无人机蜂群或将改变未来战争形态

张传良 陈晓芳

2019年9月14日，25架大规模无人机分两波袭击了沙特阿美公司位于阿布凯克和库拉伊斯的国有沙特阿美石油加工设施。在对阿布凯克石油设施被袭击前后的卫星图像分析后发现，其中有19次单独的袭击。值得注意的是，在沙特的防空系统中，威力强大的MIM-104爱国者号和克罗塔林号，都未能阻止这些无人机和巡航导弹的攻击。这次袭击，成功展示了一群从多个方向飞来的无人机和巡航导弹，如何在不被发现的情况下展开攻击，并压倒常规防空系统。

2020年10月，英国和意大利合作打造的“无人机蜂群”亮相。在演示中，出动了大批装备了电子战干扰技术的遥控小型飞机，作为电子战有效载荷，每架无人机都携带了英国云（BriteCloud）消耗性有源诱饵的变体，这些飞机迷惑了模拟敌方防空系统的试验雷达，除此之外，还可以为军方提供侦察和火力攻击。

多年来，美国和以色列在不同的作战角色中广泛使用无人机，但土耳其在叙利亚和利比亚战争中，以及阿塞拜疆在纳戈尔诺-卡拉巴赫战争中对抗亚美尼亚，才真正突显了未来无人机的使用将如何改变战争，尤其是通过网络调度武装无人机和游荡弹药，对付坦克和防空系统。这一点在阿塞拜疆摧毁亚美尼亚S-300和短程防空（SHORAD）网络，以及在战术战场地区对200多辆军用车辆的空袭中体现得尤为明显。

在这些里程碑式的事件中，一些较小的国家正在展示出先进的作战能力，更显示出未来空战向无人机蜂群概念演变的迹象。小型无人机团队通力合作，不仅为美国、俄罗斯等大国提供了改变游戏规则的能力，也为小国和非国家行动者提供了改变游戏规则的能力，使其以高度不对称的角色使用无人机蜂群发动攻击。值得注意的是，这些低成本的、不成熟的无人机协同作战，通过数量来达到对目标的饱和攻击，将对防空单位造成了高昂的成本损失。因此，可以说无人机蜂群，将成为现代和未来战争中潜在的游戏规则改变者。

揭开无人机蜂群的神秘面纱

那么，到底什么是无人机蜂群？通过对昆虫、鱼类、鸟类和动物的群体行为进行生物学研究，可以实现群算法。无人机蜂群技术与此类似，是一种协调多个无人机的方法，该系统由大量无人机组成，并由最少的人工干预来控制，通过无人机之间的互动与配合、无人机与环境的互动，表现出集体自组织行为。全球的研发重点主要集中在分布式人工集群智能功能的开发、技术应用的商品化、降低成本影响、提高集群中个体之间的自主程度等。

阿塞拜疆使用以色列制造的Harop游荡弹药无人机，实施大规模袭击

在壮观的灯光秀中，大规模的无人机都是由中央控制，而在真正的蜂群作战中，每一架无人机都会跟随机载人工智能自行飞行，以保持队形并避免碰撞。模仿自然界的算法，没有真正的领导者和追随者，蜂群中的所有个体都有自己的思想，能够进行集体决策、自适应编队飞行和自我修复。这种无人机蜂群的好处是，如果有一架无人机掉队，或有几架出现坠毁，机群可以重新编队继续承担任务，直到最后只剩一架无人机。

现代军队能够以越来越复杂的方式作战，利用更先进的理论形式，进行自我优化。在机动战的大趋势下，蜂群将是战争的下一次进化。无人机蜂群兼具近战的分散性和机动战的机动性，具有不同程度的自主性和人工智能。自主性将军事触角延伸到防守严密的战区，作战范围和持久性比有人系统更强;而人工智能则确保了危险和自杀性任务，从而实现了更加大胆的作战概念。因此，在面对危险系数高、需要快速渗透的有争议的空域时，无人机蜂群更具优势。

这种向无人驾驶的转变正在全世界范围内发生。动能和非动能有效载荷投送的最优选路线是通过空中，数十年来，在美国的空军重地，空中作战一直依靠能力越来越强的多功能有人机来执行关键的作战和非作战任务。然而，随着对手从更远距离探测和攻击这些飞机的能力越来越高，使得飞行器的设计、操作和更换成本上升。因此，如果能够使用具有协调和分布能力的小型无人驾驶航空系统，就能以更低的成本为世界各地的军队提供更好的作战方式。

