指挥与控制装备技术发展趋势

狄宋珍，闫树威，田大新

（1.北方自动控制技术研究所，太原　030006；2.中国北方工业公司，北京　100053）



指挥与控制装备技术发展趋势

狄宋珍1，闫树威2，田大新1

（1.北方自动控制技术研究所，太原030006；2.中国北方工业公司，北京100053）

摘要：研究分析了指挥与控制装备技术的发展趋势，并对具有重要影响指控发展的前沿技术作出了分析，最后对大数据技术作了概述，指出了在指挥控制装备中应用的可能性。

关键词：指挥控制装备技术，发展趋势，前沿技术，大数据技术

0　引言

由于计算机技术、通信技术的快速发展，智能技术、精确打击技术成果的出现，使得装备战术互联网逐步向上升级，旅（团）指控系统将会变成装备的一个服务站，也会因为计算机资源的无限扩展（海量内存，超高速等）以及通信接口芯片小而多通道等功能，使得各级指挥中心小差异或无差异化，同时由于知识库、智能技术充分应用，指挥控制装备将更加拟人化和智能化。

1指挥控制装备技术发展趋势分析

1.1指控系统发展走向知识化、智能化

计算机技术的快速发展会允许任何装备用的计算机带有各种相关的数据库，例如地理、气象、敌我武器性能，目标特性、战例等数据库。随着智能决策技术的发展，作战中的战斗评估、作战方式和战斗中适应性调整也可建立知识库，因此，指控系统必然走向知识化、智能化。

美国联合作战网中压制兵器配备有高级数据处理系统，具备有目标特性、作战计划、毁伤评估等知识数据库。能够完成作战计划编制，优选目标，灵活调度，有效击毁目标的功能。这就使得联合作战中作战支援即需即得。

美国防高级研究计划局（DARPA）信息技术处（IPTO）发布开发的“深绿”（DEEPGREEN）智能指挥系统具有“指挥官助理”、“闪电战”和“水晶球”3个功能模块。可以进行人-机对话，语言识别、语言理解，能把指挥官手绘的草图和表达指挥官指挥意图的语言自动转化成旅级“行动方案”（COA），并对作战进程、效果实时评估，从而调整作战过程中的行动决策，获得最佳作战效果。

单兵武器也将走向信息化、智能化。美军研制的用于安卓智能手机的“战术地面报告系统”能够实时显示最新地形、地物及人员伤亡和敌军活动情况。可以显著提高战场态势感知能力。

指控系统走向知识化、智能化的技术支撑主要是知识库技术与人工智能技术。中国开展的大脑意念的感知系统，如果有成果可用的话，将会改变指挥系统的人机互动能力，使得人在网中。

1.2指控系统形成的目标打击将更加专门化、精确化

随着定位技术的发展（卫星定位、惯导定位、其他定位）精确打击克服了以往的瓶颈，得以快速地发展。1991年海湾战争中的精确打击大放异彩，20多年来的几场高科技局部战争中的精确打击独领风骚，攸关战争胜负。目前远程常规弹药中榴弹、火箭弹、战术导弹均在成体系地向精确化发展，就连单兵武器也在向精确化发展。美国XM25半自动榴弹发射器能够使士兵隐藏在防御阵地内有效打击900 m内目标。单兵巡飞弹（英雄30、弹簧刀、弹簧刀2）将使士兵具备远程非瞄准线精确打击能力，射程达7 000 m［2］。

大规模对抗的常规作战方式中已经添加了新的作战方式，即国家（团体）对个人（少量几个人）的作战方式称为“斩首行动”。中国也必须发展一种适用于“斩首行动”的专门化指控打击体系。就当今技术水平而言，已经完全具备了这种可能性。

1.3指控系统各层的中心计算机向小或无差异化发展

计算机技术发展异常迅速，即使光计算机、量子计算机未出现，由于海量的内存与高速运行的速度使得指控系统中各层的中心计算机小差异、无差异化。无差异适应通用与互换，当定位一种角色后，仅需初始化即可。通信技术与集成芯片越来越小，而功能越来越强，更使得指控中心小差异、无差异化。

1.4指控系统将更加人-机一体化

随着语言识别、图像识别技术发展，人脸、指纹、声音识别的研究成果会不断地应用到指控系统中来。这些成果采用得越多就会使人与机的互动越多，人与机的一体化程度就越高。当能够把人的大脑意念成功采集与识别时，人机一体化程度将达到一个高级的境界。

