人工智能在無(wú)人機(jī)戰(zhàn)爭(zhēng)沖突中的融合應(yīng)用淺析

本文分析了在當(dāng)代人工智能新技術(shù)的加持下，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域所產(chǎn)生的變革及其對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的影響，并匯總了各國(guó)在無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)領(lǐng)域與人工智能相融合的新技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用，分析了其特點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展方向。

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)科學(xué)的誕生和發(fā)展打開(kāi)了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的新方式。人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力量，在新興計(jì)算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的驅(qū)動(dòng)下，為生產(chǎn)生活賦能的同時(shí)，也為各國(guó)在無(wú)人系統(tǒng)領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

蜂群作戰(zhàn)

蜂群作戰(zhàn)指大量簡(jiǎn)單的無(wú)人機(jī)個(gè)體，基于信息技術(shù)和智能控制技術(shù)，對(duì)群居生物的信息交互和分工協(xié)作進(jìn)行編組模仿，從而實(shí)現(xiàn)高度智能自主的協(xié)同作戰(zhàn)。蜂群思想起源于20世紀(jì)60年代法國(guó)仿生學(xué)家的研究，最早由美軍在20世紀(jì)90年代提出“蜂群作戰(zhàn)”構(gòu)想，在2000年，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了《無(wú)人機(jī)發(fā)展路線(xiàn)圖》，詳細(xì)規(guī)劃了蜂群作戰(zhàn)的發(fā)展。

隨著現(xiàn)代高速計(jì)算機(jī)和芯片技術(shù)的發(fā)展，小型化和智能化技術(shù)在小微型旋翼無(wú)人機(jī)上得以應(yīng)用。2018年1月6日，敘利亞軍隊(duì)借助小型無(wú)人蜂群對(duì)俄軍兩個(gè)軍事基地實(shí)施了突襲，這是蜂群的首次實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用。2020年9月，亞美尼亞與阿塞拜疆的納卡沖突中，阿方首次大量運(yùn)用無(wú)人機(jī)蜂群對(duì)亞方的地面裝甲部隊(duì)進(jìn)行了大規(guī)模打擊，取得了顯著戰(zhàn)果。2022年開(kāi)始的俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中，雙方的正面戰(zhàn)場(chǎng)已從傳統(tǒng)的大規(guī)模裝甲戰(zhàn)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)人機(jī)蜂群一坦克協(xié)同作戰(zhàn)模式，標(biāo)志著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)理念的轉(zhuǎn)型。在2024年中東局部沖突中，胡塞武裝及中東各國(guó)均利用無(wú)人機(jī)集群對(duì)敵方重點(diǎn)軍事目標(biāo)進(jìn)行了襲擾或打擊，以微小的成本實(shí)現(xiàn)了對(duì)高價(jià)值目標(biāo)的毀傷。

無(wú)人機(jī)蜂群由大量低成本的單機(jī)個(gè)體構(gòu)成，通過(guò)智能組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息共享和指令協(xié)同，從而完成大規(guī)模、高復(fù)雜度的作戰(zhàn)任務(wù)。無(wú)人機(jī)可以與無(wú)人機(jī)、有人機(jī)、單兵、坦克、艦船、衛(wèi)星進(jìn)行組網(wǎng)協(xié)同，這將逐步完全顛覆傳統(tǒng)的作戰(zhàn)方式。

國(guó)外已經(jīng)開(kāi)展了大量無(wú)人機(jī)蜂群項(xiàng)目的研究，如美國(guó)的“山鶉”無(wú)人機(jī)、“小精靈”無(wú)人機(jī)、“郊狼”／“叢林狼”型無(wú)人機(jī)等都進(jìn)行了集群試驗(yàn)。此外，國(guó)內(nèi)相關(guān)專(zhuān)家對(duì)巡飛彈蜂群的關(guān)鍵技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用也進(jìn)行了剖析，認(rèn)為未來(lái)的巡飛彈-坦克編隊(duì)集群作戰(zhàn)前景廣闊；部分學(xué)者對(duì)導(dǎo)彈蜂群的核心技術(shù)做了闡述，認(rèn)為基于區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化有助于提升導(dǎo)彈蜂群的整體魯棒性和可靠度。2017年，美國(guó)的“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”項(xiàng)目旨在測(cè)試和提升人-蜂群在復(fù)雜城市環(huán)境中的協(xié)同作業(yè)能力，表明蜂群能較大提升部隊(duì)的城市作戰(zhàn)效率。大規(guī)模的蜂群編隊(duì)需依賴(lài)強(qiáng)大的信息處理和傳輸能力來(lái)調(diào)動(dòng)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，其算法和作戰(zhàn)思想也并非一勞永逸的，需根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，借助機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)去不斷更新樣本，不斷進(jìn)化和變革指令，以達(dá)到以動(dòng)制動(dòng)的效果。

