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邱志明院士:海上无人系统跨域协同运用与技术发展

 taotao_2016 2024-05-14 发布于辽宁
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海上无人系统

跨域协同运用

与技术发展

跨域协同(作战)与组网专栏

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作者:邱志明, 孟祥尧, 马焱, 王亮, 肖玉杰
单位:海军研究院, 北京, 100442
基金项目:中国工程院咨询项目(2023-XZ-06)

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阅读原文

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海上无人系统跨域协同运用与技术发展.pdf

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作者简介

邱志明(1961-), 研究员, 中国工程院院士, 主要研究方向为舰载武器系统与运用工程。

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摘要

海上无人系统跨域协同是未来海上无人系统的发展趋势和重要的应用方式。随着各种海上无人系统的快速发展和在世界局部战争冲突中的应用, 如何更好地使用海上无人系统跨域完成作战任务成为研究的重点。文中以不同空间域的海上无人系统为研究对象, 梳理总结了当前海上无人系统以及国外海上无人系统跨域运用的发展现状。重点针对海上无人系统的跨域协同运用基本原理和方法进行了分析, 提出了海上无人系统跨域协同运用的关键问题, 并在此基础上梳理了技术发展中需要重点关注的关键技术。最后提出了未来发展的几点启示, 以期为海上无人系统的跨域运用和技术发展提供参考和借鉴。 

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引言

在新一轮科技革命和世界海军强国竞争的双重驱动下, 无人系统在海战中的地位日益突出。凭借非接触、零伤亡、成本低且隐蔽好的优势, 发展海上无人系统已经成为世界军事强国构建新型海上作战体系、抢占军事竞争战略制高点的重要途径。在体系化、信息化、智能化海战背景下, 海上无人系统作战运用方式逐渐向无人集群、跨域协同等新方向发展。海上无人系统跨域协同通过充分利用不同域无人系统的优势, 与海上体系化联合作战发展趋势特点相辅相成, 成为未来海上无人系统跨域运用的重点[1-3]

跨域协同概念的发展与成熟离不开世界军事技术的发展, 其内涵可概括为不同领域(空间域、概念域和时间域等)事件的互补运用, 实现效能倍增, 集成各域优势, 共同达成目标[4]。随着智能技术和无人系统技术的发展, 无人水面艇(unmanned surface vessel, USV)、无人水下航行器(unmanned undersea vehicle, UUV)、无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)等各类海上无人系统的能力性能不断提升, 为推进海上无人系统跨域协同运用提供了良好基础。海上无人系统跨域协同指通过将水面、水下和空中等在不同空间域、具备不同任务能力的无人系统装备组成一个可以互通互联、信息共享融合的有机整体, 协同合作完成复杂环境下的目标任务, 实现功能互补、能效倍增。如图1所示, 海上无人系统跨域协同运用凭借空间多维性和力量多元性优势, 采用跨域协同方式实现作战空间无缝融合, 通过聚能增效实现作战力量汇聚倍增, 最终在海上形成全域优势、跨域制衡[5]

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图 1 海上无人系统跨域协同概念内涵示意图

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01

海上无人系统跨域

应用发展现状

1.1

海上无人系统发展现状

海上无人系统主要包括水下无人系统、水面无人系统以及空中无人系统等不同作战域的无人装备[2], 是海上无人系统跨域应用的基本组成单元, 作为中间或末端节点为跨域系统提供基础能力要素。

1) 水下无人系统

近年来, UUV及无人水下预置系统等发展迅速。特别是美国、英国、挪威、法国、德国、冰岛、瑞典和日本都在大力研发UUV , 将其应用于执行侦察、监视、投送、搜救和对抗攻击等任务。不同类型的水下无人系统, 具有各自不同的优势特点, 但同样也存在不足。例如, UUV水下机动性、任务载荷搭载能力强, 可进入有人平台难以到达的区域, 但航速较低、航程较短, 且面临着水下通信导航、与其他平台协同等难题; 水下预置系统具有隐蔽性强以及可长期在海底潜伏待机的优势, 但机动性差, 需依赖外界通信指挥唤醒, 且面临长时间的海水腐蚀、微生物污损以及海底沉积物等复杂环境影响。

