龔 旻，卜昭鵬，陳 梅，王慶彪，王 鴻

（1.中國(guó)華騰工業(yè)有限公司，北京 100080；2.31663 部隊(duì)，云南 650032；3.77126 部隊(duì)，云南 661600）

1 引 言

伊拉克、敘利亞、也門(mén)等國(guó)際熱點(diǎn)地區(qū)實(shí)戰(zhàn)戰(zhàn)例表明，分隊(duì)級(jí)中小規(guī)模編組作戰(zhàn)已成為現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)主要作戰(zhàn)形式之一。隨著智能化戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代來(lái)臨，傳統(tǒng)陸戰(zhàn)分隊(duì)以層級(jí)式指揮、“機(jī)動(dòng)平臺(tái)”為中心、集中兵力優(yōu)勢(shì)、地面攻擊為主的作戰(zhàn)模式，逐步向集任務(wù)中心式智能指揮決策、戰(zhàn)場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì)感知、有/無(wú)人協(xié)同指控[1]、分布式空地?zé)o人編隊(duì)作戰(zhàn)、火力網(wǎng)絡(luò)化集群射擊[2]、無(wú)中心自組網(wǎng)通信為一體的新型空地一體無(wú)人作戰(zhàn)模式發(fā)生深刻演變。未來(lái)陸戰(zhàn)分隊(duì)需適應(yīng)全天候、全時(shí)段復(fù)雜多變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，在敵我犬牙交錯(cuò)的時(shí)敏變化態(tài)勢(shì)下，有效應(yīng)對(duì)小規(guī)模、高烈度特殊作戰(zhàn)任務(wù)，充分利用天、空、地、電磁、網(wǎng)絡(luò)等多域信息優(yōu)勢(shì)，將作戰(zhàn)人員與新型作戰(zhàn)裝備（察打一體無(wú)人機(jī)、無(wú)人導(dǎo)彈戰(zhàn)車(chē)）及智能彈藥進(jìn)行有機(jī)結(jié)合[3-5]，創(chuàng)新空地一體無(wú)人體系破擊戰(zhàn)等新型戰(zhàn)法，形成非對(duì)稱信息優(yōu)勢(shì)、決策優(yōu)勢(shì)和行動(dòng)優(yōu)勢(shì)。因此，研究如何構(gòu)建智能戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代陸戰(zhàn)分隊(duì)空地一體無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)裝備體系，對(duì)實(shí)現(xiàn)陸戰(zhàn)分隊(duì)快速自我構(gòu)建新型有/無(wú)人協(xié)同、空地協(xié)同作戰(zhàn)能力，快速形成新質(zhì)多域作戰(zhàn)能力具有重要意義。

2 美俄分隊(duì)級(jí)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)裝備體系發(fā)展趨勢(shì)及優(yōu)勢(shì)分析

2.1 美國(guó)機(jī)器人戰(zhàn)車(chē)部隊(duì)裝備體系建設(shè)

無(wú)人裝備體系建設(shè)是美國(guó)陸軍建設(shè)的重點(diǎn)，也是未來(lái)的主要發(fā)展方向之一。2009—2019年，美國(guó)國(guó)防部、陸軍能力集成中心、陸軍部、陸軍機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室等單位陸續(xù)發(fā)布了《機(jī)器人戰(zhàn)略白皮書(shū)》《陸軍無(wú)人地面車(chē)輛戰(zhàn)略》《無(wú)人地面系統(tǒng)路線圖》《美無(wú)人系統(tǒng)一體化路線圖》《機(jī)器人和自主系統(tǒng)戰(zhàn)略》《美國(guó)陸軍科學(xué)與技術(shù)項(xiàng)目備忘錄》等規(guī)劃文件[6-7]，全面勾畫(huà)未來(lái)25年無(wú)人系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展思路（見(jiàn)圖1）：自2020年起實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大作戰(zhàn)人員作戰(zhàn)范圍，2025年實(shí)現(xiàn)有/無(wú)人情報(bào)編組，2030年完成自主編隊(duì)行動(dòng)，2040年最終實(shí)現(xiàn)聯(lián)合兵種機(jī)動(dòng)（見(jiàn)圖2），把無(wú)人系統(tǒng)部署至反介入/區(qū)域拒止（A2/AD）區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)在該區(qū)域的行動(dòng)自由權(quán)。美軍以陸戰(zhàn)分隊(duì)級(jí)作戰(zhàn)部隊(duì)裝備建設(shè)為核心，計(jì)劃在2026年裝備第一支以智能無(wú)人裝備為合作伙伴的機(jī)器人戰(zhàn)車(chē)部隊(duì)。

