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无人作战体系是人工智能在军事领域的重要应用方向之一。2025年，无人机、无人舰艇、无人潜航器等无人作战装备已具备高度自主决策和作战能力。以无人机为例，其作战体系已从早期的侦察功能扩展到杀伤功能，能够自主规划飞行路径、识别目标并选择最佳攻击策略。
无人水面舰艇（USV）和无人潜航器（UUV）也在军事领域发挥着重要作用。美国海军已将无人水面舰艇纳入其作战体系，计划到2045年建造81至153艘大型无人舰。这些无人舰艇具备自主航行能力，可搭载不同任务载荷，执行海域态势感知、水下预警探测、水下扫雷、火力支援等任务。无人潜航器则在海洋测绘、航路开辟、侦察监视、水下诱饵、水雷布设与清除、反舰与反潜作战等领域应用前景广阔。
人工智能技术为军事训练提供了高度逼真的虚拟战场环境，使军事人员能够在虚拟环境中进行实战化训练。美国陆军开发的综合训练环境（STE）系统，能够模拟最新的作战环境，允许陆军在现场、虚拟、建设和综合4种环境中进行战术和战略训练。该系统利用AI精确呈现地形、建筑、网络等环境，模拟参战国家、军种、战况等要素，增加作战环境的真实感，使士兵在实时、动态的真实环境中战斗。
人工智能在作战指挥、情报分析和决策辅助等方面发挥着重要作用。态势感知技术可对战场情报进行实时处理和分析，帮助指挥官快速做出决策。
情报处理方面，人工智能技术可对情报搜集、情报存储、情报分析和情报服务等情报流程各个环节产生影响。DARPA的“文本深度挖掘与筛选”项目开发了用于文本分析的计算机系统和算法，帮助情报分析人员从来自众多信息源的海量文本中提取所需信息。
智能化弹药作为精确打击与高效毁伤火力体系的重要组成部分，已具备持久压制、精确打击与高效毁伤能力。美国近年来持续推动高自主能力阶段发展“集群”类智能弹药项目的研究，DARPA在2016年启动的进攻性蜂群使能战术（OFFSET）项目，计划完成在250个异构无人平台（无人机与无人车）规模下，设计、开发、部署蜂群战术试验平台，并最终完成构造环境下的飞行试验验证，计划形成城市作战环境下100个蜂群战术的数据库。
智能单兵装备是未来战场上的重要力量。新一代单兵系统将装备情报、监视和侦察系统，具备更快的通信、战场态势判断、敌我识别等数据信息交互能力。美国国防高级研究计划局研制的未来士兵头盔，具备抬头显示、综合通信、空气过滤、夜视、光学侦察等功能；智能作战服重量轻、柔韧性好，通过小型传感器、功能结构件和致动器将负重分布于士兵全身，减轻负重对关节的损伤，同时带有生物传感器、实时健康检测、自主治疗辅助等功能。