1.5精确打击装备成为指挥控制装备发展的一个重点

打击精确化是陆军在未来信息化战争中的需要和立足的基础。在精确预警、精确指控、精确打击、精确保障、精确评估的精确作战链条中，精确打击能力是其中最能直接体现出陆军装备信息化建设成就的重要标志，精确打击装备将继续成为各国陆军装备信息化建设的重点和热点。

美国陆军在精确制导弹药发展方面一直处于世界领先地位，除已装备的便携式“标枪”、车载式“陶”和机载式“海尔法”反坦克导弹等精确制导弹药外，已研制成功的“神剑”精确制导导弹［1］、制导火箭弹都已在伊拉克战场进行了成功使用，并正在研制精确攻击导弹XM1111中程弹药和P44导弹等更先进的精确制导弹药。

俄罗斯不仅研制成功了精度在30 m以内的“伊斯坎德尔”导弹，陆射型“赫尔墨斯”多用途导弹能对100 km以内的目标实施定点攻击，“赫尔墨斯”还采用了自动修正技术和末敏技术，为“旋风”火箭炮研制了9M55K1制导子母火箭弹。英国、法国等也在精确打击装备的研制上获得了较大进展。

为了实现精确打击，国外陆军正在积极发展弹用数据链技术、多模制导技术、多传感器探测技术、成像激光雷达技术、信息敏感材料技术和新一代光电子雷达天线等先进技术。预计到2020年，美国和英国的弹用数据链接技术将发展成熟并应用于制导武器；多模制导技术将朝着GPS/INS中段制导配合激光半自动、毫米波雷达、红外等多模末段导引技术的方向发展。

1.6颠覆性技术将会彻底改变指控系统

颠覆性技术是指“改变游戏规则”的技术。美国防部“下一代技术”项目将其定义为“以快速打破对手间军力平衡方式解决问题的技术或技术群”。这些技术一旦应用，将使作战样式发生改变，使现有的作战政策、条令和编制失效。例如：无人系统的广泛列装已引发作战条令和编制体系的重大改变。智能技术、量子技术、定向能技术、大数据技术均有可能成为颠覆性技术而冲击现役装备。

2影响指挥发展的前沿技术

2.1量子通信技术

两个形态相同的量子，无论它们在宇宙中相隔多远，只要其中的一个发生变化，另外一个也会有完全相同的变化，这种现象称为量子纠缠，应用量子纠缠特性于通讯即为量子通信技术。

中国的量子通讯技术研究一直处于世界领先水平。2005年中国科大-清华联合研究小组在合肥创造了13 km双向量子纠缠分发世界记录；同时验证了在外层空间与地球之间分发量子纠缠光子的可行性；2007年该小组在北京八达岭与河北之间架设了16 km的自由空间量子信息信道并取得了一系列关键技术突破；2009年成功实现了16 km世界上最远距离的量子隐形传输；2011年中国在国际上首次成功实现百公里内量子信息传输；2015年中国科技大学陈增兵教授团队提出了可在百公里量级分发后，选择光子纠缠态并进行多方量子通信的实用化方案。有专家预测：未来十年有望建造覆盖全球的量子通信网络，那时互联网不用线缆；指控系统也没有线缆，并且安全性有了更好的保障。

2.2人工智能技术

人工智能技术（AI）是研究开发用于模拟、扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统。它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能与人类智能相似的方式作出反应的机器。美国、俄罗斯、西欧、日本都很重视人工智能研究。美国研制出的军用人工智能机器翻译系统。它可用于收集情报、破译密码、处理作战文电、协调作战指挥、提供战术辅助决策等。该系统内装有可以进行语言分析、合成、识别及理解的智能机，其内存储着多国语言的基本词汇和语言法则。美国研制的“智能电子战系统”可以自动分析并掌握敌方雷达的搜索、截获和跟踪的工作顺序，发出有关敌方导弹发射的警告信号，并确定出最佳防卫和干扰措施。总之人工智能技术将会深刻影响指控的发展。

