智能弹药网络化协同作战运用研究*

刘志强 张建卿 常宇飞

（1.陆军炮兵防空兵学院南京校区 南京 211132）（2.32153部队 宣化 075100）

1 引言

新时代各种高新技术飞速发展，其在军事领域的应用不断推动军事革命，同时也加速了战争形态的演进，智能化战争呼之欲出。新的战争形态的客观需要不断催生各种新概念武器更新迭代，让人耳目一新。站在智能时代的风口，众多武器装备已经实现信息化并向智能化迈进，集“侦、控、打、评、保、传”等功能于一体的新型弹药将代表未来智能弹药的发展方向。适应新时代智能化战争需要的智能弹药相比于传统常规弹药，有自主侦察探测、跟踪识别、飞行控制、决策打击、毁伤评估以及信息传输等诸多突出优点。为实现智能弹药作战效能1+1＞2的效果，智能弹药网络化是必然趋势，智能弹药网络化协同作战将成为智能火力打击终端完成使命任务的最佳作战样式之一。

2 智能弹药概述

2.1 智能弹药的概念

智能弹药（Intelligent Munitions）是指利用战场信息自动感知、自主分析判断与决策以及自主毁伤目标的弹药，并具备人机交互的能力。智能弹药在国外称作有识别能力的弹药（Discriminating Munitions），它具有自主搜索、探测、捕获和攻击目标的能力，可通过区别目标的详细特征，有选择地攻击优选的目标［1］。当前世界各国研发的智能弹药主要有末敏弹、弹道修正弹、制导火箭弹、制导炸弹、导弹、巡飞弹、智能雷、智能子弹药等。到目前为止，国内外均未出现过真正意义上完全智能化的弹药，所使用的大多数智能弹药不具有完全自主攻击的能力，只是在某一方面体现出简单的智能化特点，因此只要具备智能化特征中的任一功能都将其归为智能弹药。未来还将出现类似于“蜂群”、“鸟群”、“鱼群”等集群仿生类智能弹药。

2.2 智能弹药的特点

弹药的发展按打击精度大致分为提高打击的“密集度”阶段、提高打击的“准确度”阶段和实现对要害部位精确打击等三个阶段。第一阶段主要采用常规起爆技术、第二阶段主要采用传感器技术、第三阶段主要采用信息融合、网络传输、卫星导航等技术［1］。随着科学技术的进步，弹药将会实现完全的智能化，能够实现自主侦察战场、自主识别目标并确定目标要害部位、自动跟踪探测、自主决策攻击目标时机及理想部位、实时传输战场信息实现态势共享、自主选择引信并确定毁伤威力［2］。在战场上真正实现集“侦、控、打、评、保、传”等于一体的“一条龙服务”。智能弹药的主要特点主要体现在以下几个方面：智能探测和态势感知能力、灵活跟踪和避障能力、目标识别和甄别要害部位能力、智能决策打击及优选最佳毁伤模式能力、毁伤评估再决策再打击能力、实时信息互传共享能力。其核心特征是自主识别、自动避障、智能决策、实时共享、可控毁伤、效果评估等。

2.3 智能弹药网络化

现阶段包括美国在内的军事强国研制的智能弹药基本处于弱人工智能阶段，不能完全独立自主执行任务，只能在人为干预条件下完成单一的作战任务。在基于信息化条件下的一体化联合作战时代，智能弹药虽然实现了发射后不管、寻的制导，但是基本处于各自为战状态，不能实现真正的火力联合，从而达到战斗力聚合的目的。随着计算机网络、5G和大数据技术的发展，互联网、物联网、智联网为智能化提供基础支撑，万物互联、人机交互再加上无人机技术的加成将引领智能弹药向网络化方向发展，实现弹药智能互联。通过高效的网络通联，单个弹药之间实现相互通联和信息共享，使冰冷的弹药有了“灵魂”和“思想”。弹药之间通过信息链路，进行自主组网协同，在信息交互共享的基础上实现战场态势整体感知、战场情报共建共享、行动决策智能高效、毁伤评估准确快捷，可集群攻击亦可分布式杀伤，极大提高弹药作战效能，达到1+1＞N的效果。

3 智能弹药网络化协同作战

智能弹药网络化协同作战是指处于信息网络共享交互中的智能弹药经过平台发射之后在网络技术，信息通信技术和数据链的支撑下自主组成一张智能化的“火力网”。能自适应战场环境、自侦察选择目标、自组织力量编成、自完成杀伤打击、自实现毁伤评估，实现真正意义上的发射后不管。使弹药从单体作战转向群体作战，从协调作战转向协同作战，从小规模战术层面转向大规模战略层面的转变。群体中的每一个组成部分既能单独执行任务，又能组成编队集体执行任务［3］。

