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[科普中国]-无人作战时代 地面炮兵怎样以智取胜?

科普中国军事科技
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聚焦强军兴军实践 助力全民国防教育
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近年来无人机技术日趋成熟,无人与有人相结合的混合战争成为一种新的作战样式。2020年的纳卡冲突让无人机作战大放异彩,阿塞拜疆运用察打一体无人机精确打击亚美尼亚地面炮兵阵地的视频在网上广为流传,刷新了人们对无人机作战的认知,同时也预示地面炮兵必须进一步发展才能跟上无人机作战的时代步伐。随着人机交互、大数据、人工智能和云技术的加速发展,素有战争之神的地面炮兵必须突破传统作战方式,向高敏、多能和智能化方向发展,才能在无人作战时代占有一席之地,发挥独有的作战效能。

共建+共享 注重以数据流支撑侦、控、打、评链路

大数据时代,数据无处不在,战场数据挖掘建设迫在眉睫,只有占据数据优势,才能实现向决策和行动优势的转化。地面炮兵快速利用和处理数据信息,用数据流支撑侦、控、打、评闭合回路是实现作战智能化的基础。

一是提高智慧感知侦察能力。无人作战时代,地面炮兵的主要威胁是各类察打一体无人机和具有反制能力的地面炮兵,呈现小型、精确、快速反应的特点。攻防矛盾要求,地面炮兵必须因势而变,其战场侦察应着眼敌情威胁向适时、准确、微观方向发展。地面炮兵效能发挥立足于对目标的有效侦察,即要具备对战场信息进行搜集、处理、分析和传递能力。因此,地面炮兵要以雷达、传感器技术为基点,无人机和地面系统等为平台,塑造智慧型战场感知网络,提高侦察能力,掌握敌情动态变化,及时发现体系节点,为破击敌防御体系创造条件。据统计,俄军在叙利亚战争中共出动无人机23000架次、有效飞行14万小时。无人机、地面传感器等侦察装备是俄军炮兵火力运用的眼睛,在战场上执行支援情报、监视、侦察和目标锁定任务,建立起适时、高敏性的战场感知网络,保证了地面炮兵的安全和效能发挥。

二是打通末端数据传输链路。“兵贵神速”在现代战争条件下不仅是指兵力机动部署速度之快,更强调指挥决策链路通畅带来的快速反应能力。从决策指挥到末端行动,数据传输链路至关重要。地面炮兵火力作战注重打通末端数据传输链路,从技术与指挥两个方面入手,技术上实现并行传输,多链路完成数据流转,指挥上从高效出发,优化指挥决策程序方法。美军现用的陆军机动控制系统(MCS)已初步实现了指挥决策指令的快传功能,由战术计算机终端、战术计算机处理机和分析控制台组成,用于陆军的军、师和旅级,辅助指挥官和参谋人员收集、处理、分析、分配和交换战场信息以及传送命令。机动控制系统与火力支援、情报电子战等控制系统连接,快速实现联合指挥协调功能。地面炮兵在数据系统加持下必将先敌一步,达成火力的突然性和作战主动性。

三是建立多维目标信息数据库。目标信息情报至关重要,直接关系能否达成作战先机,瘫痪敌体系结构,赢得作战主动。目标信息数据库能够为地面炮兵作战决策、打击行动和作战评估提供数据支撑,是无人作战时代地面炮兵火力运用基础。目标信息数据库主要内容包括:目标性质、位置、性能参数、图像及相关文字描述等。目标信息数据库建设依靠各军种部队的平时数据录入及战时适时补充,并做到统一格式、符号,突出易用、规范、保密和可定制性。地面炮兵依托指挥信息网络连接目标信息数据库,根据数据库内目标模型清单,及时比对验证战场目标,形成发现目标清单,进而区分优先级建立打击目标与禁止打击目标清单,为打击行动筹划提供全维目标信息。

