聯合集群作戰力量將成為未來戰場的主角

季自力 張 申 王文華

未來戰場力量編成將向聯合集群化發展，編組方式向“自主適應”轉變，智能化軍隊將擁有無數個智能作戰單元，并把這些智能作戰單元進行差異化“機機編組”“人機編組”，能夠根據不同作戰需要，執行陸、海、空、天、電、網等多維空間的作戰任務，實現作戰單元自主適應、彈性編組，產生群體自主協同的多樣化作戰能力。

戰場力量編組的根本性變化

隨著以人工智能為代表的新一代信息技術在戰場上的廣泛運用，戰爭形態從信息化戰爭向智能化戰爭演變。智能化戰爭將是立體、全維、全域作戰，戰爭空間將從傳統的空間領域，向極地、深海、太空等極限領域拓展，向認知域、信息域滲透并貫穿其他領域，作戰領域更加模糊。未來戰場上的作戰任務千變萬化、復雜多樣，伴隨智能化、無人化裝備的大量應用，將給攻防作戰樣式以及作戰力量運用方式、流程、方法、規則和策略等帶來革命性變化。這就要求作戰部隊編組更加靈活、富有彈性，具備自主適應能力。戰術單位將成為未來戰場上的主要作戰單元，出現按作戰職能編成的小型作戰集群，或能夠同時在多維空間作戰的一體化的小型聯合體。

在參戰力量的群體行為中，單個個體未必具有指揮官般的“智慧”，但通過個體之間交互作用和協作行為，使得整體可以通過組織協作完成復雜任務，即1+1>2聚優效應。在未來戰場上，各個作戰平臺、作戰要素能夠自適應協同，可一致進行機動突擊與防御作戰，將出現侵入式獨狼作戰、有人-無人協同體系破擊戰、無人系統編隊獨立作戰、母艦蜂群集群作戰等全新的作戰方式。利用集群戰法，精確選擇打擊目標，實施快速機動、多維攻擊，融合相關作戰要素，形成敏捷、高效、精確的新型作戰力量體系，通過信息實時交互、動態自主組合、集群協同突防等方式，完成高效、精確和飽和攻擊。

由于人工智能、物聯網、大數據、云計算等技術能夠全時、全域對各作戰力量的行動信息進行實時處理并共享，使得人類可以突破思維的邏輯極限、感官的生理極限和生存的物理極限，從而拓展指揮員對時間空間的認知范疇，催生新作戰方式。例如，母艦蜂群集群作戰是以母艦為運輸載體和指揮中心，運用飽和式突防、分布式殺傷、覆蓋式機動等手段，形成有人-無人混合集群的作戰樣式。運用無人車、無人機、無人潛航器等較為廉價的無人裝備對敵進行大規模的“狼群”“蜂群”式集群飽和攻擊，突破敵方的防御體系，毀傷敵方的重要目標和主戰兵力。

隨著人工智能和自主無人技術的發展，為戰場力量組織實施基于任務優先的動態編組提供了強大的技術支持。戰場上的各種力量、單元和要素有機融合、群體協作，基于態勢和統一任務，實施動態編組，并根據實施過程中作戰任務的變化，進行靈活自主調控和隨機結構重組。戰場任務的分配一般按照保證最大益損比和任務均衡的原則進行，綜合考慮任務空間聚集性、單機運動有序性以及目標環境適應性，以集群編隊的整體最優效率完成最大化的任務數量，充分體現集群協同作戰的優勢，實現戰場力量體系重構，以隨時應對各種不確定性因素給作戰行動帶來的影響。

美國海軍以護衛高價值水面艦艇為典型應用場景，利用13艘攜帶防空機槍的無人水面巡邏艇（其中5艘為自動控制、8艘為遠程遙控），進行聯合集群協同作戰測試。對一架從其他艦船上起飛的直升機（模擬威脅）進行包圍和阻攔，相關技術將用于艦艇、海灣或港口的伴隨防護。美國防高級研究計劃局的“拒止環境協同作戰”項目，開發具備感知自身和周邊環境、自主搜索發現目標、實施自主打擊或數據收集的無人機集群協同技術，旨在搭建一套包含編隊協同算法的模塊化軟件系統，適應帶寬限制和通信干擾等電磁環境，利用合理的方式將各類功能載荷集成到無人機集群編隊中，在單一平臺功能受損的情況下集群仍然可以有序地執行任務。

