人工智能率已在情报分析侦查领域产生颠覆性的变革。
1. 指挥控制:AI 将辅助战场决策
现代战争对指挥控制能力提出了更高的要求,人工智能具备强大的信息搜集、学习能力, 是未来指挥控制发展的必要趋势。现代战争形态智能化色彩日趋浓烈、战场广度和深度 空前扩大,拥有信息优势并及时做出决策的一方将决定战争的结果,目前指挥控制对计 算能力、数据搜集能力以及算法能力的需求正在以指数速度增长,比如美军自“9•11” 事件以来,仅源于无人机和其他监控技术的数据量就增长 16 倍,未来人工智能技术用于 指挥控制领域已经成为不可逆转的趋势。
人工智能在军事指挥控制的应用涉及战场态势感知、作战任务分析、作战行动方案生成、 作战方案计划评估和作战方案执行各个环节。人工智能技术可以辅助指挥员对作战态势 做出快速判断,并评估作战方案计划的执行效果,根据结果快速调整作战方案计划,甚 至生成全新的作战方案计划,以提高作战方案计划的自适应性,涉及进行战略预警、辅 助作战决策、实现一体化作战指挥、进行资源配置和任务管理等多个应用领域,在战争 中将目标识别更加精细、战场预测更加准确、组织指挥更加灵活、目标攻击更加高效。

美国长期布局并处于全球领先位置,我国积极探索并取得一定成果。美军最早将人工智 能技术在军事领域进行长期规划布局,其在指挥控制领域发展领先于其他国家。美军现 有的“深绿”系统、空战模拟系统和指挥官虚拟参谋等项目就是运用机器学习、迁移学 习等人工智能技术,解决对抗条件下态势目标的自主认知、威胁判断和行动建议生成等 问题,在智能化指挥控制领域进行了开创性的探索和实践。近年来中国各科研单位也将 各类人工智能技术应用到指挥决策和控制,2019 年中电科发布国内首个可模拟作战的轻 量级多智能体对抗与训练平台。
未来人工智能在指挥控制应用呈现需求旺盛、持续标准化、军民融合三大趋势。第一, 人工智能在指挥控制应用领域将持续增多,比如美陆军未来司令部概述了 2022~2027 年 感兴趣的 11 个人工智能研究领域,重点是数据分析、自主系统、安全和决策协助。第 二,人工智能技术的运行需要持续稳定的应用环境,因而需要构建类似监管框架或某种 标准化协议的机制,目前美军依托人工智能技术,构建了联合协商、指挥和控制信息交 换数据模型,旨在实现共享指挥和控制信息所需的系统和项目。第三,为了应对海量数 据及复杂的战场态势,美军希望利用苹果公司的 Siri、谷歌助理、亚马逊的 Alexa 和微软 的小娜等产品的成果,处理海量的多源情报信息,为指挥官制定决策提供支持。
2. 情报、监视和侦查 ISR):AI 带来军事效率的变革
情报、监视与侦查 ISR)是现代军事行动中至关重要的组成部分,旨在通过收集、分 析和分发战场信息,为指挥官提供决策支持。ISR 系统利用卫星、无人机、雷达、传感 器等多种手段,获取敌方位置、兵力部署、行动意图等关键情报,从而实现对战场态势 的全面掌握。在现代战争中,ISR 的意义尤为突出:它不仅能够帮助军队提前发现威胁、 制定作战计划,还能在战斗中实时调整策略,最大限度地提高作战效率并降低风险。 将人工智能应用于 ISR 中,显著提升了情报获取、分析和应用的效率和速度,大幅提升 现代军事行动的效率。现代战争中战场形势日趋复杂,各类智能化无人系统、智能传感 器遍布整个战场环境,导致现代化军事情报数据具有海量、异构、多维度等特点,导致 情报处理的过程日益复杂。但人本身受限于生理机能的限制,大量有价值的信息不能被 及时发现,无法形成实时、精准的预测。但将人工智能融入,将实现巨大的效率提升: 态势感知能力得到增强、操作将变得更加精确、决策将获得更好的信息支持、战争的速 度将加快。
随着人工智能的快速发展,其在 ISR 领域广泛应用已是大势所趋,美国作为人工智能技 术领先国家,其已在 ISR 领域有众多人工智能项目。美国早在 1990 年代末已开始利用 人工智能技术对数据进行智能化分析和挖掘,其在发现伊拉克核武器计划、印度核试验、 识别恐怖组织成员和活动等方面展现了出色的分析能力。2017 年“梅文”启动后,其对 美军作战效率起到的大幅提升,在俄乌冲突中更是大放异彩。目前,美国已将以人工智 能为代表的新兴技术视为掌握国防战略情报优势和把握战争主动权的科学技术。
