摘 要：無(wú)人蜂群作戰(zhàn)概念近幾年來(lái)一直是世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn)。 本文列舉了近幾年國(guó)外在蜂群作戰(zhàn)方面的最新研究進(jìn)展和取得的階段性成果，并總結(jié)分析了目前國(guó)外蜂群作戰(zhàn)概念的主要技術(shù)發(fā)展方向，包括群體控制、通用性系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能化以及人機(jī)協(xié)作等。 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步指出蜂群作戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展存在的不足和難點(diǎn)，為國(guó)內(nèi)下一步蜂群作戰(zhàn)發(fā)展提供思路。

關(guān)鍵詞：蜂群作戰(zhàn);群體控制;通用性;智能化;人機(jī)協(xié)作; 無(wú)人機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TJ760;V279? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?? A? 文章編號(hào)：1673-5048（2022）01-0052-06[SQ0]

0 引? 言

近幾年來(lái)，無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位愈發(fā)突顯。 2020年，納卡沖突中阿塞拜疆頻繁利用無(wú)人機(jī)空襲亞美尼亞地面武裝力量，導(dǎo)致亞方大量裝甲車(chē)輛和火炮遭到襲擊，損失慘重。 在近期爆發(fā)的巴以沖突中，巴勒斯坦利用進(jìn)口無(wú)人機(jī)對(duì)以色列多個(gè)重要設(shè)施進(jìn)行了轟炸。 從上述無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)在戰(zhàn)場(chǎng)上的使用情況來(lái)看，無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的研究已經(jīng)逐漸從理論走向了戰(zhàn)場(chǎng)，但并沒(méi)有涉及到無(wú)人蜂群作戰(zhàn)的概念，僅是無(wú)人作戰(zhàn)的初級(jí)階段。 雖然只是初級(jí)階段，但從作戰(zhàn)效果來(lái)看，已顯現(xiàn)了無(wú)人作戰(zhàn)低成本、打擊成效顯著的特點(diǎn)，證明了無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮的作用不可小覷。 而作為無(wú)人作戰(zhàn)的高級(jí)形式——無(wú)人蜂群作戰(zhàn)，必然會(huì)有更大的戰(zhàn)爭(zhēng)破壞力。 目前，世界各國(guó)軍事力量不斷加大對(duì)無(wú)人蜂群作戰(zhàn)的研究，特別是美軍在無(wú)人蜂群作戰(zhàn)上的研究項(xiàng)目眾多、成果顯著。 文獻(xiàn)[1-5]介紹了美軍的多個(gè)無(wú)人蜂群作戰(zhàn)研究項(xiàng)目，包括“小精靈”、“低成本無(wú)人蜂群技術(shù)（LOCUST）”等;文獻(xiàn)[2]介紹了歐洲的多異構(gòu)無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)協(xié)同和控制項(xiàng)目，以及俄羅斯下一代重點(diǎn)發(fā)展的與有人戰(zhàn)機(jī)協(xié)同配合的無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)項(xiàng)目。

不難想象，無(wú)人蜂群作戰(zhàn)必將很大程度上改變未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)形式，可以說(shuō)未來(lái)誰(shuí)擁有最先進(jìn)的蜂群技術(shù)，誰(shuí)就能占據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)。

1 外軍蜂群作戰(zhàn)研究進(jìn)展

1.1 追求蜂群群體協(xié)作控制和通用性架構(gòu)

作為蜂群概念的提出者，美國(guó)在蜂群作戰(zhàn)上已經(jīng)取得了諸多成果，提出了多個(gè)蜂群作戰(zhàn)演示概念。 2021年3月，美國(guó)國(guó)防部將其最新研發(fā)完成的無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)移交給了陸、海、空三軍的相關(guān)部門(mén)，以支持后續(xù)的發(fā)展計(jì)劃。 而該無(wú)人系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是美國(guó)雷神公司研發(fā)的“土狼”無(wú)人機(jī)的Block 3版本以及相關(guān)的發(fā)射裝置，隸屬美軍的LOCUST項(xiàng)目。 該項(xiàng)目的核心在于研發(fā)了抗干擾通信數(shù)據(jù)鏈路以及能夠使無(wú)人機(jī)成群自主運(yùn)行的軟件系統(tǒng)。

