智能化指揮控制系統(tǒng)發(fā)展研究

摘要：隨著信息技術(shù)高速發(fā)展，指揮控制系統(tǒng)經(jīng)歷了C2系統(tǒng)、C3I系統(tǒng)、CI系統(tǒng)、C4ISR系統(tǒng)、C4ISRK 系統(tǒng)的迭代升級(jí)。文章對(duì)智能化指揮控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析，預(yù)測(cè)了智能化發(fā)展趨勢(shì)，希望為信息技術(shù)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：智能化;信息技術(shù);指揮控制系統(tǒng);效能評(píng)估

中圖法分類號(hào)：E917文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research on development of intelligent command and control system

CHANG Pengfei

（Beijing Corps，Beijing 100027，China）

Abstract：Due tothe rapid development of information technology， the command and control system has undergone iterative upgrades of the C2 system，the C3I system，the C'I system，the C4ISR system，and the C' ISRK system. This paper studies the intelligent command and control system， analyzes its characteristics， predicts the development trend of intelligence，and hopes to provide a reference for the development of information technology.

Key words：intellectualization， information technology， command and control system，effectiveness evaluation

隨著信息技術(shù)高速發(fā)展以及云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能時(shí)代的指揮控制將從平面走向立體，籌劃決策將由“靠直覺(jué)決策”經(jīng)“靠數(shù)據(jù)決策”向“靠智能決策”轉(zhuǎn)變。在人機(jī)“共謀”的決策機(jī)制下，機(jī)器“參謀”將主要承擔(dān)更多高難度、超負(fù)荷“計(jì)算”任務(wù)，“前沿廉價(jià)無(wú)人裝備+中臺(tái)解算識(shí)別系統(tǒng)+后臺(tái)判讀評(píng)估人員”的組合將承載更多識(shí)別、定位、篩選等功能，各指揮機(jī)構(gòu)將廣泛依托“綜合集成研討廳”的資源池、智慧庫(kù)、戰(zhàn)法貨架，在分布式環(huán)境下通視戰(zhàn)局，動(dòng)態(tài)調(diào)整人力、智力、算力投向投量，指揮控制效能將得到很大提升，加大信息技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用力度將成為國(guó)防及軍隊(duì)建設(shè)的重要組成部分。

1? 智能化指揮控制系統(tǒng)的組成

1.1? 智能計(jì)算機(jī)

智能計(jì)算機(jī)是智能化指揮控制系統(tǒng)的核心。當(dāng)前，全球軍事指揮計(jì)算機(jī)的智能化程度普遍較低，在信息處理上仍依賴于人工操作，對(duì)于軍事指揮和決策輔助作用有限。隨著科技朝著智能化的方向深度發(fā)展，目前，電子計(jì)算機(jī)已更新至第五代，具有推論、聯(lián)想、智能會(huì)話等功能，并具備邏輯思維能力，智能化程度更高。未來(lái)，第五代電子計(jì)算機(jī)將廣泛應(yīng)用于軍隊(duì)指揮控制系統(tǒng)，指揮控制系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)+”向“智能+”的跨越式發(fā)展。

1.2? 智能軍事專家系統(tǒng)

智能軍事專家系統(tǒng)是智能化指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，它將實(shí)現(xiàn)從理論研究走向?qū)嵺`運(yùn)用、從一般策略探討轉(zhuǎn)向運(yùn)用專門知識(shí)的重大突破。智能軍事專家系統(tǒng)通過(guò)模擬軍事專家的作戰(zhàn)思維，對(duì)指揮專家的作戰(zhàn)習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，制定成作戰(zhàn)策略。例如，在作戰(zhàn)演習(xí)訓(xùn)練以及科研教學(xué)中，只要輸入相關(guān)問(wèn)題，智能軍事專家系統(tǒng)就能對(duì)原始情況以及數(shù)據(jù)進(jìn)行推理演繹，輸出幾套最優(yōu)候選方案，指揮員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)并結(jié)合自身作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定最終作戰(zhàn)方案。智能軍事專家系統(tǒng)集專家之所長(zhǎng)，能夠復(fù)制專家的思維和經(jīng)驗(yàn)，在未來(lái)作戰(zhàn)指揮中將提供有效的決策方案。因此，智能軍事專家系統(tǒng)的升級(jí)優(yōu)化將對(duì)贏得作戰(zhàn)勝利起到至關(guān)重要的作用。

1.3? 智能指揮網(wǎng)

