摩爾定律與反小型無人機作戰

張策

1965年，英特爾公司的聯合創始人之一戈登·摩爾做出了一個著名的預測：“芯片中集成的晶體管元器件數量每24個月大約會翻一倍，其性能也將提升一倍。”他的預測揭示了信息技術發展的速度。而后的50年，不僅驗證了他的預測非常正確，而且這個被稱之為摩爾定律的預測也被應用到聯合作戰領域，定義了聯合作戰環境的發展變化。集成電路和微處理器的不斷小型化、大規模產業化，并通過技術擴散和改進，將強大的計算技術滲透到現代生活的各個方面。

集成電路的眾多現代應用之一是控制小型無人飛行器系統。由此產生了新的軍事詞匯：無人機作戰。商業化的小型無人機已經越來越成為一種優選型武器，特別是非國家行為體在有限資源條件下更青睞于小型無人機。小型無人機的快速發展和創新應用，對遂行聯合作戰任務時防御小型無人機攻擊提出了眾多挑戰。其中最嚴峻的挑戰之一是如何讓反無人機作戰運用跟上無人機技術發展的步伐。

歷史發展的脈絡

簡單說，摩爾定律通過小型化來描述某一技術的潛在增長性。晶體管的指數級微型化的特性是摩爾定律建立的基礎。晶體管是集成電路和微處理器的基本組成部分，它又起到幾乎每一件電子技術中計算核心的作用。在過去50年中，晶體管尺寸的每一次減小，計算能力都大大增強，而生產成本卻大大降低。消費者購買芯片的可承受性增加，導致了廣泛的市場效應。

今天，晶體管和微處理器技術無處不在，它們觸及現代生活的各個方面，既包括美軍聯合部隊的武器系統，也包括其作戰對手的武器系統。盡管當時摩爾在預測時對此尚有疑問，但信息技術時代的光芒不亞于18世紀的工業革命已經成為人們的共識。

過去50年來，各個領域的武器裝備技術都發生了迅猛變化，但小型無人機的發展速度卻尤其令人吃驚。各種各樣的小型無人機在戰場上的應用突飛猛進，并展現出顯著的作戰效果和全面發展的能力。事實上，這種認知并不完全準確，因為今天的小型無人機能力提升得益于全球性眾多小型研究團隊和開發項目。在軍事領域，無人機作戰研究的重心仍然主要集中在復制載人飛行器能力的大型無人機，而50磅以下的無人機基本上已經淪落為業余愛好者的領域。

提出摩爾定律的戈登·摩爾

隨著門檻降低，近幾年小型無人機的數量暴漲

今天，遙控飛機愛好者們在世界各地的車庫和地下室里，把芯片技術每一個微型化和處理能力的進步，都想方設法融入到他們的業余愛好之中。更小型的雷達具有更大的探測范圍和更輕的重量;更先進的小型攝像機被嵌入，可以將采集的實時數據傳送給佩戴虛擬現實頭盔的操控人員;強大的微處理器和全球定位系統接收器大大提高了飛行器性能，可以進行復雜的推進配置，還可通過預編航路規劃程序，實現超出無線電控制范圍的自主飛行能力。所有這些技術進步，不斷降低小型無人機研發的入門級成本，使全球遙控飛行器市場迅猛擴張。

2015年12月，美國聯邦航空管理局確定，0.55～55磅的遙控無人機定義為“小型無人飛行器系統”，并開始規范它們的活動，以管理在美國上空飛行的越來越多的小型無人機。作為無人機增長規模和速度的重要指標，美國聯邦航空管理局預測，到2021年美國將有多達440萬注冊的小型無人機，這意味著在近5年內其數量增漲了400%。

恐怖主義與低成本高效益武器

隨著過去20年國際恐怖主義的穩步上升，全世界受恐怖主義影響的極端組織和個人都積極尋求低成本、易獲取的技術手段，將其轉化為達成其恐怖目的的武器。可以預見，他們已經發現并認識到小型無人機將會成為一種經濟高效的武器。在2017年“中東媒體研究所”的一份報告中，詳細敘述了十幾年來恐怖組織使用小型無人機的追求和發展過程。從2004年黎巴嫩真主黨使用小型無人機對以色列進行20分鐘的偵查開始，到近期“伊斯蘭國”武裝分子在伊拉克和敘利亞多次使用小型無人機對美國特種作戰部隊投擲手榴彈，都印證了這一點。

然而，對于未來的擔憂更指向美國國內，因為美國國土安全部已經向美國公民提出警告，恐怖組織正在積極追求“新的技術和戰術，例如可以在事發地區之外使用的無人飛行器系統和化學制劑實施攻擊”。雖然在航空業發展初期，防空作戰武器系統就不斷發展，防御大型無人機的技戰術已經不再是現代防空作戰能力的突出問題，但小型無人機卻提出了一種新的和特殊的威脅。由于其體積小、機動性強，足以躲避大多數監視和預警雷達系統，而且它們很安靜，因此更加難以探測。

