顛覆未來戰爭：空中有人/無人平臺協同作戰二三談

近年來，隨著武器裝備的快速發展，美、俄等軍事強國開展了一系列面向未來戰爭的作戰理論研究，取得了關鍵技術突破，以“認知、動態與分布”為特點的體系化協同作戰樣式正逐步成型，有人/無人協同作戰就是其中的典型。

構建有人/無人平臺協同作戰體系，實現共同的任務目標，正在成為未來空中力量躍升的關鍵技術之一。利用人的決策優勢更好發揮空中無人平臺的特點，實現整體作戰效能最大化，成為今后一段時間內較為現實可行的作戰方式。由智能網絡連接的智能、互聯和模塊化的空中無人平臺將作為有人系統的力量倍增器，讓飛行員遠離傷害，也隨時處于飛行員的控制之中。目前世界各軍事強國正積極驗證空中有人/無人協同作戰的發展模式。

空中有人/無人平臺協同作戰在幾場高技術局部戰爭中得到應用，且表現出色，正在成為世界各國武器裝備發展的重點和熱點。2001年的阿富汗戰爭中，美軍使用空中有人/無人作戰平臺協調配合的方式擊斃了“基地”組織二號人物穆罕默德，開啟了有人/無人平臺協同打擊的先河。此次行動中“捕食者”無人機首先發現目標并跟蹤，同時將影像傳回中央指控中心，確定目標后指控中心派遣三架空軍F-15戰機投放GBU-15炸彈，最后由“捕食者”無人機向目標發射兩枚“地獄火”導彈，成功完成這次斬首行動。2020年，土耳其發起的“春天之盾”軍事行動中，首次以無人機作為空中打擊力量的主體，在預警機和戰斗機的掩護下，重創敘利亞地面部隊，取得重大戰果。

認識空中有人/無人平臺協同作戰

空中有人/無人平臺協同作戰主要通過數據傳輸和通信技術將有人平臺作為指揮機，無人平臺作為攻擊機進行密切協同。通過地面指揮控制中心實現戰場數據信息共享、資源統一調度以及作戰任務的綜合管理，由無人平臺完成目標探測、識別、攻擊和評估，將探測和評估結果反饋給有人平臺進行互聯互通，由有人平臺完成信息整合、戰場態勢感知，最終共同完成信息獲取、戰術決策、指揮引導、火力打擊和電子對抗等作戰任務。

美國在空中有人/無人平臺協同作戰領域較早開展研究，20世紀末就開展了機載有人/無人系統技術（AMUST）、無人機視頻智能共享系統VUIT-2、獵人遠距離殺手編隊（HSKT）等項目。近年來，美國又開展了無人機控制最佳角色分配管理控制系統（SCORCH）、戰術管理系統（TBM）、體系集成技術與試驗（SoSITE）、“忠誠僚機”和拒止環境中協同作戰（CODE）等項目，將技術研究逐漸向成果轉化，將來能夠運用到未來戰場。

此外，歐洲開展的未來作戰空中系統（FCAS）項目，強調無人機集群和有人機的協同，提供對抗環境下所需的增強戰斗力。2020年，空客公司針對FCAS項目提出有人/無人編隊與遠程航母概念。英國QinetiQ公司致力于開發編隊執行任務的有人機對其協同無人機的實時控制技術;2014年，法國展示了“Rafale”有人戰斗機和“Neuron”無人機進行編隊飛行的視頻，顯示了通過兩種機型的協同和實時信息交互，二者可在編隊狀態下穩定飛行上百公里，體現出該技術的可行性和穩定性;波音公司在澳大利亞的研發項目“空中力量編隊系統”（ATS）具備AI人工智能自主飛行能力，可作為“忠實僚機”與F/A-18E/F、F-15EX等戰斗機保持安全距離伴飛。

空中有人/無人平臺協同作戰發展趨勢

由于無人平臺的智能化水平在短期內不可能達到飛行員操控有人平臺的程度，在未來相當長一段時間內，無人平臺難以取代有人平臺獨立完成復雜的作戰任務。無人/有人平臺的關系必將是優勢互補和分工協作，這樣才能最大化地發揮各自的效能。