美國(guó)空軍正在實(shí)施的“金帳汗國(guó)（Golden Horde）”網(wǎng)絡(luò)彈藥項(xiàng)目計(jì)劃在庫(kù)存武器系統(tǒng)上增加無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路和協(xié)作能力，以展示武器網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同功能的有效性，如圖1所示。 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同武器相互之間能夠共享數(shù)據(jù)、交互，并能協(xié)同執(zhí)行任務(wù)。 武器使用共享數(shù)據(jù)來(lái)改進(jìn)整個(gè)武器群的信息，從而提高整個(gè)群體信息的有效性。 當(dāng)每種武器探測(cè)到同一目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)時(shí)，綜合這些信息數(shù)據(jù)則可以減小目標(biāo)位置的誤差，從而實(shí)現(xiàn)更精確的火力打擊。 “金帳汗國(guó)”計(jì)劃使用“戰(zhàn)術(shù)召喚”的協(xié)作自治方法，核心在于當(dāng)群體滿足某些預(yù)設(shè)條件時(shí)會(huì)啟用（或禁用）的既定協(xié)作行為。 該計(jì)劃包含一個(gè)戰(zhàn)術(shù)集合想定，在執(zhí)行任務(wù)之前，戰(zhàn)術(shù)想定會(huì)根據(jù)任務(wù)的不同選擇相應(yīng)的武器。 計(jì)劃沒(méi)有融入人工智能或機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)打擊，僅從設(shè)定的戰(zhàn)術(shù)集中選擇方案，整個(gè)過(guò)程不會(huì)違反既定的交戰(zhàn)規(guī)則，附帶傷害可控。 俄羅斯近幾年也逐漸加大無(wú)人作戰(zhàn)的研究，在蜂群作戰(zhàn)上提出了Flock-93蜂群概念，如圖2所示。 Flock-

93蜂群概念中的無(wú)人機(jī)具有垂直起降（VTOL）能力，續(xù)

航能達(dá)到150 km。 Flock-93蜂群無(wú)人機(jī)計(jì)劃裝載2.5 kg載荷的炸藥;由“單眼視覺(jué)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)偵察定位，目標(biāo)是卡車(chē)和輕型裝甲車(chē);采用分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)，如果領(lǐng)航機(jī)被敵方火力摧毀或因某種原因丟失，那么其功能就會(huì)轉(zhuǎn)移到另一架無(wú)人機(jī)上重新配置。 設(shè)計(jì)“蜂群”由有人飛行器或地面控制站來(lái)指揮。

近期，英國(guó)宣布由國(guó)防科技實(shí)驗(yàn)室（DSTL）主導(dǎo)的多無(wú)人機(jī)輕量作業(yè)（Many Drones Make Light Work）項(xiàng)目完成結(jié)題，并于2020年1月28日公布了其大規(guī)模無(wú)人蜂群競(jìng)賽的驗(yàn)證飛行成果。 英國(guó)國(guó)防部通過(guò)“加速推進(jìn)國(guó)防和安全（DASA）”計(jì)劃為該項(xiàng)目提供了340萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)資助。 DSTL實(shí)驗(yàn)室稱(chēng)，參加演示的共有220架具有不同作戰(zhàn)能力的5種異構(gòu)固定翼無(wú)人機(jī)，共攜帶6種載荷，實(shí)現(xiàn)了態(tài)勢(shì)感知、醫(yī)療援助、后勤補(bǔ)給、爆炸物檢測(cè)與處置以及電子干擾與欺騙等功能演示。 參加演示的藍(lán)熊系統(tǒng)公司（Blue Bear Systems）采用移動(dòng)指揮與控制系統(tǒng)（MCCS），由3名操作員管理著整個(gè)無(wú)人蜂群，協(xié)同處理超視覺(jué)飛行的無(wú)人蜂群異構(gòu)載荷分析任務(wù)。 多無(wú)人機(jī)輕量作業(yè)項(xiàng)目于2016年10月啟動(dòng)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)由單操作員管理20架無(wú)人機(jī)，以緊耦合的方式在對(duì)抗環(huán)境中實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)全頻譜（可見(jiàn)光、紅外及電磁譜段）的態(tài)勢(shì)感知;以競(jìng)賽的方式聚焦系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、無(wú)人平臺(tái)與傳感器、載荷系統(tǒng)、任務(wù)規(guī)劃管理、組網(wǎng)通信、系統(tǒng)彈性與生存能力、軍事任務(wù)與評(píng)估等方面的能力。 無(wú)人蜂群采用開(kāi)放式體系構(gòu)架，可執(zhí)行電子干擾/電子對(duì)抗、電磁態(tài)勢(shì)感知、情報(bào)監(jiān)視偵察和通信中繼等任務(wù)。