無(wú)人作戰(zhàn)忠誠(chéng)僚機(jī)

有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)，利用有人機(jī)的主觀能動(dòng)性和決策力，讓無(wú)人僚機(jī)去承擔(dān)更多高風(fēng)險(xiǎn)、高難度的戰(zhàn)術(shù)任務(wù)，或利用伴隨僚機(jī)的誘敵干擾能力，可以極大提升作戰(zhàn)的效費(fèi)比。美國(guó)在2015年提出了忠誠(chéng)僚機(jī)的概念并隨之開(kāi)展了有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的協(xié)同試驗(yàn)；2019年，歐洲開(kāi)展了未來(lái)作戰(zhàn)航空系統(tǒng)項(xiàng)目（FCAS），嘗試融合有人機(jī)、無(wú)人機(jī)、導(dǎo)彈、蜂群等單位為統(tǒng)一整體，實(shí)現(xiàn)智能化作戰(zhàn)，這其中的人工智能技術(shù)扮演了重要角色。在作戰(zhàn)任務(wù)中，有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的任務(wù)規(guī)劃和管理調(diào)度問(wèn)題左右著整體編隊(duì)的執(zhí)行效率，其中需考慮的影響因素眾多，具有復(fù)雜性和多維性，使得算法優(yōu)化成為了當(dāng)下研究的重難點(diǎn)之一。人工智能技術(shù)對(duì)任務(wù)分配、任務(wù)效能的評(píng)估程序進(jìn)行優(yōu)化具有顯著意義，國(guó)內(nèi)已有相關(guān)仿真研究。在航跡控制領(lǐng)域，有人/無(wú)人機(jī)伴飛過(guò)程中的航跡規(guī)劃策略和深度學(xué)習(xí)邏輯是關(guān)鍵技術(shù)之一，在未來(lái)還有很大的發(fā)展空間和研究?jī)r(jià)值。

機(jī)器視覺(jué)

機(jī)器視覺(jué)是人工智能快速發(fā)展的一

34|無(wú)人機(jī)2025No.1/總第126期個(gè)分支，即用機(jī)器和算法代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)圖像攝取裝置將目標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，然后發(fā)送給圖像處理系統(tǒng)，以得到被攝目標(biāo)的形態(tài)、姿態(tài)等信息，可將像素分布和亮度、顏色等信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給運(yùn)算設(shè)備進(jìn)行解算。從小微型旋翼無(wú)人機(jī)到大型高空察打一體無(wú)人機(jī)，從民用無(wú)人機(jī)到軍用無(wú)人機(jī)，人工智能和機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)無(wú)不在蓬勃發(fā)展和應(yīng)用。典型應(yīng)用如飛行智能避障、自動(dòng)降落、圖像捕捉、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、模板匹配等。

無(wú)人機(jī)光電載荷、雷達(dá)載荷等單元可以接收目標(biāo)輻射信號(hào)進(jìn)行判斷和執(zhí)行鎖定、跟蹤等任務(wù)，在執(zhí)行過(guò)程中目標(biāo)可能會(huì)因樹(shù)木、房屋或煙霧等外界因素產(chǎn)生遮擋和丟失，目前對(duì)智能算法和目標(biāo)反遮擋算法的研究已取得一定進(jìn)展，可以最大程度減少失鎖影響。在無(wú)人作戰(zhàn)時(shí)代，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)成為其他新技術(shù)、新理論的根基，在探測(cè)、偵查等領(lǐng)域發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。

反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)