有人/無人平臺協同作戰有以下發展趨勢：

一是任務執行向更加多樣化發展。目前有人/無人平臺協同作戰中，無人平臺主要承擔偵察監視、目標指示等作戰支援任務，有人平臺更多地承擔對敵打擊任務。

在未來發展中，有人/無人平臺可以執行多樣化的作戰任務，有人平臺數量逐漸減少，無人平臺數量逐漸增多，功能更加分化。在這種模式下，有人平臺將更多充當后方指揮者，而較少參與前方戰場的打擊任務，無人平臺充當前方的執行者，較多承擔前方戰場多樣化的偵察、打擊、干擾、火力引導等作戰任務，通過協同作戰共同完成任務。

二是無人機向高能、智能、體系化發展。無人平臺人機分離，能夠超越人的生理心理限制，高能化成為未來高端無人機發展的重要方向。高能化主要體現在無人平臺的超高速、超耐久、高隱身以及微小型平臺的高能力等;武器系統的高動能、高聚能和高釋能等;傳感器的高分辨率和高集成度等特點。

智能化主要體現在無人平臺具備更高的認知智能、群體智能以及人機混合智能等。認知智能使無人平臺具備態勢理解、意圖推斷等能力;群體智能使無人平臺具備自組織、自演化等能力;人機混合智能使無人平臺由人機主從協同向人機對等協同轉變。

體系化主要體現在作戰應用由單體使用向有人/無人協同、多域集群使用方向發展，平臺和體系結構由專用化、單一化向通用化、標準化方向發展。

三是有人/無人平臺協同模式向協作模式進化。對抗環境下有人/無人平臺協同有三種基本模式：無人機配合有人機（主從式）、有人機協助無人機（協助式）、無人機與有人機雙向互動（混合式）。隨著人工智能技術的發展，無人平臺將具備學習能力，其行為和控制將逐漸自主化，指揮員對無人平臺的控制將會由操作級逐步向任務級、編隊級方向延伸，充分減輕飛行員進行底層控制的工作負荷。有人/無人平臺協同模式將向有人/無人平臺協作方向發展，通過合理的功能配合，實現優勢集成。當無人平臺智能化發展到更高階段，將能夠實現一名指揮員控制整個無人作戰平臺體系進行全域打擊。

空中有人/無人平臺協同作戰的關鍵技術

空中有人/無人平臺協同與有人平臺協同在態勢理解、指揮控制、協同策略、突發響應等方面有顯著差別。最大不同是有人平臺協同是高智能體（飛行員）之間的協同，有人/無人平臺協同是高智能體（飛行員）與低智能體（無人機）之間的協同，其本質是人的智慧與人工智能之間的協同。對抗環境下有人/無人平臺協同作戰的關鍵技術主要有如下5種。

一是協同任務分配技術 有人/無人平臺任務分配問題中，使命任務種類繁多、分布廣泛、動態耦合，使得分布式聯合作戰條件下戰場約束復雜，任務分配困難。針對使命空間中的作戰任務集，以協同作戰體系的指揮決策、武器裝備資源配置等能力為約束，以資源代價最小為優化目標，在能力-需求相匹配、高概率完成任務的基礎上構建協同組合，提高有人/無人平臺協同作戰的任務執行能力。基于知識分層遞階高效分配任務，是目前有人/無人平臺任務分配研究需要解決的關鍵難題。

二是自主協同控制技術 協同控制體系是實現對抗環境下有人/無人平臺高效協同作戰的基礎。飛行員、有人平臺輔助決策系統和無人平臺自主系統都具有一定自主性，建立“人在回路”的自主協同控制體系，滿足低人機比、開放式、互操作等要求，發揮有人/無人平臺能力互補的優勢，適應飛行員、有人平臺、無人平臺的協同感知、判斷、決策、執行的要求。基于多智能體理論，建立基于多智能體的分層自主協同控制體系架構，主要包括無人平臺自主協同控制系統和有人平臺人-機混合主動監督控制系統，使無人平臺、有人平臺之間通過自主協同控制實現協調一致行動（機-機協同）。飛行員和人-機混合主動監督控制系統通過人機交互實現對無人平臺、有人平臺的監督控制（人-機協同），發揮飛行員、有人平臺和無人平臺能力互補的優勢。

