美軍有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)展與趨勢(shì)分析

蔡亞梅，寧 勇，郭 濤

（中國(guó)航天科工集團(tuán)8511研究所，江蘇南京 210007）

0 引言

2020年2月，波音公司和美海軍成功用一架有人EA-18G“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)控制了2架經(jīng)無(wú)人改裝的“咆哮者”飛機(jī)。5月，首架“航空力量協(xié)同系統(tǒng)”（ATS）作戰(zhàn)無(wú)人機(jī)原型機(jī)交付澳大利亞皇家空軍（RAAF），該機(jī)將作為“忠誠(chéng)僚機(jī)”與第四、第五代戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同執(zhí)行多種任務(wù)，這標(biāo)志著向可遂行有人-無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)或ISR任務(wù)邁出重要一步。

有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)是世界軍事強(qiáng)國(guó)著眼于未來(lái)強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境而探討的全新作戰(zhàn)樣式。美國(guó)等率先進(jìn)行了概念發(fā)展計(jì)劃與能力試飛驗(yàn)證，先后提出了空間分散體系結(jié)構(gòu)、空中分布式作戰(zhàn)、海上“分布式殺傷”、陸上“狼群”分布式電子戰(zhàn)系統(tǒng)等協(xié)同作戰(zhàn)理念，主要思想是將昂貴大型裝備的功能分解到大量低成本的小型平臺(tái)上，并通過(guò)自主、協(xié)同等技術(shù)達(dá)到相同或更高的作戰(zhàn)能力。空客公司在“未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)”（FCAS）中還引入了“空戰(zhàn)云”（ACC）概念，用于連接有人和無(wú)人平臺(tái)，為快速協(xié)調(diào)戰(zhàn)斗提供編組情報(bào)信息服務(wù)。

目前以美歐等國(guó)為首的軍事強(qiáng)國(guó)已經(jīng)在有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)方面取得了階段性的成果，開展了多項(xiàng)有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)的項(xiàng)目驗(yàn)證。本文概述了美軍典型有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)相關(guān)項(xiàng)目的進(jìn)展情況，并分析了未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1 有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)能力

有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)能力包括以下幾個(gè)方面：

1）協(xié)同探測(cè)。利用有人-無(wú)人機(jī)的多個(gè)資源跟蹤同一目標(biāo)，可有效提高跟蹤質(zhì)量，極大增強(qiáng)有人-無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)的態(tài)勢(shì)感知能力。

2）協(xié)同防御。有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同防御的最大優(yōu)勢(shì)在于提高了威脅告警能力。多機(jī)編隊(duì)進(jìn)行機(jī)載告警設(shè)備組網(wǎng)，對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈等威脅目標(biāo)協(xié)同告警，以增強(qiáng)對(duì)威脅目標(biāo)來(lái)襲方向、威脅程度的告警準(zhǔn)確性。

3）協(xié)同攻擊。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化、體系對(duì)抗環(huán)境下，有人作戰(zhàn)飛機(jī)與UCAV聯(lián)合編隊(duì)系統(tǒng)中，有人駕駛飛機(jī)可能成為戰(zhàn)斗中的指揮信息中心，UCAV將成為射手和彈藥庫(kù)。

2 美軍相關(guān)項(xiàng)目發(fā)展

近年來(lái)，為了充分利用無(wú)人機(jī)獲取作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，美軍對(duì)有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)不斷進(jìn)行探索和驗(yàn)證，強(qiáng)調(diào)有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)，發(fā)展有人機(jī)控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行協(xié)同探測(cè)、協(xié)同防御、協(xié)同攻擊的作戰(zhàn)樣式，提高作戰(zhàn)能力。陸軍把有人-無(wú)人編隊(duì)（MUM-T）作戰(zhàn)作為重點(diǎn)能力進(jìn)行建設(shè)，并已取得積極進(jìn)展；空軍正在研究以“忠誠(chéng)僚機(jī)”為代表的有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)；海軍陸戰(zhàn)隊(duì)計(jì)劃大力發(fā)展有人-無(wú)人平臺(tái)的協(xié)同能力；有人-無(wú)人編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)是“第三次抵消戰(zhàn)略”重點(diǎn)發(fā)展的五大技術(shù)領(lǐng)域之一。

