美無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Ψ抡娣治?/h1>
2022-10-17 07:43:14程城人楊鏡宇
指揮控制與仿真 2022年5期
程城人,楊鏡宇
(國(guó)防大學(xué)聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院,北京 100091)
無(wú)人機(jī)蜂群是指大量的小型、低成本無(wú)人機(jī)形成集群,集群編隊(duì)飛行，自主控制，規(guī)劃航路,具有態(tài)勢(shì)感知能力以及編隊(duì)內(nèi)部無(wú)線通信能力,通過(guò)智能算法實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)。
無(wú)人機(jī)蜂群通過(guò)飽和攻擊突破單艘宙斯盾艦的研究,無(wú)人機(jī)蜂群突破航母編隊(duì)多層防空體系的研究都證明了無(wú)人機(jī)蜂群具有反艦?zāi)芰ΑＤ壳?，?guó)內(nèi)對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群的研究主要集中在路徑規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃、協(xié)同機(jī)制等算法層面,沒(méi)有對(duì)美軍的無(wú)人機(jī)蜂群能力進(jìn)行對(duì)抗分析,研究美無(wú)人機(jī)蜂群對(duì)抗條件下的作戰(zhàn)能力生成機(jī)制具有前瞻意義。
本文在分析無(wú)人機(jī)蜂群特點(diǎn)與美無(wú)人機(jī)蜂群發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了影響無(wú)人機(jī)蜂群反艦作戰(zhàn)的關(guān)鍵影響因素,并以這些影響因素為研究對(duì)象,在仿真環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,給出了戰(zhàn)術(shù)、編成結(jié)構(gòu)等因素對(duì)X-61A無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊憴C(jī)制。
1 美無(wú)人機(jī)蜂群特點(diǎn)與現(xiàn)狀
1.1 無(wú)人機(jī)蜂群特點(diǎn)
無(wú)人機(jī)蜂群最大的特點(diǎn)是低成本,相比于擁有多套系統(tǒng)的傳統(tǒng)大型空中平臺(tái),其體積更小,功能更為單一,單體遭遇打擊損失更小。無(wú)人機(jī)蜂群具有自主性,蜂群脫離母機(jī)之后在蜂群內(nèi)部完成決策,不依賴遠(yuǎn)程指控。無(wú)人機(jī)蜂群還具有自適應(yīng)性,因?yàn)榇嬖诖罅康漠悩?gòu)平臺(tái),當(dāng)其中一部分平臺(tái)損失之后,殺傷鏈會(huì)迅速重構(gòu),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連通度不會(huì)明顯下降,減少了對(duì)蜂群能力的影響。
1.2 無(wú)人機(jī)蜂群發(fā)展現(xiàn)狀
2012年,美國(guó)海軍以單艘“伯克”驅(qū)逐艦為對(duì)象,使用作戰(zhàn)仿真手段驗(yàn)證了無(wú)人機(jī)蜂群的反艦作戰(zhàn)能力,結(jié)果顯示無(wú)人機(jī)蜂群對(duì)宙斯盾系統(tǒng)突防能力較高,在“伯克”驅(qū)逐艦使用更高級(jí)的傳感器與武器系統(tǒng)之后，最多也僅能攔截7架無(wú)人機(jī)。由于無(wú)人機(jī)蜂群強(qiáng)大的反艦?zāi)芰?美軍后續(xù)對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群的研究與采辦持續(xù)展開,比較知名的項(xiàng)目有拒止環(huán)境下協(xié)同作戰(zhàn)計(jì)劃 (CODE)、進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)項(xiàng)目 (OFFSET) 、“灰山鶉”項(xiàng)目、“小精靈”項(xiàng)目等。其中，CODE旨在通過(guò)開發(fā)算法和軟件來(lái)克服大量無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程指控與協(xié)同的挑戰(zhàn),目標(biāo)是提高美軍在拒止環(huán)境或有爭(zhēng)議空域進(jìn)行作戰(zhàn)的能力;OFFSET項(xiàng)目主要是形成蜂群的集群戰(zhàn)術(shù)、蜂群之間的戰(zhàn)術(shù)交互以及蜂群與人的戰(zhàn)術(shù)交互能力;“灰山鶉”項(xiàng)目旨在開發(fā)微型可消耗的低成本無(wú)人機(jī)，為有人機(jī)以及大型無(wú)人機(jī)提供偵察指控信息;“小精靈”項(xiàng)目旨在通過(guò)空中發(fā)射與回收可重復(fù)利用的無(wú)人機(jī)蜂群，來(lái)支撐分布式作戰(zhàn)概念。這些項(xiàng)目的推動(dòng)使得無(wú)人機(jī)蜂群的殺傷能力與復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力進(jìn)一步提升。
其中，最成熟的項(xiàng)目是“小精靈”無(wú)人機(jī),2018年“小精靈”項(xiàng)目開啟了第三階段演示驗(yàn)證,2019年美空軍將“小精靈”無(wú)人機(jī)命名為X-61A,X-61A的基本開發(fā)理念是低成本分布式作戰(zhàn),設(shè)計(jì)最大航程可以達(dá)到500 n mile,作戰(zhàn)半徑300 n mile，飛行速度最大0.8。2020年春,由C-130平臺(tái)作為母機(jī)進(jìn)行投放試飛,2021年10月,經(jīng)過(guò)多次失敗之后,DARPA成功進(jìn)行了X-61A回收試驗(yàn),將一架X-61A回收到C-130機(jī)艙。之后美軍使用兵棋推演驗(yàn)證了X-61A的海上作戰(zhàn)能力。
2020年,蘭德公司發(fā)布了《在對(duì)抗環(huán)境中運(yùn)用低成本可消耗無(wú)人機(jī)》的報(bào)告,該報(bào)告以數(shù)百架無(wú)人機(jī)在10 000平方千米內(nèi)對(duì)1 550艘兩棲登陸艦遂行偵察瞄準(zhǔn)，“捕鯨叉”反艦導(dǎo)彈遂行打擊為想定背景,進(jìn)行了推演驗(yàn)證,無(wú)人機(jī)集群態(tài)勢(shì)共享,使用智能算法自主決策,因此具有較強(qiáng)的抗干擾能力。推演結(jié)果顯示,在大規(guī)模反艦作戰(zhàn)中,使用衛(wèi)星與防區(qū)外偵察機(jī)提供目指遂行打擊，是使用無(wú)人機(jī)集群提供目指遂行打擊所需導(dǎo)彈數(shù)量的10倍,無(wú)人機(jī)集群的使用大大提升了打擊效能。報(bào)告將無(wú)人機(jī)集群的作用定位在偵察與瞄準(zhǔn),進(jìn)行的推演屬于驗(yàn)證性推演,對(duì)電磁對(duì)抗與集群決策仿真的重點(diǎn)關(guān)注是具有啟發(fā)性的,而本文研究的對(duì)象是無(wú)人機(jī)組網(wǎng)協(xié)同反艦,無(wú)人機(jī)具備打擊能力,集群自身能夠完成殺傷鏈閉合,同時(shí)本文進(jìn)行的推演屬于探索性實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)研究無(wú)人機(jī)蜂群反艦效能的影響因素。
2 無(wú)人機(jī)蜂群反艦關(guān)鍵影響因素
無(wú)人機(jī)蜂群反艦的關(guān)鍵影響因素主要集中在自身的指控、戰(zhàn)術(shù)、結(jié)構(gòu)以及目標(biāo)的防空力量。
2.1 指控因素
無(wú)人機(jī)蜂群指控主要分集中式、分布式、智能自主等,X-61A項(xiàng)目基本開發(fā)理念是低成本分布式作戰(zhàn),集中指控條件下中心節(jié)點(diǎn)被毀往往會(huì)造成蜂群癱瘓,不符合低成本可回收的設(shè)計(jì)理念,而智能自主的集群控制技術(shù)在X-61A項(xiàng)目中沒(méi)有得到演示驗(yàn)證,因此當(dāng)前階段研究X-61A蜂群以分布式指控對(duì)其進(jìn)行建模比較合理。
2.2 戰(zhàn)術(shù)因素
無(wú)人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)主要包括投放距離、空間分散程度、攻擊陣型等方面。投放距離太小可能造成母機(jī)被毀，太遠(yuǎn)可能超過(guò)蜂群的作戰(zhàn)半徑;空間分布緊湊會(huì)造成對(duì)抗中遭遇集火打擊,空間上太分散又存在通信安全與協(xié)同問(wèn)題;攻擊陣型可多批次逐步瓦解目標(biāo)防空能力,可單側(cè)飽和攻擊,也可多方向造成目標(biāo)決策困境。陸曉安等人在無(wú)人機(jī)集群飽和攻擊策略的研究中指出,無(wú)人機(jī)蜂群難以單獨(dú)打擊具有高價(jià)值高密度防空火力的目標(biāo),因此設(shè)計(jì)了潛行抵近、合圍等待、突防打擊三個(gè)階段的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng),并用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了作戰(zhàn)效果,認(rèn)為一架無(wú)人機(jī)突防即可將目標(biāo)摧毀,其中合圍等待階段的陣型為環(huán)形攻擊陣型。由此認(rèn)為設(shè)計(jì)攻擊戰(zhàn)術(shù)可以提升蜂群反艦?zāi)芰Α?/p>
