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宋寧:無人機蜂群改寫未來戰爭規則
點擊:2998  作者:宋寧    來源:當代海軍  發布時間:2018-01-05 09:31:14

 

        未來戰爭,我們所面對的敵人很可能不再是有血有肉的士兵,而是成群結隊的無人機。成千上萬的微型無人機成群出去,仿佛籠罩在戰場上空的烏云,向對方發動暴風驟雨般的攻擊,這已不再是科幻大片中的場景——無人機峰群作戰正在加速變為現實。 

前不久,我國實現119架固定翼無人機集群飛行,刷新固定翼無人機集群試驗紀錄。這意味著無人機蜂群離作戰應用又近了一步。也許在不久的將來,好萊塢科幻片《獨立日:卷土重來》中的海量無人機集群作戰的場景將變為現實。

與以往智能無人武器單槍匹馬作戰不同的是,無人機蜂群是以智能化無人控制技術和網絡信息系統為支撐的集群式作戰武器。這種新型武器和戰術勢必將成為改變未來戰爭規則的重要推手。從理論上說,機群可以擊敗任何現有武器,并能夠提供足夠精確的火力,造成大規模毀滅。可以說,未來戰場,誰擁有最大、最強的無人機機群,誰就能贏得戰爭。為了搶占未來戰爭的制高點,目前,美國、俄羅斯等大國都在加速無人機蜂群作戰以及反無人機蜂群作戰的研究。 

蜂群來襲,重新定義以數量取勝的戰爭規則 

戰爭實踐表明,兵力的數量和質量同等重要,數量與質量之間是相互彌補和相互轉化的關系。早在進化階段,人類就從動物界學習和認識到,集群作戰可發揮出遠超個體累加的戰斗力。

然而,隨著科學技術的發展,特別是信息化戰爭時代的來臨,在伊拉克、利比亞等國的戰爭中,讓人們看到高技術武器裝備在戰場的巨大優勢,以數量取勝的戰爭規則逐步被忽略。而不斷涌現的F22F35DDG1000等各類昂貴的新型戰機、新型艦艇和高超音速武器、電磁軌道炮、智能武器等新概念武器,展現出超凡的戰斗性能,更是加深了這一印象。事實上,正是由于無人機、人工智能、通信技術、圖像識別等現代前沿科技領域的迅猛發展,讓被忽略的數量優勢有機會在未來戰場上大放異彩。

在無人機蜂群作戰中,大量無人機基于開放式體系架構進行綜合集成,以通信網絡信息為中心,以系統的群智涌現能力為核心,以平臺間的協同交互能力為基礎,以單平臺的節點作戰能力為支撐,構建具有抗毀性、低成本、功能分布化等優勢和智能特征的作戰體系。成千上萬的無人機自主協同,實現飛行控制、態勢感知、目標分配和智能決策,依靠整體戰斗力,應對復雜、強對抗、高度不確定的空中戰場環境。

設想一下:在城市作戰中,小型無人機編隊到處收集情報,對重點目標進行定點清除;坦克、導彈陣地、機場等可能會被從各個方向不期而至的微型攻擊無人機摧毀;在海上,成千上萬的小型無人機可以掃蕩軍艦。雖然許多都會被擊落,但總有一些能夠突破防御網,摧毀雷達,讓軍艦失去防御能力。

在戰場上,遇到這樣黑壓壓一片的無人機蜂群,恐怕沒有誰愿意去招惹。以無人機蜂群為代表的群化武器,以其卓越的作戰能力,被美軍視為可改變未來戰爭規則的顛覆性技術 

無人機集群作戰具備巨大優勢 

無人機蜂群之所以被視為可改變未來戰爭規則的顛覆性技術,在于其與F22等高端武器裝備相比,具有許多優勢。

相比其他常規武器,無人機蜂群的一大優勢就是功能分布化,可進行專業化分工。將單個完備作戰平臺所具備的各項功能如偵察監視、電子干擾、打擊與評估等能力化整為零,分散到大量低成本、功能單一的作戰平臺中,通過大量異構、異型的個體來實現原本復雜的系統功能,系統的倍增效益將使無人機集群具備遠超單一平臺的作戰能力。一方面,由于每架無人機的功能相對單一,可大幅降低研發和采購成本。尤其是隨著3D打印技術的發展,批量生產一只蜜蜂大小的微型機器人單價只需要1美元。因此軍方借此可以低成本地部署數以億計的昆蟲作戰機器人。從另一方面來說,由于無人機成本較低,在作戰中,敵方應對大量的無人機需要消耗數十倍甚至上百倍的成本來進行防御,這將在戰爭中為己方帶來顯著的成本優勢。

