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未来战争新概念的思考与讨论

2020-10-22  dushiming...

未来战争新概念的思考与讨论

都世民(Du Shimin)

摘要:本文讨论未来战争新概念。首先讨论隐形、微形和无形武器之间的关系,再讨论武器的速度与时间之间的关系、对环境感知提出一些看法,对现代战争难以解决的三个问题进行讨论,对脑控武器提出怀疑,对人眼与武器的关系提出自己的想法。

关键词:新概念,武器形态,环境感知,人眼睛,脑控武器。


隐形 微形与无形

如今的飞机、导弹、卫星,这些进攻型武器在不同的高度,如同古代的天兵天将。要发现它们是通过地面雷达等进行观测,为了躲避雷达,就提出了隐形,这其中包括电磁隐身、外形隐身、多频段隐身、雷达盲区隐身,武器的小型和微型隐身都是为了对抗雷达。对抗雷达的另一个措施是,反辐射导弹。这是当代矛与盾的尖锐对抗,无休止的变化。如今又出现了对抗隐身的新雷达机制,双站无源雷达、太赫兹雷达、抗海杂波雷达……,用于反隐身。

如上所述,无论是电磁隐身,还是外形隐身,其目的都是减小雷达的反射波强度。

· 无人飞行器的微型化、卫星的纳米化,以及一些其他武器的小型化,如果这一系列的武器构成一个微型軍兵种,使用雷达之类的观测手段已不能观测,必须寻求新的观测手段。如果微型軍实施多种、多频段电子干扰,如何应对?

武器本身小型化和微型化,比庞然大物的隐形,要节省很多钱,研制周期也缩短很多。这两者能不能结合起来?这是问题的关键。如今提出的“马赛克战争”、“第六维战争”新概念就是基于上述思路,提出的新隐身技术,虽然它不叫隐身,实际效果是隐身。无论是单个还是群体,它们对雷达而言,形成的反射波强度大大减弱,让地面防空设备难以捕捉。

·武器的无形是未来战争新概念武器的一种趋势,目前已经有的是能量武器,而生化武器也是肉眼不可见,用已有的雷达之类的探测器也发现不了。如果我们把隐形武器、微型武器、无形武器关联起来,它们有一个共同的特点,就是不让对方发现自己的武器,把自己的攻击手段隐藏起来,这就等于把原来的“隐形”概念延伸了,如果问是哪个学科,那只能说是多学科问题。这是武器研制人员应该注意到的关键问题。要使自己的视野扩大,不要局限于某一学科,单一学科的新发展引出的新武器,必然会有瓶颈,不能跨越,这就需要多学科来解决。

·另外,利用电子干扰技术和人工制造的气象武器,前者是无形,后者既有形又无形,是另一种新的隐身技术,用电子烟雾或人造的烟雾作为掩护,在实施攻击的计划时,用这种方法往往是有效的。通常导弹发射,卫星发射,各种武器的实验,都选择良好的天气,而且周围的电磁环境也是良好的,如果说采用这种新型的烟雾来作为掩护实施攻击,是会有良好的效果,关键是实施这种掩护能否识别,能否有效对抗?这提出了新的反隐身问题。

战争往往是分双方对抗,既有攻也有守,而用的武器既有矛也有盾。前面所说的主要是进攻性武器,作为攻击一方,如何使武器隐形、微型、无形?仍然是未来武器新概念的特点。对于防手而言,需要针对隐形、微型和无形,让其显形?这确实是个难题,是一个综合的复杂的问题。从发展趋势看,攻击往往是主动的,占主导地位,而防手则是被动的,有矛才有盾。一旦这个盾普遍以后,新的矛又会出现。

·如何解决雷达致命弱点?雷达顶部和低仰角固有盲区,而无人机可以低飞,甚至在水上航行,雷达无法观测。

隐形与反隐形

空中飞行目标为了逃避地面观测,提出了隐形技术,地面的观测是基于电磁波理论,如何能让照射的电磁波形成的反射波强度最小,过去采用的方法是从材料吸收电磁波和不反射电磁波,这也涉及到飞行器的外形、宏观尺寸与其电磁波的频段。