2.3 結(jié)構(gòu)因素
無(wú)人機(jī)蜂群結(jié)構(gòu)因素主要是基于“馬賽克戰(zhàn)”思想,對(duì)蜂群進(jìn)行異構(gòu)平臺(tái)比例控制。目前對(duì)于“馬賽克戰(zhàn)”所設(shè)計(jì)的經(jīng)典場(chǎng)景是以無(wú)人機(jī)蜂群進(jìn)行驗(yàn)證,而“馬賽克戰(zhàn)”的核心思想就是平臺(tái)異構(gòu)、快速重組,X-61A包括打擊、偵察、電子干擾三種機(jī)型,通過(guò)通信組網(wǎng)與分布式指控,以異構(gòu)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)蜂群系統(tǒng)快速重組的自適應(yīng)性。異構(gòu)平臺(tái)數(shù)量不同的比值會(huì)通過(guò)影響各個(gè)殺傷環(huán)節(jié)的效能而最終影響蜂群整體的反艦?zāi)芰?。李大鵬等人所設(shè)想的“馬賽克戰(zhàn)”對(duì)海打擊經(jīng)典場(chǎng)景中,采取了有人無(wú)人相結(jié)合,以無(wú)人集群為主體完成對(duì)海打擊,有人平臺(tái)包括E-2D、F-35、C-130,無(wú)人平臺(tái)包括“小精靈”打擊型、偵察型、電子戰(zhàn)型以及武庫(kù)機(jī),設(shè)計(jì)了強(qiáng)對(duì)抗、弱對(duì)抗、無(wú)對(duì)抗三個(gè)交戰(zhàn)區(qū)域,構(gòu)想了全域感知、占據(jù)陣位、無(wú)人主戰(zhàn)、動(dòng)態(tài)重組、協(xié)同交戰(zhàn)五個(gè)階段,其編成結(jié)構(gòu)傾向于多使用攻擊型無(wú)人機(jī),但均衡的異構(gòu)力量或者突出偵察與干擾能力也有可能以較小代價(jià)達(dá)成反艦?zāi)繕?biāo)。
2.4 艦艇防空力量
目標(biāo)艦艇的防空力量包括偵察與打擊兩個(gè)方面。目標(biāo)艦艇的偵察預(yù)警能力主要包括防空反導(dǎo)雷達(dá)對(duì)飛行高度較高的空中目標(biāo)的探測(cè)，對(duì)海偵察雷達(dá)對(duì)低空與海上目標(biāo)的探測(cè)以及聲吶系統(tǒng)對(duì)水下目標(biāo)的探測(cè)。無(wú)人機(jī)從高空投放,逐步抵近目標(biāo)的過(guò)程中,其反射的雷達(dá)信號(hào)越來(lái)越強(qiáng),被探測(cè)發(fā)現(xiàn)的概率上升,目標(biāo)艦艇的偵察能力決定了特定無(wú)人機(jī)集群是否能抵近發(fā)起攻擊。而另一方面,采用隱身設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)會(huì)縮小雷達(dá)截面積,無(wú)人機(jī)蜂群中電子干擾機(jī)的使用會(huì)減少目標(biāo)艦艇雷達(dá)接收機(jī)中的可用信號(hào),這都會(huì)使得目標(biāo)艦艇相對(duì)于無(wú)人機(jī)的偵察能力下降,從而便于集群抵近發(fā)起攻擊。
目前對(duì)于小型無(wú)人機(jī)的打擊主要依賴電子干擾、艦炮、近程防空導(dǎo)彈。目標(biāo)區(qū)域防空半徑較大時(shí),中遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈可能威脅到母機(jī)而使得無(wú)人機(jī)蜂群無(wú)法投放。在閆海港等人對(duì)海上反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)概念的研究中,提出反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)有以下四個(gè)手段:一是搗毀蜂巢，破壞遠(yuǎn)程控制無(wú)線電鏈路，實(shí)現(xiàn)區(qū)域據(jù)止;二是電子干擾、控制劫持、雷達(dá)誘餌實(shí)現(xiàn)軟對(duì)抗防御;三是高功率微波殺傷，蜂群反蜂群，大半徑防空彈殺傷，網(wǎng)捕攔截實(shí)現(xiàn)面殺傷防御;四是利用艦炮、定向能、電磁炮等實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的點(diǎn)殺傷防御。上述反無(wú)人機(jī)手段集中在5 km以內(nèi)或更近的距離,在仿真預(yù)實(shí)驗(yàn)中交戰(zhàn)基本在10 km以外完成,因此不對(duì)近距離反無(wú)人機(jī)手段進(jìn)行細(xì)粒度仿真。
3 美無(wú)人機(jī)蜂群反艦仿真實(shí)驗(yàn)
本文所使用的實(shí)驗(yàn)方法是聯(lián)合作戰(zhàn)體系仿真試驗(yàn)床方法,該方法采用人不在回路的仿真系統(tǒng),可以進(jìn)行高效的探索性實(shí)驗(yàn),從裝備層級(jí)到戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)役層級(jí)的仿真都十分成功,在聯(lián)合作戰(zhàn)能力評(píng)估、新質(zhì)作戰(zhàn)力量評(píng)估、作戰(zhàn)體系彈性評(píng)估等作戰(zhàn)仿真領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。平臺(tái)分為仿真想定設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行以及仿真分析三個(gè)模塊。仿真想定設(shè)計(jì)基于每個(gè)作戰(zhàn)單元及其要素的物理模型,在三維空間對(duì)仿真對(duì)象的實(shí)體、行為、交互進(jìn)行建模,在運(yùn)行階段,支持更改隨機(jī)數(shù)的自動(dòng)化多重循環(huán)實(shí)驗(yàn)以消除偶然因素,擁有完整的分析工具,可以針對(duì)交戰(zhàn)過(guò)程梳理出完整的殺傷鏈,生成探測(cè)、瞄準(zhǔn)、毀傷等各個(gè)階段的詳細(xì)報(bào)表,并支持可視化的回溯分析以尋找特定事件發(fā)生的因果鏈。
仿真實(shí)驗(yàn)首先確定一個(gè)基本的想定,在基本想定的基礎(chǔ)上針對(duì)不同的戰(zhàn)術(shù)與編成分別構(gòu)建不同的場(chǎng)景。主要有四組實(shí)驗(yàn)：分散程度、攻擊陣型、攻擊批次、編成結(jié)構(gòu),其中前三組都屬于攻擊戰(zhàn)術(shù)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)變量設(shè)置不同的取值,將其對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與基本想定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,得出該實(shí)驗(yàn)變量對(duì)于無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?并對(duì)其影響機(jī)制進(jìn)行分析。
3.1 基本想定
2017年，DARPA針對(duì)“小精靈”項(xiàng)目，提出了分布式空中作戰(zhàn)運(yùn)用的作戰(zhàn)構(gòu)想,基本內(nèi)容是C-130在目標(biāo)防區(qū)外釋放偵察與干擾類型的無(wú)人機(jī),以蜂群的形式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)與干擾,并與攻擊型無(wú)人機(jī)或F-35進(jìn)行通信引導(dǎo)打擊,如圖1所示。
圖1 DARPA提出的小精靈作戰(zhàn)構(gòu)想
在DARPA“小精靈”作戰(zhàn)構(gòu)想的基礎(chǔ)上,本文為研究無(wú)人蜂群反艦?zāi)芰?將具有威脅的目標(biāo)設(shè)置為紅方驅(qū)逐艦,作戰(zhàn)空間仍為原構(gòu)想中的瀕海地區(qū)。紅方驅(qū)逐艦獨(dú)立遂行防空任務(wù),不考慮友鄰部隊(duì)支援,配置防空導(dǎo)彈12枚,10枚近程防空火箭彈,艦炮兩座,預(yù)警、跟蹤、火控雷達(dá)共3臺(tái)。藍(lán)方C-130攜帶X-61A共15架,有攻擊型、偵察型、電子戰(zhàn)型3種機(jī)型,在C-130投放之后，這15架X-61A組成無(wú)人機(jī)蜂群脫離母機(jī)指控獨(dú)立遂行反艦作戰(zhàn)。其中攻擊型只配備作戰(zhàn)部與通信裝備,偵察型配備主動(dòng)、被動(dòng)兩種型號(hào)雷達(dá)及通信裝備,電子戰(zhàn)型配備干擾機(jī)以及被動(dòng)傳感器。其中偵察型與攻擊型之間設(shè)置N-to-N通信網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示,表格中的參數(shù)均為根據(jù)公開渠道的052C驅(qū)逐艦和“小精靈”無(wú)人機(jī)參數(shù)推算得出。
