知遠(yuǎn)戰(zhàn)略與防務(wù)研究所 藍(lán)山/編譯
自：俄羅斯《裝備與經(jīng)濟(jì)》雜志2023年第1期
【知遠(yuǎn)導(dǎo)讀】本文譯自俄羅斯《裝備與經(jīng)濟(jì)》雜志2023年第1期，原標(biāo)題為ОСНОВНЫЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИТУАЦИОННОЙ ОСВЕДОМЛЕННОСТИ ВОЕННОСЛУЖАЩЕГО。文章對(duì)當(dāng)前可能采用的單兵態(tài)勢(shì)感知方法與技術(shù)進(jìn)行了研究，利用國(guó)外出版物的材料分析了不久將采用全新材料和方法的單兵戰(zhàn)斗裝備的主要發(fā)展趨勢(shì)，指出，這些技術(shù)方案將大大擴(kuò)展單兵及分隊(duì)指揮員的態(tài)勢(shì)感知范圍。
文章全文約8300字，篇幅所限，推送部分為節(jié)選。
盡管武器裝備自動(dòng)化及部隊(duì)指揮自動(dòng)化程度持續(xù)提高趨勢(shì)明顯，但分隊(duì)的行動(dòng)效能仍然在很大程度上取決于單兵的戰(zhàn)斗潛力。本文對(duì)可能被采用的現(xiàn)代化單兵態(tài)勢(shì)感知方法與技術(shù)進(jìn)行了研究，利用國(guó)外出版物的材料分析了不久將采用全新材料和方法的單兵戰(zhàn)斗裝備的主要發(fā)展趨勢(shì)，這些技術(shù)方案將大大擴(kuò)展士兵和分隊(duì)指揮員的態(tài)勢(shì)感知范圍。
目前世界各國(guó)正在制定各種國(guó)家級(jí) “未來(lái)士兵”戰(zhàn)斗裝備研發(fā)計(jì)劃，其中主要有：澳大利亞的“地面125第4階段‘一體化士兵系統(tǒng)’”，南非的 “非洲戰(zhàn)士”，法國(guó)的“裝備與通信一體化步兵-II”（FELIN-II），德國(guó)的“未來(lái)士兵系統(tǒng)”（“劍”），意大利的“未來(lái)士兵”，西班牙的“未來(lái)戰(zhàn)士”，荷蘭的“士兵現(xiàn)代化計(jì)劃”，挪威的“挪威北極模塊化網(wǎng)絡(luò)士兵”，葡萄牙的“未來(lái)戰(zhàn)士”，新加坡的“先進(jìn)戰(zhàn)士系統(tǒng)”，瑞士的 “模塊化士兵系統(tǒng)”，瑞典的MARKUS，以色列的“阿諾格”、IAS/AISS、IICS/“統(tǒng)治者”，英國(guó)的“未來(lái)一體化士兵技術(shù)”，比利時(shí)的“比利時(shí)士兵轉(zhuǎn)型系統(tǒng)”，波蘭的“泰坦計(jì)劃”，捷克的“21世紀(jì)士兵”，印度的F-FINSAS，加拿大的“一體化士兵系統(tǒng)計(jì)劃”，美國(guó)的 “未來(lái)士兵”“輕型戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)服”，日本的“先進(jìn)單兵裝備系統(tǒng)”1。在這些構(gòu)想中，主要方向之一是提高下級(jí)士兵的態(tài)勢(shì)感知能力和偵察能力。
單兵態(tài)勢(shì)感知智能技術(shù)裝備
評(píng)估先進(jìn)技術(shù)在軍事中的主要使用領(lǐng)域時(shí)，主要注意力客觀上應(yīng)放在如何在技術(shù)上提高武器效能上（部隊(duì)指揮、偵察、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、后勤、武器裝備自主化和機(jī)器人化等）。但態(tài)勢(shì)感知也是戰(zhàn)斗行動(dòng)效能的重要組成部分。
近年來(lái)俄羅斯武裝力量參與的各種作戰(zhàn)行動(dòng)表明，在城市作戰(zhàn)中單兵態(tài)勢(shì)感知問(wèn)題的迫切性顯著提高。在此背景下（單兵）戰(zhàn)斗裝備對(duì)提高態(tài)勢(shì)感知能力的作用非常大。在（單兵）戰(zhàn)斗裝備的組成中，能大大擴(kuò)大單兵態(tài)勢(shì)感知范圍從而完成一系列生命和戰(zhàn)斗能力保持任務(wù)的技術(shù)裝備在增加。的確，盡可能地排除危險(xiǎn)源對(duì)士兵的影響，為其提供能以最小的生命風(fēng)險(xiǎn)完成任務(wù)的技術(shù)裝備，是單兵戰(zhàn)斗裝備重要研發(fā)目標(biāo)之一。
