C2M 和5G: 新時代的智能指揮與控制
發布時間：2019-09-16 16:25:08
通信技術的每次突破必將引發指揮與控制從形式到內容產生相應的重大變革, 第五代通信技術 5G 也不會例外, 并已成為美軍等關注的焦點. 提出 5G 對指揮與控制影響的相關問題, 初步探討 5G 推動指揮與控制的可能方式及其需要深入研究的方向, 特別強調必須關注軍事指揮與企業管理在新時代的融合趨勢.
【摘 要】通信技術的每次突破必將引發指揮與控制從形式到內容產生相應的重大變革, 第五代通信技術 5G 也不會例外, 并已成為美軍等關注的焦點. 提出 5G 對指揮與控制影響的相關問題, 初步探討 5G 推動指揮與控制的可能方式及其需要深入研究的方向, 特別強調必須關注軍事指揮與企業管理在新時代的融合趨勢.
【關鍵詞】 5G, 指揮與控制, 管理, 人工智能, 平行智能
引用格式 王飛躍, 劉玉超, 秦繼榮, 戴浩. C2M 和 5G: 新時代的智能指揮與控制 [J]. 指揮與控制學報, 2019, 5(2): 79?81
DOI 10.3969/j.issn.2096-0204.2019.02.0079
C2M and 5G: Intelligent Command and Control in the Connected and Smart Age
WANG Fei-Yue，LIU Yu-Chao，QIN Ji-Rong，DAI Hao
Abstract Historically, revolutions in communication technology have always caused corresponding changes in means and contents of command and control. Therefore, 5G has inspired new hopes and desires for new C2 capacities by many military organizations, especially US armies as witnessed by their recent reports. This paper proposes a few problems and potential research directions on 5G and C2M, i.e., command and control and management that unifies military and enterprise operations.
Key words 5G, C2, management, artificial intelligence, parallel intelligence
Citation WANG Fei-Yue, LIU Yu-Chao, QIN Ji-Rong, DAI Hao. C2M and 5G: intelligent command and control in the connected and smart age[J]. Journal of Command and Control, 2019, 5(2): 79?81
從歷史演進來看, 無論是形式還是內容, 通訊技術的每一次革命都將為指揮與控制帶來一場重大的變革. 從古代軍事中的烽火臺、戰鼓、施旗、軍號, 到近代電話、無線電、計算機之后的 C2、C3、C4 到今天網絡時代的 C4ISRK(Command, Control, Communication, Computer, Intelligence, Surveillance, Reconnaissance, Killing), 以及正在興起的以虛實互動為核心的平行指揮與控制, 無不說明通訊技術發展對指揮與控制的關鍵性支撐和引導. 原因很簡單, 指揮與控制的核心就是根據具體目標, 通過交互完成過程和資源的組織、協調和執行, 通訊技術自然至關重要.
在此背景下, 5G 可能對指揮與控制帶來的影響自然受到各國軍事機構關注. 特別是美國發布《5G 生態系統:對國防部的風險與機遇》和《第五代移動 通信技術對國家安全的影響》等報告之后, 5G 與 C2 的關系, 更加成為國防軍事關注的焦點. 人們不僅要問: 5G 是否變革 C2 的手段? 5G 是否變革 C2 的內容? C2 的定位與邊界是否將有重大變革[1]?
例如, 表征和理解指揮與控制的傳統 “OODA 環”(即“觀察 (Observe) – 判斷 (Orient) – 決策 (Decide) – 行動 (Act)” 是否仍然適用? 有必要邁向 “PREA 環”(即“籌劃(Planning) – 準備(Readiness) – 執行(Execution) – 評估 (Assessment)”)[2]? 與5G 配合, 是否需要推出如 “蜂群” 等形式的嶄新軍事作戰理念和體系?
人工智能技術的深化與普及更是加劇了通訊技術對 C2 的影響程度和速度, 呈現出強烈的軍事 C2 的企業管理常規化和企業管理的軍事 C2 應急化的合流趨勢, 走向指揮、控制與管理(Command, Control and Management, C2M)的新范式.