表1 紅藍(lán)雙方裝備性能參數(shù)
基本想定是15架X61-A在距離目標(biāo)300 km脫離C-130,采用單體空間距離小于50 m的密集陣型對(duì)目標(biāo)進(jìn)行飽和攻擊，如圖2所示。
圖2 C-130投放“小精靈”場(chǎng)景示意
紅方雷達(dá)探測(cè)效果與藍(lán)方電子干擾效果是本實(shí)驗(yàn)有效性的重要保證,因此對(duì)兩者的部分仿真原理進(jìn)行說(shuō)明。
雷達(dá)對(duì)無(wú)人機(jī)集群進(jìn)行探測(cè)時(shí)滿足回波疊加的原理。當(dāng)無(wú)人機(jī)集群較為分散時(shí),由于單架無(wú)人機(jī)雷達(dá)截面較小,難以從背景雜波中分辨。而無(wú)人機(jī)集群較為密集時(shí),空間接近的多架無(wú)人機(jī)回波可能被連續(xù)的多個(gè)分辨單元接收，從而將分散的點(diǎn)狀目標(biāo)識(shí)別為大型的擴(kuò)展目標(biāo),并且目標(biāo)的回波強(qiáng)度是點(diǎn)目標(biāo)回波強(qiáng)度的疊加。但這種關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的負(fù)相關(guān),從極限推理的角度,當(dāng)集群無(wú)限密集就將完全重合，而在雷達(dá)中只顯示一個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波,因此分散程度從零開始增大時(shí),集群可探測(cè)性是先上升后降低的。
電子干擾的手段采用噪聲干擾,噪聲干擾一般包括瞄準(zhǔn)式、阻塞式、掃頻式,實(shí)驗(yàn)中采取瞄準(zhǔn)式,藍(lán)方干擾機(jī)的主頻與紅方驅(qū)逐艦預(yù)警雷達(dá)主頻一致,干擾的帶寬范圍為主頻附近100兆。干擾波束采用最一般的射頻噪聲干擾,原理如下
()=()cos(+)
(1)
其中，()為干擾信號(hào),服從正態(tài)分布,()為服從瑞利分布的包絡(luò)函數(shù),為載頻常數(shù),為服從均勻分布的相位函數(shù),由此控制產(chǎn)生一個(gè)頻域上近似方窗的干擾信號(hào)。
一般評(píng)估干擾是否有效的準(zhǔn)則為信息損失準(zhǔn)則、功率準(zhǔn)則、戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用準(zhǔn)則,本文使用的仿真系統(tǒng)采取功率準(zhǔn)則,雷達(dá)是否能夠探測(cè)到某個(gè)方向的目標(biāo)基于這個(gè)方向的信噪比以及回波在自由空間損耗之后的信號(hào)強(qiáng)度,多個(gè)干擾機(jī)在一點(diǎn)產(chǎn)生的干擾效果基于功率進(jìn)行疊加。干擾效果如圖3所示,左側(cè)白弧線為干擾機(jī)上的被動(dòng)雷達(dá)探測(cè)范圍,黑色密實(shí)線為紅方雷達(dá)探測(cè)范圍,白色直線為探測(cè)線?？梢钥吹?，在紅方艦艇進(jìn)入干擾機(jī)的被動(dòng)傳感器探測(cè)范圍之后,干擾機(jī)激活,在其附近形成了條帶狀不可探測(cè)區(qū)域,此時(shí)紅方驅(qū)逐艦不具備藍(lán)方干擾機(jī)的目標(biāo)信息。
圖3 基本想定電子干擾情況
基本想定交戰(zhàn)結(jié)果顯示,電磁干擾有效地使蜂群靠近到距離目標(biāo)15 km處并首先發(fā)動(dòng)了攻擊,之后目標(biāo)暴露,3架攻擊機(jī)被摧毀,3架偵察機(jī)被摧毀,但此時(shí)近防火箭彈彈藥耗盡,轉(zhuǎn)而使用防空導(dǎo)彈,未能有效攔截蜂群,在10 km處剩余的2架攻擊機(jī)再次進(jìn)攻，摧毀了紅方驅(qū)逐艦。蜂群共損失6架無(wú)人機(jī)并摧毀目標(biāo)。
3.2 攻擊戰(zhàn)術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)
攻擊戰(zhàn)術(shù)主要研究無(wú)人機(jī)蜂群空間分布情況。
無(wú)人機(jī)蜂群的空間分布情況包含單體之間的分散程度、攻擊陣型、攻擊批次三個(gè)變量。數(shù)量因素即對(duì)每一個(gè)變量進(jìn)行若干組試驗(yàn),每一組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行五次重復(fù)實(shí)驗(yàn),更改隨機(jī)因子以消除偶然因素。在對(duì)每一個(gè)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制其他變量與基本想定保持一致。
基本想定單體間距小于50 m,視作密集陣型,電子干擾所形成的通道寬度在800 m以內(nèi),區(qū)分單體間距200 m、400 m、600 m三種情況，研究分散程度在單體間距小于50 m的基礎(chǔ)上逐步增大對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦效能的影響;陣型實(shí)驗(yàn)在基本想定的基礎(chǔ)上區(qū)分單側(cè)飽和攻擊、對(duì)側(cè)攻擊、環(huán)形攻擊;攻擊批次的實(shí)驗(yàn)在基本想定的基礎(chǔ)上區(qū)分一批次、兩批次、三批次,其中每一批次都包含攻擊、偵察、電子干擾3種機(jī)型,批次之間間距15 km。
1)分散程度與反艦?zāi)芰ο嚓P(guān)性實(shí)驗(yàn)
蜂群內(nèi)部單體間距對(duì)反艦?zāi)芰Φ挠绊懭绫?所示,單體間距200 m的情況下,陣型相比基本想定中的密集陣型更加分散,被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間提前,在距離目標(biāo)21 km處，紅方驅(qū)逐艦近程火箭彈開火,損失3架攻擊機(jī),隨后蜂群反擊,剩余2架攻擊型無(wú)人機(jī)對(duì)目標(biāo)發(fā)起攻擊,但由于X-61A最大設(shè)計(jì)飛行速度為0.8,在十幾千米外命中目標(biāo)需要數(shù)十秒,在此期間紅方驅(qū)逐艦又發(fā)射了全部12枚防空導(dǎo)彈,命中剩余2架攻擊機(jī)與3架偵察機(jī)。蜂群共計(jì)損失無(wú)人機(jī)8架并摧毀目標(biāo)。單體間距400 m情況下,蜂群在距離目標(biāo)30 km處被紅方驅(qū)逐艦發(fā)現(xiàn),5架攻擊機(jī)與3架偵察機(jī)被迅速摧毀,紅方驅(qū)逐艦消耗了所有彈藥,迅速摧毀了有威脅的目標(biāo)，保證了自身安全。單體間距600 m情況下,蜂群在距離目標(biāo)50 km處被紅方驅(qū)逐艦發(fā)現(xiàn),5架攻擊機(jī)與4架偵察機(jī)在距離目標(biāo)25 km～50 km之間被摧毀,紅方驅(qū)逐艦消耗所有彈藥并成功防御。
表2 蜂群內(nèi)部單體間距對(duì)反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
分散程度對(duì)蜂群的反艦?zāi)芰τ休^大影響,當(dāng)蜂群較為密集時(shí),整體被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間更晚,便于蜂群抵近發(fā)起突襲。分散程度較高時(shí)，目標(biāo)太大,在較遠(yuǎn)距離被發(fā)現(xiàn)并攔截,而此時(shí)目標(biāo)不在蜂群火力范圍內(nèi),難以遂行反艦作戰(zhàn)。這一現(xiàn)象說(shuō)明,實(shí)驗(yàn)所設(shè)置的分散程度都屬于集群探測(cè)一般意義上的密集分布,滿足仿真系統(tǒng)雷達(dá)回波疊加的條件,集群可探測(cè)性隨分散程度上升,集群分散程度越高時(shí)，越容易在多個(gè)連續(xù)分辨單元上產(chǎn)生回波疊加，易被識(shí)別為大型目標(biāo)從而暴露。
2)攻擊陣型與反艦?zāi)芰ο嚓P(guān)性實(shí)驗(yàn)
基本想定是單側(cè)飽和攻擊,因此本節(jié)在基本想定的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行對(duì)側(cè)攻擊以及環(huán)形攻擊實(shí)驗(yàn)。圖4與圖5分別對(duì)兩種陣型進(jìn)行了說(shuō)明。
圖4 對(duì)側(cè)攻擊陣型示意圖
圖5 環(huán)形攻擊陣型示意圖
對(duì)側(cè)攻擊東側(cè)兵力3架攻擊機(jī)、3架偵察機(jī)、2架電子干擾機(jī),西側(cè)兵力2架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī)、3架電子干擾機(jī)。最終東側(cè)8架全部被擊毀,西側(cè)由于電子干擾力量更強(qiáng),在較近距離摧毀了紅方驅(qū)逐艦,共損失9架無(wú)人機(jī)。
環(huán)形攻擊將15架無(wú)人機(jī)分為5組,每組配置攻擊型、偵察型、電子戰(zhàn)型無(wú)人機(jī)各一架,最終損失所有5架攻擊機(jī)與5架偵察機(jī),蜂群遭遇重創(chuàng)且紅方驅(qū)逐艦未被摧毀。攻擊陣型對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懭绫?所示。
