美軍無人“蜂群”作戰技術發展分析

陳方舟，　黃靖皓，　趙陽輝

(1. 國防科技大學 人文與社會科學學院， 湖南 長沙 410074;　2. 中央軍委裝備發展部 檔案館, 北京 100094)

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美軍無人“蜂群”作戰技術發展分析

陳方舟1,2，黃靖皓1，趙陽輝1

(1. 國防科技大學 人文與社會科學學院， 湖南 長沙 410074;2. 中央軍委裝備發展部 檔案館, 北京 100094)

摘要在現有軍力投射模式困境的基礎上，美軍提出了以無人機為核心的“蜂群”作戰技術，代表了未來無人戰爭的發展趨勢。針對美軍無人機“蜂群”作戰技術的發展特點及其存在的問題，探究了以集成型高技術為引領的作戰模式變革及應對策略，展望了未來“人-機一體化”新型作戰指揮平臺的形成，旨在為我國發展無人技術及其系統集成提供借鑒和啟示。

關鍵詞無人機；“蜂群”作戰技術；新型指揮作戰平臺;人-機一體化

自第二次世界大戰開始，武器裝備發展呈現出大規模和精確化的趨勢。就常規武器而言，大量使用高技術、占據軍事技術優勢已成為現代戰爭的制勝因素。長期以來，美軍依賴高投入研制成功了精確制導武器、高密度通信網絡、遠程傳感器等高技術武器裝備，在以海灣戰爭為代表的現代戰爭中展現出了空前的威力。

然而，隨著軍事高技術在世界范圍內的傳播與擴散，美軍的傳統軍力投射模式受到威脅，要繼續確保技術優勢，就不得不持續大幅度提高國防開支，由此將可能承受Norm Augustine[1]在1984年所預言的“成本上漲”損失。因此，尋求新的技術突破口是美軍保持作戰優勢的必由之路，其中，利用已有的無人機技術構建“系統族群”，由單一系統合力完成復雜作戰任務，將實現低開支、低風險、高效率的開發目標，而這一新的作戰技術也將催生新的作戰指揮平臺，進而導致未來戰爭作戰模式的變革。

1無人“蜂群”作戰技術的優勢

無人“蜂群”作戰技術(Uninhabited Swarm Fighting System)同時整合了無人技術優勢和系統族群優勢，在原有網絡化作戰模式的基礎上，實現了無人作戰的彈性(resiliency)和多樣性(diversity)，在保持自身作戰能力的同時，向敵方施予壓力。具體來說，美軍的無人“蜂群”作戰技術主要具備以下4個方面的優勢。

1) 偵察-攻擊優勢。在信息時代，由美國主導的網絡化作戰思想已經遍及世界，美國認為，其他國家已經逐步具備了遠距離偵察美軍并施予精確打擊的能力，這將對美軍的艦船和空軍基地等軍事設施造成威脅。2013年，美國國家安全中心指出，無人系統所具備的遠作戰距離、高持久性能和低風險系數能夠支撐美軍應對這一威脅，并構建新的作戰理念[2]。在新的作戰理念中，無人技術為開展“蜂群”作戰提供了物質基礎，主要體現在作戰裝備的高度密集性、協同性、智能性和靈活反應上。由于采取“蜂群”技術的基本原則是分散使用大量低成本的無人武器，因此，這一作戰理念能夠實現對敵方區域的廣泛占領，使數量再一次成為戰爭勝負的決定因素，而人在操縱無人武器時所使用的算法將確保偵察信息的準確性和攻擊過程中的精確性，不僅使偵察與攻擊具有更高的可靠性，而且也降低了原有的犧牲成本。

2) 規模作戰優勢。冷戰時期，美軍素有采取“抵消戰略”的傳統[3]，而隨著精確制導武器的大規模擴散，美軍投入構建防御體系的成本增加，實際攻擊和防御能力卻并未得到提高。在轉向發展無人“蜂群”系統之后，原本造價高昂的多任務系統被分解為若干低成本的小規模作戰平臺。基于任務層面的自我管理和多武器系統的自我控制，這些小型的作戰平臺能夠分散敵方的作戰注意力，實現各平臺之間的作用互補與替代，形成規模作戰能力，以此避免了過去一旦造成損失便不可彌補的局面。美國空軍將要配備的微型空射誘餌—干擾機(Miniature Air Launch Decoy Jammer,MALD-J)在一架戰機上形成小型遠程電子戰平臺，通過MALD模擬戰機信號誤導敵方雷達系統，而MALD-J則對敵方雷達和防空火力系統進行直接干擾[4]。在與MALD和MALD-J配合的過程中，美國空軍戰機的位置將不會暴露，飛行員可駕駛戰機抵達敵方縱深實施攻擊。這表明，無人“蜂群”作戰技術能夠組合各子系統功能，使其整體效能遠遠強于個體功能之和。

