让战场数据“开口说话”

许妍敏

信息化战争的突出特点，就是战场数据的数量剧增。早在阿富汗战争期间，美军为打击恐怖分子动用的全方位情报侦察监视系统，24小时就产生了高达53TB的数据，致使美军情报人员和一线部队陷入数据的汪洋大海中无所适从。未来的信息化战争，作战优势集中体现为信息优势，信息优势的本质就是数据优势。只有让战场数据主动“开口说话”，才能牢牢掌握信息化战场的战略资源，在激烈的数据博弈中立于不败之地。

无论是美国国防部为打通战车、舰艇、飞机以及空间卫星数据共享“任督二脉”的军事物联网和云作战平台，还是专门针对海量数据已经投入使用的数据挖掘和人工智能算法，包括日新月异的战场可视化技术和智能作战终端，无不是突破战场“数据迷雾”、通过战场数据牢牢掌握战争主动权的“解题手法”。

战场上别吃数据的哑巴亏

在信息化战争风靡全球之前，人们从未对战场数据如此倚重。近年来得益于信息化技术手段的提升和网络融合趋势的加快，看不见摸不着的数据呈现出“爆炸”态势。尤其是无人机、摄像头等新兴技术的发展，正源源不断地传送着大量图像和视频信息。了解把握战场态势，通过战场数据牢牢掌握战争主动权，成为了各军事大国竞相追逐的技术新高地。

未来战场上，各类观测手段、物联网设备和高速计算机都会产生海量数据，如果得不到及时处理，我们将会被“数据致盲”。说起打赢信息化条件下的现代战争，连美军都曾吃过数据的哑巴亏。伊拉克战争爆发当日，美军驻卡塔尔和科威特的前进指挥所由于无法处理保障机构提供的海量数据，不得不自行关闭设备，直接造成了指挥所与部分突击方向的通信联系中断。阿富汗战争期间一次小型反恐行动带来的海量数据，更令美军作战人员措手不及。美军耗费巨资研制的先进隐身战斗机，竟然不能直接与其他作战平台进行信息交换，虽然同样是美军，它们之间的“对话”也得需要“数据翻译”才行。

一方面猜不透数据，另一方面也有人对数据“做起了文章”。从古至今，战场上的攻守双方无不想方设法制造战场迷雾，企图让对手看不清战场态势，最终达到出其不意、攻其不备的战术效果。即便是信息化战争加速到来的今天，给各类战场数据施加障眼法，依旧是行之有效的作战策略。

知己知彼，方能百战不殆。现代战争中各类作战要素不断增多，能否全盘掌握战场信息将成为决定战争胜负的关键因素。数据承载信息，能否消除“数据迷雾”，关键在于如何从战场大数据中挖掘出精准信息。美国国防部近几年来不断开展战场数据挖掘、人工智能数据分析等项目研究，无不是在为赢得战争培育数据分析师。换句话说，能把战争中持续几个小时的视频数据凝练到最关键的30秒，这本身就是一场胜利。

提升部队实际战斗力，必须高度重视数据这一现代战争的重要组成，实现各平台之间基于共同目标的信息共享与数据支援，形成高度一体化的通信指挥和作战体系，依托技术手段填补战场大数据应用的“最后一千米”。

神经网络能否联通未来战场

伊拉克战争中，美国带到战场上的最尖端武器，并非是那些隐形战机、精确制导炸弹等高精尖武器，而是数据链。数据链这种信息网络系统，将美军的作战飞机、指挥所、坦克和作战人员紧紧连在了一起，美军的空中打击力量和地面作战部队才得以在第一时间获取战场情报信息，实施近乎实时的火力打击。

现代战场，如果把作战指挥系统比作大脑、武器装备比作肌肉，那么数据链就是遍布全身的“战场神经”。数据链以通信网络为纽带，以信息处理为核心，将遍布陆、海、空、天的战场态势感知系统、指挥自动化系统、火力打击系统和网络战武器等作战要素有机相连，实现战场数据的全维感知、实时传输和智能处理。

