無人機蜂群作戰綜合探究

謝越帆　王穎

摘要：在現代化戰爭策略中，無人機的運用已經深入陸海空各個作戰模式，無人機蜂群作戰更是在各種戰爭環境中具有不可估量的價值，因此我國的國防事業建設應當加強對于無人機蜂群作戰的研究。現結合無人機蜂群高度智能化及體系化作戰的特點，從無人機蜂群的功能特征出發，分析了當今時代無人機蜂群作戰優勢，進一步探究了無人機蜂群作戰模式的創新實踐，最后分析了在智能時代無人機蜂群作戰的具體應用方向。

關鍵詞：無人機;蜂群作戰;軍事應用

中圖分類號：V271.4? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2022）06-0037-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.06.011

0? ? 引言

無人機蜂群在現代化軍事戰爭當中優勢明顯，其能夠在各種作戰環境中自主完成相關的作戰任務，無人機蜂群的協同性[1]能夠使其分布式地完成網絡化作戰任務。隨著人工智能的進一步發展，無人機蜂群作戰越來越凸顯出了傳統作戰模式下無法比擬的優勢，在未來戰爭當中，無人機蜂群將會承擔更加重要的角色，所以針對無人機蜂群作戰的特征進行研究顯得很有必要，這也是此文研究的價值所在。

1? ? 無人機蜂群的功能特征

1.1? ? 單體特征

組成蜂群的無人機主要是微型無人機，其配備了一系列高智能化的反應系統，蜂群之間的不同組合會形成變換的結構。但對于單一的機體來說，其又有很明顯的個體特征[2]，主要表現在以下3個方面：

（1）機體的小型化特征。這里的小型化不僅指的是機體的體積比較小，還指其電磁波反射截面小，光電和紅外特性弱，電磁輻射功率小，加之其表面采用隱身材料，就能夠很好地增強無人機的隱蔽性，不容易被雷達發現。

（2）單一機體的模塊化特征。在面臨不同的作戰任務時，機體可以安裝不同的作戰模塊，以應對具體的戰場形勢，這些模塊包含了通信傳導、導航定位、火力打擊等多元化功能，在復雜多樣的現代化戰場環境中可以隨時調度使用。

（3）單體功能的差異化。雖然無人機蜂群是由多個單一的無人機組合起來的，但是這些單一的機體功能并不完全相同，它們各自都在作戰任務中扮演了不同的角色，并且每一個機體通常都只負責一項或幾項功能的傳達，這也是為了更好地達到各無人機之間協同作戰的目標。但需要注意的是，這并不意味某單一機體損壞之后會對整個無人機蜂群造成巨大損壞或導致整個蜂群系統癱瘓，因為機體的模塊化可以使其他無人機迅速代替損傷的無人機。

1.2? ? 系統特征

無人機蜂群的系統并不復雜，但系統特性卻很明顯，相較于有人裝載的戰斗機，無人機蜂群系統主要包含的是發射系統、智能控制系統以及導航系統[3]，這3個系統能夠幫助無人機蜂群在戰場順利完成很多艱難的作戰任務。

首先，無人機蜂群系統的發射平臺比較多樣化，通常來說，無人機的發射平臺都在艦艇平臺和一些大型飛機上，當接到作戰任務時，可以向發射平臺下達指令，平臺再將指令下達給無人機蜂群組系統，且同一個發射平臺往往能夠連續發射出多個無人機蜂群組指令。

其次，無人機蜂群系統的作戰方式靈活多變，無人機被發射出去以后，可以迅速裝載上作戰需要的模塊以及各種荷載，高質量完成精準打擊、敵情偵察、空中支援、電子對抗等任務。

最后，無人機蜂群系統還具有控制適應性強的特征，對于無人機的管控來說，通常其可以被安裝在多個作戰平臺上，能夠全方位地對無人機蜂群作戰進行系統化管控。

1.3? ? 編組特征

無人機蜂群具有很強的分布式和集群特點[4]，這兩個概念最早來自于計算機系統網絡。前者是由多個互通不獨立的計算機服務器組成的多節點系統，每一個節點都互有聯系，具有典型的并發性和分布性，其可以通過網絡連接多個組件，通過交換信息協作而完成相應的任務。后者各節點之間的通信協調基本不需要，是同一類組件的多個實例在邏輯上形成的整體，具有很強的可擴展性和高可用性，其錯誤修復能力很強。無人機蜂群兼備這兩種系統的多個特點和能力。在無人機蜂群網絡中，異構是其結構的基礎，這種結構可以使無人機在復雜多樣的戰場環境中隨時變換出與戰場環境相適應的作戰隊形，組成的無人機群往往是具備不同表達能力的機組，其編組特征表現出了多樣性和高靈活性，蜂群各無人機所表達的功能不同，既可協同互補，又可自我調度，同時各子機還可相互替換和相互屏蔽，這種特殊的編組特征給予了蜂群式無人機高效完成作戰任務的能力。

