無人化與集群作戰新模式掀熱潮

技術的突破往往會導致社會生產生活、軍事行動等發生變化。隨著無人化技術的迅猛發展，民用無人機的使用掀起新的浪潮，廣泛應用於農業、工業、服務行業等各領域，同時在軍事方面也催生了無人偵察、無人打擊等新型作戰形式。近來，智能集群技術成為了無人機技術發展的熱點，直接地催生了一種作戰新模式——智能無人集群作戰。

集群作戰的技術基礎

集群技術產生的靈感來源於自然，就像飛機的靈感來自於飛鳥、雷達的靈感產生自蝙蝠，集群技術產生的靈感來源於蜂群。蜂群內部分工明確，每個個體都隻進行著簡單的勞動，但整個蜂群卻可以從事各種復雜的行為。從數學層次上看，這是一種涌現，是一種“相變”﹔個體遵循著簡單的行為和邏輯規則，不需要有中心的中央協調，便能自發地形成一個有機的整體﹔例如魚群可以用整體性對付海獅、蜂群具有比個體生命長很多的集體記憶……

智能無人集群技術不是某項單一技術，而是無人控制、群體智能、人工智能、無線移動網絡等多種相關技術的綜合運用﹔其需要的關鍵技術主要包括：環境感知與認識、多機協同任務規劃與決策、信息交互與自主控制、人機智能融合與自適應學習技術。

首先，個體需要對環境進行了解與感知。集群系統需要具備在各種環境，特別是某些復雜、極端環境下執行任務的能力，這就要求系統要對環境進行全面的感知﹔利用相關的光電、雷達設備收集所處環境的信息數據，認識並理解目標環境態勢。

其次，每個個體之間要進行信息的共享與交互，並在交互后產生的大量數據基礎上進行任務規劃與決策，從而在復雜的戰場態勢中完成情報、偵察、目標進攻等任務﹔協同任務分配的關鍵技術在於集群智能的算法實現，如比較經典的粒子群、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、無中心、自組織等特點，使得集群具有很強的魯棒性與自組織性，不會因為幾個個體的故障而導致整個集群失去戰斗能力並擁有一定程度的宏觀智能能力﹔信息交互的關鍵技術在於單機情報信息的穩定實時共享，這是合理任務規劃的基礎。

最后，無人機集群受機體性能限制，不具備遠距離的作戰任務能力，因此需要人機交互與自適應學習能力來加強其作戰能力﹔“平台無人，系統用人”是集群作戰系統的典型特征，其關鍵技術包括人機交互、無人機自主學習等，使得智能集群和有人系統之間可以進行高效協同作戰。

可以預料，無人集群作戰必將成為無人化、智能化作戰的重要構成元素之一，將會成為戰爭中的重要角色。

集群作戰的戰術設想

不同於執行“孤狼”式作戰任務的大型無人機單機，無人集群的“蜂群戰術”注重於利用其數量上的優勢對敵方產生非對稱性的局部壓制。

在作戰中，無人集群的不同無人單機將各司其職，經過多頻段、全方位的偵察，並通過群間網絡將戰場信息在集群內傳輸﹔此時無人單機將發動攻擊。在電子戰中，各單機可協作確定相對位置，制定最佳攻擊時刻，使電磁干擾攻擊波盡可能同時到達目標﹔而在火力毀傷中，集群可以採取“分散兵力，集中火力”的戰術，使敵人難以防御，同時形成高強度的飽和打擊。此外，無人集群中或將出現扮演“誘餌”角色的無人單機，通過其自殺式襲擾迫使敵人不斷消耗導彈等高成本武器進行防御。這樣會使敵人的防御力量逐漸薄弱，為己方后續的攻擊鋪平道路，也通過無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嚴重的經濟損失。

未來階段，無人集群與有人戰機、大型無人單機等平台的協同作戰也是必不可少的。當下各軍事大國競相設計無人集群與大型戰機的協同戰術，其中比較流行的戰術充分體現了無人集群的優勢特點：在戰斗中首先由無人集群對敵方陣地發動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——為了防御無人集群而無法調集更多防御力量時，再出動有人戰機和大型無人單機進行精確的“手術刀式”打擊，從而一舉擊潰敵人。這樣的戰術，有望在不久的將來成為現實。

集群作戰的作戰潛力

以無人機為代表的無人軍事裝備以其優異的機動性、隱蔽性及其較低的成本備受各國軍隊的重視，並逐漸成為戰場上不可或缺的作戰力量。但單體的無人軍事裝備存在著一些先天不足：例如，無人機的載荷相對有限，在一次作戰任務中其打擊能力與偵察范圍與傳統的戰機相比略顯不足﹔無人機在面對敵方的攔截與干擾時，與傳統戰機相比容易被毀傷而導致任務失敗。這些問題在無人機作戰的過程中都是難以避免的。

而無人化集群作戰的產生，很大程度上彌補了無人機作戰存在的“先天不足”。無人集群作戰又有著一個更加生動貼切的名字——“蜂群戰術”。正如自然界中的蜂群，集群中的個體單位小巧輕便、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、質量輕、成本低，這是無人機群中單個飛行器最直觀的特點。比如美軍試驗中所用的“郊狼”無人機，長約1米，質量僅在6千克左右。這樣的“羽量級”體積與質量使得集群中的無人機在面對敵人的電磁偵察時，反射更少的電磁波，降低了被敵人發現的概率。伴隨著技術的成熟，無人集群單個飛行器的經濟成本也得以大幅度下降。經濟成本的下降帶來的影響是巨大的。對於己方而言，這使得無人機能夠大量生產並裝備。在戰場上，無人集群具有數量上的優勢，形成更強烈的火力網和偵察網。

此外，數量上的優勢彌補單個無人機載荷有限的短板，實現數量本身就是質量的戰術價值﹔大數量決定了無人機群中無人機功能可以趨於分化，單個無人機可以攜帶不同的裝備，諸如偵察、打擊、通信等不同模塊，使無人集群建立起完備的作戰體系。另一方面，對於敵人而言，無人集群的龐大體量使其成功突防並造成有效毀傷的概率大幅提高，再好的防御系統也難免會有“漏網之魚”，讓敵人“防不勝防”。最具有說服力的例子是，美海軍使用裝備宙斯盾系統的伯克級驅逐艦對8架無人機的集群進行多次攔截實驗，平均每次有2.8架無人機可以突防並造成毀傷。此外，必須關注到的是，對無人集群的成功防御反而會使敵人“得不償失”，因為單個無人飛行器的價格遠低於某些防空武器的成本價格，擊落無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、高性價比外，無人集群最亮眼的當屬其高度智能化與集成化。集群中單個無人機隻有較為簡單的智能，但是集群內部可以通過有限的信息傳輸和簡單控制，使整個集群的智能大增，實現“1+1>2”的效果，即群體智能化。無人集群除了是空中的“利刃”、“偵察兵”，還起到了重要的平台作用，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台。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、多機態勢監測載荷及協同飛行載荷等多種載荷，成為了集區域偵察、監視、打擊和控制等性能於一身的空中作戰平台。

科技的革命會帶來戰爭形態上的革命﹔內燃機的產生拉開了機械化戰爭的序幕，同樣，人工智能等技術的快速發展也會對戰爭的形態帶來極大的改變，智能化、無人化、集群化作戰必將成為未來戰爭的主要特征。（郗豐毅 王勁 申起有 劉軼丹）