美国空军为实现在阿富汗作战的不同装备互联互通，就紧急开发出战场机载通信节点载荷。波音公司专门为第五代战斗机和第四代战斗机“通话”而设计的飞行吊舱，能借助LINK-16数据链把F-22战斗机飞行编队内部数据传送给美国空军的其他作战机群。近年来，美军对战场区域内的各种作战场景进行研究表明，传感器平台必须能同时跟踪包括敌我双方的战机、水面舰艇、潜艇、民用飞机、船只、车辆和其他关键设施等3000个目标，并实现相关信息的有效传输。因此，美军正在加紧研发传输速率更高、抗干扰性更强的高性能数据链，美国海军也正在加紧生产Link-22数据链的新一代加密装置。

早在伊拉克战争期间，军事物联网的雏形就已经初步显现。美军规定任何进入其所辖战区的物资必须贴有射频标签，这样就可毫不费力地得到一张战场动态物流全景图。按照这张全景图调配部署，后勤补给可更快、更精确，大大缩短了美军的平均后勤补给时间，后勤物资保障效率也大幅提升。

目前，美军正加速全球战场资产的联网部署，这种将各种作战要素接入同一网络，实现各军种在空中、陆地、海洋、太空和网络等作战域协同、快速遂行作战任务的网络就是军事物联网。美国空军正在广泛投资数据共享能力，除购买用于搜集战场信息的先进设备外，也在积极部署诸如手持式安卓战术攻击套件等新型联网设备。此外，美国空军正在研究将空军作战平台接入其他军种武器平台，将组建可使武器平台变成网络节点、实时共享信息的军事物联网。美国陆军也在加速建设战场物联网，通过部署大量的自主传感器和机器人部件来自我感知、持续学习，实现上述设备与网络、人类和战场环境的相互作用。

伴随着云计算和物联网技术的快速发展，行走在战场上空的“云”，为打破各类作战平台所面临的“信息孤岛”提供了新的技术思路。所谓作战云，就是基于“云端”的联合作战信息网络，从体系层面实现战场资源的动态高效管控和快速分布式处理。基于作战云开展的云作战，势必构建起跨战场维度、跨军兵种的网络化“云杀伤”作战能力。

早已嗅到数据火药味的美国空军率先提出了作战云理念，通过战术通信网络快速交换C4ISRK体系内作战单元的战场数据，实现信息资源的高度整合。美国海军针对远征作战、反潜战、一体化防空反导等作战样式提出“战术云”概念，通过可发布数据应用的平台确保实时战场感知。此外，战术基础设施企业服务、战术薄云等项目的实践，重点解决了云计算等前沿技术在战场上的“接地气”问题，为云作战探索了战术应用的技术核心。目前，美国国防部已计划在10年内投入100亿美元，用于企业-防务联合基础设施云作战项目的研发。预计投入使用的云作战平台，将最大限度地发挥隐身装备、精确打击武器、先进指挥控制系统和有人-无人系统的技术优势，成为应对信息化战争的制胜方略。

事实上，美军早就开始了在战场上对云作战的实战检验。2014年9月，美国空军F-22战斗机首次率领联合空袭机群，对叙利亚境内的“伊斯兰国”极端组织目标实施空袭作战，标志着美国空军云作战实战检验的开始。美军另一款先进战机F-35更是网络中心战的概念产物。F-35战斗机拥有突出的战场态势感知能力，甚至能在无线电静默情况下与E-3预警机组成空战机群，在超视距接敌中实现“A机+B弹”的完美配合，事实上就是云作战的“小试牛刀”。

在数据的海洋中尽情遨游

在尝试解决数据通联问题的同时，还必须对战场数据“动刀子”。目前较为热门的战争算法，就是源自实战中美军遇到的棘手数据难题。从无人机源源不断传来的海量视频资料，让数千名美军情报分析员忙得焦头烂额。借助人工智能算法，美军算法战跨职能小组正在研制可将无人机收集的海量视频数据快速分类的软件，以实现对目标的探测、分类和预警计算，从而提供更多具有实际价值的情报。

近年来，美国国防部已经在人工智能、大数据和云计算领域愈发“上心”，人工智能与人机合作早已进入美国武器库及其情报机构。人工智能恰好可以为可用资源和紧迫需求之间搭起了一座弥补差距的“算法之桥”。借助算法在海量数据中“泅渡”，情报分析自动化程度大幅度提升，人们再也不用耗费大量时间找寻坦克在哪里。他们可以花更多的时间考虑坦克为什么在那里、下一步坦克要做什么。