海外其他国家在 ISR 领域也均在积极布局人工智能: 1)英国:英国在人工智能技术在公开情报中的应用方面积累了丰富的经验和有效的方 法。2015 年英国政府通信总部启动,RAPTOR( 快速分析和处理工具)项目 ,以支持反 恐和反极端主义等情报任务。其成功应用包括识别和阻止针对英国的恐怖袭击计划,以 及揭露一些极端组织的网络宣传和招募活动等。其他还有,BAE Systems 公司的 SOCMINT 社交媒体情报)项目和 英国广播公司 BBC)的 Ushahidi 见证者)项目 。 2)俄罗斯:俄罗斯国防部正在研发智能自动指挥系统,该系统能自行进行目标分类、分 析态势和情报共享。 3)日本:提出灵活运用人工智能等先进技术,引进无人化装备,并发展人工智能武器。 4)以色列:以色列军队基于人工智能的面部识别系统已经投入使用,以简化边境安检程 序,并能将采集到的视频图像在全国范围内实时共享。以色列还将人工智能运用到坦克 的车载计算机中,用以辅助乘员分析外部信息,提高作战效率。
3. 无人装备:AI 赋能装备走向无人化智能化浪潮
1、无人机:AI 技术的关键应用载体。无人机业务范围包括、侦察监视、精确打击、电 子对抗、战场支援等,AI 技术的深度融入将全方位推动无人机实现跨越式发展,成为战 场关键力量。
2、无人船&无人潜航器。采用 AI 的无人船 USV)和无人潜航器 UUV)可在不增加人 力成本的情况下,帮助军队增强防御力。如:美国第 59 特遣部队正在实验的每艘小型 USV 都可以将 IRS 网络延长 30 公里,这意味着对智能无人系统进行有限投资,就可以 显著增强海上态势感知能力。 采用 AI 的无人船 USV)和无人潜航器 UUV)可以替代作战人员执行长期监视、检测 等危险军事任务。目前美海军正利用自主超大型无人潜航器 XLUUV)提升其水雷对抗、 反水面战、反潜战、电子战和打击任务等能力。如,波音的“虎鲸”XLUUV 可实现在作 战区域徘徊、通信、部署有效载荷并返回基地。同时,无人装备的制造成本远低于有人 装备,AI 应用于 USV 和 UUV 将有望大幅降低美海军作战成本。

3、地面无人装备如军用机器人、机器狗等。2024 年珠海航展展出大量地面无人智能 装备得到关注,机器狗具备极强的灵活性与机动性,履带式机器人具备续航久、载重大 等特点,均有望成为未来无人智能作战主力产品。AI 主要从提升感知能力、运动控制 能力、任务执行与交互能力以及学习进化能力等方面来赋能地面无人装备,其感知能 力、运动控制能力、任务执行交互能力、学习进化能力均有望实现提升。
4.装备研发与制造:AI 赋能武器研制新模式
在军工科研和工业制造领域引入 AI,将有助于加速武器装备的研发速度。当前武器装备 尤其是先进武器装备的研发和生产都离不开软件的支持。有大模型技术作为支撑,可以 显著提升各类软件的开发效率,可以从基础层面加速武器装备的研发速度。传统研发模 式下,武器装备软件研发需要专业程序员长时间协作完成。而引入 AI 技术后,大模型 技术具备代码自动生成能力,使得非计算机专业人员也能胜任一定研发工作,极大地缩 短了开发时间。此外,在武器装备生成过程中,大模型技术还可以通过生成机器人控制 代码,实现对武器装备生产过程的精准控制,降低人力成本,提升武器装备研发效率。
AI 在军工科研和工业制造领域已有部分成熟应用。小模型在工业制造环节的应用已非 常成熟,其作为判别类模型,凭借其在特定任务上的高效表现,早已成为工业制造环节 不可或缺的一部分。小模型在生产线监控、设备维护和质量检测等领域已经达到了较高 的成熟度。大模型在研发设计与运营管理中表现出色,大模型通过其强大的泛化能力和 对大量数据的学习,能够提供更为精准和全面的解决方案。例如,波音公司利用大模型 进行供应链风险预测,确保了复杂航空项目的高效管理。大模型在研发设计阶段效果显 著,为工业场景的图纸研发提供了巨大的帮助。(“大模型指挥、小模型执行”的协作方式 可将双方优势进行互补。
