纪明葵:聚焦高新技术提升我军作战能力

选择字号:   本文共阅读 238 次 更新时间:2017-11-03 12:46:14

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纪明葵 (进入专栏)  

  

   十八以来我军重点抓了空天技术 、人工智能技术 、信息、脑科学技术 、大数据与云计算 、隐形技术 、电磁技术 、激光技术 等军事科技项目,为提升我军作战能力做出了重要贡献。

   空天技术领域。2016年天宫二号升空标志着我国空间站建设正式开始,到2020年我国将建成自己的60吨级大型空间站,其设计使用寿命为10年。2024年国际空间站退役后,我国空间站将独立担负生物学、材料科学、基础物理、微重力、流体、燃烧等十余大类的科学研究,这必将为我国建立太空综合、交叉学科奠定坚实的基础。

   我空间站设计上具有世界领先的信息系统、太阳翼、15米机械臂和全球第一台冷原子钟,精确度为10的负16次方。而三维成像微波高度计测量精度为5厘米,可观测海平面一切目标变化。我可从天宫分发量子密钥,保障我信息网络、指挥、控制、信息交流、侦察探测、目标指示、引导、信息攻防的安全。太空实验室可为纳米复合光学材料、高性能热电转换材料、高性能合金材料等研究和军事利用创造有利的实验环境。

   宇宙之眼巡天望远镜与空间站同轨:比哈勃视场角大300多倍的,可对暗能量、暗物质、黑洞的研究,为未来科学研究提供探索。

   高分一号卫星实现了中分辨率与大幅宽相结合的观测能力,高分二号卫星民用遥感卫星亚米级分辨率,高分三号卫星是1米C频段雷达成像卫星,高分四号卫星是世界首颗同步轨道高分辨率成像遥感卫星。我国在2017年8月前,已建成自主、可靠、普查、详查结合的高分辨率系统,外国传媒报导该系统不但能实现对固定目标也能实现对移动目标观测。

   2008年、2011年、2012年2016我相继成功向距地球表面36000公里发射天链01、02、03、04星,建立起中继卫星系统,实现了对中低轨道卫星全球覆盖的数据中继目标。成为世界第二个拥有对中低轨道航天器三星组网,全球覆盖国家。为我国神舟飞船、天宫目标飞行器和载人航天提供数据中继和测控服务。实现了通信卫星接力迂回通信全球无缝连接。

   我国北斗3号年底将完成4颗全球组网卫星,北斗1 、2号全面升级,2020年左右向全球提供定位服务。北斗正与俄罗斯格洛纳斯合拼将使系统功能更加强大。

   空天技术将为我军实现早期预警,精确目标定位、适时拦截和第二次反击、破天、毁链、瘫体作战凝聚力量。在反卫星方面也提供了击毁、捕捉、脱轨方面的能力。

   人工智能技术领域。正在使“人对人”的战争变成“机器自主杀人”的战争。美国已发布“第三次抵消战略”,力求在智能化上与潜在对手拉开代差。人工智能包括三种能力:快速计算和记忆存储能力、感知视觉听觉触觉能力、认知智能即“能理解会思考”。

   2030年我国将前重点解决六大核心技术。 计算机视觉,解决图像处理操作及机器学习等技术。 机器学习,借用归纳总结方法自主学习如AlphaGo。文本语言处理,能从文本中提炼出核心信息,制作出可利用表格。自然语言处理,解读自然语言,处理垃圾文件,我国已走在前列。机器人技术,将机器视觉、自动规划等认知技术整合,使机器人具有与人类一起工作的能力,能在各种未知环境中灵活处理不同任务,甚至完成机器人战争任务。生物识别技术,利用传感器对指纹、人脸、虹膜、静脉、声音、步态等进行识别鉴定,组织协同并防止误伤。

   近年来,随着大数据、云计算和深度学习等新技术和新概念的出现,人工智能在感知智能领域和认知智能领域取得了重大进展,可能使未来的战争形态发生翻天覆地的变化,“智能化战争”指日可待,并可能成为战争史上继火药、核武器之后的“第三次革命”。人工智能具有从根本上改变战争方式的潜力,使得战争从“人对人”变成“机器自主杀人”。

