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无人机蜂群改写未来战争规则

By 月季 •  2018-01-06 13:02 •  5次点击 短消息

 来源:当代海军  

        未来战争,我们所面对的敌人很可能不再是有血有肉的士兵,而是成群结队的无人机。成千上万的微型无人机成群出去,仿佛笼罩在战场上空的乌云,向对方发动暴风骤雨般的攻击,这已不再是科幻大片中的场景——无人机峰群作战正在加速变为现实。 

前不久,我国实现119架固定翼无人机集群飞行,刷新固定翼无人机集群试验纪录。这意味着无人机蜂群离作战应用又近了一步。也许在不久的将来,好莱坞科幻片《独立日:卷土重来》中的海量无人机集群作战的场景将变为现实。

与以往智能无人武器“单枪匹马”作战不同的是,无人机蜂群是以智能化无人控制技术和网络信息系统为支撑的集群式作战武器。这种新型武器和战术势必将成为改变未来战争规则的重要推手。从理论上说,机群可以击败任何现有武器,并能够提供足够精确的火力,造成大规模毁灭。可以说,未来战场,谁拥有最大、最强的无人机机群,谁就能赢得战争。为了抢占未来战争的制高点,目前,美国、俄罗斯等大国都在加速无人机蜂群作战以及反无人机蜂群作战的研究。 

蜂群来袭,重新定义以数量取胜的战争规则 

战争实践表明,兵力的数量和质量同等重要,数量与质量之间是相互弥补和相互转化的关系。早在进化阶段,人类就从动物界学习和认识到,集群作战可发挥出远超个体累加的战斗力。

然而,随着科学技术的发展,特别是信息化战争时代的来临,在伊拉克、利比亚等国的战争中,让人们看到高技术武器装备在战场的巨大优势,以数量取胜的战争规则逐步被忽略。而不断涌现的F-22、F-35、DDG-1000等各类昂贵的新型战机、新型舰艇和高超音速武器、电磁轨道炮、智能武器等新概念武器,展现出超凡的战斗性能,更是加深了这一印象。事实上,正是由于无人机、人工智能、通信技术、图像识别等现代前沿科技领域的迅猛发展,让被忽略的数量优势有机会在未来战场上大放异彩。

在无人机蜂群作战中,大量无人机基于开放式体系架构进行综合集成,以通信网络信息为中心,以系统的群智涌现能力为核心,以平台间的协同交互能力为基础,以单平台的节点作战能力为支撑,构建具有抗毁性、低成本、功能分布化等优势和智能特征的作战体系。成千上万的无人机自主协同,实现飞行控制、态势感知、目标分配和智能决策,依靠整体战斗力,应对复杂、强对抗、高度不确定的空中战场环境。

设想一下:在城市作战中,小型无人机编队到处收集情报,对重点目标进行定点清除;坦克、导弹阵地、机场等可能会被从各个方向不期而至的微型攻击无人机摧毁;在海上,成千上万的小型无人机可以扫荡军舰。虽然许多都会被击落,但总有一些能够突破防御网,摧毁雷达,让军舰失去防御能力。

在战场上,遇到这样黑压压一片的无人机蜂群,恐怕没有谁愿意去招惹。以无人机蜂群为代表的群化武器,以其卓越的作战能力,被美军视为可改变未来战争规则的“颠覆性技术”。 

无人机集群作战具备巨大优势 

无人机蜂群之所以被视为可改变未来战争规则的“颠覆性技术”,在于其与F-22等高端武器装备相比,具有许多优势。

相比其他常规武器,无人机蜂群的一大优势就是功能分布化,可进行专业化分工。将单个完备作战平台所具备的各项功能如侦察监视、电子干扰、打击与评估等能力“化整为零”,分散到大量低成本、功能单一的作战平台中,通过大量异构、异型的个体来实现原本复杂的系统功能,系统的倍增效益将使无人机集群具备远超单一平台的作战能力。一方面,由于每架无人机的功能相对单一,可大幅降低研发和采购成本。尤其是随着3D打印技术的发展,批量生产一只蜜蜂大小的微型机器人单价只需要1美元。因此军方借此可以低成本地部署数以亿计的昆虫作战机器人。从另一方面来说,由于无人机成本较低,在作战中,敌方应对大量的无人机需要消耗数十倍甚至上百倍的成本来进行防御,这将在战争中为己方带来显著的成本优势。