2? ? 無人機蜂群作戰優勢

這里講的“無人機蜂群作戰”概念絕對不是將多個無人機簡單疊加組合在一起進行作戰，無人機蜂群作戰實際上是一個系統化的組合作戰方式，即多個無人機利用自行組合以及智能調控的方式，能夠形成一個密集的智能作戰機制，從而使得作戰能力達到質的飛躍，很多單一作戰平臺不能完成的作戰目標對于無人機蜂群來說都可以順利完成。

2.1? ? 聚散靈活

相比于有人機，無人機具有很明顯的廣域分散、動態聚合的特點，在無人機蜂群作戰機理中，其具備系統化的網絡組織結構，能夠在戰場上智能化地聚集和散開，這就非常有利于面對現代海陸空戰場上復雜的形勢，而且無人化的智能控制系統對于遠程打擊戰略目標同樣適用，當戰場上形勢發生變化時，無人機蜂群更是能夠靈活應變，最終在戰場上展現出以小博大、群體進攻的作戰能力。

2.2? ? 效費比高

從系統結構的角度來說，無人機蜂群所組成的系統為次復雜子系統，這類系統具有很大的成本優勢，特別是相較于傳統的多任務復雜系統來說，二者完成同樣的作戰目標，前者產生的成本費用就要低得多。

如美國研制出的“郊狼”無人機，其造價才15 000美元左右，這樣的成本對于有人機來說是遠遠無法通過控制得到的，而且隨著無人機制造、材料、技術的不斷發展，無人機生產工藝的進一步優化，目前的蜂群式無人機更是呈現出了制造和維護成本持續下降的趨勢，因此無人機蜂群作戰的效費比[5]是比較高的。

另外，在具體的作戰環境下，蜂群式無人機可以不用考慮參戰人員的人身安全，更不必考慮到機體損耗以后所需要的換機成本，體現出了在作戰力量方面極大的不對稱成本優勢。

2.3? ? 系統效能優良

沒有確定的中心以及具有動態拓撲結構是蜂群式無人機系統的重要特點之一，這一特點能夠讓無人機蜂群在作戰過程中具有良好的自組織和自調節能力，其系統性和穩定性得到了很大的保障。可以這樣說，密集型的大量無人機通過復雜的系統聯系交織在一個自組織網絡中，這個網絡中如果出現新的單元或有單元消失，或者說從單一無人機損壞到新的無人機補充上去這一過程中，系統的完整性并不會受到影響，這種快速恢復系統效能的特性能夠讓無人機蜂群在面對復雜的作戰環境時具備更強大的應對能力。

3? ? 無人機蜂群作戰模式創新探究

無人機蜂群作戰模式比較靈活和智能化，不僅可以進行集群作戰，而且可以依托智能控制平臺各自完成不同的作戰任務。

3.1? ? 探究無人機蜂群智能自主作戰模式

在智能化時代，“智能戰場”[6]的概念是未來戰爭理論的發展趨勢，所以無人機蜂群作戰可以通過構建多功能平臺，讓無人機蜂群組各自依托于這個智能平臺的控制系統，實現各無人機單體之間作戰信息的交互傳遞。當一個無人機單體在作戰當中遇到特殊情況或者不明敵情時，可以將信息迅速傳遞到智能控制平臺當中，平臺可以智能化地根據戰情給各無人機下達作戰指令，從而發揮出無人機蜂群的群體智能優勢，最終建立起一套集偵察、控制、打擊和調節于一體的作戰模式，構建出能夠快速適應戰場環境變化和快速進行應變的自主作戰系統。

這個智能作戰系統能夠根據具體的作戰目標智能化地指派最合適的無人機類型來完成相應的作戰任務，與此同時也要建立起人工干預系統，從而確保作戰系統的可控化，達到人機遠程協同完成作戰任務的效果。

3.2? ? 運用無人機集群輔助作戰模式

首先是輔助完成相應的戰時偵察任務，發揮出無人機不易被發現的優勢，深入了解敵情，收集相關情報，掌握前線的作戰信息，通過電磁感應收集敵方發出的電磁信息并進行智能化破譯，為前線的作戰提供最有利、最精確的情報，更可以精準把控無人機蜂群所處目標地域的各種信息，對其進行全方位的動態化感知。

