大数据技术的战场应用需求分析

Posted 2021-04-26 军鹰资讯

作者：沁梦园，来源： 上海市军民融合发展研究会

大数据技术的战场应用需求分析

随着大数据、云计算、物联网等新一代信息技术的兴起以及“传感器战争”形态的日益明晰，战场大数据不期而至，正在开启一次重大的军事变革和时代转型，将使战争形态和作战样式发生根本性变化，大数据优势成为现代战争的战略“制高点”。如何从战场大数据中挖掘出精准有用信息，消除“战争迷雾”，成为未来战争克敌制胜的关键。

一、大数据技术在战场上的主要功能

运用大数据技术，能够大大缩短观察、判断、决策、行动环的反应时间，有效提升数据处理和挖掘效率，减少战场态势感知的不确定性，在智能决策、指挥协同、情报分析、战法验证以及电磁网络攻防等关键作战领域发挥作用。数据争夺将成为情报战、电子战、网络战的基本内容，成为敌我双方争夺信息优势的主要战场，大数据的优势成为现代战争的“制高点”。

（一）全面把握战场态势

对战场态势的理解和把握，依赖于对海量数据的收集。谁能穿透“战争迷雾”，更准确、全面地洞悉敌我态势和作战环境，谁就能在战争中抢占先机，夺取战场上的控制权。在战场上，数据是还原战场情况、形成敌我态势的基础，它不但包括己方侦察、监视、情报活动的成果，也包括海量的地理信息数据、人类社会文化数据、社交媒体数据。全面收集和高效处理这些数据并不容易，因为随着网络化信息化发展的持续加速，各类数字设备的日益普及，数据量持续呈现指数级增长。有统计表明，2013年人类社会的数据总量约为4.4万亿GB；到2020年，这一数字将增长到44万亿GB。自“9•11”事件以来，美军仅源于无人机和其他监控技术的数据量就增长了16倍；美军分布式通用地面系统每日采集的视频流数据超过7太字节；美国空军每天收集的情报侦察视频数据约160小时。如此巨大的数据量，如果没有先进的大数据收集和处理技术支持，数据的价值就无从体现，战场的全貌也就无从认知。

随着现代战争维度的拓展，战场可视化正向着陆、海、空、天、电、网等空间全维度发展。大数据技术将成为战争胜负的“预言家”，敌我位置、战场态势、部署情况及损耗、战果等战场数据信息，都能够运用大数据技术及时反馈给指挥员和一线作战人员。大数据在战场上的广泛应用，将进一步促进“物理网络服务”到“网络应用服务”转型，推动以网络为中心向以数据为中心的作战转变。

（二）提升体系作战能力

依托大数据技术的优势，打破军兵种、作战区域的界限，将分散部署的作战人员、指挥控制系统和武器装备系统有效整合为有机整体，发挥各作战要素、作战单元和作战系统一体联动的耦合效应；把陆、海、空、天、电、网各领域视为一个相互联系、相互作用的有机整体，利用特定领域的非对称优势，对其他领域产生积极联动效应，推动建立以一体化作战为核心、以跨域协同为支柱的联合作战体系，实现整体聚优、互补增效的体系作战效果。为解决跨军种、跨部门、跨战场空间的协作问题，通过研发应用大数据软件，在时间和空间上对所收集的数据进行规范和协调，为指挥员呈现一幅统一的作战空间视图，有效提升作战体系跨机构协作能力。

（三）提升情报处理能力

大数据时代，战场数据将会成为影响和决定作战行动的重要资源。大数据具有强大的搜集、分析和处理能力，可以大大提高信息掌控优势，从而提升高价值军事情报侦察预警能力。在未来战场上，谁占领了大数据技术的制高点，谁就将赢得主动权。战场情报体系非常庞大，但也越来越难以及时处理各种平台传送回来的海量信息，整合情报网络体系、提高情报信息处理能力的需求日益迫切。通过对大数据的有效开发，利用大数据工具提高指挥员对多个战场空间情报的发现和深度认知能力，可以较为准确地把握诸如敌方指挥员的思维规律，准确预测敌方的作战行动、战场态势的发展变化等复杂问题，从而在某种程度上破解甚至消除“战争迷雾”。

