【专题】深度态势感知与智能化战争

未来战争是人机环系统融合的战争。它不仅仅是智能化战争,更是智慧化战争。未来的战争不但要打破形式化的数学计算,还要打破传统思维的逻辑计算,是一种结合人、机和环境各方优势互补的新型计算-算计博弈系统。本文以智能化战争为背景,探讨了深度态势感知的概念、内涵与模型;介绍了未来战争中深度态势感知模型发挥的作用,即深度态势感知解决了人工智能中的可解释性、学习及常识三个重要瓶颈;最后,介绍了深度态势感知在未来战争中面临的挑战,包括人机环境系统融合问题、战场中的不确定性以及智慧化协同作战的实现。鉴于人机融合智能机制、机理破解以及有效的协同方式将成为影响未来战争的关键因素,深度研究态势感知对预测未来战争走向具备一定借鉴意义。     

人机智能融合的陆军智能化作战指挥模型体系

人机智能融合是未来作战指挥变革的关键,智能化作战指挥模型体系是提升陆军作战指挥整体效能的核心。针对人机关系及其智能融合方式,提出了陆军智能化作战指挥模型体系框架HAI2OC,构建了人机并行深度态势感知、人机融合智能指挥决策、人机共生自主控制协调和人机平行跨域作战评估四大模型体系,以供进一步深入研究参考。     

面向人机融合的C~4ISR系统架构研究

智能化战争中,打造能够理解、思考、与人协作的"机器大脑"是未来C~4ISR系统的发展方向之一。提出"人智能向机器智能迁移"的人机融合C~4ISR系统架构设计理念,创新设计涵盖"博弈对抗推演环境"等核心要素的系统组成,阐述战前和战中的运行机制,形成人机融合的C~4ISR系统的架构范式。最后,以智能目标识别与武器控制为实例,采用DoDAF,运用架构设计工具,阐述了架构范式在下一代系统设计中的应用过程。     

陆军智能化无人化作战体系构建

文章基于智能化无人化技术发展对陆军战争形态演化的驱动作用,阐述了智能无人作战体系在陆军全地域、全天候、全时段遂行多样化军事使命任务作战能力,分析了基于智能无人作战系统从人机弱结合到人机融合的演进方向,提出"人在回路、物在感知、可随遇接入和动态重组,且能够自适应、协同、自组织"的智能化无人化作战体系构建思路。     

面向人机协作的网络信息体系架构建模方法

越来越多的智能系统融入未来战场,如何将人的认知能力与机器的快速计算、精准打击等能力有效结合,优化分配人机权限,提升网络信息体系的作战效能成为亟待解决的问题。探讨基于网络中心OODA模型的人机协作机理,创新地提出体系结构人机视角,详细描述了人机视角模型的建模方法,阐述了人机视角的设计过程。以应用示例验证了人机视角在智能化作战下的网络信息体系人机融合顶层设计中的重要指导作用。     

栅格化网络态势感知能力评估模型

摘 要：针对栅格化信息基础网络态势感知问题,构建了态势感知能力评估模型。首先结合信息化战争的特点,分析了栅格化信息基础网络的态势感知能力构成。然后分别从信息域和认知域建立了态势感知能力评估模型。在信息域,从信息质量的完备性、准确性和时效性三个方面作为信息能力的度量指标;在认知域,结合信息域量化模型,建立Logistic态势感知方程,描述态势感知质量随时间的变化情况。仿真结果能够体现完备性、准确性和时效性对提高态势感知质量的促进作用,验证了模型的合理性。     

智能感知在防空反导OODA环中的应用

在未来智能化战争中,瞬息万变的战场态势对防空反导武器系统的探测感知和指挥决策提出了新的挑战。本文聚焦智能感知技术赋能未来防空反导作战装备,剖析了智能感知概念及内涵,围绕防空反导“观察、定位、决策、行动”（OODA）环以及典型作战流程,梳理感知对抗形态,主要包括预警与反预警、探测与反探测、跟踪与反跟踪、干扰与反干扰;揭示了智能感知对抗的核心科学问题是特征的隐匿与识别,给出了感知对抗技术在OODA环中的主要应用场景;最后,提出了提高防空反导装备智能感知对抗水平所需的关键技术发展建议。     

