以無人系統為主要作戰單元的智能化作戰

李大鵬 劉 巍

隨著人工智能向戰爭的全要素滲透，與作戰的全過程融合，其裝備的全部件應用，必將極大提高武器和軍事技術裝備的作戰效能，顛覆性地改變當前的作戰樣式和戰爭形態。智能化作戰將成為主流的作戰樣式，智能化戰爭——作為信息化戰爭發展到更高階段的一種戰爭形態，也呼之欲出。

美國將發展軍用人工智能和無人系統作為維護自身軍事優勢，掌控大國競爭主導權、維護全球霸主地位的重要支柱。2014年，美國國防部推出“第三次抵消”戰略，旨在通過技術創新和理論創新，發展顛覆性技術，以抵消主要競爭對手迅速增長的軍事能力，人工智能、無人系統、微型化、大數據、增材制造等被確定為重點發展領域；美國著名智庫——新美國安全中心發布的《20YY年：為機器人時代的戰爭做好準備》報告中，將大數據、人工智能、機器人、小型能量系統、高能武器、人體機能改造等作為維持美國軍事優勢的關鍵技術。2015年，美國空軍提出了“忠誠僚機”概念，目的是為F-22和F-35戰機開發無人僚機。2019年11月21日，美國空軍裝備司令部宣布，選定“天空博格人”無人僚機、“金帳汗國”改造彈藥蜂群、“導航技術衛星-3”三個項目作為首批“先鋒”項目，美國空軍將“先鋒”項目定位為改變空中力量的作戰和運用方式的“游戲規則改變者”。XQ-58A女武神隱形無人機成為“天空博格人”項目的裝機試飛和實際平臺的候選。2021—2035財年期間，美軍各軍種計劃共投入120億美元用于研發無人系統。

2019年6月11日，第二次試飛中的XQ-58A女武神低成本可消耗無人機

基恩·李上校在模擬空戰測試中被人工智能打敗

無人系統是智能化作戰能力的主要支撐

智能化作戰的主要物質基礎是無人系統。無人系統可實現更準確的感知、更迅捷的決策、更高效的行動，同時，承擔風險和作戰成本更低。在“無人空戰”作戰概念方面，2016年，美國辛辛那提大學和美國空軍實驗室（AFR）聯合研發的空戰人工智能“阿爾法”，在模擬空戰中，使用三代機，擊敗了由美國空軍上校基恩·李駕駛且有預警機支持的四代機。“阿爾法”空戰人工智能調整戰術計劃的速度是人類飛行員的250倍，從傳感器獲取數據到分析處理并做出反應，整個過程不超過1毫秒。基恩·李在賽后表示：“它（‘阿爾法’空戰人工智能）能夠快速掌握情況，反應也很快，似乎能夠預測到我的意圖，并在我改變飛行動作或發射導彈時，立即做出反應。它知道如何躲避我的攻擊，也能在必要時迅速地在攻防之間切換。”在瞬息萬變的空戰環境下，相比人類飛行員，基于人工智能的機載戰斗管理系統可更準確、快速地進行態勢感知、快速響應、戰術選擇、武器管理和使用。

RQ-4全球鷹無人偵察機

LRASM智能識別打擊部位

傳統裝備正越來越多地由無人系統取代。近年來，無人機已成為美國參與局部戰爭和武裝沖突的主戰武器。在阿富汗、伊拉克、也門和敘利亞戰場，美軍打的是“無人機戰爭”，MQ-1捕食者、MQ-9死神等無人機的使用強度和頻率遠超有人駕駛戰機，自2001年以來，兩型無人機飛行時長超過600萬小時，其中，90%是作戰時間。早在2014年，美軍各類無人機就已高達1.13萬架，承擔著大部分的偵察情報、監視等作戰保障任務和三分之一的空中打擊任務。自2016年，美國國防部開始逐步淘汰U-2高空偵察機，并由RQ-4全球鷹無人偵察機替代。美國研發中的用于替代B-52H和B-1B戰略轟炸機的B-21遠程轟炸機，具有有人/無人兩種技術方案。導彈也趨于智能化，2018年5月，B-1B戰略轟炸機搭載2枚遠程反艦導彈（LRASM）完成了第二次試射。LR A SM導彈是在“增程聯合防區外空地導彈”（JASSM-ER）基礎上發展而來，最大射程900千米，具備自主感知威脅、自主在線航跡規劃、多彈協同、目標價值等級區分、目標精確探測與識別、打擊部位甄選、電子頻譜監視與定位、區分敵方不同雷達信號等智能化作戰特點。