圖1 美國(guó)陸軍2015—2040年機(jī)器人和自主系統(tǒng) 能力發(fā)展規(guī)劃[8]Fig.1 Robotic and autonomous systems roadmap of the U.S.army FY 2015—2040[8]

圖2 美國(guó)陸軍機(jī)器人和自主系統(tǒng)戰(zhàn)略Fig.2 Robotic and autonomous systems strategy of the U.S.army

2.1.1 美陸軍多域作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)排設(shè)想及作戰(zhàn)效能推演

2019年，美陸軍發(fā)布2028年多域作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)排設(shè)想[9]，給出一個(gè)典型的排級(jí)多域作戰(zhàn)任務(wù)場(chǎng)景（見(jiàn)圖3）。排級(jí)智能有/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)指控系統(tǒng)可快速整合情報(bào)偵察、指揮控制、火力毀傷、機(jī)動(dòng)突擊、整體防護(hù)和綜合保障等能力，通過(guò)無(wú)人機(jī)和無(wú)人戰(zhàn)車(chē)混合編隊(duì)進(jìn)行空地一體全方位態(tài)勢(shì)感知，將作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)圖通過(guò)戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到作戰(zhàn)單兵信息化裝備，引導(dǎo)班組級(jí)作戰(zhàn)單位快速到達(dá)指定位置，協(xié)助友軍識(shí)別目標(biāo)和作戰(zhàn)評(píng)估。利用無(wú)人裝備執(zhí)行高危作戰(zhàn)任務(wù)，并通過(guò)智能彈藥精確打擊降低附帶損傷，人員非接觸快速擊敗威脅目標(biāo)，瓦解敵方作戰(zhàn)意志。同期，美陸軍機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了“有/無(wú)人混編步兵排作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)”推演，設(shè)置一個(gè)裝備無(wú)人機(jī)和地面機(jī)器人的美步兵排進(jìn)攻假想敵1 個(gè)步兵連的作戰(zhàn)場(chǎng)景，其控制面積從傳統(tǒng)步兵排不足1 km2擴(kuò)大到75 km2以上，火力臂增加近10 倍，作戰(zhàn)士兵通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化智能控制無(wú)人機(jī)和地面機(jī)器人混合編隊(duì)，戰(zhàn)斗力突破了傳統(tǒng)作戰(zhàn)理論攻防兵力3:1 限制，展示了巨大作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。

圖3 美國(guó)2028年多域作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)排設(shè)想示意圖Fig.3 Diagram of the U.S.army in multi-domain operation 2028

2.1.2 美DARPA“班組X”試驗(yàn)項(xiàng)目

美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）于2016年3月正式啟動(dòng)“班組X”試驗(yàn)項(xiàng)目（見(jiàn)圖4）。該項(xiàng)目通過(guò)系統(tǒng)集成無(wú)人機(jī)、無(wú)人地面車(chē)輛、先進(jìn)傳感器等新裝備和機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)，從而提升班組多域作戰(zhàn)環(huán)境中的共享態(tài)勢(shì)感知與有/無(wú)人協(xié)同組網(wǎng)作戰(zhàn)能力。2018年11月，美軍對(duì)洛克希德·馬丁公司的“變形班組增強(qiáng)頻譜態(tài)勢(shì)感知與獨(dú)立定位系統(tǒng)”以及CACI 國(guó)際公司的“電子攻擊模塊班組系統(tǒng)”進(jìn)行了有/無(wú)人編隊(duì)試驗(yàn)，驗(yàn)證了人工智能裝備與步兵班組的高效協(xié)同作戰(zhàn)能力[10-11]。美軍重點(diǎn)推進(jìn)“班組X”試驗(yàn)項(xiàng)目，計(jì)劃構(gòu)建智能無(wú)人裝備為合作伙伴的作戰(zhàn)部隊(duì)，通過(guò)利用身體、認(rèn)知和裝備資源來(lái)降低班組機(jī)動(dòng)時(shí)間并擴(kuò)大機(jī)動(dòng)空間；通過(guò)有/無(wú)人火力和機(jī)動(dòng)同步來(lái)塑造戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)圖5）。由此可見(jiàn)，有/無(wú)人協(xié)同班組將成為未來(lái)陸戰(zhàn)分隊(duì)配置的新亮點(diǎn)。

