第27期 戰(zhàn)略縱橫丨美軍無人“蜂群”作戰(zhàn)技術

自第二次世界大戰(zhàn)開始，武器裝備發(fā)展呈現(xiàn)出兩種趨勢，即大規(guī)模和精確化。就常規(guī)武器而言，大量使用高技術、占據(jù)軍事技術優(yōu)勢已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的致勝因素。長期以來，美軍依賴高投入研制成功了精確制導武器、高密度通信網(wǎng)絡、遠程傳感器等高技術武器裝備，在以海灣戰(zhàn)爭為代表的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中展現(xiàn)出了空前的威力。在現(xiàn)有軍力投射模式困境的基礎上，美軍提出了以無人機為核心的“蜂群”作戰(zhàn)技術，該技術代表了未來無人戰(zhàn)爭的發(fā)展趨勢。

美軍無人“蜂群”作戰(zhàn)技術發(fā)展分析

■ 陳方舟 黃靖皓

隨著軍事高技術在世界范圍內(nèi)的傳播與擴散，美軍的傳統(tǒng)軍力投射模式受到威脅，要繼續(xù)確保技術優(yōu)勢，尋求新的技術突破口是美軍保持作戰(zhàn)優(yōu)勢的必由之路。利用已有的無人機技術構建“系統(tǒng)族群”，由單一系統(tǒng)合力完成復雜作戰(zhàn)任務，將實現(xiàn)低開支、低風險、高效率的開發(fā)目標，而這一新的作戰(zhàn)技術也將催生新的作戰(zhàn)指揮平臺，導致未來戰(zhàn)爭作戰(zhàn)模式的變革。

無人“蜂群”作戰(zhàn)技術（Uninhabited Swarm FightingSystem）整合了無人技術優(yōu)勢和系統(tǒng)族群優(yōu)勢，在保持自身作戰(zhàn)能力的同時，向敵方施予壓力。

偵察—攻擊優(yōu)勢

在信息時代，由美國主導的網(wǎng)絡化作戰(zhàn)思想已經(jīng)遍及世界，對于美國而言，其他國家已經(jīng)逐步具備了遠距離偵察美軍并施予精確打擊的能力，這將對美軍的艦船和空軍基地等軍事設施造成威脅。2013年，美國國家安全中心（CNAS）在“Robotics on the BattlefieldPart I: Range, Persistence and Daring”的報告中指出，無人系統(tǒng)所具備的遠作戰(zhàn)距離、高持久性能和低風險系數(shù)能夠支撐美軍應對這一威脅，并構建新的作戰(zhàn)理念。在新的作戰(zhàn)理念中，無人技術為開展“蜂群”作戰(zhàn)提供了物質基礎，主要體現(xiàn)在作戰(zhàn)裝備的高度密集性、協(xié)同性、智能性和靈活反應。采取“蜂群”技術的基本原則是分散使用大量低成本的無人武器，因此，這一作戰(zhàn)理念能夠實現(xiàn)對敵方區(qū)域的廣泛占領。人在操縱無人武器時所使用的算法將確保偵察信息的準確性和攻擊過程中的精確性，不僅使偵察與攻擊具有更高的可靠性，而且也降低了原有的犧牲成本。

規(guī)模作戰(zhàn)優(yōu)勢

自冷戰(zhàn)開始，美軍就素有采取“抵消戰(zhàn)略”的傳統(tǒng)，而隨著精確制導武器的大規(guī)模擴散，美軍投入構建防御體系的成本增加，實際攻擊和防御能力卻并未得到提高。在轉向發(fā)展無人“蜂群”系統(tǒng)之后，原本造價高昂的多任務系統(tǒng)被分解為若干低成本的小規(guī)模作戰(zhàn)平臺?；谌蝿諏用娴淖晕夜芾砗投辔淦飨到y(tǒng)的自我控制，這些小型的作戰(zhàn)平臺能夠分散敵方的作戰(zhàn)注意力，實現(xiàn)各平臺之間的作用互補與替代，形成規(guī)模作戰(zhàn)能力，以此避免了過去一旦造成損失便不可彌補的局面。美國空軍將要配備的微型空射誘餌（MALD）和微型空射誘餌干擾機（MALD-J）能夠在一架戰(zhàn)機上形成小型遠程電子戰(zhàn)平臺，通過MALD模擬戰(zhàn)機信號誤導敵方雷達系統(tǒng)，而MALD-J則對敵方雷達和防空火力系統(tǒng)進行直接干擾。在與MALD和MALD-J配合的過程中，美國空軍戰(zhàn)機的位置將實現(xiàn)“隱身”，飛行員可駕駛戰(zhàn)機抵達敵方縱深實施攻擊。這表明，無人“蜂群”作戰(zhàn)技術能夠組合各子系統(tǒng)功能，使其整體效能遠遠強于個體功能之和。