多無(wú)人機(jī)輕量作業(yè)項(xiàng)目的目標(biāo)作戰(zhàn)概念包括：（1）陸地戰(zhàn)場(chǎng)支援。 在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，采用EO/IR及電磁傳感器進(jìn)行廣域偵察搜索及監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)群體智能的涌現(xiàn)性。 （2）海上作戰(zhàn)支援。 在沿海區(qū)域戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)水面和陸地威脅進(jìn)行偵察搜索，針對(duì)艦船、雷達(dá)等目標(biāo)實(shí)現(xiàn)跨域態(tài)勢(shì)感知。 （3）空中機(jī)動(dòng)支援。 利用無(wú)人蜂群平臺(tái)對(duì)敵空中威脅進(jìn)行抵近探測(cè)和干擾，在復(fù)雜環(huán)境中搜索隱蔽的陸基威脅目標(biāo)。 英國(guó)皇家空軍與意大利國(guó)防承包商在空中機(jī)動(dòng)支援概念研究上成功完成了一次重要的合作項(xiàng)目，項(xiàng)目演示了無(wú)人蜂群的自主飛行，蜂群中的每架無(wú)人機(jī)都攜帶了能夠執(zhí)行電子攻擊的BriteCloud消耗性主動(dòng)誘餌，如圖3所示。 BriteCloud是一種數(shù)字式射頻內(nèi)存（DRFM）干擾器，該干擾器工作時(shí)，會(huì)首先檢測(cè)來(lái)自敵對(duì)平臺(tái)（包括飛機(jī)、艦船和地面防空系統(tǒng)以及來(lái)襲導(dǎo)彈上的主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)系統(tǒng)）發(fā)射的雷達(dá)脈沖，然后通過(guò)模擬這些信號(hào)來(lái)制造虛假目標(biāo)。 BriteCloud可以從任何標(biāo)準(zhǔn)的55 mm誘餌發(fā)射器上發(fā)射，最初在臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)上對(duì)該誘餌進(jìn)行了測(cè)試，未來(lái)將會(huì)整合到F-35B聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機(jī)上。 與單一飛機(jī)平臺(tái)不同，新BriteClouds中的誘餌程序包經(jīng)過(guò)編程和導(dǎo)航處理，多個(gè)BriteClouds可以協(xié)同工作以造成最大的破壞影響力。 將干擾器放置在無(wú)人機(jī)中可以在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳的覆蓋干擾，且整個(gè)無(wú)人集群能夠快速進(jìn)行區(qū)域轉(zhuǎn)移，以達(dá)到快速響應(yīng)的目的，靈活性極高。 Brite-Cloud還可以在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行多次電子攻擊。 這種可消耗、可回收、再利用的功能設(shè)計(jì)，使其可以低成本執(zhí)行高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)。

此外，英國(guó)陸軍正在使用小型無(wú)人飛行器配合其執(zhí)行任務(wù)，如圖4所示。 小型無(wú)人機(jī)可以用標(biāo)準(zhǔn)的40 mm手榴彈發(fā)射器發(fā)射，小巧的四旋翼無(wú)人機(jī)可配備各種有效載荷，包括光學(xué)攝像機(jī)以及小型高爆彈和穿甲彈頭，這些無(wú)人機(jī)在發(fā)射后可以成群飛行執(zhí)行任務(wù)。

