旋翼無人機打通后裝保障“最后一公里”精準直達

宋振國，王璠，劉丹

國防大學(xué)

隨著無人機技術(shù)的快速發(fā)展，無人機在后裝保障中已顯示出非常高的應(yīng)用價值。針對當前“最后一公里”保障難以完全適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭快速、高效、精準補給的要求，旋翼無人機以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，在后裝保障鏈路末端應(yīng)用，展現(xiàn)出極強的發(fā)展?jié)摿?，對后裝保障“最后一公里”精準直達具有重要意義。

自上世紀80年代以來，無人機的軍事應(yīng)用價值逐漸被世界各國軍隊深刻認識，現(xiàn)正由作戰(zhàn)領(lǐng)域向后裝保障領(lǐng)域拓展。2011年11月，美軍K-MAX貨運無人直升機首次在阿富汗戰(zhàn)場實戰(zhàn)應(yīng)用。2013年，美海軍陸戰(zhàn)隊運用亞馬遜無人機為前線運送彈藥和水等物資。2018年5月，美海軍陸戰(zhàn)隊在實戰(zhàn)演習(xí)中，運用已裝備的小型無人機對受困部隊進行補給。實踐表明，旋翼無人機以其機動性高、操控簡單、成本低、隱蔽性強等特點，在戰(zhàn)術(shù)后裝保障中已顯示出非常高的應(yīng)用價值，并體現(xiàn)出極強的發(fā)展?jié)摿?，在改變后裝保障鏈路末端現(xiàn)狀，助推后裝“最后一公里”精準直達保障等方面具有重要意義。

后裝保障鏈路末端現(xiàn)狀及問題

戰(zhàn)術(shù)后裝保障處于保障鏈路末端，要求快速、高效、精準地實現(xiàn)直達“散兵坑”和戰(zhàn)場“零傷亡”。傳統(tǒng)保障方式以陸路運輸補給為主，保障速度慢，且受戰(zhàn)場交通環(huán)境嚴重影響，“最后一公里”保障難以完全適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭快速、高效、精準補給的要求。

保障鏈路末端遠離供方，易引發(fā)“長鞭效應(yīng)”

“長鞭效應(yīng)”意指保障信息從需求端向供應(yīng)端傳遞時，由于流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多，導(dǎo)致需求信息隨供應(yīng)鏈逆流而上時，錯誤信息逐漸放大，需求信息真實性出現(xiàn)曲解波動的現(xiàn)象。同時，后裝保障鏈路末端距離關(guān)鍵供方節(jié)點距離遠，保障物資層層流轉(zhuǎn)，保障時效性低，后裝保障“最后一公里”難以實現(xiàn)精準直達要求。

圖1 美軍K-MAX 貨運無人直升機首次在阿富汗戰(zhàn)場實戰(zhàn)應(yīng)用。

圖2 亞馬遜無人機為前線快速運送水等物資。

保障鏈路末端點多線長面廣，保障效益比低下

后裝保障鏈路末端，部署往往相對分散，保障態(tài)勢點多、線長、面廣，要求具備快速、高效、精準的伴隨保障能力。在此背景下，保障鏈路末端，大型裝備難以施展、人力配給費時費力，物資配送依舊面臨需求方地理位置遠、地理布局散、需求物資數(shù)量少等情況。如何在正確的時間、按照正確的數(shù)量、正確的質(zhì)量和正確的狀態(tài)送到正確的地點，并使總成本最小，也是當前戰(zhàn)術(shù)后裝保障亟待解決的問題。

保障鏈路末端戰(zhàn)場環(huán)境惡劣，后裝保障面臨嚴重威脅

戰(zhàn)術(shù)后裝保障，地處戰(zhàn)場前沿，距敵較近，戰(zhàn)場生存力差，面臨較大威脅。例如，敵人會利用復(fù)雜地形隱蔽，對后裝保障力量實施打擊破壞，后裝保障人員既要完成后裝保障任務(wù)，還要應(yīng)對多元戰(zhàn)場威脅。

旋翼無人機后裝保障鏈路末端應(yīng)用優(yōu)勢

近年來，無人機技術(shù)得到快速發(fā)展，特別是2010年后，小型旋翼無人機技術(shù)實現(xiàn)市場化，大、中型旋翼無人機技術(shù)也取得巨大突破，其軍事應(yīng)用價值在不斷凸顯。

機動靈活，利于突防

旋翼無人機體積小、重量輕、在野戰(zhàn)條件下起降靈活，可以實現(xiàn)超低空和貼地飛行。同時，多旋翼無人機飛行穩(wěn)定，可以實現(xiàn)自主飛行控制，多架無人機能以集群形式遂行后裝保障任務(wù)。特別是集群無人機體積小，被擊中概率小；單機載重小，擊中后損失??；數(shù)量龐大，被敵人摧毀的數(shù)量有限。因此旋翼無人機在戰(zhàn)術(shù)運用中可以集中使用，提高單機的突防成功率。