机智+人智 强调人机结合完成作战指挥决策

随着云技术、人机交互和人工智能技术的快速发展,机智与人智在指挥决策中的比重必然会发生倾斜,地面炮兵实现全维打击必须适应技术带来的指挥决策新变化,强调人机结合完成作战指挥决策。

一是实现情报信息处理与目标可鉴别化。情报处理与目标可鉴别化是利用计算机算法对数据库内情报数据进行的可视化加工,便于指挥员在决策指挥时提供直观的参考。未来战场复杂多变,情报信息呈指数式增长,呈现规模大、结构复杂、价值密度低的特点,数据的不确定性、不完全性和虚假欺骗性大大增加,且远远超过人工处理的能力。因此,战场情报处理需要人机结合。利用计算机算法模拟指挥员对信息进行初步处理,去粗取精,再由指挥员定下决心。同时,算法处理还能对战场态势进行数据化分析预测,判断态势变化,为指挥决策提供科学依据。美国的“梅文计划”正是以此为研究方向。“梅文计划”是一种算法,旨在当图像中出现值得关注的物体时,向指挥员发出警报,由指挥员对相关信息进行再处理,并对可能存在威胁的事物予以打击或控制,确保战场始终在我方控制之下。随着人工智能和量子技术的进一步发展,作战系统对图像辨别与判断将更加精准,指挥员的压力大大减轻,决策重点将逐渐聚焦于战场控制与指令下达。

二是实现火力计划快速生成和动态优化。现代战争的复杂性要求地面炮兵火力运用必须严格执行火力计划,才能实现与友邻的有效协同,共同完成任务,避免误击误伤事件发生。火力作战强调精确、突然、猛烈,只有在瞬息万变的战场上把握稍纵即逝的有利战机,实施火力突击,才能达成一击致命的效果。战场环境纷繁复杂,对火力打击目标、重点都会产生影响。指挥信息系统接入联合指挥网络,对火力打击单元的有效控制,为火力计划快速生成和动态优化成为现实,指挥员可随时对火力计划进行调整,力求地面炮兵效能最大限度发挥。俄军在叙利亚战争中运用机器人连强攻745.5高地,在通过机器人传感器获取目标信息后,将信息传送给俄军指挥机构。指挥机构立即调整火力计划,将打击指令发送至后方的“洋槐”自行火力阵地,仅用20分钟就摧毁了恐怖分子的阵地。

三是实现打击行动与毁伤评估交互赋能。毁伤评估是对目标火力毁伤的状态的评定,是炮兵力量运用侦、控、打、评作战链路的最后一环。以网络、数据、算法建立起的人机交互机制使毁伤评估突破了传统的定性分析为主的方式,向定量与定性分析相结合的方式发展,并具备较高的自动化和准确性。炮兵作战系统接入联合作战指挥网络,可以共享情报信息和数据库,并对无人机等战场感知装备反馈的目标毁伤信息进行处理,通过算法与目标数据库中的模型数据进行定量比对,确定目标毁伤程度。着眼毁伤效能是打击行动与毁伤评估交互赋能的基础,当确定未完成毁伤任务时,及时将打击需求下达火力单元终端,进行第二轮打击,既避免了火力的浪费,又能发挥出地面炮兵火力毁伤效能。

传统+智能 要求运用新型弹药完成多种任务

炮兵毁伤效能来源于弹药的杀伤破坏效果。地面炮兵实现全维打击必须运用智能化弹药,开发自主匹配、精确制导、巡航、电子毁瘫等功能效应。

一是着力实现目标信息与弹药自动匹配。随着地面炮兵武器系统的发展,火炮所配属的弹药类型越来越多,指挥员要根据目标性质、坚固程度或者作战任务来选择对应的弹种、确定弹药消耗量以达到最佳作战效能。“量敌用弹”才能“弹到敌除”。这一过程涉及弹药的计算、调配、准备等过程,毁伤效果不足时还需要重新准备弹药。无人作战时代的战场节奏快,必须实现目标信息与弹药的自动匹配。按照“最大化对敌火力效果、最小化附带操作、最小化费用”的原则,根据毁伤比、压制比、非敌伤亡率等因素建立弹药选择模型函数。以模型函数和大量实验论证为基础,立足指挥信息系统建立目标与弹药的双向数据库,战时即时取用数据信息,解决弹药选择问题,辅助指挥员下达火力打击指令。

