无人智能化后装保障力量编组与运用研究

2022-04-25 08:36熊丰王洪大马艳丽陈晓东
电子元器件与信息技术 2022年2期
关键词:编组无人装备

熊丰,王洪大,马艳丽,陈晓东

(1.北京机电工程研究所,北京 100074;2.国防大学联合勤务学院,北京 100858)

0 引言

高技术、多军种联合作战条件下,后勤保障需求呈现出时空多维性、保障力量多元化、多变性强的特点,对后装保障力量提出了较高要求。无人智能化后装保障力量具有智能化、高效率、低成本、组合性强的优势,通常由一个或多个保障分队组成,也可根据保障任务需求临时组建,适合集群式、模块化的编组保障行动。笔者结合典型无人智能化后装功能特点和任务需求,开展编组行动原则和编组方案的搭建研究,为无人智能化后装保障力量编组运用提供方法支撑。

1 无人智能化后装保障力量编组概念

无人智能化后装保障力量由一般意义上的后装保障机器人、无人作业平台等组成,通过功能设计或换装任务单元可执行保障指挥、通信、侦察、供应保障、抢救抢修等保障任务[1]。随着多军种联合作战任务的日益繁重,功能单一的无人智能化保障装备往往无法完成多样化的综合保障任务,能满足多元功能需求的综合性无人智能化保障装备还有待深度发展,因此,根据任务需求定向组合多种功能类型的无人智能装备形成后装保障力量群组甚至保障单元,成为应对多元保障需求的有效解决措施。

相较于综合性较强的无人综合保障基地或保障车,经过编组整合的无人智能化后装保障力量群组[2]或保障单元更加强调个体的专业性、模块化和组合性,功能增减更加便捷,群组内部的信息交互依赖网络信息系统,个体故障不易引起后装保障力量的连锁失效。

2 无人智能化后装的主要特点

无人智能化后装保障力量往往由具象化的带有专用保障功能的智能装备组成,其主要特点可概括如下。

(1)智能化程度高。无人智能化后装相较于传统后装保障设备的智能化程度更高[3],一般要求其具备完全自主作业能力或经人类简单操纵后可实施预设的复杂功能。从人工智能水平上划分,无人智能化后装保障设备在指定功能领域一般处于强人类及以上等级,即超越大多数普通人,可实现专业及顶级作业能力。

(2)种类多样。无人智能化后装保障力量不仅仅涵盖传统意义上的无人运输机、维修机器人等无人装备,而是可以泛指一切具备智慧特征的后装保障力量,从形态上可分为硬件和软件两类,功能上与传统保障类型吻合,一般可分为指挥通信、情报侦察、计量检测、供应保障、抢救抢修和信息管理等多个大类以及若干小类(表1)。

表1 典型无人智能化后装软硬件

(3)信息化程度高。无人智能化后装保障力量通过信息系统接受指控中心调度,自动完成转运和勤务保障任务,并上传工作状态,因此对信息化水平要求较高。

3 无人智能化后装保障力量编组原则

无人智能化后装保障力量在编组时应当遵循如下原则。

(1)功能响应任务需求。无人智能化后装保障力量编组[4]首要考虑能够满足上级分配的保障任务。在满足任务需求的前提下,可考虑无人编组优化;在不满足任务需求的情况下,应当根据实际情况配合常规后装保障设备共同执行任务,此时应当在编组行动方案方法上有综合考虑。

(2)信息系统保障。无人智能化后装保障力量的正常运转需要信息系统保障。对于经过编组的无人智能装备群体,通常情况下必须满足内部信息网络和外部通信交互均属正常才能够确认为信息系统通畅。因此,在进行装备编组时,应当重点考虑装备之间的信息网络搭建,确认装备接口一致可交互、对外信息互通无障碍、可接受指控中心的统一管理。对于复杂战场环境,还应当考虑电磁干扰、劫持等可能导致群组信息系统失效的外部因素。

(3)相同或相似的工作环境要求。无人智能化后装保障力量种类多样,工作环境更是千差万别,在编组行动时应当重点考虑编组内各成员模块的转运和工作场景要求,共同确认工作环境底线。对于单一装备的特殊环境要求可能导致系统风险的,应当单独处理或进行同类置换;对于各组件之间差异较大的使用维护方式,应当在编组后形成使用手册加以明确。

(4)投送方案综合考虑。对于临时编组的情况,成员模块可能从不同的保障支队或地点出发,并自带或远或近的投送能力。此时需要根据成员模块和任务需求的具体情况,合理设置物资集散与投送方案。

(5)功能协调与结构简化。无人智能化后装保障力量在编组使用时,各成员模块之间有相似功能的,可视情予以协调和简化;组件之间可复用的,酌情进行合并,从而实现综合成本的降低和效率的提升[5]。值得注意的是,经过协调简化的编组,在经过长期使用加以改进和固化后,往往丧失成员模块的通用性和灵活拆解能力,逐渐演化为集成度较高的综合保障单元。

