聯(lián)合作戰(zhàn)條件下有人機(jī)與無人機(jī)蜂群協(xié)同作戰(zhàn)研究?

于星棋 陳 春 王 淵

（1.陸軍炮兵防空兵學(xué)院機(jī)械工程系 合肥 230000）（2.中國人民解放軍32207部隊(duì) 保定 072650）

1 引言

隨著科技的進(jìn)步，智能化、無人化裝備快速發(fā)展。無人機(jī)蜂群作為一種新型作戰(zhàn)模式，已經(jīng)在實(shí)戰(zhàn)中得以應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，其作戰(zhàn)模式已逐步從獨(dú)立作戰(zhàn)向協(xié)同作戰(zhàn)領(lǐng)域拓展，通過有人機(jī)與無人機(jī)蜂群協(xié)同作戰(zhàn)，可使作戰(zhàn)體系更加完善，大幅提升作戰(zhàn)體系的綜合作戰(zhàn)能力、任務(wù)完成能力和戰(zhàn)場生存力。有人機(jī)與無人機(jī)蜂群協(xié)同作戰(zhàn)的概念，由于提出較晚，鮮有先例可以參照，必須從基礎(chǔ)概念入手，逐漸深入地進(jìn)行研究，進(jìn)而探索出聯(lián)合作戰(zhàn)條件下的新型作戰(zhàn)模式。

2 無人機(jī)蜂群定義及研究現(xiàn)狀

2.1 無人機(jī)蜂群定義

無人機(jī)蜂群是通過模仿蜜蜂集群行動的特點(diǎn)，由大量無人機(jī)組成，通過相互感知、信息共享、自主協(xié)同在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境完成特定作戰(zhàn)任務(wù)。由于無人機(jī)體積微小，所具備的功能相對單一，單架無人機(jī)很難完成復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)，采用集群方式使用可以利用數(shù)量上的優(yōu)勢或功能上的互補(bǔ)，獲得非對稱優(yōu)勢，進(jìn)而提高整體作戰(zhàn)效能。

2.2 無人機(jī)蜂群研究現(xiàn)狀

2.2.1 美軍研究現(xiàn)狀

美軍最早提出將無人機(jī)以蜂群的形式應(yīng)用于作戰(zhàn)當(dāng)中，并在近些年快速完成了一系列關(guān)鍵技術(shù)積累工作。近期，隨著人工智能、網(wǎng)絡(luò)化、云服務(wù)等技術(shù)快速發(fā)展，美軍的無人機(jī)蜂群研究與應(yīng)用也進(jìn)入了發(fā)展快車道。通過不斷的研究以及實(shí)戰(zhàn)需求的驅(qū)使下，美軍將無人化裝備作為應(yīng)對未來信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并已經(jīng)在諸軍兵種開展了大量試驗(yàn)，取得了較為豐碩的理論和實(shí)踐成果。

2.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

近些年，我國通過不斷研究，在無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)方面取得了一些成績。在理論上，諸多學(xué)者以無人機(jī)蜂群關(guān)鍵技術(shù)為研究核心進(jìn)行鉆研，取得大量成果，并在各科研院所開展了大量試飛試驗(yàn)，對理論加以驗(yàn)證。但必須承認(rèn)，我國在無人機(jī)蜂群方面的研究起步較晚，在技術(shù)水平和裝備性能上距國外還有較大差距。目前，國內(nèi)的研究大多停留在理論研究層面，距離裝備實(shí)現(xiàn)還欠缺很多關(guān)鍵技術(shù)。我國針對無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)的研究方向較為單一，缺乏系統(tǒng)全面的研究工作。目前，我國對無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)的研究主要是針對大規(guī)模的編隊(duì)與操控，而美軍已經(jīng)過渡到直接面向作戰(zhàn)任務(wù)的蜂群作戰(zhàn)研究，同時(shí)，國內(nèi)基于蜂群的無人機(jī)平臺類型也相對比較單一，如果針對不同的作戰(zhàn)任務(wù)，采用無人機(jī)蜂群與有人機(jī)協(xié)同的作戰(zhàn)模式，便能夠進(jìn)一步提升武器運(yùn)用的靈活性，突出蜂群作戰(zhàn)的優(yōu)勢。