美空軍在《2016—2036年小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)飛行規(guī)劃》中對(duì)“蜂群”、“編隊(duì)”、“忠誠(chéng)僚機(jī)”三種概念進(jìn)行了說(shuō)明和比較。圖1表明MUM-T是未來(lái)改變游戲規(guī)則的概念之一。

圖1 MUM-T是未來(lái)改變游戲規(guī)則的概念之一

典型項(xiàng)目包括空軍“忠誠(chéng)僚機(jī)”、陸軍“無(wú)人機(jī)控制最佳角色分配管理控制系統(tǒng)”（SCORCH）、海軍“戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目”（TBM）、DARPA“體系集成技術(shù)與試驗(yàn)”（SoSITE）、“拒止環(huán)境中協(xié)同作戰(zhàn)”（CODE）、“空戰(zhàn)演進(jìn)”項(xiàng)目等。

2.1 “忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目

“忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目由美空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）于2015年發(fā)起，旨在將第四代戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行無(wú)人駕駛技術(shù)改裝，并將其與第五代隱身戰(zhàn)機(jī)配對(duì)，使第五代戰(zhàn)機(jī)（長(zhǎng)機(jī)）的駕駛員可以對(duì)無(wú)人機(jī)（僚機(jī)）進(jìn)行控制，從而讓雙方的作戰(zhàn)能力都有所加強(qiáng)，尋求有人-無(wú)人機(jī)編隊(duì)作戰(zhàn)的能力。

根據(jù)設(shè)想，在危險(xiǎn)環(huán)境情況下，無(wú)人機(jī)飛在有人機(jī)的前方扮演突防角色，定位和追蹤目標(biāo)，從而有效保證第五代戰(zhàn)斗機(jī)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)境地，避免遭受到來(lái)自對(duì)手的致命反擊。必要時(shí)，無(wú)人機(jī)也能夠在長(zhǎng)機(jī)駕駛員的指令下，向目標(biāo)發(fā)射彈藥。圖2為美空軍空中優(yōu)勢(shì)2025“系統(tǒng)之系統(tǒng)”和“忠誠(chéng)僚機(jī)”選項(xiàng)及成本。

圖2 美空軍空中優(yōu)勢(shì)2025“系統(tǒng)之系統(tǒng)”和“忠誠(chéng)僚機(jī)”選項(xiàng)

1）設(shè)計(jì)目標(biāo)

“忠誠(chéng)僚機(jī)”設(shè)計(jì)目標(biāo)是：交付能夠進(jìn)行高效有人-無(wú)人機(jī)編隊(duì)的靈巧自主性系統(tǒng)；創(chuàng)建能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)目標(biāo)的多個(gè)無(wú)人機(jī)組成的、自主協(xié)同編隊(duì)；確保能夠在復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)；確保系統(tǒng)能夠在意料之外的動(dòng)態(tài)環(huán)境下安全、有效運(yùn)行。

2）技術(shù)目標(biāo)

發(fā)展新型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以滿足自主系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)要求；重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層上的解決方案；發(fā)展無(wú)人自主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)能力。

①應(yīng)用層：新的應(yīng)用層協(xié)議需滿足自主系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

②傳輸層：在嚴(yán)重延遲的限制下，需具有擁擠控制的能力，最大限度地提高端對(duì)端數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕辉谛枨蟛煌那闆r下，需通過(guò)多種數(shù)據(jù)流共享資源。

③網(wǎng)絡(luò)層：開發(fā)多徑/無(wú)徑路由、低開銷路由和網(wǎng)絡(luò)管理、靈活的服務(wù)和準(zhǔn)入控制、高動(dòng)態(tài)環(huán)境中的路由。

3）關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域包括：動(dòng)力技術(shù)、自適應(yīng)與分散式任務(wù)規(guī)劃技術(shù)、傳感器融合技術(shù)、作戰(zhàn)識(shí)別技術(shù)、任務(wù)優(yōu)先化與分發(fā)技術(shù)、通信適應(yīng)性技術(shù)、駕駛員適用界面與工作量管理技術(shù)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和信息交互模式、任務(wù)結(jié)束后的人-機(jī)任務(wù)報(bào)告技術(shù)等。