随着水下无人系统技术及应用的发展, 水下无人系统向着多任务融合、高密度能源、模块化标准化、定位导航高精度以及适应多模式布放的方向发展[6], 以提升持续作战、多任务执行、精准打击等能力, 形成新型水下协同作战能力, 实现水下无人系统在作战体系中的即插即用。

2) 水面无人系统

水面无人系统主要指USV, 已成为实战中的重要力量, 被应用于海上作战及非战争军事行动中, 俄乌冲突中USV的实战应用体现了其独特的优势。目前, 各国在研或投入使用的USV已近百余型, 发展十分迅速, 其中美国、以色列研制的多型USV已交付军方[7], 能够有效提升在非战争军事行动、基地防御、海上破袭以及远海机动等方面的任务能力[8]

目前, USV平台由单一化、小型化向系列化、大型化发展, 并且在搭载能力上从单一任务模块向通用任务模块发展, 以提升海上使用环境适应性、拓展承担任务、降低购置成本。同时, 为弥补单艇能力不足, 提高多样化任务适应能力, USV从独立作战向集群协同发展, 充分发挥USV艇群作战灵活性强、监控范围广且抗毁重构性强等优势。目前, 美、英、法等国针对USV间的协同通信和指挥控制能力已进行了验证并取得较好的效果。USV作为基础平台, 还能起到桥接不同空间域无人系统的作用, 实现跨域协同作战, 完成复杂作战任务。

3) 空中无人系统

空中无人系统主要是指UAV, 随着UAV技术的迅猛发展, 其已成为现代战争中的重要力量。俄乌、巴以冲突中UAV的实战化应用将空中无人系统的作战运用研究推向新的高潮。目前, 美英等国在大力提升现役UAV作战能力的同时, 正在加速新型UAV装备的研制, 无人作战飞机、长航时UAV、高超声速UAV、潜射UAV、无人侦察机及无人运输机等层出不穷。

目前单UAV平台正向着察打一体、智能化、长航时以及隐身化方向发展, 性能逐步提高、成本持续下降[9]。同时, 随着体系化、协同化和网络化作战概念的发展, UAV之间、UAV与有人机之间的协同能力大幅提升, UAV集群化大规模使用逐渐成为可能。

1.2

海上无人系统跨域运用技术发展

近年来, 以美国为代表的军事强国在海上无人系统跨域应用技术方面发展迅速, 在战略规划和作战概念的指导下, 开展了大量的技术研究和应用验证, 标志着海上无人系统跨域协同应用正逐步走向实战。

1) 作战概念及运用

近几年来, 网络中心战、分布式作战、多域战以及马赛克战等作战概念层出不穷[10-12], 美军作为创新作战概念的引领者, 基于网络中心战的基础, 逐渐向跨域分布协同作战方向发展[13]。国外针对跨域无人系统的重视程度也日益增加, 美军在无人系统发展路线图中逐步关注跨域协同技术及应用, 体现出了美军在不同时期对跨域协同理解和重视程度的变化[4], 并逐步强调无人系统软硬件架构的统一, 为未来无人以及有人系统组成跨域体系奠定相关基础。

海上无人系统作为新质力量, 能够为海上跨域分布协同作战提供基础手段, 进一步提高作战单元效能, 使有人力量在体系化无人系统的支撑下具备更强的独立部署能力。同时, 随着军事人工智能和无人系统等技术的广泛发展及应用, 创新作战概念也为海上无人系统跨域协同运用提供了顶层指导和运用场景, 马赛克战概念中就充分体现了跨域无人系统平台能力和应用优势对作战的支撑作用。

针对海上无人系统的使用, 美海军于2021年成立第59特遣部队(59th Task Froce, TF59), 探索USV、UAV和UUV等海上无人系统以及人工智能在海军的应用。TF59通过组织开展国际海事演习、“新视野”、“数字地平线”等测试和演训活动, 针对跨域无人系统协同、有人无人协同等作战方法及相关技术开展了检验运用, 推动了海上无人系统跨域应用以及与有人装备体系的融合。

