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航空武器系统人工智能技术应用需求和趋势
  • 点击数:323     发布时间:2024-02-28 23:29:56
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人工智能应用从简单到复杂、从初级到高级,可以分为弱人工智能、强人工智能、超人工智能3个等级。在航空装备应用方面,目前基本处于弱人工智能的初级AI阶段,正在向强人工智能的中级AI阶段发展。弱人工智能是初级AI阶段,主要是在程序化+自动化基础上实现简单智能。这一阶段,初级AI能够从事简单重复的劳动,开始取代人类一般性的行为,跨学科的综合性创造还处于幼儿期,仍取代不了人类的思维和创意。

人工智能应用从简单到复杂、从初级到高级,可以分为弱人工智能、强人工智能、超人工智能3个等级。在航空装备应用方面,目前基本处于弱人工智能的初级AI阶段,正在向强人工智能的中级AI阶段发展。弱人工智能是初级AI阶段,主要是在程序化+自动化基础上实现简单智能。这一阶段,初级AI能够从事简单重复的劳动,开始取代人类一般性的行为,跨学科的综合性创造还处于幼儿期,仍取代不了人类的思维和创意。智能制造将得到飞速发展,能提供标准化的制造业解决方案,通过发展工业智能机器人、无人工厂、智能物流、大数据等手段迎来工业4.0时代,会对作战飞机、机载导弹等大规模制造与装备带来深远影响。同时,非对抗性的无人智能驾驶、强调编队的无人机群将迎来飞速发展期,快速形成装备。

航空武器系统人工智能技术应用主要存在如下需求。

一、火控及机载悬挂物管理系统(SMS)智能化

战斗机驾驶员要实现从“操作员”到“指挥员”地位的转变。现代作战飞机所配备的机载设备和机载武器种类越来越多,飞机的作战任务越来越复杂,而飞机所处的作战环境则越来越恶劣,驾驶员的工作达到了自身智力、心理和体力能力的极限。大量汇集到座舱的信息流和许多必须由手动操作实现的飞行控制和武器控制大大削弱了飞行员对战术态势的评估能力、对不同操作方法的分析能力和采取最优方案完成作战任务的决策能力。机载火控系统的智能化就是在这种需求下产生和发展的。智能火控技术是利用人工智能技术将飞机任务系统中的空战信息和知识融合、目标信息分析、敌我战术态势评定、武器资源调度、火力效能评估、攻击轨迹控制等技术进行智能化设计,并且以专家系统、神经网络、模糊控制等为实现基础,以对付现代空战日趋严峻的不确定性和复杂性。其可大大地提高飞机任务系统的自动化、智能化水平和作战效能,并且具有极强的系统自适应能力和人机互换性。

二、机载导弹及制导弹药智能化

机载导弹对外部复杂战场环境的感知主要是通过导引头来实现的,因此机载导弹智能化首先是导引头智能化。随着电子集成和微系统等技术的快速发展,导引头的硬件能力将进一步大幅提高,为实现智能化提供物质基础。同时,多弹智能协同可以克服单枚导弹导引头探测体制局限与性能瓶颈,通过弹群中不同体制导引头在不同距离、不同角度下对目标的多条件联合探测,实现比独立个体更优的目标识别和抗干扰能力,达到“1+1>>2”的效果。

三、机载电子对抗装备智能化

随着信息技术的不断发展,战场电磁环境日益复杂,新型雷达与通信设备中智能技术、网络技术以及抗干扰技术的广泛应用,给传统电子战系统带来了新的挑战。电子战领域对自适应、自动化、智能化要求越来越高,为认知电子战提供了旺盛的军事需求,带来了以认知电子战为代表的人工智能干扰技术理论、技术、装备的兴起。认知电子战与传统电子战相比具有明显的特点,主要包括以下几个方面:

·  认知电子战具备快速感知威胁的能力,具备对干扰环境及目标记忆和学习的能力;

·  认知电子战能够自主分析威胁环境,并选择适当的干扰策略;

·  认知电子战能够依据对外界环境的探测,分析、评估干扰效果;

·  认知电子战能够根据评估后的干扰效果自动调整干扰样式和参数。

四、智能自主无人飞行器  

智能自主无人飞行器将成为未来战场的新生力量。在“传感器-射手-武器”作战链中,随着人工智能和人机融合技术的不断进步,智能自主无人飞行器将在未来作战链中占据越来越大的份额。人类战争将形成“人在回路、机器冲锋、半自主式攻击”的新模式。美军战略能力办公室正在推进一个“阿凡达”项目,计划使用有人驾驶的F-35战斗机与无人版的F-16联合编组,高度自主的F-16能够与F-35自动编队飞行,接收F-35的飞行员指令对目标实施攻击。

国外航空武器系统人工智能技术应用趋势  

随着人工智能化水平的提升,未来空战武器在以下几个方面将会发生阶跃式的变革性发展。

更快:天下武功唯快不破

诸如传统空战武器最贴近实战的空空导弹,所面临的就是如何打击未来超声速飞行的战机。突破高超声速的飞行,所有图像的传输与处理、飞行与控制都将伴随人工智能的深度学习才能有进一步的发展。由此看来,对抗的不断升级加剧了单个武器技术的进步,而单个武器系统的进步需求又诉求于人工智能技术的发展。仿生学、动力学、机电一体化等学科将会在人工智能技术的推进下更付诸于武器应用,这便是变革的开始。

更准:精确点穴远程打击

从点源到面阵,从单色到双色,从单一波段到宽频多光谱,红外探测器的发展已经使红外导弹发生了巨变,而深度学习所带来的人工智能图像处理又将把红外导弹发展到新的纪元——超高的识别能力、抗干扰能力、大视场的全捷联系统等。人工智能模块的嵌入将大大加速越肩发射,以及发射后截获的成功概率。

激光智能武器将会走向轻量级、低功耗,作为未来智能防御网的最为关键一环,将狙击来袭空域武器使其致盲,高能激光将成为变革中那浓墨重彩的一笔。

更精:智能千虑万无一失

智能化的武器将伴随人工智能技术水平的提高,能够适应环境的复杂变化,实现目标的伪装辨识等智能分析。武器的智能化将从仿生进化到类人,最后超越人类判断决策。这必将掀起未来空战变革的帷幕——以机器大脑推演未来战争的对局与走向,以及下达每一个战斗决策的后果与代价。


来源:战略前沿技术


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