4）發(fā)展歷程和進(jìn)度安排

2015年7月，“忠誠(chéng)僚機(jī)”概念研究正式啟動(dòng)。同年開展了首輪演示試飛（即“海弗-空襲者I”），利用1架F-16戰(zhàn)斗機(jī)和1架扮演無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)的F-16試驗(yàn)機(jī)形成長(zhǎng)、僚機(jī)編隊(duì)，完成長(zhǎng)機(jī)指控僚機(jī)、自主編隊(duì)飛行、僚機(jī)航線跟隨、僚機(jī)完成長(zhǎng)機(jī)制定的預(yù)先規(guī)劃任務(wù)后，進(jìn)行戰(zhàn)斗毀傷評(píng)估、僚機(jī)重新加入編組、自動(dòng)空中防撞系統(tǒng)等演示。

2016年3月，AFRL發(fā)起“忠誠(chéng)僚機(jī)自主性測(cè)試”征詢書，要求自主系統(tǒng)必須能夠完全實(shí)現(xiàn)“忠誠(chéng)僚機(jī)”從一個(gè)地面站出發(fā)和在完全沒有專職的人員引導(dǎo)下，來(lái)完成所有基本的戰(zhàn)斗操作。

2017年1月，AFRL發(fā)布“自主網(wǎng)絡(luò)”征詢書，旨在為“忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目的自主系統(tǒng)尋求網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，以期解決有人-無(wú)人機(jī)編隊(duì)的機(jī)載聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題。自主網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，可有效滿足美空軍“忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目對(duì)機(jī)載聯(lián)網(wǎng)的能力需求。3月，美空軍第二次成功演示有人-無(wú)人機(jī)編隊(duì)，主要驗(yàn)證三方面能力：基于任務(wù)優(yōu)先級(jí)別和現(xiàn)有資源自主規(guī)劃和執(zhí)行空地打擊任務(wù)的能力；在執(zhí)行空地打擊任務(wù)中出現(xiàn)自動(dòng)管理能力故障、線路偏差以及通信丟失的情況下，對(duì)多變的威脅環(huán)境做出自主反應(yīng)的能力；完全兼容美空軍開放式任務(wù)系統(tǒng)（OMS）軟件集成環(huán)境，能夠迅速集成多家供應(yīng)商開發(fā)的軟件組件。

2020年5月，首架“航空力量協(xié)同系統(tǒng)”（ATS）作戰(zhàn)無(wú)人機(jī)原型機(jī)交付澳大利亞皇家空軍（RAAF），該機(jī)將作為“忠誠(chéng)僚機(jī)”與第四、第五代戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同執(zhí)行多種任務(wù)。該機(jī)的交付標(biāo)志著向可遂行有人-無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)或ISR任務(wù)邁出重要一步。

目前，AFRL正在加緊研制新的計(jì)算機(jī)算法，著手為第四代戰(zhàn)斗機(jī)“植入”人工智能，力求讓無(wú)人“戰(zhàn)隼”完全自主地協(xié)同飛行。

AFRL計(jì)劃在2020—2022財(cái)年進(jìn)行無(wú)人機(jī)“忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目的演示驗(yàn)證，展示無(wú)人機(jī)僚機(jī)如何在高對(duì)抗環(huán)境中與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)。演示驗(yàn)證內(nèi)容包括：一是攻擊任務(wù)的演示驗(yàn)證，計(jì)劃在2020財(cái)年進(jìn)行，重點(diǎn)驗(yàn)證利用無(wú)人機(jī)投送武器，或?yàn)橛腥藱C(jī)進(jìn)行目標(biāo)指示；二是壓制敵防空任務(wù)的演示驗(yàn)證，計(jì)劃在2022財(cái)年利用1架真正的無(wú)人機(jī)僚機(jī)開展有人機(jī)-無(wú)人機(jī)編組打擊實(shí)驗(yàn)，使用無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和定位敵方雷達(dá)，由其單獨(dú)或協(xié)同進(jìn)行防區(qū)內(nèi)或防區(qū)外干擾，搶先發(fā)射反輻射武器或在與有人機(jī)協(xié)調(diào)后發(fā)射武器。

