美军无人机蜂群作战运用及反制分析*

马帅帅 钱叶魁

（陆军炮兵防空兵学院 郑州 450052）

1 引言

随着信息化时代的来临，“大数据”“人工智能”等字眼已经不再陌生，无人化作战也拉开了序幕。无人机蜂群作战作为无人化作战的重要标志之一，已经走进了现代化作战的舞台，成为了各国相继研究的课题。相信在未来战场，无人空战的前景会愈发清晰，无人机蜂群将会给作战带来革命性影响。因此，要不断加强无人机蜂群作战研究，进一步探索应对的手段和方法。

2 美军无人机蜂群研究现状

2.1 美军“小精灵”无人机蜂群项目

美国国防预先研究计划局（DARPA）于2015年9月推出“小精灵”项目，将具备自主协同能力的多家小型无人机组成蜂群，采用分布式组网的方式，完成监视、干扰等任务，同时也代替有人机完成各种高风险任务，进而节省了一大批军费支出，减少了作战成本。此外，该项目又称之为空射回收低成本无人机群项目，其中，“空射”是由于小型无人机航程有限，故选择大中型飞机进行空中发射，被称之为空射。“回收”有可消耗、可回收的两层意思，可消耗的含义是指，在执行作战任务时，小精灵无人机蜂群中的无人机在规定战技指标内的损失是允许的；可回收的含义是指，在作战任务完成之后，安全回舱的无人机可以重新编组、排序，便于执行下次作战任务。“低成本”是该项目所需成本远低于有人机损耗的成本。

以2019年“小精灵”无人机蜂群试验的情况为例，试验过程的相关内容见表1。

表1 2019年美军“小精灵”无人机蜂群试验情况

2.2 美军“灰山鹑”无人机蜂群项目

美国国防部战略能力办公室（SCO）于2014年研发了“灰山鹑”项目，该无人机采用3D技术打印部件组装而成，具有制作速度快、可大量生产、造价低廉的优点，可通过有人机搭载和发射的方式，大量投放至战场，进行饱和式攻击，使敌防空系统瘫痪，射击通道拥堵，以此达到掩护有人机攻击地面重要目标的效果。除此之外，灰山鹑无人机蜂群还可以携带小型炸弹，用来打击地面武装人员和轻型车辆等目标。试验表明，若一次投放上百架灰山鹑无人机进行作战时，目标活动区域内任何目标都无法承受其打击。

2.3 美军“低成本无人机蜂群”项目

美国海军研究局（ONR）于2014年4月公布了“低成本无人机蜂群”（LOCUST）项目，研发快速连续发射的无人机蜂群，主要完成配合有人机进攻和掩护任务。该项目试验平台为雷神公司“郊狼”小型无人机，“郊狼”无人机长91cm，重5.9kg，时速110km，续航时间为90min，由引战系统和电动推进系统组成，每架约1.5万元。

2016年5月，30架“郊狼”无人机在30s内由陆基平台成功连续发射，验证了无人机蜂群的协同配合，编队飞行能力。2019年6月，美国陆军首次部署了“郊狼”无人机蜂群系统，并重新命名为“咆哮者”系统，该系统由“郊狼”无人机与KPFS雷达组成，旨在应对敌无人机打击和威胁。

2.4 美军“编群战术空间”蜂群项日

2016年，美国空军研究实验室（AFRL）启动了“编群战术空间”计划，研究了无人机之间的协同作战，主要针对电子对抗、情报收集、对地打击等项目进行了试验，并演示了12架无人机自主协同飞行、搜索和模拟打击的全过程。此外，在美国空军研究实验室（AFRL）的“协同空域作战”概念中，提出了有人机指挥无人机协同作战的研究思路。

2016年5月，美国空军发布了关于未来20年小型无人机系统飞行规划，其中提出了“忠诚僚机”的作战概念，主要是利用有人机控制无人机执行高风险任务的作战思路，旨在更加高效迅速地执行各项任务，以面对未来战场的复杂态势。

3 作战特点

3.1 悄无声息的“侦察兵”

无人机蜂群是由微小型无人机构成的，具有体积小、质量轻、机动噪声低、渗透能力强、可携带各类模块化侦察设备等特点。在未来战场中，无人机蜂群能够轻易地突破敌防空系统，多路协同潜入目标区域，并且对监视目标能够做到全方位、无死角侦察，侦察中获得的情报信息也可以通过蜂群间数据链传回至指挥控制中心，使指挥员全面地了解战场局势并进行决策、部署。无人机蜂群还能在侦察过程中，收集沿途电磁、气象等环境信息，实现目标区域的精细化环境感知，并能够在任何复杂地形情况下实施侦察，例如：城市作战、海防作战、山地作战等。

