基于深度学习等人工智能的态势智能认知模型

作战流程再造，说白了，就是跟着军事技术和战争形态的演进趋势走，围绕态势感知、指挥决策、攻防协同、综合保障这些核心作战活动，重新设计指挥体系、力量编成和规则机制，把信息交互关系和处理程序来一次系统性重构。目标很明确——通过流程上的革命，把战斗力最大限度地释放出来。

在网络信息体系的大背景下，传统的“态势感知—指挥决策—攻防协同—综合保障”这条线，正在经历一场“凤凰涅槃”。智能化再造之后的体系聚优战，流程会变成：全域态势智能认知、人机一体混合决策、有人无人自主协同、主动按需精确保障。这样一来，整个作战体系就能高效运转，战斗力也能即时自主地聚优。

所谓作战流程，就是打仗过程中各种行动的步骤和顺序。体系聚优战，是在网络信息体系支撑下的一种新型作战概念，它是机械化、信息化、智能化三者融合的结果，核心是通过对态势感知、指挥决策、攻防协同、综合保障等环节的优化和再生，推动整个流程再造，以及各环节内部活动的创新。

1. 智能态势

全域态势智能认知

态势认知在体系聚优战中处于源头位置。不管是指挥决策、攻防协同还是综合保障，都得先拿到陆海空天电网全域的侦察情报和预警探测信息，快速、精准地描绘出战场上敌、我、友邻的位置和行动，然后进一步揭示敌人的目标、企图，预测下一步行动和发展前景。

体系聚优战中的全域态势智能认知，是人机融合的模式。它充分利用机器学习、深度学习、模糊认知、增强学习等人工智能技术，进行动态任务规划，生成武器目标分配和多武器平台协同配置的最优方案，再根据战场毁伤情况和作战效果快速评估，随时适应变化、动态调整，推动态势从感知升级为认知。具体来说，实现路径包含以下三个方面：

1.1 智能态势觉察

通常包含三部分活动。首先是单个目标跟踪识别——飞机、舰艇、防空导弹等战场上的单体。然后是对象聚合，根据时间和空间把装备和人员聚合成一个单位或部门，比如把出现在同一海域的航母、驱逐舰、巡洋舰、潜艇、综合保障舰等聚合为一个航母战斗群。最后是识别敌人的作战行动，也就是对作战活动的识别。

体系聚优战中，态势觉察的数据量会急剧增长。这就需要综合运用人工智能和认知计算等技术，充分发挥AI在海量图像视频中的目标检测与跟踪、文本提取与理解等机器处理优势，大幅提升情报处理效率和对军事目标的理解能力。

图：基于深度学习等人工智能技术的态势智能认知模型

1.2 智能态势理解

态势理解的核心，是对作战行动事件在当前态势下的结果、敌方企图、对我方的影响等进行逻辑判断和推理。在体系聚优战中，态势感知在人工智能技术的支撑下，可以从全球传感器采集的海量、异构数据中自动提取、关联和融合，形成跨时空、跨领域、跨任务的知识体系，快速做出正确判断和推理。比如，利用仿生智能算法、智能博弈技术、边缘计算和分布式估计算法，进行态势理解与认知的模式挖掘与推理，把实际战场环境和知识体系关联起来，实时自动生成战场局势和趋势的研判结果及支撑证据，帮助指挥员快速识别敌方意图，准确预测态势变化。

1.3 智能态势预测

态势预测，也叫态势估计，就是基于当前的理解，对未来可能出现的态势进行预测。对态势实体，可以利用其位置预测、事件演变趋势、活动范围、惯用战役战术等，进行综合分析判定，得出未来态势。在体系聚优战中，指挥员不仅要全面准确分析、理解、判断当前局势，更要在人工智能技术的支撑下，利用数字孪生、智能博弈、人机融合和边缘计算等技术，构建与真实战场一致的平行仿真系统，快速推演未来不同时刻敌我体系化对抗的可能态势和走向，为超前决策和临机调整方案提供时间窗口和建议思考。

2. 人机混合决策

人机一体混合决策

人机一体指挥决策，是体系聚优战中最关键的流程环节。核心是在人工智能等技术支持下，人机协作确定作战目标是什么、谁来打、怎么打，快速定下作战决心。军事云脑是指挥信息系统智能化发展过程中形成的AI生态系统，由态势认知、指挥决策、行动控制和支援保障等业务脑区的智能体组成。

