智能化時(shí)代無人機(jī)近距空中支援作戰(zhàn)特點(diǎn)探析

康大明 鄭 璐 王幸運(yùn)

近距空中支援也稱為近距航空火力支援，是航空兵與地面部隊(duì)緊密聯(lián)系，對(duì)前沿直接威脅或影響己方部隊(duì)當(dāng)前行動(dòng)的目標(biāo)，以火力摧毀、壓制、破壞、干擾、癱瘓或遲滯等方式實(shí)施空中突擊，支援配合己方部隊(duì)的聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)。近距空中支援作戰(zhàn)源于1911年的意土戰(zhàn)爭(zhēng)，形成于第二次世界大戰(zhàn)，升華于高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)，大體經(jīng)歷了“目視手?jǐn)S”“引導(dǎo)俯沖”“精確制導(dǎo)”三個(gè)發(fā)展階段，這三個(gè)階段基本上是通過有人機(jī)提供近距空中支援。進(jìn)入21世紀(jì)，無人作戰(zhàn)平臺(tái)大量投入戰(zhàn)場(chǎng)，并在智能技術(shù)的支撐下，具備較強(qiáng)的自主性、互操作性，使得近距空中支援作戰(zhàn)呈現(xiàn)出無人協(xié)同、持久存在、集群打擊、末端操控、智能決策的基本特點(diǎn)?？梢灶A(yù)見，智能時(shí)代無人機(jī)將成為近距空中支援作戰(zhàn)的首選裝備，以無人機(jī)為主的空中支援作戰(zhàn)必將深刻地改變傳統(tǒng)近距空中支援的作戰(zhàn)模式。

無人協(xié)同，克服“識(shí)”的短板

在執(zhí)行近距空中支援作戰(zhàn)任務(wù)過程中，如何正確地識(shí)別目標(biāo)、避免誤傷是制約行動(dòng)效果的最大瓶頸。隨著裝備信息化水平的提升，信息化的航空控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)傳感器探測(cè)來辨認(rèn)打擊目標(biāo)，先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)也具有完善的對(duì)地性能，但在近距空中支援作戰(zhàn)中，不利天氣、人為干擾、地形因素、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等情況都會(huì)對(duì)信息化設(shè)備的使用產(chǎn)生制約作用，導(dǎo)致目標(biāo)識(shí)別受限。據(jù)美軍公布的信息，2015年美軍1月—4月對(duì)敘利亞和伊拉克共派出了7319架次飛機(jī)，近3/4的架次是無功而返，大約只有1/4的架次對(duì)敵實(shí)施了空中打擊，無功而返的主要原因就是目標(biāo)識(shí)別能力受限。近年來，美軍在近距空中支援作戰(zhàn)中也結(jié)合使用了多種信息化識(shí)別手段，盡管如此，還是多次發(fā)生誤炸誤傷事件。甚至在實(shí)戰(zhàn)中為了給地面部隊(duì)提供火力支援，還要靠飛行員的目視辨認(rèn)來判斷目標(biāo)。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，依托彈性、靈活、健壯的網(wǎng)絡(luò)，利用無人機(jī)實(shí)施無人協(xié)同近距空中支援，為提高打擊目標(biāo)識(shí)別率提供了一種高效且可操作性強(qiáng)的新途徑。無人協(xié)同的最大優(yōu)勢(shì)是具備更加全面的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境態(tài)勢(shì)感知能力，包括目標(biāo)的感知與識(shí)別、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的智能認(rèn)知等。最簡(jiǎn)單的無人協(xié)同方案就是在直接觀測(cè)區(qū)域外，地面部隊(duì)使用無人機(jī)視頻建立對(duì)目標(biāo)區(qū)域的態(tài)勢(shì)感知，獲取打擊目標(biāo)的精準(zhǔn)坐標(biāo)，從而引導(dǎo)后續(xù)近距空中支援飛機(jī)接近目標(biāo)，或是直接使用自身掛載的武器進(jìn)行火力打擊。更為高級(jí)的無人協(xié)同方案是實(shí)現(xiàn)自主協(xié)同，利用無人機(jī)各自攜帶的傳感器獲取戰(zhàn)術(shù)信息，并將這些戰(zhàn)術(shù)信息在統(tǒng)一框架下進(jìn)行融合，形成對(duì)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的綜合描述和表達(dá)，并且通過對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的分析和理解，完成任務(wù)決策和打擊指令。

