改變戰(zhàn)場的新型武器?

趙海廷　周凱

今年3月，聯(lián)合國安理會利比亞問題專家小組報告中，關(guān)于“早在2020年3月就有武裝無人機在自主狀態(tài)下對人類目標展開獵殺”的新聞可謂一石激起千層浪。是誰研制了這款冷血殺手，它的具體性能如何，又是怎么做到如此高度自動化的呢？這就是本文的主角——土耳其STM公司的戰(zhàn)術(shù)無人機系統(tǒng)。

軍工企業(yè)新秀STM公司

STM公司是土耳其國防技術(shù)工程與貿(mào)易公司的簡稱，成立于1991年，最初是為土耳其國防工業(yè)部和武裝部隊提供涉及高科技領(lǐng)域的項目管理、工程和咨詢服務(wù)，負責(zé)處理和直接指導(dǎo)各類關(guān)鍵軍工技術(shù)和高科技人才對外引進和轉(zhuǎn)讓等事宜。隨著國內(nèi)發(fā)展需要，STM也開始直接參與部分軍品的研發(fā)設(shè)計和集成工作。目前該公司主營業(yè)務(wù)包括海軍艦船、網(wǎng)絡(luò)信息安全、衛(wèi)星與航空航天、指揮控制和電子信息，以及戰(zhàn)術(shù)無人機系統(tǒng)等。這家企業(yè)目前已經(jīng)進入世界軍工前100強，并且宣布下一步發(fā)展目標是進入前50強。

近年來土耳其軍工企業(yè)在無人機領(lǐng)域非?；钴S，TB-2和“安卡”系列中空長航時無人機在中東、北非等地大出風(fēng)頭。STM公司有一定技術(shù)積累，也從數(shù)年前開始組建旗下的戰(zhàn)術(shù)無人機部門，意圖分得一杯羹。既然本土其它企業(yè)已經(jīng)牢牢占住大中型長航時戰(zhàn)術(shù)無人機市場，STM干脆另辟蹊徑從高自主小型戰(zhàn)術(shù)無人機（巡飛彈）領(lǐng)域下手，推出了多款極具特色的無人機產(chǎn)品。

三款典型無人機——特種作戰(zhàn)利器

以往針對重點要害目標和人員的破襲作戰(zhàn)，都需要特種作戰(zhàn)分隊靠近目標，使用便攜式觀瞄器材進行偵察確認后，再通過分隊攜帶的爆破器材、直瞄火力，或引導(dǎo)后方炮兵或精確制導(dǎo)武器等方式進行摧毀。由于在這一過程中的秘密潛入、目標偵察和精確打擊往往都需要人工完成，因此這類行動充滿危險和挑戰(zhàn)。各類無人機的出現(xiàn)雖然有效緩解了特戰(zhàn)隊員的潛入偵察任務(wù)階段的兇險程度，但并未將其從危險的最終直接或引導(dǎo)打擊中解放出來，各類手拋式無人偵察機僅能實現(xiàn)偵察，“捕食者”、TB-2等大中型察打一體無人機的前沿便攜式顯示器，只能充當(dāng)無人機光電等偵察設(shè)備的地面顯示器，并不具備直接控制無人機實施攻擊的能力。地面分隊在使用這類武器時，受制于信號傳輸限制只能采用視距通信，需要位于戰(zhàn)區(qū)無遮擋地區(qū)，或采用架高天線以及增大無人機高度等措施保障測控和數(shù)據(jù)傳輸。一旦出現(xiàn)地形遮蔽就會導(dǎo)致偵察數(shù)據(jù)中斷，并且長時間的偵察與隨后的打擊環(huán)節(jié)相脫節(jié)，也會增大無人機滯空暴露時間，客觀增大任務(wù)失敗風(fēng)險。