军事云脑构成示意图

在人机一体混合决策过程中，如何发挥军事云脑的作用，把人类的作战决策知识和经验转化为机器能理解的情报数据库、作战模型库、决策算法库及专家系统，再通过人机交互系统实现互联、互通、互操作，就显得尤为重要。其实现包含以下四种模式：

2.1 机器辅助，人在回路中“主干”

在这种模式中，智能化是辅助手段，是人的“助手”和“工具”，人是指挥回路中最具决定性的主体。随着指挥信息系统智能化程度提高，它可以辅助指挥员和指挥机关解决特定问题。比如对敌情、我情、战场环境等信息综合处理，快速生成战场态势分析报告，辅助预测局势发展。人在回路中，是指指挥主体不仅要承担筹划决策、突发情况处置等核心职能，还要承担智能系统不便处理的加工分析、作业编辑等工作，始终处于回路之中，发挥主体职责。

2.2 人机混合，人在回路内“主导”

在这种模式中，人的指挥控制更加精细直接，机器能直接反映和实现人的想法和行为，脑机一体、骨机一体，实现真正意义上的智能“钢铁军团”。主要有两种途径：一种是“脑控作战”，运用脑电波直接控制人与智能武器进行协同作战，是人类用意念远程控制智能武器的新型模式。21世纪以来，美军一直在探索“脑机接口”的军事运用，持续投入巨资研究意念控制的武器装备和机器人系统。另一种是“人体增强作战”，研发具有较强战场适应性的可穿戴单兵机械外骨骼，突破奔跑、跳跃、力量等生理极限，极大增强战斗力和战场适应能力。

2.3 机器主干，人在回路上“监控”

在这种模式中，智能化指挥信息系统是主要承担者，由它做出情况判断、选定目标、制定任务规划、组织攻防行动；指挥人员的主要职责是“监控”，适时下达干预和纠偏指令。随着人工智能由弱智能向强智能转变，指挥信息系统将具备综合判断、知识推理、深层理解等类人智能，能根据作战需要实施跨领域、跨专业的综合指挥。届时，指挥人员只需要明确总体任务、提供初始条件、给出最终状态、规定作战限制、监控系统运行，其他中间环节都可以交给智能化系统。当然，为了确保安全可控，需要对系统进行监督管理、指导仲裁、应急处置，人类始终保留“开火权”。

2.4 机器自战，人在回路前“预控”

在这种模式中，指挥人员的决策控制已提前植入机器，智能化作战系统、平台按照人的要求自主行动。当前无人机等无人系统仍然是以人类在后台遥控的半自主方式运行。随着人工智能不断突破，无人系统的自主化程度将不断提高。高度自主的无人装备和无人集群实施作战时，指挥人员既不在回路中，也不在回路上，而是在回路运行前的装备研发阶段、任务准备阶段，通过预编程、预设置，把作战任务、力量编组、行动方式固化在装备中，让它们按照预先设计自行启动、机动、交火、协同、保障、撤出战斗。

3. 自主协同

有人无人自主协同

在体系聚优战中，组织有人无人自主协同是流程再造的重要一环。核心是各种有人无人作战力量、单元和要素，围绕统一目标，根据任务需要和战场态势变化，基于网络信息体系在全域立体空间异地同步展开、一体并行联动、自主动态调控，实现动态实时集聚战斗效能，提高体系打击效率。实现路径包含以下两个方面：

3.1 有人无人混合编组，优势互补、各取所长

近年来，美国国防部高级研究计划局推出的“忠诚僚机”项目——无人机伴随有人飞机；俄军2015年12月运用人/机器人混合战斗编组，在叙利亚战场兵分多路、抵近协同消灭极端武装分子——这些都是有人无人自主协同的有益尝试。有人无人混合编队执行任务时，无人系统可以第一时间深入抵近战场，大幅扩大作战纵深，配合有人操控兵器迅速掌握态势，避免因情况变化而贻误战机。同时，通过有人操控兵器控制，无人系统能在远离地面站的条件下执行任务，发现、识别和协同精确打击目标的能力显著提升。