3) 靈活反應優勢。盡管機器無法取代人腦在解決模糊問題和新問題方面的作用，但是自動化能夠提高大數據信息的處理速度。無人“蜂群”作戰技術的整合效能之一就是利用“蜂群”的委派控制機制，充分發揮無人武器的快速反應功能。一方面，廣泛分散的小型作戰平臺將對敵方整體作戰系統進行分解，誤導和干擾敵方使其反應鈍化，從而瓦解敵方的“偵察-定位-決策-行動”機制[5]。另一方面，無人“蜂群”技術將偵察結果及時反饋給指揮人員，實現戰術層面的應激決策，并指揮各分散的子系統在戰區前沿迅速行動，通過不斷改變作戰環境和情況，使敵方難以應對[6]。因此，無人“蜂群”作戰技術實現的靈活反應實際上是相對于敵方的比較優勢，而要保持速度方面的優勢，美軍必須不斷優化各作戰單位和整體系統的協調功能。

4) 成本優勢。美國防部通常會以20～30 a為時間軸開發新的武器系統，由于技術自身的不成熟，使用方與開發方往往會提出不切實際的需求，而隨著時間的推移，各國武器系統都在不斷發展，這就導致了需求的不斷變化。在極端情況下，盡管需求在不斷提高，但是武器系統平臺的更新始終無法跟上敵方或商用開發方的創新腳步，最終造成巨大的國防開支浪費。而無人“蜂群”作戰系統所依托的是大量低成本、次復雜子系統，開發成本和犧牲成本遠遠小于一個多任務的復雜系統，因此能夠節約開支。同時，由于在實戰中“蜂群”系統規模龐大且分布零散，敵方需對每個目標進行攻擊和防御準備，因此美軍間接提高了敵方的作戰成本而獲得自身的成本優勢。

2無人“蜂群”作戰技術的問題

與無人“蜂群”作戰技術的優勢相對應，這一新概念作戰模式本身正面臨著一些發展問題。

1) 理念認可與技術跟進問題。截至2014年，僅5%的美國防部研究項目和采購項目與無人系統有關[7]，而在美軍內部也存在著對于無人作戰可能阻礙或反作用于傳統常規作戰的擔憂。在諸多任務中，無人自動系統被視為尚未經過檢驗的技術，一部分美軍指揮官甚至認為，如果削減了人類的工作，無人系統可能成為未來戰場上的威脅。在無人“蜂群”作戰技術未得到廣泛認可的情況下，“減緩”策略被采納，直接導致了無人技術發展受阻。Paul Scharre[8]指出，美軍若要跟上無人“蜂群”作戰模式變革的步伐，就必須開展基于進攻性戰略的目標研究和實驗，采用新的發展概念與組織結構，保證制度過程與技術過程相一致。

2) 技術集成與整合問題。盡管“蜂群”作戰理念來源于對自然界中蜜蜂和螞蟻族群的仿真，但是前者的形成機制與包含內容更為復雜。由于無人“蜂群”作戰系統包含豐富的異構主體(Heterogeneous Agents)，同時實施攻擊和防御功能，因此，這一作戰系統應由外部設計產生，目的是加強支撐技術的高度集成與整合。然而，到目前為止，對無人“蜂群”作戰技術的作用機理研究僅限于相對獨立的4種形式：近戰(Melee)、聚合(Massing)、機動(Maneuver)和群集(Swarming)[9]，尚未形成符合現代戰爭特點的技術-戰術集成體系，使網絡化與自動化用于協調無人“蜂群”作戰系統中的各個作戰單位，達到任務多樣化與技術一體化的統一。

3) “脆弱的穩定”(Fragile Stability)與決策時間問題。無人“蜂群”作戰技術在為美軍不斷爭取時間優勢的同時，也帶來了“閃電戰爭”(Flash Wars)的風險。面對這一風險，各國只能著力發展無人武器裝備技術，進而可能引起新一輪的軍備競賽，如在冷戰中一樣形成“脆弱的穩定”。在爭奪先發優勢的過程中，雙方不僅要保證初次打擊的效果，還要建立二次打擊能力，這就造成了決策速度與行動速度之間的張力。無人武器裝備能夠提高特定任務的行動速度，但是實際操縱和決定作戰行為的還是人，過快的作戰速度將會影響武器裝備與人之間的信息交換和相互反饋，因此，在應對未來低穩定性攻擊的過程中，戰略專家和操縱人員需重視無人裝備的彈性機制，為決策人員預留充裕的分析和決策時間。