土耳其國(guó)防工業(yè)總統(tǒng)辦公室啟動(dòng)了Swarm無(wú)人機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)和演示計(jì)劃，目的是開(kāi)發(fā)蜂群算法和軟件，以配備至具有成群能力的無(wú)人平臺(tái)。 土耳其安卡拉（ANKARA）開(kāi)發(fā)的基于人工智能的MilSoft群載無(wú)人機(jī)軟件，可以裝載在從空中、陸上和海上平臺(tái)發(fā)射的無(wú)人機(jī)群中，所獲得的圖像信息可以傳輸至其中央指揮系統(tǒng)。 無(wú)人機(jī)平臺(tái)的飛行時(shí)間超過(guò)0.5 h，有效載荷容量為1 kg。 通過(guò)使用MilSoft公司的群控制軟件，5架人工智能無(wú)人機(jī)協(xié)同完成了偵察、探測(cè)、識(shí)別、搜索、救援、跟蹤等多項(xiàng)任務(wù)。 盡管目前只使用了5架無(wú)人機(jī)，但在受控環(huán)境中，最多可以達(dá)到25架，MilSoft的目標(biāo)是控制多達(dá)50架無(wú)人機(jī)。 無(wú)人機(jī)之間的通信也由MilSoft技術(shù)支持，通信距離可達(dá)500 m，此外還有10 km的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸解決方案。

西班牙國(guó)防部的RAPAZ計(jì)劃將用于開(kāi)發(fā)自主飛行的無(wú)人蜂群系統(tǒng)軟件，以執(zhí)行不同類(lèi)型的任務(wù)，包含情報(bào)偵察、搜索救援，以及作為游蕩彈藥執(zhí)行對(duì)地目標(biāo)打擊任務(wù)，系統(tǒng)配備了最先進(jìn)的基于人工智能的遠(yuǎn)程智能安全系統(tǒng)。 蜂群可由單個(gè)操作員操作，其任務(wù)行為將是自主的，并且可以適應(yīng)不同的任務(wù)需求。 該平臺(tái)還能夠與地面步兵戰(zhàn)車(chē)配合使用。

2021年1月，新德里軍營(yíng)舉行的建軍節(jié)閱兵式上，印度首次展示了一種進(jìn)攻性蜂群無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，模擬擊落一系列目標(biāo)，包括無(wú)人機(jī)“母機(jī)”釋放的“子”無(wú)人機(jī)對(duì)坦克、恐怖營(yíng)地、直升機(jī)停機(jī)坪和燃料庫(kù)發(fā)起自殺攻擊。 無(wú)人機(jī)系統(tǒng)包括75架自動(dòng)識(shí)別和擊落目標(biāo)的“神風(fēng)特攻隊(duì)”任務(wù)無(wú)人機(jī)，中小型無(wú)人機(jī)在沒(méi)有任何地面人工干預(yù)的情況下，執(zhí)行了一系列AI支持的模擬進(jìn)攻和戰(zhàn)斗支持行動(dòng)，包括自殺式攻擊、盤(pán)旋和空投任務(wù)，為前線部隊(duì)投放藥品和物資。

1.2 積極融入人工智能等高新技術(shù)

美軍的“集群使能攻擊技術(shù)（OFFSET）”項(xiàng)目目前已經(jīng)完成了4次總體測(cè)試。 在第3次測(cè)試中，共動(dòng)用了250多個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和/或無(wú)人地面系統(tǒng)（UGS）在復(fù)雜的城市環(huán)境中完成各種任務(wù)，主要測(cè)試了地面、空中不同蜂群的協(xié)作。 測(cè)試根據(jù)二維和三維態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)空地蜂群基于態(tài)勢(shì)感知自主行動(dòng)，同步整合仿真環(huán)境和實(shí)際環(huán)境進(jìn)行測(cè)試。 在第4次測(cè)試中，以城市作戰(zhàn)為試驗(yàn)背景，劃分多個(gè)互動(dòng)階段，測(cè)試了無(wú)人車(chē)輛、固定翼無(wú)人機(jī)、多旋翼無(wú)人機(jī)自主定位可疑目標(biāo)及保衛(wèi)多個(gè)模擬目標(biāo)的能力。

土耳其基于AI的MilSoft集群控制軟件能使成群的無(wú)人機(jī)接受來(lái)自直升機(jī)的指揮命令執(zhí)行正面攻擊任務(wù)，并為其他友鄰平臺(tái)提供作戰(zhàn)支持。 無(wú)人機(jī)能夠在任務(wù)開(kāi)始到結(jié)束的過(guò)程中自主飛行。 近期，MilSoft群載無(wú)人機(jī)軟件通過(guò)使用包含AI和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的獨(dú)特圖像處理算法為土耳其武裝部隊(duì)（TSK）人員額外提供了對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別能力，并且實(shí)現(xiàn)了高成功率和高精度的目標(biāo)識(shí)別。