2.2 美陸軍有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)項(xiàng)目系列

美陸軍對(duì)未來(lái)作戰(zhàn)的設(shè)想是將有人機(jī)和無(wú)人機(jī)混編，執(zhí)行各種任務(wù)。先后開展了有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的一系列研究和試驗(yàn)，如圖3所示，歷經(jīng)機(jī)載有人/無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)（AMUST）、“獵人遠(yuǎn)距殺手”（HSKT）、VUIT2、L2MUM、BDRVT、SCORCH、SUMIT、MUMT-X等多個(gè)項(xiàng)目。陸軍關(guān)注的實(shí)現(xiàn)有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)所需技術(shù)的三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域是：1）傳感器和傳感器輸出，為人機(jī)編隊(duì)提供所必需的共享態(tài)勢(shì)感知信息，包括物理和電磁環(huán)境、位置和導(dǎo)航數(shù)據(jù)、威脅位置和目標(biāo)數(shù)據(jù)、后勤和健康狀況及損傷評(píng)估；2）通信網(wǎng)絡(luò)，以支持MUMT在士兵和機(jī)器之間及時(shí)傳輸信息以及處理電子干擾、敵人網(wǎng)絡(luò)攻擊及電子戰(zhàn)；3）無(wú)人系統(tǒng)的認(rèn)知功能。

圖3 美陸軍有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)項(xiàng)目發(fā)展歷程

2013年8月，美陸軍航空發(fā)展局啟動(dòng)無(wú)人機(jī)控制最佳角色分配管理控制系統(tǒng)（SCORCH）項(xiàng)目，旨在開發(fā)出一套無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，可使空中任務(wù)指揮官同時(shí)管理多架無(wú)人機(jī)，從而在不增加操作人員工作量的情況下提高任務(wù)效率。SCORCH系統(tǒng)提供了一項(xiàng)獨(dú)特的協(xié)同整合能力，將人-機(jī)互動(dòng)、自主性和認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的最新技術(shù)進(jìn)一步融合到一套整體的作戰(zhàn)系統(tǒng)中。SCORCH系統(tǒng)由智能無(wú)人機(jī)自主行為軟件和高級(jí)用戶界面組成，系統(tǒng)界面針對(duì)多架無(wú)人機(jī)控制進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)有具備觸摸屏交互功能的玻璃座艙、一個(gè)配備專用觸摸顯示屏的移動(dòng)式游戲型手動(dòng)控制器、一個(gè)輔助型目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)以及其他高級(jí)特性。SCORCH系統(tǒng)允許一名空中任務(wù)指揮官同時(shí)有效控制3架無(wú)人機(jī)；機(jī)上任務(wù)指揮官可將控制任務(wù)委托給一架或多架無(wú)人機(jī)，并在任務(wù)達(dá)到關(guān)鍵決策節(jié)點(diǎn)時(shí)通知任務(wù)指揮官；16名陸軍飛行員利用該系統(tǒng)完成了為期2天的訓(xùn)練、試驗(yàn)和反饋。試驗(yàn)結(jié)果表明，SCORCH系統(tǒng)在不增加指揮員工作負(fù)荷的情況下提高了陸軍的態(tài)勢(shì)感知能力和任務(wù)成效。

2017年11月，美陸軍授予L3技術(shù)公司MUMT-X項(xiàng)目合同，支持美陸軍“阿帕奇”有人-無(wú)人機(jī)編隊(duì)拓展能力計(jì)劃，如圖4所示。MUMT-X計(jì)劃支持有人機(jī)與無(wú)人機(jī)間的通信與數(shù)據(jù)共享，為AH-64E型戰(zhàn)機(jī)提供了一種轉(zhuǎn)型作戰(zhàn)能力，從而較原有的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)更穩(wěn)健、輕便和經(jīng)濟(jì)。L3將提供經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證的“阿帕奇”MUMT-X計(jì)劃，支持MUMT運(yùn)行及空-空-地（AAG）視距數(shù)據(jù)鏈路。

2020年2月，美陸軍選定持久系統(tǒng)公司研發(fā)能實(shí)時(shí)傳輸信息和有人-無(wú)人編組協(xié)同作戰(zhàn)的安全通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為機(jī)器人和其他自主系統(tǒng)的“有人-無(wú)人編組作戰(zhàn)”（MUM-T）提供“功能強(qiáng)大、安全可靠、高流通量的通信網(wǎng)絡(luò)”系統(tǒng)，將情報(bào)、監(jiān)視與偵察任務(wù)集成到傳統(tǒng)作戰(zhàn)支援行動(dòng)中。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有助于陸軍推進(jìn)新一代“可選載人戰(zhàn)車”與4輛無(wú)人遙控戰(zhàn)車結(jié)合。