在這種情況下，一種能夠伴隨特戰(zhàn)分隊機動抵近目標，并且在無人或有限指令下，自主識別和打擊目標的無人巡飛彈，就成為破襲等特種作戰(zhàn)的最佳選擇。STM公司的小型無人機（巡飛彈）系列產(chǎn)品正式為這一需求而生，目前主要有三款產(chǎn)品，分別是“托根”（Togan）旋翼偵察型無人機、“卡古”（Kargu）旋翼自主攻擊型無人機和“阿帕古”（Alpagu）便攜式智能彈藥系統(tǒng)。三款產(chǎn)品在關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)組成以及主要技術(shù)特點上高度一致，系統(tǒng)組成基本均為無人機+便攜式控制站+背負式充電收納組件的“三件套”，全部可以單人便攜式背負和操作，可晝夜作戰(zhàn)。

“島”級護衛(wèi)艦是STM公司旗下產(chǎn)品。而巴基斯坦海軍補給艦項目是近年來該公司出口的最大噸位艦艇

其中最為關(guān)鍵的是均采用了STM 公司自主研制的智能化飛控導(dǎo)航和圖像識別作戰(zhàn)系統(tǒng)，主要亮點包括：飛行區(qū)域、航跡和轉(zhuǎn)彎點等多種偵察打擊航路規(guī)劃能力;具備人工、自主等多種控制使用模式，確保在各類復(fù)雜地形和戰(zhàn)場態(tài)勢環(huán)境下的作戰(zhàn)效能;特別是通過預(yù)設(shè)裝載的機內(nèi)計算機視覺和深度學(xué)習(xí)算法，對航路中的各類障礙物進行自主識別避障，在給定區(qū)域內(nèi)自主識別人物、建筑、車輛等特定靜止、移動目標，并在指令下引導(dǎo)無人機展開自主追蹤或?qū)嵤┐驌簟?/p>

三款型號也有一些不同之處。

“托根”是一款偵察型4旋翼垂直起降無人機，也是STM公司進軍無人機領(lǐng)域的首款產(chǎn)品，能夠在-20℃～+50℃環(huán)境下執(zhí)行各類戰(zhàn)術(shù)情報搜索。其為復(fù)合材料機身，最大起飛重量約7千克，轉(zhuǎn)子翼展0.78米，測控半徑5千米，正常偵察任務(wù)保持高度為400米，最大升限可達3300米，鋰電池供電可實現(xiàn)50分鐘長續(xù)航和最大72千米/小時的航速，僅需45秒即可從折疊攜行轉(zhuǎn)換到飛行部署狀態(tài)。機身上方為可拆卸式鋰電池，下方安裝可更換式偵察光電組件，有三軸穩(wěn)定的30倍晝間CCD或低倍夜間紅外設(shè)備兩種可選。根據(jù)STM官方介紹，“托根”無人機系統(tǒng)的便攜式控制站具備一站多控能力，以確保長時間提供目標區(qū)域監(jiān)控畫面。除了常規(guī)視距測控偵察實時回傳畫面模式外，也可采用視距外自主航路偵察形式，待無人機自主返回測控區(qū)域或降落后下傳相關(guān)數(shù)據(jù)。

“卡古”無人機

“托根”旋翼偵察無人機

“卡古”是一款專門為反恐和非對稱戰(zhàn)爭場景設(shè)計的4旋翼無人機，旨在為地面部隊提供戰(zhàn)術(shù)ISR和精確打擊能力。轉(zhuǎn)子翼展0.78米，測控半徑5千米，機身重量為6.285千克，可抗10米/秒側(cè)風(fēng)。雖然攜帶了一塊大容量鋰電池，但由于最大攜帶1.3千克戰(zhàn)斗部，因此在正常作戰(zhàn)使用高度提高到500米、最大速度提高到72千米/小時后，最大升限和續(xù)航時間下降到了2500米和15分鐘，工作環(huán)境溫度下限也提高到了-10℃。值得一提的是，由于其具備攻擊屬性，因此在俯沖階段速度可增大到100千米/小時以上。該款無人機于2018年7月14日完成了首次搭載戰(zhàn)斗部的自主戰(zhàn)斗試驗。