表3 攻擊陣型對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
從無(wú)人機(jī)蜂群攻擊陣型來(lái)看,攻擊陣型對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懸脖容^大,單側(cè)飽和攻擊運(yùn)用集中兵力的思想,在一個(gè)方向充分發(fā)揮干擾效能、攻擊效能,以較低的成本完成反艦任務(wù)。
3)攻擊批次與反艦?zāi)芰ο嚓P(guān)性實(shí)驗(yàn)
兩批次攻擊時(shí)，第一批2架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī)、2架干擾機(jī),剩余9架為第二批,最終第一批全部被摧毀,第二批損失一架攻擊機(jī)并摧毀目標(biāo),蜂群共損失7架無(wú)人機(jī)。
三批次攻擊時(shí)，第一批2架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī)、2架干擾機(jī),第二批1架攻擊機(jī)、1架偵察機(jī)、1架干擾機(jī),剩余6架為第三批。交戰(zhàn)結(jié)果如表4所示,前兩批僅存活電子干擾機(jī)一架,最終摧毀目標(biāo)。
表4 攻擊批次對(duì)蜂群反艦?zāi)芰τ绊?/p>
攻擊批次的影響在仿真實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有充分體現(xiàn),因?yàn)榉抡媪６容^粗,不能體現(xiàn)對(duì)艦面設(shè)施的毀傷效果,目標(biāo)艦艇的狀態(tài)只有完好與被命中摧毀兩種狀態(tài),因此研究攻擊批次需要更細(xì)粒度的仿真。
3.3 編成結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)
編成結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)包括蜂群機(jī)型比例實(shí)驗(yàn)與蜂群無(wú)人機(jī)總數(shù)實(shí)驗(yàn)?；诜淙寒悩?gòu)屬性,在基本想定的基礎(chǔ)上,改變各種力量的比例,攻擊、偵察、電子干擾的比例設(shè)為3∶1∶1、1∶3∶1、1∶1∶3,分別突出攻擊、偵察、電子戰(zhàn)能力，用于研究比例對(duì)蜂群反艦效能的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示,突出攻擊能力,攻擊、偵察、電子干擾的比例為3∶1∶1的情況下,損失7架攻擊機(jī)、摧毀紅方驅(qū)逐艦。突出偵察能力,攻擊、偵察、電子干擾的比例為1∶3∶1的情況下,損失3架攻擊機(jī)、6架偵察機(jī),摧毀紅方驅(qū)逐艦。突出干擾能力,攻擊、偵察、電子干擾的比例為1∶1∶3的情況下,損失3架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī),2架電子干擾機(jī),摧毀紅方驅(qū)逐艦。
表5 機(jī)型比例對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
從無(wú)人機(jī)蜂群機(jī)型比例來(lái)看,各方面數(shù)量均衡是反艦成功并代價(jià)最小的,在偵察機(jī)與攻擊機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)中,偵察機(jī)探測(cè)的范圍決定了攻擊機(jī)開火的時(shí)機(jī),在偵察機(jī)不受到敵艦電子干擾的情況下,偵察范圍與偵察機(jī)數(shù)量相關(guān)性不高,因此偵察機(jī)的數(shù)量增加并沒(méi)有帶來(lái)作戰(zhàn)效能的提升。增加干擾機(jī)的數(shù)量雖使紅方預(yù)警能力下降,但其余兩部雷達(dá)主頻與預(yù)警雷達(dá)不一致,對(duì)預(yù)警雷達(dá)的瞄準(zhǔn)式干擾不能使其致盲,因此總能在近距離發(fā)現(xiàn)蜂群。改變異構(gòu)蜂群編成比例有效保持了反艦?zāi)芰?預(yù)期在更加極端的作戰(zhàn)環(huán)境中,目標(biāo)防空火力強(qiáng)，探測(cè)能力強(qiáng)或隱蔽性高時(shí),改變異構(gòu)蜂群比例將更有效地保持無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Α?/p>
在機(jī)型比例的實(shí)驗(yàn)中,各方面數(shù)量均衡是反艦成功并代價(jià)最小的,因此無(wú)人機(jī)蜂群總數(shù)的實(shí)驗(yàn)保持1∶1∶1的機(jī)型比例,在15架的基礎(chǔ)上分別改變?yōu)?2、18、21、24、27、30架，以研究無(wú)人機(jī)總數(shù)對(duì)蜂群反艦效能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。
表6 無(wú)人機(jī)總數(shù)對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
蜂群無(wú)人機(jī)總數(shù)對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊戵w現(xiàn)在24架以內(nèi),說(shuō)明在干擾機(jī)與攻擊機(jī)都達(dá)到8架的時(shí)候,蜂群對(duì)紅方預(yù)警雷達(dá)干擾效能實(shí)現(xiàn)最大化,同時(shí)攻擊機(jī)對(duì)紅方驅(qū)逐艦實(shí)現(xiàn)了飽和打擊,增加蜂群無(wú)人機(jī)數(shù)量將不能再提升反艦效能。
4 美無(wú)人機(jī)蜂群反艦實(shí)驗(yàn)結(jié)論
分散程度對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懼饕w現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)的距離,單體之間距離越小，越能抵近突襲。攻擊陣型的影響主要體現(xiàn)在電子干擾的效能,基本想定中強(qiáng)調(diào)了電子干擾的重要性,單側(cè)飽和攻擊時(shí)，集中了干擾能力，因此損失最低。攻擊批次對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懖伙@著,因?yàn)閷?duì)艦艇狀態(tài)的仿真粒度較粗,不能反映對(duì)艦面設(shè)施部分破壞的情況。編成結(jié)構(gòu)對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懼饕w現(xiàn)在對(duì)作戰(zhàn)環(huán)境的適應(yīng)性,在極端作戰(zhàn)環(huán)境中，通過(guò)調(diào)整編成結(jié)構(gòu)，能很好地保持反艦?zāi)芰?同時(shí)蜂群機(jī)型比例保持1∶1∶1,在總數(shù)達(dá)到24架時(shí)，反艦效能達(dá)到了最大化。綜合五組實(shí)驗(yàn)結(jié)果,X-61A無(wú)人機(jī)蜂群采取密集陣型,以均衡的異構(gòu)力量進(jìn)行單側(cè)飽和攻擊,在總數(shù)24架時(shí),犧牲5架無(wú)人機(jī)能摧毀目標(biāo)艦艇,代價(jià)較小。其中，X-61A單架成本70萬(wàn)美元,如本文研究的小規(guī)模集群成本在2 000萬(wàn)美元以內(nèi),加上攻擊型號(hào)所攜帶的戰(zhàn)斗部以及母機(jī)的投放成本,也不超過(guò)數(shù)千萬(wàn)美元,X-61A的回收進(jìn)一步降低了成本,而一艘驅(qū)逐艦的成本至少是數(shù)億美元,由此可見(jiàn)，無(wú)人蜂群反艦效費(fèi)比很高。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文從無(wú)人機(jī)蜂群的概念與特點(diǎn)出發(fā),從作戰(zhàn)理論層面闡述了無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懸蛩?之后設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)這些因素進(jìn)行了分析,給出了較為可信的結(jié)論。隨著美軍“馬賽克戰(zhàn)”思想的成熟與更復(fù)雜的無(wú)人機(jī)蜂群攻防戰(zhàn)術(shù)的產(chǎn)生,以X-61A為代表的無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰⑦M(jìn)一步提升,通過(guò)仿真手段對(duì)其反艦?zāi)芰M(jìn)行定量分析十分必要,智能自主的蜂群指控手段與更加多樣的異構(gòu)無(wú)人機(jī)類型將對(duì)仿真研究提出新的挑戰(zhàn)。本文對(duì)艦艇狀態(tài)的仿真粒度較粗,將來(lái)使用更底層的仿真手段展開更系統(tǒng)的仿真研究，會(huì)進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Ψ治龅目尚判浴?/p>
