第27期 戰(zhàn)略縱橫丨美軍無人“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)

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(shì)，即大規(guī)模和精確化。就常規(guī)武器而言，大量使用高技術(shù)、占據(jù)軍事技術(shù)優(yōu)勢(shì)已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的致勝因素。長(zhǎng)期以來，美軍依賴高投入研制成功了精確制導(dǎo)武器、高密度通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程傳感器等高技術(shù)武器裝備，在以海灣戰(zhàn)爭(zhēng)為代表的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)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(chǔ)上，美軍提出了以無人機(jī)為核心的“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)，該技術(shù)代表了未來無人戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。

美軍無人“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展分析

■ 陳方舟 黃靖皓

隨著軍事高技術(shù)在世界范圍內(nèi)的傳播與擴(kuò)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(shù)優(yōu)勢(shì)，尋求新的技術(shù)突破口是美軍保持作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)的必由之路。利用已有的無人機(jī)技術(shù)構(gòu)建“系統(tǒng)族群”，由單一系統(tǒng)合力完成復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)，將實(shí)現(xiàn)低開支、低風(fēng)險(xiǎn)、高效率的開發(fā)目標(biāo)，而這一新的作戰(zhàn)技術(shù)也將催生新的作戰(zhàn)指揮平臺(tái)，導(dǎo)致未來戰(zhàn)爭(zhēng)作戰(zhàn)模式的變革。

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

偵察—攻擊優(yōu)勢(shì)

在信息時(shí)代，由美國(guó)主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)思想已經(jīng)遍及世界，對(duì)于美國(guó)而言，其他國(guó)家已經(jīng)逐步具備了遠(yuǎn)距離偵察美軍并施予精確打擊的能力，這將對(duì)美軍的艦船和空軍基地等軍事設(shè)施造成威脅。2013年，美國(guó)國(guó)家安全中心（CNAS）在“Robotics on the BattlefieldPart I: Range, Persistence and Daring”的報(bào)告中指出，無人系統(tǒng)所具備的遠(yuǎn)作戰(zhàn)距離、高持久性能和低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)能夠支撐美軍應(yīng)對(duì)這一威脅，并構(gòu)建新的作戰(zhàn)理念。在新的作戰(zhàn)理念中，無人技術(shù)為開展“蜂群”作戰(zhàn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，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(yīng)。采取“蜂群”技術(shù)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?qū)崿F(xiàn)對(duì)敵方區(qū)域的廣泛占領(lǐng)。人在操縱無人武器時(shí)所使用的算法將確保偵察信息的準(zhǔn)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(shì)

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(dǎo)武器的大規(guī)模擴(kuò)散，美軍投入構(gòu)建防御體系的成本增加，實(shí)際攻擊和防御能力卻并未得到提高。在轉(zhuǎn)向發(fā)展無人“蜂群”系統(tǒng)之后，原本造價(jià)高昂的多任務(wù)系統(tǒng)被分解為若干低成本的小規(guī)模作戰(zhàn)平臺(tái)?；谌蝿?wù)層面的自我管理和多武器系統(tǒng)的自我控制，這些小型的作戰(zhàn)平臺(tái)能夠分散敵方的作戰(zhàn)注意力，實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)之間的作用互補(bǔ)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(bǔ)的局面。美國(guó)空軍將要配備的微型空射誘餌（MALD）和微型空射誘餌干擾機(jī)（MALD-J）能夠在一架戰(zhàn)機(jī)上形成小型遠(yuǎn)程電子戰(zhàn)平臺(tái)，通過MALD模擬戰(zhàn)機(jī)信號(hào)誤導(dǎo)敵方雷達(dá)系統(tǒng)，而MALD-J則對(duì)敵方雷達(dá)和防空火力系統(tǒng)進(jìn)行直接干擾。在與MALD和MALD-J配合的過程中，美國(guó)空軍戰(zhàn)機(jī)的位置將實(shí)現(xiàn)“隱身”，飛行員可駕駛戰(zhàn)機(jī)抵達(dá)敵方縱深實(shí)施攻擊。這表明，無人“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)能夠組合各子系統(tǒng)功能，使其整體效能遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于個(gè)體功能之和。

靈活反應(yīng)優(yōu)勢(shì)