三是人機態勢感知與理解一致技術 態勢感知與理解一致是有人/無人平臺在對抗環境下協同作戰的前提。自主系統感知精度高、范圍廣、單體差異小，但是理解能力低、環境適應性弱;飛行員感知能力強，環境適應性好，但精度低、范圍小、個體差異大。將人的感知與無人平臺自主系統的精確度和一致性結合起來，將極大提高人機協作的態勢感知能力。人機協作的感知目前可分為4個階段，包括完全由人判讀、計算機輔助的人判讀、人幫助確認的機器判讀和人預先給出特征描述的機器自主判讀。目前的研究主要集中在前兩個階段，正在發展第三個階段，例如美國大力開發的人-機交互計算機視覺處理技術，也稱為“人本計算”，即用人的處理能力解決計算機所不能解決的問題，利用該技術不但可以減少人的辨識負擔，并且可減少人為丟失目標等事件。

四是協同火力運用技術 有人/無人平臺承擔協同攻擊任務時，有人平臺根據戰場態勢對下轄無人平臺搭載的火力進行合理運用，無人平臺按照有人平臺的火力分配方案對目標發起攻擊。研究有人/無人平臺協同火力運用問題，是為了發揮有人/無人平臺協同作戰的整體協調優勢，實現對敵方最優的打擊效果和己方最小的損耗。通過建立整體協同打擊效能函數，研究協同火力運用方案和協同打擊效能之間的關系，獲取整體打擊效能最優的協同火力運用方案，實現有人/無人平臺協同火力運用效果最大化。

五是協同行為自同步和自學習技術 多平臺協同行為自同步和自學習能力是實現對抗環境下高效協同作戰的保障。戰場的復雜多變對有人/無人多平臺協同行為的一致性和智能性提出更高的要求，例如信息異步和異質、通信時延和拓撲變化、策略集多維、量大、不完全等。因此，為有效應對復雜對抗環境下的多變任務，有人/無人協同行為需實現多機自同步和自主學習進化。

有人/無人平臺協同作戰亟待解決的問題

有人/無人平臺協同的出現無疑顛覆了傳統的作戰模式，如何在戰場上使用，擴大整體作戰效能，需要探索合理的方式，實施可靠的控制。

一是加強頂層設計，構建長遠規劃 有人/無人平臺協同作戰是分布式協同作戰理念下的具體作戰應用樣式，經過理論推演、試驗驗證和實際驗證后，美軍才將其部署于海、陸、空等多個主戰場。從頂層設計來看并非一蹴而就，以美國為首的西方國家選取發展較為成熟的無人機，率先在空中戰場驗證了有人/無人協同作戰模式的實際效果，在得到實戰驗證后，才開始大范圍將成功樣例拓展應用至多個作戰域。

在有人/無人平臺協同作戰的規劃中，美國提出了《無人系統（一體化）路線圖》，包含海上、空中、地面無人協同未來25年的一體化發展戰略規劃，著重強調通用技術需求以及各類無人平臺協同作戰能力生成。美國國防部和各軍種也分別發布了一系列無人系統研究報告。可見，國外在發展有人/無人平臺協同作戰方面進行了長遠的規劃，并對技術發展、模式探索進行了階段性設定，能夠推動技術的一貫性和可積累性發展，最大程度上集中科研資源。

目前，有人/無人平臺協同作戰能力已經為作戰人員提供有效幫助，提高了態勢感知、生存能力和殺傷力。從當前部署的系統中吸取的經驗教訓以及持續的研究和開發，將為未來的作戰人員提供更多的支持，以更好地應對未來的威脅。當前的系統已經達到一定程度的復雜性和多樣性，只有通過研究和開發人員在頂層設計和長遠規劃的牽引下共同努力實現統一目標，才能可持續地推進。

二是開拓作戰模式，發揮協同優勢 當前有人/無人平臺協同發展最緊迫的需求是條令的正式化。有人/無人協同技術的發展遠遠超過了戰術發展，以至于尚未建立正式的條令和規定用于有人/無人平臺協同作戰任務。對陸軍來說這是一種不常見的情況，因為通常開發新技術能力是為了克服既定的能力差距，從而能夠在部署之前很好地了解與該技術相關的戰術、戰法和程序。有人/無人平臺協同作戰以一種獨特的方式發展，這種能力被認為可以為作戰帶來好處，但并不是為了解決特定問題而開發的。

如果該能力在沒有關于其相關戰術、戰法和程序的明確指示的情況下被部署，只能將如何在戰術上實施該能力的決策權留給基層。因此研究適用于有人/無人平臺協同的作戰樣式，建立絕對安全的控制環境，才能發揮協同作戰優勢，建立彈性、高效、可靠的作戰網絡，最大化地激發有人/無人平臺協同作戰效能。

編輯/李博聞