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智能导弹武器系统研究

2021-08-03

科技创新与应用 2021年20期
关键词:智能型小精灵武器

赵 昂

(中国空空导弹研究院,河南 洛阳471000)

伴随着人工智能相关科技的持续进步,越来越多科技成果开始逐渐投入到生产或者生活中的各个领域,并且在非常明显的程度上改进了常规系统的运行方式,有的甚至发生了翻天覆地的变更[1]。人工智能相关技术体现出全面的能力及非常巨大的潜在能力,相关领域的快速发展已获得世界主要发达国家的广泛关注,国际上争相把人工智能相关技术的大力开发和实际应用归入本国的长久发展战略。现阶段,国际上的发达国家已经相继研发了许多类型各异的智能型军事装备系统,并且其中一部分已经落实到实战之中。

1 智能型科技和其发展状况简述

1.1 智能型科技的含义

智能型科学技术是一种重点分析研究智能型特质及其实现手段的学科门类,其主要包含了关于数学科学、计算机相关技术、信息科学、系统学、控制理论、人工智能、大脑相关医学科学、心理科学、哲学等等,以及相关科学的交叉型学科,而人工智能相关技术属于智能型科技的典型学科。人工智能科技本质是一种针对人类思维及信息处理进程的模拟操作。在研究内容层面上,人工智能相关技术是一种开发可以用在模拟及拓展人类智慧的原理、模式、相应的技术以及各类系统的一类新兴科技,该学科的主要目标即为理解和掌握智能过程和行为的科学本质,并且开发出一类新型的可以实现同人类的智慧过程相类似的模式,即为进行智能化反应的相关机器设备。2017年美国国家科学技术委员会首先指出了“人工智能的含义为一类不论在实际环境中遇到任何的状况,均可以科学地处理各种复杂难题或使用科学合理的行动用以实现其合理期望的复杂系统”。此领域中主流的课题内容包含机器人科学、语音及图像识别系统、人类自然语言信息处理及博弈论相关课题等等。

1.2 智能型科学技术的现状简述

新时代的人工智能发展趋势获得了世界各大经济体有关部门的重点关注,美国和俄罗斯等发达国家均发布了多类相关的研究计划,表明其大力推动人工智能相关技术快速发展的目标,并把智能科学技术逐渐上升为其国家的未来发展战略。俄罗斯相关研究人员指出:“谁能够达到世界人工智能科技领域的领先位置,谁将成为世界的新层统治者”。2014年,美国国防部门推行了第三次“抵消战略”,主要想通过大力发展及创造新型的颠覆性前沿科技,用于抵消中、俄等国家快速发展的军事力量,其中人工智能相关科技被选为该计划的主要发展方向之一[2]。

2 智能型科技在导弹武器装备系统中的实际应用简述

现代武器装备系统的智能化改造的前提即为人工智能相关科技,经过大力发展有关智能技术的算法及与相关算法相配合的计算系统平台,使得武器装备系统可以模拟人类的思维活动及信息处理进程,可以根据周边环境的变化自主进行适当并且合理的反应,进而使得相关装备具有自动感受、精准判断、智能化规划评估状况,并且自动行动操控等具备自主性动作的功能。具有完整自主行为能力的智能化导弹武器装备系统虽然还没能开发出来,不过伴随着国防科学技术的持续进步,某些导弹装备系统正向这个发展趋势靠拢,尤其是某些飞航形式的导弹装备已具备了一定程度的自主运行功能,例如发射之后无需相关人员继续操作、自动进行有关目标的识别等技术现在已经在主流的导弹武器装备系统中获得了广泛的实际应用。为此,本文利用智能型导弹武器装备系统为研究对象,针对智能型技术在武器装备系统组建过程中的实际推广状况实施深入的探讨,并且阐述此领域的最新发展现状。

2.1 “战斧”巡航导弹系统

代号“战斧”的巡航导弹系统是美国在20世纪70年代着手开发的一类模块式、系列型、多个平台并行发射的远距离亚声速的巡航导弹装备系统。对比过去系统,最新“战术战斧”导弹在目标打击、战略使用及信息传送等层面进行了明显升级改进[3]。在“战斧”BlockⅢ开发以前,其目标计划均是在地面作战计划指挥中心完成的,在导弹发射以后,导弹就会按照其装备的制导系统及导航系统,依照规定航线飞行,从而具有“发射后不管”的功能。然而此类固定程序路线规划也表示导弹一经发射就不能在空中再一次变换飞行轨迹,只能依照事先设定的轨迹飞行,如果应用多种导弹一同袭击同一个目标的时候,很有可能发生重复攻击的状况,进而耗费造价上千万美元的武器。根据更新参数信息技术及目标规划的“战术战斧”式导弹作战原理如图1所示。