智能指揮網(wǎng)是智能化指揮控制系統(tǒng)的重要組成部分。智能指揮網(wǎng)被形象稱為“信息高速公路”，覆蓋了整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。智能指揮網(wǎng)由多個(gè)終端設(shè)備組成，如衛(wèi)星、智能計(jì)算機(jī)、戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)等。在作戰(zhàn)期間，智能指揮網(wǎng)將各類圖表、文字、語(yǔ)音信息等進(jìn)行傳輸，如同人體的“神經(jīng)系統(tǒng)”般聯(lián)通各個(gè)終端服務(wù)器，將機(jī)關(guān)與指揮員緊密聯(lián)系在一起，有效提升戰(zhàn)斗力。智能計(jì)算機(jī)通過(guò)智能指揮網(wǎng)下達(dá)指令，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后傳輸給指定終端。智能指揮網(wǎng)不僅承擔(dān)著傳輸?shù)呢?zé)任，還能主動(dòng)獲取存儲(chǔ)信息。在作戰(zhàn)中，智能指揮網(wǎng)能夠有效控制武器系統(tǒng)，對(duì)敵人的偵察和干擾入侵進(jìn)行反偵察防御，保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2? 智能化指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1? 信息感知技術(shù)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)，戰(zhàn)場(chǎng)信息瞬息萬(wàn)變，信息時(shí)效性大大縮短，信息感知技術(shù)作為信息化戰(zhàn)場(chǎng)各作戰(zhàn)單元、要素與指揮控制系統(tǒng)的紐帶，通過(guò)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)情況、目標(biāo)數(shù)據(jù)和指揮信息進(jìn)行加工、處理交換和利用，實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場(chǎng)空間的信息資源共享，是智能化指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著嵌入式系統(tǒng)和普適計(jì)算的不斷發(fā)展，大部分移動(dòng)智能終端設(shè)備都搭載了多種傳感器，所有移動(dòng)終端可成為感知節(jié)點(diǎn)，海量移動(dòng)智能終端構(gòu)筑起感知平臺(tái)的復(fù)雜觸角，可實(shí)時(shí)、全面、透徹分析判斷戰(zhàn)場(chǎng)信息。因此，加強(qiáng)信息感知技術(shù)在戰(zhàn)場(chǎng)中的應(yīng)用具有非常深遠(yuǎn)的意義。

2.2? 信息融合技術(shù)

信息融合技術(shù)的基本原理類似于人腦的綜合處理系統(tǒng)，能夠利用多個(gè)傳感器的合理支配和使用，將不同時(shí)間、不同地點(diǎn)、不同模式、不同表現(xiàn)以及不同來(lái)源的信息進(jìn)行融合，從而獲得被探測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確信息。在智能化指揮控制系統(tǒng)上，信息融合技術(shù)利用多種傳感器采集信息，通過(guò)多源圖像復(fù)合、自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、圖像分析處理，探明目標(biāo)身份，判斷目標(biāo)影響力。信息融合技術(shù)可以提高智能化指揮控制系統(tǒng)的時(shí)空精度、利用率、識(shí)別能力和可靠性，為指揮員決策提供有用的信息。在智能化指揮控制系統(tǒng)上使用信息融合技術(shù)，可對(duì)地貌、水文、氣象等進(jìn)行廣泛監(jiān)測(cè)，以預(yù)測(cè)環(huán)境條件。信息融合技術(shù)還被用于整合來(lái)自各種探測(cè)器和情報(bào)機(jī)構(gòu)的不同信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行分析、篩選和識(shí)別，使內(nèi)部成員之間共享作戰(zhàn)畫面，對(duì)部隊(duì)和武器裝備進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮。

2.3? 情報(bào)整合技術(shù)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，獲取情報(bào)的范圍和數(shù)量較大，遠(yuǎn)超以往數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)信息的數(shù)量與質(zhì)量相比，質(zhì)量越高越有利于指揮員做出有利于戰(zhàn)事的決策。大量的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)信息綜合處理技術(shù)進(jìn)行整合，對(duì)大量的信息進(jìn)行比對(duì)分析，充分發(fā)揮信息情報(bào)價(jià)值。情報(bào)整合是指對(duì)信息空間的信息進(jìn)行加工處理，篩選出有效信息[1] ，一般情況下分為四個(gè)步驟：（1）分類匯總。將接收的信息進(jìn)行破譯，盟友的信息存放在相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù);（2）初步確認(rèn)。將情報(bào)信息的獲取時(shí)間、地點(diǎn)和可信度進(jìn)行區(qū)分;（3）分析判斷。詳細(xì)分析情報(bào)內(nèi)容，進(jìn)一步判斷情報(bào)可信度、重要性、緊急程度以及利用價(jià)值;（4）綜合評(píng)估。將掌握的信息進(jìn)行歸納匯總，分析判斷事件的性質(zhì)，對(duì)敵方即將采取的行動(dòng)進(jìn)行評(píng)估，并得出結(jié)論。