該型機在常規(guī)四旋翼無人機結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，與“托根”一樣將兩根全向測控數(shù)傳天線布置在了尾部支撐桿之間，包含GPS在內(nèi)的多種模式全球定位系統(tǒng)天線外置于機背處，而非和常規(guī)民用機那樣全部集成在復(fù)材空心支撐桿和電路板上?？刹鹦妒诫姵亟M件和光電傳感器組件同樣設(shè)置在機背和機腹位置?！翱ü拧钡墓怆妭鞲衅餍阅苓d于“托根”，為一款2軸穩(wěn)定、10倍變焦晝間型或夜間低倍紅外型轉(zhuǎn)塔，“托根”的光學(xué)物鏡口徑要稍大一些。

“卡古”2無人機

機背前方位置為模塊化戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)，通過加強支撐結(jié)構(gòu)與機身相連，可根據(jù)戰(zhàn)場需要，起飛前在破片、溫壓和破甲型戰(zhàn)斗部之中選擇安裝。其中破片戰(zhàn)斗部和溫壓戰(zhàn)斗部分別為乳白色和墨綠色涂裝，外形非常類似地面使用的經(jīng)典“闊劍”定向雷，主要用于殺傷有防護的地面人員、無防護裝甲車輛和工事，根據(jù)無人機最終俯沖角度不同，殺傷半徑20～25米。破甲戰(zhàn)斗部外形較小，與手雷外形非常類似。安裝戰(zhàn)斗部后，無人機可自動識別其類型，并通過手持測控終端在起飛前或飛行途中設(shè)置起爆距離。在戰(zhàn)斗部下方的機身上，布置有一套雙鏡頭的激光測距和飛行視覺系統(tǒng)，用于戰(zhàn)斗部和導(dǎo)航系統(tǒng)確定與目標之間直線距離，并輔助機載導(dǎo)航系統(tǒng)自主規(guī)劃并控制無人機避障和攻擊，以及提供可視化輔助視覺影像用于操作員手動操作。通過這種方式可以同時實現(xiàn)自動精確打擊和附帶傷害最小。考慮到攜帶戰(zhàn)斗部的特殊性，測控平臺和無人機之間設(shè)置了任務(wù)中止和自毀程序選項，同時還設(shè)置有多種物理和電子引信來確保戰(zhàn)斗部在人員攜帶和無人機飛行中各類震動、高溫環(huán)境下的安全。

后期批量生產(chǎn)的“卡古”2主要是對機背外殼進行了一定修形并將部分金屬材料機身更換為復(fù)合材料，外露線纜等組件基本改為內(nèi)置，整體性能與前期相差不大。盡管“卡古”有2種光電傳感器和3種戰(zhàn)斗部，但考慮到圖像識別精度和實際較小的裝藥量，目前在宣傳和實戰(zhàn)中的標準配置都是晝間CCD+破片戰(zhàn)斗部的組合。

“阿帕古”是一種固定翼輕型彈射式無人機系統(tǒng)，主要用途和系統(tǒng)性能與“卡古”類似，可以認為是在系統(tǒng)組成中額外增加了地面便攜式發(fā)射管的“固定翼輕型版”的“卡古”，較小的重量使得單兵可以一次攜帶多枚。該型無人機在攜行狀態(tài)時以圓柱體形式收納在便攜式密封發(fā)射管內(nèi)，使用時打開發(fā)射管支架固定在地面上，在遙控指令后下通過點燃發(fā)射藥產(chǎn)生瞬時高壓燃氣，將其推離發(fā)射管，而后折疊翼展開，電動機和機載設(shè)備上電轉(zhuǎn)入平飛，并根據(jù)預(yù)設(shè)方案進行繞點飛行，與測控站建立通連。

“阿帕古”1無人機，上圖為發(fā)射管

先偵察后打擊模式下的“托根”和“卡古”