無人機的另一大優勢是體系生存能力大幅提高。無人機機群是一個集群,是一個自行組織的系統,其中所有的元素都是平等的,機群中沒有領導者或指揮官。正是因為無人機集群具有無中心自主協同的特性,集群中的個體并不依賴于某個實際存在的、特定的節點來運行。在對抗過程中,當部分個體失去作戰能力時,整個無人機集群仍然具有一定的完整性,仍可繼續執行作戰任務,這就大大增加了無人機集群對戰場的適應能力和抗風險能力。

以美國海軍大量裝備的宙斯盾系統為例,這套世界上最成熟也是最好的艦載武器系統集成了ANSPY1相控陣雷達、多類傳感器、干擾器、誘餌彈、標準系列防空導彈、127毫米艦炮和2密集陣近防武器系統。如果以伯克級驅逐艦為平臺,甲板上還另外配備了6挺重機槍。但這套強大的防空系統在應對無人機蜂群攻擊時仍顯得力不從心,這一令人大跌眼鏡的結論來源于美國海軍數百次的模擬試驗。結果表明,裝備了宙斯盾系統的伯克級驅逐艦能夠有效發揮攔截無人機蜂群的武器系統只有密集陣近防系統和重機槍。更致命的是,防御系統往往難以合理分配火力,從而導致部分無人機能夠避開攔截,對艦艇發動攻擊。試驗中,當由8架無人機組成的集群進行攻擊時,平均有2.8架無人機能夠避開攔截系統。即使對艦載防空系統進行了升級(例如采用了更好的傳感器、更多的機槍和密集陣系統),仍有至少1架無人機能夠避開攔截。這還只是8架無人機組成集群的情況,如果無人機數量增加到30架,甚至50架,結果可想而知。 

超級大國競相發展無人機蜂群技術 

正是因為無人機蜂群作戰對未來戰爭規則的顛覆性影響,世界主要大國都對其傾注了極大的關注。

以未來復雜多變的戰場環境為背景,美國國防部于20139月發布了《無人系統一體化路線圖(20132038財年)》。該路線圈全面勾畫了未來二十五年無人系統的建設發展思路;并以美國國家戰略重心向亞太轉移為背景,把無人系統部署至反介入/區域拒止區域,實現在該區域的行動自由權。其中,統籌發展無人裝備體系主要包含:無人空天系統、無人海洋系統和無人地面系統等。

美空軍在20159月發布的《空軍未來作戰概念》頂層戰略文件中,提出了無人機蜂群配合高超音速空地導彈作戰的想定:2035年,美軍企圖利用高超音速導彈攻擊敵高能激光防御系統,并首先由4架運輸機投放200架高亞音速小型無人機蜂群,抵近實施偵察和干擾。由于探測和火力通道被無人機蜂群飽和,敵激光防御系統未能及時發現高超音速空地導彈,使其很容易被摧毀。

另外,美國還在20165月發布了首份專門針對小型無人機系統的《20162036年小型無人機系統飛行規劃》,提出了無人機蜂群的作戰概念:在低對抗環境下,無人機蜂群由C130運輸機投送,除執行情報偵察、監視任務外,還能配合中空長航時無人機實施動能打擊和為AC130空中炮艇提供目標指示;而在強對抗環境中,無人機蜂群將由82隱身轟炸機投送,而且還新增加了對空/對地電子攻擊、壓制/摧毀敵防空火力等功能。

中國也正在加緊搶占無人機蜂群作戰這一未來戰爭的制高點。去年12月舉行的一次航空航天展覽會上,中國電子科技集團公司展出了一段近70架無人機一起飛行的視頻。這些無人機編隊飛行,合作完成情報搜集任務,并可以協作對敵方導彈發射裝置進行飽和攻擊。前不久,我國更是實現119架固定翼無人機集群飛行,刷新固定翼無人機集群試驗紀錄。

盡管公開報道中沒有有關俄羅斯對無人機蜂群作戰的研究。但去年11月底的一則新聞顯示,俄羅斯聯合儀器制造公司完成了一種新型武器的設計工作,該武器具備癱瘓微型無人機蜂群系統的能力,證實了俄羅斯對無人機蜂群作戰的重視。 

無人機機群的未來走向 

盡管無人機機群技術還處于起步階段,但它正在快速發展。有專家預測,未來,集群將呈現以下三大發展趨勢:

裝備系列化趨勢:以無人機為例,集群將形成以十克級、百克級、公斤級、十公斤級、百公斤級等系列化平臺為基礎的作戰系統序列。

應用多樣化趨勢:集群將逐步應用于預警探測、廣域監視、抵近偵察、電子對抗、飽和攻擊、主動防御、特種作戰等復雜、強對抗、高不確定性的戰場場景。

覆蓋全域化趨勢:隨著無人平臺的多樣化發展,集群概念將覆蓋到陸、海、空、天全域,從蜂群衍生出狼群”“魚群”“鳥群”“星群等作戰概念。

責任編輯:向太陽
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