無人直升機(jī)在作戰(zhàn)體系中的應(yīng)用

徐建輝 王鵬

無人直升機(jī)以其獨(dú)有的機(jī)動飛行特征，在軍事領(lǐng)域中的作用日益凸顯。對無人直升機(jī)戰(zhàn)術(shù)模式進(jìn)行研究和總結(jié)，闡述無人直升機(jī)與空降部隊(duì)、艦艇部隊(duì)、有人機(jī)、高空無人機(jī)、無人直升機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)應(yīng)用，分析不同應(yīng)用模式下的關(guān)鍵技術(shù)，為無人直升機(jī)更好的融入作戰(zhàn)體系，取得局部戰(zhàn)場優(yōu)勢提供一定的指導(dǎo)和幫助。

無人直升機(jī)既有垂直起降和低空懸停的獨(dú)特優(yōu)勢，又有無人員損傷、使用維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在軍事領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。美國國防部2005年頒布的《無人機(jī)系統(tǒng)路線圖》中明確指出，戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)無人偵察直升機(jī)被列為其重要發(fā)展方向。目前，美軍已大量列裝RQ-8A、MQ-8B、MQ-8C“火力偵察兵”無人直升機(jī)，K-MAX無人直升機(jī)，正積極推動無人攻擊直升機(jī)和無人運(yùn)輸直升機(jī)的研制，包括A160T“蜂鳥”、H-6U、“黑鷹”無人直升機(jī)。本文從無人直升機(jī)作戰(zhàn)使用方式出發(fā)，詳細(xì)闡述無人直升機(jī)在作戰(zhàn)體系中的應(yīng)用模式，分析了不同應(yīng)用模式下的關(guān)鍵技術(shù)。

戰(zhàn)術(shù)任務(wù)

無人直升機(jī)作為通用任務(wù)平臺，可根據(jù)作戰(zhàn)需求搭載不同載荷，獨(dú)立執(zhí)行各種殺傷性和非殺傷性戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。

（1）壓制打擊

無人直升機(jī)快速前出，深入敵方腹地，盡量靠近敵方信號輻射源，截獲戰(zhàn)場上重要的小功率近距通信信號。對激光制導(dǎo)、微波通信、指揮網(wǎng)絡(luò)等光電信息實(shí)施干擾，對指揮通信系統(tǒng)、地面雷達(dá)和各種電子設(shè)備實(shí)施干擾。可攜帶小型精確制導(dǎo)武器、激光武器或反輻射武器，對地指揮機(jī)構(gòu)、通信及交通樞紐、機(jī)場、重要倉庫、哨所等重要目標(biāo)實(shí)施打擊。

（2）掩護(hù)突防

誘餌無人直升機(jī)攜帶雷達(dá)回波增強(qiáng)器或紅外模擬器，模擬空中目標(biāo)，欺騙敵方雷達(dá)和導(dǎo)彈，誘使敵方雷達(dá)等電子偵察設(shè)備開機(jī)，引誘防空兵器射擊，掩護(hù)己方機(jī)群突防。同時(shí)，可伺機(jī)派遣攻擊無人直升機(jī)，對敵方暴露的指揮中心、軍事基地等實(shí)施打擊。

（3）警戒中繼

在峽谷、山區(qū)等機(jī)動不便地區(qū)作戰(zhàn)時(shí)，地面部隊(duì)與指揮基地的實(shí)時(shí)互通信息、共享作戰(zhàn)信息和指揮決策非常重要。利用無人直升機(jī)前出至翼側(cè)警戒，開啟中繼設(shè)備，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)通信組網(wǎng)。

（4）后勤保障

無人直升機(jī)可擔(dān)負(fù)物資運(yùn)輸、燃油補(bǔ)給、傷病員后送等后勤保障任務(wù)。2011年，美國K-MAX貨運(yùn)無人直升機(jī)已經(jīng)在阿富汗歷經(jīng)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。無人直升機(jī)在承擔(dān)這類任務(wù)時(shí)，具備不受復(fù)雜地形環(huán)境影響、晝夜飛行、速度快、可規(guī)避地面敵人伏擊、成本費(fèi)用低、操作使用簡便等優(yōu)勢。

戰(zhàn)術(shù)模式

隨著信息化的發(fā)展，協(xié)同作戰(zhàn)逐步成為局部戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)形式。無人直升機(jī)可與艦/地面部隊(duì)、有人機(jī)、無人機(jī)等混編作戰(zhàn)，共享戰(zhàn)場信息資源，相互支援、配合、保障，提升綜合作戰(zhàn)能力。