3.2 无人系统自主集群编组，自适应自组织与有人监控干预相结合

在类脑计算、脑机接口、深度学习等技术支撑下，人与人工智能系统之间的信息传递、意图理解、行动协同能力显著提升，从而创造出系统有人、集群无人的地面“蚁群”“狼群”、水中“鱼群”“虾群”、空中“鸟群”“蜂群”等自适应自协调的自主集群编组。2018年，美国国防部高级研究计划局的“小精灵”项目，用C-130运输机或其他轰炸机、战斗机，在敌防空火力圈外释放“小精灵”无人机群，无人机群快速组网、自主协同，执行侦察、监视、压制和打击任务。在体系聚优战中，将以有人操控兵器为指挥核心，以成本低、机动性强、隐身性好、攻击能力突出的无人系统作为进攻主力，实现信息获取、指挥控制、武器发射与毁伤评估的“一气呵成”。

4. 主动保障

主动按需精确保障

在体系聚优战中，主动按需精确保障是流程再造的支撑环节。核心是基于网络信息体系，实时采集、处理各方保障需求信息，动态掌握武器装备使用状态，并运用数字孪生技术，实现全程自动跟踪、全程实时评估、全程动态显示，即时预判、定位、评估保障时机与标准，精确筹划和运用保障资源、力量及手段，动态灵活调控资源，减少保障层次，实施实时主动、直达配送式精确保障，为体系聚优战提供和保持持续的战斗力。实现路径包含以下三个方面：

4.1 基于万物智联的全域聚能保障

在战场智能物联网、作战云的支撑下，“万物互联、万物智联”成为体系聚优战的鲜明特点。一方面，保障力量从传统的相对集中部署调整为灵活机动、广域疏散部署，运用智能技术科学计算各级各类保障力量、资源的构成、规模和空间布局，并依托战场智能物联网实现互联，使各级各类保障实体随时在网、随时组网，能够在更大范围内实施全域聚能保障，高效满足作战需要。另一方面，作战力量可以借助战场智能物联网、大数据服务等技术，了解“在网”的各级各类保障力量和资源情况，跨域选择保障机构，“端对端”提出需求，自主协同实施跨域聚能保障。

4.2 基于智能感知的主动配送保障

体系聚优战战场是“秒杀”特征显著的战场，要求综合保障从“被动补给”向“主动配送”转变，缩短从产生需求到响应需求之间的时间差。主动配送保障将成为适应智能化作战的重要方式。一方面，智能化后装保障依托智能物联网，利用自动识别、数据融合、网络通信等技术，实时化、可视化监测掌握部队人员、装备、弹药、物资的位置、数量、状态等信息，及时确定需求，即时准备和实施保障。另一方面，后装综合保障可依托战场智能物联网、智能化后装保障指挥控制系统，实时掌握保障资源状态，监控保障进程，精确调控资源的投向、投量和投速，为作战提供适时、适地、适用的保障。

4.3 基于无人平台的广域直达保障

随着数量规模增长、载荷性能发展和智能程度提升，无人保障平台将在战场上发挥越来越重要的作用。基于无人平台的广域直达保障，将成为提升综合保障效能的重要方式。一方面，针对广域分散、时限紧急等补给需求，运用中小型无人运输机、无人船艇、无人潜航器、全地形无人车等，装载携带装备弹药物资，以单平台或编组方式实施精确定点投送，满足作战急需。另一方面，依托地面、空中、水域等无人平台，搭载智能化、多能化的任务载荷，使其在复杂恶劣和高危战场环境下替代有人操作，遂行各种危险性高的作战保障任务。

总的来说，体系聚优战的作战流程再造，是在网络信息体系核心支撑下，对现有作战流程的继承发展和碘伏创新。从作战能力形成看，它呈现为情报链路支撑下的指挥链路主导杀伤链路控制保障链路。

在网络信息体系核心支撑下，根据指挥员意图和战场实际情况，各种信息将情报链路、指挥链路、杀伤链路和保障链路联为一体。信息流通过控制物质流、能量流的流向、流量、流速，形成自主跨域融合、自学习自组织自修复的多域传感器到射手闭合的杀伤链和杀伤网，实现作战资源合理分配、作战行动协调有序、作战能量精确释放，最终达成以快制慢、以精胜粗、整体制敌的效果。

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