有人及無人機協(xié)同典型作戰(zhàn)樣式研究

崔明明 王凡 董磊 原玉璽 王云逸

（1.海軍裝備部駐上海地區(qū)第十軍事代表室，上海 200233；2.中國航空無線電電子研究所，上海 200241）

1.有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)背景

1.1 有人機獨立作戰(zhàn)的局限

（1）因飛行員的承受能力和環(huán)境適應(yīng)性較差而不能執(zhí)行某些復(fù)雜任務(wù)；（2）因飛行員傷亡較大易導(dǎo)致軍事任務(wù)擱淺。有人機參與作戰(zhàn)不可避免的導(dǎo)致人員傷亡，一方面導(dǎo)致戰(zhàn)斗力直接銳減，另一方面飛行員大量傷亡易引起強烈反戰(zhàn)情緒，影響部隊士氣和政治穩(wěn)定；（3）因平時訓(xùn)練磨損消耗較大，剩余壽命較短，戰(zhàn)時容易到壽或故障，易拖延或擱置作戰(zhàn)任務(wù)。

1.2 無人機獨立作戰(zhàn)的局限

無人機的作戰(zhàn)能力有限，單獨使用無法有效實現(xiàn)偵察、目標(biāo)攻擊、前沿突防、電磁干擾等任務(wù)。目前，由于技術(shù)水平的限制，有人機改型的無人機的作戰(zhàn)能力與有人機相當(dāng)（如F-16改型），大量新設(shè)計生產(chǎn)的無人機功能十分有限，難以在復(fù)雜條件下的作戰(zhàn)任務(wù)中獨當(dāng)一面。當(dāng)然，隨著技術(shù)能力的提升，無人機在作戰(zhàn)能力層面對有人機的依賴將降低。

1.3 未來作戰(zhàn)需求

當(dāng)前，考慮到人工智能技術(shù)的發(fā)展水平，完全依賴無人機自主協(xié)同作戰(zhàn)還存在一定的風(fēng)險，未來有人及無人機混編協(xié)同作戰(zhàn)形式將成為各國的首選[1-2]。無人機具備無生命危險、高機動性、效費比高等特點。有人機自主認(rèn)知能力強，可獨立完成復(fù)雜任務(wù)。如何將無人機與傳統(tǒng)的有人駕駛飛機協(xié)同使用，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，已成為國內(nèi)外研究的重要課題[3]。

2.有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)樣式

2.1 有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)模式

2.1.1 協(xié)同搜索

有人及無人機協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行區(qū)域搜索任務(wù)時，無人機位于搜索區(qū)域內(nèi)。當(dāng)有人機位于搜索區(qū)域外時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機和保護無人機；當(dāng)有人機位于搜索區(qū)域內(nèi)時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機、保護無人機和進行區(qū)域搜索。

2.1.2 協(xié)同攻擊

有人及無人機協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行協(xié)同攻擊任務(wù)時，無人機位于攻擊群組內(nèi)。當(dāng)有人機位于攻擊群組外時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機和保護無人機；當(dāng)有人機位于攻擊群組內(nèi)時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機、保護無人機和實施目標(biāo)攻擊。

2.1.3 協(xié)同火力壓制

有人及無人機協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行協(xié)同火力壓制任務(wù)時，無人機位于火力壓制前沿區(qū)域內(nèi)。當(dāng)有人機位于火力壓制前沿區(qū)域外時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機和保護無人機；當(dāng)有人機位于火力壓制前沿區(qū)域內(nèi)時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機、保護無人機和實施火力壓制。

2.1.4 協(xié)同電磁干擾

有人及無人機協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行協(xié)同電磁干擾任務(wù)時，無人機位于實施電磁干擾群組內(nèi)。當(dāng)有人機位于實施電磁干擾群組外時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機和保護無人機；當(dāng)有人機位于實施電磁干擾群組內(nèi)時，其作用為中繼信息、指揮控制無人機、保護無人機和實施電磁干擾。兩種情形下，有人機都產(chǎn)生或傳遞態(tài)勢或指令信息。

2.2 有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)編組方式

有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)的編組方式（見圖1）通常為3種：單有人機單無人機、單有人機多無人機和多有人機多無人機。第一種情形的適用范圍為：適用任務(wù)復(fù)雜度弱，適用對抗強度弱；第二種情形的適用范圍為：適用任務(wù)復(fù)雜度強，適用對抗強度弱；第三種情形的適用范圍為：適用任務(wù)復(fù)雜度弱或強，適用對抗強度強。