靈活反應優(yōu)勢

盡管機器無法取代人腦在解決模糊問題和新問題方面的作用，但是自動化能夠提高大數(shù)據(jù)信息的處理速度。無人“蜂群”作戰(zhàn)技術的整合效能之一，就是利用“蜂群”的委派控制機制充分發(fā)揮無人武器的快速反應功能。一方面，廣泛分散的小型作戰(zhàn)平臺將對敵方整體作戰(zhàn)系統(tǒng)進行分解，誤導和干擾敵方以實現(xiàn)其反應的鈍化，從而瓦解敵方的“偵察—定位—決策—行動”機制。另一方面，無人“蜂群”技術將偵察結果及時反饋給指揮人員，實現(xiàn)戰(zhàn)術層面的應激決策，并指揮各分散的子系統(tǒng)在戰(zhàn)區(qū)前沿迅速行動，通過不斷改變作戰(zhàn)環(huán)境和情況，使敵方難以應對。因此，無人“蜂群”作戰(zhàn)技術實現(xiàn)的靈活反應實際上是相對于敵方的比較優(yōu)勢，而要保持在速度方面的優(yōu)勢，美軍必須不斷優(yōu)化各作戰(zhàn)單位和整體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)功能。

成本優(yōu)勢

美國國防部通常會以20年到30年為時間軸開發(fā)新的武器系統(tǒng)，由于技術自身的不成熟，使用方與開發(fā)方往往會提出不切實際的需求，而隨著時間的推移，各國武器系統(tǒng)都在不斷發(fā)展，這就導致了需求的不斷變化。在極端情況下，盡管需求在不斷提高，但是武器系統(tǒng)平臺的更新始終無法跟上敵方或商用開發(fā)方的創(chuàng)新腳步，最終造成巨大的國防開支浪費。而無人“蜂群”作戰(zhàn)系統(tǒng)所依托的是大量低成本、次復雜子系統(tǒng)，開發(fā)成本和犧牲成本遠遠小于一個多任務的復雜系統(tǒng)，因此能夠節(jié)約美軍的開支，同時，由于在實戰(zhàn)中“蜂群”系統(tǒng)規(guī)模龐大且分布零散，敵方需對每個目標進行攻擊和防御準備，美軍在無形中提高了敵方的作戰(zhàn)成本而獲得自身的成本優(yōu)勢。

理念認可與技術跟進

截至2014年，僅二十分之一的美國國防部研究項目和采購項目與無人系統(tǒng)有關，而在美軍內(nèi)部也存在著對于無人作戰(zhàn)可能阻礙或反作用于傳統(tǒng)常規(guī)作戰(zhàn)的擔憂。在諸多任務中，無人自動系統(tǒng)被視為尚未經(jīng)過檢驗的技術，一部分美軍指揮官甚至認為，如果削減了人類的工作，無人系統(tǒng)可能成為未來戰(zhàn)場上的威脅。在無人“蜂群”作戰(zhàn)技術未得到廣泛認可的情況下，“減緩”策略被采納和應用，直接導致了無人技術發(fā)展受阻。Paul Scharre在“Robotics on theBattlefield Part II: The Coming Swarm”報告中指出，美軍若要跟上無人“蜂群”作戰(zhàn)模式變革的步伐，就必須開展基于進攻性戰(zhàn)略的目標研究和實驗，采用新的發(fā)展概念與組織結構，保證制度過程與技術過程相一致。

技術集成與整合

盡管“蜂群”作戰(zhàn)理念來源于對自然界中蜜蜂和螞蟻族群的仿真，但是前者的形成機制與包含內(nèi)容更為復雜。由于無人“蜂群”作戰(zhàn)系統(tǒng)包含豐富的異構主體（heterogeneous agents），同時實施攻擊和防御功能，因此，這一作戰(zhàn)系統(tǒng)應由外部設計產(chǎn)生，目的是加強支撐技術的高度集成與整合。然而，到目前為止，對無人“蜂群”作戰(zhàn)技術的作用機理研究僅限于四項相對獨立的形式，即近戰(zhàn)、聚合、機動和群集，尚未形成符合現(xiàn)代戰(zhàn)爭特點的技術—戰(zhàn)術集成體系，使網(wǎng)絡化與自動化用于協(xié)調(diào)無人“蜂群”作戰(zhàn)系統(tǒng)中的各個作戰(zhàn)單位，達到任務多樣化與技術一體化的統(tǒng)一。

“脆弱的穩(wěn)定”與決策時間

無人“蜂群”作戰(zhàn)技術在為美軍不斷地爭取時間優(yōu)勢的同時，也帶來了“閃電戰(zhàn)爭”（flash wars）的風險。面對這一風險，各國只能著力發(fā)展無人武器裝備技術，進而可能引起新一輪的軍備競賽，如在冷戰(zhàn)中一樣形成“脆弱的穩(wěn)定”（fragile stability）。在爭奪先發(fā)優(yōu)勢的過程中，雙方不僅要保證初次打擊的效果，還要建立二次打擊能力，這就造成了決策速度與行動速度之間的張力。無人武器裝備能夠提高特定任務的行動速度，但是實際操縱和決定作戰(zhàn)行為的還是人，過快的作戰(zhàn)速度將會影響武器裝備與人之間的信息交換和相互反饋，因此，在應對未來低穩(wěn)定性攻擊的過程中，戰(zhàn)略專家和操縱人員需重視無人裝備的彈性機制，為決策人員預留充裕的分析和決策時間。

