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战场感知的定义是什么

  战场感知是随着信息技术特别是探测技术的发展、信息优势等概念的形成,以及新军事革命理论的深化而产生的新概念。它是指所有参战部队和支援保障部队对战场空间内敌、我、友各方兵力部署、武器装备和战场环境(如地形、气象、水文等)等信息的实时掌握的过程。具体来说,战场感知包括“信息获取”、“精确信息控制”和“一致性战场空间理解”三个要素。其中,“信息获取”指及时、充分、准确提供敌、我、友部队的状态、行动、计划和意图等信息的能力;“精确信息控制”是指动态地控制和集成战术指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察(C4ISR)资源的能力。

  一、 战场感知的历史发展和理论基础是什么?

  战场感知的历史发展和理论基础可以从多个方面进行探讨。

  从历史发展的角度来看,战场感知技术的进步与现代战争的需求密切相关。随着天基信息系统、无人机、空中侦察系统和指挥与控制系统的大量使用,以及电子战能力的迅猛发展,各国军队逐渐提升了获取和维持战场态势感知的能力。例如,自2008年格鲁吉亚战争以来,俄军大幅提升了其在复杂战场环境下的感知能力。

  从理论基础来看,战场感知涉及多个领域的理论研究。首先,高复杂战场环境的感知与理解是智能化战争理论体系的基石之一。此外,信息融合技术在战场感知中也占有重要地位,它包括统计学、概率论等基本理论,并且需要处理雷达数据等实际应用中的问题。

  注意力机制也是战场态势感知中的一个重要理论基础。通过研究心理学和态势感知理论中的注意力机制,可以为设计智能认知模型与算法奠定基础,从而辅助指挥员进行更有效的态势感知。

  近年来,基于深度学习方法的智能检测算法不断演进,使得在复杂战场环境下形成实用化智能感知能力的可行性不断提高。这些算法的发展不仅提高了感知的可靠性,还增强了可解释性,尽管这些问题目前仍未完全解决。

  战场感知的历史发展和理论基础涵盖了从传统信息融合技术到现代智能感知算法的广泛应用,同时也包括了对注意力机制等心理学理论的研究。

  二、 如何实现战场感知中的“精确信息控制”?

  实现战场感知中的“精确信息控制”需要综合运用多种技术和方法,具体步骤如下:

  建立广域分布的战场感知体系:通过在各个关键位置部署传感器和侦察设备,形成一个覆盖全战场的感知网络。这些设备能够实时捕捉敌情、我情和战场环境等数据。

  大数据处理与分析:利用大数据技术对收集到的海量数据进行开发处理,提取高价值情报,从而实现对战场综合态势的实时感知和同步认知。人工智能技术可以在此过程中发挥重要作用,通过智能分析和多元信息处理,形成战场“透明”优势。

  实时数据融合与可视化展示:将敌情、我情和战场环境等数据进行实时融合处理,并通过可视化手段展示出来,帮助指挥员快速准确地掌控战场态势,做出决策和调整部署。例如,使用三维视图与虚拟现实技术相结合的多维可视化仿真平台,可以实现更为真实的态势显示。

  智能化辅助决策系统:在完成战场态势智能认知的基础上,智能化辅助决策系统自动进行数据分析,生成多套形象直观的作战方案,供指挥员选择。

  大规模计算与仿真:现代化战争需要实时动态感知战场态势,并能对敌方攻击做出精准拦截,这就需要计算机具备高效处理复杂问题的大规模数据计算能力。

  自主实施与协同:将智能模块嵌入战时侦察系统,各类侦察节点单元可以实现随机组网、临机协同、有机整合,能够全方位、多维度自主捕获战场信息。

  三、 战场感知在现代军事冲突中扮演什么角色?