圖4 MUMT-X將裝備美陸軍“阿帕奇”V(6)

2.3 美海軍戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目（TBM）

該項(xiàng)目是由美海軍研究實(shí)驗(yàn)室（NRL）研發(fā)的一項(xiàng)采用人工智能技術(shù)的軟件系統(tǒng)。在模擬的超視距空戰(zhàn)任務(wù)中，系統(tǒng)采用智能體引導(dǎo)有人機(jī)-無(wú)人機(jī)編組的無(wú)人“僚機(jī)”，旨在實(shí)現(xiàn)有人機(jī)飛行員對(duì)無(wú)人機(jī)編隊(duì)的控制，簡(jiǎn)化無(wú)人機(jī)和有人機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)控制。

戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目（TBM）主要構(gòu)成因素包括目標(biāo)推理、計(jì)劃、行為識(shí)別和預(yù)測(cè)等，核心部件為行為識(shí)別器、計(jì)劃執(zhí)行預(yù)測(cè)器和計(jì)劃器組件，通過(guò)組件之間的規(guī)劃協(xié)作執(zhí)行主動(dòng)行為識(shí)別。圖5顯示了戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目（TBM）的高級(jí)構(gòu)架，TBM通過(guò)抽象接口從空戰(zhàn)模擬器接收原始的不完美狀態(tài)信息，原始數(shù)據(jù)由圖5中的“知識(shí)邊緣更新器”處理加工，解析相關(guān)的狀態(tài)信息并填補(bǔ)系統(tǒng)知識(shí)中可能存在的空白。

圖5 戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目（TBM）高級(jí)架構(gòu)圖

2.4 DARPA體系集成技術(shù)和試驗(yàn)（SoSITE）項(xiàng)目

2014年5月，DARPA發(fā)布體系集成技術(shù)和試驗(yàn)（SoSITE）項(xiàng)目指南，尋求開發(fā)并實(shí)現(xiàn)用于新技術(shù)快速集成的系統(tǒng)架構(gòu)概念，其目標(biāo)是探索一種更新的、更靈活的方式，將單個(gè)武器系統(tǒng)的能力分散到多個(gè)有人/無(wú)人/武器平臺(tái)上，即通過(guò)開展分布式航空作戰(zhàn)體系架構(gòu)研究，保持美國(guó)在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的空中優(yōu)勢(shì)，發(fā)展能夠快速集成任務(wù)系統(tǒng)/模塊到體系的技術(shù)，研究驗(yàn)證體系對(duì)抗的有效性以及體系架構(gòu)的穩(wěn)定性。

SoSITE項(xiàng)目將利用現(xiàn)有航空系統(tǒng)的能力，使用開放系統(tǒng)架構(gòu)方法在各種有人和無(wú)人平臺(tái)上分散關(guān)鍵的任務(wù)功能，如電子戰(zhàn)、傳感器、武器、戰(zhàn)爭(zhēng)管理、定位導(dǎo)航和授時(shí)以及數(shù)據(jù)/通信數(shù)據(jù)鏈等，并為這些可互換的任務(wù)模塊和平臺(tái)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和工具，如有需要可以進(jìn)行快速的升級(jí)和替換，從而降低全新航空系統(tǒng)的研發(fā)成本和周期，并使得美軍運(yùn)用新技術(shù)的能力遠(yuǎn)快于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。圖6為SOSITE作戰(zhàn)示意圖。

圖6 SoSITE作戰(zhàn)示意圖

2020年計(jì)劃內(nèi)容：部署STITCHES（System of Systems Technology Integration Tool Chain for Heterogeneous Electronic Systems）集成技術(shù)；完成工具鏈升級(jí)；進(jìn)行系統(tǒng)之系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)飛行試驗(yàn)；設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)聯(lián)盟，規(guī)劃與國(guó)外合作者之間的集成。

2021年計(jì)劃內(nèi)容：為美空軍和美海軍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)飛行試驗(yàn)；建立并部署STITCHES訓(xùn)練軟件；把SOSITE STITCHES工具鏈交付給美空軍和海軍。

