中國自主研制的翼龍II型無(wú)人機。來(lái)源：新華網(wǎng)
技術(shù)的突破往往會(huì )導致社會(huì )生產(chǎn)生活、軍事行動(dòng)等發(fā)生變化。隨著(zhù)無(wú)人化技術(shù)的迅猛發(fā)展，民用無(wú)人機的使用掀起新的浪潮，廣泛應用于農業(yè)、工業(yè)、服務(wù)行業(yè)等各領(lǐng)域，同時(shí)在軍事方面也催生了無(wú)人偵察、無(wú)人打擊等新型作戰形式。近來(lái)，智能集群技術(shù)成為了無(wú)人機技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，直接地催生了一種作戰新模式——智能無(wú)人集群作戰。
集群作戰的技術(shù)基礎
集群技術(shù)產(chǎn)生的靈感來(lái)源于自然，就像飛機的靈感來(lái)自于飛鳥(niǎo)、雷達的靈感產(chǎn)生自蝙蝠，集群技術(shù)產(chǎn)生的靈感來(lái)源于蜂群。蜂群內部分工明確，每個(gè)個(gè)體都只進(jìn)行著(zhù)簡(jiǎn)單的勞動(dòng)，但整個(gè)蜂群卻可以從事各種復雜的行為。從數學(xué)層次上看，這是一種涌現，是一種“相變”；個(gè)體遵循著(zhù)簡(jiǎn)單的行為和邏輯規則，不需要有中心的中央協(xié)調，便能自發(fā)地形成一個(gè)有機的整體；例如魚(yú)群可以用整體性對付海獅、蜂群具有比個(gè)體生命長(cháng)很多的集體記憶……
智能無(wú)人集群技術(shù)不是某項單一技術(shù)，而是無(wú)人控制、群體智能、人工智能、無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )等多種相關(guān)技術(shù)的綜合運用；其需要的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：環(huán)境感知與認識、多機協(xié)同任務(wù)規劃與決策、信息交互與自主控制、人機智能融合與自適應學(xué)習技術(shù)。
首先，個(gè)體需要對環(huán)境進(jìn)行了解與感知。集群系統需要具備在各種環(huán)境，特別是某些復雜、極端環(huán)境下執行任務(wù)的能力，這就要求系統要對環(huán)境進(jìn)行全面的感知；利用相關(guān)的光電、雷達設備收集所處環(huán)境的信息數據，認識并理解目標環(huán)境態(tài)勢。
其次，每個(gè)個(gè)體之間要進(jìn)行信息的共享與交互，并在交互后產(chǎn)生的大量數據基礎上進(jìn)行任務(wù)規劃與決策，從而在復雜的戰場(chǎng)態(tài)勢中完成情報、偵察、目標進(jìn)攻等任務(wù)；協(xié)同任務(wù)分配的關(guān)鍵技術(shù)在于集群智能的算法實(shí)現，如比較經(jīng)典的粒子群、蟻群算法，以及近幾年比較新的貓群算法、蟑螂算法等，集群智能具有分布式、無(wú)中心、自組織等特點(diǎn)，使得集群具有很強的魯棒性與自組織性，不會(huì )因為幾個(gè)個(gè)體的故障而導致整個(gè)集群失去戰斗能力并擁有一定程度的宏觀(guān)智能能力；信息交互的關(guān)鍵技術(shù)在于單機情報信息的穩定實(shí)時(shí)共享，這是合理任務(wù)規劃的基礎。
最后，無(wú)人機集群受機體性能限制，不具備遠距離的作戰任務(wù)能力，因此需要人機交互與自適應學(xué)習能力來(lái)加強其作戰能力；“平臺無(wú)人，系統用人”是集群作戰系統的典型特征，其關(guān)鍵技術(shù)包括人機交互、無(wú)人機自主學(xué)習等，使得智能集群和有人系統之間可以進(jìn)行高效協(xié)同作戰。
可以預料，無(wú)人集群作戰必將成為無(wú)人化、智能化作戰的重要構成元素之一，將會(huì )成為戰爭中的重要角色。
集群作戰的戰術(shù)設想
不同于執行“孤狼”式作戰任務(wù)的大型無(wú)人機單機，無(wú)人集群的“蜂群戰術(shù)”注重于利用其數量上的優(yōu)勢對敵方產(chǎn)生非對稱(chēng)性的局部壓制。
在作戰中，無(wú)人集群的不同無(wú)人單機將各司其職，經(jīng)過(guò)多頻段、全方位的偵察，并通過(guò)群間網(wǎng)絡(luò )將戰場(chǎng)信息在集群內傳輸；此時(shí)無(wú)人單機將發(fā)動(dòng)攻擊。在電子戰中，各單機可協(xié)作確定相對位置，制定最佳攻擊時(shí)刻，使電磁干擾攻擊波盡可能同時(shí)到達目標；而在火力毀傷中，集群可以采取“分散兵力，集中火力”的戰術(shù)，使敵人難以防御，同時(shí)形成高強度的飽和打擊。此外，無(wú)人集群中或將出現扮演“誘餌”角色的無(wú)人單機，通過(guò)其自殺式襲擾迫使敵人不斷消耗導彈等高成本武器進(jìn)行防御。這樣會(huì )使敵人的防御力量逐漸薄弱，為己方后續的攻擊鋪平道路，也通過(guò)無(wú)人單機與敵人高端武器制造成本之間的巨大差異給敵人帶來(lái)嚴重的經(jīng)濟損失。