有关军事人机混合智能的几点思考

首先阐述了军事智能的基本内涵,分析了军事智能的未来发展趋势——军事人机混合智能。对军事智能的核心概念——态势感知的概念及内涵进行了详细的论述,引出了深度态势感知,并对其与态势感知的关系进行了深入的分析。对军事人机混合智能中人的智能与机的智能从因果或相关关系,交流沟通方式及其协议,对数据信息以及知识的使用等方面对其优势、劣势及互补性进行了分析。最后对军事智能的发展方向进行了展望,并提出了军事智能或民用智能发展会面临的终极问题——伦理问题。     

基于深度学习的空天防御态势感知方法

空天防御态势感知是实现空天防御战场透明化,降低信息复杂度,提升空天防御作战指挥决策支撑能力的前提和基础。系统分析了未来空天防御战场态势感知面临的巨大威胁和挑战,提出了复杂信息对抗条件下态势信息数据挖掘、融合处理、意图预测的能力需求,在此基础上结合深度学习的特征提取能力,构建了基于深度学习理论的空天防御态势感知体系结构,最后探讨了关键技术,为未来空天防御态势感知技术的发展提供了新的思路。     

智能化无人作战系统及其关键技术

智能化无人作战系统是信息化武器装备发展的必然结果,将极大地提高武器装备的作战效能,并对未来战争产生深远的影响。研究了智能化无人作战系统的基本概念,分析了智能化无人作战系统的战场感知系统、决策支持系统和精确打击系统,探讨了智能化无人作战系统的主要关键技术。     

运用时空大数据增强战场态势感知能力

时空数据是同时具有时间、空间和专题属性的三维数据.近年来,时空大数据技术领域取得重大进展,时空大数据也开始逐渐应用于战场态势感知,辅助联合作战指挥决策,推动了智能化战争的快速演进.本文基于未来战场对一体化联合作战战场态势感知的新要求,从用于支撑战场态势感知的时空大数据平台构建、时空大数据来源拓展和平台的优化利用等三个层...     

人机共融的远程态势智能感知系统

针对人与远程无人设备协同精准配合的迫切需求,以机器人操作系统为基础构建了一种人机共融的远程态势感知系统,并开展了实验与分析。该系统以视觉定位技术为基础,以人机感知共融为切入点,通过实时三维场景重建技术与场景一致性融合方法,将无人设备探测到的环境及目标信息进行三维重构,并通过增强现实设备进行显示,与人的视觉信息进行一致性融合,实现无GPS条件下远程无人设备与人所佩戴的增强现实设备之间的协同定位。实验结果表明,系统在近距离时具有较好的人机协同定位准确度,定位精度随着距离的增加而逐渐降低。所构建的系统使无人设备成为人眼的延伸,在不干扰人员正常行动的情况下实现了穿障碍、跨视距的感知能力,在未来信息化作战中可发挥重要作用。     

【专题】运用时空大数据增强战场态势感知能力

时空数据是同时具有时间、空间和专题属性的三维数据。近年来,时空大数据技术领域取得重大进展,时空大数据也开始逐渐应用于战场态势感知,辅助联合作战指挥决策,推动了智能化战争的快速演进。本文基于未来战场对一体化联合作战战场态势感知的新要求,从用于支撑战场态势感知的时空大数据平台构建、时空大数据来源拓展和平台的优化利用等三个层次,探讨了打造军事作战资源“一张图”以支撑一体化联合作战战场态势感知的可行性;同时,对时空数据结构、数据平台和数据分析计算方法等方面进行了深入分析和重点布局。研究成果可对解决“参战力量在哪里,可配合的友邻力量有哪些,能使用的军事资源有什么”等问题和提升基于时空大数据技术的联合作战、全域作战能力提供技术及理论支撑。     