随着小型化、微型化、纳米化不断发展,使飞行器、卫星宏观尺寸继续减小,特别是微小型无人机研究的进展,这一类无人机的群飞和发射技术的多样化,再加上这些无人机的功能不同组合,形成强的攻击力。这种新趋势给地面观测带来很大困难,发现这类微型目标,是没有隐形的隐形,即使使用无源雷达同样很困难,如何应对这一类微型目标群?是我们面临的新问题。

武器的速度与时间

·在古代有一种说法,要以迅雷不及掩耳之势实施攻击,往往让对手措手不及。超高音速飞行器的出现,是在临近空间,世界上有少数几个国家在进行这些研制,甚至装备部队,这就让过去的飞行器速度大大提高。

·然而现在一种新的定向能武器,是具有光速的传播速度,有人称之为极速,也就是说速度达到了极限。例如激光武器、高能微波武器,它们都是以光速传播,然而定向能武器有一个问题,辐射的能量是随着距离而衰减,它不可能像速度那样传播很远,这是矛盾的所在,也就是说交战双方的距离受到很大限制。

·AI技术是置入一个单一的武器系统,还是置入各种各样的武器系统和核心基础设施中,会让对方决策时,几乎不存在“观察―定向―决策―行动”这一过程鏈条,让这一过程完成的时间缩短趋近于零。

如果进攻武器的速度趋近于光速,作为防守方要迅速作出反应,是很困难的事情。因为现有的探测设备电扫描的速度远远低于光速,这两者之间没有时间差,怎么解决这个问题?无论是先打第1枪,还是后打第1枪,都存在这个问题。怎么解决?

环境感知

环境智能的市场化应用前景十分广阔,凡是需要长时间耗费大量人力物力的重复性监控场景,都可能利用环境智能技术。什么是环境智能?涉及哪些人工智能技术?其实环境智能最早是在1999年由欧洲的一个信息社会技术研究团队提出的,其主要强调计算资源应普遍存在于环境中,人们可以随时随地获得需要的信息和服务。

随着传感器、通信、物联网、云计算、机器学习及人工智能等技术的迅速发展,环境智能的含义也产生了一些演化,当时的环境智能技术以普适计算为主,发展到今天,环境智能已经发展成通过嵌入到环境中各类非接触传感器,并结合人工智能技术去高精度感知战场环境,从而获得战场环境及时信息,并反馈到信息管控中心决策层,是十分必要的。

环境智能就是通过在设定战场环境中,放置大量被动的、无接触式传感器,采集该空域,如声音、普通图像、红外图像、运动等数据,包含自然环境和电磁环境的相关信息,并利用机器学习算法对数据进行融合挖掘,自动识别这一空域环境的异动。

环境智能不是一项独立的单学科技术。在环境智能中,广泛使用的非接触式传感器有深度相机、红外相机(测量物体表面温度)、激光雷达(距离测量)、微波雷达、电磁测量扫频装置等。涉及的人工智能技术包括各类传感器信号的智能检测、处理、识别和融合等。

集成环境动态检测传感器提供环境动态追踪、战场异动判断等功能。

环境智能的应用涉及传感器技术、网络通信技术、云边端协同计算技术、秘密保护技术、网络信息安全技术以及人工智能算法等,都需要开展广泛深入研究,并且应构建完整的技术体系及标准。技术多模态数据的融合问题是需要完善的技术难题。

未来战争的新趋势,正朝着有态势感知、环境感知、多域机动、混合效果方向发展。

现代战争难以解决的新问题。

·未来战争的要应对“云敌人”

俄媒称,传统战争可以颠覆像萨达姆那样的中东国家政权,但很难消灭以IS、胡塞武装和其他武装势力为代表的“云敌人”。如果来袭的是几十架无人机或几十枚巡航导弹,那么s-300和S-400的弹药数量显然不足以应对。更何况,导弹打无人机就像“大炮打麻雀”。太不合算。

·未来战争的要应对集群目标放大效应

如果一个火箭发射几十个卫星,如果这类技术移植到无人机上或导弹上,这会使反导弹系统难以对付;如果从反卫星技术,低轨卫星数量达到膨胀的时候,如何用导弹去毁坏众多卫星?这又成了一个新的难题。