圖4 美國(guó)“班組X”試驗(yàn)示意圖Fig.4 Diagram of Squad X experimentation

圖5 美國(guó)“班組X”試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)Fig.5 Squad X experimentation goals

2.1.3 美“龍騎兵”班組小隊(duì)（MDS）

圖6 美“龍騎兵”班組小隊(duì)Fig.6 Diagram of MDS

2.2 俄羅斯無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)建設(shè)

俄羅斯在無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)領(lǐng)域雖然起步較晚，但研發(fā)速度較快，成為近年來(lái)俄羅斯軍隊(duì)建設(shè)不可忽視的亮點(diǎn)。2014年2月15日，俄羅斯總理梅德韋杰夫簽署命令，宣布成立機(jī)器人技術(shù)科研試驗(yàn)中心；2015年12月16日，俄羅斯總統(tǒng)普京簽署總統(tǒng)令，宣布成立國(guó)家機(jī)器人技術(shù)發(fā)展中心。這兩個(gè)機(jī)構(gòu)的成立，意味著俄羅斯已經(jīng)開(kāi)始在國(guó)家層面對(duì)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展進(jìn)行總體規(guī)劃，重點(diǎn)關(guān)注無(wú)人機(jī)和地面無(wú)人戰(zhàn)車(chē)的發(fā)展。俄軍《2025年前未來(lái)軍用機(jī)器人技術(shù)裝備研發(fā)》綜合計(jì)劃表明，2020年開(kāi)始制定“機(jī)器人部隊(duì)組建任務(wù)”路線圖，2025年完成組建戰(zhàn)斗機(jī)器人部隊(duì)，目標(biāo)是無(wú)人裝備在俄軍裝備比重達(dá)30%。

2.2.1 俄羅斯“仙女座–D”自動(dòng)化指控系統(tǒng)

俄軍在敘利亞首次使用“仙女座–D”自動(dòng)化指控系統(tǒng)（見(jiàn)圖7）。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)綜合態(tài)勢(shì)信息收集、處理和分發(fā)能力，可實(shí)現(xiàn)分隊(duì)級(jí)作戰(zhàn)指揮部到士兵一體化指揮，曾指控6 輛“平臺(tái)–M”無(wú)人戰(zhàn)車(chē)、4 輛“暗語(yǔ)”輪式無(wú)人偵察車(chē)與3 架偵察無(wú)人機(jī)主導(dǎo)拉塔基亞某高地正面作戰(zhàn)行動(dòng)，僅以協(xié)同參戰(zhàn)士兵4 人輕傷的代價(jià)，擊斃了大約70 名武裝分子[11-13]，顯示出陸戰(zhàn)分隊(duì)級(jí)有/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)的巨大行動(dòng)優(yōu)勢(shì)。俄羅斯正發(fā)展天王星–9、“戰(zhàn)友升級(jí)型”、“風(fēng)暴R&D”等重型無(wú)人裝甲作戰(zhàn)平臺(tái)，并逐步提升其自動(dòng)化分析情報(bào)數(shù)據(jù)、自主探測(cè)、目標(biāo)分類識(shí)別，獨(dú)立決策和攻擊等作戰(zhàn)能力[14]，未來(lái)“仙女座–D”自動(dòng)化指控系統(tǒng)和重型無(wú)人裝甲作戰(zhàn)平臺(tái)組成的分隊(duì)級(jí)戰(zhàn)斗機(jī)器人部隊(duì)將具備機(jī)動(dòng)靈活、指揮網(wǎng)絡(luò)抗毀傷能力好、高危作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行力強(qiáng)、低附帶損傷等顯著優(yōu)勢(shì)。

圖7 俄羅斯“仙女座–D”自動(dòng)化指控系統(tǒng)Fig.7 “Andromeda-D” automatic command and control system