2) 技术研究及验证

在海上无人系统跨域运用技术验证项目方面, 美国开展了大量针对不同任务需求的创新应用项目, 典型的有分布式敏捷反潜系统(distributed agile submarine hunting, DASH)、跨域海上监视和瞄准(cross-domain maritime surveillance and targeting, CDMaST)、自主控制/发展和认知系统(autonomous control, evolution, and reasoning systems, ACER)、模块化光通信载荷(OCOMMS)及先进任务管理与控制系统(advanced mission management and control system, AMMCS)等[13], 如表1所示。通过这些跨域协同项目的发展, 推动形成了“无人化、智能化、体系化、分布式协同”的海上战略格局。

表 1 美国典型海上无人系统跨域运用技术验证项目

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在海上无人系统跨域演示验证方面, 国外已通过演习等方式开展了一系列跨域无人系统的应用验证演示, 典型的有英国“无人战士”演习、美国“先进海军技术”演习(ANTX)、欧洲海上感知开放式合作(OCEAN 2020)、“无人综合作战问题21”演习(UxSIBP21)、国际海上演习2022(IMX22)以及环太平洋演习2022(RIMPAC-2022)等 [14-15], 如表2所示。

表 2 国外典型跨域无人系统应用验证演习项目

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综上可以看到, 海上无人系统跨域运用的高效协同在各国的规划发展中越来越重要, 已逐步成为海上无人系统发展的首要目标。与此同时, 海上无人装备持续加大研制和装备力度, 例如美军已逐步列装MQ-4C、MQ-8C、MQ-9A“死神”、MQ-25A等UAV, 加快推进采购大中型USV, 以及“蛇头”、“虎鲸”等大型、超大型UUV, 支撑海上无人装备向多域多任务发展。在此基础上, 则不断通过技术研究和应用演示, 推动演示验证和实战演习, 促进海上无人系统实质性的跨域应用, 任务执行向多能化发展, 指挥控制向智能化发展, 有效增强了体系态势感知以及协同作战能力。

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02

海上无人系统

跨域协同运用及关键问题

2.1

海上无人系统跨域协同运用

随着海上无人系统的发展, 海上无人平台负载能力不断增强、载荷性能不断提高、海上自持能力不断提升。海上无人系统跨域协同具有聚合兵力、分散部署、多域联合、组合丰富且行动灵活等特点, 可有效提升系统作战效能, 提高敌方决策和应对难度。

2.1.1  基本原理

海上无人系统通过跨域协同运用实现聚能增效, 其基本原理如图2所示。在协同运用过程中, 依靠信息网络纵向集成各海上无人系统作战单元、横向融合海上无人系统各作战要素, 实现海上无人系统各单元和各要素的集成融合、优势互补、支援配合以及协调行动, 具有明显的自组织适应性和涌现效应[5]

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图 2 海上无人系统跨域协同基本原理

海上无人系统跨域协同运用往往在复杂任务中表现出良好的自组织性和环境自适应性, 系统中各海上无人系统作战单元及各无人作战要素围绕目标任务, 依据整体态势和具体情势, 在一定规则下主动调整具体行动, 适应战场环境变化, 形成自组织协同性, 实现整体联动效果。而海上无人系统跨域协同运用中各系统通过信息网络相互作用、相互联系, 在网状结构的支撑下, 系统整体的作战功能和作战效能不再是各系统的简单叠加, 而是在多个系统、单元和元素的组合融合下产生明显的涌现效应, 获得非线性指数级增效。

2.1.2  运用方法

要发挥海上无人系统跨域协同运用的优势, 需要遵循其基本原理。如图3所示, 海上无人系统跨域协同运用的基础是系统所涉及的作战要素、作战单元、作战系统间的跨域融合, 实现各空间能力一体化。然后在海上跨域无人协同指挥控制系统的有效支撑下, 实现时间和空间的统一、指挥和行动的一体, 最终通过海上无人系统整体的跨域协同配合, 形成多元化态势感知、多极化决策控制以及多样化灵活打击等优势作战能力。