總之, 伴隨著信息化向智能化發展, 5G 時代將迎來萬物互聯、虛實結合、人機共融的局面, C2M 將真正實現感知快、研判快、決策快、行動快，軍事上 “發現即摧毀” 和商業中 “問題即機會” 將成為可能. 因此, 指揮與控制系統和企業管理平臺都將迎來新的質的飛躍.
1 5G 賦能 C2 內容的變革
5G 作為新一代移動通信技術, 契合了工業制造、社會管理和軍事需求對無線網絡的諸多應用要 求, 能滿足無人駕駛到智能城市、虛擬現實到作戰網絡等領域的所有需求. 美國國會近日公布的一份名為。第五代移動通信技術對國家安全的影響》的報告, 盡管一些媒體大力渲染 5G 的軍事用途, 但 5G 對 C2 的影響的確是前所未有的.
何為 C2? 適于軍民通用的定義為: C2 是有關組織與技術方面的屬性和流程的集合, 企業籍此安排和使用人力、物力以及信息資源來解決問題、完成任務[3]. 作為軍事應用, C2 是聯合作戰能力域的重要組成部分, 與網絡中心緊密相關聯. 梳理近 70 多年來 C2 技術發展的歷程, 從 C2 – C3 – C3I – C4I – C4ISR – C4ISRK 的演進歷史可見, C2 對 C4ISRK 是極為重要的. C3 認為通信對 C2 是至關重要且不可分割的; C4 承認計算與信息技術在現代作戰中的中心地位; C4ISRK 將 C2 與其他要素輸入視為一個有機的整體. 5G 通信技術己經跟上了想象的作戰概念 和 C2 應用場景, 具備了從網絡互聯到戰場的戰術邊緣增強 C2 的決策和戰略預判能力. 5G 將增強陸、 海、空、天、電、網多維、多域系統(有人/無人)鏈接到更廣泛網絡的能力, 實現多維、多域聯合作戰實時共享信息, 改善跨服務、地域和領域的通信水平, 同時開發可視化戰場的通用圖像處理技術, 以提高戰場實時動態感知能力. 5G 寬帶、低延時的實時聯通能力, 將使得一系列新技術和服務成為可能, 從超音速和高超音速防御到彈性衛星組網和多跳網絡、機動平臺的邊緣計算成為現實, C2 的韌性和魯棒性、安全性會顯著增強, 5G 移動通信技術將催生第五代指揮、控制、管理一體化系統 (5G-Intelligent C2 Management Systems, 5G-IC2MS).
2 C2 演進與管理變革
數字化轉型無疑是當前管理變革中最熱點的話題, 雖然對于其理解和描述千人千面, 但不論是普通人、企業家、還是產業推動者和管理者, 都是在圍繞自己的工作場景和業務流程, 運用數字化技術手段, 通過大數據采集、分析, 挖掘出有價值的關聯關系和優化服務模型, 進而指導下一步變革發展的行動措施, 所以本質上都是在加速和優化自己的 “OODA 環”. 我們在不斷利用數字化技術對物理世界感知、重構、認知過程中, 逐步形成了 “信息 – 物理 – 社會 – 系統”(Cyber-Physical-Social Systems, CPSS)，同時 邁向 “PREA 環”, 創新發展從物理要素驅動邁入交互認知驅動, 虛實結合的交互指數級增長, 涌現出多樣化的交互生產關系, 復雜系統交互認知成為當前管理科學、信息科學和認知科學融合創新的交叉點.
指揮控制與組織管理的核心原點都是 “交互”, 人與人、人與物、物與物之間的交互生產關系, 起源于交互、崛起在智能, 兩者逐步走向融合. 被譽為 “現 代經營管理之父” 的經濟學家法約爾曾提出, 管理活動可以分為 5 種: 計劃、組織、指揮、協調、控制[4]. 著名的領導力叢書作者沃倫 · 本尼斯, 其本人在二戰期間曾任美軍軍官, 并因作戰英勇而獲得勛章, 其對領導者定義的描述與 C2 敏捷性的定義有異曲同工之妙[5].