在装备制造和研发中,工业软件和数字孪生都起到举足轻重的作用,同时也是结合 AI 很 好的载体: 1、工业软件:是科研设计和工业制造不可或缺的支柱,其通过先进的算法和数据处理能 力,尤其在高端装备设计、制造和运维管理过程中起到了优化流程、提高效率、降低成 本等作用。工业软件中尤其是 CAD、CAE 和 EDA,其本身即为集数学、物理、计算机和 工程经验的软件,对专业知识的深度和广度要求极高,是很好的和 AI 相融合的方向。目 前,国内外厂商都已积极布局 AI 领域。如,美国的 CAE 软件公司 ANSYS,已推出支持 云计算的生成式人工智能平台 Sim AI,其可以做到以 10-100 倍的速度快速测试设计方 案。
2、数字孪生:数字孪生可以反应装备的全生命周期过程。数字孪生是充分利用物理模 型、传感器、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程, 在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一 种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系 统。数字孪生在众多领域中都有应用,尤其是在智能制造领域。
数字孪生可以大幅提升研发和生产效率,预计至 2025 年国内市场规模将达 375 亿元。 波音 777 客机的整个研发过程没有使用过任何的图纸模型,所涉及的 300 多万个零部件 完全依靠数字孪生技术进行模拟、实验。根据光明网,该技术帮助波音公司减少了 50% 的返工量,有效缩短了 40%的研发周期。根据艾瑞咨询,国内 2022 年市场规模已达 104 亿元,预计至 2025 年可达 375 亿元。
5. 仿真演训:AI 带来极致高性能和低成本
军事仿真是现代为现代化战争的“超前智能较量”,也被视为“军队和经费效率的倍增器” 和影响国家安全及繁荣的关键技术之一。军事仿真系统成为研究未来战争、设计未来装 备、支撑战法评估、训法创新和装备建设的有效手段。军事仿真技术可以减少装备研发 成本,1930 年左右美国陆、海军航空队就使用了林克式仪表飞行模拟训练器。当时其经 济效益相当于每年节约 1.3 亿美元,而且少牺牲 524 名飞行员。在 20 世纪 80 年代,对 于导弹研制,由于采用仿真就有了减少飞行试验数 30%~40%、节约研制经费 10%~ 40%和缩短周期 30%~40%的效果,极大地减少了装备研发成本。
军事仿真贯穿于武器装备的体系规划、发展论证、工程研制、试验鉴定与评估、作战使 用研究、综合保障直至报废的全生命周期。
全球军事仿真市场规模持续增长,2027 年市场总额预计将达 1216 亿美元。随着军事 仿真的重要性与日俱增,军事仿真市场将快速增长。根据简氏防务《全球建模与仿真的 市场预测报告》,仿真军事训练系统全球市场预计 2027 年将达到 1216 亿美元,2017- 2027 年 CAGR 达到 25.05%。其中北美预计为最大市场,在 2016-2025 年期间将占据全 球 36.10%的市场份额,约 606 亿美元;亚太地区占比 25.30%,约 426 亿美元。

中国军事仿真行业正处于快速发展阶段,市场规模将超过 200 亿元。我军的军事仿真研 究发展起步比欧美等发达国家晚,发展初期我国不仅缺乏高水平的仿真技术开发人员、 仿真产品研制人员、复杂仿真系统设计集成人员,同时也缺少高水平的市场推广人员和 业务管理人员。近年来,随着我国军事仿真技术的发展,相关需求逐年增加。军事仿真 软件应用作为中国国防信息化进程的关键环节之一,未来提升空间巨大。根据智研咨询 数据,2020 年国内军用仿真 软件)市场规模为 118.52 亿元,同比+11.32%,到 2027 年行业市场规模将超过 200 亿元。 我国军事仿真领域没有特定的军工集团负责,因此给民营企业提供很大的发展空间。 如华如科技,其做到了从作战实验、模拟训练、装备论证研制、试验鉴定到综合保障各 应用领域横向全覆盖,推出的新一代 XSim®军事智能体系,已实现“军事仿真”到 “军事智能”的战略迈进。