3.1 作战过程

单个智能弹药作战工作过程：弹药经平台发射后在目标区域巡飞侦察、探测搜索地面上的目标；当发现潜在目标，智能弹药对目标进行识别判断；如果目标为真，则弹药进行智能决策选择最佳时机和角度对目标进行攻击，之后其他弹药对其进行毁伤评估，判断是否摧毁目标，若未摧毁则后续弹药继续自主决策攻击；如果目标为假，则继续搜索潜在目标。

智能弹药网络化协同作战过程：网络化的智能弹药分布在目标区域，智能弹药集群之间智能组网，并且实时进行信息通联、态势共享，形成一张“你中有我、我中有你”的智能化指挥控制网络。作战过程如图1所示。

图1 智能弹药网络化协同作战流程

从智能弹药网络化协同作战流程图可以看出，网络化协同作战的特点是各个智能弹药单体智能交叉融合组成一个集群，弹药集群通过信息通信链路、数据库、深度计算等技术搭建的网络实现高度协配合。只要集群中的任一弹药单体探测到潜在目标，立即转为识别状态，并将信息及时反馈给网络中枢，再与其他弹药数据通信、信息融合、智能决策，确定最佳攻击弹药、最佳攻击角度、最佳攻击部位，最终实施精确打击；随即处于网络中的其他弹药进行毁伤评估、智能决策确定是否需要继续实施打击［3］。具体过程可以概括为如下方面。

1）搜索探测到潜在目标；

2）非目标或假目标，则继续搜索目标区域；

3）真目标，则识别判断性质及要害部位，并与其他弹药进行信息融合、智能决策，优选目标、精选要害部位、确定最佳攻击弹药、最终实施精确打击；

4）目标被攻击后，该弹药与其它弹药通过信息融合，进行决策算法得出毁伤评估结果，并再次智能决策确定是否继续实施打击。

3.2 制胜机理

智能弹药网络化协同作战要抢占未来智能化作战制高点必须充分发挥人脑与“机脑”结合的智能优势，发扬机器所能突破人的生理、心理极限的极限优势以及互联网、物联网、智联网等万物互联的体系优势。充分释放智能弹药作战效能必须准确把握其制胜机理［4］。

智能时代的核心是以智取胜。未来智能化战争是战场上各方斗“智”斗勇的较量，“智斗”也不再是人的专利，智能装备、智能弹药之间的“智斗”将成为常态。以智取胜突出强调智能弹药的智，智能弹药网络化作战最终也是通过以“智”取胜。智能弹药作为智能化武器装备的重要成员，区别于以往弹药被动地接受指令，甚至发射后不接受指令，基于人在回路、网络支撑、信息融合、深度算法的智能弹药本身具备较高的信息采集、处理、传输能力、目标侦选能力、运算决策能力、协调控制能力、精准可控杀伤能力、毁伤评估能力。发射后能自主协同完成“侦、控、打、评、保、传”等一套组合拳，并及时向指挥中心反馈执行任务情况，整个过程由智能弹药的核心智能模块发送指令完成。

弹药智能的基础是以器为主。2015年，俄罗斯在叙利亚战争中第一次成建制使用战斗机器人，开创了以战斗机器人为主力的地面作战行动的先河。随着战争的演变和科技的进步，“智能机器”将逐渐代替人成为战场上对抗的主体，智能无人化武器装备，将使人的体能、技能、智能极大拓展延伸。智能弹药融合了弹药技术、无人机技术、人工智能等多种高精尖技术，使其能够在战场上进行昼夜长航时战场监视、大纵深潜入到人类无法到达的极限环境中搜集海量情报、敏捷迅速捕捉并攻击时敏目标。智能弹药将在未来作战中扮演越来越重要的角色，这些人的体能和智能无法到达的极限，智能弹药等智能器械却能轻松拿下。智能弹药网络化协同则指数级提升弹药的信息力、机动力、毁伤力，这都得益于机器的“超能力”。

网络化协同关键是以联为要。互联互通是智能弹药网络化协同作战的“任督二脉”，信息互通、态势共享是发挥智能弹药网络化协同作战效能的倍增器。以联为要是通过人工智能技术、信息通信技术和互联网技术把各种不同的智能弹药单元与发射平台、传感器等多个维度联结起来，组成一张数据互联互通、信息共建共享、态势整体感知、自主决策行动的智能“火力网”。同时这张“火力网”与指挥中心的指挥网又联成一张战场立体的“指挥-控制-打击”网。这种基于人工智能的高效联结，将战场指挥要素、火力单元和作战行动聚合为一个有机的统一体，为智能弹药遂行网络化协同作战任务提供了智能决策的基础，极大提高了智能弹药战场自主行动和自适应能力。