士兵在戰(zhàn)場(chǎng)上如何以及用什么掌握態(tài)勢(shì)？如何提高其態(tài)勢(shì)感知能力？在人賴以感受周圍世界的六種感覺(jué)器官中，在本文語(yǔ)境中潛在有效的是四種：視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)和前庭器官。顯然，完善能在這些方面提供應(yīng)用能力的技術(shù)裝備將有助于提高士兵的能力。
圖1.危險(xiǎn)的態(tài)勢(shì)感知范圍（藍(lán)色）和必需的態(tài)勢(shì)感知范圍（綠色）
圖1展示的是一種危險(xiǎn)態(tài)勢(shì)：占領(lǐng)各自陣地的士兵之間沒(méi)有目視和聲學(xué)接觸，而任務(wù)在變化。
目前，單兵態(tài)勢(shì)感知的形成來(lái)自（布置任務(wù)時(shí)）從上級(jí)指揮官獲取的情報(bào)、地形圖、羅盤、通信和偵察設(shè)備，以及對(duì)周圍情況的觀察、自己的直覺(jué)和推斷。
可以通過(guò)利用新型設(shè)備加強(qiáng)整個(gè)分隊(duì)的態(tài)勢(shì)感知能力和信息連通性來(lái)提高士兵和戰(zhàn)術(shù)分隊(duì)的戰(zhàn)斗效能，這樣同時(shí)也能在戰(zhàn)斗條件下簡(jiǎn)化士兵之間及其與上級(jí)司令部之間的協(xié)調(diào)。
我們正在形成對(duì)態(tài)勢(shì)感知能力保障裝備的關(guān)鍵要求。
態(tài)勢(shì)感知保障的連續(xù)性
從態(tài)勢(shì)感知的角度看，目前士兵之間的目視和聲學(xué)接觸在很多方面是決定性的。在戰(zhàn)斗過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)新任務(wù)，士兵的陣地會(huì)快速變換，因而目視接觸和聲學(xué)接觸往往會(huì)中斷，這會(huì)導(dǎo)致士兵從共同的信息場(chǎng)中消失，出現(xiàn)態(tài)勢(shì)感知的某種“中斷”，這可能導(dǎo)致獨(dú)立行動(dòng)，但有時(shí)候是無(wú)效行動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間恢復(fù)態(tài)勢(shì)感知也可能是危險(xiǎn)的，因?yàn)橛锌赡茉诖似陂g發(fā)生了重要事件。因此對(duì)態(tài)勢(shì)感知連續(xù)性的要求是重要和關(guān)鍵的需求之一。
對(duì)視覺(jué)接口的要求
望遠(yuǎn)鏡本質(zhì)上是增強(qiáng)長(zhǎng)時(shí)間視覺(jué)感知的標(biāo)準(zhǔn)方法，但得益于目前已經(jīng)開發(fā)的信息技術(shù)，已經(jīng)能研制能把士兵身體參數(shù)、戰(zhàn)斗環(huán)境信息以及來(lái)自司令部、其他參戰(zhàn)人員、偵察系統(tǒng)的信息直接傳輸?shù)矫嬲只蜃o(hù)目鏡并可視化的光電系統(tǒng)。在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的情況下，能將信息投影為士兵可見(jiàn)的現(xiàn)實(shí)世界情景。
圖2. HoloLens增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡2
預(yù)計(jì)到2030年之前國(guó)外將研制出能提供深度視覺(jué)、觸覺(jué)和嗅覺(jué)沉浸式體驗(yàn)的新型人機(jī)交互通訊平臺(tái)。目前正在制定能感知周圍世界并跟蹤自己位置的士兵沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)方案。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)使其能看到世界并與其互動(dòng)。聊天機(jī)器人、虛擬個(gè)人助理、接入互聯(lián)網(wǎng)的頭盔式虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡和透鏡（圖2）將顯示出巨大的使用潛力。
對(duì)補(bǔ)充信息保障手段的要求
可以用現(xiàn)代化小型機(jī)器人技術(shù)裝備加強(qiáng)單兵的信息保障和態(tài)勢(shì)感知（圖3）。這既可以是地面機(jī)器人，也可以空中機(jī)器人。