（四）提升信息安全能力

未来的战场环境正面临多域威胁，世界军事强国正通过发展太空、网络等新型作战力量，部署先进传感器网络、一体化防空系统以及大量远程精确打击武器，使得陆、海、空、天、网、电以至认知领域均面临激烈的竞争和对抗。大数据技术颠覆了传统信息网络体系架构，从以数据仓库为中心转化为具有流动、连接和信息共享的数据池，促进战场信息安全技术更上一个台阶，使战场信息安全监测更精细、更实时和更高效。通过大数据技术的研发应用，实时检测军事计算机网络与网络间谍活动，找到发起攻击的源头，以提升信息安全防护能力，使军事信息安全监测与管控更精细、更及时、更高效。基于大数据分析的智能驱动型安全模型，从单纯的日志分析扩展到全面的数据分析，极大地拓展了战场信息安全分析的广度和深度，有助于更好地监视军事信息网络的异常行为，找出数据风险点，进行主动有效的战场信息安全防范。

（五）提升指挥决策效率

未来战争的作战力量、战场环境、战场态势、武器装备等战场信息数量巨大且复杂多变，指挥员在决策过程中常常陷于“信息海洋”而导致信息迷茫，影响指挥决策效率。战争决策高度依赖基于海陆空天广阔战场的信息网络数据分析，而大数据技术的运用则成为提高指挥决策能力、决定战争胜负的关键因素之一。随着大数据技术的深入开发与应用，从数据到决策的强大决策支持以及智能化决策的逐步实现，所有作战指挥问题都可获得相对精确可靠的决策支撑，从而大大缩短作战指挥决策周期和“知谋定行”时间，提高快速反应能力。运用大数据辅助决策系统，以创新方式使用海量数据，通过感知、认知和决策支持的结合，建立真正能够独立完成操控并做出决策的自治式系统，提高指挥员的战场环境与状况感知能力，提升作战指挥决策的科学性、准确性和针对性。

（六）改变未来作战形态

依托大数据技术和云计算平台，对武器装备使用、战争打法到作战指挥手段进行战前模拟推演和实战化演练，使作战效果清晰显现。大数据技术在战场上的广泛应用，将在军事领域带来一场新的变革，甚至改变未来战争面貌，战争时空条件、战争主体、战争手段、战争方式方法都发生深刻改变。由于大数据在未来战争中的作用愈发明显，数据武器化的特性也将日益显露。一方防止对手获取己方数据、阻止对手形成全面态势，或制造散布虚假数据、误导对手智能系统的判断、阻碍对手作战功能实现的“数据战”，将成为未来战争的主要作战样式。

运用大数据技术，创建真正能够自主决策和自主行动的无人系统，无人机有可能摆脱人的控制而实现完全的自主行动。未来将出现以自主无人系统为主、对网络依赖度逐渐降低的“数据中心战”，基于大数据技术的实时无人化作战，将彻底改变以有生力量为主的传统战争形态。当前美军正由一体化联合作战向多域作战方向演进，表现为从军兵种间作战能力协同向各作战域作战能力聚合的方向发展，在更低层级部队基础上实现跨越军兵种的更紧密、更精确的力量运用。达成这一目标的前提，就是以“作战云”为手段，实现所有战场数据的共享。

基于超强算力的数据快速获取、精细处理和精准分发，是智能化装备作战效能发挥的倍增器。随着大数据关键技术的逐步突破，未来战场上将出现由数据资源、计算资源、大数据管理与分析系统等紧密结合的数据装备，既包括用于支撑军兵种作战指挥、装备管理、后勤配给的巨型平台，也包括以航母、飞机、舰艇、潜艇、车辆等为载体的各种中小型数据装备，还包括嵌入无人作战、单兵作战、精确制导系统的各种微小型数据装备。这些数据装备将在未来智能化作战、训练、演习以及后勤保障等行动中发挥“智慧引擎”作用。

二、大数据技术在战场上的应用前景

随着大数据技术的快速发展，数据搜集、分析和处理能力以及基于数据作出的决策将成为关注的重点，并在军事情报侦察、作战指挥、后勤保障、赛博空间等诸多领域推广应用。

（一）大数据技术在军事情报领域应用

现代战争是信息主导的战争，强化军事情报信息的获取能力是提升基于信息系统的体系作战能力的重要抓手。对海量的军事情报数据分析，一直是军事情报侦察能力的短板，而大数据技术正好能够帮助突破这一瓶颈。大数据搜集、分析和处理，可以极大提高军事情报信息优势和侦察预警能力。利用大数据对军事情报信息进行处理，理论耗时可达到秒级，处理速度呈指数级跃升；对来自多渠道的军事情报信息快速进行自动分类、整理、分析和反馈，从大量相关或看似不相关的、秘密或公开的信息中挖掘出有关目标对象的高价值军事情报；提高指挥员对多个战场空间情报的发现和深度认知能力，准确把握敌方指挥员的思维规律，预测对手的作战行动、战场态势的发展变化等复杂问题；开发联合数据管理和处理环境，将情报传感器数据和软件算法综合起来，提高战场数据采集和资源管理系统的适用性，不断扩展作战任务空间。