在美國，除了需要在聯邦航空局的登記外，沒有購買軍用級小型無人機的限制。經常通過互聯網購買物品的人會發現，你可以很方便地購買一個擁有攝像系統的四翼無人機，這種無人機能夠用手機控制飛行12分鐘，只需不到180美元的價格即可送貨到家。而使用高頻遙控、續航時間超過20小時、飛行速度50英里/小時、有效載荷22磅的高性能無人機，網上價格也只有17000美元。考慮到小型無人機的軍事應用性和潛在作戰能力，美軍聯合部隊連同國家安全機構，已經密切關注在國內和國外提高反制小型無人機的能力。

恐怖分子用無人機丟下的炸彈炸翻了一輛伊拉克政府軍的裝甲悍馬

變革與挑戰

按照摩爾定律，小型無人飛行器系統技術的發展將持續加速。根據近幾年市場調查，該領域相關數據也充分印證了這一觀點。2014年的一份報告顯示，2001年度共公布了5份新的無人飛行器系統專利，2003年度為12份，2005年度為22份，在報告的調查周期中，每24個月就有一次近乎完美的指數增長，到2014年新專利的數目達到372份。即使每一項專利僅代表無人飛行器系統在能力上的一個微小而可量化的增長，但也充分體現出小型無人機的進化率是多么令人畏懼。

集成電路的應用之一是控制小型無人飛行器系統

美軍在聯合部隊內建立和部署反小型無人機作戰能力的努力也非常積極。即使是對“反無人飛行器系統”的非正式互聯網搜索，也能顯示出2016年美國政府在該行業領域發展方面的顯著提升。諸如搜索短語“聯合應急行動需求”和政府資助的“反無人飛行器系統競賽”，可以找到大量相關信息，內容主要集中于評估對無人機的硬殺傷技術。這些搜索結果也揭示了該行業迅猛發展的狀況，幾十種新技術的研發加上對原有技術的改進，大大提升了反無人機作戰能力。其中大量武器系統裝備到美軍部隊，并在戰場上得到充分的檢驗評估。

在軍工企業產品創新的支持下，美國中央司令部正以慎重的行動迎接反小型無人機的挑戰。為了應對小型無人機的直接威脅，中央司令部已經在整個戰區部署了100套不同型號的反小型無人飛行器系統，從便攜式裝備到大型固定基地系統，都由在中央戰區執行任務的聯合部隊進行實戰環境下的檢驗評估。在收集了足夠數量的評估數據后，武器備選采購范圍將大大縮小，并最終確定用于大規模生產和部署的武器系統。如果不是小型無人機發展速度如此之快，這個武器采購過程將相對簡單。

不幸的是，正當目前實驗的反小型無人飛行器系統正在進行野戰評估的時候，設計師和工程師團隊已經在進行下一代小型無人機系統的研制工作。在任何一家書店的科技期刊中，都可以看到大量關于人工智能、自動化系統、蜂群戰術等文章。鑒于目前的發展速度，完全有可能下一代小型無人飛行器系統技術已經部署到戰場，而反小型無人飛行器系統還沒完成評估。這個越來越難擊中的飛行目標正是摩爾定律所暗示的挑戰。若說反小型無人機的發展在某方面比小型無人機更困難，那可能就是制定實用的反小型無人飛行器系統的作戰條令。

作戰條令與適用性

作戰理論中的概念通常都存在一定的爭議，因為對不同的人往往意味著不同的理解。美軍的作戰條令主要分為三個層次：軍種、多軍種和聯合。多軍種作戰條令是在兩個以上軍種認定的情況下使用，而聯合作戰條令則由參謀長聯席會議主席發布，供所有軍種使用。一般說來，作戰條令既具有指導性，也具有可操作性。作戰條令應該來自于各級作戰部隊的實踐經驗，并將其本質內涵加以提煉升華，用規范性語言進行清晰的表達，而后再把它們作為可實現的目標和標準性程序重新應用于各級作戰部隊。這一描述符合參謀長聯席會議主席備忘錄520.01A中闡述的作戰條令制定過程，強調聯合作戰條令必須反映“現存的實踐”，并從中找出“吸取的經驗教訓”。它還表明了聯合作戰力量是如何通過共同的理解和期望，達成行動的協同。

