【专题】“无人系统自主性与智能化”专题编者按

地空协同无人系统作为新质跨域智能作战力量已成为世界强国开展军事技术竞争的前沿方向。本文首先总结了地空协同无人系统的概念、功能及发展目标,分析了世界主要国家制定的专项规划,从形成智能作战体系、改变战场攻防平衡及全面提高作战效能三个方面阐述了地空协同无人系统对未来战争的重大意义;其次,针对其面临的环境复杂、资源受限和平台异构等约束条件,从分布式态势认知、适应性智能导航及异构系统协同控制等方面总结了地空协同无人系统需要突破的关键技术;最后,为应对智能化战争挑战,从技术瓶颈、平台建设及政策支持等方面提出发展建议。该研究可为地空协同无人系统在国防科技领域的研究、应用和发展提供参考。     

地空协同无人系统综述

地空协同无人系统作为新质跨域智能作战力量已成为世界强国开展军事技术竞争的前沿方向。本文首先总结了地空协同无人系统的概念、功能及发展目标,分析了世界主要国家制定的专项规划,从形成智能作战体系、改变战场攻防平衡及全面提高作战效能三个方面阐述了地空协同无人系统对未来战争的重大意义;其次,针对其面临的环境复杂、资源受限和平台异构等约束条件,从分布式态势认知、适应性智能导航及异构系统协同控制等方面总结了地空协同无人系统需要突破的关键技术;最后,为应对智能化战争挑战,从技术瓶颈、平台建设及政策支持等方面提出发展建议。该研究可为地空协同无人系统在国防科技领域的研究、应用和发展提供参考。     

人工智能在无人战场态势预判与博弈对抗中的应用

在未来高强度火力对抗的战场环境下,具备无人协同、相互协作、优势互补及效能倍增的军事智能无人作战能力,是新时代军队取得战争胜利的关键所在。首先分析了当前智能无人作战的发展现状,然后对未来技术发展进行了研判,提出了人工智能在战场态势预判与博弈对抗中的应用,最后为智能无人作战的发展进行了总结和展望。     

论航空火力控制系统的智能化

航空火力控制系统是空战制胜的核心,人工智能技术的应用是航空火力控制系统的重要技术发展方向。通过分析航空火力控制系统在未来空战中需要应对的主要挑战,结合国外人工智能军事化应用发展现状,阐述了智能航空火控系统的内涵与实现途径。展望了智能航空火控系统在未来空战中的应用前景。     

跨域分布式防御作战及关键技术研究

随着信息化装备的高速发展,作战样式也在不断变化与进步,空地协同跨域分布式防御作战将成为必然。空中作战平台具有机动性能好、视野广阔、态势感知能力强等优势,而地面防御装备具有部署隐蔽、火力覆盖范围广、抗干扰能力强等优势。采用空中与地面分布式协同的方式,可充分发挥各自优势,提高各军兵种装备利用率,实现更大的作战效能。未来空地协同作战将呈现“立体统一、空地协同、一域多分”等特点,针对未来战场特点,提出了空地协同跨域分布式作战的必要性,给出了跨域分布式防御的特点,剖析了当前防御作战架构的不足,并对空地协同跨域分布式防御的具体措施进行了分析,总结归纳了跨域分布式防御的关键技术,最后给出了发展建议。     

有人/无人机协同空战任务规划技术

随着“分布式作战”“马赛克战”等新型作战概念的提出,无人机作为新型空战力量,依靠其灵活性、机动性、互操作性和低廉的成本,有效地弥补了有人机在空战中的作战“盲区”,将其纳入现代空战的任务规划体系,与有人机协同配合执行空战任务,会对空战结果产生巨大的影响。研究了基于数据的空战离线任务规划技术和基于任务的空战在线任务规划技术,并基于OODA环对有人/无人机协同空战任务规划技术进行了综述,结合该技术在测试进程和实际作战应用中存在的不足,展望了该技术未来的发展趋势,对下一步开展有人/无人机协同空战任务规划研究提供借鉴参考。     

智能无人作战系统发展及关键技术

随着人工智能、控制、通信等技术的成熟,无人系统不断发展,延伸至军事作战领域,无人作战系统将深刻影响未来战争的发展方向。研究了国外无人作战系统发展现状及主要特点,分析了智能无人作战系统的关键技术,以防空作战为背景,提出未来智能无人作战系统的发展初步构想,梳理总结了应关注的重点技术方向,为智能无人防空系统发展提供参考。     

基于多Agent舰空导弹协同反导作战体系结构研究

舰艇编队中多个舰空导弹系统协同反导作战系统是一个异构、分布、开放和松散耦合的复杂分布式人工智能控制系统,而多智能体(Multi-Agent)原理与技术是研究复杂分布式人工智能控制系统的有效方法.从舰艇编队协同反导作战需求和多智能体结构特点分析入手,提出了舰艇编队协同反导防御作战"两层三网"的体系结构,阐明了系统组成和功能.     

有人/无人战斗机协同空战模式及能力需求分析

针对未来空战的特点对有人/无人战斗机协同空战的作战模式及能力需求进行了研究.从信息链到武器链时空过渡的角度分析了有人/无人机协同空战的作战优势;提出了两种典型的有人/无人机协同空战方式,并给出了作战过程描述及功能结构分析;基于“观测-评估-决策-执行”指挥控制环分析了有人/无人机协同空战的指挥控制流程;基于协同空战的任务需求提出各参与平台的能力需求.此研究对有人/无人机协同空战的发展具有一定的指导意义.     

