云计算助力未来战争 2023-07-11 

  

魏岳江
  信息化数字化智能化条件下局部战争,虽然都具有残酷、血腥和激烈的无人系统作战平台参战的“硬杀伤”硝烟,但是作战行动同时发生在现实、网络、信息空间“软杀伤”领域,谁主导了网络空间掌握更多信息,谁就能快速获取有价值的情报,做出科学判断、指挥决策,赢得主动。
  未来战争,5G助力无网不胜,无云不快,无智不赢。
  5G为云计算在军事领域中运用推波助澜
  5G速率高的特征,能够将战场图像信息实时传送到指挥官那里,最高指挥官也能直接越级指挥到一个班甚至一名单兵,让战场指挥更加迅捷、直观、高效。
  5G为云计算处理海量军事信息、一体化指挥控制、指挥决策、下定决心提供了加速度、按下快捷键。
  关于“云”,外军是这样表述:作为全球基础设施的一个基本组成部分,它将使军人拥有数据,对保持军队的技术优势至关重要。
  云计算在军事领域中运用叫“战争云”“作战云”。它能为各种作战体系提供云服务,各种作战单元能实时共享战场信息和数据,各种作战平台能通过5G网络即时交换传输信息,依托云计算实施自主攻击和协同作战。
  云计算作为快捷、灵活的信息服务架构,能高效整合不同来源、不同类型的数据,允许技术专家对数据进行挖掘和处理,能快速灵活地根据需求更新软件、验证算法、部署代码,制造各类人工智能算法模型,从而大大降低军方开发难度和提高开发效率,有效控制成本、避免重复建设、消除信息孤岛。
  实际上,“战争云”“作战云”,就是一种在无连接、时断时续、低带宽的恶劣网络通信环境及节点的高动态、高移动性、高强度对抗、资源受限的战术前沿环境中,向终端用户提供计算和信息服务能力的一种云计算环境,旨在解决移动环境约束下,数据和服务能力的快速、稳定、高效提供的问题。其本质是在战术前沿向终端用户提供态势感知、任务规划、辅助决策、云计算和信息服务能力支持。其特点是轻量化、移动性、动态性、快速化。
  2022年12月,五角大楼发布声明称,谷歌、甲骨文、微软和亚马逊将分享五角大楼高达90亿美元的云计算网络建设若干部分合同,预计全部完成日期为2028年6月。美国军方的设想是,联合作战人员云能力项目将使全球各地的美国军事人员能够获取非机密、机密和绝密数据。预计该项目将成为五角大楼现代战争行动的支柱——这些行动将严重依赖无人机和通信卫星,但仍需要一种能够迅速将从这些平台获得的情报传递给地面部队的方式。
  当前,云计算是美国军事信息系统发展的重要方向,其安全性、经济性、灵活性得到美国军方的认可和信任,是美军新一代作战体系“联合全域指挥控制系统”的核心基础。但是,军队数据迁移敏感度高、难度大、周期长、价格昂贵,整合各军种各部门的信息服务和数据是一个非常庞大的工程。从美军部署云计算的历程来看,其起步虽然早,但经历了近十年的探索仍未达到预设的目标。
  云计算核心要素是算法
云计算核心要素是算法。它是指一种有限、确定、有效,适合用计算机程序来实现解决问题的方法。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出,得出想要的理想的结果,是传统计算机和网络技术发展融合的产物。
  在2018年8月召开的“战术云技术交流会”上,美陆军网络跨职能团队与战术指挥、控制、通信项目办公室提出了“实现多方无缝数据共享”的军事需求。美国智库认为,“震网”病毒是首个用云计算取代人工来扣动扳机的自主武器,把云计算定义为通过电脑代码表达、利用构建系统实现以及能在战争行动中运作的算法,即通过挖掘人工智能新算法在态势感知、情报分析、指挥决策、打击行动等方面的巨大潜力,用云计算方式破解战争攻防中存在的瓶颈问题,从而达到在战争中克敌制胜的目的。
  在2019财年,美国防部的“第四极”机构——为国防部提供服务的27个机构,将244个系统转移到了企业级的云环境中。因为,美国防部有500多个不同的云系统,“战争云”“作战云”要求将企业和与之相配的云相结合,所以美国防部把对网络和数据中心的整合作为政府各部门利用商业能力并实现现代化的大趋势的一部分,评估了大约800个“第四极”系统,以找到数据中心整合和云迁移的机会。随后,美国防部发布一份初步招标书,旨在为4座军事基地装配大型5G移动宽带技术,在云迁移方面取得重大进展。