2.3网络战技术

网络战（CYBER）技术泛指用于网络空间进攻、防御作战的技术。美国海军于1996年成立了最早的网络战司令部。时至今日很多的国家均已成立了相应的网战机构。科索沃战争期间，美军将大量病毒植入到南联盟计算机互联网络和通信系统中以阻塞其信息传播；美海军“尼米兹”航母上的计算机受黑客攻击瘫痪长达3个多小时。美国国防部计算机系统2006年度遭受黑客袭击达21 124次，平均每次抵御攻击耗资150万美元。为了对付黑客，美国国防部每年要付出300多亿美元代价，比当年制造原子弹的曼哈顿工程费用还要多。

2.4定向能技术［2］

定向能武器通过毫米波，高功率微波、激光、电磁脉冲产生作战效果。这些技术生成的武器皆是隐身、“零”飞行时间的高精度武器。2008年美国完成了“机载激光器”（ABL）系统集成；2009年进行了拦截近程导弹的飞行试验，并多次在海军舰艇上进行了演习试验，当前离实装仅差一步。

定向能武器的突破加上探测技术的新进展，4D装备也可能出现。那时打击建筑内、地表下各种“体内”的敌人，犹如在三维空间打击平面目标一样实施。

3　大数据技术［3-4］

对于数据（信息）的计算与处理有4个层次：经典公式描述、数据融合、数据挖掘、数据耕耘。数据融合是在采集的多种数据中提炼出精度更高的目标特性数据，数据挖掘是在已有的数据中找到比已有方法更能表明目标特性本质的数据，数据耕耘则是人为地种下“数据种子”，按照事物规律预测结果的数学方法（例如美国“深绿”（DG）指挥系统）。

但是大数据技术就明显不一样。例如人脸图像识别，一张人脸图像与一张已知图像的识别只需要使用上述4个层次的方法，但要在12亿张照片中识别哪一张是你要找的这就属于大数据技术的范畴了，不光是人脸，其他像指纹、DNA比比皆是。另外从巨量的“微信”、“短信”、“邮箱”中提取情报也属于大数据技术。这种处理不仅要用新的数学方法来筛选，还要有任务分割，资源调配、结果汇总等“云技术”来完成。

大数据技术来源于应用，在互联网中首先出现，并将有用的信息，以最有效的路径快速送达到用户手中。大数据技术也会形成产业，例如金融行业中信用度评估。

大数据技术中的许多方法，网络中任务分配、资源调用等技术会应用到国家、集团军网络中，也会渗透到军以下的战术互联网中。

目前大数据技术在民品中蓬勃发展，领先于军品，今后会被军品采用，并发展成独特的一种新技术。先从民品开始再进入军品的技术多得不胜枚举。这也是一种又快又好的发展军品的路子。

4　结论

研究结果表明：指挥与控制装备技术向着知识化、智能化发展，会有战术、战例等知识库加入其中，效能会有显著提高。同时还表明随着战争形式的变化，研究发展一种用于“斩首行动”的精确打击指挥、控制装备尤为重要。本文最后指出了要密切注意前沿技术的发展与应用，尤其是具有“颠覆性技术”的突破性进展。

参考文献：

［1］沈卫，岳松堂.2014年度外军武器装备与军事技术十大事件［J］.装备参考，2015（3）：6-7.

［2］王晓鹤.德国光纤激光武器研究日趋成熟［J］.装备参考，2015（9）：13-14.

［3］韦玮.英国BAE系统公司提出5项预测［J］.装备参考，2015（3）：16-18.

［4］郭娟娟.美陆军计划利用大数据分析维修信息优势［J］.装备参考，2015（10）：13-15.

Development Trend for Command and Control System Technology

DI Song-zhen1，YAN Shu-wei2，TIAN Da-xin1
（1.North Automatic Control Technology Institute，Taiyuan 030006，China；2.China North Industries Corp.，Beijing 100053，China）

Abstract：This paper gives a research and analysis of command and control system technology development trend，and gives an analysis of advance technology on command control development，and specially discusses the big data technology，points out application possibility in command and control equipment.

Key words：command and control system technology，development trend，advance technology，the big data technology

作者简介：狄宋珍（1975-），女，江苏溧阳人，高级工程师。研究方向：火控指控装备质量检验与试验技术。

收稿日期：2015-03-05修回日期：2015-05-07

文章编号：1002-0640（2016）03-0183-03

中图分类号：C939

文献标识码：A