2.2.2 俄羅斯新型反坦克集群系統(tǒng)

2019年，俄羅斯Dahir Insaat 新概念公司宣傳了新型反坦克集群系統(tǒng)作戰(zhàn)設(shè)想[15]（見(jiàn)圖8）。武器系統(tǒng)中反坦克無(wú)人機(jī)火箭發(fā)射車(chē)采取皮卡等小型車(chē)輛加裝火箭模塊（2 個(gè)），具有偽裝、快速機(jī)動(dòng)、靈活部署和簡(jiǎn)易維修等特點(diǎn)；反坦克無(wú)人機(jī)與火箭彈實(shí)現(xiàn)共形設(shè)計(jì)，發(fā)射時(shí)呈現(xiàn)火箭彈姿態(tài)，快速到達(dá)指定空域，偵察時(shí)呈現(xiàn)無(wú)人機(jī)空中集群值守態(tài)勢(shì)，攻擊時(shí)再次轉(zhuǎn)換成火箭彈制導(dǎo)模式對(duì)坦克目標(biāo)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)攻擊；指控系統(tǒng)采用人機(jī)交互可視化指控系統(tǒng)，快速控制反坦克無(wú)人機(jī)集群建立戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，并完成攻擊無(wú)人機(jī)集群時(shí)空位置分布。

圖8 新型反坦克集群系統(tǒng)作戰(zhàn)設(shè)想Fig.8 Operational conception of anti-tank swarm system

2.3 作戰(zhàn)能力優(yōu)勢(shì)分析

未來(lái)，美俄以構(gòu)建陸戰(zhàn)分隊(duì)級(jí)部隊(duì)新質(zhì)戰(zhàn)斗力為核心，大力開(kāi)展陸戰(zhàn)分隊(duì)級(jí)新型無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)裝備建設(shè)，創(chuàng)新實(shí)踐有/無(wú)人協(xié)同新型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法，與傳統(tǒng)機(jī)步排相比具有以下作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)表1。

表1 新型無(wú)人作戰(zhàn)排與傳統(tǒng)機(jī)步排作戰(zhàn)能力對(duì)比Table 1 Combat capability comparison between new-type unmanned platoon and traditional unmanned platoon

3 陸戰(zhàn)分隊(duì)空地一體無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)構(gòu)想

本文認(rèn)為陸戰(zhàn)分隊(duì)空地一體無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)以構(gòu)建一個(gè)輕量級(jí) C4ISRK 作戰(zhàn)裝備體系為目標(biāo)。新型無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)不是直接替代現(xiàn)有分隊(duì)級(jí)制式裝備，而是通過(guò)配置“分隊(duì)級(jí)有/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)指控系統(tǒng)”（以下簡(jiǎn)稱：分隊(duì)級(jí)指控系統(tǒng)）重塑“人與機(jī)器”的戰(zhàn)場(chǎng)功能配置，在區(qū)域/方向快速構(gòu)建一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的有/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)體系；通過(guò)通信集群組網(wǎng)的方式，使有人作戰(zhàn)分隊(duì)?wèi)?zhàn)斗人員（配單兵信息終端）、空中無(wú)人平臺(tái)、地面無(wú)人平臺(tái)等作戰(zhàn)單元和節(jié)點(diǎn)深度交聯(lián)，無(wú)人裝備平臺(tái)攜帶火力、通信、偵察、電抗等任務(wù)載荷，戰(zhàn)斗人員配備單兵信息終端，通過(guò)智能化的指揮控制系統(tǒng)，從“時(shí)間、空間、情報(bào)類型/手段、火力密度/強(qiáng)度、攻擊距離/方向”等方面對(duì)分隊(duì)的作戰(zhàn)能力進(jìn)行全方位拓展，實(shí)現(xiàn)空地協(xié)同與有/無(wú)人協(xié)同體系戰(zhàn)斗力聚合，有效解決陸戰(zhàn)場(chǎng)地面分隊(duì)級(jí)作戰(zhàn)缺乏近距空中情報(bào)、快速火力支援、自主通信保障的迫切需求，縮短反應(yīng)時(shí)間，掌握實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)，快速指揮決策，形成立體交戰(zhàn)能力，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)效能倍增，最大限度地降低作戰(zhàn)人員的傷亡風(fēng)險(xiǎn)。