空降部隊(duì)作戰(zhàn)使用

空降兵在被空投后降落過程中是沒有防御能力的，而且空降使用的運(yùn)輸機(jī)速度低、體積大，極易成為防空武器的打擊目標(biāo)。若將無人直升機(jī)與空降部隊(duì)混編，無人直升機(jī)充當(dāng)先遣隊(duì)，實(shí)施偵察警戒等任務(wù)，可提高運(yùn)輸載機(jī)的生存性，確保大部隊(duì)的空降及機(jī)降任務(wù)順利完成?？战挡筷?duì)抵達(dá)戰(zhàn)區(qū)后，可控制無人直升機(jī)繼續(xù)前出執(zhí)行偵察、電子對抗、中繼甚至打擊任務(wù)。空降部隊(duì)配備無人直升機(jī)，在時(shí)間、距離、空間等維度上很好地彌補(bǔ)現(xiàn)有裝備能力的盲點(diǎn)，使空降部隊(duì)擁有廣闊視野和快速感知能力，擴(kuò)大作戰(zhàn)覆蓋范圍，提高敵后作戰(zhàn)能力。

艦艇部隊(duì)作戰(zhàn)使用

隨著各國海軍力量日益發(fā)展，艦艇攜帶的攻擊性武器射程更遠(yuǎn)、速度更快，對來襲目標(biāo)的早期預(yù)警已經(jīng)成為艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)的重要需求。無人直升機(jī)使用靈活，對部署條件要求低，續(xù)航時(shí)間長且無人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，特別適合擔(dān)負(fù)遠(yuǎn)距離、高難度的海上作戰(zhàn)任務(wù)。艦載無人直升機(jī)可伴隨艦艇編隊(duì)，獨(dú)立遂行偵察警戒、目標(biāo)識別、通信中繼等保障任務(wù);同時(shí)可與艦載直升機(jī)協(xié)同執(zhí)行探潛、攻擊等任務(wù)，大大提升水面艦艇編隊(duì)綜合作戰(zhàn)能力。

有人，無人直升機(jī)協(xié)同

有人/無人直升機(jī)混編是最常見的協(xié)同形式，綜合利用有人機(jī)和無人直升機(jī)的特點(diǎn)，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，起到互相取長補(bǔ)短的效果。有人機(jī)負(fù)責(zé)處理復(fù)雜的戰(zhàn)場信息，同時(shí)為無人直升機(jī)提供必要的空中掩護(hù);無人直升機(jī)則利用“隱身”優(yōu)勢，在敵防空區(qū)范圍外的有人戰(zhàn)機(jī)的指揮下對敵方縱深的重要目標(biāo)進(jìn)行攻擊。典型作戰(zhàn)模式有以下4種：協(xié)同感知、協(xié)同攻擊、協(xié)同防御、協(xié)同搜救。

（1）協(xié)同感知

有人機(jī)在低空飛行時(shí)探測距離有限，易受敵防空火力攻擊，為保護(hù)有人機(jī)安全，同時(shí)擴(kuò)展有人機(jī)探測范圍，可利用無人直升機(jī)與有人機(jī)協(xié)同探測。有人機(jī)控制多架無人直升機(jī)在不同高度、不同距離進(jìn)行探測，作戰(zhàn)覆蓋范圍是有人機(jī)與多架無人直升機(jī)的覆蓋范圍之和，大大提高有人機(jī)的信息感知能力。

（2）協(xié)同攻擊

有人機(jī)/無人直升機(jī)混編戰(zhàn)斗群以有人機(jī)為指揮核心，以成本低、機(jī)動性強(qiáng)、隱身性好，攜帶精確制導(dǎo)武器的無人直升機(jī)作為攻擊主力。有人機(jī)在中空，指揮控制低空單架或無人直升機(jī)編隊(duì)執(zhí)行對地火力攻擊。在有人機(jī)統(tǒng)一指揮下，各無人直升機(jī)分工合作、協(xié)同配合執(zhí)行目標(biāo)探測、識別、攻擊、評估等多種任務(wù)，既可避免無人直升機(jī)之間執(zhí)行重復(fù)任務(wù)，提高無人直升機(jī)使用效率，也可實(shí)現(xiàn)中空、低空領(lǐng)域全面覆蓋，提高有人機(jī)/無人直升機(jī)生存能力。

（3）協(xié)同防御

有人機(jī)平臺由于干擾設(shè)備數(shù)量、功能有限，難以同時(shí)在時(shí)域、頻域、空域，以及信號波形等方面對敵威脅、雷達(dá)進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定的有效干擾。有人機(jī)/無人直升機(jī)混合編隊(duì)通過機(jī)載告警設(shè)備組網(wǎng)，對來襲威脅目標(biāo)協(xié)同告警，以增強(qiáng)對威脅目標(biāo)來襲方向、威脅程度的告警準(zhǔn)確性。

（4）協(xié)同搜救

搜救型直升機(jī)由于受續(xù)航時(shí)間、起降環(huán)境、氣候條件、飛行員精力等限制，難以長時(shí)間在惡劣環(huán)境下進(jìn)行搜救任務(wù)。無人直升機(jī)群可搭載搜救設(shè)備，分散進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)或?yàn)?zāi)區(qū)進(jìn)行搜索，將目標(biāo)信息及周圍環(huán)境傳遞至地面指揮中心，同時(shí)可拋投食品/藥品等應(yīng)急物資。指揮中心通過數(shù)據(jù)分析，制定搜救航線及方案，然后派出搜救型直升機(jī)實(shí)施定點(diǎn)搜救。這樣不僅規(guī)避了更多風(fēng)險(xiǎn)，而且提高了搜救效率。