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图 3 海上无人系统跨域协同运用

1) 海上无人系统跨域作战要素融合

作战要素定义为构成作战单元或某一作战系统的必要因素, 主要包括探测感知、指挥决策和武器打击[16]。海上无人系统中各跨域作战要素分布在不同空间域的无人作战单元和作战系统中, 通过各域无人作战单元和系统不同要素的融合运用, 实现海上无人系统跨域协同作战。

① 同类型要素跨域运用

根据任务需求, 可选取不同海上无人作战单元和作战系统的同类型要素进行跨域组合运用, 提升探测感知、指挥决策和武器打击等专项能力[17], 获取对抗中的感知、决策和行动优势。例如, 海上跨域无人协同搜潜, 针对水下潜艇目标, 利用USV、UAV、UUV等海上无人系统所搭载的声呐、磁探、光电以及电子侦察等多种探测传感器进行协同搜索探测, 依托多源传感信息优势互补、跨域融合的优势, 提高反潜中对目标的搜索探测能力, 实现感知能效倍增。

② 不同类型要素跨域运用

同样地, 根据任务需求也可选取不同海上无人作战单元和系统中不同类型作战要素进行跨域协同运用, 通过探测感知、指挥决策和武器打击等要素的不同组合, 构建跨域作战链, 实现海上无人系统跨域多域能力互补增效, 创造非对称作战优势。例如, 海上跨域无人协同反舰, 针对反舰攻击需求[15], 利用各域海上无人系统的侦察探测载荷及决策控制系统进行协同探测和分布决策, 适时利用对抗和攻击型UAV、USV实施干扰欺骗, 最终在跨域跨平台感知要素的引导支撑下, 利用USV、UUV以及UAV等所携带的武器载荷执行隐蔽精确打击, 实现协同探测及灵巧打击, 发挥分布探测决策、灵活弹性组合、动态火力打击等系统优势, 发挥多要素跨域协同运用聚能增效。

2) 海上无人系统跨域时间空间统一

海上无人系统跨域应用通过在行动节点、进程进度等时间上紧密衔接, 在水面、水下、空中以及网电等多维行动空间上协同配合, 达成时间和空间上的跨域统一。时间方面, 通过作战链路中各环节时间上的紧密衔接, 可更快获取信息, 缩短筹划时间, 实现决策与行动同步, 提高快速反应能力及行动顺畅程度; 空间方面, 通过不同空间域与物理域多维空间的统一, 实现跨域联动、能力集成, 摆脱位置空间的局限束缚, 聚合全域整体作战效能。例如, 抢滩登陆作战中跨域无人系统协同突击[18], 针对突破多层阻碍, 在侦察及电子对抗UAV的引导和掩护下, 利用水下、两栖及空中无人装备, 协同配合对障碍进行快速破除, 同时运用侦察及攻击UAV等, 对敌陆上火力点及阵地直接或引导实施精确打击, 通过各类无人系统在时间、空间上的跨域协同配合, 实现抢滩登陆作战中的快速聚能突击, 为登陆作战创造有利条件。

3) 海上无人系统跨域指挥行动一体

海上无人系统跨域应用依托信息网络及指挥控制系统, 共享情报信息、整合指挥控制、聚合行动力量, 在统一指挥下将分散部署的作战要素和单元, 以分布协同的方式实施动态、一致的行动, 实现海上无人系统跨域效能的高效聚合和精准释放, 虽形散而神聚。例如, 海上无人协同反水雷[19], 针对大范围反水雷作战需求, 依托海上跨域无人指挥控制系统, 利用USV、UUV等协同开展多域反水雷搜索探测, 在统一的指挥下, 高效、快速、协同地完成大范围复杂环境下的水雷探测、识别和清除行动, 发挥行动一体、协同高效的优势。