迫切需要將包含納米、微型和小型無(wú)人機(jī)的綜合系統(tǒng)以及地面機(jī)器人技術(shù)系統(tǒng)列入單兵戰(zhàn)斗裝備的組成，以在機(jī)器人技術(shù)裝備小型化的基礎(chǔ)上對(duì)敵人進(jìn)行偵察和殺傷。
圖3.“黑黃蜂”PRS8微型無(wú)人直升機(jī)3
對(duì)聲學(xué)接口的要求
現(xiàn)代化戰(zhàn)斗客觀上充滿過(guò)剩的聲音。因此從環(huán)境“噪聲”中鑒別有用的信息是一項(xiàng)重要的應(yīng)用任務(wù)。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年之前絕大多數(shù)分析需求將借助于對(duì)自然語(yǔ)言、語(yǔ)音的搜索、處理形成或自動(dòng)形成。這是對(duì)未來(lái)戰(zhàn)斗裝備的一個(gè)非常重要的要求。在此背景下使用具有集成語(yǔ)音助理和翻譯、主動(dòng)噪聲壓制功能的耳機(jī)是一個(gè)創(chuàng)新。
“嗅覺(jué)”方面的要求
當(dāng)前在這方面有一個(gè)趨勢(shì)是使用化學(xué)和（或）生物武器報(bào)警傳感器。嵌在單兵裝備中的傳感器應(yīng)預(yù)先確定空中有無(wú)有毒物質(zhì)及其濃度，并向士兵警告污染風(fēng)險(xiǎn)。單兵防護(hù)器材發(fā)出進(jìn)入工作狀態(tài)的指令，并通報(bào)上級(jí)指揮官和分隊(duì)其他成員。應(yīng)持續(xù)跟蹤過(guò)濾和防護(hù)器材的狀況和在污染區(qū)域可（安全）滯留的時(shí)間。
“觸覺(jué)”方面的要求
人體能感知疼痛和溫度，為了實(shí)現(xiàn)或抵消這些感覺(jué)，士兵可以穿戴相應(yīng)的裝備。防彈背心是最直接的減輕疼痛的手段，它一方面有保護(hù)功能，另一方面能減輕痛覺(jué)。未來(lái)將研制具有士兵身體狀態(tài)和健康監(jiān)控功能的軍服。安裝在士兵身體和裝備上的個(gè)人傳感器可能是這種軍服的技術(shù)基礎(chǔ)，它們能向指揮官自動(dòng)傳輸士兵身體狀況的生物統(tǒng)計(jì)參數(shù)（脈搏、呼吸頻率、體溫），向士兵告警（有敵人用可見(jiàn)和紅外電磁波波段的各種主動(dòng)光電裝置進(jìn)行探測(cè)，敵人使用生化武器或周圍存在放射性污染）。
在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，為了確定在輻射因素影響下的戰(zhàn)斗力和制定在輻射影響條件下的最佳行動(dòng)方法，評(píng)估全體人員的劑量負(fù)擔(dān)非常重要?？梢园演椛鋭┝繗w入觸覺(jué)，不過(guò)是有條件的。發(fā)展輻射偵察與監(jiān)控裝備是一個(gè)重要方向。該方向是研制輻射（受到可見(jiàn)光和紅外電磁波主動(dòng)光電裝置的探測(cè)）告警傳感器。這種傳感器能馬上指示危險(xiǎn)，不需要對(duì)實(shí)際和預(yù)測(cè)劑量負(fù)擔(dān)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)前的劑量負(fù)擔(dān)指標(biāo)還可以傳至監(jiān)控設(shè)備——頭盔或眼鏡。
“前庭器官”方面的要求
借助于前庭器官，人能感受平衡和空間狀態(tài)，加快或放慢運(yùn)動(dòng)，感受自身重量。
機(jī)器人技術(shù)裝備的積極發(fā)展促進(jìn)了“外骨骼”技術(shù)方案的開發(fā)。后者的關(guān)鍵任務(wù)是增強(qiáng)士兵的體力和能力。在軍用外骨骼方面，為使外骨骼變成能集成戰(zhàn)斗裝備每個(gè)系統(tǒng)各組成部分的綜合系統(tǒng)，目前采用人工智能技術(shù)，由人工智能負(fù)責(zé)相互協(xié)調(diào)、監(jiān)控和發(fā)送指令。此外，所有未來(lái)系統(tǒng)中都可以使用這種技術(shù)，用于診斷、監(jiān)控各組成部分的狀況，以及進(jìn)行技術(shù)維護(hù)說(shuō)明。
第六感（直覺(jué)）