該型機目前已經(jīng)發(fā)展出兩代。“阿帕古”1的起飛重量相較前兩者大大降低，攜帶戰(zhàn)斗部時的機身僅重1.9千克，但測控半徑同樣為5千米，采用鋰電池的續(xù)航時間為10分鐘，正常作戰(zhàn)任務(wù)高度為120米，巡航速度約92.6千米/小時，最大俯沖速度約120千米/小時?？紤]到發(fā)射管發(fā)射的復(fù)雜性，該型無人機的部署時間略大于1分鐘。該型機的機體呈圓柱形，機身中部下方和側(cè)后方布置有折疊式前后主翼和垂尾。機背有前后兩個口蓋，分別供戰(zhàn)斗部和電池組件拆裝和檢查更換。機頭導(dǎo)航模組采用固定式布局，最上方布置有一套與“卡古”相同的雙鏡頭激光測距和飛行視覺系統(tǒng)，中部為可變焦10倍晝間或低倍紅外光電傳感器，下方為兩具各自偏向兩側(cè)下方安裝的廣角低倍傳感器。通過這套組合，“阿帕古”在低空飛行時具備水平向下的超廣角視場，有效彌補了固定翼構(gòu)型帶來的固定式傳感器視場影響。盡管STM公司并未公布“阿帕古”的彈藥載荷質(zhì)量，但對比美國UVision公司研制的經(jīng)典巡飛彈Hero-20重1.8千克，其中彈頭重0.2千克，可以推測“阿帕古”與之相近。

雖然“阿帕古”1的系統(tǒng)集成性和便攜性極佳，但考慮到極小的戰(zhàn)斗部載荷和續(xù)航時間難以滿足部分遠程和復(fù)雜戰(zhàn)斗任務(wù)，STM公司很快在此基礎(chǔ)上改進出了大型化的“阿帕古”2?！鞍⑴凉拧?可車載使用，機身體積、重量以及戰(zhàn)斗部重量都有提高：內(nèi)置GPS天線改為折疊收納在頂部：原本機頭采用的固定加傾斜布置超廣角鏡頭，進行視覺融合實現(xiàn)寬視場的方案，被從“卡古”移植來的兩軸穩(wěn)定光電球取代，有效提高了偵察畫質(zhì)，模塊化設(shè)計便于戰(zhàn)場快速更換;機背兩處口蓋位置改為機腹機背各一處。

“托根”和“卡古”在布局結(jié)構(gòu)和收納攜行狀態(tài)上高度相似，而“卡古”和“阿帕古”則在作戰(zhàn)系統(tǒng)組成上幾乎完全相同。這種逐步進化的發(fā)展模式以最低成本適應(yīng)了復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境，并且可以根據(jù)技術(shù)發(fā)展在返廠維修時進行軟件升級。

三款無人機的導(dǎo)航系統(tǒng)主要以慣導(dǎo)和多模全球定位系統(tǒng)為主，地面測控終端相同。出于保密考慮，STM公司并未公布這些無人機使用的測控通信頻段，但從無人機和地面終端上安裝的棒狀天線結(jié)構(gòu)看，很可能是經(jīng)過加密處理的民用無人機2.4Ghz頻段。

靈活多變的作戰(zhàn)模式

根據(jù)STM公司發(fā)布的宣傳視頻看，實戰(zhàn)中三款無人機的使用模式大致有以下幾種。首先是先偵察再打擊：使用攜帶高精度偵察設(shè)備的“托根”進行抵近偵察定位，待識別確定目標后，后方根據(jù)目標地區(qū)實際情況，選擇使用攻擊角度和戰(zhàn)斗部更大的“卡古”，或噪音更低、隱蔽性更好“阿帕古”進行針對性打擊;其次是察打一體：任務(wù)分隊在大致獲悉目標所處區(qū)域、情況緊急或者僅攜帶“卡古”或“阿帕古”時，可直接發(fā)射無人機到預(yù)設(shè)區(qū)域，待發(fā)現(xiàn)目標后立即實施打擊。這兩種作戰(zhàn)模式下，地面操作人員可隨時通過地面控制終端，根據(jù)偵察或?qū)崟r情報信息，將預(yù)設(shè)目標自動在人員、建筑物以及車輛等類型間進行切換。這兩種作戰(zhàn)模式除了適合前文提到的特種作戰(zhàn)外，還非常適合兩軍對峙時的拔點作戰(zhàn)，以及需要深入洞穴等進行的作戰(zhàn)，并且在無人機處于視距狀態(tài)時，傳回的最后起爆前畫面還能幫助進行目標最終確認和毀傷確認。