雖然在無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)方面的研究我國相對落后，但在當(dāng)前階段，即便是發(fā)展較早的美俄，這方面的研究仍然不夠完善，距離應(yīng)對未來多軍兵種聯(lián)合，作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜的聯(lián)合作戰(zhàn)還有很大差距。

2.3 無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)主要特點(diǎn)

無人機(jī)以單架次為基本作戰(zhàn)單元，通過相互之間的協(xié)同配合，構(gòu)建出完整的作戰(zhàn)體系，與其他參戰(zhàn)力量相比，具有以下特點(diǎn)：1）面向具體任務(wù)，依靠典型戰(zhàn)術(shù)，具有作戰(zhàn)方式靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。蜂群作戰(zhàn)屬于集群作戰(zhàn)，是面向任務(wù)的作戰(zhàn)體系，不同的作戰(zhàn)任務(wù)決定著作戰(zhàn)平臺類型、載荷能力、組網(wǎng)規(guī)模、博弈戰(zhàn)術(shù)等，不同作戰(zhàn)任務(wù)對應(yīng)不同作戰(zhàn)方式；2）協(xié)同作戰(zhàn)，具有戰(zhàn)術(shù)變化多樣，作戰(zhàn)效能高的特點(diǎn)；3）無人機(jī)集群作戰(zhàn)可以有效避免人員傷亡；4）蜂群無人機(jī)作戰(zhàn)充分發(fā)揮了無人機(jī)快速響應(yīng)的優(yōu)勢，利用大量分散的小型作戰(zhàn)平臺干擾敵整體作戰(zhàn)系統(tǒng)的判斷和決策，使其反應(yīng)鈍化，甚至瓦解作戰(zhàn)體系；5）無人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)的最大優(yōu)勢在于無人機(jī)的集群性，少量無人機(jī)的損失不會影響無人機(jī)蜂群的整體作戰(zhàn)能力。無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)體系不以某一部分為中心，具有極強(qiáng)的容錯性和抗毀傷性，因此，在完成作戰(zhàn)任務(wù)的過程中，部分無人機(jī)的毀傷并不會直接導(dǎo)致整體任務(wù)的失敗。

無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)也存在一些不足，主要包括：1）當(dāng)前無人機(jī)自主等級不能充分滿足蜂群作戰(zhàn)的要求；2）無人機(jī)飛行速度較慢，容易遭到防空系統(tǒng)攔截；3）無人機(jī)受動力系統(tǒng)限制，作戰(zhàn)半徑、續(xù)航能力、持續(xù)作戰(zhàn)能力還比較弱。

3 有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)

3.1 有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同研究現(xiàn)狀

無人機(jī)和有人機(jī)之間的協(xié)同，包括“偵、控、打、評、?！钡雀鱾€環(huán)節(jié)，即在統(tǒng)一的作戰(zhàn)任務(wù)驅(qū)使下，通過信息共享、火力配合和資源優(yōu)化，共同完成作戰(zhàn)任務(wù)。

無人化裝備具有某些有人化裝備無法實(shí)現(xiàn)的功能，但受技術(shù)發(fā)展的限制，其自主性還明顯不足，只有將無人化裝備和有人化裝備結(jié)合起來，才能形成優(yōu)勢互補(bǔ)。敘利亞戰(zhàn)場經(jīng)驗(yàn)牽引俄軍在無人機(jī)領(lǐng)域發(fā)力，在增加無人機(jī)裝備數(shù)量的同時(shí)加大新型號的研發(fā)力度，2019年8月俄軍首個重型察打一體無人機(jī)“獵人”完成首飛，并與蘇-57戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行編隊(duì)飛行?！矮C人”無人機(jī)是俄軍探索有人機(jī)和無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的裝備基礎(chǔ)，對俄下一代戰(zhàn)斗機(jī)和未來作戰(zhàn)樣式發(fā)展都有重要影響。美軍不僅在理論上取得了豐碩的成果，在實(shí)戰(zhàn)中也進(jìn)行了很多驗(yàn)證。美軍對于聯(lián)合作戰(zhàn)條件下無人機(jī)與有人機(jī)的協(xié)同問題研究較早，對于二者在通信協(xié)同、指揮協(xié)同，火力協(xié)同等方面的研究取得了較大進(jìn)步，正在推廣應(yīng)用和拓展發(fā)展；但聯(lián)合作戰(zhàn)條件下的有人機(jī)和無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)還未發(fā)展成熟，仍在開展技術(shù)攻關(guān)和演示驗(yàn)證。