  在现代军事冲突中,战场感知扮演着至关重要的角色。首先,战场感知系统在作战体系中起到类似“眼睛、耳朵”的重要作用,能够提供敌情、我情和战场环境的全面信息,帮助指挥官做出更准确的决策。这种系统通过无人装备的发展,提升了战场感知能力,使得敌对双方都将其视为重要目标进行攻击和防护。

  战场感知不仅限于物理域的感知,还包括信息域和认知域的综合运用,构建多触角、多形态的感知系统,以覆盖更广泛的战场环境。例如,在俄乌冲突中,美国空军的无人机为乌克兰提供了大量的战场情报信息,显著提高了乌军的数字战场感知和认知力。

  此外,现代战争中的数据呈指数级增长,给战场态势正确感知带来了挑战。通过高效、快速、自主的智能算法,对实时获取的海量多源数据进行处理,可以有效提升战场态势感知度。智能化技术的应用使得战场态势感知更加精准和透明,帮助指挥官更好地理解作战进程的变化。

  四、 战场感知技术面临的主要挑战和解决方案有哪些?

  战场感知技术面临的主要挑战和解决方案如下:

  1. 主要挑战

  传统态势感知方法在面对错综复杂的战场态势时,无法高效应对。这主要是因为现代战场环境复杂多变,信息量巨大且分散,传统的感知技术难以实时准确地处理和分析这些信息。

  战场感知资源广泛分布且异构性强,需要高效的管理和整合。如何将来自不同来源和类型的数据进行有效融合,是当前战场感知技术面临的一个重要挑战。

  随着信息技术的飞速发展,战场复杂性不断增加,对态势感知技术提出了新的挑战。如何将智能化技术如人工智能、大数据分析等应用于战场感知中,以提高感知的准确性和效率,是一个亟待解决的问题。

  在分布式人工智能架构基础上,如何将数据密集型计算任务分散到战场边缘,以缩短感知-决策效应环,也是一个重要的技术挑战。

  2. 解决方案

  基于经典态势感知模型,构建用于战场态势分析与预测的态势智能化感知模型。通过引入智能技术,可以提高对复杂战场态势的理解和预测能力。

  将虚拟化概念运用到指挥信息系统情报保障架构设计中,解决战场感知资源整合和集成问题,提高信息系统的高可用性和扩展性。

  研究基于高层信息融合的电磁态势融合感知技术框架,面向异构信息综合处理和融合模型柔性控制,形成观测态势。这种技术可以提高对现代战场条件下电磁态势的感知精度。

  结合战场物联网异构资源融合、处理,将数据密集型计算任务分散到战场边缘,是缩短战场边缘感知-决策效应环的有效解决方案。这种方法可以提高战场感知的实时性和响应速度。

  战场感知技术面临的主要挑战包括复杂作战条件下的应对能力、数据融合与整合问题、智能化技术的应用以及边缘计算与数据处理等。

  五、 如何评估战场感知的效果和影响?

  评估战场感知的效果和影响可以从多个方面进行分析,主要包括以下几个方面:

  •   系统构成与功能:战场态势感知系统主要由传感器系统、通信系统以及其他分系统构成,这些系统共同作用于物理域、信息域和认知域,是现代战争系统的基础组成部分。通过这些系统的协同工作,可以实现对敌我部队部署和武器配备信息的实时掌握。
  •   环境感知能力:利用传感器和遥感技术收集战场环境数据,并通过机器学习模型对地形、天气等环境因素进行感知和评估,有助于陆军更好地了解战场条件,制定合适的战术计划。
  •   智能化技术的应用:人工智能技术在现代战场上的广泛应用,推动了战场态势认知的发展。生成式AI等技术的应用显著提升了战场感知力,能够快速生成和处理大量数据,支持作战指挥决策。
  •   目标分群与识别:在战场态势评估中,目标分群与识别是一个重要环节。通过聚类分析等方法,可以有效地对空中目标进行分类和识别,从而提高态势评估的准确性和效率。
  •   注意力机制:在战场态势感知中,注意力机制的概念和框架被提出并应用于作战目标价值评估中。这种机制可以帮助指挥员集中注意力于关键信息,提高决策的准确性。
  •   综合评价方法:基于直觉模糊决策的评估方法将战场态势评估归结为一个综合评价问题,建立了直觉模糊综合评判模型,能够更全面地评估战场态势。

  评估战场感知的效果和影响需要综合考虑系统的构成与功能、环境感知能力、智能化技术的应用、目标分群与识别、注意力机制以及综合评价方法等多个方面。

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