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程城人,楊鏡宇
(國(guó)防大學(xué)聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院,北京 100091)
無(wú)人機(jī)蜂群是指大量的小型、低成本無(wú)人機(jī)形成集群,集群編隊(duì)飛行，自主控制，規(guī)劃航路,具有態(tài)勢(shì)感知能力以及編隊(duì)內(nèi)部無(wú)線通信能力,通過(guò)智能算法實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)。
無(wú)人機(jī)蜂群通過(guò)飽和攻擊突破單艘宙斯盾艦的研究,無(wú)人機(jī)蜂群突破航母編隊(duì)多層防空體系的研究都證明了無(wú)人機(jī)蜂群具有反艦?zāi)芰ΑＤ壳?，?guó)內(nèi)對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群的研究主要集中在路徑規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃、協(xié)同機(jī)制等算法層面,沒(méi)有對(duì)美軍的無(wú)人機(jī)蜂群能力進(jìn)行對(duì)抗分析,研究美無(wú)人機(jī)蜂群對(duì)抗條件下的作戰(zhàn)能力生成機(jī)制具有前瞻意義。
本文在分析無(wú)人機(jī)蜂群特點(diǎn)與美無(wú)人機(jī)蜂群發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了影響無(wú)人機(jī)蜂群反艦作戰(zhàn)的關(guān)鍵影響因素,并以這些影響因素為研究對(duì)象,在仿真環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,給出了戰(zhàn)術(shù)、編成結(jié)構(gòu)等因素對(duì)X-61A無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊憴C(jī)制。
1 美無(wú)人機(jī)蜂群特點(diǎn)與現(xiàn)狀
1.1 無(wú)人機(jī)蜂群特點(diǎn)
無(wú)人機(jī)蜂群最大的特點(diǎn)是低成本,相比于擁有多套系統(tǒng)的傳統(tǒng)大型空中平臺(tái),其體積更小,功能更為單一,單體遭遇打擊損失更小。無(wú)人機(jī)蜂群具有自主性,蜂群脫離母機(jī)之后在蜂群內(nèi)部完成決策,不依賴遠(yuǎn)程指控。無(wú)人機(jī)蜂群還具有自適應(yīng)性,因?yàn)榇嬖诖罅康漠悩?gòu)平臺(tái),當(dāng)其中一部分平臺(tái)損失之后,殺傷鏈會(huì)迅速重構(gòu),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連通度不會(huì)明顯下降,減少了對(duì)蜂群能力的影響。
1.2 無(wú)人機(jī)蜂群發(fā)展現(xiàn)狀
2012年,美國(guó)海軍以單艘“伯克”驅(qū)逐艦為對(duì)象,使用作戰(zhàn)仿真手段驗(yàn)證了無(wú)人機(jī)蜂群的反艦作戰(zhàn)能力,結(jié)果顯示無(wú)人機(jī)蜂群對(duì)宙斯盾系統(tǒng)突防能力較高,在“伯克”驅(qū)逐艦使用更高級(jí)的傳感器與武器系統(tǒng)之后，最多也僅能攔截7架無(wú)人機(jī)。由于無(wú)人機(jī)蜂群強(qiáng)大的反艦?zāi)芰?美軍后續(xù)對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群的研究與采辦持續(xù)展開,比較知名的項(xiàng)目有拒止環(huán)境下協(xié)同作戰(zhàn)計(jì)劃 (CODE)、進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)項(xiàng)目 (OFFSET) 、“灰山鶉”項(xiàng)目、“小精靈”項(xiàng)目等。其中，CODE旨在通過(guò)開發(fā)算法和軟件來(lái)克服大量無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程指控與協(xié)同的挑戰(zhàn),目標(biāo)是提高美軍在拒止環(huán)境或有爭(zhēng)議空域進(jìn)行作戰(zhàn)的能力;OFFSET項(xiàng)目主要是形成蜂群的集群戰(zhàn)術(shù)、蜂群之間的戰(zhàn)術(shù)交互以及蜂群與人的戰(zhàn)術(shù)交互能力;“灰山鶉”項(xiàng)目旨在開發(fā)微型可消耗的低成本無(wú)人機(jī)，為有人機(jī)以及大型無(wú)人機(jī)提供偵察指控信息;“小精靈”項(xiàng)目旨在通過(guò)空中發(fā)射與回收可重復(fù)利用的無(wú)人機(jī)蜂群，來(lái)支撐分布式作戰(zhàn)概念。這些項(xiàng)目的推動(dòng)使得無(wú)人機(jī)蜂群的殺傷能力與復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力進(jìn)一步提升。
其中，最成熟的項(xiàng)目是“小精靈”無(wú)人機(jī),2018年“小精靈”項(xiàng)目開啟了第三階段演示驗(yàn)證,2019年美空軍將“小精靈”無(wú)人機(jī)命名為X-61A,X-61A的基本開發(fā)理念是低成本分布式作戰(zhàn),設(shè)計(jì)最大航程可以達(dá)到500 n mile,作戰(zhàn)半徑300 n mile，飛行速度最大0.8。2020年春,由C-130平臺(tái)作為母機(jī)進(jìn)行投放試飛,2021年10月,經(jīng)過(guò)多次失敗之后,DARPA成功進(jìn)行了X-61A回收試驗(yàn),將一架X-61A回收到C-130機(jī)艙。之后美軍使用兵棋推演驗(yàn)證了X-61A的海上作戰(zhàn)能力。
2020年,蘭德公司發(fā)布了《在對(duì)抗環(huán)境中運(yùn)用低成本可消耗無(wú)人機(jī)》的報(bào)告,該報(bào)告以數(shù)百架無(wú)人機(jī)在10 000平方千米內(nèi)對(duì)1 550艘兩棲登陸艦遂行偵察瞄準(zhǔn)，“捕鯨叉”反艦導(dǎo)彈遂行打擊為想定背景,進(jìn)行了推演驗(yàn)證,無(wú)人機(jī)集群態(tài)勢(shì)共享,使用智能算法自主決策,因此具有較強(qiáng)的抗干擾能力。推演結(jié)果顯示,在大規(guī)模反艦作戰(zhàn)中,使用衛(wèi)星與防區(qū)外偵察機(jī)提供目指遂行打擊，是使用無(wú)人機(jī)集群提供目指遂行打擊所需導(dǎo)彈數(shù)量的10倍,無(wú)人機(jī)集群的使用大大提升了打擊效能。報(bào)告將無(wú)人機(jī)集群的作用定位在偵察與瞄準(zhǔn),進(jìn)行的推演屬于驗(yàn)證性推演,對(duì)電磁對(duì)抗與集群決策仿真的重點(diǎn)關(guān)注是具有啟發(fā)性的,而本文研究的對(duì)象是無(wú)人機(jī)組網(wǎng)協(xié)同反艦,無(wú)人機(jī)具備打擊能力,集群自身能夠完成殺傷鏈閉合,同時(shí)本文進(jìn)行的推演屬于探索性實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)研究無(wú)人機(jī)蜂群反艦效能的影響因素。
2 無(wú)人機(jī)蜂群反艦關(guān)鍵影響因素
無(wú)人機(jī)蜂群反艦的關(guān)鍵影響因素主要集中在自身的指控、戰(zhàn)術(shù)、結(jié)構(gòu)以及目標(biāo)的防空力量。
2.1 指控因素
無(wú)人機(jī)蜂群指控主要分集中式、分布式、智能自主等,X-61A項(xiàng)目基本開發(fā)理念是低成本分布式作戰(zhàn),集中指控條件下中心節(jié)點(diǎn)被毀往往會(huì)造成蜂群癱瘓,不符合低成本可回收的設(shè)計(jì)理念,而智能自主的集群控制技術(shù)在X-61A項(xiàng)目中沒(méi)有得到演示驗(yàn)證,因此當(dāng)前階段研究X-61A蜂群以分布式指控對(duì)其進(jìn)行建模比較合理。
2.2 戰(zhàn)術(shù)因素
無(wú)人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)主要包括投放距離、空間分散程度、攻擊陣型等方面。投放距離太小可能造成母機(jī)被毀，太遠(yuǎn)可能超過(guò)蜂群的作戰(zhàn)半徑;空間分布緊湊會(huì)造成對(duì)抗中遭遇集火打擊,空間上太分散又存在通信安全與協(xié)同問(wèn)題;攻擊陣型可多批次逐步瓦解目標(biāo)防空能力,可單側(cè)飽和攻擊,也可多方向造成目標(biāo)決策困境。陸曉安等人在無(wú)人機(jī)集群飽和攻擊策略的研究中指出,無(wú)人機(jī)蜂群難以單獨(dú)打擊具有高價(jià)值高密度防空火力的目標(biāo),因此設(shè)計(jì)了潛行抵近、合圍等待、突防打擊三個(gè)階段的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng),并用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了作戰(zhàn)效果,認(rèn)為一架無(wú)人機(jī)突防即可將目標(biāo)摧毀,其中合圍等待階段的陣型為環(huán)形攻擊陣型。由此認(rèn)為設(shè)計(jì)攻擊戰(zhàn)術(shù)可以提升蜂群反艦?zāi)芰Α?/p>
