馬爾杰拉圖

當前無人機正在悄然成為社會的新潮流，在軍事和民用領域正在引發(fā)著越來越廣泛的關注。在軍事領域，依托無人機低成本、小型化特點的“蜂群”戰(zhàn)術，成為許多國家軍事研究的熱點。

21世紀以來，隨著小型無人機在有效載荷小型化、續(xù)航時間、超視距通信、低成本化等方面持續(xù)取得進展，集群技術、自主技術、協(xié)同技術等智能化技術正推動著小型無人機戰(zhàn)斗力的提升。與此同時，人工智能、3D打印等技術也日益成熟。在此基礎上，許多空戰(zhàn)專家開始提出一種新的作戰(zhàn)構(gòu)想，即借鑒當年德國的“海狼戰(zhàn)術”，利用3D打印技術打造一支數(shù)量龐大、價格低廉的無人機群用以攻擊目標，這就是通常人們所理解的“蜂群”戰(zhàn)術。

這一概念看上去并不難理解，實現(xiàn)起來似乎也沒有太多障礙。然而，當研究者們試圖將這一概念變?yōu)楝F(xiàn)實時，人們發(fā)現(xiàn)了許多需要進一步解決的問題：

首先，日常使用的民用無人機，無法用于組成“蜂群”。

民用無人機成本低廉，體積較小，操作簡便，看上去似乎是用于組成“蜂群”的最佳選擇。然而，當研究者嘗試用民用無人機實現(xiàn)“蜂群”戰(zhàn)術時，便發(fā)現(xiàn)事實并非如此。

目前市場上比較常見的民用無人機，是以“大疆”為代表的多旋翼無人飛行器。這類飛行器之所以能夠流行起來，根源就在于其操作簡便，維護容易，而且非常安全。但也正因其安全性，這類飛行器普遍質(zhì)量不大，飛行速度也不高，巡航時間較短。就以常見的大疆Phantom3無人機而言，其飛行速度大約為16米/秒。以這樣的速度去進行恐怖襲擊，用機槍就可以打下來，更不用提目前已有的五花八門的反無人機武器了。

其次，“蜂群”戰(zhàn)術對“一人多機”技術有很高的要求。常見的民用飛行器，受成本影響，普遍無法實現(xiàn)“一人多機”操作。也就是說，一架無人機至少需要一個操作員。而在戰(zhàn)場上，要集中起數(shù)百架無人機，就要先找到幾百名操作員， 光這些人員的組織就是一個龐大而繁瑣的工程，很容易被敵人發(fā)覺。無論從經(jīng)濟效益上還是從軍事價值上，這樣的做法都是不足取的。

最后，也是最重要的，研究者發(fā)現(xiàn)，從生物學上說，蜂群是指一大群個體在沒有領導的情況下自發(fā)完成的一系列復雜行為，“蜂群”戰(zhàn)術的核心在于“協(xié)同”。對于無人機群而言，要實現(xiàn)蜂群效果，每一架無人機，都需要經(jīng)過編程來使其活動遵循一定的原則，這就又對人工智能技術提出了進一步的要求。所以目前，人工智能技術是制約無人機蜂術發(fā)展的主要瓶頸。

正是這些問題，催生了近年來國際軍用無人機領域非常熱門的研究方向之一——低成本無人機蜂群技術（英文縮寫為LOCUST）。

目前，美國的海軍研究局（ONR）、美國國防部先進項目局（DAPPA）都在斥資進行相關領域的研究。其中特別值得關注的重點項目包括：美國空軍研究實驗室（AFRL）提出的“忠誠僚機”項目、美國海軍研究辦公室（ONR）提出的“低成本無人機集群技術”項目、美國國防高級研究計劃局（DARPA）提出的“小精靈”（Gremlins）項目和“體系綜合技術和試驗”（SoSITE）項目以及美國防部戰(zhàn)略能力辦公室開展的“灰山鶉”無人機蜂群試驗等。

當前無人機“蜂群戰(zhàn)術”有兩種主要的作戰(zhàn)模式，即“忠誠僚機”模式、集群作戰(zhàn)模式。這兩種概念均為協(xié)同作戰(zhàn)模式，但協(xié)同對象各不相同。簡單而言，“忠誠僚機”模式是指無人機與有人機之間的協(xié)同，“集群作戰(zhàn)”模式則是大量小型無人機之間彼此的協(xié)同。

“忠誠僚機”是由有人機平臺充當編隊長機，多個無人機作為僚機的作戰(zhàn)系統(tǒng)。此類協(xié)同中的無人平臺、傳感器、武器等資源控制權均由人控制。在人作戰(zhàn)指令下，無人機執(zhí)行遠程態(tài)勢感知、武器投放、欺騙干擾等各種作戰(zhàn)任務。在這種模式下，無人機只是一個前出的“傳感器”和“射手”。這種模式一方面大大擴展了有人機的作戰(zhàn)任務池與作戰(zhàn)頻次，另一方面可有效保護有人機的防區(qū)外安全。

“集群作戰(zhàn)”模式是一群小型無人機自主協(xié)同作戰(zhàn)，利用傳感器三角定位優(yōu)勢，通過網(wǎng)絡在集群內(nèi)各節(jié)點實時共享平臺的自身信息、外部載荷數(shù)據(jù)等，根據(jù)交戰(zhàn)實際情況，快速處理和分配載荷任務。

典型的“集群作戰(zhàn)”模式是這樣的：一大群小型無人機由運輸機或戰(zhàn)斗機等大平臺攜帶至防區(qū)外發(fā)射，基于各平臺的位置、任務參數(shù)、載荷能力、預期效果，為每一項優(yōu)先作戰(zhàn)任務選擇分配最適合的無人機。無人機蜂群除可接近目標實施“自殺式”攻擊，也可以引導己方導彈實施打擊外，還可對目標實施電子戰(zhàn)“軟殺傷”。整個無人機集群通過三角定位、時頻差等無源精確定位與瞄準技術，綜合利用多平臺上的偵察資源、統(tǒng)一進行任務的動態(tài)分配，為引導目標信號干擾提供決策，壓制敵方導彈防御系統(tǒng)、切斷敵方通信，還可以向敵方數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中注入惡意代碼，實現(xiàn)網(wǎng)絡攻擊等功能。

“蜂群”戰(zhàn)術本身對無人機提出了許多特殊的要求：第一，無人機必須體積足夠小，才能夠便于大規(guī)模集結(jié)，實現(xiàn)全方位、廣覆蓋攻擊;第二，無人機的成本必須足夠低，至少要遠低于導彈，才能夠取得更好的消費比;第三，在盡可能低的成本下，要盡可能高的提高無人機的人工智能技術水平，使得“蜂群”內(nèi)的無人機可以實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)。這些要求彼此相互制約，要實現(xiàn)并非易事。但是，正是這些看似苛刻的要求，正在不斷推動著無人機技術的進步。