精準直達，快速高效

與固定翼運輸機、直升機等航空運輸裝備相比，旋翼無人機任務(wù)載荷重量較輕，但在戰(zhàn)術(shù)層面后裝保障的應(yīng)用卻更加具有優(yōu)勢。戰(zhàn)術(shù)后裝保障主要是將各種物資分發(fā)至各作戰(zhàn)單元，當部隊相對集中時，以營為單位接收物資，當部隊展開時，一般以連為單位執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。按照每連100人、每人每日1kg的食品消耗，營級每日給養(yǎng)的食品約為300kg，運載這些重量的物資一般需要6～8架旋翼無人機。雖然傳統(tǒng)直升機載重量大，可以搭載多個單位補給物資，但往往是降落至多個單位中間位置，再由人工將各單位物資搬運回相應(yīng)陣地，難以實現(xiàn)精準配送。同時，前沿地區(qū)航空器面臨防空武器與地面火力的雙重威脅，運輸機和直升機難以抵達前沿，人工接力降低了后勤補給的速度與效率。而旋翼無人機可以進入相對危險的區(qū)域，在接近目標區(qū)域時，無人機集群編隊散開，各無人機將物資直接送至連隊前沿陣地，實現(xiàn)快速高效投送。

圖3 戰(zhàn)術(shù)層面的后裝保障應(yīng)用，旋翼無人機更具有優(yōu)勢。

圖4 旋翼無人機實現(xiàn)“零傷亡”物資投遞。

低電磁反射，隱蔽性高

執(zhí)行任務(wù)數(shù)量多，單機總價值遠遠低于直升機，即便出現(xiàn)一定戰(zhàn)損，造成的損失率也相對較低，仍可以保證運輸任務(wù)的完成。

不懼戰(zhàn)場危險，實現(xiàn)“零傷亡

普通直升機和固定翼運輸機在執(zhí)行任務(wù)時，一旦被擊中或者操作出現(xiàn)故障，極有可能導(dǎo)致機組人員傷亡，或者被俘。旋翼無人機通過地面操控或者自主控制執(zhí)行任務(wù)，出現(xiàn)意外情況時不會造成人員傷亡。在各國重視“零傷亡”的情況下，旋翼無人機是有人駕駛運輸機的良好替代與補充。不僅如此，旋翼無人機能有效克服有人機機組人員體力影響，保證持續(xù)高效遂行保障任務(wù)。

結(jié)構(gòu)簡單，利于維修

旋翼無人機結(jié)構(gòu)簡單，主要部件為飛行控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、任務(wù)載荷吊裝平臺?？梢院芊奖悴捎媚K化設(shè)計，大幅度降低維修的復(fù)雜性。在使用過程中一旦出現(xiàn)損壞，可以直接更換模塊進行快速維修，大幅降低戰(zhàn)場維修時間，提高戰(zhàn)場維修效率，使無人機快速恢復(fù)作戰(zhàn)能力。

強化旋翼無人機后裝保障鏈路末端應(yīng)用

鑒于以上優(yōu)勢，無人機在保障鏈路末端能發(fā)揮高價值應(yīng)用，同時也可以突破傳統(tǒng)保障模式，形成基于無人機的后裝保障新模式。

應(yīng)用價值

一是利于實現(xiàn)后裝保障快速精準直達。相對陸路運輸，空中運輸可以大幅降低補給時間，旋翼無人機雖然任務(wù)載荷重量較輕，但其運力足以實現(xiàn)輕武器、彈藥、食品、個別零部件的運輸，且多架次運輸基本能滿足連排戰(zhàn)術(shù)分隊的物資補給。此外，旋翼無人機的成本優(yōu)勢與安全優(yōu)勢，使其可以在更加危險的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，將貨物運輸至距離作戰(zhàn)前線較近的地域，快速卸載與分發(fā)，實現(xiàn)精準快速補給。

圖5 旋翼無人機是對現(xiàn)有陸、海、空運輸方式的有益補充。

圖6 美海軍陸戰(zhàn)隊開展小型旋翼無人機戰(zhàn)術(shù)補給試驗。

二是利于形成多維全向立體化后裝保障態(tài)勢。適應(yīng)未來戰(zhàn)爭多維立體化發(fā)展要求，后裝保障也應(yīng)該注重立體多維化發(fā)展。陸路運輸量大，但容易受交通狀況影響,水運受水面環(huán)境影響較大?？者\主要依靠固定翼運輸機與貨運直升機，載荷重，速度快，但目標較大，容易暴露，極易受到防空武器與地面火力打擊。而旋翼無人機能有效克服車輛對交通道路的依賴，且任務(wù)載荷重量輕，既可以集中也可以分散使用，在接近目的地時分散投送，直接將物資分發(fā)至連排等基層單位，實現(xiàn)一體化運送分發(fā)，以最小的代價、最小的損失、最快的方式投送至前線陣地。因此，在更多條件下旋翼無人機是對現(xiàn)有陸、海、空運輸方式的有益補充。