無人机蜂群表现出生物行为以保持凝聚力和自我修复能力

无人机蜂群将是下一代战场上的游戏规则改变者

这些系统嵌入有人驾驶元素后，将成为一个“系统之系统”，对目标进行有效的饱和攻击。在这里，有人与无人协同作战作为一种力量倍增器，具有自主性和协作性，作战人员的角色转变为指挥，而不是控制机群。一旦释放一个完全自主的无人机蜂群与分布式人工智能，其将在没有人工干预的情况下定位、识别和攻击目标。

虽然新技术，特别是人工智能和边缘计算，将推动无人机蜂群的发展，但关键因素仍将是蜂群软件。目前的蜂群，处于可辨别数量的无人机自主执行抽象指令阶段，但还达不到真正的蜂群行为，大量无人机完全通过蜂群算法实时聚集，与战斗机一起高速飞行，并携带导弹、侦察设备和电子战有效载荷，才是协作自主的最高状态。

全球的无人机群发展

美国的无人机 美国是世界上蜂群技术的领导者，已经开展了一系列蜂群无人机和弹药计划。2017年，美国展示了其山鹑无人机群：三架F/A-18超级大黄蜂战斗机在空中共释放103架山鹑无人机。

这些无人机在一个预先选定的点编队，然后出动，执行4种不同的任务。其中3项任务是在目标上空盘旋，而第4项任务是在天空中形成一个直径为100米的圆圈。该演示展示了山鹑的集体分布式智能、自适应编队飞行和自我修复能力。这样的无人机蜂群用途广泛：一是可以由战斗机释放，为地面部队提供侦察、猎杀敌军并报告其位置;二是干扰敌方通信，形成广域飞行通信网络，或对某一地区进行持续监视;三是装载小型炸药，攻击单个敌军士兵;四是在空空战斗中，伪装成比自身大得多的目标，欺骗敌方飞机、地面车辆和导弹上的雷达。

美国防高级研究计划局（DARPA）也展示了X-61A小精灵空中发射无人机。DARPA的小精灵项目的意图是将C-130这样的货运飞机，改造成能够发射和回收小型无人机蜂群的母舰，部署成群的小型、廉价、可重复使用的无人机，这些无人机具有不同的传感器和传统飞机的有效载荷。

2017年，山鹑无人机进行功能演示

采用基于强化学习的架构将提高集群效率

美国海军和海军陆战队的低成本无人机蜂群技术（LOCUST）是另一个正在进行的蜂群开发项目，该项目从管式发射器发射小型无人机，以执行不同级别的任务。

美国陆军也在研究无人机蜂群和基于强化学习的人工智能算法，用于多域作战场景下的战术战场区域，在这种情况下，机群将与异构移动平台进行动态耦合和协调，以超越敌人的防御能力。

美国还在试验利用集群无人机系统智能弹药进行导弹部署的智能协同弹药投送，有效载荷可以从制导多管火箭系统（GMLRS）、陆军战术导弹系统（ATACMS）平台发射和部署。有效载荷由多个可部署的智能无人机组成，能够向指定目标投送小型爆炸形成的穿甲弹。美国空军的黄金部落，作为发展下一代进攻技术的先锋计划的一部分，将把小直径炸弹等弹药联网，按照一套预定的规则发射后进行协同作战，从而提高效能。

此外，美空军的天空博格（Skyborg）计划旨在设计和部署一支由忠诚的僚机无人战机组成的人工智能舰队。作为Skyborg的一部分，奎托斯XQ-58A、第五代靶机（Sierra 5GAT）和波音公司的空中力量编组系统（ATS）正在进行研制试验。

俄罗斯的无人机 俄罗斯人在乌克兰和叙利亚有着丰富的协作无人机操作经验和反击经验。过去十年，俄罗斯加大了无人机的研发力度，其目标是在2025年之前在其军队中引进一大批无人机，其中一个名为93群的计划，目的是在协调饱和打击任务中实现高密度的游动。这一概念最初由茹科夫斯基空军学院和私营企业提出，同时发射100多架无人机，每架无人机配备5.5磅的弹头。俄罗斯还测试了S-70奥霍特尼克，与其战斗机群一起扮演忠诚僚机角色，以穿透对手领空。俄罗斯还在2020年公布了代号为格罗姆的轻型忠诚僚機项目。俄罗斯意识到美国在机群自主性方面的领先优势，正在加紧进行产品研发，以在未来10年内缩小这些领域的差距。