无人机的微型化、无人机的群飞、无人机与有人机的协同、有人机直接发射无人机,这势必会构成空中航母的趋势,同时也改变了战争环境和战略战术。

·网络中心战与瘫网战

网络中心战是通过全球性信息网格和不同层面的网络相互链接在一起,将分散配置的作战要素集成为网络化的作战指挥、攻击、保障、防守为一体,实现各作战要素间战场态势感知共享,最大限度地把信息优势转变为决策优势和行动优势,充分发挥整体作战效能。

网络中心战是指在网络空间采取各种行动,让敌方网络空间运行瘫痪,并通过网络空间跨域控制敌方实体空间的决心和实力,从而达到慑敌、止敌、阻敌、遏敌的目的。网络空间与实体空间具有“虚实二相性”。

传统作战是以坦克、战车、火炮和导弹为代表的陆基作战平台;以舰艇、潜艇、航空母舰为代表的海上作战平台;以飞机、直升机、空天飞机、超高音速飞行器为代表的空中作战平台等,都必须在火力优势的基础上兼有现代信息优势,才能成为高技术信息化武器装备。能否将这些信息平台链接在一起?优化信息资源、有效调配和使用作战能量,形成一体化的、不同层面的管理和控制中心。这样做本身可以应付应急需要,处理战争突发情况。这是从进攻的一方面去思考这个问题,如果从防守的角度,怎样防止网络的瘫痪?比如说,突然大面积断电,势必导致网络瘫痪,网络中心这样就告吹,这不是危言耸听,每年世界上都有国家和地区发生这种情况,有天灾也有人祸导致断网、断电。

瘫痪网络也有进攻的内涵,世界各国都有网络,有地面网络、无线网络、互联网,如果能够有效的破坏敌方的电网,造成他们的大面积停电,使其网络瘫痪。如果攻击卫星,可以瘫痪无线网络。

网络中心战主要体现在:威慑方式更趋文明和人道。直接杀伤和破坏效应要远小于物理、生物、化学杀伤机理的核生化武器,不会对自然环境造成永久性破坏和污染,也不会造成大量的人员伤亡。

网络中心战效费比高。网络进攻的低成本与网络防御的高成本对比鲜明。

威慑手段多样,实用性强。网络战武器多种多样,网络攻击目标多元,决定了有多样化的网络空间威慑手段可供选择。威慑运用可重复而且灵活性强。

网络安全不是一个单一学科的问题,包括电网、互联网、无线网络,是这些网络把各个层面的信息连接起来,一旦网络中断,信息链断裂,如何保证网络的畅通?这不是一件容易的事儿。

人眼与武器的关联

关于人的眼睛的结构和工作机理,在生物学与电子学之间产生了不同的认知,麦克斯韦的鱼眼透镜,认为眼球是球形变折射率透镜,而生物医学却认为,人的眼球是双凸透镜组合而成。按照电磁理论的观点,人眼球到视网膜之间,是电磁波通道,眼球里没有细胞,也就没有神经网络。而生物学是基于离子通道的神经网络,在这里不能成立,生物学用相机的概念来解释工作机理,是不可能治愈人的近视。由于不同学科的存在,各有权威,至今不能统一。现在又多了一个人工智能,使用脑机接口来让盲人复明,引入人工电极,这样的方法是不可能解决的。

如果按照电磁理论的方法,就需要研制球形变折射率透镜和还要让它转动,这有生物学问题,生物学认为是眼外肌控制眼球的转动,这眼外肌又是谁来控制的?如果用电子的方法怎么实现?这就是个难题。如果这个问题能解决,雷达和通信扫描天线,就开拓到了一个新的空间,扫描角度大幅扩展,不需要移相器件可以实现同相位控制,扫描速度也可提高。在电子学领域,是移动饋源,球体不转动。如果反过来情况大不相同。

上述问题是光雷达、太赫兹领域的研究问题,如果上述问题突破会带来很大的影响。

脑控与控脑

蛋白质丝线与脑机接口

2017年,美国国防部发布的“国防生物与医学领域科技发展报告”(2017)/世界国防科技年度发展报告。生物电子发展动态部分的第1项,生物电子材料与元器件。文中指出:

2017年1月,美国马萨诸塞州诸塞大学阿姆斯特分校微生物学家研究发现,细菌能够产生一种新型的天然蛋白质丝线。在自然条件下,细菌可以使蛋白丝线与其他微生物矿物质进行电的连接。这种电的连接与细胞器之间相互作用有无关系?

