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解码无人作战“蜂群战术”
  新华网 ( 2020-11-17 07:07:35 ) 来源: 《环球》杂志
 

 

  “虽然百万架规模无人机‘蜂群’可能还需要一些时间,但万架无人机规模的‘蜂群’攻击即将来临。”

吴敏文

  “在这场局部战争中,无人机占据了特殊地位。它们确定了军事行动的战略战术。远距离操控的机器加入作战的未来战争图景在我们眼前展开。”俄罗斯《观点报》网站10月在题为《纳卡冲突揭示未来战争范式》的文章中说。

  这一观点代表了舆论界的普遍声音。其中,无人作战“蜂群战术”成为诸多军事观察家进一步聚焦的话题。在9月底爆发的纳卡冲突中,双方开战后的24小时内,阿塞拜疆运用智能无人机“蜂群战术”,对亚美尼亚的地面装甲部队造成重大毁伤。

  “蜂群战术”已不是新词,但在智能化装备日新月异的当下,升级版的无人作战“蜂群战术”具有了新的内涵和看点,也体现着大国博弈的新特点。

20年发展进阶

  一只马蜂或蜜蜂的杀伤力非常有限,但一个庞大的蜂群,却有杀伤甚至杀死一头牛或一匹马的能力。

  现代军事意义上的“蜂群战术”,是以人工智能、大数据和网络技术为基础,以较大型陆上、海上和空中作战平台为搭载和发射平台,以智能无人机、无人车辆、无人舰船、无人潜艇等无人作战系统为武器,具有自主态势感知、情报融合、目标分配、指挥控制、自适应协同和智能决策等能力,依据作战任务和战场态势的变化,对战场无人作战系统进行自主动态编成,以整体作战能力应对复杂、强对抗、高不确定性战场环境的一种作战方式。

  “蜂群战术”由美军在20世纪90年代末提出。2000年,美国国防部发布第一版《无人机发展路线图》,至2003年伊拉克战争及之后,为了应对高度复杂和对抗性社会环境,美军投入战场的无人作战平台或系统达近万个。随着人工智能及相关技术的实质性进步,为满足战场对无人作战系统不断增长的需求,美军智能化无人系统的发展和应用都驶入了“快车道”。

  美国海军历来以美各军种中的技术领先者著称。2012年,美国海军研究局率先发布《无人机蜂群攻击》报告。2015年3月,美国海军研究局完成了长0.91米、翼展1.47米、重5.9公斤的“郊狼”无人机的单机测试。2016年5月,完成了30秒内发射30架“郊狼”无人机的试验,验证了由“郊狼”组成的“蜂群”的编队飞行、队形变换和协同机动能力。

  由于担心无人飞行器会削弱本军种地位,美国空军一开始对发展无人作战持抵触态度。但在形势比人强的局面下,美国空军启动了“编群战术空间”计划,研究无人机在侦察、搜索、跟踪、电子战、心理战、对地打击、战术牵制等方面的作用。为在有人机与无人机之间寻求平衡,美国空军提出了无人机接受有人机指挥控制,有人机与无人机协同作战的“忠诚僚机”概念。2019年,由美国空军和克瑞托斯防务公司联合研发的XQ-58A“女武神”战斗无人机试飞成功,标志着“忠诚僚机”开始从概念走向实战。

四大特点

  以小巧的、功能专业的“蜂”,通过大幅增加功能种类和数量规模,形成复杂的、强大的“群”的作战效能。这一设计思路决定了“蜂群战术”的基本特点。

  一是数量规模化。单个无人平台载荷小、功能简单、破坏力有限,但一旦形成规模,即可大幅提升其功能的复杂度和破坏力强度。如“蝉翼”无人机小如蝉,可携带天气、温度、湿度、气压传感器或声学探测、生化探测等微型电子设备,由空中平台“撒放”,降落地面后通过数据链互联成网,在指定区域形成稳定的“无人探测蜂群”。