二是着力探索新老结合的弹药使用方法。虽然传统弹药与新型弹药相比,在功能上存在代差,弹药的毁伤能力和精确性不足,但传统弹药的难捕捉、使用方便的特点对作战具有重要意义。地面炮兵配属的照明弹、燃烧弹、发烟弹等特种弹药,在近年的局部战争担负了多种特种打击任务。传统弹药与新型弹药配合使用,既可以提高作战效能,又可以节约战争成本。近年来,美军炮兵弹药发展迅速,但在历次局部战争中,传统的弹药使用依然占据较大比重。因此,必须深入探索新老结合的弹药使用方法,用传统弹药弥补新型弹药的不足,用新型弹药增强传统杀伤效果,相得益彰,共同完成打击任务。

三是着力研发炮兵智能精确制导弹药。智能弹药有别于传统弹药和导弹,已成为主导战争进程、决定战争胜负的重要因素,成为战争模式与战争形态转变的重要推动力量。新型智能精确制导弹药应着眼多种技术融合,形成融合优势。末敏弹,作为智能型弹药的典型代表,是传统弹药技术、光电子技术、计算机技术、人工智能技术等相融合的产物,毁伤效能充分体现了精确性和智能化。同时,智能弹药还应针对特殊情况下的敌情,如卫星导航失效等情况,攻克导航与授时、引信与自动识别、超音速、反坚实和深埋目标等技术难关,形成火力“智”胜的作战效益。

物理+电子 强化物理和电子等多维防护能力

地面炮兵虽然具有较强的火力打击能力,但自身生存能力弱,战时是敌破袭重点。纳卡冲突中,纳美尼亚察打一体无人机对地面炮兵产生了致命的威胁。地面炮兵必须突破传统的靠不断机动,转移阵地等被动防护方式,强化自身主动防空、防电子打击能力。

一是加强自身防空能力,应对可能的空中威胁。地面炮兵的防空主要依托上级和友邻组织,自身防空能力不足是其关键弱点。随着无人机投入战场,空中防护能力在小型无人机突防下形同虚设。因此,必须加强地面炮兵的自身防空能力,配备相应的防空武器,特别是反无人机武器。同时要加强地面炮兵的战场感知能力,及时发现敌无人机平台,并予以摧毁,切断无人机火力指挥控制终端,保证我方生存。

二是强化火炮性能,应对可能的炮兵威胁。地面炮兵火力打击作战是非接触式作战,提高火炮性能,能够在应对敌炮兵火力打击过程中占据主动,保存自己。美国陆军强调其远程火力在打击敌方目标的同时,要确保自身处于敌军无法直接打击的安全区域。地面炮兵应在战斗射速和射程两个方面强化火炮性能,保证单位时间内完成更多次射击并在射程范围上能敌所不能,掌握火力打击的主动权。

三是完善地面炮兵车辆和弹药设计,应对可能的电子战威胁。地面炮兵应着眼敌电子战威胁,减小指挥信息系统、火控雷达等电子装备的电磁辐射,降低被击毁的风险。在车辆设计中增加系统需求,确保在我方被敌电子攻击导致车辆通信、定位、火控系统功能瘫痪的情况下可以断续作战。同时要强化使用电子引信的弹药的电子防护能力,防止在敌电子干扰时提前起爆或不爆炸,丧失效能。

高新技术在兵器科学中的应用为地面炮兵火力“智”胜提供了技术支撑。火炮打击能力和作战功能的变化将引起作战原则的改变,只有深入学习研究火炮战技术性能和地面炮兵作战运用方法,才能在无人作战时代提高地面炮兵火力“智”胜能力。

联合出品:科普中国 光明军事

作 者:诸杨帆 张 啸 倪 锐

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