2.5 DARPA“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”（CODE）項(xiàng)目

“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”項(xiàng)目于2014年提出，旨在通過(guò)有人機(jī)指揮偵察和攻擊無(wú)人機(jī)（UAV）在電子干擾、通信降級(jí)以及其他惡劣運(yùn)行環(huán)境中，進(jìn)行偵察監(jiān)視、火力打擊、電子對(duì)抗、中繼通信等任務(wù)分配與自主協(xié)同，共同完成作戰(zhàn)任務(wù)，提升體系作戰(zhàn)能力，圖7為CODE作戰(zhàn)示意圖。CODE無(wú)人機(jī)群在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中可以相互或向指揮官分享數(shù)據(jù)，共同協(xié)商任務(wù)分配，實(shí)現(xiàn)行動(dòng)同步。CODE項(xiàng)目特別注重協(xié)同自主領(lǐng)域技術(shù)的提升，使得無(wú)人機(jī)組可以在一個(gè)操作人員的管理下協(xié)同工作。無(wú)人機(jī)將不斷判斷其自身和周邊環(huán)境，并為任務(wù)操作者反饋無(wú)人機(jī)組行動(dòng)建議。操作者可以允許、不允許或讓無(wú)人機(jī)組收集更多數(shù)據(jù)。采用CODE技術(shù)的無(wú)人機(jī)將可發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并根據(jù)建立的交戰(zhàn)法則與目標(biāo)交戰(zhàn)。并在最小人員參與情況下，調(diào)用臨近的采用CODE技術(shù)的無(wú)人機(jī)；適應(yīng)與友軍之間的摩擦或意想不到的敵方威脅等突發(fā)情況。

該項(xiàng)目共分三個(gè)階段，進(jìn)展順利，第三階段已于2018年底結(jié)束。2019年4月，美軍使用6架“虎鯊”和14架“幽靈”無(wú)人機(jī)在亞利桑那州陸軍尤馬試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了一次模擬演習(xí)，旨在訓(xùn)練無(wú)人機(jī)在缺乏現(xiàn)代通信基礎(chǔ)設(shè)施的情況下如何協(xié)同作戰(zhàn)。

圖7 CODE項(xiàng)目作戰(zhàn)示意圖

2.6 DARPA“空戰(zhàn)演進(jìn)”項(xiàng)目

2019年5月，DARPA宣布啟動(dòng)“空戰(zhàn)演進(jìn)”（ACE）項(xiàng)目，目標(biāo)是使飛行員能夠在其飛機(jī)和無(wú)人機(jī)小組成員攻擊敵機(jī)和地面目標(biāo)的同時(shí)，執(zhí)行廣泛的全球空中指揮任務(wù)。尋求在復(fù)雜的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)中更多地依賴人工智能（AI）和機(jī)器自主，包括有人駕駛飛機(jī)和無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)（UAV）；開發(fā)使能技術(shù)，在各種作戰(zhàn)場(chǎng)景中增強(qiáng)有人和無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)的協(xié)作。“空戰(zhàn)演進(jìn)”（ACE）將讓人類飛行員處理復(fù)雜的工作，如制定總體交戰(zhàn)戰(zhàn)略、選擇目標(biāo)和選擇武器，并使無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)能夠處理飛機(jī)的機(jī)動(dòng)和交戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)。然而，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，人類飛行員必須能夠信任他的無(wú)人僚機(jī)，在敵人處于可視范圍內(nèi)的情況下執(zhí)行像格斗之類的復(fù)雜戰(zhàn)術(shù)。

ACE項(xiàng)目是DARPA戰(zhàn)略技術(shù)辦公室（STO）為了實(shí)現(xiàn)其新型作戰(zhàn)概念——“馬賽克戰(zhàn)”（Mosaic Warfare）而開展的項(xiàng)目之一。“馬賽克戰(zhàn)”概念利用眾多動(dòng)態(tài)、協(xié)同、高度自主的可組合系統(tǒng)開展網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)。