盡管機(jī)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(dòng)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(shù)的整合效能之一，就是利用“蜂群”的委派控制機(jī)制充分發(fā)揮無人武器的快速反應(yīng)功能。一方面，廣泛分散的小型作戰(zhàn)平臺(tái)將對(duì)敵方整體作戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行分解，誤導(dǎo)和干擾敵方以實(shí)現(xiàn)其反應(yīng)的鈍化，從而瓦解敵方的“偵察—定位—決策—行動(dòng)”機(jī)制。另一方面，無人“蜂群”技術(shù)將偵察結(jié)果及時(shí)反饋給指揮人員，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)層面的應(yīng)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(dòng)，通過不斷改變作戰(zhàn)環(huán)境和情況，使敵方難以應(yīng)對(duì)。因此，無人“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的靈活反應(yīng)實(shí)際上是相對(duì)于敵方的比較優(yōu)勢(shì)，而要保持在速度方面的優(yōu)勢(shì)，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(shì)

美國(guó)國(guó)防部通常會(huì)以20年到30年為時(shí)間軸開發(fā)新的武器系統(tǒng)，由于技術(shù)自身的不成熟，使用方與開發(fā)方往往會(huì)提出不切實(shí)際的需求，而隨著時(shí)間的推移，各國(guó)武器系統(tǒng)都在不斷發(fā)展，這就導(dǎo)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(tái)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(guó)防開支浪費(fèi)。而無人“蜂群”作戰(zhàn)系統(tǒng)所依托的是大量低成本、次復(fù)雜子系統(tǒng)，開發(fā)成本和犧牲成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)多任務(wù)的復(fù)雜系統(tǒng)，因此能夠節(jié)約美軍的開支，同時(shí)，由于在實(shí)戰(zhàn)中“蜂群”系統(tǒng)規(guī)模龐大且分布零散，敵方需對(duì)每個(gè)目標(biāo)進(jìn)行攻擊和防御準(zhǔn)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(shì)。

理念認(rèn)可與技術(shù)跟進(jìn)

截至2014年，僅二十分之一的美國(guó)國(guó)防部研究項(xiàng)目和采購項(xiàng)目與無人系統(tǒng)有關(guān)，而在美軍內(nèi)部也存在著對(duì)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(dān)憂。在諸多任務(wù)中，無人自動(dòng)系統(tǒng)被視為尚未經(jīng)過檢驗(yàn)的技術(shù)，一部分美軍指揮官甚至認(rèn)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(chǎng)上的威脅。在無人“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)未得到廣泛認(rèn)可的情況下，“減緩”策略被采納和應(yīng)用，直接導(dǎo)致了無人技術(shù)發(fā)展受阻。Paul Scharre在“Robotics on theBattlefield Part II: The Coming Swarm”報(bào)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(jìn)攻性戰(zhàn)略的目標(biāo)研究和實(shí)驗(yàn)，采用新的發(fā)展概念與組織結(jié)構(gòu)，保證制度過程與技術(shù)過程相一致。

技術(shù)集成與整合

盡管“蜂群”作戰(zhàn)理念來源于對(duì)自然界中蜜蜂和螞蟻?zhàn)迦旱姆抡妫乔罢叩男纬蓹C(jī)制與包含內(nèi)容更為復(fù)雜。由于無人“蜂群”作戰(zhàn)系統(tǒng)包含豐富的異構(gòu)主體（heterogeneous agents），同時(shí)實(shí)施攻擊和防御功能，因此，這一作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)由外部設(shè)計(jì)產(chǎn)生，目的是加強(qiáng)支撐技術(shù)的高度集成與整合。然而，到目前為止，對(duì)無人“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)的作用機(jī)理研究?jī)H限于四項(xiàng)相對(duì)獨(dú)立的形式，即近戰(zhàn)、聚合、機(jī)動(dòng)和群集，尚未形成符合現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)的技術(shù)—戰(zhàn)術(shù)集成體系，使網(wǎng)絡(luò)化與自動(dòng)化用于協(xié)調(diào)無人“蜂群”作戰(zhàn)系統(tǒng)中的各個(gè)作戰(zhàn)單位，達(dá)到任務(wù)多樣化與技術(shù)一體化的統(tǒng)一。

