無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)特點(diǎn)及預(yù)警探測應(yīng)對措施

江浩

摘要：于納卡沖突引入了無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)特點(diǎn)，分析了無人機(jī)蜂群的作戰(zhàn)特點(diǎn)以及主要作戰(zhàn)功能。由現(xiàn)有防空體系中預(yù)警探測裝備的不足之處出發(fā)，提出從分布式雷達(dá)組網(wǎng)、提高多維空域探測能力和采用無人雷達(dá)機(jī)動(dòng)集群三個(gè)方面，論述了在接下來技術(shù)研究中可能實(shí)現(xiàn)的途徑。

引言

在2020年9月，阿塞拜疆與亞美尼亞兩國因?yàn)榧{卡地區(qū)的領(lǐng)土沖突，爆發(fā)大規(guī)模武裝斗爭，在戰(zhàn)爭開始后的24小時(shí)內(nèi)，阿塞拜疆運(yùn)用無人機(jī)“蜂群”戰(zhàn)術(shù)，對亞美尼亞地面裝甲部隊(duì)進(jìn)行了毀滅性打擊[1]，“蜂群戰(zhàn)術(shù)”再次成為人們的關(guān)注熱點(diǎn)。人類很早就意識到就意識到，自然界中集群動(dòng)物的戰(zhàn)斗力相對個(gè)體呈倍增勢，“蜂群戰(zhàn)法”的基礎(chǔ)就是智能集成、通信交互，樣式是有人/無人協(xié)同，核心是以數(shù)量和微小取勝。

無人機(jī)蜂群以單個(gè)無人機(jī)作戰(zhàn)能力為基礎(chǔ)，以無人機(jī)之間的通信交互為支撐，以自主智能的指揮控制系統(tǒng)為核心，通常以數(shù)量優(yōu)勢突破防空體系，對目標(biāo)進(jìn)行分布式偵查或打擊，給未來的防空帶來了極大的威脅。尤其現(xiàn)在的預(yù)警探測手段對于捕捉無人機(jī)等“低、慢、小”目標(biāo)的難度非常大，表現(xiàn)在探測手段單一、目標(biāo)攔截反應(yīng)時(shí)間長、對集群目標(biāo)的攔截難度大，資源消耗效費(fèi)比大。

一、無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)特點(diǎn)

（一）“無中心”作戰(zhàn)

采用分布式作戰(zhàn)方式，以集合群體力量，作戰(zhàn)區(qū)域并沒有明確的“中心”，以完成任務(wù)為所有行動(dòng)的最終目的。蜂群中無人機(jī)群并沒有指揮控制單元，在某單一無人機(jī)受到損傷后，依然可以完成既定任務(wù)。在蜂群執(zhí)行任務(wù)期間，一般按照預(yù)定程序執(zhí)行，但是指揮人員可根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢隨時(shí)進(jìn)行干預(yù)。蜂群之間通過交互網(wǎng)絡(luò)共享位置、路徑、障礙等多類信息，整個(gè)蜂群如同一個(gè)多點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)，保持穩(wěn)定的飛行和打擊的穩(wěn)定度，一旦有任何無人機(jī)因?yàn)閾p壞或者其他原因脫離群體，蜂群可以迅速改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣的特點(diǎn)具備很強(qiáng)的戰(zhàn)場靈活性以及生存能力。

（二）非常低的作戰(zhàn)效費(fèi)比

無人機(jī)蜂群將多架成本低廉的無人機(jī)融合成為一個(gè)集群，但是敵方在應(yīng)對時(shí)，需要消耗的資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止攔截單個(gè)無人機(jī)時(shí)的費(fèi)用，美海軍列裝的“郊狼”無人機(jī)單價(jià)不足1萬美元，美戰(zhàn)略能力辦公室?guī)啄陜?nèi)試驗(yàn)使用的上百架“山鶉”無人機(jī)總價(jià)不超過2000萬美元[2]，這樣的價(jià)格與昂貴的傳統(tǒng)防空武器殲擊機(jī)、地空導(dǎo)彈等形成了鮮明的對比。

（三）相對更高的戰(zhàn)斗勝算

美國海軍曾利用“宙斯盾”防空系統(tǒng)模擬攔截由8架無人機(jī)組成的蜂群，但試驗(yàn)結(jié)果顯示，每批次只能成功攔截2.8架，如果蜂群內(nèi)的無人機(jī)數(shù)量增多，那么攔截成功的占比將會更少。根據(jù)Lanchester平方率算法顯示，戰(zhàn)場中參戰(zhàn)平臺的數(shù)量比單個(gè)武器作戰(zhàn)能力對戰(zhàn)場勝負(fù)的影響更大，無人機(jī)蜂群就是將數(shù)量優(yōu)勢充分運(yùn)用到戰(zhàn)場之中[3]。

二、無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)功能

（一）預(yù)警偵察

無人機(jī)蜂群往往攜帶大量異類傳感器，利用它戰(zhàn)場突防能力強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)低等特點(diǎn)，可以對戰(zhàn)場進(jìn)行長時(shí)間、高精度、廣范圍的情報(bào)偵察。它可以深入敵方腹地和縱深，或者敵重要設(shè)施實(shí)施，利用攜帶的電視攝像機(jī)、可見光照相機(jī)、紅外感知雷達(dá)等載荷，完成偵察攝像任務(wù)，同時(shí)可以起到空中預(yù)警的功能。