人工智能技术在作战保障领域的应用与发展

智能战争是未来战争的主要形态，人工智能技术对于未来军事科技发展具有重要意义。本文回顾人工智能技术的起源与演变，分析相关技术在作战保障领域的国内外应用现状，归纳当前技术发展存在的主要问题，探讨人工智能技术未来可能的技术突破点和在作战保障领域的典型应用场景，旨在为作战保障技术与装备的智能化发展提供参考。     

地空无人平台协同作战应用研究

战争即将进入智能化时代,无人装备将成为未来战场主角.地空无人平台协同应用是未来战场的必然趋势.基于未来战场复杂作战环境需求,针对地空无人平台协同作战应用进行研究.合理分析协同作战应用的必然性;从协同侦察感知、协同指挥控制、协同支援保障、协同防御警戒4个领域进行作战应用研究,并分析其技术基础及可行性;列出地空协同运用存在的难点并给出合理的意见建议,为陆军作战、编制及装备体系的论证规划提供参考.     

美军天基信息支援空中进攻作战研究

天基信息是远程空中进攻作战信息支援的重要组成部分.介绍了美军天基信息支援空中作战的典型案例,对相关项目的应用需求、系统组成、信息支援的类型、流程与活动等进行了分析和阐述,对未来发展趋势进行了总结和探讨,重点分析了包括远程指挥控制、广域情报传输分发、跨域战术协同在内的天基信息系统空中进攻作战典型样式,最后得出了天基信息系统未来发展启示.     

协同空战指挥控制系统智能体模型研究

建立了由多个智能体(Multi-AgentSystem)组成的多机协同空战指挥控制系统的总体结构模型及基于信念、期望、意图(BDI)结构的单个智能体的结构模型,并针对多机协同空战指挥控制的特点,对基于BDI框架的智能体结构、智能体的内部行为、触发事件和结合作战效能的BDI解释器等形式化建模问题进行了研究。最后,指出需完成的后续工作以及相关技术问题。     

“算法战”及其在空战领域中的应用

随着战争从体能较量、技能较量发展为智能较量,"算法战"与人工智能和指挥控制系统相关联并在其中占据关键地位,是实现智能化作战和建设智能军队的技术基础。通过梳理与总结美军在落实"算法战"研究方面所进行的开创性工作,理清"算法战"发展的脉络,重点对"算法战"产生背景、基本概念与内涵以及发展现状进行了探讨,结合课题组在航空集群作战领域的研究基础,探讨"算法战"在空战领域的落脚应用的可鉴之策,为我空军装备的信息化升级和智能化转型奠定基础。     

预警机指挥多机群空战的协同战术决策

分析了预警机指挥下的多机群协同空战的战术决策方法,建立起了它的战术编队、威胁评估以及目标分配模型,并进行了仿真计算,结果表明此战术决策方法对于提高多机群协同空战的作战效能有着显著的作用,对于未来无人作战飞机多编队协同作战也具有很好的参考价值.     

基于多级影响图对策的多机协同空战决策研究

首先确定多机协同空战战机相关数学和运动模型,其次将大规模群集空战转化为多个小集团作战,在此基础上,依据协同的原则,又将小集团作战转化为多个一对一空战,然后应用多级影响图对策解决不确定情况下多机协同空战决策问题,建立了考虑交战双方、动力学质点模型和飞行员的偏好的连续机动决策模型,最后进行了2:2协同空战仿真分析,仿真结果表明该模型的有效性.     

非接触性作战:五大战法等待显威

所谓非接触性作战,是指敌对双方作战单元借助侦察探测系统、信息系统和攻击兵器的远程化,在对方防区之外实施的一种超视距、非接触的作战样式。当今,世界各国军事学家普遍预测,非接触性作战将成为未来信息化战争的主要作战样式,甚至可能会出现没有地面部队接触性交战的非接触性战争。于是,各主要国家军队纷纷借助近期局部战争中的经验,积极研究非接触性作战理论,大力发展用于非接触性作战的各种技术和武器装备。可以预测,未来信息化战争的非接触性作战,将会以五种样式逞威战场。 超视距非接触性空战 此种作战样式是指敌对双方空中作战平台在视距以外,通过机载探测设备搜索发现和截获对方空中目标,并用中、远距空空导弹进行相互攻击的一种空中非接触性作战样式。这种非接触性空战样式,是中、远距离空空导弹和机载光电探测设备发展的产物,攻击距离通常为10公里以上,这是与10公里之内的视距(接触)空战的本质区别。 超视距非接触性空战包括中距空战     

基于遗传算法的协同多目标攻击空战决策方法

多机协同多目标攻击是未来空对空作战的一种重要形式。首先建立了多机协同空战的自主优势矩阵 ,并依据多人冲突决策理论构造了空战的总体优化指标向量 ,然后针对其他优化算法的不足 ,提出用遗传算法优化该指标向量 ,实现多机协同多目标攻击空战决策 ,最后对 2∶ 2空战进行了仿真。仿真结果证明了上述思想的正确性。     

多机协同多目标攻击空空作战系统研究

主要研究了实现多机协同多目标攻击空空作战的关键问题--多机协同多目标攻击空空作战的空战决策,设计了空战决策算法,并对整个决策系统进行了仿真.然后,设计了多机协同多目标攻击空空作战系统,将空战决策,导弹攻击区判断,导弹攻击融为一体,并进行了仿真.仿真结果验证了空战决策算法的正确性.     

BDOTI结构空战指挥控制决策的逻辑框架

通过对空战决策的思维方法进行分析,根据编队协同空战的决策特点和需求,应用时态分支逻辑CTL*建立了协同空战指挥决策可能世界的语义.应用时态逻辑和模态逻辑建立了基于信念(Belief)、愿望(Desire)、责任(Obligation)、战术作战意图(Tactical Intention)BDOTI结构的机载空战指挥决策的逻辑框架.并设计了一个BDOTI解释器对空战指挥决策的全过程进行描述.