無人系統將成為智能化戰爭的主戰裝備。無人系統的大量裝備和部署，必將替代有人系統，成為智能化戰爭的主戰裝備。在“水下無人作戰”概念方面，2017年，美國海軍水下作戰中心啟動“殺人鯨”超大型無人潛航器（UUV）項目。該型UUV航程超過2000海里，續航時間長達數個月，從本土港口或前沿基地出發，自主航行到戰區，可執行在港口隱蔽布雷、海岸線電子偵察、打擊水面艦艇和陸上目標、反潛、特種作戰等多種任務。美國海軍的水下一線作戰任務將更多由無人系統承擔，有人潛艇則主要作為其搭載、釋放和回收平臺以及水下作戰指揮中心，不直接參與作戰。

無人作戰是實施智能化作戰的基本樣式

“進攻性蜂群使能”戰術概念圖

無人系統催生無人作戰樣式。武器裝備是戰爭的物質基礎，新的武器裝備可催生新的作戰樣式。以美軍研發中的“無人機蜂群”這類無人集群作戰概念為代表，通過將具備不同功能的大數量無人作戰系統混合編組，構建集偵察探測、電子干擾、網絡攻擊、火力打擊等能力于一體的無人機集群，根據任務需求、戰場環境和威脅特征，自主完成戰場態勢感知、目標識別定位、智能任務分配、協同進攻防御，具有高抗毀、低成本的優勢。隨著隱身戰機、高性能防空反導系統、遠程打擊、電磁戰、網絡戰的發展，戰場對抗強度快速提高、作戰環境迅速惡化，空襲/反空襲的難度都在急劇增大。在此形勢下，催生了“無人機蜂群”概念，旨在通過集群作戰發揮出遠超個體累加的戰斗力。大量無人機編組、集中使用的戰場優勢是明顯的，正如蜂群的威脅要遠大于幾只馬蜂。DARPA在2015年啟動小精靈項目，旨在研發低成本無人機蜂群和空中投放回收等技術，成功使用C-130運輸機開展了多架小精靈無人機的空中投放回收試驗，回收速率達每30分鐘4架。2017年2月15日，DARPA發布“進攻性蜂群使能戰術”（OFFSET）項目，用于在復雜的城市環境中協助人類部隊完成多樣化任務。蜂群自主性、人與蜂群編隊、蜂群感知、蜂群網絡、蜂群后勤是蜂群系統的5個關鍵使能領域，OFFSET項目的目標是推進及加快這些蜂群使能技術的發展，并推動作為蜂群能力發展基礎的相關蜂群戰術成型。

無人作戰是智能化作戰的基本樣式。信息化戰爭發展至高級階段，人類已越發難以適應不斷增速的作戰節奏，普遍使用自主和智能的無人系統成為必然要求。2019 年7月，DA R PA 啟動“空戰演進”項目，旨在研發可執行空中格斗任務的人工智能，無人戰機有望成為空戰主體。在瞬息萬變的空戰環境下，相比人類飛行員，基于人工智能的機載戰斗管理系統可更準確、快速地進行態勢感知、快速響應、戰術選擇、武器管理和使用。2020年8月20日，在DARPA組織的“阿爾法狗斗”（A lpha Dogfight）人機挑戰賽中，洛·馬等8家公司團隊參加。其中，蒼鷺科學公司（Heron Systems）研發的空戰人工智能，以5：0的壓倒性優勢戰勝人類飛行員奪冠。