其次是輔助軍事防御系統對敵對信息進行干擾誘騙，把無人機裝配在不同類型的電子發射平臺中，干擾敵方的雷達信號，幫助我方軍事力量隱蔽進入敵后方環境，還可以建立起誘導無人機蜂群，當主要作戰裝置遭遇敵人襲擊時，無人機蜂群可以充當誘餌的作用，模擬被定為作戰裝置的電磁信號，對敵方探測信息進行誘導，從而讓敵方把火力對準成本低廉的無人機蜂群組，保護主要戰斗裝置的安全。

3.3? ? 聯合有人和無人編組的協同作戰模式

在現代化軍事戰爭中，雖然無人化、智能化的趨勢越來越明顯，但戰爭的發起者始終是人，而且就目前來看，有人編制戰斗機相對無人戰斗機作戰火力更大，在戰場上也能夠承擔起更為重要的作戰任務，因此無人機蜂群作戰可以將無人與有人相結合[7]，即建立起無人與有人之間的協同機制，實現二者的協同機動突擊與防守，取長補短，充分發揮出二者的優勢，最終實現作戰效益的最大化。

這里以具體的作戰模式為例進行說明：在參戰之前，搭載著無人機的有人隱身機參與無人機蜂群的運輸任務，這個有人機可以作為無人機的母機，當越過敵人的偵查范圍以后，將無人機蜂群組發射出去，按照既定的作戰計劃完成相應的作戰任務;當任務完成以后，可完全回收的無人機重新返回隱身機內部，然后隱身機將無人機蜂群運輸回作戰控制中心。

4? ? 智能時代無人機蜂群作戰的應用方向

各種現代化技術運用于軍事領域以后，無人機蜂群的作用將得到最大化發揮，其既可以適應各種惡劣的作戰環境，又可以精準地完成作戰任務。現代化的軍事戰爭中，無人機蜂群主要應用在以下幾個方面。

4.1? ? 空襲突防作戰

如今，防空反導系統已經得到全面運用，傳統模式的火力打擊已經能夠被有效攔截，把無人機蜂群應用在突擊作戰中能很好地完成突擊任務，因此在空襲突防作戰[8]中合理應用無人機蜂群很有必要。

在這類作戰中，無人機蜂群具有3個方面的優勢：

（1）持續襲擊干擾消耗，就是持續性地派出無人機蜂群進行一些襲擾式任務，全面了解敵情。

（2）實現集群突擊防御打擊，形成密集型攻擊。

（3）進行干擾誘騙，這一方面在前文已經有過論述。

4.2? ? 城市進攻作戰

城市化作戰[9]環境更加復雜，戰斗機的參與也會受到更大的限制，如何高效地發揮出戰斗機在城市作戰中的火力優勢一直是各國關注的重點，而無人機蜂群的應用能夠很好地解決這一難題。

在城市進攻作戰中，無人機蜂群主要參與3個方面的任務：

（1）運用無人機蜂群對敵情進行態勢感知，全面了解敵情信息。

（2）利用無人機完成中間環節的通信，實現作戰前線與指揮部的無干擾交流。

（3）利用無人機蜂群的密集型特點在戰斗中提供有效的火力支援。

4.3? ? 反恐作戰

大型反恐作戰任務有任務范圍廣、區域跨度大、投入人力多、涉及部門多、持續時間長、信息交換量大等特點，因此傳統的反恐作戰模式應用于現代化作戰任務已經顯得有些乏力。

無人機蜂群的運用可以很好地釋放一批有生力量，例如無人機蜂群可以在空中實時監控目標區域，并與地面攝像頭聯動進行監控排查篩選，全方位立體獲取區域內信息，為指揮調度及決策提供重要的信息支撐;無人機蜂群能夠長時間滯空，實現大范圍監控，掌握整體態勢，根據任務需求，通過聲、光、煙等方式及時進行警示，在大型反恐作戰任務中，能夠很好地為地面人員提供有效幫助。

5? ? 結語

無人機已經深入運用于各種類型的作戰模式中，而無人機蜂群作戰在各種戰爭環境當中更是具有不可估量的價值。我國的國防事業建設應當注重對無人機蜂群作戰的研究，在相關研究中，應加強對于無人機蜂群作戰模式的進一步研究，從而使其完成更多原本需要人來完成的作戰任務，實現戰場全面無人化，讓戰勢控制更加智能化。

[參考文獻]

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[9] 丁玉坤，葉艾.城市進攻作戰無人機蜂群發展設想與運用探析[J].指揮控制與仿真，2021，43（4）：13-16.

收稿日期：2021-12-29

作者簡介：謝越帆（2000—），男，重慶萬州人，研究方向：雷達工程。

王穎（1989—），女，山西晉城人，碩士，講師，研究方向：空氣動力學。