2.2

关键问题

1) 跨域协同体系架构

海上无人系统跨域应用建立在对不同域海上无人系统作战要素的跨域融合运用上, 需构建跨域协同体系架构, 该体系架构应支持海上无人系统的组成要素以资源的形式在一定要求和任务需求下被选用。为实现跨域融合, 不同海上无人系统所包含的作战要素可利用资源解耦技术进行一定程度的解耦[17], 打破要素资源性质不同的约束, 按照任务需要灵活组合使用, 形成满足任务要求的海上无人系统跨域应用模式。美军为实现跨域无人系统作战能力优势互补、聚能增效, 一直致力于为各类无人系统建立统一和标准化的软硬件体系架构[20], 代表性的有美国联合全域指挥控制系统(joint all-domain command and control, JADC2)[13], 以期为跨域协同运用提供根本支持, 同时统一的软硬件架构也是对未来新型无人系统研制的正向促进。

2) 跨域信息网络支撑

信息网络是海上无人系统跨域协同运用的基础, 通过联接各作战要素、单元和系统, 支撑通信组网、信息共享, 实现跨域协同态势感知、跨域协同指挥决策以及跨域协同力量运用等。通信组网方面, 信息网络应覆盖水面、水下和空中, 具备动态构建、自适应调整和安全抗扰等能力, 支持海上无人系统跨域互联互通与协同组网, 满足随遇进出、快速响应的通信保障需求。从目前通信网络的发展情况看, 水面、空中通信需要进一步提高信息传输实时性、抗干扰性, 提升网络智能化直联能力; 水下通信还需要重点提高传输稳定性、通信带宽以及隐蔽通信能力, 探索新型高效通信手段[21]。信息共享方面, 海上无人系统跨域应用可获取来自不同域不同单元的信息, 信息网络系统需要支持信息分布式处理、跨域多元信息融合以及跨域信息服务能力, 以支撑跨域信息共享。当前各军事强国积极探索作战云技术[22]以及信息网络系统标准规范, 为跨域信息资源汇集、整合和共享提供体系支撑。

3) 跨域协同指挥控制

跨域协同指挥控制是海上无人系统跨域协同运用形成聚优能力的核心, 在信息网络支撑下, 实现对海上无人系统跨域协同运用的决策、指挥和控制。为满足统一高效指挥和控制, 在合理的指挥层次和规则基础上, 建立支持海上无人系统跨域协同运用的互操作规范和功能组件[23], 并利用智能规划决策、智能协同控制等技术构建海上跨域无人协同指挥控制系统。海上跨域无人协同指挥控制系统应具备协同态势统一、协同任务规划及协同决策控制等能力, 以支撑海上无人系统跨域高效协同和联合运用。同时, 也要充分利用无人系统智能化、自主化特点和优势, 发挥海上无人系统在局部决策控制中的能动性, 支撑指挥控制系统集中对海上无人系统进行整体跨域指挥控制, 以获得最优的整体作战效能, 满足对海上跨域无人体系的有效指挥控制。

4) 跨域无人模拟训练

海上无人系统跨域应用涉及系统复杂, 为最大程度提高协同运用及指挥控制水平, 在实装训练难以常态化进行的情况下, 需要利用模拟训练手段快速提升作战运用与指挥能力, 高效生成战斗力。美军十分重视模拟训练, 构建了包含实兵训练(live simulation)、虚拟训练(virtual simulation)、构造仿真训练(constructive simulation)相结合的LVC(live virtual constructive)集成训练环境, 通过将实装部队与虚拟兵力集成, 支撑其开展虚实结合的对抗训练[24]。借鉴该思想, 综合运用模拟仿真、智能对抗、LVC等技术手段, 建立海上跨域无人模拟训练环境, 以满足海上无人系统跨域模拟训练需求。通过构设近似实战的虚拟训练环境, 在模拟典型作战场景和对抗对象的基础上, 开展海上跨域无人协同运用想定、任务筹划和指挥决策等模拟训练, 快速提升海上无人系统跨域协同指挥控制能力。另外还可支撑探索作战方法, 验证海上跨域无人作战制胜机理, 检验演练无人作战能力, 实现对海上无人系统体系跨域作战能力的螺旋式培育和提升。