   目前,世界主要大国正在构想、建成仅由人工智能武器组成的武装部队,人工智能武装力量已经形成,未来的机器人战争正在来临。俄罗斯已将机器人营投入了叙利亚战场试验。美国无人机方队已实现400架混合编组。2017年9月29日成都航展我国实现了1000架无人机混合编组飞行。这将开创一个未来战争模式的新时代。

   2017年初,美国公布的《2016—2045年新兴科技趋势报告》明确了20项最值得关注的科技发展趋势,其中就包括人工智能、云计算、量子计算、大数据分析等新兴技术。足见在未来的30年,这些技术都将成为影响美国国家力量的核心科技,以确保其在未来战场上的战略优势。

   信息与脑科学技术领域。智能、神经、思维等领域,对信息化具有“范式”突破意义。对军队而言,如果不能正确预判军事科技的突破方向、把握战争形态变化,不仅会导致“技术代差”,更会导致核心能力和国家安全等危机。美国就是利用人工智能和自主性“颠覆性”技术发展,嵌入到美国国防部的作战网络中,使美国的传统威慑能力登上一个新的台阶,创设下一场战争的制胜规则。

   我国不仅要着眼于信息化技术发展,更要放眼于人工智能等“颠覆性”技术,脑科学的发展,实现新军事变革体系致胜,获取联合作战指挥和控制的制胜权。因此,构建智能化军事指挥、智能化军事装备、智能化作战方式。作到发现、决策、实施、评估、修正智能化已势在必行。

   要利用脑科学大数据计算,推动新型计算理论,结合信息技术实现新的平台研制。以脑机结合建立单向开环接口,增强感知功能和生物智能功能与机器智能重新构建信息交叉突破口。

   实现脑信息获取、脑数据处理、脑信息输入、视角信息的分层融合、智能视角的混合增强等。提高指挥效率和人工智能方面的能力。促进脑与机器的相互学习、相互适应、知识互补,以达到“仿脑”“脑控”和“控脑”三个方面。

   “仿脑”是利用芯片实时模拟大脑处理信息的过程;美军已实现模拟人脑思考开发量子神经元计算机芯片,模拟神经结构和大脑处理信息方式。我国在主方面也取得了初步成绩2016年出口工业机器人9万台排名世界第一。

   “脑控”,即通过大脑实现对外界物体或设备的接控制,减少或替代人类肢体操作,从而提高作战人员操控武器装备的灵活性和敏捷性,如数据手套、头盔等。

   “控脑”,即利用外界干预技术手段,实现对人的神经活动、思维能力等进行干扰甚至控制,导致出现幻觉、精神混乱甚至做出违背己方利益的行动,其关键是开发能够监测和干预大脑思维活动的信息系统。在“控脑”方面已经有很多的成功案例如微波攻击、致幻剂、舆论攻击等。

   信息与脑科相结合可以推动信息域的攻防对抗、物理域的精确打击、网络域的互联互通与防护。但必须高度重视,防止技术复制、黑客攻击、复杂环境和不确定因素的影响、突发行为、目标误设、人机交互的失误等问题。

   大数据与云计算领域。利用计算机的数据搜集功能和计算功能,能提升情报分析能力(海之矛行动就是10 年数据结果)、能引领指挥决策方式变革(强化数据统计、数据分析)、能优化作战指挥流程(实现情报、决策、作战一体化)、能推动战争形态的演变(实现由传感器到武器平台的打击)、能大幅提升作战体系能力(实现多维、多军种、多时空的联合行动)、能引导军事组织形式变革(网状化、小型化、一体化)、能提高军事管理水平、能加速新型武器装备面世、能丰富军事科研方法、能提升军队的信息化建设水平(精简编制体制、指挥程序)。

   大数据为分析整理情报信息带来了巨大的好处,也给情报的筛选、分配、保密带来了一定的困难,大量的虚假信息占领了巨大的信息存储空间。阻塞了信息流、延迟了指挥决策过程。美国炸我南斯拉夫大使馆后,网页上的一条黄丝带明确了美国外交部网络中心和中情局地址,就使其中央服务器阻塞半天,可见信息阻塞和信息保密可能带来的威胁。