“人—機”一體的無人“蜂群”作戰(zhàn)系統(tǒng)概念主要包含兩方面的意義，其一是人與無人系統(tǒng)之間的交互，其二是各“人—機”系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)。

實現(xiàn)人與無人系統(tǒng)之間的交互，是在分別發(fā)揮人與無人系統(tǒng)各自優(yōu)勢的基礎上，通過整合選擇最佳作用路徑，針對不同任務采取靈活的決策-行動機制，有效擴展各武器裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)半徑。2012年，美國陸軍在AH-64D阿帕奇Block III武裝直升機上配備了與無人機系統(tǒng)兼容的“無人機戰(zhàn)術通用數(shù)據(jù)鏈組件”（UTA），協(xié)助直升機乘員操縱MQ-1“灰隼”無人機執(zhí)行空中偵察任務。在一項任務中，直升機乘員利用雙向高帶寬數(shù)據(jù)鏈控制無人機的飛行路線及任務負載，并在飛行中實時接收無人機發(fā)回的高清戰(zhàn)場圖象，保障“地獄火”激光制導反坦克導彈在作戰(zhàn)過程中的精確攻擊。UTA組件所構建起的人—機交互系統(tǒng)提高了直升機乘員、地面陸軍分隊指揮官和無人機對戰(zhàn)場態(tài)勢的感知水平，三者共同構成了“蜂群”作戰(zhàn)網(wǎng)絡。

加強各“人—機”系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)，是將海軍、空軍、陸軍及海軍陸戰(zhàn)隊所配備的“人—機”系統(tǒng)統(tǒng)籌為一個可進行協(xié)同作戰(zhàn)的大系統(tǒng)，在各子系統(tǒng)內(nèi)部建立“人—機”交互組，在各系統(tǒng)之間形成符合聯(lián)合作戰(zhàn)要求的“蜂群”。

美軍各軍兵種承擔的任務

海軍

1）研制無人導彈試驗艇，實現(xiàn)遠程導彈發(fā)射控制。

2）建立基于概念驗證的水下有效荷載模塊，進一步開發(fā)美國水下資源。

3）根據(jù)進攻作戰(zhàn)要求研制無人“蜂群”防御船只，保護美國艦船不受到敵方的遠距離攻擊。這項任務包括完善作戰(zhàn)理念、在霍爾木茲海峽等高危地區(qū)派遣快速積極防御無人作戰(zhàn)力量以及在美海軍所有水面部隊配備小型載人船只，操縱和控制防御“蜂群”武器裝備。

空軍

1）研制低成本無人“蜂群”作戰(zhàn)飛行器，包括不可重復使用的或不可恢復的導彈或誘餌，執(zhí)行對敵方防空系統(tǒng)的鎮(zhèn)壓與摧毀任務，參與偵察、打擊效果評估和電子戰(zhàn)等任務。

2）為現(xiàn)有的有人作戰(zhàn)飛機配備低成本的無人飛行器，作為附屬的傳感器和導彈參與作戰(zhàn)。

3）提高人對大規(guī)模無人作戰(zhàn)飛行器的操縱和控制能力。

陸軍及海軍陸戰(zhàn)隊（共同）

1）通過使用附加裝甲套件執(zhí)行地面護送任務和偵察記錄任務。

2）進行現(xiàn)代版“路易斯安那機動”實驗，研制可用于遠距離偵察和機動的“僚機”地面無人武器，以此為基礎進一步發(fā)展無人偵察與記錄技術。

3）研制無人“蜂群”飛行器，保障長時間監(jiān)控任務、近距離空中支援、空中補給和通信中繼轉發(fā)，輔助地面機動力量。

海軍陸戰(zhàn)隊（獨立）

研制兩棲蜂群機器人，執(zhí)行偵察及掃雷任務，為兩棲突擊作戰(zhàn)清理海域。

美軍正在發(fā)展的無人“蜂群”作戰(zhàn)技術仍建立在網(wǎng)絡中心戰(zhàn)思想的基礎上，分散執(zhí)行多級任務的核心是構建相互聯(lián)結的戰(zhàn)區(qū)信息網(wǎng)，形成多層次的協(xié)同作戰(zhàn)能力。目前，美海軍的無人艇“蜂群”作戰(zhàn)技術已取得重大突破，集群作戰(zhàn)電子系統(tǒng)已初步建立；美空軍的無人飛行器偵察與攻擊系統(tǒng)也初見規(guī)模；美陸軍聯(lián)合以色列正在研制可防御敵方無人機攻擊的激光武器系統(tǒng)，美軍欲實現(xiàn)全面的無人“蜂群”作戰(zhàn)具有一定的可能性。

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文章來源

《裝備學院學報》2016年第2期

鈞心

2016年第16期 總第27期

作 者  陳方舟  黃靖皓

編 輯  吳 溦

圖 文  小 雨

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