持久存在，縮短“時(shí)”的請(qǐng)求

2017年，一架MQ-1C灰鷹無人機(jī)完成一次長(zhǎng)達(dá)41.9小時(shí)的耐力飛行

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)節(jié)奏明顯加快，對(duì)于地面受援力量來說，在行動(dòng)受阻或傷亡較大需要緊急支援時(shí)，如果有人機(jī)召之不來，或來之過遲，對(duì)于整個(gè)戰(zhàn)局和人員士氣會(huì)產(chǎn)生很大影響。因此，無論是進(jìn)攻行動(dòng)還是防御行動(dòng)，地面部隊(duì)對(duì)近距空中支援的時(shí)限性要求越來越高，需要盡可能縮短空中支援的響應(yīng)時(shí)間。近距空中支援的響應(yīng)時(shí)間取決于飛機(jī)從機(jī)場(chǎng)到戰(zhàn)場(chǎng)的飛行時(shí)間和在空中盤旋待命的時(shí)間，其時(shí)間長(zhǎng)短直接影響空中支援的時(shí)效性。當(dāng)前，各國(guó)實(shí)施近距空中支援普遍采用空中待機(jī)的方式，大大縮短了空中支援的響應(yīng)時(shí)間。2010年底，DARPA提出的持久近距空中支援項(xiàng)目，旨在實(shí)現(xiàn)一種創(chuàng)新型近距空中支援整體解決方案，通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化與信息化技術(shù)，為聯(lián)合終端攻擊控制員（JTAC）提供與近距空中支援武器之間的數(shù)字化連接設(shè)備，從而簡(jiǎn)化空中平臺(tái)和地面部隊(duì)的協(xié)調(diào)程序，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)召喚和實(shí)施空中火力支援。據(jù)報(bào)道，在距離目標(biāo)30海里范圍內(nèi)的A-10攻擊機(jī)利用該系統(tǒng)，從接受JTAC請(qǐng)求到發(fā)射武器的響應(yīng)時(shí)間僅為6分鐘。伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，在戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)區(qū)域上空待機(jī)的A-10或AC-130飛機(jī)作戰(zhàn)反應(yīng)更為迅速，有時(shí)從申請(qǐng)到實(shí)施的反應(yīng)時(shí)間甚至縮短到2分鐘，但是要注意這是在完全掌握制空權(quán)的情況下才能實(shí)現(xiàn)的。

在當(dāng)前以反介入/區(qū)域拒止環(huán)境為代表的高競(jìng)爭(zhēng)對(duì)抗場(chǎng)景下，近距空中支援作戰(zhàn)正面臨巨大的威脅，傳統(tǒng)有人機(jī)的支援響應(yīng)時(shí)間會(huì)出現(xiàn)延長(zhǎng)現(xiàn)象。而地面作戰(zhàn)力量利用與有人機(jī)類似的數(shù)字化連接設(shè)備來操作各種無人機(jī)系統(tǒng)，就可以在不完全擁有制空權(quán)的情況下，實(shí)現(xiàn)有效的空中支援作戰(zhàn)。一是無人機(jī)由于滯空時(shí)間長(zhǎng)，可在作戰(zhàn)區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間待戰(zhàn)，且無人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)，可有效提升近距空中支援空中火力平臺(tái)的滯空時(shí)間，快速響應(yīng)地面控制人員的火力召喚請(qǐng)求。二是無人機(jī)作為偵察衛(wèi)星和有人偵察機(jī)的重要補(bǔ)充，提升OODA循環(huán)的決策時(shí)效。三是無人機(jī)由末端控制員引導(dǎo)，可以直接運(yùn)用其掛載的武器載荷參與火力打擊。但不足之處在于，無人機(jī)載荷較小，單架無人機(jī)單次支援的能力受到很大的限制。

集群打擊，突破“量”的限制

雖然無人機(jī)存在載荷小，支援能力受限的短板，但可以通過增加數(shù)量來彌補(bǔ)火力的不足。近年來，人工智能技術(shù)支撐下的無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)之一，以蜂群的方式進(jìn)行近距空中支援也必將改變傳統(tǒng)的支援方式，使得支援作戰(zhàn)行動(dòng)的力量突破“量”的限制。