3.2 有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)模式探索

根據(jù)美俄裝備發(fā)展情況，以及國內(nèi)對有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的現(xiàn)有研究成果，探索出有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)模式大概分為以下幾類：一是以無人機(jī)為主，有人機(jī)或地面指揮站協(xié)助，這種模式下，無人機(jī)可憑借其優(yōu)異的隱身性能在信息支援比較到位的條件下，采用隱蔽接敵的作戰(zhàn)方式，可極大地提升作戰(zhàn)效果，隱蔽接敵的作戰(zhàn)方式的首要條件是作戰(zhàn)飛機(jī)的隱身性能與敵方相近或優(yōu)于敵方，其次是對戰(zhàn)場態(tài)勢的掌握較為精準(zhǔn)，編隊(duì)采用無人機(jī)前置，有人機(jī)后置的部署方式，既可以保證有人機(jī)的安全，又可以獲取抵近攻擊的優(yōu)勢，并在有人機(jī)或地面指揮下進(jìn)行協(xié)同攻擊、協(xié)同對抗。二是以有人機(jī)為主，無人機(jī)配合。此時(shí)，無人機(jī)以“僚機(jī)”的角色協(xié)助有人機(jī)，降低了有人機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，助力有人機(jī)完成任務(wù)。三是有人機(jī)與無人機(jī)雙向互補(bǔ)互助，這種模式會根據(jù)實(shí)戰(zhàn)情況，采取“誰有利，誰主動”的方法。四是滲透偵察模式，無人機(jī)平臺體積小、飛行高度低，在聯(lián)合作戰(zhàn)條件下，可利用其自身特性，對敵方主要部署和重要目標(biāo)進(jìn)行滲透偵察，同時(shí)起到空中預(yù)警的作用，為有人機(jī)的行動提供有力支撐。五是協(xié)同突防模式，當(dāng)?shù)胤揽栈鹆^強(qiáng)，有人機(jī)難以突防，或者單獨(dú)突防損失較大時(shí)，可以采取有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同的方式，一方面可以利用無人機(jī)數(shù)量多的優(yōu)勢，吸引敵方防空火力，使其防空火力處于飽和狀態(tài)，另一方面，可以利用無人機(jī)經(jīng)濟(jì)成本低的優(yōu)勢，采取自殺式突防模式，破壞敵方的防空體系，為有人機(jī)突防創(chuàng)造有利條件。

4 結(jié)語

雖然有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)有很多優(yōu)點(diǎn)，但目前我軍在此領(lǐng)域發(fā)展還存在諸多問題，一是協(xié)同作戰(zhàn)戰(zhàn)法的應(yīng)用問題，由于鮮有先例作為參考，現(xiàn)有協(xié)同戰(zhàn)法的科學(xué)性、可行性還有待實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)；二是協(xié)同中的數(shù)據(jù)傳輸和處理問題，無人機(jī)蜂群自身就存在數(shù)據(jù)處理傳輸能力弱的缺陷，與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)時(shí)這一問題將會更加凸顯，我們注重解決空域作戰(zhàn)中數(shù)據(jù)分散，各部門之間共享困難的問題；三是現(xiàn)行裝備智能化不夠，不足以支撐有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的諸多戰(zhàn)術(shù)實(shí)現(xiàn)。只有克服以上諸多問題，有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的優(yōu)勢才會得以充分體現(xiàn)。本文通過分析無人機(jī)蜂群的特點(diǎn)，探討了有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的模式，為有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的研究的未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。