圖1 有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)編組方式

2.3 有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)使用流程

有人機和無人機協(xié)同作戰(zhàn)過程可以劃分為機群起飛、在任務(wù)區(qū)域外集結(jié)、在任務(wù)區(qū)域內(nèi)組網(wǎng)、協(xié)同執(zhí)行任務(wù)、脫離任務(wù)區(qū)域后分別返回降落等5個階段。有人機和無人機所經(jīng)歷的階段可能不同。通常，有人機始終處于信息模式，向無人機傳遞戰(zhàn)場態(tài)勢信息供無人機判斷決策，或者直接向無人機給出任務(wù)指令。當(dāng)任務(wù)超出無人機的作戰(zhàn)能力時，有人機可以進入作戰(zhàn)模式，直接加入任務(wù)，執(zhí)行協(xié)同偵察、攻擊等任務(wù)。

3.有人及無人協(xié)同作戰(zhàn)存在的問題

3.1 協(xié)同作戰(zhàn)樣式仍處于理論分析階段

有人及無人協(xié)同作戰(zhàn)是我軍面臨的新型作戰(zhàn)方式，對于現(xiàn)役和在研有無人裝備的協(xié)同作戰(zhàn)樣式仍然不清晰，如何協(xié)同仍然處于理論分析階段。協(xié)同作戰(zhàn)樣式的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、架構(gòu)規(guī)范仍然欠缺。

3.2 尚未建立有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)體系

相比歐美，我國在有人及無人協(xié)同領(lǐng)域的研究起步較晚，由于受到現(xiàn)有技術(shù)條件的限制，國內(nèi)有人及無人協(xié)同作戰(zhàn)體系還未建立，整體研究基本處于起步階段，有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)的頂層架構(gòu)尚未建立，特別是在未知、高動態(tài)環(huán)境下無人機協(xié)同作戰(zhàn)的體系結(jié)構(gòu)、智能決策等方面尚未構(gòu)建完整體系。無人機系統(tǒng)自成體系，不能與有人機互連互通。協(xié)同編隊飛行技術(shù)尚待驗證。地面指控模式限制了無人機任務(wù)區(qū)域范圍和靈活性。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)尚未突破

我國在有人無人機編隊和綜合上的研究尚處于起步階段，互操作能力、人機權(quán)限分配、態(tài)勢感知、信息融合、無人機自主性能力、自組織網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃、人機智能融合的交互控制等仍將是未來有人無人綜合技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)尚處于實驗室仿真驗證階段，距離試飛驗證比較遙遠(yuǎn)，較為缺乏向工程化轉(zhuǎn)化的案例及問題解決思路。

4.意見建議

4.1 充分重視有人機與無人機協(xié)同作戰(zhàn)使用問題研究

有人及無人機協(xié)同作戰(zhàn)為執(zhí)行復(fù)雜條件下的作戰(zhàn)任務(wù)提供了新手段，對于加快戰(zhàn)斗力轉(zhuǎn)變模式有著積極的理論和實際意義，應(yīng)加強相關(guān)作戰(zhàn)使用問題的深入系統(tǒng)的研究。

在參考國外有無人協(xié)同樣式的基礎(chǔ)上，重點參考忠誠僚機，結(jié)合我軍裝備特點，開展有人及無人機系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)使用研究，尤其是協(xié)同作戰(zhàn)中多有人機、多無人機、多無人機地面站之間控制權(quán)限分配問題，探索構(gòu)建一個適合未來信息化條件下高動態(tài)戰(zhàn)場環(huán)境的開放式、模塊化協(xié)同作戰(zhàn)體系架構(gòu)，開展關(guān)鍵技術(shù)研究和驗證實踐，進一步推動偵察監(jiān)視、察打一體、對地攻擊等中高端無人機融入作戰(zhàn)體系，催生新型作戰(zhàn)樣式，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、體系增效和裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供強有力的理論和實踐支撐。

4.2 科學(xué)合理地確定發(fā)展重點，在關(guān)鍵技術(shù)上尋求突破

（1）重點發(fā)展智能化的協(xié)同控制技術(shù)，它是支撐有人機與無人機實現(xiàn)作戰(zhàn)協(xié)同的核心技術(shù)。（2）重點發(fā)展協(xié)同數(shù)據(jù)鏈技術(shù)。穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的協(xié)同數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)潜ＷC有人機與無人機實現(xiàn)有效協(xié)同的通信基礎(chǔ)。在協(xié)同的關(guān)鍵技術(shù)上，遵循先“易”后“難”，由“低”到“高”，由初級向高級發(fā)展的路徑。提前布局有無人協(xié)同演示驗證項目。