无人机集群作战之“道”

李瑞景　赵家乐

今年年初，在叙利亚战场上，叙反对派使用13架攻击型无人机，每架携载10枚重达400克的自制炸弹，对俄驻叙的两个军事基地发动了一次“无人机集群攻击”。据俄方反映，此次无人机集群作战的技术水平相当高，每架无人机都安装了无线电子设备，实现了预编程自主飞行和弹药投放。俄军方担心，未来俄基地将随时面临来自50∽100千米外的无人机集群发起的“新型游击战”。

可以肯定的是，不管是得到何方神圣的指点和技术帮助，叙反对派此次“无人机集群作战”一定不是最尖端的。即便如此，它也已给俄军造成了一定的物质损失和心理威慑。可想而知，未来无人机集群作战的利剑将何等锋利！

那么，无人机集群有哪些核心技术呢？一群无人机的群狼行动，又是如何实现的呢？

协同任务规划算法保证

“狼群”高效行动

在现代及未来战争中，对目标进行精确打击往往可以取得显著的作战效果。但是，单架无人机由于载弹量有限，加之执行打击任务时往往会面对敌方密集防御火力的拦阻，因此较难达到预期效果。相反，如果使用无人机集群对目标执行饱和式精确打击，则可以使作战效果呈指数型增长。

但是，使用无人机“狼群”执行饱和式精确打击任务，面临诸多技术瓶颈。比如，相较于单架无人机作战，无人机集群的协同要复杂得多——如何让无人机在天空中不会发生“撞车事故”？如何让“每一匹狼”都有猎物可寻，不至于朝着同一个目标蜂拥而去？如何让“狼群”在狩猎的时候进行相互配合？毕竟，无人机的操控者远在千里之外，对瞬息万变的战场局势很难像亲临战地的飞行员那样可实时感知，迅速应对。

为此，科学家们用“协同任务规划算法”来解决这个问题。简单而言，“协同任务规划算法”是通过建立如动态规划模型、分步规划模型和分步优化模型等数学模型，利用模拟与计算的方法，实现无人机集群作战协同和初步任务规划。“协同任务规划算法”的应用，有效地解决了目前无人机集群作战中存在的诸多协同问题，使得无人机“狼群”实现了从散兵游勇到堂堂之阵的蜕变。

在无人机集群作战中，“协同任务规划算法”就好比人类的大脑和神经在控制四肢。同时，它也犹如狼群中的秩序、军队里的纪律一般，让整个集群中每一个个体在系统的“秩序”和“纪律”中进退有据。狼群因秩序而屹立于世，军队因纪律而战无不胜，“协同任务规划算法”作为无人机集群的“秩序”和“纪律”，保证了集群在作战中的高效和战力。

分点式通讯组网技术搭建

“狼群”沟通的桥梁

信息，对现代战争至关重要，往往会决定战争的走势，作战双方对信息的依赖程度越来越高。那么无人机集群又是如何构建通讯桥梁的呢？这决定着无人机集群能否按部就班地进行作战。

过去，在战争中建立高效的信息交流是很困难的。战争之时，风云变幻，由于作战区域过于广阔，加上作战对手百般阻挠、干扰等原因，作战单元之间的信息往往难以有效传递。比如著名的滑铁卢战役，拿破仑最终一败涂地，其中一个非常重要的原因就是军队内部的信息交流出现了严重问题，以致于拿破仑的援军未能及时赶到战场，最终兵败滑铁卢。

美军在21世纪初提出的“网络中心战”，初步解决了有人作战中“信息交流”的问题。然而，无人机集群作战时，各种无人机之间的信息交流又该如何解决？此时，“分点式通讯组网技术”应运而生，有效地解决了无人机之间的信息交流问题。

“分点式通讯组网技术”是指运用计算机网络拓扑结构连接各个无人机作战单元组，通过作战单元组的主机作为网络结点，实现无人机集群通讯组网。这就好比在空中的无人机搭建起了一张无形的大网。更神奇的是，在这张大网中，每架无人机并不是同指挥控制中心单线联系，而是每架无人机都是一个节点，或者说都是一个触角，它们彼此之间保持着信息共享。如果任何一架无人机发生故障，或者出现被击落等情况，都无碍于整个无人机集群的继续运转。

这种“分点式通讯组网技术”，保证了无人机集群在作战中实现即时信息交流，使得无人机集群的作战能力得到质的飞跃。同时，“分点式通讯组网技术”还使得无人机集群拥有极高的态势感知能力，能够洞察周边的一切。“分点式通讯组网技术”成功地在无人机单元与指挥控制单元之间构建了一条“信息高速路”，大幅提高了无人作战体系应对复杂战场态势的能力。毕竟只有统筹全局才能取得胜利。

信息包括了多种元素，不仅仅囊括自然环境的各种信息，也包括了人为影响的复杂因素。战场之上，任何一个微小元素的变化都可能影响战争的成败。赤壁之战，诸葛亮凭借风向的精准判断，火烧赤壁，大败曹军;中途岛之战，美军凭借破解日军通讯网络的情报优势，重创日军联合舰队;仁川登陆，麦克阿瑟凭借潮汐起落的正确估计，成功扭转了朝鲜战争初期的败局。“分点式通讯组网技术”作为无人机集群中的“信使”，不仅承担着无人机集群之间的信息交流，也担负着无人机与指挥中心之间的信息传递。因此，“分点式通讯组网技术”作为整个无人机“狼群”指挥控制的枢纽，直接影响着无人机集群作战的成败。

智能化自主控制技术使

每匹“狼”都是利剑

相信大家都曾玩过一款经典游戏——“红色警戒”。大家在玩游戏的时候可能都会遇到这样一个问题：电脑总是能够同时控制和部署它的所有单位，但我们却只能对当前屏幕上呈现的单位进行操作，即使我们的鼠标点得飞快，也似乎永远跟不上我们思想的节奏。这时，如果我们的每个单位都可以拥有一个“大脑”，像战场上的士兵一样独立处置情况，那样我们的指挥效果就能更加显著了。

同样，无人机集群在进行作战的时候也面临着这个问题。当我们能够轻易实现对无人机集群的群体指挥与控制，却没有足够的控制资源去处理单架无人机面临的情况时，单架无人机的作战潜力势必无法充分发挥。此时，如果我们可以让单架无人机具备独立处理战场情况的“大脑”，那么“狼群”中的每一匹“狼”就都会成为一把利剑去刺穿敌人的胸膛。也正是基于这种需求，“智能化自主控制技术”应运而生。

“智能化自主控制技术”的目的，是利用人工智能技术，实现单架无人机的智能化自主控制，使其能对战场瞬息万变的环境即时反应与处理，提升在战场中的生存和作战能力。人工智能技术始于20世纪60年代，但是当时的技术水平还不足以支撑科学家们天马行空的想法，因此研发的进展极为缓慢。直到上世纪末至本世纪初，随着各类限制人工智能发展的瓶颈技术的突破，为无人机集群技术的发展打下了坚实的基础。

“智能化自主控制技术”的应用，犹如给无人机集群中的每架无人机装上了一個“大脑”，让其具备了独立的思维。当无人机在战场中遇到复杂情况时可以独立处置，将每一架无人机的战争潜力发挥至极限。

发生在叙利亚的袭击事件仅仅是无人机集群作战的一个开端。在叙利亚的俄基地遇袭事件发生后不久，远在地球另一端的委内瑞拉，又发生了总统演讲时遭无人机集群袭击的事件。由此可见，随着智能技术的不断进步、飞行控制技术的愈发成熟，无人机集群作为一款颠覆性作战武器，在未来战争中势必成为战场利器。