无人机的另一大优势是体系生存能力大幅提高。无人机机群是一个集群,是一个自行组织的系统,其中所有的元素都是平等的,机群中没有领导者或指挥官。正是因为无人机集群具有“无中心”和“自主协同”的特性,集群中的个体并不依赖于某个实际存在的、特定的节点来运行。在对抗过程中,当部分个体失去作战能力时,整个无人机集群仍然具有一定的完整性,仍可继续执行作战任务,这就大大增加了无人机集群对战场的适应能力和抗风险能力。

以美国海军大量装备的“宙斯盾”系统为例,这套世界上最成熟也是最好的舰载武器系统集成了AN/SPY-1相控阵雷达、多类传感器、干扰器、诱饵弹、“标准”系列防空导弹、127毫米舰炮和2座“密集阵”近防武器系统。如果以伯克级驱逐舰为平台,甲板上还另外配备了6挺重机枪。但这套强大的防空系统在应对无人机蜂群攻击时仍显得力不从心,这一令人大跌眼镜的结论来源于美国海军数百次的模拟试验。结果表明,装备了“宙斯盾”系统的伯克级驱逐舰能够有效发挥拦截无人机蜂群的武器系统只有“密集阵”近防系统和重机枪。更致命的是,防御系统往往难以合理分配火力,从而导致部分无人机能够避开拦截,对舰艇发动攻击。试验中,当由8架无人机组成的集群进行攻击时,平均有2.8架无人机能够避开拦截系统。即使对舰载防空系统进行了升级(例如采用了更好的传感器、更多的机枪和“密集阵”系统),仍有至少1架无人机能够避开拦截。这还只是8架无人机组成集群的情况,如果无人机数量增加到30架,甚至50架,结果可想而知。 

超级大国竞相发展无人机蜂群技术 

正是因为无人机蜂群作战对未来战争规则的颠覆性影响,世界主要大国都对其倾注了极大的关注。

以未来复杂多变的战场环境为背景,美国国防部于2013年9月发布了《无人系统一体化路线图(2013-2038财年)》。该路线圈全面勾画了未来二十五年无人系统的建设发展思路;并以美国国家战略重心向亚太转移为背景,把无人系统部署至反介入/区域拒止区域,实现在该区域的行动自由权。其中,统筹发展无人装备体系主要包含:无人空天系统、无人海洋系统和无人地面系统等。

美空军在2015年9月发布的《空军未来作战概念》顶层战略文件中,提出了无人机蜂群配合高超音速空地导弹作战的想定:2035年,美军企图利用高超音速导弹攻击敌高能激光防御系统,并首先由4架运输机投放200架高亚音速小型无人机蜂群,抵近实施侦察和干扰。由于探测和火力通道被无人机蜂群饱和,敌激光防御系统未能及时发现高超音速空地导弹,使其很容易被摧毁。

另外,美国还在2016年5月发布了首份专门针对小型无人机系统的《2016-2036年小型无人机系统飞行规划》,提出了无人机蜂群的作战概念:在低对抗环境下,无人机蜂群由C-130运输机投送,除执行情报侦察、监视任务外,还能配合中空长航时无人机实施动能打击和为AC-130空中炮艇提供目标指示;而在强对抗环境中,无人机蜂群将由8-2隐身轰炸机投送,而且还新增加了对空/对地电子攻击、压制/摧毁敌防空火力等功能。

中国也正在加紧抢占无人机蜂群作战这一未来战争的制高点。去年12月举行的一次航空航天展览会上,中国电子科技集团公司展出了一段近70架无人机一起飞行的视频。这些无人机编队飞行,合作完成情报搜集任务,并可以协作对敌方导弹发射装置进行“饱和攻击”。前不久,我国更是实现119架固定翼无人机集群飞行,刷新固定翼无人机集群试验纪录。

尽管公开报道中没有有关俄罗斯对无人机蜂群作战的研究。但去年11月底的一则新闻显示,俄罗斯联合仪器制造公司完成了一种新型武器的设计工作,该武器具备瘫痪微型无人机蜂群系统的能力,证实了俄罗斯对无人机蜂群作战的重视。 

无人机机群的未来走向 

尽管无人机机群技术还处于起步阶段,但它正在快速发展。有专家预测,未来,集群将呈现以下三大发展趋势:

装备系列化趋势:以无人机为例,集群将形成以十克级、百克级、公斤级、十公斤级、百公斤级等系列化平台为基础的作战系统序列。

应用多样化趋势:集群将逐步应用于预警探测、广域监视、抵近侦察、电子对抗、饱和攻击、主动防御、特种作战等复杂、强对抗、高不确定性的战场场景。

覆盖全域化趋势:随着无人平台的多样化发展,集群概念将覆盖到陆、海、空、天全域,从“蜂群”衍生出“狼群”“鱼群”“鸟群”“星群”等作战概念。





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