無人機在蜂群作戰中的應用與特點

黃明銳 趙國林 潘曉東

現代空襲作戰樣式正在發生深刻變革，無人化、智能化印記愈發明顯，無人機蜂群作戰自概念提出以來就受到世界各國高度關注，已經成為當前軍事研究熱點。文章追溯了無人機蜂群概念的起源與發展，重點對無人機蜂群作戰的流程、本質特征及帶來的威脅進行分析和闡述，以期為反無人機蜂群作戰提供理論參考。

無人機蜂群作戰概念的起源與發展

無人機蜂群作戰概念是技術與戰術思想融合的產物。在技術方面，對“集群”的研究起始于Pierre Paul Grasse在1959年對昆蟲集群的行為研究，研究發現這些行為簡單、能力有限的昆蟲個體，通過內部分工、交流協同的集群活動，表現出明顯的群體智能行為，能夠完成遠遠超出個體能力的復雜任務。通過對群聚生物的群體行為的模擬，逐漸形成了集群智能方法，以實現多平臺分布式自組織控制，后來這一技術被運用于無人機平臺，推動了無人機集群技術的發展。在戰術方面，這種依靠數量規模和協同配合彌補個體缺陷并形成局部巨大優勢的戰術思想在人類戰爭史上也并不罕見，如13世紀蒙古的騎兵、二戰中德國“閃擊戰”使用的坦克集群及潛艇的“狼群”戰術等都蘊含了這一思想。新世紀以來，美軍把這種集群戰術思想提煉為“蜂群戰術”，并很快運用于伊拉克戰爭實踐，后來推廣至海、空作戰平臺。這些技術和戰術思想的發展與融合為無人機蜂群作戰概念的產生提供了技術和思想源泉。

無人機蜂群作戰階段劃分

早在2000年，美國防部高級研究計劃局就啟動了無人機集群的研究計劃，多年來美軍多個科研機構持續開展無人機集群相關項目的實驗，論證了無人機群式作戰的巨大潛力，無人機集群試驗也逐漸從執行情報、偵察、監視任務向執行打擊任務拓展。2014年10月15日，美智庫新美國安全中心發布了《戰場機器人Ⅱ:正在成軍的機器人集群》報告，首次系統提出無人系統蜂群戰術，并論述了無人系統蜂群作戰在數量、協同與情報、速度等方面的優勢。美空軍發布的《2016-2036年小型無人機系統飛行規劃》明確：“無人機蜂群是在控制人員（空中或地面）的指揮或監督下，通過自主組網遂行同一作戰任務的一群小型無人機。構成蜂群的無人機可以是同構，也可以是異構；組群方式可以是主從型，也可以是中心型”，并明確了“蜂群”與“忠誠僚機”和“編組”概念的區別，強調“蜂群”是大量小型無人機之間的機-機協同，并對小型無人機系統用于壓制/摧毀敵防空、打擊協調與偵察、超視距運用等作戰任務進行了說明和想定描繪。這表明美軍對蜂群作戰概念的認知已趨于成熟，對蜂群遂行多樣化作戰任務也有所規劃和設計，并逐漸呈現出與其他作戰概念相融合的趨勢。此外，美國防部發布的八版無人系統路線圖，均提及無人系統的自主性問題，并將全自主集群作為無人機自主性10個等級中的最高等級，可以看出其集群作戰的最終目標是實現全自主的智能蜂群作戰模式。

無人機蜂群作戰的流程

無人機蜂群系統按照功能劃分由蜂群無人機平臺、導航系統、遙測遙控系統和任務載荷等部分組成，主要通過控制站和自主控制實現航路規劃和飛行控制。雖然無人機蜂群功能各異、種類繁多，但結合無人機蜂群作戰特點，可以將其作戰流程大致劃分為投放準備、發射集結、編隊飛行、遂行任務四個階段。

投放準備階段該階段蜂群載機或發射平臺搭載無人機組群，在其他作戰平臺的掩護下或利用自身性能優勢進入待發射區域，待發射區域的選擇往往與無人機個體性能密切相關，如美“小精靈”項目使用的是X-61A無人機，作戰半徑可達556～926km，載機為C-130、B-1B等大型平臺，因此待投區的選擇通常會相對較遠；而“灰山鶉”“郊狼”及其他小型類蜂群無人機，往往航程短、速度慢，需要發射平臺抵近任務區域，甚至是突防至防區縱深進行投放，發射區的位置距離任務目標相對較近。此外，投放前蜂群載機會對高度、速度進行適當調整，以確保蜂群無人機的順利放飛。

