资源分配，最终在复杂的作战环境中取得更大的任务成功。

参考来源：SIAM