俄罗斯一架Su-57战斗机的S-70 忠实僚机

英国的无人机 英国可能会在2021年中期，拥有世界上第一支蜂群无人机部队，以执行在敌方防线内进行自杀式袭击和压倒对手防空系统的任务。英国皇家空军的216中队已被赋予测试和部署未来无人机蜂群能力的任务。英国还宣布了蚊子项目，该项目是英国皇家空军轻量级经济适用新型作战飞机无人忠诚僚机计划的一部分，目标是在2023年之前研制出一种网络化的无人忠诚僚机。英国还测试了一个自主的无人机蜂群，每个无人机都携带了消耗性主动诱饵的变体作为电子战有效载荷，对敌方综合防空网络雷达发起模拟非动能攻击。

印度的无人机 印度空军自2019年以来，以梅赫巴巴计划开创了蜂群无人机研发的先河，主要面向人道主义援助和救灾行动的。

2021年1月，印度陆军在印度新德里的陆军节阅兵式上，展示了成熟的进攻能力，由75架自主无人机组成的机群拥有分布式智能和边缘计算能力，用神风攻击摧毁了各种模拟目标。在演示中，侦察无人机对目标进行调查，然后由母舰无人机释放有效载荷和装有爆炸物的自杀式无人机，进行攻击。西方评论员指出，与美国无人机项目强调的大型同质机群相比，印度的原创性在于，在世界上首次公开展示了其在异质蜂群上的努力，为无人机蜂群的发展提供了另一种可能。印度一家创业公司与印度军方就其虫群发展计划进行了合作。

除此之外，印度斯坦航空有限公司（HAL）推出了空射蜂群无人机系统，作为其下一代空中作战协同系统（CATS）的一部分，利用空中发射的远程载具和蜂群单元网络来渗透有争议的空域。美空军研究实验室正在与印度就空射蜂群无人机系统的各个方面进行合作。

HAL的CATS计划的另一个组成部分是勇士忠诚僚机项目，主要面向防空和进攻性打击任务。值得注意的是，印度很好地推动了本土研究的力量和印度制造的融合，以拥抱无人机这一颠覆性技术。2021年，HAL在班加罗尔举行的印度航空展上公布了首架1：1的勇士模型。

其他国家的无人机 法国空客公司首次向未来作战航空系统/未来作战系统项目展示了协作式远程载机机群和僚机技术。

HAL的CATS勇士无人翼战机已在2021年印度航空展上亮相

土耳其军队已部署了500多套Kargu集群无人机系统进行动能攻击

土耳其通过TB-2等本土制造的平台，在叙利亚和利比亚证明了其成熟的无人机能力。阿塞拜疆从土耳其购买的TB2无人机，拥有更先进的光学系统和传感器，能够返回基地迅速加油，重新武装再次回到空中，然后在战场上空盘旋。同时，土耳其也正在进行各种蜂群无人机计划。其中最主要的是Kargu四旋翼飞机，可以在战术战场领域发挥动能攻击作用。土耳其正在向成为全球无人机大国的目标迈进。然而，最近面对美国对其国防工业的制裁，土耳其很可能会失去来自西方的高技术支持。

伊朗是另一个在军事行动上使用无人机蜂群的中东国家。伊朗已将无人驾驶航空器作为其军事战略的主要支柱。伊朗当局主要将无人机用于两个目的——监视和攻击，其发展的无人机包括具有投掷炸弹或发射导弹并返回基地能力的无人机，以及寻找机会目标的神风无人机。

未来展望

值得注意的是，当前的无人机蜂群呈现的还不是一种最终状态的“产品”，但在未来10年内，无人机蜂群技术在全世界范围内的扩散是不可避免的。虽然目前，大多数国家无人机蜂群的进展都是保密的，但各国政府在军事行动中的无人机应用，已提供了其进展的一瞥。对传感器、无人机和远程攻击武器的偏爱，是现代战场上最终决定成功的因素。因此，问题不在于是否，而在于何时、何地无人机蜂群将作为一种成熟的作战概念应用于未来战争，并彻底改变未来战争形态。

责任编辑：葛 妍