  无人机“蜂群”所产生的积累性作战效果,使得扩大“蜂群”规模成为基本的作战需求。今年8月27日,美国海军宣布:正在开发可遂行攻防任务的高达100万架规模的“超级蜂群”。

  无人机“蜂群”的数量规模,可有效增强整体抗毁能力。无论因为什么原因损失10架或20架无人机,对一个千架无人机的“蜂群”而言影响不大;对于上万架无人机构成的“蜂群”,损失数百架也微不足道,不会显著影响作战效果。

  二是构成多元化。首先,预警探测、广域监视、前沿侦察、网络战等作战功能需求,决定了需要以承载不同的任务系统的无人作战平台构成“蜂群”;不同的设备载荷,决定无人作战平台具有不同的重量和尺寸,小如昆虫,大如巨鸟。其次,多军兵种一体化联合作战的形式要求,决定了在同一个“蜂群”中,不仅有陆上的机器人和无人战车,有海上的水面无人舰船和水下无人潜艇,还有空中的无人机。在实战中,必须根据作战任务的不同性质和规模,决定组成“蜂群”的无人机种类和数量,以构建适应任务需求的体系化“蜂群”。

  三是控制算法化。无人作战平台虽然自身并不载人,但它离不开操作员的控制。一个操作员控制一个或者数个无人平台是可能的,一个人控制数十个无人平台就已经不太可能。由上千上万个无人平台组成的“蜂群”,已经完全不可能由人来控制。

  实现对成千上万无人作战平台的实时控制,开发和运用算法把大量信息的处理交给算法和无人平台内置的微型处理器去完成,是唯一出路。例如,美国海军研究实验室的“自主上升暖气流定位”研究项目开发的无人机“自动翱翔算法”,能够帮助长航时无人机自主利用上升暖空气柱从而在空中无动力翱翔。该算法具备发现和评估暖气流的能力,能够帮助小型蝉翼滑翔机等无人机盘旋飞行,也可帮助配备光伏或燃料电池的长航时无人机延长飞行时间;即在不增加燃料电池、不对飞机硬件做出改变的条件下,增加无人机的航程和续航能力。

  四是防护强度化。由于指挥所与无人机、有人机与无人机、无人机与无人机之间的通信只能通过无线手段,无线通信具有天然的开放性,这就给对手的入侵与控制以可乘之机。与此同时,己方对“蜂群”实施控制的算法,也有被对手破译的危险。

  为此,必须加强对己方无人作战系统“蜂群”的防护,加强通信保密和算法加密,具体方法包括:对大规模“蜂群”的不同“子群”采用多样化的通信和控制加密算法,以免一处被破译而危及整个“蜂群”,也有利于及时发现某个部分的异常情况;将控制软件和加密算法程序进行定制和固化,堵塞对手的“李代桃僵”之路;以多重加密、高新加密和不断更换加密技术实现技高一筹,加密技术永远走在破译手段前面,使对手的破译成为不可能。

攻防追赶并进

  对抗性是战场乃至军事领域的基本特点。无人作战系统“蜂群战术”所展示的现实能力和巨大潜力,决定了在这一领域的争夺势必激烈展开。“以子之矛攻子之盾,何如?”有无人作战系统“蜂群战术”,就会有反无人作战系统“蜂群战术”。

  反无人作战系统“蜂群战术”的主要途径包括发现、控制、摧毁等。由于无人作战系统大多小巧,所以主要是使用雷达、光电、红外或声学传感器来探测和发现目标。控制即利用无人作战系统采用无线通信和控制的特点,通过分析判别和技术破译等手段,干扰或接管对方对无人作战系统“蜂群”的控制,使其不能达到预定目标,甚至为我所用。对无人作战系统“蜂群”的摧毁,既包括摧毁无人机、无人战车、机器人、无人舰艇等本身,也包括摧毁其发射平台,即所谓“蜂窝”。