展會上的“阿帕古”2

展會上的“阿帕古”2及其發(fā)射器

最后是在全球?qū)Ш较到y(tǒng)信號沒有受到干擾時的“卡古”的“智能蜂群”模式。通過在其機背、機身側(cè)面額外增設(shè)組網(wǎng)天線和微型激光雷達，滿足大批次“卡古”同時使用時的自身位置、目標、決策信息等的分布式組網(wǎng)，實現(xiàn)空中自主動態(tài)編隊、集群避障機動、目標優(yōu)化分配，自主完成對任務(wù)區(qū)內(nèi)目標的搜索識別和目標打擊分配，獨立完成對某一作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)各類型大批量的“非接觸”式單向毀滅性打擊，或者針對單一目標多次補射。目前已經(jīng)實現(xiàn)20架集群使用能力。

目前STM公司正在開展名為“Kerkes”的作戰(zhàn)預(yù)研項目，主要是為了解決戰(zhàn)區(qū)遭到強電磁干擾導(dǎo)致GPS無法使用，或者己方對該區(qū)域?qū)崟r電磁干擾時無人機的正常使用問題。雖然該公司沒有公布自研的高精度組合定位系統(tǒng)采用何種技術(shù)，但從現(xiàn)有情況分析應(yīng)該是基于雙目視覺+微型高精度慣導(dǎo)技術(shù)路徑。同時還在開展“卡古”與裝甲車輛的系統(tǒng)集成工作，用以拓展地面裝甲分隊的偵察和打擊手段。

實戰(zhàn)裝備和外銷情況

“卡古”首次公開亮相是在2018年的沙特AFED-2018展覽上，其獨特的自主化戰(zhàn)斗模式一經(jīng)亮相就被媒體稱為“神風(fēng)”彈藥，據(jù)報道當(dāng)年已有數(shù)目不詳?shù)亩嗯巍翱ü拧苯桓锻炼潢戃姴筷牶桶踩块T試用。在2019年的泰國曼谷國防安全展上“卡古”再次公開亮相，此后持續(xù)參加全球各類防務(wù)展以尋求出口。2020年1月，土耳其國防工業(yè)部正式宣布，為陸軍采購了356架“卡古”2。

2020年的利比亞戰(zhàn)場上，除了TB-2直接參戰(zhàn)外，“卡古”也隨土地面力量直接參與了戰(zhàn)斗。在3月份的一次戰(zhàn)斗中，“卡古”對一名撤退中的士兵進行了追擊，并最終俯沖引爆戰(zhàn)斗部獵殺了這名軍人。隨后在利比亞多處沖突地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了疑似“卡古”的殘骸。例如在被擊落的從米蒂加機場起飛的無人機中就赫然出現(xiàn)了“卡古”，這說明該型無人機的應(yīng)用之廣遠超想像，只是因為戰(zhàn)場環(huán)境混亂，其爆炸后的殘骸體積較小，且無人機加戰(zhàn)斗部的組合過于新穎，一時間并未引起注意。同時從最近公布的社交媒體畫面來看，去年9月～11月的阿塞拜疆與亞美尼亞的沖突中，阿軍有多達27架以上的“卡古”，只不過尚不清楚其戰(zhàn)果如何。

2021年7月，STM公司宣布正在與3個國家就出口“卡古”進行談判，著重強調(diào)有亞洲國家非常感興趣，并且“卡古”具備較強的沙漠和高寒地區(qū)使用能力。

引起爭議的自主作戰(zhàn)模式

“卡古”和“阿帕古”都有手動和自主兩種使用模式，手動模式下，當(dāng)操作員通過操作傳感器在高倍率確認目標后，即可選擇攻擊（無人機俯沖和戰(zhàn)斗部起爆形式），最終下達攻擊指令。無人機還可以在中途接收中止和自毀指令。這種作戰(zhàn)形態(tài)與其它察打無人機或巡飛彈別無二致，操作員全程人在回路。