2021年4月，英國(guó)藍(lán)熊系統(tǒng)公司推出了用于無(wú)人機(jī)蜂群和超視距（BVLOS）作戰(zhàn)的“平視”（Heads-Up）型增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）系統(tǒng)。 該系統(tǒng)可以讓操作員戴著AR眼鏡查看蜂群中所有無(wú)人機(jī)的位置、運(yùn)行狀況和其他參數(shù)，或查看單個(gè)無(wú)人機(jī)的詳細(xì)系統(tǒng)狀態(tài)。 該系統(tǒng)有助于多架無(wú)人機(jī)返回單個(gè)著陸區(qū)等任務(wù)，接下來(lái)還將增加其他外部數(shù)據(jù)源（如ADSB），以增強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知能力。

以色列軍隊(duì)也一直在開(kāi)發(fā)基于人工智能的蜂群戰(zhàn)術(shù)，多個(gè)國(guó)外最新報(bào)道顯示以色列實(shí)現(xiàn)首次將基于人工智能引導(dǎo)的無(wú)人蜂群投入實(shí)戰(zhàn)。 這些蜂群無(wú)人機(jī)可以定位、識(shí)別和攻擊哈馬斯武裝力量，無(wú)人機(jī)蜂群在街上游蕩，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)，并進(jìn)行精確打擊。 無(wú)人機(jī)可在3 600 m高度飛行，且可在大風(fēng)、大雨等惡劣天氣下正常飛行，續(xù)航時(shí)間為75 min，作戰(zhàn)半徑10 km，可掛載3 kg彈藥。 無(wú)人機(jī)的人工智能系統(tǒng)可以引導(dǎo)指揮無(wú)人機(jī)對(duì)目標(biāo)可能所在的街區(qū)進(jìn)行搜索打擊，同時(shí)還可以引導(dǎo)附近的迫擊炮對(duì)目標(biāo)進(jìn)行打擊。? 在2021年的以哈沖突中，人工智能引導(dǎo)的無(wú)人機(jī)蜂群在邊境地區(qū)，摧毀了數(shù)十個(gè)目標(biāo)。 以色列現(xiàn)正在每一個(gè)旅級(jí)單位建立一個(gè)人工智能無(wú)人機(jī)蜂群連，可獨(dú)立快速對(duì)復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行搜索跟蹤、評(píng)估和進(jìn)行打擊等任務(wù)。

1.3 推進(jìn)人機(jī)協(xié)作技術(shù)

作為美軍F-35“忠誠(chéng)僚機(jī)”的XQ-58A“女武神”隱身無(wú)人機(jī)最近完成了發(fā)射小型無(wú)人機(jī)的測(cè)試工作。 “女武神”不僅能夠發(fā)射多架小型無(wú)人機(jī)，且多個(gè)無(wú)人機(jī)能夠成群執(zhí)行多樣化軍事任務(wù)。

2021年4月下旬，美國(guó)海軍組織了一次包括美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室“超級(jí)蜂群”項(xiàng)目設(shè)備（該項(xiàng)目旨在研究如何利用和防御無(wú)人蜂群）等在內(nèi)的7種無(wú)人系統(tǒng)，以及多達(dá)10艘有人駕駛艦艇、5架有人戰(zhàn)機(jī)參加的“無(wú)人系統(tǒng)綜合作戰(zhàn)問(wèn)題-21”大規(guī)模有人與無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)演練。 演習(xí)主要評(píng)估海上無(wú)人系統(tǒng)開(kāi)展情報(bào)、偵察、導(dǎo)彈射擊等任務(wù)能力，以及如何與有人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)等。

俄羅斯航天部門(mén)最新提出“閃電”蜂群系統(tǒng)概念，機(jī)身設(shè)計(jì)基于小型巡航導(dǎo)彈，具有細(xì)長(zhǎng)的機(jī)身、折疊翼和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。 該系統(tǒng)的無(wú)人蜂群可由各類(lèi)軍事飛機(jī)發(fā)射，俄羅斯最先進(jìn)的蘇-57戰(zhàn)機(jī)最多可攜帶8架，采用隱形技術(shù)減少雷達(dá)和紅外信號(hào)，可在復(fù)雜多變的環(huán)境中，通過(guò)相互協(xié)作和任務(wù)自動(dòng)分配來(lái)擴(kuò)大行動(dòng)效率，還可通過(guò)增加或減少蜂群數(shù)量來(lái)重新設(shè)置任務(wù)。