發射集結階段該階段蜂群搭載平臺在進入發射區域后陸續發射蜂群無人機，無人機在空中預定區域集結編隊，形成蜂群。目前來看，由于發射的無人機數量較大，通常會采用多平臺/多批次發射的方式，并會根據作戰任務或載荷進行分類，將先后放飛的無人機在空中完成集結、組網、編隊。因此，此階段需要消耗一定時間進行狀態調整，如檢查無人機的飛行狀態、調試用于與后方控制站通聯的衛星或數據鏈通信及用于群內通信的自組織網絡等。

編隊飛行階段該階段蜂群無人機按照后方控制站航路規劃或預設航線、高度向任務區域編隊飛行，并根據敵情威脅和障礙等實時情況實施規避機動，在此期間蜂群將完成內部的協同和任務規劃，以大編隊進襲或是多群小編隊的形式向作戰目標機動，進入遂行任務陣位。

遂行任務階段由于蜂群的結構和任務各不相同，既可以是遂行單一任務的大集群，也可以是由遂行不同任務的小集群的組合，在進入任務區后，無人機將按照作戰任務或組織分工，遂行相應作戰行動，如實施抵近偵察、防空壓制、目標引導和毀傷效果評估等。

美小精靈項目使用的是X-61A無人機，作戰半徑可達556～926千米，載機為C-130、B-1B等大型平臺，因此待投區的選擇通常會相對較遠

無人機蜂群作戰的本質特征

無人機蜂群作戰概念是在美國國防預算受限的大背景下提出的，旨在降低高性能武器平臺的研發成本，其實質是將高價值、高性能的空中作戰系統分解成數量龐大的小型、低成本無人機作戰系統，通過信息網絡技術和人工智能技術，使這些無人機作戰平臺具備自主決策和群體智能行為能力，以整體作戰能力去遂行各種任務的作戰方式。

以量取勝的“飽和式”作戰無人機蜂群的“量”是其尋求作戰效果“質”的突破的基礎。數量規模大是無人機蜂群作戰最顯著的特征，也正是因為其龐大的數量基數，人們才對蜂群作戰概念有了更深刻的印象。相較于有人機的飛行編隊，無人機蜂群在數量級上有質的飛躍，在較短時間內，可以實現多方向、多批次、高密度的飽和打擊，通過數量規模的疊加效應，形成局部壓倒性優勢，從而達到提高突防概率和摧毀目標的目的。

形散神聚的“分布式”作戰無人機蜂群作戰是典型的分布式作戰，反映的是“形散神聚”的作戰理念。同分布式作戰思想一樣，蜂群強調作戰編組的“去中心化”，這使得蜂群個體之間相互獨立且沒有作戰中心，即使部分個體被干擾或摧毀，也不會影響其他個體的正常運轉。龐大的蜂群個體間，有分工又有協作，以作戰目標為中心展開作戰行動，實現作戰效能的高效聚合。

成本低廉的“消耗式”作戰低成本、低損耗和可回收性是無人機蜂群作戰概念得以出現并高速發展的重要因素，相較于動輒數億的有人機，無人機蜂群將成本進行了分散和切割，確保了蜂群個體成本的低廉。同時，較于巡航導彈、空地彈等不可回收的精確打擊彈藥，無人機蜂群可以回收反復利用，表現出較高的經濟性；而較于價值昂貴的傳統防空武器，蜂群的不對稱成本優勢更加凸顯，甚至可以用于吸引防空火力和消耗防空彈藥。

集群協同的“網絡化”作戰蜂群的作戰能力被分散在數量龐大的個體無人機上，組織、指揮和管控這些分散的作戰單元協同作戰，需要有統一的態勢感知、指揮決策和任務規劃，以通信網絡、數據鏈、作戰云為代表的信息技術為蜂群作戰的實現提供了技術支撐。在作戰過程中，信息網絡是蜂群的中樞神經，是“平臺分散，效能聚合”得以實現的基礎。無人機蜂群數量龐大，在一定空間內構成了流動性、分散性很強的作戰網絡，同時，還涉及到海量平臺間的感知、協同、編組等一系列問題，因此，蜂群必須以信息網絡為支撐，將廣域分布的大量無人機系統構建在一個作戰網絡內，以實現作戰平臺間的信息交互和功能耦合，其本質仍是以網絡為中心的信息作戰。

