無人機蜂群空中作戰運用研究

李前坤 王國銘

近年來，世界各國對無人機蜂群空中作戰越來越重視，無人機蜂群作為一種新型作戰力量，已經在實戰中得以應用，并且隨著技術的發展，其作戰模式已逐步從獨立作戰向協同作戰領域拓展，通過有人機與無人機蜂群協同作戰，可使作戰體系更加完善，大幅提升作戰體系的綜合作戰能力和戰場生存能力。2018年1月5日晚，武裝分子利用蜂群無人機攻擊了俄軍駐敘利亞軍事基地，13架攻擊無人機中的6架被俄電子戰部隊截獲并控制，7架被防空系統摧毀。2019年9月14日，25架蜂群無人機分兩波襲擊了沙特阿美公司位于阿布凱克和庫拉伊斯的國有沙特阿美石油加工設施。這是蜂群無人機在實戰中的典型運用，警示我們現代戰爭作戰方式正在發生巨大改變，隨著無人機智能化水平的提高和集群控制技術的發展，蜂群無人機作戰將成為未來空戰的重要作戰方式。

無人機蜂群空中作戰的概念與內涵

無人機蜂群空中作戰概念的產生受到了蜜蜂群居生活的啟發。蜜蜂在成群飛行時，時常憑借個體之間豐富的信息交流排列成一定隊形，通過形成整體優勢來幫助它們完成復雜任務。這種隊形既可以向蜂群中心靠攏，又可以朝著指定的方向移動，個體之間還能夠保持一定距離。將這種群居生物的協作行為與信息交互方式應用到無人機作戰領域，便得到了無人機蜂群作戰的思想。具體來說，無人機蜂群作戰系統是由大量單功能或多功能小型無人機組成，在網絡的支撐下，其節點具有交互與反饋、激勵與響應等功能，屬于可通過單個平臺行為自主決策和平臺間行為協同最終實現能力涌現的自主式空中作戰體系。它通過分布式智能決策，以去中心化自組網的方式提升了系統高效信息共享、抗毀傷與自愈能力，以功能分布化的方式提高了系統生存。作為一種新型智能空中作戰體系，無人機蜂群作戰的概念和內涵與傳統空中作戰體系存在較大差異。從技術角度講，無人機蜂群作戰是“云技術”在軍事領域應用的集中體現。以分布式處理、并行處理和網格計算為代表的“云技術”體現了當今信息時代的最新技術成就。“云技術”能夠以獨特的體系構建和運用方式將分散、獨立的資源統一到一個目標之下，既不失個體的靈活性，又能產生最優化的整體綜合效益。從作戰角度講，無人機蜂群空中作戰是新型空中作戰體系構建模式的集中體現。新形態的作戰編組使其具備了大大優于傳統空中作戰體系的新特征。

無人機蜂群的空中作戰優勢

無人機蜂群是通過模仿蜜蜂集群行動，相互感知、信息共享、自主協同在復雜戰場完成特定的作戰任務。由于無人機蜂群單架無人機體積小，所具備的功能相對單一，單架無人機很難獨立完成復雜作戰任務，采用集群方式可以利用數量上的優勢或功能上的互補，獲得非對稱優勢，進而提高整體作戰效能。

無人機在戰場上大放異彩

無人機蜂群作戰主要是將大量低成本小型無人機，以多元化投送方式快速投送到敵方目標區域開展多樣化軍事任務，無人機蜂群可以通過各型平臺裝載多聯發射管連續發射，短時間內在指定空域形成數量較為可觀的無人機群。主要有3種投射方式，包括：一是由作戰部隊士兵和地面發射站使用專用的彈射發射裝置，連續快速發射多架小型無人機。發射升空后，無人機自行展開折疊機翼飛行。二是由運輸機、戰斗機和多用途飛機的外掛吊艙，從對敵前沿的安全距離投放；也可由隱身飛機和巡航導彈突入敵縱深后迅速投放。三是由艦載干擾彈發射裝置發射，每個干擾彈發射筒都可裝載1架小型折疊無人機。