2.3 結(jié)構(gòu)因素
無(wú)人機(jī)蜂群結(jié)構(gòu)因素主要是基于“馬賽克戰(zhàn)”思想,對(duì)蜂群進(jìn)行異構(gòu)平臺(tái)比例控制。目前對(duì)于“馬賽克戰(zhàn)”所設(shè)計(jì)的經(jīng)典場(chǎng)景是以無(wú)人機(jī)蜂群進(jìn)行驗(yàn)證,而“馬賽克戰(zhàn)”的核心思想就是平臺(tái)異構(gòu)、快速重組,X-61A包括打擊、偵察、電子干擾三種機(jī)型,通過(guò)通信組網(wǎng)與分布式指控,以異構(gòu)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)蜂群系統(tǒng)快速重組的自適應(yīng)性。異構(gòu)平臺(tái)數(shù)量不同的比值會(huì)通過(guò)影響各個(gè)殺傷環(huán)節(jié)的效能而最終影響蜂群整體的反艦?zāi)芰?。李大鵬等人所設(shè)想的“馬賽克戰(zhàn)”對(duì)海打擊經(jīng)典場(chǎng)景中,采取了有人無(wú)人相結(jié)合,以無(wú)人集群為主體完成對(duì)海打擊,有人平臺(tái)包括E-2D、F-35、C-130,無(wú)人平臺(tái)包括“小精靈”打擊型、偵察型、電子戰(zhàn)型以及武庫(kù)機(jī),設(shè)計(jì)了強(qiáng)對(duì)抗、弱對(duì)抗、無(wú)對(duì)抗三個(gè)交戰(zhàn)區(qū)域,構(gòu)想了全域感知、占據(jù)陣位、無(wú)人主戰(zhàn)、動(dòng)態(tài)重組、協(xié)同交戰(zhàn)五個(gè)階段,其編成結(jié)構(gòu)傾向于多使用攻擊型無(wú)人機(jī),但均衡的異構(gòu)力量或者突出偵察與干擾能力也有可能以較小代價(jià)達(dá)成反艦?zāi)繕?biāo)。
2.4 艦艇防空力量
目標(biāo)艦艇的防空力量包括偵察與打擊兩個(gè)方面。目標(biāo)艦艇的偵察預(yù)警能力主要包括防空反導(dǎo)雷達(dá)對(duì)飛行高度較高的空中目標(biāo)的探測(cè)，對(duì)海偵察雷達(dá)對(duì)低空與海上目標(biāo)的探測(cè)以及聲吶系統(tǒng)對(duì)水下目標(biāo)的探測(cè)。無(wú)人機(jī)從高空投放,逐步抵近目標(biāo)的過(guò)程中,其反射的雷達(dá)信號(hào)越來(lái)越強(qiáng),被探測(cè)發(fā)現(xiàn)的概率上升,目標(biāo)艦艇的偵察能力決定了特定無(wú)人機(jī)集群是否能抵近發(fā)起攻擊。而另一方面,采用隱身設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)會(huì)縮小雷達(dá)截面積,無(wú)人機(jī)蜂群中電子干擾機(jī)的使用會(huì)減少目標(biāo)艦艇雷達(dá)接收機(jī)中的可用信號(hào),這都會(huì)使得目標(biāo)艦艇相對(duì)于無(wú)人機(jī)的偵察能力下降,從而便于集群抵近發(fā)起攻擊。
目前對(duì)于小型無(wú)人機(jī)的打擊主要依賴電子干擾、艦炮、近程防空導(dǎo)彈。目標(biāo)區(qū)域防空半徑較大時(shí),中遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈可能威脅到母機(jī)而使得無(wú)人機(jī)蜂群無(wú)法投放。在閆海港等人對(duì)海上反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)概念的研究中,提出反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)有以下四個(gè)手段:一是搗毀蜂巢，破壞遠(yuǎn)程控制無(wú)線電鏈路，實(shí)現(xiàn)區(qū)域據(jù)止;二是電子干擾、控制劫持、雷達(dá)誘餌實(shí)現(xiàn)軟對(duì)抗防御;三是高功率微波殺傷，蜂群反蜂群，大半徑防空彈殺傷，網(wǎng)捕攔截實(shí)現(xiàn)面殺傷防御;四是利用艦炮、定向能、電磁炮等實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的點(diǎn)殺傷防御。上述反無(wú)人機(jī)手段集中在5 km以內(nèi)或更近的距離,在仿真預(yù)實(shí)驗(yàn)中交戰(zhàn)基本在10 km以外完成,因此不對(duì)近距離反無(wú)人機(jī)手段進(jìn)行細(xì)粒度仿真。
3 美無(wú)人機(jī)蜂群反艦仿真實(shí)驗(yàn)
本文所使用的實(shí)驗(yàn)方法是聯(lián)合作戰(zhàn)體系仿真試驗(yàn)床方法,該方法采用人不在回路的仿真系統(tǒng),可以進(jìn)行高效的探索性實(shí)驗(yàn),從裝備層級(jí)到戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)役層級(jí)的仿真都十分成功,在聯(lián)合作戰(zhàn)能力評(píng)估、新質(zhì)作戰(zhàn)力量評(píng)估、作戰(zhàn)體系彈性評(píng)估等作戰(zhàn)仿真領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。平臺(tái)分為仿真想定設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行以及仿真分析三個(gè)模塊。仿真想定設(shè)計(jì)基于每個(gè)作戰(zhàn)單元及其要素的物理模型,在三維空間對(duì)仿真對(duì)象的實(shí)體、行為、交互進(jìn)行建模,在運(yùn)行階段,支持更改隨機(jī)數(shù)的自動(dòng)化多重循環(huán)實(shí)驗(yàn)以消除偶然因素,擁有完整的分析工具,可以針對(duì)交戰(zhàn)過(guò)程梳理出完整的殺傷鏈,生成探測(cè)、瞄準(zhǔn)、毀傷等各個(gè)階段的詳細(xì)報(bào)表,并支持可視化的回溯分析以尋找特定事件發(fā)生的因果鏈。
仿真實(shí)驗(yàn)首先確定一個(gè)基本的想定,在基本想定的基礎(chǔ)上針對(duì)不同的戰(zhàn)術(shù)與編成分別構(gòu)建不同的場(chǎng)景。主要有四組實(shí)驗(yàn)：分散程度、攻擊陣型、攻擊批次、編成結(jié)構(gòu),其中前三組都屬于攻擊戰(zhàn)術(shù)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)變量設(shè)置不同的取值,將其對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與基本想定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,得出該實(shí)驗(yàn)變量對(duì)于無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?并對(duì)其影響機(jī)制進(jìn)行分析。
3.1 基本想定
2017年，DARPA針對(duì)“小精靈”項(xiàng)目，提出了分布式空中作戰(zhàn)運(yùn)用的作戰(zhàn)構(gòu)想,基本內(nèi)容是C-130在目標(biāo)防區(qū)外釋放偵察與干擾類型的無(wú)人機(jī),以蜂群的形式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)與干擾,并與攻擊型無(wú)人機(jī)或F-35進(jìn)行通信引導(dǎo)打擊,如圖1所示。
圖1 DARPA提出的小精靈作戰(zhàn)構(gòu)想
在DARPA“小精靈”作戰(zhàn)構(gòu)想的基礎(chǔ)上,本文為研究無(wú)人蜂群反艦?zāi)芰?將具有威脅的目標(biāo)設(shè)置為紅方驅(qū)逐艦,作戰(zhàn)空間仍為原構(gòu)想中的瀕海地區(qū)。紅方驅(qū)逐艦獨(dú)立遂行防空任務(wù),不考慮友鄰部隊(duì)支援,配置防空導(dǎo)彈12枚,10枚近程防空火箭彈,艦炮兩座,預(yù)警、跟蹤、火控雷達(dá)共3臺(tái)。藍(lán)方C-130攜帶X-61A共15架,有攻擊型、偵察型、電子戰(zhàn)型3種機(jī)型,在C-130投放之后，這15架X-61A組成無(wú)人機(jī)蜂群脫離母機(jī)指控獨(dú)立遂行反艦作戰(zhàn)。其中攻擊型只配備作戰(zhàn)部與通信裝備,偵察型配備主動(dòng)、被動(dòng)兩種型號(hào)雷達(dá)及通信裝備,電子戰(zhàn)型配備干擾機(jī)以及被動(dòng)傳感器。其中偵察型與攻擊型之間設(shè)置N-to-N通信網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示,表格中的參數(shù)均為根據(jù)公開渠道的052C驅(qū)逐艦和“小精靈”無(wú)人機(jī)參數(shù)推算得出。