院級(jí)仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)由校級(jí)部門(mén)主持協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌學(xué)校資源，協(xié)調(diào)各院、系、學(xué)科間的聯(lián)合研發(fā)，統(tǒng)籌資金、配備人才、合理分工，打破學(xué)院壁壘，定位校內(nèi)、校企共享。

3.1 分隊(duì)級(jí)有/無(wú)人協(xié)同指控系統(tǒng)

按照分隊(duì)級(jí)、排級(jí)配屬相應(yīng)機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)智能有/無(wú)人協(xié)同指揮控制系統(tǒng)。分隊(duì)級(jí)指控系統(tǒng)能集中指揮1—3 個(gè)作戰(zhàn)排進(jìn)行集中式作戰(zhàn)，也可以通過(guò)高速寬帶戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)分布式指揮作戰(zhàn)排應(yīng)對(duì)不同方向的作戰(zhàn)威脅；分隊(duì)級(jí)指控系統(tǒng)能融入上級(jí)陸戰(zhàn)指揮體系，也能與友鄰分隊(duì)進(jìn)行有效協(xié)同。排級(jí)指控系統(tǒng)具有獨(dú)立指揮作戰(zhàn)能力及必要時(shí)替代指揮能力，應(yīng)具備作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃、裝備與火力規(guī)劃、通信組網(wǎng)、情報(bào)融合、戰(zhàn)場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì)構(gòu)建、作戰(zhàn)任務(wù)分配、目標(biāo)指示及對(duì)網(wǎng)內(nèi)無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)編隊(duì)集群火力控制等功能，充分發(fā)揮無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)機(jī)動(dòng)靈活、集群作戰(zhàn)、高危任務(wù)替代的特點(diǎn)和作戰(zhàn)人員的現(xiàn)場(chǎng)決策與操控優(yōu)勢(shì)。新型空地一體無(wú)人作戰(zhàn)排組成構(gòu)想如圖9 所示。

圖9 新型空地一體無(wú)人作戰(zhàn)排組成構(gòu)想Fig.9 Operational conception of new-type air-ground unmanned platoon

3.2 空中無(wú)人察打一體編隊(duì)

空中無(wú)人編隊(duì)主要執(zhí)行偵察、打擊、通信中繼、戰(zhàn)勤支援等作戰(zhàn)任務(wù)，集群協(xié)同搜索快速構(gòu)建戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，搜索、跟蹤和識(shí)別任務(wù)目標(biāo)，既可為友軍火力提供目標(biāo)指示，又可快速穿越復(fù)雜地形對(duì)敵軍進(jìn)行集群集火攻擊或定點(diǎn)摧毀。鑒于分隊(duì)級(jí)部隊(duì)配備的空中無(wú)人平臺(tái)載荷能力相對(duì)有限，應(yīng)聚焦于打擊輕型戰(zhàn)術(shù)車(chē)輛、簡(jiǎn)易工事、臨時(shí)指揮所、作戰(zhàn)人員等易摧毀和高時(shí)敏性目標(biāo)。空中無(wú)人平臺(tái)武器載荷類型包括制導(dǎo)/非制導(dǎo)火箭彈/炸彈/榴彈、末敏彈、集束手榴彈、機(jī)槍等。

3.3 地面無(wú)人火力支援編隊(duì)

地面無(wú)人火力支援編隊(duì)?wèi)?yīng)注重與有人作戰(zhàn)分隊(duì)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)協(xié)同，與分隊(duì)現(xiàn)有武器裝備配置形成有效協(xié)同，通過(guò)配置多重量及一定基數(shù)智能彈藥，對(duì)防御工事、坦克及裝甲車(chē)輛、武裝直升機(jī)等堅(jiān)固或高價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行毀滅性打擊，并通過(guò)換裝不同載荷實(shí)現(xiàn)抵近偵察、步戰(zhàn)協(xié)同、火力突擊、戰(zhàn)術(shù)防空、戰(zhàn)勤支援等多類作戰(zhàn)任務(wù)，單輛無(wú)人戰(zhàn)車(chē)應(yīng)具備復(fù)雜地形通過(guò)能力，配備火力強(qiáng)度應(yīng)不低于一個(gè)班的反裝甲火力。地面無(wú)人火力支援編隊(duì)?wèi)?yīng)與空中無(wú)人編隊(duì)典型作戰(zhàn)目標(biāo)側(cè)重有所不同，更加注重于火力突擊、開(kāi)辟通路、奪控前沿等高危作戰(zhàn)任務(wù)。