將企業管理中的復雜問題運用指揮與控制系統工程的方法來解決, 用 C2 成熟度來度量企業組織管理的數字化水平, 包括其采用的數字化技術以及與其相適應的數字化機制. 面向企業復雜交互的管理問題, 創新 C2 科學與技術, 美國國防部指揮與控制研究計劃(Command and Control Research Program, CCRP)負責人 Alberts 博士的兩部著作。強化邊緣》與敏捷性優勢》, 以及 “戰略下士”、“戰術將軍”、“人機共融” 等新的術語都涉及組織管理變革問題. 不論是企業管理的數字化轉型還是指揮控制的智能化演進, 通訊技術的發展都將起到關鍵支撐作用.
3 基于 5G 的平行指揮與控制
5G 與平行指揮與控制有著天然和必須的關聯, 因為在虛實平行的過程中, 不但產生大量的人工數據, 同時可視化和智能化對通信帶寬和延時有了更高的需求. 目前, 有關機構與愛立信、中國電信、英 特爾等合作, 已完成基于 5G 的無人車測試與運營的平行管理系統的原型檢證[6?7]. 隨著軍事 C2 向管理 常態化發展, 企業管理向 C2 應急式轉化, C2M 系統可能成為 5G 落地的最大應用場景之一.
形成這一趨勢的原因十分簡單, 就是數據驅動的管理智能化和交互實時性要求. 首先, C2 和管理應是人工智能落地最重要的場景. 在智能平行指揮和平行管理過程, 基于物理、軟件定義或數學孿生的 人工 C2 和管理系統對可視化、虛擬現實和混合擴展現實等技術需求強烈[8], 目前 4G 及以下的通信技術遠遠無法滿足其對帶寬和實時的需求, 而 5G 為平行技術的應用提供了新的動力. 其次, 平行的在線嵌 入式計算實驗任務產生了大量人工數據, 從而對于實時 I/O 能力提出了更高的要求, 在很多場景下需要 5G 甚至更快更高的支持. 最后, 在平行驅動、平行執行和平行學習的過程中, 任務的確定和描述往往是以交往式動漫、決策劇場和科學游戲等方式進行, 通過虛實互動完成虛實之間的閉環指揮和管理反饋, 5G 為此提供了更強有力的保證.
因此, 無論是軍事還是企業的智能組織與運營, 為了確保效益, 平行 C2 與管理都需要5G 或更高的通信支撐, 可能會成為未來 5G 應用最重要的場景之一.
4 展望
“需求牽引、技術推動” 是人類社會文明進步的不竭動力. 5G 技術的民用(商用)的廣泛應用, 必將對軍用 C2 應用場景產生新質變革. 展望 5G 對新時代智能指揮與控制技術發展, 籍以重塑我們所面臨的諸多任務挑戰. 5G 聯網平臺、聯網彈藥、聯網飛行器、聯網機器人、聯網 X, 發現即摧毀將成為常態, OODA 的閉環實時化, 各類武器控制平臺系統(有人和無人)的無縫隙網絡閉環以及 C2M 系統功能的軟件定義和 C2 系統的敏捷性增強, 不僅會影響到裝備體系的建設, 還會使軍隊在編制體制、作戰樣式、保障方式等方面出現極為重大的變革. 依目前情況分析預測, 5G 在未來 C2 領域具有 4 方面顛覆性傾向.
一是基于 5G 解決組織變革中的指揮鏈復雜性問題. 在組織變革過程中, 復雜行動、復雜實體、復雜問題的不確定性增加, 使得 C2M 問題難度日益增加. 基于 5G 的寬頻帶、低時延(毫秒級)優勢, 不僅使人 - 人通信更方便、快捷, 更適于物聯網設備的控制和操作, 能夠滿足多維、多域、跨域戰場空間的資源交互鏈接, 從而有望通過 C2 系統信息鏈的時效性來解決指揮鏈復雜性問題.