當前很多武器裝備雖然技術先進、性能好，但采購成本高昂，導致其列裝數量有限。而用于蜂群作戰的小型無人機系統的平均價格在數百到數千美元之間，可快速生產，形成蜂群數量優勢，成本優勢非常突出。一是生產成本上。小型蜂群無人機的生產主要采用增材制造和敏捷制造技術，主要部件采用3D打印，可快速批量生產；也可以直接在目前技術成熟的民用小型無人機基礎上，加裝蜂群智能控制單元和現成的低成本通信裝置。二是使用成本上。無人機蜂群以集群的方式投入戰場，可大大減少成本昂貴的有人航空裝備的使用；可大量替代有人作戰力量執行繁重的日常巡邏、偵察值班等任務，以及進入危險地帶和敵情不明區域，確保被擊落、俘獲也不會造成人員傷亡。三是戰損成本上。一方面是無人機蜂群系統具備無人作戰系統人員零傷亡的天然優勢，另一方面，由于其數量上的規模優勢，可以大量消耗敵方的高價值武器裝備，其自身價值與其毀傷效能有很高的效費比，為消耗敵方彈藥提供巨大優勢。

蜂群作戰體系可遂行多種任務

無人機蜂群大多采用微型或小型無人機，機體尺寸小，大多采用復合材料，有效截面積小，不易被雷達探測發現。同時，由于采用微型發動機或鋰電池作為推進動力，其聲音、光學和紅外特征較弱，不易被地面人員發覺。當采用隱蔽運載突防或集群突防時，可以短時間內在作戰區域形成大量部署，達成突然、高效的突防效果。在聯合渡海登陸（島）作戰中，雖然作戰企圖和行動時機很難完全瞞過敵方，但并不妨礙在作戰進行過程中，利用無人機蜂群突防力強的特點發起對關鍵節點的突然性攻擊，達到以點帶面，推動整個戰局向有利方向發展。也可以充分利用無人機蜂群隱蔽性好的優勢，通過自適應編隊和自主控制，采用靈活機動的偵搜模式，根據戰場環境隨機拆分為若干小組，從多方向多角度進行戰場滲透和抵近偵察，相比單個無人機或一般的無人機偵察編隊效率更高，安全性更有保障，一線情報通過蜂群無人機之間的鏈路通信以中繼方式實時回傳，有助于指揮機構加強對整個戰場的信息掌控，牢牢把握戰爭的主動權。

無人機蜂群的空中作戰運用

無人機蜂群空中作戰的特征在于體系的分布性、單元自主性以及去中心化特征，蜂群中的無人機均未處于中心控制地位，在單一無人機受損后仍可協同作戰，所以蜂群作戰具有極佳的戰場生存能力和任務完成能力，可完成抵近偵察、誘騙干擾、偵察打擊一體化、有人無人協同打擊等空中作戰任務。

無人機蜂群個體較小、雷達照射面積小、隱蔽性強，有利于突破敵防空體系，對目標實施全方位無死角的抵近偵察，再通過無人機之間通信鏈路中繼，以接力形式向戰場指揮部傳回情報，可實現對戰場的實時偵察。無人機蜂群分布式偵察是通過大量搭載光電、紅外、電磁等傳感器的微型無人機組成分布式網絡的無人機蜂群，抵近敵目標區域進行全方位的情報偵察和監視，利用蜂群無人機之間搭載的各類傳感器實現對敵方目標的發現、識別及跟蹤，進而實現實時戰場態勢感知。相較于傳統偵察模式，無人機蜂群分布式偵察基于蜂群無人機的良好隱身特性以及低成本、低風險的技術優勢，搭載各類傳感器的無人機蜂群可抵近敵前沿或深入敵縱深實施點多面廣的近距偵察，既提高了情報偵察的效率和準確性，又降低了風險成本。比如美軍的狼群項目、低成本無人機集群技術項目和近距離隱蔽自主無人機項目均可執行大批量抵近偵察任務。在伊拉克和阿富汗戰場上，美軍已經大量使用小型無人機開展偵察任務。