未來(lái)階段，無(wú)人集群與有人戰機、大型無(wú)人單機等平臺的協(xié)同作戰也是必不可少的。當下各軍事大國競相設計無(wú)人集群與大型戰機的協(xié)同戰術(shù)，其中比較流行的戰術(shù)充分體現了無(wú)人集群的優(yōu)勢特點(diǎn)：在戰斗中首先由無(wú)人集群對敵方陣地發(fā)動(dòng)多波次的火力打擊和電磁壓制，在敵方防御體系達到臨界狀態(tài)——為了防御無(wú)人集群而無(wú)法調集更多防御力量時(shí)，再出動(dòng)有人戰機和大型無(wú)人單機進(jìn)行精確的“手術(shù)刀式”打擊，從而一舉擊潰敵人。這樣的戰術(shù)，有望在不久的將來(lái)成為現實(shí)。
集群作戰的作戰潛力
以無(wú)人機為代表的無(wú)人軍事裝備以其優(yōu)異的機動(dòng)性、隱蔽性及其較低的成本備受各國軍隊的重視，并逐漸成為戰場(chǎng)上不可或缺的作戰力量。但單體的無(wú)人軍事裝備存在著(zhù)一些先天不足：例如，無(wú)人機的載荷相對有限，在一次作戰任務(wù)中其打擊能力與偵察范圍與傳統的戰機相比略顯不足；無(wú)人機在面對敵方的攔截與干擾時(shí)，與傳統戰機相比容易被毀傷而導致任務(wù)失敗。這些問(wèn)題在無(wú)人機作戰的過(guò)程中都是難以避免的。
而無(wú)人化集群作戰的產(chǎn)生，很大程度上彌補了無(wú)人機作戰存在的“先天不足”。無(wú)人集群作戰又有著(zhù)一個(gè)更加生動(dòng)貼切的名字——“蜂群戰術(shù)”。正如自然界中的蜂群，集群中的個(gè)體單位小巧輕便、具有一定的攻擊力，因為其數量龐大，使得整個(gè)集群擁有了強大的火力；是一種強有力的新型作戰力量。
體積小、質(zhì)量輕、成本低，這是無(wú)人機群中單個(gè)飛行器最直觀(guān)的特點(diǎn)。比如美軍試驗中所用的“郊狼”無(wú)人機，長(cháng)約1米，質(zhì)量?jì)H在6千克左右。這樣的“羽量級”體積與質(zhì)量使得集群中的無(wú)人機在面對敵人的電磁偵察時(shí)，反射更少的電磁波，降低了被敵人發(fā)現的概率。伴隨著(zhù)技術(shù)的成熟，無(wú)人集群?jiǎn)蝹€(gè)飛行器的經(jīng)濟成本也得以大幅度下降。經(jīng)濟成本的下降帶來(lái)的影響是巨大的。對于己方而言，這使得無(wú)人機能夠大量生產(chǎn)并裝備。在戰場(chǎng)上，無(wú)人集群具有數量上的優(yōu)勢，形成更強烈的火力網(wǎng)和偵察網(wǎng)。
此外，數量上的優(yōu)勢彌補單個(gè)無(wú)人機載荷有限的短板，實(shí)現數量本身就是質(zhì)量的戰術(shù)價(jià)值；大數量決定了無(wú)人機群中無(wú)人機功能可以趨于分化，單個(gè)無(wú)人機可以攜帶不同的裝備，諸如偵察、打擊、通信等不同模塊，使無(wú)人集群建立起完備的作戰體系。另一方面，對于敵人而言，無(wú)人集群的龐大體量使其成功突防并造成有效毀傷的概率大幅提高，再好的防御系統也難免會(huì )有“漏網(wǎng)之魚(yú)”，讓敵人“防不勝防”。最具有說(shuō)服力的例子是，美海軍使用裝備宙斯盾系統的伯克級驅逐艦對8架無(wú)人機的集群進(jìn)行多次攔截實(shí)驗，平均每次有2.8架無(wú)人機可以突防并造成毀傷。此外，必須關(guān)注到的是，對無(wú)人集群的成功防御反而會(huì )使敵人“得不償失”，因為單個(gè)無(wú)人飛行器的價(jià)格遠低于某些防空武器的成本價(jià)格，擊落無(wú)人機的成本變得很高，敵人將在持續防御中耗費大量的物力與財力。
除了小巧尺寸、龐大數量、高性?xún)r(jià)比外，無(wú)人集群最亮眼的當屬其高度智能化與集成化。集群中單個(gè)無(wú)人機只有較為簡(jiǎn)單的智能，但是集群內部可以通過(guò)有限的信息傳輸和簡(jiǎn)單控制，使整個(gè)集群的智能大增，實(shí)現“1+1>2”的效果，即群體智能化。無(wú)人集群除了是空中的“利刃”、“偵察兵”，還起到了重要的平臺作用，其搭載的多樣化載荷，使集群成為具有強大指揮控制能力的平臺。比如“彩虹4”四機集群，具有超視距飛行載荷、多路衛星通訊載荷、多機態(tài)勢監測載荷及協(xié)同飛行載荷等多種載荷，成為了集區域偵察、監視、打擊和控制等性能于一身的空中作戰平臺。
科技的革命會(huì )帶來(lái)戰爭形態(tài)上的革命；內燃機的產(chǎn)生拉開(kāi)了機械化戰爭的序幕，同樣，人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展也會(huì )對戰爭的形態(tài)帶來(lái)極大的改變，智能化、無(wú)人化、集群化作戰必將成為未來(lái)戰爭的主要特征。（郗豐毅 王勁 申起有 劉軼丹）
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