3.2 火力多样的“爆破手”

从美军“小精灵“无人机蜂群项目数据显示，无人机蜂群可以按照战斗需要配备各式武器，进而形成高度集成化、密切协同化的火力单元，能可多方向、多批次、不间断式向目标进行攻击，致其瘫痪损坏。在美军开展的“集群战术空间研究”的模拟试脸中，结果充分证明了无人机蜂群进攻时极为可观的作战效能。除此之外，无人机蜂群作战方式更加多变，可以根据敌目标属性及特点，选择推毁效果最佳的武器装备进行打击，不仅避免了弹药消耗，还有效地对敌进行杀伤，瞬间破坏敌行动能力。这种无人机蜂群作战方式具有威慑和打击并举的特点，将在未来海空封锁作战、防空压制、集团目标精确打击等行动中发挥重要作用。

3.3 灵活强力的“干扰源”

在无人机蜂群作战中，微小型无人机能利用自身天然的隐蔽性潜入敌区域，并采用超低空飞行方式，以避开敌方雷达侦测范围，灵活的接近敌目标，近距离释放干扰，有效地使敌方电子设备和系统丧失或降低效能，为隐蔽作战企图和提高生存能力创造有利条件。而且微小型无人机蜂群可以携带不同频段的电子干扰设备，能充分发挥其数量多、频率分布广的优势，可以完全干扰敌方雷达侦察覆盖区域，短暂使敌方雷达无法工作。

3.4 密不透风的“掩护群”

贝卡谷地空战中，以色列通过释放大量无人机作为诱饵，诱导叙利亚雷达探测设备开机，通过无人机蜂群掩护式突防的作战方式，消耗叙利亚防空武器系统兵器弹药，并清楚掌握叙利亚的防空部署及阵地位置，为下步空袭轰炸指定了目标。另外，美空军计划让F-35飞行员在飞行中控制1个小型无人机蜂群，充当“忠诚僚机”的身份，让微小型无人机携带各类侦察设备，利用自身优势执行监视、侦察和打击任务，或者作为造价便宜且更加高效的防空系统诱饵，协助F-35在完美的态势感知战场中轻松开火，通过两者密切配合，进而实现“低风险、高回报”的精确打击和有利突击。

4 威胁分析

无人机蜂群具有数量多、成本低、机动性灵活、受环境条件影响小、能够出其不意的对目标实施“覆盖式”空袭等特点，被称为未来战场上的“玲珑杀手”，对现代防空体系构成了严重威胁。

4.1 威胁一：预警探测难度大

传统的防空雷达系统主要被设计用于探测速度快、飞行高度高、尺寸较大的空中飞行器，而无人机蜂群属于“低、小、慢”目标，且本身采用电池能源和复合材料，红外特征比较弱，且防空雷达系统易受地面背景杂波影响，无法从雷达和红外特征信号以及运动特征中有效识别该类目标，从而无法实现有效的捕获。同时当前无人机蜂群多可实施多频段、近距离强电磁干扰，使防空系统的预警雷达、指挥和通信系统、防空导弹系统受到干扰，或者短时间阻塞雷达系统的探测通道，使防空系统的侦察设备短暂失效，降低对无人机蜂群的探测效率。

4.2 威胁二：空中拦截难度大

无人机蜂群作战的策略就是以数量和规模优势取得战术胜利，部分无人机的损失并不会给整个蜂群的作战能力带来较大影响，即使无人机蜂群受到外界因素导致其集群方式被打乱、破坏时，新的集群方式会重组并保持稳定。另外，防空系统在对抗大量无人机蜂群时，由于小微型无人机雷达反射面积很小，红外特征比较弱，雷达发现时已经来不及用导弹进行拦截。更为致命的是，在面对“蜂群”时，由于火力通道与目标数量不匹配，防御系统经常难以进行有效的火力分配，造成防空火力系统拦截能力失衡，导致部分无人机群组突破防线，威胁重要目标安全。