三是利于推動后裝保障平穩(wěn)接力。在將物資精準投送至前線戰(zhàn)術(shù)分隊等任務(wù)場景，旋翼無人機具有天然優(yōu)勢，尤其是在不利于車輛機動與大型空運裝備展開的地域，如高寒山地、叢林、邊防海島等復(fù)雜地形地區(qū)，旋翼無人機能夠在降低人員傷亡風(fēng)險的同時，助力戰(zhàn)役支援與戰(zhàn)術(shù)分發(fā)平穩(wěn)接力，實現(xiàn)后裝保障的精準投送補給。

應(yīng)用模式

發(fā)揮無人機高機動性、隱蔽性強、效費比高、集群效應(yīng)好等優(yōu)勢，根據(jù)戰(zhàn)場和作戰(zhàn)保障需求，靈活采用不同保障模式。

（1）階梯式保障

結(jié)合后裝保障布勢，根據(jù)保障對象、保障區(qū)域、保障環(huán)境、保障距離等情況，靈活配備運用高、中、低空和遠、中、近程無人機，實現(xiàn)戰(zhàn)略戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)全縱深、全方位覆蓋保障。

（2）網(wǎng)絡(luò)式保障

建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式保障鏈路，在關(guān)鍵位置設(shè)置保障節(jié)點，無人機在保障節(jié)點和保障末端之間穿梭保障，強化無人機后裝保障鏈路的末端微循環(huán)。

（3）應(yīng)答式保障

在保障鏈路末端綜合運用無人機定位、識別與信息交互感知技術(shù)，實時掌握無人機終端保障物資的內(nèi)容、位置、狀態(tài)。無人機終端能夠迅即響應(yīng)保障鏈路末端提出的保障需求并實施精準定點應(yīng)答保障。采取這種保障模式，在一定方式上能夠緩解保障供需信息扭曲波動放大所造成的“長鞭效應(yīng)”。

（4）集群式保障

依托集物資儲供、無人機發(fā)射與回收等功能于一體的智能化固定式或移動式“蜂巢”，如物資補給艦船、大型貨運飛機、運輸?shù)孛孳囕v、野戰(zhàn)倉庫等，實現(xiàn)“有人+無人”協(xié)同，陸空、?？蘸涂湛諈f(xié)同的集群式保障方式，具體可采取“多對一”、“多對多”等模式，即由多架無人機集中保障同一對象，或分散保障多個對象。例如，今年3月美海軍陸戰(zhàn)隊成功利用任務(wù)載荷重量為2.25kg的小型無人機，組成32架集群開展戰(zhàn)術(shù)前沿直達補給試驗驗證。在作戰(zhàn)應(yīng)用層面，這種保障模式，能夠有效克服單機出現(xiàn)故障或戰(zhàn)損而無法繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，以及任務(wù)執(zhí)行成功率低等問題?？紤]到無人機成本低，采用適當?shù)臒o人機集群編隊飛行，在提高任務(wù)成功率的同時也能獲取更高的收益。

應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

認真分析研判中外軍隊無人機后裝保障應(yīng)用實踐，無人機平臺技術(shù)、安全性、可靠性、戰(zhàn)場適應(yīng)性等關(guān)鍵性因素仍在制約戰(zhàn)場應(yīng)用的發(fā)展，必須強化科技創(chuàng)新，加快突破無人機后裝保障應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。

（1）抗干擾、防阻斷技術(shù)

通過采用特殊外形設(shè)計，利用吸波材料、隱身、電子對抗、削減紅外信號特征等技術(shù)，不斷提升無人機戰(zhàn)場生存力；

（2）智能控制技術(shù)

重點突破目標識別、復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境和惡劣氣象條件下的態(tài)勢感知等智能化技術(shù)；基于北斗的導(dǎo)航定位、慣性導(dǎo)航等高精度自主導(dǎo)航、任務(wù)規(guī)劃與控制技術(shù)；實現(xiàn)有人機／無人機和無人機／無人機高效協(xié)同飛行的人機智能融合與自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)，以及平臺分布式自主協(xié)同技術(shù)。

（3）數(shù)據(jù)安全傳輸技術(shù)

重點解決無人機后裝保障指揮控制融入作戰(zhàn)指揮鏈支撐技術(shù)，強化信息阻斷、通信干擾等反無人機技術(shù)突破，確保指揮控制信息順暢。

（4）通用平臺關(guān)鍵技術(shù)

重點解決無人機集成技術(shù)難題，采用模塊化設(shè)計和開放式架構(gòu)，實現(xiàn)一機多用和即插即用；重點突破無人機動力技術(shù)，解決現(xiàn)有無人機航程短、任務(wù)載荷重量輕、升限小等問題。