無人作戰集群將成為未來戰場上的主要力量

母艦蜂群集群作戰形成有人-無人混合集群的作戰樣式

隨著無人系統的發展，“人-機”結合程度持續加深，戰場力量結構功能和編組模式將發生顛覆性的變化，空中的“蜂群”（無人機）、水中的“魚群”（無人艦艇、無人潛航器）、陸上的“狼群”（無人戰車、無人坦克）等無人作戰集群將大量涌現，成為未來戰場的主要力量。無人機編組、戰場機器人士兵編組以及無人-有人作戰單元的協同編組走向戰場應用，各類“混搭式”新型作戰力量不斷出現。人與機器的“共生混合”和機器之間“自主適應”將成為未來戰場力量編組的新形態，自主實施“分布式”“蜂群式”協同作戰。無人機集群作戰的本質是無人智能化作戰平臺通過物聯網組成智能化作戰體系，在集群作戰算法的控制下，進行作戰平臺之間的自組織、自適應和自協同，實現集群自主作戰的一種作戰模式。人與武器將逐步分離，人由戰爭的前沿退向后方，主要負責戰略決策和戰役指揮。無人作戰集群將逐步走向戰爭第一線，成為戰術層面的主要執行者。

無人水面巡邏艇將成為未來無人化海戰的重要編組

在“分布式”作戰樣式中，執行具體戰術任務的作戰集群都是無人化裝備，關鍵在于如何實現人機靈活交互，使無人機集群可以在一名操作人員的管理下完成識別、交流、攻擊等復雜任務，實現有人機對無人機群“一對多”的操作，并能使無人機集群具備在復雜電磁環境中執行任務的能力，降低人的介入干擾程度。隨著機器人、人工智能和移動通信網絡等支持自主無人系統的底層技術的迅速發展，將產生更多種類的自主無人系統，并將使系統更小、成本更低，并且能夠實現云操作。日趨成熟的傳感技術、標記技術、跟蹤技術、定位功能以及其他情報監視與偵察技術的發展，加速了自主無人系統在戰場上的實戰化運用。由于自主無人系統具有很強的自主認知能力，可以實現戰場力量、單元和要素之間的自主交互和快速聯動，在復雜戰場環境下，能夠通過單機情報信息的實時共享與交互，進行任務執行的調整、自主控制的迭代，以快速適應戰場環境，合理規劃作戰路徑，高效完成作戰任務。

隨著人工智能、大數據和云計算等技術的深入發展，自主無人系統將具備深度學習能力以及更強的自主認知和決策能力。瞄準未來作戰需求，各種作戰域內的無人自主系統，已成為當前以及未來一段時間內世界各國軍事力量發展的熱點。世界軍事強國均先后出臺了無人自主系統發展戰略規劃，發布針對自主無人系統的研究報告，為無人作戰集群的發展提供宏觀政策性指導和技術建議，并以此構建支撐自主作戰能力實現的技術體系。2014年以來，美國防部預先研究計劃局通過“小精靈”“體系集成技術和試驗”“拒止環境中的協同作戰”等一系列研究項目，對分布式作戰概念及關鍵技術開展了探索性研究。

美國刀魚水下無人潛航器工作模擬圖

無人作戰集群作為美軍分布式作戰中的一種形態，是基于“網絡賦能”的思想，通過信息網絡體系，將無人系統彼此共享信息形成聯合集群作戰力量，具備協同編隊、協同偵察、協同制導等自主攻擊能力。未來戰場將完全脫離依靠人力的爭奪，作戰人員主要在后方操控無人作戰集群進行跨域作戰，無人化、智能化將成為未來戰爭的兩個主要特點。

自主交互集群技術將在戰場上廣泛使用

自主交互集群技術運用了系統論的觀點，通過系統網絡結構的改變，使各平臺自由組合生成不同作戰功能，增加功能平臺作用路徑，以涌現出更多的作戰效能，實現“1+1﹥2”的作戰效果；運用網絡“去中心化”的特性，減少重心存在，大大增強了作戰體系的穩定性。這種以網絡智能耦合生成的作戰體系，既成熟穩定、又靈活多變，可以更好地適應未來的各種作戰環境。

自主交互集群技術通過協作行為與信息交互方式，以自主化和智能化的整體協同方式完成作戰任務，在戰場上的應用具有三個明顯的優勢：一是信息情報優勢。自主交互集群具有廣泛分布的傳感器，多平臺能夠相互協作完成對戰場目標的精準定位。自主交互集群內各作戰平臺聯網行動，能夠實現平臺間的數據信息共享，可以達到一點發現、全網皆知，為實現一體化協同作戰奠定基礎。二是決策與行動速度優勢。自主交互集群具有自主決策能力，可以根據戰場態勢感知，在線自動分解作戰任務，并賦予相應的作戰平臺，協同實施干擾壓制、火力打擊、毀傷評估等作戰行動，大大縮短了戰場“感知-決策-行動-反饋”周期，提高了戰場行動的速度。三是協同作戰優勢。在自主交互集群中，各作戰平臺能夠自適應協同，可一致進行機動突擊與防御作戰。在進攻作戰中，高度協調地從多個方向連續或同時對鎖定目標實施連續攻擊，在誘騙、干擾、電子攻擊等軟殺傷行動中自動協調最佳的攻擊時機，有效避免相互影響，提高整體作戰效能；在防御作戰中，運用自主交互集群技術建立多層次、立體化的防御網，動態實施外圍警戒，保護重要目標安全。