2 外軍蜂群作戰(zhàn)發(fā)展分析

總結(jié)來(lái)看，外軍蜂群作戰(zhàn)近幾年或者說(shuō)未來(lái)若干年主要以蜂群群體控制、加快通用/開(kāi)放性體系架構(gòu)、提高無(wú)人蜂群自主作戰(zhàn)能力、研發(fā)人機(jī)協(xié)作技術(shù)為核心發(fā)展方向。

2.1 實(shí)現(xiàn)蜂群群體控制提高戰(zhàn)斗力

從最近幾次的戰(zhàn)爭(zhēng)來(lái)看，無(wú)人系統(tǒng)越早部署就能越早比對(duì)方掌握戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。 再者，無(wú)人系統(tǒng)也可以在實(shí)戰(zhàn)中不斷摸索和完善相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。

群體控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)蜂群作戰(zhàn)的關(guān)鍵和前提。 從外軍蜂群作戰(zhàn)發(fā)展情況來(lái)看，美國(guó)、英國(guó)、土耳其以及西班牙等多個(gè)國(guó)家把蜂群作戰(zhàn)的重要研究方向首先放在研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)群體協(xié)作的算法和控制軟件上。

蜂群的個(gè)體硬件平臺(tái)門(mén)檻低，技術(shù)含量并不高，部分國(guó)家對(duì)民用無(wú)人機(jī)稍作改造就能運(yùn)用到軍事任務(wù)中，投入成本很低。 相對(duì)于蜂群硬件平臺(tái)，蜂群作戰(zhàn)的核心在于如何使這些數(shù)量眾多的低成本軍用或商用無(wú)人機(jī)個(gè)體能夠融合成為一個(gè)相互協(xié)作的群體，從而實(shí)現(xiàn)單架無(wú)人機(jī)無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)。 因此，控制軟件才是蜂群盡快走向戰(zhàn)場(chǎng)的關(guān)鍵。 美軍的“土狼”無(wú)人機(jī)群自主控制軟件系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了多個(gè)版本的迭代發(fā)展，成熟至已部署三軍。 其他幾個(gè)國(guó)家也相繼初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)若干架或者數(shù)十架無(wú)人機(jī)的群體控制，雖然離真正的蜂群規(guī)模還差很多，但在小范圍區(qū)域已初步具備群的作戰(zhàn)能力。

依靠群體控制軟件以及內(nèi)置自主算法，未來(lái)執(zhí)行軍事任務(wù)時(shí)，單個(gè)作戰(zhàn)人員將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)成百上千架無(wú)人機(jī)構(gòu)成的群體的控制，從而指揮蜂群在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中執(zhí)行多樣化軍事任務(wù)。 這在戰(zhàn)場(chǎng)上將會(huì)顯著提高作戰(zhàn)效率，同時(shí)降低人員傷亡。

未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)要想在蜂群戰(zhàn)斗中獲勝，可能將取決于誰(shuí)擁有最好的蜂群自主算法和控制軟件，以實(shí)現(xiàn)更佳的作戰(zhàn)協(xié)作、更大規(guī)模的蜂群控制以及更快的戰(zhàn)斗反應(yīng)時(shí)間，而不僅僅是追求更好的單個(gè)硬件平臺(tái)。

2.2 通用/開(kāi)放性架構(gòu)提高蜂群系統(tǒng)的互用性

美軍在2042無(wú)人系統(tǒng)路線圖中把加快無(wú)人系統(tǒng)通用性和開(kāi)放性體系架構(gòu)作為四大發(fā)展主題之一。 未來(lái)體系作戰(zhàn)將越來(lái)越多地使用無(wú)人系統(tǒng)，互用性將構(gòu)成充分使用無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)的聯(lián)合作戰(zhàn)部隊(duì)的基礎(chǔ)。 在有人和無(wú)人系統(tǒng)動(dòng)態(tài)混編的部隊(duì)中，無(wú)人系統(tǒng)必須能跨越系統(tǒng)和領(lǐng)域與其他無(wú)人系統(tǒng)及人員進(jìn)行通信、信息共享和交互協(xié)作。

