美海军利用人工智能数据分析技术提升海上态势感知能力

2021年初，美国海军以小型企业创新研究（SBIR）形式发布招标文件，寻求利用人工智能技术进一步提升其最新的海上战术指挥控制（MTC2）系统的态势感知能力。美国海军近年来在军事智能化发展方面频频发力，该项目是美国海军继“宙斯盾”作战系统、SQQ-89反潜战系统之后，又一项利用人工智能技术提升现役海上指挥控制系统能力的举措，希望以此减轻分析人员认知负担、提高任务效率、更及时地向决策者提供信息。

为了进一步压缩杀伤链周期，提升战场环境评估、主动威胁识别和预测能力，美国海军正积极寻求利用人工智能技术提高对战场数据的比较分析能力，以应对不断增长的战区威胁挑战。为此，海军发布小型企业创新研究（SBIR）招标文件，希望开发基于现代大数据分析技术的智能地理空间数据分析能力，具体功能包括数据与样式信息分离、鲁棒的插件式表征分析以及表格表示法等。这些分析功能得出的结果将录入海上战术指挥控制（MTC2）生成的通用作战图中。

MTC2是美国海军的下一代指挥控制平台，能够提供现代化、鲁棒、加密、一体化、可互操作的网络中心能力，它将替代海军现役包括海军全球指挥控制系统（GCCS-M）在内的老旧规划和决策辅助系统，因为这些系统使用的技术已经相对落后，只能在地图上提供目标的航迹信息，且显示的透明图数量也有限。而MTC2采用的现代化技术能够为用户提供更具深度的地理空间分析能力，包括在地理空间显示屏中提供关于作战环境的可视化通用作战图，帮助海军维持海上态势感知（SA）能力。MTC2目前主要装备在海上作战中心（MOC）、航母打击群、联合特遣部队（CTF）等机构和平台上。

由于项目涉及美国海军目前最先进的指挥控制系统，因为合同的第2阶段被设为机密级，要求承包商必须为美企，且运营情况符合国防部5220.22-M《国家工业安全项目运营手册》的相关条款。被选中的承包商及其子承包商必须拥有符合相关保密要求的设施和人员接触保密材料许可资质，才能参与后续项目的相关工作。

该项目将开发基于人工智能（AI）技术的地理空间分析算法，提升美军通用作战图（COP）的数据分析速度和精度，进而缩短杀伤链时间。随着地理空间情报数据获取能力的飞速提升，各种影像数据信息急剧增长。传统的数据分析技术存在效率低、时效性不强等问题，海量数据的处理能力显著滞后，严重影响了地理空间情报的保障效能。此次开发的智能比较分析功能将利用人工智能（AI）和机器学习（ML）算法等对地理空间和非地理空间表征类数据进行管理，并以更高的效率集成到COP中，提高数据分析速度和精度，进而缩短杀伤链时间。

整个项目将分为3个阶段进行，开发者将在第一阶段工作完成AI数据分析算法的开发工作，并通过分析、建模和测试完成可行性分析。第二阶段将开发原型软件并对其进行评估，验证其在作战环境中的交互能力。第三阶段将在演习等实战环境中进行进一步测试。具体内容如下：

第一阶段：开发用于地理空间和非地理空间数据高级分析的最优算法，包含AI/ML算法和语义推理程序。该最优算法能够结合地理空间和非地理空间数据以生成三维效果图，通过多种可视化方式为用户提供所需数据。项目要求开发者基于调研和技术权衡的结果对技术方案进行详细阐述，并在第二阶段的项目计划中说明具体的进度安排、开支计划、性能目标和转为列档项目（PoR）的移交方案。

第二阶段：该阶段将开发原型软件并对其进行评估，验证其在作战环境中的交互能力。该软件能够接受不同来源和类型的数据，包括文本和概要信息，如联合报文移交系统（JMHS）的文本和地图表示数据等。软件的具体功能包括提供有关视觉表征的深层次信息，使用第一阶段的算法评估三维效果图并直接向用户反馈，基于预设标准对录入的属性和估值进行语义筛查，对外部数据源进行动态筛查和回溯，以及基于用户操作记录自动挖掘和查找所需信息等。最后，软件还提供了与Esri地理信息系统软件兼容的可视化操作环境，并配有商用联合绘图工具套件（CJMTK）等多种工具，可根据作战人员需求和行为进行定制和拓展。根据招标方案要求，原型软件需要在开发,安全和运行（DEVSECOPS）环境中运行，以便获取用户反馈数据并转化为概念验证工作的相关需求。

第三阶段：完成全部测试工作并交付用户。新技术的测试最初将在专门用于试验和鉴定的指挥控制试验（C2X）环境中进行，前期工作一旦完成，就会将技术集成到现有的MTC2配置管理（CM）环境中并在“三叉戟勇士”等演习环境中对原型系统进一步测试，最终在MTC2的下个升级版本中交付一线用户，为作战人员提供对通用作战图信息的持续分析能力。针对新的智能地理空间比较分析功能可以显著改善用户对态势的理解能力和速度，提高分析和决策能力等特点，海军也计划在该阶段探索将该其应用于地理空间信息系统（GIS）等工业系统和领域的前景。

随着AI技术的飞速发展及其在军事领域的应用不断得到实战检验，利用人工智能技术赋能已有系统和平台的这种“旧瓶装新酒”模式已经成了美国海军近年来提高海上指挥信息系统能力的一条重要升级路径。在大国竞争趋势已经越来越明确的今天，美军早已经将中俄作为主要潜在对手，中国南海乃至整个西太平洋都势必将成为未来与中国对抗的主要战场，而提升对复杂海战场环境的态势感知和分析能力，已经成为美军打赢信息化战争的一项重要任务，为此，人工智能技术在美军海上指挥控制领域的应用值得我们警惕和借鉴。

忻欣译自互联网

转自：防务快讯