4.3 威胁三：人员心理压力大

无人机蜂群作为现代防空作战中新型的大规模杀伤武器，拦截难度较大，现役防空雷达系统大多难以发现，无法做到有效拦截。随着人工智能的融入，无人机蜂群在空袭作战中既可实施电子侦察，又能对敌进行集群打击，还能利用其自身携带的大量电子设备实施电磁压制，对敌方雷达的探测、跟踪造成较大影响，迫使指挥员在防空作战中无法有效应对，增加人员心理压力，严重制约着防空体系作战能力的有效发挥。

4.4 威胁四：作战效费比降低

无人机蜂群采用的是次复杂子系统，且体型较小，作战功能单一，在开发成本方面远远低于多任务复杂系统，所以造价较低。据相关数据统计，无人机蜂群中的微小型无人机系统平均成本在1000美元～10000美元之间。例如；在美军“低成本无人机蜂群”（LOCUST）项目中要求“郊狼”无人机的单价低于1.5万美元，这就使得整个蜂群的作战成本很低，在空袭作战中，不用过多考虑损耗的问题。同时，蜂群本身也可作为假目标或诱饵实施干扰，大量消耗敌方的拦截武器，增大拦截成本，使对方难以承受经济消耗，作战效费比将大大降低。

5 反制战法

5.1 蜂群式打击

一是强电磁推毁。美国《大众科技》杂志曾指出，电磁脉冲炮可能是对付无人机蜂群的最佳选择，而且在未来十年之内有希望量产。强电磁攻击能够推毁无人机蜂群内部电子元件，使其无法工作，此外，强电磁发射成本低、射速高、毁伤能力强，适合持续大量杀伤无人机蜂群；二是运用激光武器。2009年开始，美军开展激光杀伤无人机实验，美国波音公司已经成功研制出“紧凑型激光武器”，发射2kW～10kW的激光束，在试验中仅用15s就使无人机失去行动能力，且单次消耗成本仅几美元；三是微小型导弹硬推毁。美国研制的“spike长钉导弹”、“pike长矛导弾”造价低廉，可单兵操作，对散布面积广的机动目标有极大杀伤力；四是蜂群对抗。2017年1月，美海军研究生院开展10对10的无人机蜂群对抗空战试验，旨在探寻蜂群间对抗模式，只有这样的对抗式防御，才能更有效地抵御无人机蜂群。

5.2 蜂巢式打击

无人机蜂群是由微小型无人机组成，其续航飞行时间短，在美军“小精灵”无人机蜂群项目中，小精灵无人机设计空中巡逻时间阈值为1h，目标值为3h，所以无人机蜂群搭载平台与目标的距离必须在无人机航程内，这样才能保证无人机蜂群战术的发挥。目前的母机发射平台主要有C-130、B-52和B-1，还有部分海上基地和陆地发射平台。由于发射平台目标大、不易隐蔽，是整个无人机蜂群链条上的薄弱环节，故可以在各种预警探测系统的帮助下发现无人机蜂群发射平台，并对平台实施火力打击，切断无人机蜂群的后勤保障，使其难以投放无人机蜂群，进而达到反无人机蜂群的目的。

5.3 网电一体攻击

无人机蜂群通信所使用的是开放式无线网络，而且信号不稳定，极易被侵入或者压制。针对这个弱点，可采用网络入侵的方式进行潜入攻击。利用电子设备对无人机蜂群实施电子干扰，切断其指控系统，运用网电攻击手段向无人机蜂群注入相关控制指令，进而控制无人机蜂群进行自毁，或者转而攻击敌方防空系统。美军研究指出“黑客入侵、电磁干扰、简单的故障或软件错误都会造成安全威胁”，随着蜂群操控系统的复杂程度不断加，程序上或者算法上的漏洞将难以避免，这就给信息控制提供了“可乗之机”，以色列开发了基于软杀伤的“无人机防卫者”，可实现10km～20km范围内发现低空、低速无人机，利用源自适应干扰技术干扰无人机蜂群的指令通信或导航信号，使无人机返回原点或关机后坠毁。俄军“蔷薇”电子战系统就能在半径约10km范围内从大量无线电信号中识别敌方无人机遥控信号，进而可有效干扰压制无人机蜂群。

6 结语

无人机蜂群作战是现代战争发展的产物，其颠覆性的打击形式和杀伤效果必将给防空作战带来极大的挑战，现有的地面防空武器系统难以有效地对其进行拦截和杀伤。随着科学技术和人工智能的不断发展，无人机蜂群战术将会不断完善，拦截的难度势必进一步加大，研究应对无人机蜂群战术的地面防空作战，仍需不断地深入探索和实践。