美軍無(wú)人系統(tǒng)眾多，標(biāo)準(zhǔn)不一，因此，美國(guó)國(guó)防部一直在致力于消除各軍種無(wú)人系統(tǒng)的壁壘，追求無(wú)人系統(tǒng)的通用化設(shè)計(jì)。 首先是無(wú)人平臺(tái)通用化設(shè)計(jì)。 從近幾年美國(guó)的蜂群項(xiàng)目研究情況來(lái)看，最典型的是低成本“土狼”無(wú)人蜂群項(xiàng)目，其已經(jīng)能夠做到依托陸、海、空等多種平臺(tái)發(fā)射。 “土狼”無(wú)人機(jī)最初的設(shè)計(jì)是從美國(guó)海軍的水面艦艇上發(fā)射，后又由美國(guó)空軍從P-3C反潛巡邏機(jī)以及XQ-58A“女武神”隱身無(wú)人機(jī)上發(fā)射，近期美國(guó)陸軍又從地面裝甲車(chē)平臺(tái)發(fā)射以執(zhí)行地面任務(wù)。 美國(guó)陸、海、空三軍都能使用該低成本無(wú)人蜂群技術(shù)達(dá)成各自所需的任務(wù)。 未來(lái)美國(guó)無(wú)人作戰(zhàn)力量將擺脫各自為戰(zhàn)的局面，從而實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)力量的融合倍增，促進(jìn)其戰(zhàn)斗力大大提升。 此外，還能節(jié)省大量軍費(fèi)用于更進(jìn)一步的深入研究。 其次是軟件通用化設(shè)計(jì)，以構(gòu)建彈性通信網(wǎng)絡(luò)，建立標(biāo)準(zhǔn)的、集成的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大無(wú)人系統(tǒng)的作戰(zhàn)范圍。 美軍著手將通用化能力融入其發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化彈藥計(jì)劃，就是對(duì)現(xiàn)有彈藥進(jìn)行改造，從而使其具備自主協(xié)同打擊能力，組成“游蕩彈藥”群。 未來(lái)這種通用性設(shè)計(jì)不僅能夠使導(dǎo)彈發(fā)揮群體打擊的效果，大大提升作戰(zhàn)效能，還能使庫(kù)存中的老舊彈藥煥發(fā)新的生命[4]。

土耳其的MilSoft蜂群控制軟件已實(shí)現(xiàn)在多類(lèi)平臺(tái)中使用。

通用性開(kāi)放性架構(gòu)設(shè)計(jì)將極大提高無(wú)人系統(tǒng)的互用性。

2.3 基于AI的蜂群可顯著提高作戰(zhàn)效率

基于AI和機(jī)器學(xué)習(xí)可開(kāi)發(fā)具有高度自主能力的無(wú)人系統(tǒng)。 這種學(xué)習(xí)能力可改進(jìn)和擴(kuò)展無(wú)人蜂群系統(tǒng)的能力，變革戰(zhàn)場(chǎng)管理和指揮控制，提高無(wú)人蜂群系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)的效率和效能，增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)能力。

目前，世界軍事力量在發(fā)展蜂群作戰(zhàn)系統(tǒng)的同時(shí)，不斷融入先進(jìn)的AI等技術(shù)，如視覺(jué)感知、語(yǔ)音、面部識(shí)別和決策工具等，蜂群將能夠執(zhí)行諸如空中干擾、目標(biāo)識(shí)別、自主飛行、兩棲攻擊、近距離打擊等復(fù)雜的作戰(zhàn)行動(dòng)[6-8]。 美軍在新版無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展路線圖中明確提出將AI和機(jī)器學(xué)習(xí)作為自主性的首要支撐因素。 除美軍外，其他國(guó)家也清醒認(rèn)識(shí)到AI對(duì)于提升蜂群能力的巨大潛力，并已付出了大量努力，大量高新技術(shù)已經(jīng)成功融入蜂群。

未來(lái)融入AI等高端技術(shù)的蜂群能利用自身的自主傳感器平臺(tái)、自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等，提高無(wú)人蜂群精確打擊和躲避敵人防御的有效性和敏捷性。

