本報記者 馬 俊
編者的話:當今世界軍事技術革命加速演進,以人工智能(AI)、無人系統等為代表的前沿技術裝備正重塑作戰形態,中國在這方面的進展如何?由中國指揮與控制學會主辦的第十一屆中國(北京)軍事智能技術裝備博覽會(簡稱“北京軍博會”)于14日正式開幕,《環球時報》記者得以用“管中窺豹”的方式一探究竟。
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飛碟式eVTOL飛行器
AI“無處不在”
《環球時報》記者走進位于國家會議中心的北京軍博會現場,第一感覺就是“到處都是AI”——從常見的AI識別、大數據分析,到高端的AI助手、AI飛行員,充分展示了AI對于現代軍事領域的巨大助推效應。例如在中國電科28所/中電萊斯信息系統有限公司的展臺上,就展現了AI在不同領域的各種能力,既有民用領域的智慧空中交通等,也有作戰指揮方面的實際應用。
現場視頻展示的“軍智大模型”,具有強大的多模態多基座適配能力,不僅能夠根據應用需求智能優選模型,還能夠敏捷更新,從而快速響應基座模型的變化,時刻保持最佳狀態。《環球時報》記者注意到,軍智大模型能夠非常高效和準確地識別偵察照片上的軍事目標,只需要上傳一張照片,借助“目標狀態理解多模態大模型”,它就能精確地發現并標定照片上的兩輛遠程火箭炮發射車,并確認其處于豎立準備發射狀態,同時還詳細地介紹了遠程火箭炮發射車所處的復雜戰場環境、惡劣天氣條件。
據《環球時報》記者了解,隨著衛星遙感技術和無人機的大范圍普及,從它們拍攝的海量照片中盡快識別關鍵目標,已遠遠超出傳統人力的能力范圍。全球各國都在研究如何利用AI提高識別效率,但其中又面臨識別正確率低等各種難題。這次展出的“軍智大模型”中還包括了“軍事目標識別視覺大模型”,它借助數十萬條數據預訓練,能夠精確地識別衛星照片或無人機航拍照片中的各種軍事目標,其漏檢、誤檢的概率大為降低。無論是照片上與地面背景高度相似的飛機,還是藏在船塢等復雜場景中的艦艇,AI都能一一將其識別并標記。
從原理上看,大模型的訓練數據越多,訓練效果越好,對于目標的識別正確率越高。但在軍事領域,如何提供充分的目標數據呢?北京隱身工程技術研究院在北京軍博會上展現的高精度目標特性靶標,提供了一個解決思路。據介紹,這類車輛靶標在外形尺寸上1比1地仿制主戰坦克、雷達車、火箭炮等不同類型真實裝備,并實現對真實目標的可見光、紅外、雷達特征的多頻譜模擬。它配備有智能駕駛底盤,采用人工駕駛、遠程遙控、無人駕駛等操縱模式,可以用于自動目標識別訓練,為可見光、紅外、雷達等多模態數據采集提供真實可信的目標特性。
未來空戰中的有人-無人協同作戰,是各國大力發展的另一個方向。在這方面,中國電科28所對外公布了空中編隊智能協同決策與控制系統。據介紹,在復雜空戰環境中,飛行員大腦的思考能力已經逼近生理極限,空中編隊智能協同決策與控制系統采用分層決策控制架構,能夠充分融合領域專家知識和機器學習技術,形成了AI飛行員、AI指揮員、AI領航員的“三員”體系,實現了協同輔助決策、智能模擬訓練、領航通報增強等功能,減輕了瞬時決策壓力,提升了體系化智能訓練效率。
中國電科28所公布的這套AI系統主要聚焦于主流的編隊超視距空戰,能夠快速研判戰場環境、高效分配目標并生成協同策略。其近期目標是實現戰術輔助推薦,遠期目標是自主空戰決策。據《環球時報》記者了解,該AI系統在整個空戰過程的作用是輔助決策,最終的開火權依然控制在飛行員手中。
反無人機“各出奇招”
近年來的幾次局部沖突證明,看似不起眼的無人機威脅已經成為各國軍隊必須認真對待的嚴峻挑戰。在本屆北京軍博會上,反無人機也成為各家參展企業的熱門展示內容。
低空飛行的無人機屬于典型的“低慢小”目標,想要有效攔截的難度很大。首先是發現難,因為這些無人機存在突發性、隱蔽性和不確定性,特別是它們超低空飛行帶來的地面雜波虛警情況突出,電磁信號比較弱,不容易被跟蹤;其次是識別難,它們的紅外信號也比較弱,特征不明顯,而且容易受到其他低空飛行物的干擾,真假難以辨識;第三是跟蹤難,因為防護區域附近可能存在樓房、高大樹木或山體的遮擋,導致監測系統的跟蹤不連續;最后是打擊難,要對付低空、超低空的小型飛行目標,對武器使用存在限制,傳統防空導彈還存在威力過剩、容易造成附帶傷害的結果。
針對這些難點,《環球時報》記者注意到,在本屆北京軍博會上,多家企業都展出了由不同設備組成的反無人機體系。據了解,想要對付“低慢小”目標,首先需要解決發現和識別問題。但由于雷達、紅外/光學、電子偵察等傳統手段在探測“低慢小”目標時都有不足,因此必須將各類傳感器進行整合,通過綜合信息處理和先進算法的協助,實現對復雜環境下多方向、多批次目標的發現和跟蹤。