生成对抗网络及其在无人系统中的应用

生成对抗网络（GAN）在无人系统多个层次上的应用提高了其智能化、自主化水平,具有巨大的应用价值和发展潜力。对GAN在无人系统技术中的应用进行了综合评述并且进行了展望。首先介绍了GAN的基本概念、训练方式和传统GAN的模型结构,并且从模型结构的变动、目标损失的变化以及适用的领域等方面详细介绍了深度卷积生成对抗网络（DCGAN）、循环生成对抗网络（CylcleGAN）、生成对抗模仿学习（GAIL）、序列生成对抗网络（SeqGAN）等GAN的8种衍生模型。接着概述了与无人系统OODA回路相关的智能感知、智能判断、智能决策、人机交互等方向上GAN方法的实际应用。最后基于无人系统共性技术的发展趋势,对GAN在无人系统的单体智能、多体或群体智能以及人机混合智能等方向上的应用进行了展望。     

浅谈智能化的单兵系统

单兵系统是现代战争中数字化战场上的关键因素,而智能化的单兵系统又是未来发展的趋势。本文首先阐述了人机智能结合的必要条件,并说明单兵系统中的人机交互作用,最后对人机交互智能化在单兵系统中的应用进行了探讨和研究。     

基于闭环控制模式的信息融合模型研究

从防空作战态势感知角度出发,通过对信息融合模型分析,提出基于闭环控制的多传感器信息融合模型,以达到信息融合的整体功能优化。首先介绍防空态势感知概念,并分析防空态势感知传感器资源管理问题,在此基础上研究传感器管理子系统的功能、构成及管理算法。     

单兵系统中的人机交互智能化

单兵系统是现代战争中数字化战场上的关键因素,而智能化的单兵系统又是未来发展的趋势。本文首先阐述了人机智能结合的必要条件,并说明单兵系统中的人机交互作用,最后对人机交互智能化在单兵系统中的应用,进行了探讨和研究。     

传感器数据融合系统的代数说明

我们对感知数据融合(SDF)的主要研究目的是:开发一种系统方法,以便设计解释感知信息以及根据这些信息和可用的数据库与知识库推断态势的软件系统。针对该目标,我们开发了一种SDF用的模型-理论框架。该框架的前提是:把数据嵌入数据模型中,把信息处理机构嵌入模型算子中。在本文,我们简要地讨论了模型算子的类型和它们在SDF中的含义。接着介绍融合来自距离和强度传感器的数据的原型SDF系统,并举例说明框架中所介绍的结构。最后,我们说明怎样用框架体系来表示和证明系统特性。SDF框架是通用的,与具体应用领域是无关的。它用于SDF系统的高级说明,并用于检查与任何设计或实现决策无关的相容性。     

战场电磁态势融合感知技术框架研究?

为了高效精确感知现代战场条件下的电磁态势,分析了战场电磁态势感知的需求,研究了基于高层信息融合的电磁态势融合感知技术框架。战场电磁态势融合感知技术框架面向异构信息综合处理和融合模型柔性控制,基于电磁实体序列识别形成观测态势,基于作战行动企图估计形成估计态势,基于电磁威胁预测评估形成预测态势,构建现代战场综合电磁态势图。研究表明基于融合理论的战场电磁态势融合感知技术框架具有适应性强、高效精确的特点。     

分布式态势感知一致性分析与度量方法研究

一致的态势感知,是现代武器、火力系统以及部队紧耦合协同作战的基础。本文以分布式态势感知理论为依据,从系统的角度,构建了团队达成一致态势感知过程的动力学模型;以系统内部一致性、外部一致性和一致所需最短时间为指标,给出了团队态势感知一致性的度量方法。仿真结果表明,适当地提高团队内沟通的广泛度和相互作用强度,选择合适的沟通网络,对提高一致性能力有积极的作用。