在處理直覺(jué)信息方面，獲得智能技術(shù)方案可能是最有意思的新技術(shù)運(yùn)用方向。在士兵實(shí)時(shí)所掌握信息的基礎(chǔ)上預(yù)判未來(lái)事件將成為專項(xiàng)任務(wù)。這里的主要任務(wù)是以此類系統(tǒng)可理解的形式理解和確定直覺(jué)思維?？赏ㄟ^(guò)以口述、與其他士兵討論形勢(shì)并分析文本以及從中提煉預(yù)定類型的知識(shí)等方式確定思維來(lái)完成上述任務(wù)。乍一看這里不需要高技術(shù)預(yù)測(cè)和決策模型，預(yù)測(cè)取決于士兵的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，但沒(méi)有這種模型很難形成可實(shí)現(xiàn)的未來(lái)態(tài)勢(shì)情景。不過(guò)暫時(shí)還不能期望在此方向上迅速開發(fā)出有效方案。
對(duì)未來(lái)通信裝備的要求
擁有穩(wěn)定、隱蔽、可靠、低能耗、可快速展開交換信息的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是士兵之間互相協(xié)同的必要條件。
可使用無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)（mesh）組織這種網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)裝置都可與其他任何裝置直接聯(lián)接，也可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)聯(lián)接。用戶之間的距離可以是數(shù)百米，而依靠中繼可增加到數(shù)千米。這種網(wǎng)絡(luò)不需要電纜聯(lián)接，而是利用無(wú)線電波道傳輸數(shù)據(jù)。因?yàn)椴皇褂弥靼l(fā)射機(jī)或可能受損的電纜，這種網(wǎng)絡(luò)很難（或?qū)嶋H上不可能）被入侵、壓制或中斷。這種網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)之一是數(shù)據(jù)傳輸速度慢。但傳輸傳感器讀數(shù)（大小很少超過(guò)數(shù)十比特）這樣的信息不需要很高的傳輸速度。
使用“區(qū)塊鏈”技術(shù)。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式賬本，是網(wǎng)絡(luò)所有參與者都同意和共享的、加密簽名的交易記錄按時(shí)間順序排列的清單。區(qū)塊鏈和分布式數(shù)據(jù)目錄的主要價(jià)值在于保證互不信任的網(wǎng)絡(luò)參與者實(shí)現(xiàn)去中心化信任。當(dāng)士兵在戰(zhàn)斗行動(dòng)過(guò)程中不得不在網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)其行動(dòng)時(shí)，這種技術(shù)的價(jià)值很難被過(guò)高估計(jì)。而這種需求一直都存在。在這里也存在收到和確認(rèn)接收命令的情況，任務(wù)完成結(jié)果報(bào)告，以及協(xié)調(diào)班組內(nèi)的聯(lián)合行動(dòng)。
由此可見(jiàn)，為了保證士兵的態(tài)勢(shì)感知能力，迫切需要積極使用能將信息投射至士兵可見(jiàn)的真實(shí)世界情況圖（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)），以及來(lái)自司令部、其他行動(dòng)參與者、無(wú)人機(jī)和地面機(jī)器人技術(shù)系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)設(shè)備、個(gè)人傳感器的信息可視化多功能作戰(zhàn)頭盔。單兵可視化信息系統(tǒng)可做成各種面板（面罩、眼鏡、手鐲、手表、平板儀等）。該系統(tǒng)是一種能接收各種信息的系統(tǒng)。例如，可以把關(guān)于敵人位置、剩余彈藥的信息和地形圖、運(yùn)動(dòng)方向、來(lái)自監(jiān)視系統(tǒng)的視頻（圖片）等實(shí)時(shí)傳輸至相應(yīng)的面板上。
分隊(duì)指揮系統(tǒng)中能感知態(tài)勢(shì)的士兵
國(guó)外將聯(lián)合作戰(zhàn)指揮信息網(wǎng)絡(luò)理解為指揮、通信、導(dǎo)航和偵察技術(shù)裝備的總和，用于連續(xù)獲取、收集、處理、研究、歸納、分析、評(píng)估、顯示環(huán)境數(shù)據(jù)，以及在信息空間所有成員之間實(shí)時(shí)交換信息。表1中的裝備能使分隊(duì)的每名士兵接入共同的信息空間，同時(shí)他們既是用戶，也是信息來(lái)源，而感知范圍的擴(kuò)大使他們?cè)谥苯踊鹆佑|之前能預(yù)先獲得關(guān)于敵人位置、兵力和裝備的信息。