  云计算是实现智能指挥决策的抓手
随着5G网络、智能技术的发展,云计算引发软件开发部署模式的创新,并为大数据、物联网、人工智能等新兴领域的发展提供基础支撑,各国军队开始运用云计算对部队战斗力要素和战斗过程进行综合分析、系统研究,快速得出战斗力评估指数,为指挥提供决策依据。
  在2018年前后,美国国家安全与军事战略开始围绕联合全域指挥控制的概念从作战条令、系统研制、技术开发和演习试验等各个层面积极开展研究和建设。从传统来说,美军各军种都建设有各自的信息网络,这些网络难以兼容。这阻碍了满足军种融合、联合作战等现代战争的要求。因此美国防部提出的联合全域指挥控制系统便是从顶层设计层面对这些现状做出的直接回应。
  该概念的愿景是把各军种(包括空军、陆军、海军、海军陆战队以及太空军)的传感器整合到一个系统中。美国防部官员认为,在未来冲突和战争中,对决策时间的要求将会非常高,从现在的数天缩短到数小时、数分钟甚至数秒的水平。在这样严格的要求下,人工决策存在着信息过载和认知饱和的危险,难以满足复杂的、快速的决策需求。同时,现有的指挥控制框架也无法满足国家防御任务的需求。因此,美国防部要求多军种能便捷地整合各自的信息;这些信息能方便地被获取,快速地被分析;软件和算法能快速部署;信息安全需要得到保障。联合全域指挥控制需要高效的、优质的信息技术服务,以提供快速的、精准的决策。处理如此大量的信息需要高效的计算框架,而云计算作为商业上处理大数据的成功技术也成为了美军实施联合全域指挥控制的关键一环。
  云计算推进无人化武器向自主打击能力发展
美国防部认为,云计算是引入无人化武器的重要环境,是引领美国防部信息技术现代化的重要契机。这与美国防部对整合其信息系统的努力目标是一致的。因此无论从最新的作战战略还是从内部的信息系统改革来说,美国防部都对云计算在无人化自主系统中运用相当重视。
  5G海量的机器间通信,还能与人工智能、大数据相结合,为大规模无人化武器自主作战使用提供技术手段、人机一体化作战提供通信保障,能高效、稳定、可靠地分配、共享和指挥信息,同时把战场的不同平台连接到一个战斗网系统中,打通人与机器人无人机的通信交流障碍,可以使用高速宽带将指挥员命令转化为作战行动。
  美国防部的5G试验工作正按计划如期进行,第1批5个站点已经建立,第2批7个站点的招标工作紧锣密鼓展开,在2021年进行首次测试。目前,美国防部建立第1批站点为5个,分别为:乔治亚州奥尔巴尼海军陆战队后勤基地、华盛顿州刘易斯·麦考德联合基地、加利福尼亚州圣迭戈海军基地、内华达州内利斯空军基地、犹他州希尔空军基地。这些基地被指定为“试验台”,将评估商用5G技术用于增强军事和特定军种作战的能力。试验为期3至4年,采用迭代开发模式,每年对年初的实验结果和指标进行审查,后续的开发基于审查结果进一步进行。
  第2批5G实验基地有7个,包括:弗吉尼亚州诺福克海军基地、夏威夷珍珠港-希卡姆联合基地、圣安东尼奥联合基地、加利福尼亚州欧文堡国家训练中心、德克萨斯州胡德堡国家训练中心、加利福尼亚州彭德尔顿海军陆战队大本营、俄克拉荷马州廷克空军基地。其中夏威夷珍珠港-希卡姆联合基地、彭德尔顿海军陆战队大本营及诺福克海军基地已于2020年12月完成招标白皮书的征集,现正在评估中。除建立试验站点外,美国防部还发布了《5G战略实施计划》。该计划讨论了美国国防部为执行5月签署的《5G战略》需要进行的工作,包括促进技术发展,评估、减少5G漏洞和通过5G漏洞进行作战,制定有影响力的5G标准和政策,寻求合作伙伴参与。
  无人战车、无人坦克要在复杂地形上自主完成任务,需要依赖其系统中的智能导航系统通过车身上的传感器和摄像头采集周围环境的图像进行建图,从而规划行车路线。在机动中,无人战车、无人坦克之间还能通过车载5G网络通信设备的超大带宽和超低延时实时通信,以快速控制方向盘,调整速度,避免相互碰撞,实现任务之间的相互配合。
  5G能够加速空中作战平台智能化转变,推动无人机蜂群作战。5G高速率、低延时的特性,能够实现智能化所需的数据高效连接,消除云端与边缘通信时网络延迟的问题。