（二）電子干擾

首先，無人機(jī)集群可以對敵預(yù)警探測裝備、通信聯(lián)絡(luò)裝備、電子戰(zhàn)裝備進(jìn)行飽和攻擊，使其癱瘓。其次無人機(jī)可攜帶多類干擾型載荷，利用電磁波發(fā)射器進(jìn)行有源干擾，或者投放箔條、干擾彈等進(jìn)行無緣干擾。還可以利用部分無人機(jī)作為空中誘餌，模擬為不同型號、不同批次的飛機(jī)，還可以對敵電子干擾設(shè)備進(jìn)行誘騙干擾，誤導(dǎo)敵防空系統(tǒng)，暴露其防空陣地。

（三）火力打擊

無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)順應(yīng)了未來戰(zhàn)爭低成本、多數(shù)量、高智能的群目標(biāo)發(fā)展趨勢，它可以充當(dāng)先鋒部隊(duì)主動(dòng)接敵，達(dá)到戰(zhàn)斗的突然性，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)目的。也可以在戰(zhàn)場態(tài)勢需要時(shí)，完成斬首或者攻堅(jiān)行動(dòng)，如消滅其指揮將領(lǐng)、恐怖分子、重點(diǎn)設(shè)施。首先無人機(jī)蜂群共同利用探測傳感器搜索和發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，在某一臺無人機(jī)捕捉到目標(biāo)信息后，立即進(jìn)行位置共享，在由處于最佳位置的無人機(jī)引領(lǐng)蜂群形成最佳攻擊網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)實(shí)施打擊，再由處于最佳觀察位置的無人機(jī)進(jìn)行戰(zhàn)場效果評估，決定是否需要再次打擊。

三、蜂群作戰(zhàn)對防空體系預(yù)警探測系統(tǒng)建設(shè)的思考

（一）發(fā)展新體制雷達(dá)進(jìn)行分布式預(yù)警

應(yīng)用泛探體質(zhì)雷達(dá)、全態(tài)勢感知雷達(dá)、多任務(wù)雷達(dá)、紅外傳感器、光電傳感器、無線WLAN傳感器等多類探測技術(shù)進(jìn)行分布式組網(wǎng)預(yù)警。其中全態(tài)勢感知雷達(dá)與現(xiàn)有的雷達(dá)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，采用Digital Beam Forming技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)360°全方位的態(tài)勢感知，可以針對不同方向來襲的無人機(jī)進(jìn)行捕捉跟蹤。另外采用多任務(wù)雷達(dá)，可以同時(shí)跟蹤多批次、多架次無人機(jī)，避免了漏跟、錯(cuò)跟的情況。采用分布式的組網(wǎng)探測、可以提高各個(gè)雷達(dá)的有源抗干擾的能力，提高各個(gè)雷達(dá)在戰(zhàn)場上的生存能力。

（二）提高多維探測全空域能力

由于戰(zhàn)場態(tài)勢和作戰(zhàn)環(huán)境的不同，敵人選擇的無人機(jī)的大小、材料、速度、機(jī)動(dòng)特性肯定具有很大的差異，對于部分無人機(jī)會采用低空突防的戰(zhàn)術(shù)，加上地物遮擋等因素，往往這些雷達(dá)的探測距離會變得很短。今后的雷達(dá)的發(fā)展方向不僅關(guān)注高空，還應(yīng)大力發(fā)展低空除了雷達(dá)以外的磁電聲光多維度綜合探測手段。

（三）采用無人機(jī)動(dòng)式雷達(dá)集群

目前，現(xiàn)有的雷達(dá)車全部基本都需要駕駛員操作，如果可以解決雷達(dá)天線的轉(zhuǎn)臺數(shù)字化、矢量化、姿態(tài)平衡等難點(diǎn)技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)車在移動(dòng)的同時(shí)，達(dá)到實(shí)時(shí)探測目標(biāo)。再搭配上自組網(wǎng)技術(shù)以及無人駕駛技術(shù)，則可以形成多個(gè)無人雷達(dá)車行的機(jī)動(dòng)雷達(dá)集群，對無人機(jī)蜂群的探測能力將會大大增加。

結(jié)語

隨著人工智能、組網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，在將來的戰(zhàn)場上作為戰(zhàn)場主力的無人機(jī)蜂群新型作戰(zhàn)樣式逐漸大展身手。國外也在不斷通過各種試驗(yàn)開展相關(guān)研究，提升無人機(jī)蜂群的作戰(zhàn)能力，美國必然早人一步，將無人機(jī)蜂群投入戰(zhàn)爭。如此態(tài)勢下，倒逼我國反無人機(jī)技術(shù)需盡快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化快速發(fā)展，加速戰(zhàn)斗力生成。

參考文獻(xiàn)

[1]牛軼峰，肖湘江，柯冠巖.無人機(jī)集群作戰(zhàn)概念及關(guān)鍵技術(shù)分析.國防科技，2013（5）

[2]焦士俊，劉劍豪，王冰切，等.反無人機(jī)蜂群戰(zhàn)法運(yùn)用研究[J].飛航導(dǎo)彈，2019 （08）：39-42.

[3]劉獻(xiàn)偉，陳虎林，李飛，等. 一網(wǎng)打盡——無人集群時(shí)代的新攻防.航空兵器，2019（1）

空軍工程大學(xué) 陜西省西安市 710051