   云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、 网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物。因此,对大数据运用必须采取云计算方式才能提高指挥效率,而安全就成了必须全力关注的领域,这给未来运用大数据提出了一个重要课题。

   隐形技术领域。隐形技术利用流体力学、材料学、电子学、光学、声学等规避雷达、红外、电子、可见光、声波等探测。美军F—22 战机是隐形技术的典型代表。它广泛的利用了流体力学、材料学和电子学的隐身技术。而F-117重点利用的材料和电子技术隐身。

   我军在上述学科领域隐身技术都取得了可喜的成绩,不但解决了歼20的隐身、舰船的隐身,也解决了无人机的隐身问题。

   更可喜的是我国中南大学解决了黑洞隐身技术,不但体积小,还可以吸收雷达波、红外、电子和光波,这一独创占领了世界领先地位,一旦进入实战应用可直接实现跨跃式超越,并领跑现代隐形技术。西南交通大学的潜艇气泡隐身技术也可以实现90分贝海浪级隐身。海军马伟民院士研究的电机直驱潜艇可以使噪音下降至更低范围。

   而且,我军的反隐身技术也得到了长足的进步。雷达反隐身、预警500反隐身都已经赶上了世界先进水平。而在量子反隐形方面我军走在了世界领跑的位置,美军花几百亿打造的隐身体系已经无形可遁。声学方面我在沿海已建立了探测阵列。因此,我军在未来反隐身作战方面可能取得一定的优势。

   电磁技术领域。电磁发射技术是借助电磁能转化为弹丸或有效载荷的动能发射技术。电磁能有效载荷加速大大超越化学能、可任意调控,精度高,射程远,威力大,发射过程不易受到干扰,无噪声,无烟雾,系统生存能力强。因此该技术在超远程压制、防空反导、微小卫星发射等领域具有重要的应用前景。

   我国在电磁能领域取得了突破性成果。不单可以解决电磁弹射航母舰载机,也可以直接用于未来战争,进行电磁炮弹和火箭的发射,电磁弹用于地面防空、拦截弹道导弹、摧毁军事卫星。

   声波改变战场环境已实现。中科院开启的“天河工程”解决了柴达木盆地的干旱问题,我国十三五期间,“天河工程”每年将向三江源调水25亿立方米、向祁边山调水2亿立方米、向柴达木调水1.2亿立方米。在改变战场环境方面我国已超越了美国激光调水能力。

   激光技术领域。军事运用主要体现在激光测距技术、激光制导技术、激光通信技术、强激光技术和激光模拟训练技术。激光武器精度高、结构简单、不受电磁干扰,在精确制导武器中占有重要地位。激光制导导弹和激光制导炮弹数量也日渐增多。

   激光通信具有容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强等特点。目前我国激光通信,机载、星载的激光通信系统已实现对水下潜艇80米通信。

   强激光技术可分为低强度激光和高强度激光。低强度激光可使眼致盲和光电探测器失效。高能激光束可能摧毁飞机、导弹、卫星等军事目标。1999年美国和以色列合作研制的激光武器在10公里的距离上拦截了一枚火箭弹。苏联在上世纪八十年代就用激光试验武器击落了靶机。中国2007年用陆基激光武器击毁了太空中的一颗报废的卫星。

   近期我量子激光武器获重大突破,在3000公里距离上每平方厘米能量达35K焦耳,可击毁任何导弹和飞行器。最大射程达30000公里,可对静止轨道卫星构成威胁。而且这种激光发射车体积小、重量轻、易于隐蔽部署,这将直接改变未来的作战规则。一旦投入使用,只要与航天预警系统、动能武器相配合可简易的完成空天防御部署,对在轨卫星、信息、指控系统提供有效防御能力。

   高新技术在我国宇宙“天眼”、核能聚变、潜海“蛟龙”、海底采冰、神舟飞天、高铁投送、定位北斗、大飞升空、歼20换心、量子密钥、量子计算、超导静音潜艇等领域巨大突破,为我军提升未来打赢信息化联合作战凝聚了作战力量,为改变战争形态,战则必胜奠定了物质基础。

  

   (纪明葵:国防大学教授、中国战略思想库专家组成员)

  

  

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