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03

海上无人系统

跨域协同运用关键技术

为发挥跨域协同、异构互补、功能分布以及智能涌现的能力特征, 海上无人系统跨域协同应具备系统架构动态、指控分布跨域、任务智能融合以及保障无人值守等技术特征, 并通过良好的开放性、兼容性和弹性可扩展性, 支撑水面、水下和空中等不同域无人系统的随遇接入和退出, 实现海上跨域无人协同系统类型和数量按需灵活配置, 为此需要重点关注体系架构设计、跨域信息网络、协同决策控制、模拟对抗训练以及跨域协同运用支撑等方面的关键技术, 如图4所示。

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图 4 海上无人系统跨域协同运用关键技术

3.1

海上无人系统跨域开放式体系架构设计

海上无人系统跨域协同运用涉及到多域平台、多元要素以及它们之间的跨域聚合, 因此要发挥其系统优势, 需要在海上无人系统跨域协同、聚能增效的基本机理上, 从顶层构建有利于互联互通、协同交互、跨域融合、智能自主以及智能涌现的全新形态海上无人跨域协同系统体系架构[25]

跨域协同运用需要海上无人系统能够根据实际任务及环境情况进行动态调整、随遇接入, 系统架构应具备开放、兼容且灵活的特点。基于任务需求和目标图像, 在传统系统体系架构基础上考虑无人系统的无人自主、智能演进和异构分布等特点能力, 增加学习训练、虚实迁移等新功能[26]。另外, 由于分布异构和通信带宽的条件情况, 还需考虑单体与群体、集中与分布以及算力与资源间的优化平衡, 探索基于“云”、“边”、“端”的新型系统架构设计。同时, 为支撑融入体系, 需要考虑信息交互接口和协议的标准化, 从而从顶层系统体系架构设计支撑海上无人系统跨域协同运用。

3.2

海上无人系统跨域信息网络技术

海上无人系统跨域协同运用信息传输环境复杂、干扰因素多, 系统各单元信息交互频繁、通信链路数据量大、网络传输实时性要求高。因此, 海上无人系统信息网络跨域应用是跨越协同运用的重要基础和保证, 需要突破传统信息传输技术限制, 建立适用于海上无人系统跨域协同运用的信息网络系统。

为提高现有海上无人系统的跨域信息传输能力和网络智能化联接能力, 需创新跨介质通信技术, 探索光通信、量子通信等新型水下通信手段, 探究多通信模式手段集成, 实现功能互补。另外, 为提升复杂极端环境下网络适应能力, 同时保障跨域通信安全, 需顶层设计海上无人系统跨域通信网络体系架构, 开展跨域网络协议修订、通信链路规划、复合异构网络动态重构、多体制通信手段融合等技术研究[27], 提升信息网络容错性、健壮性、可扩展性和传输高效性。在有限的海上通信网络资源情况下, 需宏观监控和统筹跨域无人系统通信网资源, 构建跨域通信组网管理与异构系统互操作规范, 制定海上无人系统间跨域应用信息传输、指挥控制和安全保密互操作标准。

3.3

海上无人系统跨域协同决策控制技术

海上无人系统跨域协同运用需要海上无人系统具备较高的自主和协同能力, 以支撑复杂多约束环境下海上无人系统跨域应用的协同任务规划和实时控制, 为此需要针对海上无人系统跨域应用重点开展智能决策和协同控制技术研究。

海上无人系统跨域应用获取的信息往往具有多源多模态的特点[28-29], 为提升系统自主决策与规划所需的跨域信息综合处理与认知能力, 需建立信息综合处理架构, 开展信息智能融合处理、数据关联性挖掘、态势处理与评估技术研究, 增强对态势的认知理解, 实现意图识别、态势预测。另外, 海上异构无人系统差异明显、通信受限, 系统的协同决策面临较多约束, 需采用基于任务的协同任务规划与智能决策方法, 满足时空同步需求, 并利用基于局部态势信息的分布式任务规划和自主控制策略, 实现动态快速响应。