3? 智能化指揮控制系統(tǒng)的支撐技術(shù)

3.1? 面向服務(wù)架構(gòu)

面向服務(wù)架構(gòu)是建立在特殊標(biāo)準(zhǔn)下的一種組織方法和設(shè)計(jì)流程，和傳統(tǒng)的技術(shù)層、業(yè)務(wù)層不同，兩者之間新增了服務(wù)層，服務(wù)層的主要作用就是連接技術(shù)層和業(yè)務(wù)層，從而實(shí)現(xiàn)和完成軟件整體的運(yùn)行結(jié)構(gòu)。技術(shù)層和業(yè)務(wù)層可以高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，解決了軟件應(yīng)用層被技術(shù)限制的問(wèn)題。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就在于服務(wù)的效率更高，且運(yùn)行程序能夠以更為多樣化的方式完成服務(wù)，技術(shù)開(kāi)發(fā)并不會(huì)受到服務(wù)的影響，研發(fā)人員有更多的時(shí)間和精力進(jìn)行針對(duì)性研究。

面向服務(wù)技術(shù)進(jìn)步飛快，很多國(guó)外學(xué)者對(duì)此都有針對(duì)性的研究，歐美國(guó)家將適應(yīng)立體戰(zhàn)爭(zhēng)作為最新的戰(zhàn)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)，不僅涉及互操作性、資源共享技術(shù)等，也利用面向服務(wù)技術(shù)進(jìn)行了探究。

面向服務(wù)架構(gòu)將聯(lián)合作戰(zhàn)智能化系統(tǒng)作為核心，且可以讓武器系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和操作水平上升一個(gè)臺(tái)階，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的動(dòng)態(tài)部署，在能夠遷移的情況下武器系統(tǒng)具有更大范圍的服務(wù)能力，決策的質(zhì)量和效率也更高，縮短了響應(yīng)時(shí)間。再加上 SOA 能夠在很短的時(shí)間做出正確決策，在滿足上層需求的情況下自主學(xué)習(xí)能力更強(qiáng)。因?yàn)閿U(kuò)展和新的服務(wù)，與其他服務(wù)產(chǎn)生多項(xiàng)組合，敏捷性更高，對(duì)智能化指揮控制系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。從圖1 中可以看到，整個(gè)智能化指揮控制系統(tǒng)面向服務(wù)的基本結(jié)構(gòu)。服務(wù)層對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是核心，按照智能化指揮控制系統(tǒng)處于的階段重新組合，然后對(duì)需要補(bǔ)充或者需要擴(kuò)大的過(guò)程更新，業(yè)務(wù)邏輯層的主要作用就是驅(qū)動(dòng)服務(wù)正常運(yùn)行，滿足必要時(shí)的作戰(zhàn)任務(wù)，這些服務(wù)層的多項(xiàng)組合是滿足功能性要求的根本依據(jù)。

3.2? 決策專家系統(tǒng)架構(gòu)

目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于決策專家系統(tǒng)中，并且衍生出了新的作戰(zhàn)模式，自動(dòng)化水平得到很大提升。通過(guò)決策專家系統(tǒng)可以讓決策原則和模擬相互融合，為實(shí)際作戰(zhàn)提供更加有效的方案，并且這種模式下的技術(shù)是傳統(tǒng)方程無(wú)法計(jì)算出來(lái)的。智能化指揮控制系統(tǒng)將決策專家系統(tǒng)作為核心，自主學(xué)習(xí)水平更高。決策專家系統(tǒng)的使用為作戰(zhàn)決策提供更充足的知識(shí)庫(kù)[2]。決策專家系統(tǒng)建立在專業(yè)化作戰(zhàn)部隊(duì)和作戰(zhàn)人員的實(shí)際作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，其關(guān)鍵部分是知識(shí)庫(kù)和推理，簡(jiǎn)而言之，知識(shí)庫(kù)和推理共同組成了決策專家系統(tǒng)（圖2）。

3.3? 海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理

網(wǎng)格計(jì)算的特點(diǎn)是范圍廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)功能，任何系統(tǒng)若要達(dá)到網(wǎng)格協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)，必須滿足界面和策略封閉、共用的要求。網(wǎng)格計(jì)算范圍廣的特點(diǎn)非常貼合高級(jí)戰(zhàn)術(shù)部門，現(xiàn)在全世界的軍事強(qiáng)國(guó)都將作戰(zhàn)核心放在了電磁空間上，誰(shuí)能掌握電磁空間的控制權(quán)誰(shuí)就能控制整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)，因此對(duì)網(wǎng)格計(jì)算安全的研究一定要引起重視。