表1 紅藍(lán)雙方裝備性能參數(shù)
基本想定是15架X61-A在距離目標(biāo)300 km脫離C-130,采用單體空間距離小于50 m的密集陣型對(duì)目標(biāo)進(jìn)行飽和攻擊，如圖2所示。
圖2 C-130投放“小精靈”場(chǎng)景示意
紅方雷達(dá)探測(cè)效果與藍(lán)方電子干擾效果是本實(shí)驗(yàn)有效性的重要保證,因此對(duì)兩者的部分仿真原理進(jìn)行說(shuō)明。
雷達(dá)對(duì)無(wú)人機(jī)集群進(jìn)行探測(cè)時(shí)滿足回波疊加的原理。當(dāng)無(wú)人機(jī)集群較為分散時(shí),由于單架無(wú)人機(jī)雷達(dá)截面較小,難以從背景雜波中分辨。而無(wú)人機(jī)集群較為密集時(shí),空間接近的多架無(wú)人機(jī)回波可能被連續(xù)的多個(gè)分辨單元接收，從而將分散的點(diǎn)狀目標(biāo)識(shí)別為大型的擴(kuò)展目標(biāo),并且目標(biāo)的回波強(qiáng)度是點(diǎn)目標(biāo)回波強(qiáng)度的疊加。但這種關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的負(fù)相關(guān),從極限推理的角度,當(dāng)集群無(wú)限密集就將完全重合，而在雷達(dá)中只顯示一個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波,因此分散程度從零開始增大時(shí),集群可探測(cè)性是先上升后降低的。
電子干擾的手段采用噪聲干擾,噪聲干擾一般包括瞄準(zhǔn)式、阻塞式、掃頻式,實(shí)驗(yàn)中采取瞄準(zhǔn)式,藍(lán)方干擾機(jī)的主頻與紅方驅(qū)逐艦預(yù)警雷達(dá)主頻一致,干擾的帶寬范圍為主頻附近100兆。干擾波束采用最一般的射頻噪聲干擾,原理如下
()=()cos(+)
(1)
其中，()為干擾信號(hào),服從正態(tài)分布,()為服從瑞利分布的包絡(luò)函數(shù),為載頻常數(shù),為服從均勻分布的相位函數(shù),由此控制產(chǎn)生一個(gè)頻域上近似方窗的干擾信號(hào)。
一般評(píng)估干擾是否有效的準(zhǔn)則為信息損失準(zhǔn)則、功率準(zhǔn)則、戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用準(zhǔn)則,本文使用的仿真系統(tǒng)采取功率準(zhǔn)則,雷達(dá)是否能夠探測(cè)到某個(gè)方向的目標(biāo)基于這個(gè)方向的信噪比以及回波在自由空間損耗之后的信號(hào)強(qiáng)度,多個(gè)干擾機(jī)在一點(diǎn)產(chǎn)生的干擾效果基于功率進(jìn)行疊加。干擾效果如圖3所示,左側(cè)白弧線為干擾機(jī)上的被動(dòng)雷達(dá)探測(cè)范圍,黑色密實(shí)線為紅方雷達(dá)探測(cè)范圍,白色直線為探測(cè)線?？梢钥吹?，在紅方艦艇進(jìn)入干擾機(jī)的被動(dòng)傳感器探測(cè)范圍之后,干擾機(jī)激活,在其附近形成了條帶狀不可探測(cè)區(qū)域,此時(shí)紅方驅(qū)逐艦不具備藍(lán)方干擾機(jī)的目標(biāo)信息。
圖3 基本想定電子干擾情況
基本想定交戰(zhàn)結(jié)果顯示,電磁干擾有效地使蜂群靠近到距離目標(biāo)15 km處并首先發(fā)動(dòng)了攻擊,之后目標(biāo)暴露,3架攻擊機(jī)被摧毀,3架偵察機(jī)被摧毀,但此時(shí)近防火箭彈彈藥耗盡,轉(zhuǎn)而使用防空導(dǎo)彈,未能有效攔截蜂群,在10 km處剩余的2架攻擊機(jī)再次進(jìn)攻，摧毀了紅方驅(qū)逐艦。蜂群共損失6架無(wú)人機(jī)并摧毀目標(biāo)。
3.2 攻擊戰(zhàn)術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)
攻擊戰(zhàn)術(shù)主要研究無(wú)人機(jī)蜂群空間分布情況。
無(wú)人機(jī)蜂群的空間分布情況包含單體之間的分散程度、攻擊陣型、攻擊批次三個(gè)變量。數(shù)量因素即對(duì)每一個(gè)變量進(jìn)行若干組試驗(yàn),每一組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行五次重復(fù)實(shí)驗(yàn),更改隨機(jī)因子以消除偶然因素。在對(duì)每一個(gè)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制其他變量與基本想定保持一致。
基本想定單體間距小于50 m,視作密集陣型,電子干擾所形成的通道寬度在800 m以內(nèi),區(qū)分單體間距200 m、400 m、600 m三種情況，研究分散程度在單體間距小于50 m的基礎(chǔ)上逐步增大對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦效能的影響;陣型實(shí)驗(yàn)在基本想定的基礎(chǔ)上區(qū)分單側(cè)飽和攻擊、對(duì)側(cè)攻擊、環(huán)形攻擊;攻擊批次的實(shí)驗(yàn)在基本想定的基礎(chǔ)上區(qū)分一批次、兩批次、三批次,其中每一批次都包含攻擊、偵察、電子干擾3種機(jī)型,批次之間間距15 km。
1)分散程度與反艦?zāi)芰ο嚓P(guān)性實(shí)驗(yàn)
蜂群內(nèi)部單體間距對(duì)反艦?zāi)芰Φ挠绊懭绫?所示,單體間距200 m的情況下,陣型相比基本想定中的密集陣型更加分散,被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間提前,在距離目標(biāo)21 km處，紅方驅(qū)逐艦近程火箭彈開火,損失3架攻擊機(jī),隨后蜂群反擊,剩余2架攻擊型無(wú)人機(jī)對(duì)目標(biāo)發(fā)起攻擊,但由于X-61A最大設(shè)計(jì)飛行速度為0.8,在十幾千米外命中目標(biāo)需要數(shù)十秒,在此期間紅方驅(qū)逐艦又發(fā)射了全部12枚防空導(dǎo)彈,命中剩余2架攻擊機(jī)與3架偵察機(jī)。蜂群共計(jì)損失無(wú)人機(jī)8架并摧毀目標(biāo)。單體間距400 m情況下,蜂群在距離目標(biāo)30 km處被紅方驅(qū)逐艦發(fā)現(xiàn),5架攻擊機(jī)與3架偵察機(jī)被迅速摧毀,紅方驅(qū)逐艦消耗了所有彈藥,迅速摧毀了有威脅的目標(biāo)，保證了自身安全。單體間距600 m情況下,蜂群在距離目標(biāo)50 km處被紅方驅(qū)逐艦發(fā)現(xiàn),5架攻擊機(jī)與4架偵察機(jī)在距離目標(biāo)25 km～50 km之間被摧毀,紅方驅(qū)逐艦消耗所有彈藥并成功防御。
表2 蜂群內(nèi)部單體間距對(duì)反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
分散程度對(duì)蜂群的反艦?zāi)芰τ休^大影響,當(dāng)蜂群較為密集時(shí),整體被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間更晚,便于蜂群抵近發(fā)起突襲。分散程度較高時(shí)，目標(biāo)太大,在較遠(yuǎn)距離被發(fā)現(xiàn)并攔截,而此時(shí)目標(biāo)不在蜂群火力范圍內(nèi),難以遂行反艦作戰(zhàn)。這一現(xiàn)象說(shuō)明,實(shí)驗(yàn)所設(shè)置的分散程度都屬于集群探測(cè)一般意義上的密集分布,滿足仿真系統(tǒng)雷達(dá)回波疊加的條件,集群可探測(cè)性隨分散程度上升,集群分散程度越高時(shí)，越容易在多個(gè)連續(xù)分辨單元上產(chǎn)生回波疊加，易被識(shí)別為大型目標(biāo)從而暴露。
2)攻擊陣型與反艦?zāi)芰ο嚓P(guān)性實(shí)驗(yàn)
基本想定是單側(cè)飽和攻擊,因此本節(jié)在基本想定的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行對(duì)側(cè)攻擊以及環(huán)形攻擊實(shí)驗(yàn)。圖4與圖5分別對(duì)兩種陣型進(jìn)行了說(shuō)明。
圖4 對(duì)側(cè)攻擊陣型示意圖
圖5 環(huán)形攻擊陣型示意圖
對(duì)側(cè)攻擊東側(cè)兵力3架攻擊機(jī)、3架偵察機(jī)、2架電子干擾機(jī),西側(cè)兵力2架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī)、3架電子干擾機(jī)。最終東側(cè)8架全部被擊毀,西側(cè)由于電子干擾力量更強(qiáng),在較近距離摧毀了紅方驅(qū)逐艦,共損失9架無(wú)人機(jī)。
環(huán)形攻擊將15架無(wú)人機(jī)分為5組,每組配置攻擊型、偵察型、電子戰(zhàn)型無(wú)人機(jī)各一架,最終損失所有5架攻擊機(jī)與5架偵察機(jī),蜂群遭遇重創(chuàng)且紅方驅(qū)逐艦未被摧毀。攻擊陣型對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懭绫?所示。