高空無人機(jī)，無人直升機(jī)協(xié)同

高空無人機(jī)飛行速度快、觀察高度高、留空時(shí)間長，具有強(qiáng)大的偵測能力和遠(yuǎn)程目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)視能力。無人直升機(jī)可與高空無人機(jī)協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)高、低空領(lǐng)域的全面覆蓋。兩者相互配合既能很好的隱藏高空無人機(jī)，保證其完成級別更高的戰(zhàn)略任務(wù)，也可實(shí)現(xiàn)情報(bào)資源共享利用，提高無人直升機(jī)戰(zhàn)場生存能力。

高空無人機(jī)可執(zhí)行高空戰(zhàn)略偵察任務(wù)，在重點(diǎn)海域/空域區(qū)域大范圍搜索大型水面部隊(duì)及陸基重要目標(biāo)，并對目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控。無人直升機(jī)艦/地面終端通過以太網(wǎng)與高空無人機(jī)地面終端實(shí)時(shí)共享目標(biāo)信息后，控制目標(biāo)附近一架或多架無人直升機(jī)從艦船或地面起飛，快速前出至目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行精確地偵察警戒探測、查證識別。同時(shí)高空無人機(jī)搭載通信中繼，為無人直升機(jī)提供備選鏈路，擴(kuò)展無人直升機(jī)通信距離，實(shí)現(xiàn)超視距作戰(zhàn)。無人直升機(jī)可搭載精確制導(dǎo)武器，對艦/地面、島礁等低速移動或固定軍事目標(biāo)實(shí)施火力打擊。任務(wù)途中，高空無人機(jī)與無人直升機(jī)及編隊(duì)實(shí)時(shí)共享戰(zhàn)場綜合態(tài)勢，提高無人直升機(jī)的安全系數(shù)及作戰(zhàn)效能。

集群作戰(zhàn)

隨著無人機(jī)智能化發(fā)展，各國提出了“蜂群作戰(zhàn)”概念，即讓多架無人戰(zhàn)機(jī)像蜜蜂一樣能夠協(xié)同分工作戰(zhàn)，充分利用每架無人機(jī)的資源，發(fā)揮整體的作戰(zhàn)能力，提高作戰(zhàn)效能。

無人直升機(jī)集群由大量分散的低成本平臺組成，無人直升機(jī)集群可避開同類障礙，相互協(xié)作以完成任務(wù)。分布式集群不但可以拓寬任務(wù)能力，提高信息的準(zhǔn)確性，而且具有很強(qiáng)的魯棒性，不會因?yàn)槟骋粋€(gè)或幾個(gè)個(gè)體出現(xiàn)故障而影響群體任務(wù)的完成。

關(guān)鍵技術(shù)

無人直升機(jī)作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)主要有：

（1）信息交互

有人機(jī)/無人直升機(jī)協(xié)同任務(wù)過程中，有人機(jī)的飛行員不僅要接收來自地面的最新作戰(zhàn)信息，還要根據(jù)戰(zhàn)場情況指揮控制無人機(jī)，這無疑會極大地增加飛行員的工作負(fù)擔(dān)。若將人工智能技術(shù)應(yīng)用到有人機(jī)/無人直升機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)中，使人機(jī)交互如同人類之間的對話一般簡單明了，能大幅降低飛行員的作業(yè)強(qiáng)度，同時(shí)也減輕了通信系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。

（2）航跡規(guī)劃

無人直升機(jī)混編航跡規(guī)劃是保證編隊(duì)作戰(zhàn)靈活性的關(guān)鍵。戰(zhàn)場環(huán)境瞬息萬變，編隊(duì)的飛行航線、攻擊目標(biāo)也會隨之改變，航線的快速重規(guī)劃能力尤為重要。無人直升機(jī)混合編隊(duì)多機(jī)航跡規(guī)劃約束條件多，計(jì)算難度大，涉及運(yùn)籌學(xué)、智能算法、幾何計(jì)算等多方面問題。

（3）集群控制

無人機(jī)集群控制是一個(gè)高階群系統(tǒng)時(shí)變編隊(duì)問題，算法復(fù)雜，通訊時(shí)延的存在更增加了編隊(duì)分析的難度。集群控制算法不僅要保證無人直升機(jī)之間能有效地進(jìn)行協(xié)同，而且要求很強(qiáng)的魯棒性，無人機(jī)成員的隨時(shí)退出或者加入不會影響控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。

結(jié)語

隨著無人直升機(jī)的快速發(fā)展，在戰(zhàn)場中的作用日益凸顯，開展無人直升機(jī)作戰(zhàn)體系研究是適應(yīng)未來作戰(zhàn)的需求。一方面，可加快我國無人武器裝備的現(xiàn)代化進(jìn)程;另一方面，為無人直升機(jī)更好的融入作戰(zhàn)體系提供指導(dǎo)和幫助，更大的發(fā)揮無人直升機(jī)的作戰(zhàn)效能。