一是突破作戰(zhàn)支援飛機(jī)“量”的限制。傳統(tǒng)的有人機(jī)空中支援一般以小機(jī)群編隊(duì)方式為主，在預(yù)警機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)、偵察機(jī)、空中加油機(jī)等保障體系支撐下，密切協(xié)同對(duì)目標(biāo)實(shí)施打擊。運(yùn)用這種方式投入飛機(jī)數(shù)量較少，容易被敵方探測(cè)到并迅速實(shí)施反制，導(dǎo)致任務(wù)失敗。而使用無人機(jī)蜂群則可以在近距離釋放百架甚至更多架次，數(shù)量上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)使得敵方即便探測(cè)到也無法實(shí)施有效的防御，從而達(dá)到以“量”取勝的目的。

二是突破打擊目標(biāo)“量”的限制。請(qǐng)求有人機(jī)空中支援所打擊的目標(biāo)，一般是根據(jù)地面部隊(duì)對(duì)目標(biāo)威脅程度的排序，再通過與指揮機(jī)構(gòu)協(xié)商確定，通常是選擇重點(diǎn)目標(biāo)優(yōu)先打擊，來提升近距空中支援作戰(zhàn)效能。所以，打擊的目標(biāo)數(shù)量有限，若是打擊目標(biāo)呈現(xiàn)非線式、高機(jī)動(dòng)、分散化的特點(diǎn)，則需要多批次攻擊或者出動(dòng)更多架次的支援飛機(jī)來實(shí)現(xiàn)有效打擊。運(yùn)用無人機(jī)蜂群實(shí)施近距空中支援，可以對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行同時(shí)打擊。鋪天蓋地的無人機(jī)蜂群增強(qiáng)了空間覆蓋能力，這也意味著增加了打擊目標(biāo)的容量，特別是對(duì)于出現(xiàn)的意料之外的且影響整個(gè)戰(zhàn)局的緊急目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速反應(yīng)、優(yōu)先打擊。

三是突破了打擊效果“量”的限制。近距空中支援作戰(zhàn)效果如何取決于輸出的火力規(guī)模和火力精度，二戰(zhàn)以來，戰(zhàn)爭(zhēng)的局部化、精確化，將支援火力輸出的強(qiáng)度、精確度和毀傷力推到新的高度。無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)力量同時(shí)具備了體系規(guī)模、精打強(qiáng)毀等關(guān)鍵能力指標(biāo)。在信息網(wǎng)絡(luò)的支撐下，不僅可以對(duì)高價(jià)值、堅(jiān)固、重要目標(biāo)實(shí)施一擊制勝的“點(diǎn)穴”式打擊，同時(shí)獨(dú)具的分布式、飽和式火力打擊方式，形成了對(duì)敵關(guān)鍵目標(biāo)摧毀的火力投送能力，為提高近距空中支援效果提供充足可靠的資源和手段。

末端控制，降低“傷”的威脅

大量無人機(jī)可對(duì)目標(biāo)形成飽和式攻擊

在近距空中支援作戰(zhàn)中，保證己方安全，避免誤傷也是一項(xiàng)關(guān)鍵的能力指標(biāo)。雖然現(xiàn)代目標(biāo)探測(cè)的精準(zhǔn)度，火力投送的精確度都有大幅提升，但是在外在和人為因素的影響下，毀傷和誤傷率仍居高不下。所以，把無人機(jī)整合進(jìn)作戰(zhàn)系統(tǒng)，通過末端控制，可有效降低被毀傷和誤傷的概率，提升自身的生存能力。一是降低空地支援火力的相互誤傷。當(dāng)空中支援與地面火力支援在同一時(shí)間和區(qū)域內(nèi)使用，如果空域的高度設(shè)置出現(xiàn)誤差，可能造成空中支援力量的誤傷，而使用無人機(jī)進(jìn)行近距空中支援，即使出現(xiàn)空域的交叉，也可以避免戰(zhàn)斗人員的傷亡。二是降低空中支援力量對(duì)地面作戰(zhàn)力量的誤傷。由于精確制導(dǎo)彈藥的使用，空中火力打擊與地面作戰(zhàn)力量的實(shí)際距離越來越近。目前，美軍實(shí)施的近距空中支援中，當(dāng)使用普通炸彈時(shí)，安全距離通常為1000米左右；當(dāng)使用精確制導(dǎo)彈藥時(shí)，安全距離可縮短至20～30米，如果目標(biāo)之間距離出現(xiàn)誤差，可能會(huì)給己方部隊(duì)造成誤傷，特別是抵近引導(dǎo)的地面人員面臨著較大的生命威脅。利用無人機(jī)良好的末端操控性，其控制站點(diǎn)可以盡可能靠前部署，能夠有效避免對(duì)己方地面戰(zhàn)斗人員的誤傷。三是降低防空火力對(duì)空中支援力量的毀傷率。隨著現(xiàn)代防空預(yù)警探測(cè)范圍的增大，防空導(dǎo)彈射程增加，空中支援力量所面臨的威脅呈上升趨勢(shì)，無人機(jī)具有行動(dòng)隱蔽、機(jī)動(dòng)速度快、被發(fā)現(xiàn)概率低、不會(huì)造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)成本低廉等優(yōu)勢(shì)，即可實(shí)現(xiàn)零傷亡的最佳效果，亦可降低戰(zhàn)斗損失的經(jīng)濟(jì)成本。