真正引起爭議的是其自主作戰(zhàn)模式。這種模式下，無人機發(fā)射后會按照發(fā)射前選定的航路飛行，根據(jù)提前選定的“主打”目標類型和打擊方案，自主決策進行攻擊，當(dāng)具備通聯(lián)條件時操作員可中途介入。但采用這種自主作戰(zhàn)模式時往往都是地面人員判斷攻擊末端不具備通聯(lián)條件，或者戰(zhàn)斗激烈無暇顧及。最終決策實際已經(jīng)完全交給了無人機自身。

雖然戰(zhàn)爭是殘酷無情的，諸如“捕食者”和TB-2也會經(jīng)常出現(xiàn)誤殺，但至少在下達指令前和攻擊全過程中，人作為決策者參與了目標的識別和確認，以及基于人類認知做出打擊決心?！翱ü拧眲t在自動模式中，將原本屬于人類的決策交給了冰冷機器和算法。人類可以通過揮“槍”的動作和姿態(tài)，輕易判斷出作戰(zhàn)地區(qū)兒童拿的是玩具槍還是真槍，通過衣著和周邊環(huán)境判斷混亂地區(qū)持槍的是一個保護自家農(nóng)田的農(nóng)民，還是準備埋設(shè)路邊炸彈的恐怖分子，但現(xiàn)階段的機器圖像識別，恐怕只會統(tǒng)統(tǒng)將其識別為敵方恐怖分子直接進行擊殺。

STM公司反復(fù)強調(diào)，“沒有操作人員最終按下確定鍵，無人機不可能選擇和攻擊目標”，但結(jié)合實際作戰(zhàn)流程看，這只是一種宣傳罷了。

軍貿(mào)展覽上的“卡古”，注意其展示的多款戰(zhàn)斗部

自主作戰(zhàn)無人機的防御和思考

盡管“卡古”這樣的武器存在一定的道德爭議，但如何防御也必須要提上日程。這類裝備批量使用成熟民用無人機領(lǐng)域成熟組件是必然之舉。從軟殺傷角度講，GPS+民用無人機頻段這種導(dǎo)航測控鏈路組合，是目前最易下手的方向。一方面重點要害目標周圍的電磁監(jiān)控系統(tǒng)要通過擴頻和關(guān)注重點頻段做到提前發(fā)現(xiàn)及時預(yù)警，另一方面在必要時可及時采取針對性干擾或屏蔽措施進行壓制。但這類軟手段在面對自主模式和未來使用不依賴GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的“卡古”等型號時就效果甚微了。這類武器基本采用復(fù)合材料生產(chǎn)，有著低空低速和低噪聲低RCS等特點，目前傳統(tǒng)搜索識別和硬殺傷武器系統(tǒng)著實有些束手無策。

但客觀來講，對于傳統(tǒng)作戰(zhàn)地帶的典型撤退和進攻，以及敵后破襲作戰(zhàn)而言，由于能夠確定敵方目標和人員的大致區(qū)域，這種不需要投入過多精力，自主決策進行區(qū)域內(nèi)點面結(jié)合殺傷，且打擊精度效能高于后方炮群掩護的“智能蜂群”無人機作戰(zhàn)系統(tǒng)還是很有價值的。利用無人機和巡飛彈自主作戰(zhàn)的構(gòu)想早已有之，但從技術(shù)、道德等角度看，接受這一形式還需相當(dāng)長的時間。

STM公司曾吹噓，世界范圍內(nèi)具備研制“卡古”這類無人機能力的國家不過4～5個。但經(jīng)過分析不難發(fā)現(xiàn)，具備一定民用大數(shù)據(jù)識別能力的企業(yè)就能攢出來所謂的自主學(xué)習(xí)和識別系統(tǒng)，搭配定位導(dǎo)航系統(tǒng)就能與合適的無人機平臺組成無人機打擊系統(tǒng)，大家只是因為目前的識別準確率還不足以滿足復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境需要，出于道德和安全考慮暫時不用而已。從這個角度看，STM和“卡古”可謂冒天下之大不韙第一個打開了潘多拉魔盒。

[編輯/行健]