3.4 信息化戰(zhàn)斗人員

作戰(zhàn)部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗人員應(yīng)配備單兵智能裝備，作為信息節(jié)點(diǎn)加入分隊(duì)級(jí)網(wǎng)絡(luò)，能與空中無(wú)人平臺(tái)、地面無(wú)人平臺(tái)進(jìn)行信息交互，具備戰(zhàn)場(chǎng)接管并操控?zé)o人平臺(tái)近距作戰(zhàn)的能力。

3.5 機(jī)動(dòng)裝備維修保障系統(tǒng)

通過(guò)配置現(xiàn)場(chǎng)級(jí)機(jī)動(dòng)裝備維修保障系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)及相關(guān)載荷進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修保障，保證無(wú)人作戰(zhàn)裝備具備持續(xù)戰(zhàn)斗能力。

綜上所述，陸戰(zhàn)分隊(duì)空地一體無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)（見(jiàn)圖10）以構(gòu)建排級(jí)獨(dú)立作戰(zhàn)單元為基礎(chǔ)，將異構(gòu)型空中和地面無(wú)人裝備、地面作戰(zhàn)人員、近后方指揮控制人員等組成整體協(xié)同作戰(zhàn)編隊(duì)。無(wú)人裝備與作戰(zhàn)人員之間在信息、資源、任務(wù)計(jì)劃、裝備控制等多方面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及協(xié)同；快速制訂和更新作戰(zhàn)計(jì)劃、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、可用資源等，進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)的任務(wù)規(guī)劃，完成火力分配和任務(wù)調(diào)度，并將任務(wù)規(guī)劃的結(jié)果以指令形式發(fā)送至無(wú)人作戰(zhàn)裝備及地面戰(zhàn)斗人員，在計(jì)算服務(wù)的支持下實(shí)現(xiàn)智能化的指揮控制。無(wú)人裝備依據(jù)作戰(zhàn)指令及各參數(shù)諸元的接收和解算，自主執(zhí)行特定行動(dòng)，并在地面指揮控制席的監(jiān)控和指揮下或被控制接管的地面作戰(zhàn)人員控制下，完成攻擊目標(biāo)的穩(wěn)瞄解算、打擊時(shí)間和條件、火力發(fā)射與制導(dǎo)等工作，實(shí)現(xiàn)地面目標(biāo)打擊，并同步進(jìn)行毀傷效果監(jiān)視和效能評(píng)估。

圖10 陸戰(zhàn)分隊(duì)空地一體無(wú)人作戰(zhàn)示意圖Fig.10 Diagram of air-ground unmanned operation for land units

4 系統(tǒng)未來(lái)關(guān)注重點(diǎn)技術(shù)方向

4.1 情報(bào)－決策－打擊－評(píng)估一體化集成

多個(gè)無(wú)人平臺(tái)實(shí)施協(xié)同作戰(zhàn)的特點(diǎn)之一就是在奪取火力優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，制信息權(quán)爭(zhēng)奪也空前激烈，且二者交織，呈現(xiàn)信息火力一體化的趨勢(shì)[16]。有/無(wú)人協(xié)同空地一體化作戰(zhàn)支援系統(tǒng)設(shè)計(jì)注重“情報(bào)、監(jiān)視、偵察、打擊”(ISR+K)功能整合方法研究，通過(guò)研究系統(tǒng)一體化集成技術(shù)，加強(qiáng)前端信息探測(cè)感知能力對(duì)末端火力系統(tǒng)的控制和支持，挖掘信息鏈?zhǔn)竭\(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上“傳感器即戰(zhàn)斗力”的本質(zhì)，通過(guò)綜合運(yùn)用系統(tǒng)軟硬件設(shè)備集成、功能集成、信息集成和業(yè)務(wù)集成等方法，將無(wú)人平臺(tái)上傳統(tǒng)的ISR 系統(tǒng)與協(xié)同探測(cè)、協(xié)同打擊能力緊密結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)“支援請(qǐng)求－偵察－決策－殺傷－響應(yīng)－毀傷評(píng)估”過(guò)程的一體化，提高命中精度并增強(qiáng)殺傷力，并帶動(dòng)周邊形成體系作戰(zhàn)能力。