小精靈項目旨在加速形成空中發射和回收可重復使用無人機系統的能力

自主交互集群技術在戰場上的應用，將改變以往戰場力量先組合成有形整體、然后再發揮整體力量作用的“有形合成”模式，而是采取一種在能力聚合基礎上的力量功能耦合的“無形合成”模式，能夠實現戰場力量整體結構的最優化和整體效能發揮的最大化。利用集群戰法，精確選擇目標，自主實施快速機動、多維攻擊，融合相關作戰要素，打通“偵察-控制-打擊-評估”鏈路，形成敏捷、高效、精確的新型作戰力量體系，通過信息實時交互、動態自主組合、集群協同突防等方式，最終完成高效飽和攻擊；將多類作戰力量和配套保障條件等進行深度融合，提升多目標對抗、主被動干擾對抗、物理域/虛擬域一體化對抗等能力。通過提升自主交互和安全通信能力，使作戰指揮體系更加扁平，實現戰場信息流程最優化，戰場信息流轉即時化和高效化，戰場信息采集、傳遞、處理、存儲和使用一體化。根據作戰任務屬性、作戰人員背景，對輔助決策要素進行自適應調整，確保人機之間的高效協同互補，提升作戰指揮決策的快速性和精準性。

自主交互集群技術大大提升了自主無人系統的自主感知、自主決策、自主控制、自主評估等能力，為戰場上的各種作戰力量自主協同提供了前所未有的技術支持，使分散配置的各種作戰力量、作戰單元和作戰要素能夠自動根據戰場態勢的實時變化，圍繞統一的作戰意圖和目的，更加及時、主動地協調作戰行動。利用語音、手勢、表情、眼動、腦電和肌電等先進的自主交互技術和設備，通過多通道的交互驗證和相互補充，可以最大限度地實現人機交互的自然、方便與快捷。美國防高級研究計劃局的“集群挑戰”計劃，旨在開發自主集群作戰算法，在無需生成大量認知數據的情況下，提高集群在復雜戰場環境下的作戰能力；“能力感知機器學習”項目以期利用系統的評估效用，將自主系統從一種工具轉變為可信賴的合作伙伴，主要應用方向包括對象識別、機器人導航、行動計劃和決策創建機器學習框架，這些都將大大提升作戰人員與無人系統之間的協同能力。

美國防高級研究計劃局正在進行“集群挑戰”計劃，以提升復雜戰場環境下的作戰能力

運用自主交互集群技術，通過網絡相互鏈接、平臺自主組群，形成廣域動態分布的態勢，實現去中心化與動態聚合，大大提升戰場機動能力和指揮控制能力，為行動部署的動態性提供堅實基礎，依靠動態組網的穩定性和靈活性以及數量規模的不對稱，實現克敵制勝。分布式殺傷就是利用不同功能的智能化無人作戰平臺，根據攻擊目標性質，自主組網編組，形成廣域分布的多組攻擊群，從多域多向對目標進行攻擊，使對方防不勝防。

在自主交互集群的智能算法中，并行性能夠增強作戰系統的靈活性，在同時處理復雜任務不同方面的集群中自行組織。用于偵察監視、跟蹤識別、評估判定等目的的各類傳感器，能夠及時發現多維空間內的各種目標和敵方的行動，使參與作戰的各種力量能夠隨時根據戰場情況變化，在不同的空間、以不同的手段，圍繞同一任務和共同目的，利用以新一代信息技術為支撐的智能化作戰指揮系統，迅速做出判斷和決策，并及時果斷采取作戰行動，從而實現戰場上各種力量之間自主協同基礎上的并行行動。

隨著無人系統自主控制能力和智能化水平的提高，通過人機系統智能融合和集群自適應學習，可以實現智能化無人作戰集群和有人作戰系統的高效協同作戰。自主交互集群技術的運用以及不同單元之間的自主交互和快速聯動，不僅有力地提高了部隊作戰的防護能力、機動能力和信息能力，而且通過各種作戰能力的交融聚合，實現了作戰指揮與戰場行動的無縫銜接，這將在一體化聯合作戰實踐中顯現出巨大的優勢。