（二）大数据技术在作战指挥领域应用

随着大数据技术在作战指挥领域的广泛运用，开启了“从数据到决策”的指挥新模式。从C4ISR系统的“获取－传输－处理－分发”全信息流程，到大数据系统的“采集－传输－分析－运用”全数据流程，利用全数据流程的应用缩短情报分析处理时间，从情报处理捕获、辅助支持决策、动态协调控制等方面实现作战流程与数据流程的同频共振，加快战场信息传输和流转，从而优化情报－决策－控制的作战指挥周期，提升快速反应和快速指挥能力，实现“发现即摧毁”的作战目标。运用大数据技术对多来源数据进行关联分析，可以准确研判战场态势、破除“战场迷雾”，显著增强指挥员的判断力和敏锐性。

利用大数据技术，通过敌情、我情和战场环境等数据的实时融合处理和可视化展示，帮助指挥员实时准确掌控战场态势，快速作出决策、快速调整部署，赢得筹划决策的速度优势；基于实时在线大数据分析，指挥员能够精准规划任务、精细计算兵力火力、精确下达作战指令，从而动态高效调控部队行动、准确评估作战效果。军事训练、演习乃至抢险救灾、反恐维稳、安保警戒等非战争军事行动，都能够获取武器精良、弹药效能、反应速度、行动能力、保障水平等最原始的大量作战数据信息，实现作战决策快速正确、指挥控制精确高效、火力打击联合准确、支援保障及时顺畅的目标。

在大数据环境下，信息系统无缝链接，作战指挥结构可由“树状”变为“网状”，为精简作战指挥结构、实现扁平化指挥提供了物质基础。基于大数据高度共享的数据池，将各类数据融合在一起，保证获取信息的一致性。统一的网络基础设施、一致的数据结构和数据交换标准，保证战场各作战单元、各要素之间有效互联互通互操作，为形成一体化联合作战体系创造条件。

（三）大数据技术在战场保障领域应用

大数据技术在战场保障领域的应用，有助于提高装备物资保障的效率，形成灵活、自助式的报告和分析能力。运用大数据，可以大幅提高战场数据实时融合效率，让战场保障分析人员在更短的时间内通过各种渠道搜集数据，再对汇总的数据进行分析，最后确定有效的战场保障方案。例如，为帮助解决武器装备维修保障中出现的难题，制定各种大数据技术解决方案，预判武器装备中哪些零部件何时何种情况下会出现故障、需要修理，在零部件出现故障前向维修技师发出预警，告知维修技师将其拆除，而且拆下的位置非常方便维修技师修理和更换零部件，这样就能确保库存零部件得到最合理的使用。

（四）大数据技术在赛博空间领域应用

大数据技术在赛博空间的典型应用，为集中管理海量信息资源提供高效的分析、融合方法和手段。对网电作战的本质特性进行创新研究，支持主导网电战场空间所需的基础性战略的发展，构建实时创建、模拟、评估和控制网电战场空间的原型系统。分布式计算环境用于支持数拍字节数据的摄取、关联和可视化，而赛博态势感知分析能力是部署的一组分析工具、摄取码和数据结构，提供整个防御性赛博空间运行的统一态势感知。没有大数据技术的支撑，要实时测量和可视化总结数据巨大、结构复杂的赛博空间，是不可能完成的任务。

面对大数据蓬勃发展的态势，美军敏锐地嗅到了该领域军事应用的前景。早在2010年，美国动态研究公司与陆军合作开发的构建基于云计算环境的智能系统“求雨者”就已部署到了阿富汗战场。2012年3月美国公布了《大数据研究发展计划》，倡议联合国防部在内的6个政府部门和机构，共同推动大数据收集、存储、管理、分析技术的发展，通过提高美国从大数据中提取知识和观点的能力，掌握国家间战略竞争的信息霸权。加快开发和有效使用大数据，已成为直接影响战争胜负的战略工程。因此，必须加快推进大数据在战场上的应用，及时追踪世界强国的大数据技术研发进展，认真分析国内外大数据发展现状和趋势，制定加快推进大数据技术在战场上的应用，突破一系列关键技术，提高军事数据信息的获取、存储、处理和分析能力，才能在未来战争较量中立于不败之地。

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