3.4

海上无人系统跨域协同运用支撑技术

海上无人系统跨域协同运用涉及系统布放与回收、能源自持与补给、先进载荷集成等多个通用技术, 直接关系到海上无人系统跨域协同运用的能力发挥, 为此需重点关注相关支撑技术发展, 打牢系统协同运用基础。

对于系统自主布放回收问题, 主要面临高动态海面环境影响和水下声光导引定位精度不足, 需重点解决不规则振动条件下对接平台平面稳定性控制技术和散杂光源干扰下水中光学精确定位技术。为满足海上无人系统跨域应用供能需求, 需开展自主高效能源补给技术研究, 利用无线传能、自主换电、高效储能等创新技术, 为系统跨域应用提供快速、便捷、隐蔽的直接电能补给。在先进载荷集成应用创新设计方面, 需结合新域新质、跨介质以及智能武器载荷, 突破无人系统平台搭载设计、发射及指控技术、智能武器总体技术等, 提升海上无人系统作战能力。

3.5

海上无人系统模拟对抗训练技术

海上无人系统跨域应用面临大规模训练和保障任务, 为提升官兵对于该新系统运用的能力, 探索新式作战样式, 需构建海上无人系统跨域协同对抗模拟训练体系。

未来战争作战场景多变、作战样式灵活, 需立足现有装备兵力情况, 构设虚实结合的实战环境数字模型和未来虚拟作战图像, 突破模拟仿真、智能对抗、LVC等关键技术。另外, 为使模拟训练系统具备不同对象平台接入能力, 需搭建多层次训练对象系统接口, 同时为检验无人作战模拟演练效果, 需开发人机对抗、智能对抗演练评估窗口, 探索海上跨域无人作战制胜机理, 提升海上跨域无人系统体系作战能力。

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04

启示与总结

针对海上无人系统跨域应用技术发展, 应注重从总体战略规划、任务使命需求、核心技术梳理、关键系统研发和演示演习验证等层面推动相关技术和装备体系的研究与发展。为有效推动海上无人系统跨域协同运用技术发展, 提出以下几点建议:

一是重视基础技术研究, 提高海上无人装备技术水平。性能先进、稳定可靠的海上无人装备是海上无人系统跨域协同运用的基础, 要持续加强海上无人装备自身的技术水平、成熟度以及可靠度, 为有效支撑未来海上无人系统跨域协同运用提供坚实的基础。

二是加强系统体系技术研究, 构建新型海上无人系统装备体系。随着海上无人系统向主战方向转变, 瞄准未来联合作战力量建设, 注重海上无人跨域系统体系设计, 制定海上无人系统体系标准, 并通过建设完善体系研发测试能力, 推进海上无人系统跨域协同运用能力生成和实际应用。

三是创新智能技术应用研究, 加快应用智能无人技术。结合当前智能技术发展, 按照现有装备“+智能”以及新型装备“智能+”的发展模式, 加速转化和创新人工智能技术在海上无人系统中的应用, 同时瞄准未来海上无人跨域协同应用需求, 重点开展人工智能技术在协同任务规划、探测打击、协同导航以及跨域通信等方面中的创新应用, 实现海上无人系统自组织跨域协同和集群对抗等能力。

四是加大关键支撑技术研究, 推进海上无人系统保障发展建设。着眼于有效支撑海上无人系统跨域协同运用, 重视信息网络、保障技术等关键支撑技术研究。以信息主导海上无人系统信息链路、接口协调, 加强跨域网络信息建设; 重视海上无人系统布放回收、能源及维护保障等关键技术研究, 有力支撑未来海上无人系统的大范围跨域应用。

同时还要认识到, 海上无人系统的智能化水平在未来一段时间内, 尚难以达到取代有人系统完成复杂任务的程度, 因此无人系统需要融入有人体系, 相互补充而非取而代之。在未来发展中, 可按照先小规模后大规模、先同域后跨域、先少人后无人的思路, 积极探索海上无人跨域协同运用, 支撑未来智能化海上战争的发展需求。

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END

参考文献略

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