4.2 多平臺(tái)多傳感器協(xié)同探測(cè)技術(shù)

（1）編隊(duì)協(xié)同探測(cè)總體技術(shù)。研究編隊(duì)協(xié)同探測(cè)總體技術(shù)，分析無(wú)人平臺(tái)掛載的聲、光電、紅外等多種傳感器或小型雷達(dá)實(shí)施編隊(duì)協(xié)同探測(cè)的方式方法。研究不同無(wú)人平臺(tái)配備不同的探測(cè)任務(wù)模塊的匹配方法[17]，研究協(xié)同探測(cè)編隊(duì)的航線規(guī)劃方法，使群體間通過(guò)資源共享彌補(bǔ)單平臺(tái)能力的不足，擴(kuò)大任務(wù)執(zhí)行范圍，通過(guò)合理規(guī)劃探測(cè)資源和路徑，以縮短作業(yè)時(shí)間，覆蓋更大的工作區(qū)域。通過(guò)多平臺(tái)組成分布式、可靈活快速布放的空地探測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多角度、多方位提高遠(yuǎn)程目標(biāo)探測(cè)概率與精度。

（2）多傳感器復(fù)合跟蹤技術(shù)。研究多傳感器復(fù)合跟蹤技術(shù)，提高組網(wǎng)無(wú)人平臺(tái)分布式光電吊艙或雷達(dá)傳感器的系統(tǒng)綜合檢測(cè)概率。研究在相關(guān)無(wú)人平臺(tái)和指控節(jié)點(diǎn)處理設(shè)備中統(tǒng)一部署復(fù)合跟蹤算法，進(jìn)行目標(biāo)復(fù)合航跡管理，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將自身傳感器的檢測(cè)結(jié)果與其他協(xié)同作戰(zhàn)單元的檢測(cè)結(jié)果融合處理、綜合建批、合理使用、形成閉環(huán)，使各作戰(zhàn)平臺(tái)獲得高精度的統(tǒng)一戰(zhàn)斗態(tài)勢(shì)。

4.3 高動(dòng)態(tài)分布式自組網(wǎng)管理技術(shù)

（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)管理。為了滿足系統(tǒng)抗摧毀、抗干擾及高機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)平臺(tái)需求，編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有分布式、無(wú)中心等特點(diǎn)，各作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)通過(guò)分布式算法協(xié)調(diào)進(jìn)行通信資源的調(diào)度管理，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組織管理需采用自適應(yīng)、動(dòng)態(tài)管理的方法。因此，動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的研究包括能量保護(hù)、移動(dòng)管理、拓?fù)淇刂?、路由協(xié)議等多個(gè)相應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)環(huán)節(jié)與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)背景的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

（2）協(xié)同信息資源傳輸分發(fā)。在有限通信帶寬資源等條件下，編隊(duì)中多個(gè)協(xié)同作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)入網(wǎng)、交互協(xié)同數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)加大節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸流量，節(jié)點(diǎn)處理外部到達(dá)消息的頻率也隨之劇增，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、處理能力和可擴(kuò)展性都提出了進(jìn)一步的要求。因此，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)路由管理的基礎(chǔ)上，必須考慮解決數(shù)據(jù)信息發(fā)送造成的系統(tǒng)資源需求急劇上升的問(wèn)題，進(jìn)一步從數(shù)據(jù)傳輸分發(fā)和信息管理調(diào)度的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，通過(guò)在業(yè)務(wù)層面的具體優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)傳輸分發(fā)質(zhì)量和效率的大幅度提高。

4.4 編隊(duì)無(wú)人系統(tǒng)時(shí)空一致技術(shù)

（1）區(qū)域高精度低時(shí)延時(shí)間同步。編隊(duì)無(wú)人平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)在區(qū)域分布式、自組織動(dòng)態(tài)拓?fù)錀l件下，面臨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)快速變化、作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)頻繁移動(dòng)、多跳時(shí)延誤差累積等問(wèn)題，影響節(jié)點(diǎn)間通信鏈路穩(wěn)定性的同時(shí)，在同步過(guò)程中數(shù)據(jù)分發(fā)的分組碰撞率及丟包率也將顯著增大，因此需要深入研究解決自組織、多跳、動(dòng)態(tài)拓?fù)錀l件下的高精度、低時(shí)延時(shí)間同步方法。