3.3 作战运用

网络化的智能弹药以其高度自主、精准控制、可控毁伤等突出优点将会成为未来智能化战场上的新宠。科学合理的战略战术将使智能弹药在未来智能化战场上作战效能倍增。

一是自主分布打击。网络化智能弹药具备高度自主作战能力，作战行动中能自主侦察战场环境、自主搜索判别优选目标、自主协调最优火力、自主实施可控毁伤、最后进行自主毁伤评估，具备同步并行分布式作战能力。即各智能弹药单体能同时多域分布到战场空间，看似各自为战实则形散“神”聚，网络化使得各弹药单元能够时刻保持同步，表面看似分散实则内部通过网络高度聚合，达到一个指令多点行动的效果。自主分布是将智能弹药单元广域分布、全面撒网，达到整个战场“全域皆兵”、使敌人感到“四面楚歌”的威慑效果，再实施分布打击，让敌人防不胜防，使其找不到防御方向和防御重点，从而夺取作战优势。

二是“集群”饱和打击。即以智能弹药集群编组为主、辅之以人在回路的指挥决策，将人工智能嵌入高度模仿自然生物打造的“生物”智能弹药，具体样式包括“蜂群”、“鸟群”、“狼群”等。充分利用这些生物的集群活动特性，将这些高度伪装的仿生智能弹药释放到战场空间，在网络化协同指挥模式下自主实施“蜂群”作战、“鸟群”作战、“狼群”作战等，充分实现饱和式攻击。这一作战样式的优势在于弹药小型化，隐蔽时不易被发现，作战时不易被捕捉攻击，再加上“集群”作战更是将数量优势转化为战斗力优势。

三是极限敏捷打击。即利用智能弹药强大的自适应能力，对复杂战场环境作出敏捷反应，自主判断、自主决策、自主执行，极大地缩短“OODA”环响应时间，做到发现即摧毁。未来战场空间环境复杂多变，尤其是纵深内的敌占区域、高山海岛、空天深海等极限作战环境，人员和常规武器的机动受到极大的限制，而灵巧的智能弹药能够突破环境极限到达高风险区域遂行作战任务。因此未来战场要充分发挥智能弹药较好环境自适应能力和灵敏迅速等优势，将智能弹药投放到极限作战环境，实现极限敏捷打击。

4 未来智能弹药作战运用面临的挑战

智能弹药将在未来智能化战场显示出极强的作战自主性和灵活性。就像当前信息化战场上的精确打击弹药倍受关注一样，未来智能弹药必将受到各军事强国的青睐。但是智能弹药的发展也面临一些矛盾问题。

一是智能突防抗干扰。智能弹药堪称智能战场上的“杀手锏”，但是有“矛”就有“盾”，强大的对手会想尽各种办法破解智能弹药的攻防之道。譬如采取假目标进行欺骗、利用强电磁进行干扰、启动强大的防空反导系统进行防御等。智能弹药面对敌欺骗战术必须突破重重迷雾，对复杂战场环境进行智能感知，去粗存精，更要去伪存真，识别“庐山真面目”。采用不依赖卫星的导航定位技术和抗电磁干扰技术，在受到强电磁干扰时，电子元件仍能正常工作、导航系统仍能精准定位，防止自身体系瘫痪失能。采用超音速变轨技术，在敌强大的防御拦截威胁面前，能快速预警、决策避障，实现快速突防。

二是保持高度可靠的韧性。智能弹药要实现网络化协同作战高度依赖于信息通信和数据链，一旦通信中断、数据链路被破坏，其作战效能将会受到极大影响。为了提高智能弹药网络化协同作战的可靠性，不得不重视智能弹药自我修复的韧性。一方面要提高智能弹药对自身进行检测分析、定位诊断、智能修复的能力；另一方面还要提高智能弹药作战网络体系抗干扰、抗打击能力，寻求类似于量子通信等可替代的高效抗干扰信息网络通联方案；同时还要设计有备选方案，一旦网络瘫痪各智能弹药单体独立自主完成后续任务。总之通过各种技术手段提高智能弹药战场生存韧性和继续作战能力。

三是确保安全可控发展。智能弹药作为人工智能技术在军事领域应用的产物之一，也具有双面性［5］。由于智能弹药具备强大的自主作战能力，可能对智能化战争带来的更多的安全性挑战。智能弹药是否会“叛变”反过来攻击自我及友邻、是否会被恐怖分子利用，是否会引发伦理问题等是摆在智能弹药发展当前的现实问题。未来为防范自主武器系统“瞬间崩溃”的安全隐患，要确保人工智能安全、可靠、可控发展。

5 结语

现代战争是体系作战，智能弹药虽然是庞大的武器装备家族中很小的火力打击单元，但是在未来战场上，任何武器系统和单元都不是在单打独斗，表面上的战术行动，背后都是平台作战、体系支撑、战略保障。智能弹药网络化协同作战将是未来战场上发挥体系优势的智能化体系作战的典范。