  2019年3月,美海军部宣布将快速开发新的反无人机电子战手段,以应对不断增加的无人机威胁。同年10月,美空军测试了高功率微波和激光两种反无人机定向能武器。12月,美国防部指定美陆军作为执行代理对国防部所有反无人机项目进行审查,并对已部署的战场反无人机系统进行测试评估。美海军计划于2021年内在DDG-88“普雷贝尔”号导弹驱逐舰上部署“光学致眩拦截器海军系统”和“高能激光与综合光学致眩与监视”两种反无人作战“蜂群战术”系统。

  美海军声称在波斯湾的舰队经常受到伊朗无人机的侦察、监视和无人作战系统“蜂群战术”的干扰和威胁,因此部署了由美海军陆战队研发的“海军陆战队防空综合系统”。2019年7月,美海军陆战队LHD-4“拳击手”号两栖攻击舰使用这一系统成功压制了来袭的伊朗无人机“蜂群”。

  在纳卡冲突中,无人作战系统“蜂群战术”对抗尤为激烈。据来自各方面互为佐证的消息,开战首日即9月27日,阿塞拜疆运用无人机“蜂群”携带毁伤载荷攻击对手地面部队,24小时内摧毁亚美尼亚方面坦克130辆、火箭发射系统50个、武装车辆64部、防空导弹系统25个,还有S-300导弹和大批火箭炮、榴弹炮和装甲车等。亚美尼亚则运用反无人作战系统手段展开强力反击,击毁阿塞拜疆方面72架无人机。

大国角逐激烈

  在“蜂群战术”推动战争形态演变的当下,美国、俄罗斯、日本、韩国和北约等技术和军事强国或军事集团,相继出台了各自以人工智能为核心技术的新的军队建设战略规划,抢占军队智能化的战略制高点。

  美军陆上无人作战系统和空中无人机已经取得数量上的优势和丰富的实战经验。美国海军面临将现有不到300艘舰艇猛增至480艘到534艘的艰巨任务,以弥补需求与资源之间的巨大鸿沟,也是为了适应未来智能化战争的需要;美国海军还提出了建造65艘到87艘大型无人水面舰艇,和总数为40艘至60艘的无人潜艇,以打造大规模无人舰队的计划。虽然实现这一计划尚有诸多不确定之处,但其推进的愿望之强烈可见一斑。

  俄罗斯总统普京非常重视无人作战系统和智能化技术的军事应用。俄《国家武器库》主编维克托·穆拉霍夫斯基认为:“对于‘蜂群战术’而言,蜂群内部的协同具有非常重要的意义。来自飞机、防空系统、卫星和地面技术设备等所有传感器的信息都应汇入一个系统,借助人工智能系统统一分配作战任务。”

  2015年年底,俄军出动无人机集群进入叙利亚参加地面反恐作战;2017年,俄军采用1架和2架有人机与20至30架蜂群无人机,进行了协同作战实验,执行空空作战、对地打击、空中侦察等任务;2020年9月,俄国防部长绍伊古亲自指挥空天军完成战法演练,在真实作战背景下,多架苏-35战斗机和数十架无人机组成编队,由一架苏-57战斗机统一指挥,执行协同攻击任务,这是一次典型的有人机与无人机组成的“蜂群”进行的战术演练。

  另外,土耳其军方宣布将进行使用500架自杀式无人机实施大规模“蜂群战术”攻击的实验,并将无人机“蜂群”视作改变战场规则的决定性力量。韩国军队也在大力发展用于侦察和打击的无人机“蜂群战术”。

  可以预见,技术和装备的发展不断提供日益强大的物质基础,作战需求的牵引和局部战争实践的强力推动,将使无人作战系统“蜂群战术”推动的智能化战争形态加速形成。

  (作者单位:国防科技大学信息通信学院)

来源:2020年11月11日出版的《环球》杂志 第23期

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