智能決策，提升“毀”的效能

無人機(jī)抵近支援可避免飛行員傷亡

面對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)瞬息萬變、海量戰(zhàn)術(shù)信息的瞬時(shí)涌入，指揮員需要在短時(shí)間內(nèi)根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的實(shí)時(shí)變化，及時(shí)、準(zhǔn)確地制定和調(diào)整支援作戰(zhàn)方案，這對(duì)于指揮員來說，在心理和生理層面都很難勝任。因而需要先進(jìn)的智能決策技術(shù)輔助指揮員進(jìn)行實(shí)時(shí)的戰(zhàn)術(shù)決策和指揮，實(shí)現(xiàn)從“能力疊加”到“能力聚合”的轉(zhuǎn)變，有效提升近距空中支援作戰(zhàn)的任務(wù)完成率和支援效果。在指揮控制方面，智能決策系統(tǒng)可以與“觀察—指引—決策—行動(dòng)”循環(huán)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，在交感網(wǎng)絡(luò)的支撐下，達(dá)成實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)智能感知和目標(biāo)控制。比較典型的就是“作戰(zhàn)云”的運(yùn)用，通過“作戰(zhàn)云”技術(shù)高度共享多維作戰(zhàn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多域戰(zhàn)場(chǎng)資源整合，將各種作戰(zhàn)要素匯集成云，完成戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的網(wǎng)狀交叉，形成決策優(yōu)勢(shì)。在目標(biāo)選擇和打擊方面，空中支援作戰(zhàn)的無人機(jī)能夠根據(jù)目標(biāo)重要性和打擊效率，自主規(guī)劃最優(yōu)飛行航路和武器使用方案，能夠根據(jù)打擊目標(biāo)和機(jī)載武器狀態(tài)，自主生成火力分配方案并實(shí)施目標(biāo)火力打擊，特別是在使用蜂群作戰(zhàn)時(shí)，這種作戰(zhàn)效能更加突出。例如，美軍聯(lián)合部隊(duì)司令部“阿爾法計(jì)劃”實(shí)驗(yàn)室對(duì)無人機(jī)自主蜂群作戰(zhàn)的效能進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中100架無人機(jī)與當(dāng)前的一個(gè)現(xiàn)有的可部署單位進(jìn)行了比較，無人機(jī)群摧毀了63個(gè)目標(biāo)并探測(cè)到91%的模擬敵軍部隊(duì)，而基本的作戰(zhàn)單位只摧毀了11個(gè)目標(biāo)并探測(cè)到了不到13%的敵軍部隊(duì)。可以看出，智能技術(shù)賦能的無人機(jī)在近距空中支援作戰(zhàn)中超越了人的極限、發(fā)揮了機(jī)器的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了“人在回路外”的作戰(zhàn)循環(huán)，其作戰(zhàn)效果也成倍提升。

目前，無人機(jī)近距空中支援作戰(zhàn)已經(jīng)成為各國(guó)研究的重點(diǎn)方向，在實(shí)戰(zhàn)中逐漸展現(xiàn)出其自身巨大的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，以蘇-25、A-10為代表的傳統(tǒng)有人攻擊機(jī)，正在被智能技術(shù)加持下的無人機(jī)所取代。未來，隨著人工智能和相關(guān)技術(shù)融合發(fā)展的不斷升級(jí)，在近距空中支援作戰(zhàn)中，不僅提供空中支援的是無人機(jī)，而且擔(dān)負(fù)地面作戰(zhàn)的也可能是無人系統(tǒng)，這種無人對(duì)無人之間的支援作戰(zhàn)，將近距空中支援作戰(zhàn)推向“規(guī)則有人、行動(dòng)無人”的高級(jí)階段。