目前，美国国防部正加紧研发可辅助情报人员识别恐怖袭击的人工智能技术，并计划借助人工智能算法分析整理极端组织情报数据。无独有偶，美国中央情报局正在开发用来获取社交媒体数据的人工智能，法国军事情报部门也在积极寻求借助人工智能筛选大量原始战场数据，以便有效支援一线部队作战。美国中央情报局此前就曾公开透露，目前正依托硅谷的开发商开展137个人工智能情报处理项目。这些项目的涉猎范围也相当广泛，大到通过对比数据变化来预测未来重大事件的发生可能，小到让计算机自动标记出能引起情报分析员注意的人或物。

统计数据显示，单凭现有的人工智能技术，已经实现了75%工作量的自动化。2017年底，美军就在中东地区开展了人工智能情报分析试验。加载有特殊算法的计算机被用来辅助分析无人机采集的视频信息，从中自动识别出人、汽车以及各类建筑物。经过不断学习和算法更新，人工智能在复杂环境下自动识别率已经超过80%。此外，美国军方也正花费数十亿美元建立地理空间情报系统，这些涉及到“人文地理”的网页、电子邮件、即时消息和社交媒体等离散化数据，恰好可以通过人工智能和机器学习实现收集处理自动化。

除借助人工智能算法对数据大动干戈，更加轻松地在数据海洋中遨游外，美国军方也在积极投入数据挖掘技术研究。美国特种作战司令部就在开发一个数据挖掘程序，能在各种网站和数据库中自动进行关键字搜索，从而使作战人员尽可能实时地了解他们所处的作战环境。

给你一双洞察数据的“慧眼”

有了对数据的快速处理过程，更需要一双洞察海量数据的“慧眼”，战场数据的可视化已经成为军事领域的研究热点。通过综合运用计算机图形学、多媒体、人工智能等，可视化技术能将战场数据以图像形式呈现给指挥员，将在军事训练、战场指挥决策、装备研发和后勤保障等领域发挥重要作用，成为看透战场数据的“火眼金睛”。

为布局可视化技术发展，美国国防部高级研究计划局已经开始研制可实时显示大规模数据的可视化情报系统。这种可视化系统不仅能增强美军对战场威胁的实时分析能力，还能根据海量数据发现态势变化的“蛛丝马迹”。美国海军研究中心支持研制的“龙”战场可视化系统，利用虚拟现实技术，搭建起战场数据获取传输、作战态势显示与指挥控制的综合作战平台，提升了指挥员对战场数据的认知和分析能力。

未来通过战场可视化技术，能根据战场数据实时构建战场态势详图，甚至还能通过三维视图和虚拟现实技术建立逼真的“虚拟战场”。在这种决策环境下，各类信息化装备早已织成一体化数据网，战场指挥员不仅能快速准确获取战场信息，甚至还能进一步由战术数据激发出作战方式的“无尽联想”。

对战场数据的“精打细算”最终要服务于作战。美军已经开始列装的“内特武士”单兵移动云通信指挥系统，通过一个酷似智能手机的触屏面板和无线电装置，就能实时发送短信和语音通话，还能显示周围地形、友军和目标位置。美国雷神公司还曾研发过一款名为“雷神智能战术系统”的智能手机，能通过向士兵传输图片和视频的方式，获取周围2千米范围内所有卫星图像及空中、地面侦察情报，甚至还能与战友实时共享态势，有力提升单兵从信息枢纽中获取战场态势的能力。美国陆军即将配发的“第三代增强型夜视镜”和单兵武器瞄准具系统，除能把夜视仪所“看到”的画面实时传回眼前的“第三代增强型夜视镜”外，还可通过WiFi方式将单兵的态势感知信息在战场上与战友分享，战场“直播”如在眼前。

未来，手握这些智能终端的信息化士兵，配合先进的数据传输和分析系统，不仅能实现战场态势的快速感知，甚至还能配合卫星导航进行“战场直播”，远在千里之外的指挥部可以据此完成要打击目标的匹配制导，势必开启信息化作战的新模式。