小精靈（Gremlins）無人機

人工智能算法是無人作戰的制勝關鍵。算法優勢即作戰優勢，算法優勢主導戰爭優勢。人工智能首先帶來的是算法革命，依靠適用、優秀的人工智能算法，無人系統可實現更精準的態勢感知、更可信的戰局研判、更迅速的指揮控制、更優化的作戰流程，進而大幅提升作戰效能。與信息化作戰相比，智能化作戰的對抗方式從體系對抗向算法對抗轉變，且正是依靠算法優勢，智能化作戰相比信息化作戰具備速度優勢、認知優勢、決策優勢。2017年4月，美國防部副部長羅伯特·沃克簽署專家（Maven）項目備忘錄，授權成立“算法戰跨職能小組”，旨在將國防部擁有的海量數據迅速轉變為可用情報，以有效促進人工智能、大數據、機器學習等技術在軍事情報領域的應用。Maven項目使用基于深度學習的人工智能，對無人機獲取視頻和圖像數據進行分析，取得的成果已部署到敘利亞和伊拉克，用于為軍事行動提供情報支撐。

強化作戰實驗推進智能化作戰概念落地

無人系統和無人作戰重塑作戰流程。隨著智能化作戰從有人主導轉變為無人主導，無人系統成為主戰力量，無人作戰成為主要樣式，相應地帶來作戰流程的重塑。無人系統和人工智能結合，將大大拓展戰場空間和作戰領域，物理域、信息域、認知域、社會域深度融合，基于多域傳感器邊緣計算、作戰云、虛擬化協同組網、自組織動態調度、多源情報自動挖掘，可實現相比信息化戰爭時代更強的信息獲取和處理能力。例如，“馬賽克戰”作戰體系和無人機蜂群，可根據作戰任務和作戰目的，動態、自適應、可重組地構建作戰體系、分工作戰任務、配置作戰能力、評估作戰效果。

美國海軍第二艘中型無人水面艇樣艇海鷹號

無人系統的大量裝備和部署倒逼編制體制和作戰編組變革。無人機的大量裝備和實戰使用，使得無人機作戰部隊得以批量組建并快速擴張，2007年，美國空軍將多個MQ-1捕食者、MQ-9死神無人機中隊整合，組建世界首支成建制的無人機作戰部隊——第432無人機聯隊，該部隊現已成為美國空軍參戰頻率最高、承擔任務最重的部隊。同年，美國海軍組建了世界上首支無人水下作戰系統部隊——第一UUV中隊。美國海軍開展“幽靈艦隊”概念項目，計劃在2020—2025財年期間投入27億美元，建設一支包括10艘大型無人水面艦艇的無人艦隊，用于獨立或與有人水面艦艇部隊協同作戰，兵力結構將從以大型有人艦艇為主，向以大中型無人水面艦艇為主的分布式艦隊轉變。

強化作戰實驗推進無人作戰概念落地。作戰概念研發需經評估驗證才能確立，評估驗證過程同時也是作戰概念效益的釋放過程。美軍將高密度、高強度的演習演練、性能測試等作戰實驗活動，作為推進無人作戰概念落地的重要途徑。“幽靈艦隊”概念框架內的前兩艘無人水面艇——游騎兵號和流浪者號，分別于2020年10月和2021年2月，自墨西哥灣，經巴拿馬運河，進入太平洋，完成了自主航行。其中，流浪者號航行共計4421海里，有98%的距離處于自主航行模式。2021年4月，美國海軍舉行名為“無人系統綜合戰斗問題21”（UxS IBP 21）的針對無人系統和無人作戰概念的大規模測試活動，此次演習也是美國海軍的有人/無人系統混編的軍事演習，演習期間，對多型無人機、無人潛航器、無人水面艇進行了測試。