2.4 人機(jī)協(xié)作提高非對(duì)稱(chēng)作戰(zhàn)能力

世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展各種無(wú)人平臺(tái)的最終目標(biāo)是自主地完成作戰(zhàn)任務(wù)，作戰(zhàn)全程不需要人為干預(yù)。 但是目前面對(duì)愈加復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程，指望無(wú)人系統(tǒng)在指揮和決策中迅速做出最優(yōu)決定并不現(xiàn)實(shí)。 鑒于人腦的思維與判斷優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)作戰(zhàn)中將有人與無(wú)人平臺(tái)在一定范圍內(nèi)混編，采用人腦指揮、機(jī)器出力的“人在回路”模式。 人機(jī)協(xié)作仍是無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展的主流，其包括兩項(xiàng)關(guān)鍵支撐因素：人機(jī)接口和人機(jī)編組。 人機(jī)接口是指作戰(zhàn)人員與蜂群系統(tǒng)之間建立聯(lián)系、交換信息的輸入/輸出接口，將實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的人機(jī)協(xié)助和戰(zhàn)斗編隊(duì)，以任務(wù)和編隊(duì)為中心，將人類(lèi)識(shí)別和判斷能力與無(wú)人系統(tǒng)的自主技術(shù)相結(jié)合，利用多域資源來(lái)滿足動(dòng)態(tài)任務(wù)目標(biāo)。 人機(jī)編組是對(duì)有人系統(tǒng)和無(wú)人系統(tǒng)的有效編組，編組后實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)協(xié)同感知、協(xié)同作戰(zhàn)，以產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)的作戰(zhàn)能力。

美國(guó)和俄羅斯正在開(kāi)發(fā)先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)與無(wú)人蜂群的作戰(zhàn)結(jié)合模式，如未來(lái)在F-35和蘇-57先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)項(xiàng)目研究上，兩國(guó)都在計(jì)劃增加發(fā)射無(wú)人機(jī)群的能力;美軍也在各種場(chǎng)合公布了其下一代武裝直升機(jī)與蜂群協(xié)同作戰(zhàn)的概念演示，可以說(shuō)美軍在人蜂協(xié)同作戰(zhàn)上走在了全球的前列。 未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上，無(wú)人蜂群將大量替代有人戰(zhàn)機(jī)，并充當(dāng)有人戰(zhàn)機(jī)的僚機(jī);有人戰(zhàn)機(jī)將能夠指揮一組甚至多組具有不同功能的小型無(wú)人機(jī)群，依靠無(wú)人蜂群可提前對(duì)復(fù)雜作戰(zhàn)區(qū)域開(kāi)展偵察任務(wù)，為指揮員提供可靠的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)。 此外，無(wú)人蜂群還能充當(dāng)靶標(biāo)消耗敵防空力量，引誘敵方探測(cè)設(shè)備工作，從而暴露位置;也可成為游蕩彈藥，隨時(shí)對(duì)敵防空力量進(jìn)行打擊，保障有人駕駛戰(zhàn)機(jī)的安全性和完成任務(wù)的效率[9-18]。

3 結(jié) 束 語(yǔ)

隨著對(duì)蜂群作戰(zhàn)研究的不斷深入，世界各國(guó)已經(jīng)逐步認(rèn)識(shí)到蜂群作戰(zhàn)的若干關(guān)鍵核心。 綜合來(lái)看，目前對(duì)于蜂群作戰(zhàn)的研究仍處在起步和探索階段，對(duì)蜂群控制上大部分還只是實(shí)現(xiàn)了群體的一般協(xié)作，對(duì)于蜂群所表現(xiàn)的群體智能上的研究還不夠深入;其次，對(duì)于蜂群的控制數(shù)量也比較有限，百千架蜂群的控制技術(shù)還難以實(shí)現(xiàn)。 未來(lái)蜂群作戰(zhàn)還需要進(jìn)行更多大量深入的研究。

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Research Progress and Development Analysis of

Foreign Army Drone Swarm Operation

Gu Kang*

（PLA Army Academy of Artillery and Air Defense，Hefei 230000，China）

Abstract： The concept of drone swarm operation has been the focus of development all over the world.This paper lists the latest research progress and phased achievements in drone swarm operation abroad in recent years，and summarizes and analyzes some main development directions of drone swarm operation abroad，including group control，universal system design， intelligence and man-machine cooperation.On this basis，the shortcomings and difficulties in the development of drone swarm operation technology are further pointed out，which provides ideas for the next development of drone swarm operation in China.

Key words：? swarm operation;group control;generality;intelligent;man-machine cooperation; unmanned aerial vehicle

收稿日期： 2021-06-04

作者簡(jiǎn)介：谷康（1987-），男，安徽銅陵人，碩士研究生。