表3 攻擊陣型對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
從無(wú)人機(jī)蜂群攻擊陣型來(lái)看,攻擊陣型對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懸脖容^大,單側(cè)飽和攻擊運(yùn)用集中兵力的思想,在一個(gè)方向充分發(fā)揮干擾效能、攻擊效能,以較低的成本完成反艦任務(wù)。
3)攻擊批次與反艦?zāi)芰ο嚓P(guān)性實(shí)驗(yàn)
兩批次攻擊時(shí)，第一批2架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī)、2架干擾機(jī),剩余9架為第二批,最終第一批全部被摧毀,第二批損失一架攻擊機(jī)并摧毀目標(biāo),蜂群共損失7架無(wú)人機(jī)。
三批次攻擊時(shí)，第一批2架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī)、2架干擾機(jī),第二批1架攻擊機(jī)、1架偵察機(jī)、1架干擾機(jī),剩余6架為第三批。交戰(zhàn)結(jié)果如表4所示,前兩批僅存活電子干擾機(jī)一架,最終摧毀目標(biāo)。
表4 攻擊批次對(duì)蜂群反艦?zāi)芰τ绊?/p>
攻擊批次的影響在仿真實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有充分體現(xiàn),因?yàn)榉抡媪６容^粗,不能體現(xiàn)對(duì)艦面設(shè)施的毀傷效果,目標(biāo)艦艇的狀態(tài)只有完好與被命中摧毀兩種狀態(tài),因此研究攻擊批次需要更細(xì)粒度的仿真。
3.3 編成結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)
編成結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)包括蜂群機(jī)型比例實(shí)驗(yàn)與蜂群無(wú)人機(jī)總數(shù)實(shí)驗(yàn)?；诜淙寒悩?gòu)屬性,在基本想定的基礎(chǔ)上,改變各種力量的比例,攻擊、偵察、電子干擾的比例設(shè)為3∶1∶1、1∶3∶1、1∶1∶3,分別突出攻擊、偵察、電子戰(zhàn)能力，用于研究比例對(duì)蜂群反艦效能的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示,突出攻擊能力,攻擊、偵察、電子干擾的比例為3∶1∶1的情況下,損失7架攻擊機(jī)、摧毀紅方驅(qū)逐艦。突出偵察能力,攻擊、偵察、電子干擾的比例為1∶3∶1的情況下,損失3架攻擊機(jī)、6架偵察機(jī),摧毀紅方驅(qū)逐艦。突出干擾能力,攻擊、偵察、電子干擾的比例為1∶1∶3的情況下,損失3架攻擊機(jī)、2架偵察機(jī),2架電子干擾機(jī),摧毀紅方驅(qū)逐艦。
表5 機(jī)型比例對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
從無(wú)人機(jī)蜂群機(jī)型比例來(lái)看,各方面數(shù)量均衡是反艦成功并代價(jià)最小的,在偵察機(jī)與攻擊機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)中,偵察機(jī)探測(cè)的范圍決定了攻擊機(jī)開火的時(shí)機(jī),在偵察機(jī)不受到敵艦電子干擾的情況下,偵察范圍與偵察機(jī)數(shù)量相關(guān)性不高,因此偵察機(jī)的數(shù)量增加并沒(méi)有帶來(lái)作戰(zhàn)效能的提升。增加干擾機(jī)的數(shù)量雖使紅方預(yù)警能力下降,但其余兩部雷達(dá)主頻與預(yù)警雷達(dá)不一致,對(duì)預(yù)警雷達(dá)的瞄準(zhǔn)式干擾不能使其致盲,因此總能在近距離發(fā)現(xiàn)蜂群。改變異構(gòu)蜂群編成比例有效保持了反艦?zāi)芰?預(yù)期在更加極端的作戰(zhàn)環(huán)境中,目標(biāo)防空火力強(qiáng)，探測(cè)能力強(qiáng)或隱蔽性高時(shí),改變異構(gòu)蜂群比例將更有效地保持無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Α?/p>
在機(jī)型比例的實(shí)驗(yàn)中,各方面數(shù)量均衡是反艦成功并代價(jià)最小的,因此無(wú)人機(jī)蜂群總數(shù)的實(shí)驗(yàn)保持1∶1∶1的機(jī)型比例,在15架的基礎(chǔ)上分別改變?yōu)?2、18、21、24、27、30架，以研究無(wú)人機(jī)總數(shù)對(duì)蜂群反艦效能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。
表6 無(wú)人機(jī)總數(shù)對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊?/p>
蜂群無(wú)人機(jī)總數(shù)對(duì)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊戵w現(xiàn)在24架以內(nèi),說(shuō)明在干擾機(jī)與攻擊機(jī)都達(dá)到8架的時(shí)候,蜂群對(duì)紅方預(yù)警雷達(dá)干擾效能實(shí)現(xiàn)最大化,同時(shí)攻擊機(jī)對(duì)紅方驅(qū)逐艦實(shí)現(xiàn)了飽和打擊,增加蜂群無(wú)人機(jī)數(shù)量將不能再提升反艦效能。
4 美無(wú)人機(jī)蜂群反艦實(shí)驗(yàn)結(jié)論
分散程度對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懼饕w現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)的距離,單體之間距離越小，越能抵近突襲。攻擊陣型的影響主要體現(xiàn)在電子干擾的效能,基本想定中強(qiáng)調(diào)了電子干擾的重要性,單側(cè)飽和攻擊時(shí)，集中了干擾能力，因此損失最低。攻擊批次對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懖伙@著,因?yàn)閷?duì)艦艇狀態(tài)的仿真粒度較粗,不能反映對(duì)艦面設(shè)施部分破壞的情況。編成結(jié)構(gòu)對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懼饕w現(xiàn)在對(duì)作戰(zhàn)環(huán)境的適應(yīng)性,在極端作戰(zhàn)環(huán)境中，通過(guò)調(diào)整編成結(jié)構(gòu)，能很好地保持反艦?zāi)芰?同時(shí)蜂群機(jī)型比例保持1∶1∶1,在總數(shù)達(dá)到24架時(shí)，反艦效能達(dá)到了最大化。綜合五組實(shí)驗(yàn)結(jié)果,X-61A無(wú)人機(jī)蜂群采取密集陣型,以均衡的異構(gòu)力量進(jìn)行單側(cè)飽和攻擊,在總數(shù)24架時(shí),犧牲5架無(wú)人機(jī)能摧毀目標(biāo)艦艇,代價(jià)較小。其中，X-61A單架成本70萬(wàn)美元,如本文研究的小規(guī)模集群成本在2 000萬(wàn)美元以內(nèi),加上攻擊型號(hào)所攜帶的戰(zhàn)斗部以及母機(jī)的投放成本,也不超過(guò)數(shù)千萬(wàn)美元,X-61A的回收進(jìn)一步降低了成本,而一艘驅(qū)逐艦的成本至少是數(shù)億美元,由此可見(jiàn)，無(wú)人蜂群反艦效費(fèi)比很高。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文從無(wú)人機(jī)蜂群的概念與特點(diǎn)出發(fā),從作戰(zhàn)理論層面闡述了無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Φ挠绊懸蛩?之后設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)這些因素進(jìn)行了分析,給出了較為可信的結(jié)論。隨著美軍“馬賽克戰(zhàn)”思想的成熟與更復(fù)雜的無(wú)人機(jī)蜂群攻防戰(zhàn)術(shù)的產(chǎn)生,以X-61A為代表的無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰⑦M(jìn)一步提升,通過(guò)仿真手段對(duì)其反艦?zāi)芰M(jìn)行定量分析十分必要,智能自主的蜂群指控手段與更加多樣的異構(gòu)無(wú)人機(jī)類型將對(duì)仿真研究提出新的挑戰(zhàn)。本文對(duì)艦艇狀態(tài)的仿真粒度較粗,將來(lái)使用更底層的仿真手段展開更系統(tǒng)的仿真研究，會(huì)進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)蜂群反艦?zāi)芰Ψ治龅目尚判浴?/p>
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