“脆弱的穩(wěn)定”與決策時(shí)間

無人“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)在為美軍不斷地爭(zhēng)取時(shí)間優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也帶來了“閃電戰(zhàn)爭(zhēng)”（flash wars）的風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)這一風(fēng)險(xiǎn)，各國(guó)只能著力發(fā)展無人武器裝備技術(shù)，進(jìn)而可能引起新一輪的軍備競(jìng)賽，如在冷戰(zhàn)中一樣形成“脆弱的穩(wěn)定”（fragile stability）。在爭(zhēng)奪先發(fā)優(yōu)勢(shì)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(dòng)速度之間的張力。無人武器裝備能夠提高特定任務(wù)的行動(dòng)速度，但是實(shí)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(huì)影響武器裝備與人之間的信息交換和相互反饋，因此，在應(yīng)對(duì)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(jī)制，為決策人員預(yù)留充裕的分析和決策時(shí)間。

“人—機(jī)”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(jī)”系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)。

實(shí)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(shì)的基礎(chǔ)上，通過整合選擇最佳作用路徑，針對(duì)不同任務(wù)采取靈活的決策-行動(dòng)機(jī)制，有效擴(kuò)展各武器裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)半徑。2012年，美國(guó)陸軍在AH-64D阿帕奇Block III武裝直升機(jī)上配備了與無人機(jī)系統(tǒng)兼容的“無人機(jī)戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈組件”（UTA），協(xié)助直升機(jī)乘員操縱MQ-1“灰隼”無人機(jī)執(zhí)行空中偵察任務(wù)。在一項(xiàng)任務(wù)中，直升機(jī)乘員利用雙向高帶寬數(shù)據(jù)鏈控制無人機(jī)的飛行路線及任務(wù)負(fù)載，并在飛行中實(shí)時(shí)接收無人機(jī)發(fā)回的高清戰(zhàn)場(chǎng)圖象，保障“地獄火”激光制導(dǎo)反坦克導(dǎo)彈在作戰(zhàn)過程中的精確攻擊。UTA組件所構(gòu)建起的人—機(jī)交互系統(tǒng)提高了直升機(jī)乘員、地面陸軍分隊(duì)指揮官和無人機(jī)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知水平，三者共同構(gòu)成了“蜂群”作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。

加強(qiáng)各“人—機(jī)”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(duì)所配備的“人—機(jī)”系統(tǒng)統(tǒng)籌為一個(gè)可進(jìn)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(jī)”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(dān)的任務(wù)

海軍

1）研制無人導(dǎo)彈試驗(yàn)艇，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程導(dǎo)彈發(fā)射控制。

2）建立基于概念驗(yàn)證的水下有效荷載模塊，進(jìn)一步開發(fā)美國(guó)水下資源。

3）根據(jù)進(jìn)攻作戰(zhàn)要求研制無人“蜂群”防御船只，保護(hù)美國(guó)艦船不受到敵方的遠(yuǎn)距離攻擊。這項(xiàng)任務(wù)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(duì)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(fù)使用的或不可恢復(fù)的導(dǎo)彈或誘餌，執(zhí)行對(duì)敵方防空系統(tǒng)的鎮(zhèn)壓與摧毀任務(wù)，參與偵察、打擊效果評(píng)估和電子戰(zhàn)等任務(wù)。

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

3）提高人對(duì)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(duì)（共同）

1）通過使用附加裝甲套件執(zhí)行地面護(hù)送任務(wù)和偵察記錄任務(wù)。

2）進(jìn)行現(xiàn)代版“路易斯安那機(jī)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)，研制可用于遠(yuǎn)距離偵察和機(jī)動(dòng)的“僚機(jī)”地面無人武器，以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步發(fā)展無人偵察與記錄技術(shù)。

3）研制無人“蜂群”飛行器，保障長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控任務(wù)、近距離空中支援、空中補(bǔ)給和通信中繼轉(zhuǎn)發(fā)，輔助地面機(jī)動(dòng)力量。

海軍陸戰(zhàn)隊(duì)（獨(dú)立）

研制兩棲蜂群機(jī)器人，執(zhí)行偵察及掃雷任務(wù)，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(shù)仍建立在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)思想的基礎(chǔ)上，分散執(zhí)行多級(jí)任務(wù)的核心是構(gòu)建相互聯(lián)結(jié)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(shù)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(jī)攻擊的激光武器系統(tǒng)，美軍欲實(shí)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(xué)院學(xué)報(bào)》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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