例如空御科技公司展出的分布式無人機探測反制系統,就是整合車載、船載和機載等不同機動平臺以及固定部署節點的多種無人機探測設備,并通過多模態探測信息融合技術,精準識別和跟蹤目標,一旦發現來襲無人機,就可以利用軟硬殺傷手段干擾或攔截。
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高速攔截無人機
另一種形成巨大戰場挑戰的無人機威脅是遠程自殺無人機,這些廉價無人機雖然飛行路線相對固定,但數量巨大,傳統防空導彈等攔截方式的成本過于昂貴。中國企業在本屆北京軍博會展出了多種高速攔截無人機,表明中方已經緊跟世界反無人機的最新潮流,并不斷創新。
例如青島軍融昌越科技有限公司展出的單兵便攜式高速攔截無人機,就突出低成本、高效能、快速部署的優勢,用于填補輕武器和大型防空系統之間攔截無人機的防御空白。據《環球時報》記者了解,傳統單兵攔截無人機,要么是利用反無人機槍的電磁干擾,要么是近距離發射網繩槍,或者干脆靠步槍瞄準射擊。但這些方法都有缺陷:新一代小型無人機越來越多地開始采用光纖傳輸數據,不受電磁干擾的影響;網繩槍射程過近,對付無人機的距離只有約10米左右;至于靠輕武器瞄準射擊無人機,其命中率非常低。
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高速攔截無人機發射裝置
這種單兵高速攔截無人機分為肩扛式發射裝置和攔截無人機兩部分,使用時依靠發射裝置的顯示屏遠距離識別和鎖定無人機,然后發射攔截無人機。電力驅動的攔截無人機飛行速度可達每小時400公里,攔截半徑3-5公里,升限4000米,采用AI機器視覺和紅外成像雙制導模式,自動捕獲跟蹤目標,具備“發射后不管”的能力。射手可以重新填裝攔截無人機,準備應對下一個目標。
單兵高速攔截無人機的缺點是只能“單打獨斗”,而北京軍博會展出的另一種火箭型攔截無人機被整合到反無人機系統中。
據介紹,這種攔截無人機可以通過數據鏈獲得反無人機系統探測到的目標信息,然后朝著來襲無人機的大致方向發射,待接近目標時,才啟動攔截無人機的機載傳感器和AI識別跟蹤算法搜索和鎖定目標。它在設計上借鑒了中程空對空導彈的攻擊模式,甚至可以多枚齊射。
“機器狗”協同作戰
無人裝備作為當今全球軍事領域的熱門,也是本屆北京軍博會的亮點之一,各家企業展示了海陸空形形色色的無人裝備。在空中無人機方面,除了大眾逐漸習慣的各種多旋翼無人機之外,還有多種不同構型的特殊用途無人機亮相,表明中國作為無人機大國,很大程度上實現了“無人機自由”。例如凌云航空科技有限公司推出的多種縱列雙旋翼無人直升機,可以用于火力支援、戰場物資投送、高空巡航警戒等軍事用途,或者在民用領域執行設備吊運、城市消防滅火、救援物資運輸等特殊任務。
據介紹,常規氣動布局的無人直升機,其升力主要由主旋翼提供,而且還需要10%-20%的發動機功率來驅動尾槳以平衡機身,因此對于發動機性能要求很高。而縱列雙旋翼無人直升機由兩副旋翼反轉抵消了扭矩,無需尾槳,可以將100%的發動機功率都用于提供升力,有效提高了可用載荷和續航時間。這種設計還具備卓越的懸停穩定性,擁有極強的抗側風能力,能在高原、海島、復雜山地等惡劣環境中穩定作業,這些特性在進行復雜空中吊運時至關重要。
在隧道、倉庫、房間等密閉空間,傳統多旋翼無人機稍有不慎就會因為碰撞而失控。《環球時報》記者注意到,針對這些特殊應用場景,參展的無人機中出現了被保護籠包裹的共軸三槳雙旋翼無人機,它采用激光雷達自主定位,能夠在狹窄空間內穩定自主巡飛或懸停拍照取證。
而在地面無人裝備方面,本屆北京軍博會展出了多種機器狗。從外形上看,這些機器狗的模樣大同小異,都能夠在背部負重或搭載能夠穩定射擊的武器,但其內部看不到的地方,卻一直在不斷升級。這些機器狗的最大進步在于協同作戰能力的提升,借助異構無人系統協同控制器,它們甚至具備與無人機等不同的無人裝備以及在不同廠家機器狗之間實現信息互通、聯合行動的能力。據介紹,空中無人機能夠執行偵察、定位、監測等任務,異構無人系統協同控制器扮演了“大腦”角色,它能夠智能調度和協同控制地面上的機器狗,執行打擊和運輸等任務,從而極大提升作戰效果。
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新型無人潛航器
此外,中國科學院聲學研究所展出了多種無人潛航器。其中“飛魚UUV-533”中型平臺能夠在最深4000米的海底工作,搭載有前視聲吶、側掃聲吶、光纖慣導、水下光源等設備,在深海區域執行環境測量、目標探測等任務,或長時間貼底自主航行,搜尋海底沉船或掩埋物。
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