ACE項(xiàng)目主要解決4個(gè)方面的技術(shù)挑戰(zhàn)：為局部（個(gè)人和團(tuán)隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)）行為建立戰(zhàn)斗自主性；建立和校準(zhǔn)對(duì)空戰(zhàn)局部行為的信任；將戰(zhàn)斗自主性性能和信任擴(kuò)展到全局（異構(gòu)多機(jī)）行為；建立全面的空戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施。該項(xiàng)目將自動(dòng)空中格斗的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用到更復(fù)雜的、異構(gòu)的、多飛機(jī)的戰(zhàn)役級(jí)模擬場(chǎng)景，為未來(lái)實(shí)時(shí)、戰(zhàn)役級(jí)的“馬賽克戰(zhàn)”試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。圖8為ACE功能。

該項(xiàng)目分三個(gè)階段：第一階段（18個(gè)月）的重點(diǎn)是在模擬和仿真環(huán)境中開發(fā)和驗(yàn)證關(guān)鍵能力；第二階段（16個(gè)月）和第三階段（16個(gè)月）將分別在小型飛行器和全尺寸飛行器中進(jìn)行相同任務(wù)。

圖8 ACE功能

3 發(fā)展趨勢(shì)分析

1）有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)是未來(lái)強(qiáng)敵體系作戰(zhàn)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

從以美國(guó)為首的軍事強(qiáng)國(guó)近年來(lái)提出軍事體系作戰(zhàn)理念（多域戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)、全域戰(zhàn)等等）以及進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)列項(xiàng)深入研究來(lái)看，有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)是作戰(zhàn)力量的倍增器，是未來(lái)強(qiáng)敵體系作戰(zhàn)的必然發(fā)展趨勢(shì)。美軍空中系統(tǒng)編隊(duì)發(fā)展路線如圖9所示，美空軍作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)有人-無(wú)人機(jī)智能協(xié)同作戰(zhàn)能力的評(píng)估結(jié)論是：完成戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù)所需的時(shí)間縮短10%；識(shí)別和上報(bào)高價(jià)值目標(biāo)的數(shù)量增加15%；提供給指揮官的關(guān)鍵信息增加了30%。有人-無(wú)人智能協(xié)同作戰(zhàn)所具備的巨大潛能必將大大提升未來(lái)體系作戰(zhàn)效能。

圖9 美軍空中系統(tǒng)編隊(duì)發(fā)展路線圖

2）隨著深度學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、腦科學(xué)等人工智能技術(shù)的突破性進(jìn)展，有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)將向更為先進(jìn)的編隊(duì)作戰(zhàn)發(fā)展。

隨著深度學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、腦科學(xué)等人工智能技術(shù)的突破性進(jìn)展，隨著自主技術(shù)的不斷發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)完全自主作戰(zhàn)需要具備復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境理解能力、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)綜合分析與判斷能力、對(duì)手和目標(biāo)戰(zhàn)術(shù)意圖的預(yù)估、及時(shí)響應(yīng)能力以及面對(duì)意外事件的處理等智能化能力，未來(lái)將推動(dòng)有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)向更為先進(jìn)的編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)方向發(fā)展，其趨勢(shì)如圖10所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

圖10 協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)展趨勢(shì)

本文介紹并分析了美軍有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)的發(fā)展概況。著眼于未來(lái)強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境，各軍事強(qiáng)國(guó)都在關(guān)注有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)樣式的研發(fā)，不斷推出新理念、新項(xiàng)目，不斷進(jìn)行演示驗(yàn)證工作，且已取得階段性成果。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)以下幾方面的研究：加強(qiáng)有人-無(wú)人協(xié)同的頂層規(guī)劃和體系構(gòu)建，利用人的決策優(yōu)勢(shì)更好發(fā)揮無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)整體作戰(zhàn)效能最大化，成為今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)比較現(xiàn)實(shí)可行的空中作戰(zhàn)方式；突破平臺(tái)、鏈路通信、指揮控制以及傳感器協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，在無(wú)人機(jī)與有人機(jī)共用空域的基礎(chǔ)上，先突破有人-無(wú)人機(jī)編隊(duì)基礎(chǔ)問(wèn)題，在解決編隊(duì)生存性的同時(shí)，通過(guò)一系列項(xiàng)目，突破通用數(shù)據(jù)鏈、指揮控制架構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)任務(wù)效能，然后集成驗(yàn)證；加強(qiáng)對(duì)抗措施研究。隨著有人-無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)的順利進(jìn)展，加強(qiáng)對(duì)抗措施研究，以提升防空體系自衛(wèi)能力。