表1.當(dāng)前和未來(lái)世界先進(jìn)軍隊(duì)單兵戰(zhàn)斗裝備的態(tài)勢(shì)感知能力
目前方興未艾的作戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（Internet of Battle Things）采用創(chuàng)新的人員與信息保障裝備協(xié)同組織方法4。同時(shí)，與把通信對(duì)象稱作“物”（things）的物聯(lián)網(wǎng)不同，作戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)中的通信對(duì)象被稱作裝置（devices），這顯然更為正確和符合現(xiàn)實(shí)。僅僅將未來(lái)士兵視為信息用戶看起來(lái)是不對(duì)的，應(yīng)視其為“作戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)”中有生命的“物”，是交互作用的活“傳感器”之網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立和十分重要的組成部分。的確，其他士兵作為有生命的“物”，無(wú)所謂接收或產(chǎn)生信息的某傳感器有生命還是沒(méi)有生命。這與“作戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)”的三個(gè)基本原則也不矛盾，即：作戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想與物體聯(lián)系在一起，而士兵是物體；作戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)是樹狀多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)，而士兵是這種網(wǎng)絡(luò)的享有充分權(quán)利的組成部分；作戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)中的物體積極進(jìn)行交互作用，而士兵應(yīng)既能從傳感器獲取信息，也能指揮傳感器，亦即向傳感器布置任務(wù)。
將這種裝備起來(lái)共同工作的士兵與軍用機(jī)器聯(lián)網(wǎng)并建立可靠的相互聯(lián)系，就能利用從對(duì)作戰(zhàn)空間全面監(jiān)視和對(duì)司令部意圖的擴(kuò)展理解中獲得的知識(shí)，最高效地完成所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。
【1】Солдат будущего (от англ. Future Soldier)//Википедия.2023.04 января. –https://ru.wikipedia.org/wiki/Солдат_будущего_(термин)
【2】Разработчик – Microsoft. Источник: Microsoft HoloLens 2. Для точной и эффективной работы без использования рук // Сайт корпорации Майкрософт. –https://www.microsoft.com/ru-ru/hololens
【3】Разработчик – Teledyne FLIR. Источник: Airborne Personal Reconnaissance System for Dismounted Soldiers //Сайт корпорации Teledyne FLIR. –https://www.flir.eu/ products/ black-hornet-prs
【4】Котт А., Свами А., Вест Б. Интернет боевых вещей // Открытые системы. СУБД. 2017. №1. – С. 28-30.
（平臺(tái)編輯：黃瀟瀟）
文章來(lái)源：知遠(yuǎn)戰(zhàn)略與防務(wù)研究所
美軍空中支援作戰(zhàn)及其指揮控制系統(tǒng)