人機交互的“智能化”作戰根據蜂群作戰概念的設想，未來的無人機蜂群將在AI和大數據的加持下，擁有高度自主控制、決策和機器學習能力，具備完成戰場態勢的自主分析、作戰任務的自主規劃、自動化的指揮控制及集群智能的能力。但就無人機蜂群核心技術現狀和發展趨勢來看，未來較長一個時期蜂群作戰仍屬于“前臺無人后臺有人”的人在回路中或上的作戰模式。面對復雜的戰場環境和作戰任務，機器難免會發生一些錯誤，為避免無人機蜂群出現失控風險，及時的人為調控依然不可或缺，這使得蜂群作戰往往具備很強的人機交互性。智能化的作戰平臺與及時的人為干預高效融合，使人機感知協同、態勢分析協同、決策協同及指控的協同成為現實，作戰效能進一步被釋放。

無人機蜂群帶來的威脅

無人機蜂群的低成本、小型化、規模化、定制化等特性，為豐富其作戰運用提供了可能，未來的無人機蜂群將廣泛運用于偵察、干擾、打擊、評估等作戰活動，給防空作戰帶來多樣化挑戰。

無處不在的立體式偵察無人機蜂群可深入敵縱深或抵近敵前沿實施長時間的情報、偵查和監視任務，通過空間的廣域覆蓋和信息互享，實現對戰場態勢的準確感知，戰場態勢更趨透明。蜂群無人機可掛載各種傳感器隱蔽進入任務區域，大量分散的傳感器可以編組協作，按照空域、時域、頻域等情況劃分任務，實現對任務區域的電磁監測。同時，傳感器的廣域分布也利于電磁信息的主動探測、被動接收以及定位精度的提高，可以彌補衛星、航空偵察等遠距偵察手段的不足，實現與其他信息源的融合、驗證。

靈活多變的電子干擾無人機蜂群可以利用突防的隱蔽性和機動性，隱蔽接近敵方或進入適當干擾陣位，在作戰的關鍵節點或適當時機，通過組合搭載的各種電子對抗設備，借助數量優勢，對作戰目標或區域實施電磁干擾。這種干擾既可以是多方位的有源干擾，也可以是定向的無源干擾，甚至可以將蜂群本身作為干擾源，在主要支援方向上通過大規模的集結，形成干擾屏障，降低敵電子設備的工作效能，為后續作戰行動提供電子支援。

規模壓制的飽和攻擊無人機蜂群“成本低、數量多”的特性使其非常適用于飽和攻擊，蜂群無人機既可以是具備打擊能力的無人機，也可以是“自殺式”無人機，通過大密度、多方向的連續突襲，以數量的不對稱優勢使地面防空系統迅速陷入飽和狀態，無法進行有效探測、識別和火力分配，陷入疲于應付的境地。2012年美海軍使用無人機集群對“伯克”級驅逐艦進行攻擊試驗，數百次的模擬結果表明，當8架無人機組成的集群進行攻擊時，平均有2.8架無人機可以實現對“宙斯盾”系統的突防。

先發制人的火力誘騙在空襲初始階段，無人機蜂群可以充分發揮其成本優勢，利用反射雷達回波效果較好的材料或掛載輻射電磁信號的載荷，對高價值空中平臺的RCS特征進行模擬，通過誘餌蜂群實現火力誘騙。一是用于佯攻。在次要作戰方向佯動，制造大規模空襲假象，吸引敵防空火力，遲滯敵指揮決策；二是用于雷達誘騙。模擬有人機空襲，誘使敵雷達開機，暴露工作頻率和具體位置，為后續打擊行動提供情報支撐，如1982年的貝卡谷地之戰，以軍以誘餌無人機為先導，成功誘使敘利亞制導雷達開機，為重創敘利亞防空導彈群創造了條件。

形式多樣的特種作戰無人機蜂群的可定制性，使其可以根據作戰需求靈活搭配載荷或改裝機體，遂行多樣化的作戰任務。例如，無人機蜂群以其集群智能、隱蔽等優勢可對火力打擊目標區執行火力引導和戰毀評估，實時傳導打擊畫面，評估打擊效果，提高打擊效率；也可充當通信節點，用于通信中繼，提高通信距離和穩定性；還可以用于遂行特種作戰任務，如斬首行動，破襲敵指揮所、導彈發射裝置等點狀重要目標。

結語

唯物辯證法指出，“事物的發展總的方向和趨勢是由低級到高級、由簡單到復雜的前進運動。”囿于生產力和科技水平的限制，當前我們對蜂群作戰的認識還存在一定局限性，但毋庸置疑的是，這種大規模的分布式無人作戰理念已經對現代防空體系構成嚴峻挑戰，只有摸清其特點規律，掌握其制勝機理，才能在未來防空作戰中占據主動。