獲取、記錄和傳播現存實踐的一個先決條件是建立現存實踐本身。換句話說，當事情沒有以任何特定的方式真實發生時，很難描述事情通常是如何發生的。也就是說，現有實踐必須具有一定的持久性。如果事情發生和變化的時間周期短于條令制定時間周期，那么所產生的任何理論都有局限性。而無人機技術和反無人機技術的快速發展，使作戰理論很難跟上技術進步的步伐。這對于制定聯合作戰條令來說是一個極大的挑戰。美軍對新提交的聯合作戰條令，首先必須經過來自聯合指揮體系中戰區司令部、軍種部和其他相關機構的264名代表的審查通過。在過去的20年中，聯合作戰條令修訂的時間周期從1996年的21個月，縮短到17個月，隨著“適應性作戰條令倡議”的實施，從2018年夏天開始美軍將條令修訂周期進一步縮短到12個月。即使有了這些重大意義的改進，如何快速地從獲取反無人機的實踐經驗到轉化為作戰條令中指導原則和技戰術程序，仍然是一項巨大的挑戰。

無人機的快速發展對無人機防御技術提出了極大的挑戰

美軍構建反無人飛行器系統理論體系采取的方法是在一定的時間范圍內平衡其內容的具體性和準確性。也就是說，當前作戰條令只是有目的性地提供一個知識框架，允許對在較短時間內形成的前沿理念進行有效的交流，同時又避免一些可能在條令正式出版時便會變得不準確的特殊性內容。在聯合部隊內部，陸軍在地面作戰領域研究得到了充分的信任，因為它奠定了反小型無人飛行器系統理論的基礎。2016年10月，隨著第一個試驗性反小型無人飛行器系統進行部署，陸軍頒布了一個非正式的《反無人飛行器系統戰略》，其目的是“整合和協調反無人飛行器系統在整個陸軍中的行動，并通告給聯合部隊、跨機構組織和盟國伙伴”。雖然它不是第一個對反小型無人機進行的研究項目，但卻是第一個被廣泛傳播和用權威性文件闡述這一問題的研究成果。它不僅在其13頁內容中建立了理論體系的基本術語和概念界定，而且在反小型無人機能力的開發中也提出了短期和長期的優先項目。標準軍事術語及其定義的價值不可能超越基本作戰理論構建。在第一批聯合出版物正式頒布之前，國防部詞典在1948年就己出版，允許“聯合作戰力量采用清晰明確、通俗易懂的通用語言，組織、計劃、培訓和實施作戰行動。”

基于陸軍反無人飛行器系統戰略的基本術語和概念，部署在一線的作戰部隊根據理論所闡述的通用戰術、技術和程序，建立了自己的實際應用程序。這些和其他的戰術指導性規劃被陸軍戰術出版物《反無人飛行器系統技術》所吸取，并最終合并到《空中和導彈防御的多軍種戰術、技術和程序》野戰條令。由于聯合出版物側重于戰役和戰略層面的理論，2017年4月修訂的聯合出版物《抵御空中和導彈威脅》，只提供了一段簡短的反小型無人飛行器系統的論述，將讀者最終引向《空中和導彈防御的多軍種戰術、技術和程序》，因為大部分的反小型無人飛行器系統的指導原則都在此有詳細闡述，這方面理論的進一步發展還有待于更高層次的實踐。

各國開始重視發展反制無人機的能力

按照這種思路美軍作戰條令制定的最終結果是一個集概念、術語、定義、思考和通用程序于一體的框架，該框架既有特定的針對性和適用性，又著眼反小型無人機技術發展保留了相關的不確定性。由于是在聯合、多軍種和軍種級別上解決軍事問題，因此在反小型無人機原則中很少引用特定的武器裝備技術。作戰條令只提供大的理論框架，通過厘清概念的基本方法，使戰區指揮官和一線部署部隊根據戰場實際情況采取適用的具體方法。

結 語

正如小型無人飛行器可能會在戰場上停留相當長一段時間，作戰條令制定過程中所發生的變化也會持續一段時間。如果摩爾定律繼續發揮作用，新技術越來越多地被用來應對新的威脅，保持井噴式發展勢頭，便只能用最粗略的作戰運用綱要指導具體實踐。因此，盡管美軍持續努力簡化作戰條令制定過程，但仍然強調要適應新的戰場情況，戰場指揮重任還將落在一線作戰人員肩上。

美軍認為，最有效的反小型無人飛行器系統的作戰原則掌握在一線作戰的人員手中，因為條令制定者不能夠等待作戰環境來匹配他們期望的作戰原則;必須將他們的期望和作戰原則發展過程適應于新的作戰環境。在現代戰場上，技術的發展速度甚至快于文件的記錄速度，用基于非技術的作戰理論發展進程與之匹配肯定不是一種好的選擇。因此美軍強調持續推進，保持靈活性和適應性將是聯合部隊發展的關鍵，以避免落后于技術和被對手超越。

責任編輯：劉靖鑫