（2）基于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)感知的空間配準(zhǔn)?？臻g一致性配準(zhǔn)方面，圍繞編隊(duì)無(wú)人平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)在動(dòng)平臺(tái)、動(dòng)目標(biāo)方面的顯著特點(diǎn)，有針對(duì)性地研究基于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的傳感器、火力任務(wù)載荷空間誤差在線估計(jì)和補(bǔ)償方法。首先研究利用無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)等合作目標(biāo)的已知位置，把目標(biāo)狀態(tài)與傳感器偏差進(jìn)行解耦估計(jì)，將載體平臺(tái)姿態(tài)角偏差轉(zhuǎn)換為傳感器測(cè)量偏差中的一部分，并建立傳感器極坐標(biāo)測(cè)量系中各坐標(biāo)軸的偏差解耦模型。在此基礎(chǔ)上，利用廣義最小二乘等具體算法進(jìn)行平臺(tái)載體的姿態(tài)偏差和測(cè)量偏差等實(shí)時(shí)估計(jì)。進(jìn)一步利用目標(biāo)量測(cè)的時(shí)空耦合機(jī)理，在傳統(tǒng)異步空間配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，按照內(nèi)插外推算法的時(shí)間配準(zhǔn)機(jī)制，先完成各傳感器量測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)齊，然后根據(jù)時(shí)間配準(zhǔn)結(jié)果建立與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)的空間配準(zhǔn)偽量測(cè)方程，從而通過(guò)耦合、解耦、再耦合的思路，有效解決平臺(tái)運(yùn)動(dòng)、目標(biāo)機(jī)動(dòng)條件下的異步空間配準(zhǔn)問(wèn)題。

4.5 編隊(duì)無(wú)人系統(tǒng)誤差鏈分析補(bǔ)償技術(shù)

在明確系統(tǒng)誤差鏈與精度控制機(jī)理的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用多種技術(shù)手段，進(jìn)一步研究解決無(wú)人平臺(tái)典型傳感器與武器載荷的誤差修正與精度控制問(wèn)題。重點(diǎn)研究網(wǎng)絡(luò)條件下無(wú)人平臺(tái)制導(dǎo)武器系統(tǒng)的誤差修正技術(shù)，分析武器系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化制導(dǎo)信息的精度、數(shù)據(jù)率、實(shí)時(shí)性等要求，通過(guò)研究制導(dǎo)信息誤差建模、誤差修正與精度補(bǔ)償控制等問(wèn)題，有效降低網(wǎng)絡(luò)條件下多平臺(tái)跟蹤制導(dǎo)過(guò)程中，影響跨平臺(tái)跟蹤制導(dǎo)火力控制數(shù)據(jù)傳輸分發(fā)與處理質(zhì)量的各種系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差，滿足制導(dǎo)武器指令修正、中制導(dǎo)等網(wǎng)絡(luò)化制導(dǎo)模式對(duì)彈目相對(duì)誤差精度的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代正在加速到來(lái)，美國(guó)、俄羅斯等戰(zhàn)斗機(jī)器人部隊(duì)組建、無(wú)人作戰(zhàn)裝備研制及世界局部戰(zhàn)爭(zhēng)沖突中展現(xiàn)的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法正對(duì)現(xiàn)代作戰(zhàn)模式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。未來(lái)，陸戰(zhàn)分隊(duì)在中小規(guī)模近距作戰(zhàn)和反恐特種作戰(zhàn)模式的轉(zhuǎn)變值得高度關(guān)注。陸戰(zhàn)分隊(duì)空地一體無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)更加注重?zé)o人平臺(tái)兼容性、任務(wù)載荷多樣性、信息火力一體化時(shí)效性，加大指揮控制與有人和無(wú)人平臺(tái)交聯(lián)深度，重視編隊(duì)集群控制和低成本精確打擊武器的運(yùn)用，逐漸形成體系化發(fā)展趨勢(shì)。