3構建人-機一體無人“蜂群”作戰系統

即使是在高技術廣泛用于軍事領域的條件下，人依然是戰爭的決定因素。盡管無人技術正在趨于復雜并逐步完善，但是在分析、決策等諸多方面依然無法達到人類的智能水平，其本身也無法適用于一切作戰任務，因此，在美國國家安全中心的報告中，構建人-機一體的無人“蜂群”作戰系統已成為未來的主要發展方向。

人-機一體的無人“蜂群”作戰系統概念主要包含2方面的意義。

1) 實現人與無人系統之間的交互，是在分別發揮人與無人系統各自優勢的基礎上，通過整合選擇最佳作用路徑，針對不同任務采取靈活的決策-行動機制，有效擴展各武器裝備系統的作戰半徑。2012年，美國陸軍在AH-64D阿帕奇(Apache)Block III武裝直升機上配備了與無人機系統兼容的無人機戰術通用數據鏈組件(unmanned aerial systems tactical common data link assembly, UTA)，協助直升機乘員操縱MQ-1“灰隼”(Gray Eagle)無人機執行空中偵察任務。在一項任務中，直升機乘員利用雙向高帶寬數據鏈控制無人機的飛行路線及任務負載，并在飛行中實時接收無人機發回的高清戰場圖像，保障“地獄火”激光制導反坦克導彈在作戰過程中的精確攻擊[10]。UTA組件所構建起的人-機交互系統提高了直升機乘員、地面陸軍分隊指揮官和無人機對戰場態勢的感知水平，三者共同構成了“蜂群”作戰網絡。

2) 加強各人-機系統之間的協調，是將海軍、空軍、陸軍及海軍陸戰隊所配備的人-機系統統籌為一個可進行協同作戰的大系統(見表1)，在各子系統內部建立人-機交互組，在各系統之間形成符合聯合作戰要求的“蜂群”。

表1　各軍兵種在無人“蜂群”作戰系統中所承擔的任務

4結 束 語

美軍正在發展的無人“蜂群”作戰技術仍建立在網絡中心戰思想基礎上，分散執行多級任務的核心是構建相互聯結的戰區信息網，形成多層次的協同作戰能力。目前，美海軍的無人艇“蜂群”作戰技術已取得重大突破，集群作戰電子系統已初步建立；美空軍的無人飛行器偵察與攻擊系統也初見規模；美陸軍聯合以色列正在研制可防御敵方無人機攻擊的激光武器系統，使美軍欲實現全面的無人“蜂群”作戰具有一定的可能性。

對于美軍來說，通過技術手段解決本文所述3項問題，改進現有的作戰理念，真正形成可投入戰場的無人“蜂群”作戰能力，將是未來的主要發展趨勢。對于其他國家來說，加快發展無人技術、緩解美軍無人“蜂群”技術開發對自身國防開支施與的壓力，是進行作戰方式與作戰理論研究的重要方向。

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(編輯：田麗韞)

Analysis on Unmanned Swarm Fighting System of U.S. Armed Forces

CHEN Fangzhou,HUANG Jinghao,ZHAO Yanghui

(1. School of Humanities and Social Sciences, National University of Defense Technology, Changsha Hunan 410074, China;2. Archives of Equipment Development Department, CMC, Beijing 100094, China)

AbstractBased on the dilemma of existing military projection model, U.S. armed forces have developed a fighting technology featuring the unmanned aerial vehicles, which represents the development trend of future unmanned wars. Aiming at the developing characteristics and existing problems of swarm fighting technology applied for unmanned aerial vehicles in U.S. armed forces, the paper discusses the changes of operation mode featuring the integrated high-tech as well as some countermeasures, looks forward to the formation of a new-type operation command platform featuring “man-machine integration” so as to provide reference and enlightenment in the technology development and system integration of unmanned aerial vehicles for our country.

Keywordsunmanned aerial vehicles; swarm fighting systems; new-type command platform; man-machine integration

文獻標志碼A DOI10.3783/j.issn.2095-3828.2016.02.008

文章編號2095-3828(2016)02-0034-04

中圖分類號E81

作者簡介陳方舟(1990-)，女，碩士研究生，主要研究方向為軍事技術史。lightningcfz@163.com

基金項目國防科技大學優秀研究生創新資助課題(S150801)

收稿日期2015-05-29

趙陽輝，女，副教授，碩士生導師。