图1 “战术战斧”导弹任务规划系统原理图

2.2 远距离反舰导弹系统

2013年7月,美国著名军火制造公司洛克希德·马丁公司顺利完成弹载传感装置架构的初次飞行试验,意味着远距离反舰导弹系统(LRASM)项目取得一定程度的进展。在2014年9月7日实施的第一次空中射击飞行试验过程中,LRASM导弹在飞行线路后期,依靠弹载传感装置完成了对既定目标的自主追踪及定位[4]。LRASM导弹可以在不能获取定位系统或者不预先装定目标参数的状况下自动完成目标打击任务,进而降低了针对精确信息、参数及全球卫星定位系统的依靠。在攻击末期,LRASM导弹还能够自动确定攻击目标,并且能够对打击目标区域进行精准定位,完全表现出智能化导弹系统的作战特性。LRASM定速巡航导弹的智能打击模式如图2所示。

图2 L R ASM定速巡航导弹的智能打击模式

2.3 “小精灵”无人机蜂群新型战斗力量

伴随着我国国防实力的持续提高,美国军方认为现阶段中国及俄罗斯等武器强国的反导弹防御体系对于其现役空中力量的威胁重大,即便是B2型隐形轰炸战斗机,在2022年左右也必然在“反接入/区域拒止”条件下面临生存危机。所以,美国以全新战斗理念重塑作战导弹系统,经过研发造价低及效能高的高科技武器系统,针对常规大型武器平台出现的弊端进行弥补,保证美国军方能在国防预算有限的前提条件下,仍然维持针对世界其他国家的绝对武器优势。“小精灵”无人机蜂群项目战斗原理如图3所示。

图3 “小精灵”无人机蜂群战斗原理

现阶段美国军方考虑常规作战使用“小精灵”无人机进行战斗情报的侦察和监控任务,但在将来不排除把一些无人机系统换成战斗力,使无人机变成真实的巡航导弹,从而变成侦察及全方位打击一体化的分布模式蜂群战斗体系,为将来智能型导弹的共同作战及联合打击模式打下坚实的基础。区别于常规武器使用的多维度及模块化的发展理念,“小精灵”无人机蜂群的排布模式及规划设计理念如图4所示。

图4 “小精灵”无人机蜂群的排布模式及规划设计理念

3 智能型导弹系统的特性及未来技术趋势

3.1 从“发射后不管”至“发射后可变换轨迹”的转变

常规导弹装置是一种自动型导弹装置,在写入关键参数信息并且完成初始化参数设定以后,导弹能够在导航、制导及自动控制计数的辅助下,完成自主追踪及自主寻找的任务,完成针对既定目标进行精准打击的过程,进而具有“发射后不管”的实战功能。由于常规导弹的弊端在于有关关键参数信息的确定在导弹发射以后就不能改变,不管开始打击目标在任务执行进程中是否已经被损毁,导弹系统都必须执行设定程序或者按照参数进行自行毁灭;此外,即便在战斗进程中出现威胁性更大的临时打击目标,导弹也不能完成打击对象的实时切换,只能针对新出现的打击目标再次发射一枚定速巡航导弹进行精准打击,进而大幅减少战斗耗费比值[5]。

3.2 从数字参数化至自主研发化转化

因为常规导弹系统一般朝向“发射后不管”的战斗要求实施规划设计,所以其各种作战效应的达成更多依靠针对特殊模式规划设计的预编程措施,一旦实战状况和预设计状况完全匹配,导弹就可以非常好的发挥出作战的全部效能;但是假如二者间差别非常巨大,则最后的结果将面对非常大的不确定因素。所以,是否可以面对各种状况搭建出比较标准化及通用化的关键模式,就变成导弹打击作用更深层次提高的重点所在,然而人工智能AI技术的进步及推进为彻底解决这些问题提供了可能性的解决方案。

4 结束语

综上所述,伴随着人工智能技术的发展及进步,现代战争的武器系统日趋智能化已经变为将来武器系统推进的必然模式。对于此种发展趋势,本文针对现阶段国内及国外先进的智能型导弹武器系统的基本状况实施了分析及研究,针对智能型武器技术的定义及其未来发展趋势进行了探索;最后以智能型导弹系统举例,研究了智能技术在导弹武器体系规划设计过程中的使用,针对智能型导弹武器体系的特性及其未来技术发展进行了归纳总结。

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