应当指出的是,这个研究项目是由美国海军研究办公室资助微生物纳米线电子材料研发提出的。可是研究对象却是微生物细菌之类,与过去的纳米材料的研究有所不同。

根据上述研究,笔者联想“脑机接口”问题,众所周知,脑机接口是人工植入的电极,与人体内的细胞接近,细胞表面导不导电?目前没有数据表明细胞表面是导电的,细胞内的蛋白质能否与电极相连?研究人员根本不讨论这个问题,也就是说人工智能的专家认为,植入的电极就与细胞已经电连接,如果说这个结论成立,美国国防部研究的蛋白质丝线还有必要吗?

2017年2月,美国国防高级研究计划局(DARPA)宣布启动RadioBio研究项目。研究目的是:试图探索细胞内和细胞之间是否存在电磁传输和接收,为研究未来电磁环境下的新型通讯系统奠定研究基础。这一项研究也表明,生物学本身并没有发现电磁波传输通道,业界只认为有离子通道的神经网络,不存在其他传输通道,那么脑机接口又是怎么连接的呢?这不能不使人怀疑这种说法的正确性。有人会问:脑机接口的电极为什么会有信号呢?如果没有信号,那说明没有连接上,有信号不就连接上了吗?其实这种信号,是因为其内有电磁波的存在,而产生的感应电流,形成的再辐射,由于无法测量,所以没法得出电磁波通道的结论。如果人体内没有电磁波通道,怎么实现脑控呢?除非人工植入电极,其内有芯片,有能够收发电磁波,将脑电波载入,在空间辐射。但要想控制他人的脑袋,就必须在这个人的脑袋上植入电极和芯片,才有可能影响这个人的大脑的功能?否则脑控武器不能成立!

蛋白质为什么会导电?蛋白质是每个细胞的组成部分,通常被认为是一团惰性的有机物。它们不导电。2017年11月,亚利桑纳州立大学,发现了一种特殊的能导电的蛋白质。

Stuart Lindsay发现匈牙利洛拉尔德大学理论生物物理学家Gabor Vattay的研究成果,他基于量子力学提出一个想法,即蛋白质在导电和绝缘之间处于一种特殊的状态。

Vattay说,“电流波动”可以使蛋白质成为导体或绝缘体,这似乎与Stuart Lindsay和他的同事在测试中发现的情况相符。

“电流波动”产生原因,文中没有讨论。细胞的排列,与细胞的极性有没有关联?

讨论这一问题是想说明脑机接口所用的植入电极与细胞没有电的连接方式,这是问题的关键。另外人体内有没有电磁波通道的存在?这也关系到“脑机接口”能不能控制他人的脑袋。

关于脑控武器的说法,对于无脑人而言更无法解释。根据有关资料,没有实质性的证据表明脑控武器的存在。

总之,脑控武器是否存在?笔者持怀疑态度。关于脑控机器人或是机械手背能够动作,这些问题应该与机器人本身的设计有关联,不能等同于人体的脑电波的控制,这是有区别的。


最后有这样几个问题,人工龙卷风、湍流、黑洞、引力波,它们都是世界性难题,它们分布在三个层面:深空、空中、海里。它们有没有关联?该不该把这几个问题关联在一起研究?若能研制出新的武器概念,这会给人们理解这几个问题有很大帮助。特别是大宇宙中的新问题,人们无法到达,总会有人赞同和怀疑其存在。一旦人工研究岀这种新的概念,问题也就解决了。如果真的存在黑洞,用它来吸收电磁波,那么导弹就会从天上掉下来,这既省钱又省力,“引力透镜”人工能制造吗?如果在地球上能让时空扭曲,会出现什么结果?这类武器会比核弹威力大多了。

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