云計(jì)算作為一種分布式計(jì)算的處理方式，需要和網(wǎng)格計(jì)算共同運(yùn)行，與網(wǎng)格計(jì)算一樣最重要的就是數(shù)據(jù)中心。云計(jì)算的特點(diǎn)就是把所有的軟件和服務(wù)全部納入云單位中，且全部需要滿足結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議要求。在云計(jì)算的不斷發(fā)展和升級(jí)過(guò)程中，未來(lái)將會(huì)變成高速虛擬網(wǎng)絡(luò)，其中數(shù)據(jù)也會(huì)不斷地移送到武器庫(kù)、中間層和應(yīng)用層中，便于之后共享資源。云計(jì)算離不開(kāi)用戶和任務(wù)，即用戶和任務(wù)決定了云計(jì)算的效率，智能化作戰(zhàn)在以后會(huì)更多地使用到智能化指揮控制系統(tǒng)里，在云計(jì)算發(fā)展的同時(shí)“云安全”也成為社會(huì)關(guān)注的重要內(nèi)容。

4? 智能化指揮控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

4.1? 體系結(jié)構(gòu)一體化

一體化指揮控制系統(tǒng)須以智能化指揮控制系統(tǒng)為核心，從偵察情報(bào)、決策、對(duì)抗和通信等多方面入手，統(tǒng)一融入網(wǎng)絡(luò)，為戰(zhàn)場(chǎng)提供快捷有效信息。數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)包含橫向技術(shù)一體化，是與傳統(tǒng)縱向發(fā)展武器和技術(shù)性對(duì)應(yīng)的一種做法[3]。橫向技術(shù)更側(cè)重將當(dāng)前擁有的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，聯(lián)通各個(gè)設(shè)備協(xié)同作戰(zhàn)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)、實(shí)時(shí)指揮、實(shí)時(shí)打擊以及實(shí)時(shí)保障。

4.2? 組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)是一種新概念，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)信息進(jìn)行匯總，突出信息優(yōu)勢(shì)，感知戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化，將分散裝備、部隊(duì)進(jìn)行整合，統(tǒng)一協(xié)調(diào)行動(dòng)，確保作戰(zhàn)效能最大化。實(shí)驗(yàn)證明，擁有一體化、扁平化的網(wǎng)絡(luò)有利于優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，壓縮信息流程，增強(qiáng)信息傳輸能力和各個(gè)層級(jí)決策者的控制力，提升作戰(zhàn)指揮和保障效能，將是未來(lái)軍事變革中的重要目標(biāo)。

4.3? 效能評(píng)估精細(xì)化

效能評(píng)估是對(duì)指揮控制達(dá)成度的檢驗(yàn)，也是優(yōu)化完善作戰(zhàn)體系的依據(jù)。智能效能評(píng)估借助行為邏輯建模、智能影像合成、自然語(yǔ)言編譯等技術(shù)，可“重現(xiàn)”歷史場(chǎng)景、“復(fù)活”核心人物、“復(fù)盤”關(guān)鍵決策，有針對(duì)性地預(yù)設(shè)對(duì)手[4]。智能條件下，指揮機(jī)構(gòu)依托兵棋系統(tǒng)反復(fù)進(jìn)行戰(zhàn)前推演、設(shè)計(jì)智能藍(lán)軍配合演練、基于數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)與影響合成組織戰(zhàn)后復(fù)盤，在“暴力窮舉”中逼近“標(biāo)準(zhǔn)答案”，戰(zhàn)爭(zhēng)較量提前在作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室打響。

5? 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今世界，以創(chuàng)新為本質(zhì)特征的新軍事革命風(fēng)起云涌，正全方位、深層次地覆蓋戰(zhàn)爭(zhēng)和軍事建設(shè)的全部領(lǐng)域，加快信息技術(shù)的研究與發(fā)展，加快智能化指揮控制系統(tǒng)的融合與生成，是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)打贏制勝的關(guān)鍵因素，也是國(guó)防和軍隊(duì)建設(shè)的重中之重。因此，應(yīng)努力提升信息技術(shù)研究和發(fā)展水平，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，深化智能效果，使之真正成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)電子對(duì)抗的核心。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

常鵬飛（1988—） ，助理工程師，研究方向：軍隊(duì)指揮控制系統(tǒng)維護(hù)。