4 无人智能化后装保障力量编组方法

(1)建立一支强有力的后装保障力量,提高作战时随机保障能力。部队作战需要后装保障时,通常采取多点同时保障运输[6]。针对实际运用中无人智能装备保障力量分散,迅速调整困难的情况,应建立相应的无人智能装备技术保障应急分队。一方面,要根据需要和可能扩大无人智能装备技术保障应急分队的规模。另一方面,要建立应急无人智能装备编组技术保障机制,理顺战时无人智能装备技术保障的领导与指挥关系,使应急机动保障力量的建设在统一计划、统一规划下进行,逐步形成合理的应急机动保障结构体系和指挥体系,为实施快速保障中的无人智能保障力量编组技术奠定基础。

(2)强化无人智能装备技术保障编组与作战行动一体化的意识[7]。严密组织无人智能装备技术保障行动,正确把握保障时机,提高保障效益,是后勤保障时部队指挥员和无人智能装备技术保障指挥员都必须关注的重要问题。在组织实施无人智能装备技术保障时,需要了解部队作战行动计划和当前情况,需要与被保障部队密切协同;在定下作战决心时,需要考虑无人智能装备技术保障的可行性。因此,必须强化作战与技术保障一体化意识,在智能后装筹划和实施时,要从战役整体利益出发,统筹安排部署无人智能装备技术保障力量。

5 无人智能化后装保障力量编组行动流程

无人装备在作战过程中,基于多方数据,将数据融合[8]后,采用智能分配算法,使单个节点按照一定的策略,具备任务规划能力,基于战场区域态势和己方作战状态[9],进行威胁评估、任务分配,生成行动计划和指控指令。地面无人平台通过协同交互各自位置状态等信息,完成各平台间的群组建立与解散、动态重构、状态收报、任务分配等功能,同时根据集群作战任务生成各自平台的指控指令,发送到本平台控制单元、任务载荷,进而遂行作战任务。结合无人智能化后装保障力量的几个主要特点,无人智能化后装保障力量以编组方式开展行动可参考如图1所示行动流程:

图1 无人智能化后装保障力量编组行动流程图

(1)不同功能领域的无人智能化后装保障力量由各自保障支队主管;

(2)建立无人智能装备保障力量数据库,与保障力量总数据库对接;

(3)建立无人智能化后装保障力量自动编组软件;

(4)指控中心获取保障需求信息;

(5)编组软件后台调取数据库后自动分配满足需求的保障力量方案;

(6)根据运力分配和物资集散情况自动制定投送方案并经人工筛选,制定和调整最终方案;

(7)物资接入信息系统检查;

(8)投送及状态检查;

(9)后装保障任务执行;

(10)后装保障任务撤收。

6 无人智能化后装保障力量编组示例

离岸80km远的某岛礁驻军在台风过后发出了医疗和生活物资支持的紧急申请。该岛山地起伏不平,地理位置较远,平时主要通过船舶补给,固定配置一架中距垂直起降无人机作为应急保障装备,但台风过境后航运仍未回复,难以实施船舶运输,因此保障部门考虑临时借调一套近距无人船配合无人机完成一批应急物资支持(图2)。

图2 保障力量编组框架图

经过调度发现,就近可用的无人运载平台见表1。

表1 就近可用的无人运载平台

需要输送的物资见表2。保障部门经过评估后发现:

表2 需要输送的物资

(1)无人机与无人船均可立刻装货出发,出发地点分别在基地A和港口B;

(2)当前海域环境满足无人机和无人船行驶条件;

(3)物资均各自包装,与运载平台之间只有机械固联,无通信、电气等接口,无特殊的环境保障要求,因此通过无人机无人船运输时只需要考虑机械固定、重量和运输时机;

(4)信息系统方面,无人机可全程正常工作,但无人船通信距离不足。核实发现无人机与无人船采用了同一型号组网电台,可互为中继,无人船可通过无人机电台进行通讯距离的增程,二者可通过同一指挥基地的不同软件进行调度;

(5)运载能力方面,无人机可满足医疗物资运输,无人船可满足全部物资运输。

因此制定物资输送方案如下:

(1)优先通过无人机运输急缺的医药用品;

(2)清洁水和其他物资装车运往无人船港口并装载待发运;

(3)无人机无人船地面操作员就位,系统完成通讯联调、路线上传和发运前检查;

(4)无人机准备完毕后优先发运;

(5)无人船发运,行驶到通信半径外,由无人机升空作为中继机,协助无人船完成与地面通讯直至无人船抵达目标地点。

至此,一轮无人智能化后装保障活动规划完成。

在此方案中,由于无人机无人船是临时编组,采用的调度指挥软件分属两个系统,因此指挥协调均有所不足,后续考虑到对岛礁无人补给应急预案的固化,可以考虑同时配备无人机无人船,并适当对两款设备的指挥软件进行合并,从而形成联动效果更好的“无人机-无人船”综合运输系统。

7 结语

本论文通过对无人智能化后装保障力量编组与运用研究,并对智能化后装的业务特点和保障力量编组原则进行分析后提出了无人智能化后装保障力量编组方法和行动流程。随着无人智能技术的深度发展,未来还将会涌现出更多新兴保障装备,对于编组过程中可能出现的新的矛盾点和更优越的运用方式,还有待持续的深度总结和优化。

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