二是基于 5G 構建魯棒的立體多域一體化網絡環境. 5G 其顯著的連通性使得網絡賦能組織能以更加分散化、更為靈活的方式行動, 且保持共享感知和共同理解. 還可以構建更加分布式的多跳網絡通信模型, 為 C2 決策提供魯棒且有效的戰術前沿信息實時服務. 不難預見, 5G 技術的進一步完善, 構建具有軍民兩用的、高魯棒性的 “空天地海一體化網絡環境” 將成為現實.
三是基于 5G 解決 C2 數據泛在化問題. 缺少場景驅動的泛在數據收集導致 C2 系統過載、數據質量 低、數據可信度疑慮等諸多問題. 利用 5G"嵌入式基站"功能, 采用平臺端計算(裝載平臺級處理原始數據) 、分隊邊計算(處理局部態勢) 、合成單元云計算(大數據分析、改進人機接口)的 “端 + 邊 + 云” 系統架構, 有望解決長期以來指揮信息系統與武器平臺系統難以綜合集成問題, 可大幅度提升綜合戰斗力.
四是基于 5G 構建新型組織形式. 依靠 5G+AI技術, 從方法論入手, 軍事指揮員與工程技術人員相結合, 指揮藝術(戰法)與信息科技(技法)相融合, 讓新一代科學家和工程師理解信息學科的軍事應用,變革 C2 文化, 在技術上產生切實可行的新型的指揮與控制方法 (如分布式的、網絡賦能的、基于任務式 的 C2 方法) , 為 21 世紀的智能軍隊建設提供軟實力和智實力(Smart Power).
本文揭示了 5G 對軍事 C2、企業管理的積極影響, 但是同時也要看到新的挑戰, 伴隨著 5G 帶來的萬物互聯, 網絡空間安全形勢將更加嚴峻. 網絡智能節點越來越多, 交互越來越頻繁, 人類生活和業務將更多依靠數字化服務來運營, 任何一個網絡節點攻擊事件都有可能蔓延和影響到更廣的網絡范圍. 因此, 網絡空間安全問題同樣也是 C2M 亟待研究的一個重要方向.
References
1 王飛躍. 速度與決策: 5G 對智能指揮與控制的可能影響 [R]. 北京: 某 部報告, 2018.
2 陽東升, 姜軍, 王飛躍. 從平臺到體系: 指揮對抗活動機理的演變及其PREA 環對策 [J]. 指揮與控制學報, 2018, 4(4): 263?271.
3 VASSILIOU M S, ALBERTS D S, AGRE J R. C2 re-envisioned: the future of the enterprise[M]. Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2014.
4 亨利 · 法約爾. 工業管理與一般管理 [M]. 周安華, 譯. 北京: 中國社會 科學出版社, 1982.
5 ALBERTS D S, CONLEY K M, FREEMAN W D, et al. C2 by design:putting conmmand and control agility theory into practice version 2.0[M]. Alexandria, Virginia: Institute for Defense Analyses, 2015.
6 林琳. 國內首創基于5G 平行管理管控中心模式 [N]. 蘇州日報, 2019?01?23.
7 壁清嵐. 愛立信攜手江蘇移動等成功演示全國首個基于5G 空口和平行管控平臺的遠程駕駛 [EB/OL].(2019-01-22)[2019-05-22]. http://www.cww.net.cn/article?id=445928.
8 王飛躍. 指控 5.0: 平行時代的智能指揮與控制體系 [J]. 指揮與控制學報, 2015, 1(1): 107?120.
作者簡介
王飛躍 (1961?), 男, 博士, 研究員, 主要研究方向為復雜系統、智能控制、社會計算、平行理論. 本文通信作者. E-mail: feiyue.wang@ia.ac.cn
劉玉超 (1980?), 男, 高級工程師, 主要研究方向為指揮調度、智能駕駛.
秦繼榮 (1955?), 男, 研究員, 主要研究方向為智能火力指揮與控制.
戴 浩 (1945?), 男, 研究員, 中國工程院院士, 主要研究方向為指揮控制理論、系統工程.
來源：王飛躍