美國(guó)在2012年開(kāi)始制定反無(wú)人機(jī)戰(zhàn)略。2017年，美國(guó)陸軍發(fā)布了《反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)手冊(cè)》，旨在培訓(xùn)指導(dǎo)士兵運(yùn)用反無(wú)人機(jī)技戰(zhàn)術(shù)和流程。2021年，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了《反小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)戰(zhàn)略》，指出了未來(lái)反無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展路線(xiàn)。2016年，以色列推出DG反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，可對(duì)微小無(wú)人機(jī)進(jìn)行探測(cè)和干擾。2017年，俄羅斯成立了反無(wú)人機(jī)電子戰(zhàn)部隊(duì)，將反無(wú)人機(jī)納入兵種訓(xùn)練內(nèi)容。2019年，英國(guó)發(fā)布了《英國(guó)反無(wú)人機(jī)戰(zhàn)略》，也開(kāi)展了對(duì)小型無(wú)人機(jī)的攔截研究和部署。美國(guó)洛克希德·馬丁公司推出了可回收重復(fù)利用的MORFIUS反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，在發(fā)射飛行至蜂群區(qū)域后利用高功率微波對(duì)小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行摧毀。2018年，美國(guó)海軍也利用高功率微波系統(tǒng)對(duì)微小型無(wú)人機(jī)的反制和毀傷進(jìn)行了測(cè)試，取得顯著成效；歐洲的英、法、德等國(guó)，亞洲的中、日、韓等國(guó)家，近年均對(duì)無(wú)人機(jī)和反無(wú)人機(jī)技術(shù)戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行了深入研究。

當(dāng)代反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)類(lèi)型復(fù)雜多樣，各家呈百花齊放狀態(tài)。主流的如利用高功率定向能武器（如大型微波武器），對(duì)無(wú)人機(jī)內(nèi)部的電路系統(tǒng)進(jìn)行燒毀破壞，使其徹底喪失功能，具有毀傷能力強(qiáng)、范圍廣等特點(diǎn)；激光武器具有響應(yīng)快、精度高、成本低等優(yōu)勢(shì)，可以定點(diǎn)破壞無(wú)人機(jī)表面構(gòu)型，使其失控墜毀；導(dǎo)彈攔截也是一種較為成熟的反無(wú)人機(jī)方式，適合打擊中大型無(wú)人機(jī)，但面對(duì)蜂群時(shí)，存在成本高、精度低、效費(fèi)比低的特點(diǎn)；新型反蜂群彈藥的發(fā)展，例如特制網(wǎng)彈、反無(wú)人機(jī)榴彈、金屬粉末彈藥、集束彈藥等，也將成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)反蜂群的利器。

針對(duì)無(wú)人機(jī)集群的技戰(zhàn)術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究，發(fā)展反制路線(xiàn)，已成為大量學(xué)者的研究重點(diǎn)，反制手段包括對(duì)無(wú)人機(jī)載荷的毀傷；對(duì)無(wú)人機(jī)鏈路的干擾；

增加無(wú)人機(jī)探測(cè)己方目標(biāo)的難度；增加誘騙措施等?！暗吐　毙頍o(wú)人機(jī)具有成本低、靈活、滲透率高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)難以精確探測(cè)，在深度學(xué)習(xí)的框架下，眾多學(xué)者將雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)與人工智能相結(jié)合，改進(jìn)了算法，可提高對(duì)微小無(wú)人機(jī)的探測(cè)和軌跡預(yù)測(cè)精度。

結(jié)論

不同于高精尖和大型戰(zhàn)略武器的前期角逐，在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)之間的攻防勢(shì)必將下沉到小規(guī)模班組作戰(zhàn)，在全線(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)上普及化和持續(xù)化。在人工智能的加持和優(yōu)化下，先進(jìn)蜂群系統(tǒng)能夠展現(xiàn)出高度協(xié)同、高度智能的立體進(jìn)攻架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)有人機(jī)、大中型無(wú)人機(jī)、微小旋翼機(jī)與地面部隊(duì)的最優(yōu)組合，打造出戰(zhàn)場(chǎng)最鋒利的“矛”。而深度學(xué)習(xí)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)、多模態(tài)反無(wú)人機(jī)手段算法的不斷改進(jìn)，也使得未來(lái)反無(wú)人機(jī)任務(wù)成為一個(gè)系統(tǒng)工程，構(gòu)成最堅(jiān)固的“盾”。新時(shí)代的武裝沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)，協(xié)同化、智能化將成為主角。