無人機蜂群飽和式干擾就是使用大量隱身性好、機動性強的小型無人機，通過搭載電子干擾設備，實施飽和式干擾作戰。相較于傳統基于大型集中式平臺的干擾作戰，其機動性能更強、抗毀傷性更好，而且可對敵縱深內的目標進行近距離多方位干擾，干擾效果更佳、干擾區域更廣。無人機蜂群可以充當誘餌，先行進入戰場，引誘敵方雷達設備開機工作從而暴露敵方陣地。同時無人機蜂群可攜帶電子干擾設備，對敵方雷達、制導武器等進行電磁干擾和壓制。一方面可以吸引防空火力，導致敵防空火力暴露；另一方面通過干擾壓制，可使敵防空火力失能，無法對我方目標進行有效打擊，為后續空中作戰力量進入戰場開辟通道。比如美軍的小精靈項目、灰山鶉項目和微型空射誘餌項目均具備此功能。隨著戰場智能化的不斷發展，電磁波作為各類信息獲取、傳輸、共享的載體，其應用的深度、廣度日益增加，電磁空間正成為繼陸、海、空、天、網之后的第六空間，電磁空間安全已成為戰場安全的重要組成部分。未來作戰將首先在電磁空間進行，而利用無人機蜂群開展飽和式電磁干擾，將是最基本的作戰樣式之一，直接影響戰爭的勝敗。

高效能誘餌是充分發揮蜂群無人機的低成本優勢，在對方意想不到的時間和位置施放這些低成本的無人機，用于發射無線電信號或反射大量雷達回波，進而偽裝成戰斗機、轟炸機、戰術導彈等高威脅目標抵近敵目標區域，制造空襲假象。一方面可用于隱蔽攻擊時間和主攻方向；另一方面可誘使敵方雷達開機，既暴露敵方雷達工作頻率和雷達所處位置，又占用了雷達探測和瞄準通道，迫使其防空火力應對處置，可謂一舉多得，為后續作戰力量進入提供安全保障，作戰效能十分優越。

地面發射的郊狼無人機

無人機蜂群可以根據作戰任務，在蜂群內部各個平臺上安裝不同的任務載荷，比如偵察探測、電子干擾、火力打擊等載荷，可形成偵察打擊一體化的蜂群架構，對核心目標、核心節點進行實時偵察打擊，比如美軍的低成本無人機集群技術項目正大力發展偵察打擊一體化。可以推測，上百架無人機構成蜂群，可分組成為偵察小蜂群、干擾小蜂群和火力打擊小蜂群等各種小蜂群，一旦發現目標，便可實施電磁干擾，甚至直接摧毀目標。無人機蜂群將像蜜蜂一樣在戰場上空游蕩，隨時對有價值目標實現突襲。

由于蜂群無人機的單個平臺載重十分有限，在對敵方目標實施攻擊時，為取得較好的作戰效果，主要采取兩種攻擊模式：一是智能精確攻擊模式，蜂群內部互相協作，偵察干擾打擊一體，自主選擇重點目標及關鍵要害部位進行近距離精確攻擊，以小火力實現“四兩撥千斤”的效果；二是全向式集群攻擊模式，蜂群無人機發現目標后，同步對同一目標進行多次大規模集群攻擊，提升殺傷威力，實現以量取勝的作戰效果。

無人機蜂群可以由有人機控制，可成為整個作戰編隊的前沿作戰力量，一方面為有人機進入戰場掃清火力障礙，另一方面可以主動提供敵方目標，為有人機打擊對方目標提供方位信息，實現有人-無人協同攻擊。比如美軍小精靈項目就是典型的有人-無人協同打擊模式。有人機控制多架無人機，無人機前出戰場，收集情報，干擾雷達、吸引防空火力，為有人機提供全面的戰場信息，還可以為有人機實施火力打擊掃清障礙，實現高效率、高精度、低消耗協同打擊。