直升機/無人機蜂群協同作戰關鍵技術分析

董明兆

69008部隊

在未來全域作戰的背景下，直升機或無人機蜂群單獨行動均無法滿足靈活部署、高效指控的實戰需求，直升機/無人機蜂群協同作戰能力提升已成為熱門課題。本文總結直升機作為無人機蜂群載機的優勢，分析直升機/無人機蜂群協同作戰的關鍵技術。

早在上世紀90年代末，美軍就率先提出“無人機蜂群作戰”這一超前概念，并開展概念界定和相關技術研究。目前，美國無人機蜂群技術與驗證試驗處于世界先進行列。

相較以美國為首的西方軍事強國，我國無人機蜂群技術研究、直升機/無人機蜂群協同作戰研究起步較晚且缺乏實戰牽引，整體進度略為滯后，尤其是直升機/無人機蜂群協同作戰研究仍處于初始階段，實際運用與美軍存在一定差距。因此，直升機/無人機蜂群協同作戰的軍事需求分析與核心能力研究是當前我軍的重要任務之一。

我國相關單位正在集中力量研制空射無人機，對直升機/無人機蜂群協同作戰的可行性進行分析論證，并計劃對無人機蜂群新的作戰概念、蜂群自組網、蜂群協同控制及協同干擾等技術進行驗證，旨在形成實戰能力。

圖1 美軍提出新的作戰概念，即F-35戰斗機在空中發射無人機，形成隱身突防作戰能力。

直升機作為載機的優勢

無人機蜂群發射方式分為陸基發射、空基發射和海基發射等類型。其中，空基發射主要采用固定翼飛行器和旋翼飛行器兩種載機。作為無人機蜂群的載機之一，直升機具有飛行速度匹配性好、發射效率高、任務部署靈活等優勢，是有人/無人協同作戰不可或缺的重要裝備。

一是作為無人機蜂群的發射平臺，運輸型直升機擁有較強的載重能力和高效發射裝置，能在較短時間內發射大量蜂群無人機。

二是直升機具有機動性高等飛行特征，可根據不同作戰時段和任務要求，選擇不同地點和時機發射蜂群無人機，有效提升任務部署的應變能力。

三是在無遮擋的環境中，直升機充當空中指控系統指揮無人機蜂群作戰，增強了有人/無人協同作戰效能。

美國“空中發射效應”項目

隨著無人機機載計算機尺寸不斷縮小和功能逐步增強，智能化無人機技術快速發展。這些技術進步催生出一種全新作戰方式，即母機發射大量小型無人機，執行前出偵察任務。2018年，美國陸軍發布“空中發射效應”（Air Launched Effects，ALE，下稱“空射效應”）項目公告，計劃采用旋翼機或大型無人機，在敵防空區域低空發射可消耗微型無人機。該項目涉及飛行器、傳感器、武器、相關支持設備開發及任務系統應用。

“未來垂直起降”（Future Vertical Lifting，FVL）系統是美軍優先發展的六大項目之一，主要包括未來攻擊偵察 機（Future Attack Reconnaissance Aircraft，FARA）、未來遠程突擊機（Future Long-Range Assault Aircraft，FLRA）和各種未來無人機系統（UAS）。其中，“空射效應”無人機蜂群作為未來攻擊偵察機系統的重要組成部分，可攜帶多種任務載荷，執行情報偵察監視任務，必要時對威脅目標實施打擊，其模塊化開放架構消除了新技術集成的障礙。無人機蜂群采用自主或半自主方式進行作戰，將有效提升美國陸軍航空兵和地面部隊的生存能力、危險目標識別能力、目標定位和打擊能力等。

“空射效應”無人機蜂群將在2022—2023年開展復雜環境下的電子戰等試驗，計劃2024—2025年部署于美國陸軍現役直升機。國外部分“空射效應”項目已順利研制出工程驗證機，正在積極開展復雜環境下的實戰化任務考核。

圖2 運輸型直升機的機艙內部可裝載CH-901無人機蜂群。

圖3 美軍在尤馬試驗場開展“黑鷹”直升機/“空射效應”無人機蜂群協同作戰驗證試驗。

關鍵技術

直升機/無人機蜂群協同作戰涉及的關鍵技術包括無人機蜂群發射與回收、協同組網和協同控制等技術。

蜂群發射與回收技術

早期無人機蜂群研究受成本和技術條件的制約，空中發射技術并無較大發展。隨著技術水平的不斷提高，目前無人機蜂群采用機艙內部裝置發射、外部掛架發射和其他設備（如多管裝置）發射等空基發射方式。蜂群回收采用機械臂抓取、空中撒網、空中鉤取和纜繩浮標等方式。據報道，美國“空射效應”蜂群無人機由“黑鷹”直升機機身側面掛載的美軍標準發射管發射。

協同組網技術

目前，國內外無人機蜂群主要采用集中式、分布式和分層式網絡結構實現作戰信息交互。科學合理的通信網絡結構是信息高效傳輸的重要前提。系統通信網絡主要由直升機與蜂群間的通信網絡以及蜂群內部通信網絡構成，其結構復雜且動態變換，現有蜂群組網技術無法滿足信息高效傳輸的需求。因此，在蜂群自組網技術基礎上，相關單位應重點開展直升機/無人機蜂群協同組網技術研究。

為實現直升機對無人機蜂群的指揮與控制，諸多國家對有人機/無人機蜂群協同組網技術開展了一系列研究，探索直升機/無人機蜂群編隊在協同作戰中涉及的關鍵技術。

協同控制技術

直升機/無人機蜂群協同控制技術研究包括有人機/無人機協同控制，無人機蜂群自主決策、任務規劃、航線規劃等內容。2005年，美國空軍提出協同空域作戰（CAO）概念，闡述有人機/無人機協同作戰機制，強調有人機/無人機集成于一體并相互協作，實現數據共享，提升任務執行效率。但是，受無人機蜂群技術的制約，無人機蜂群無法實現全自主作戰。

總結

為健全無人空中作戰力量體系，推進無人機蜂群技術發展，提升整體作戰效能，我軍應利用直升機機動性高的飛行特點，突破現有無人機蜂群和直升機的任務能力，充分發揮直升機/無人機蜂群協同作戰的獨特優勢，為我國后續發展直升機/無人機蜂群協同作戰模式提供支撐。 ■