关于一体化推进无人机能力鉴定的总体构想
2024-01-31张京亮朱海刘春辉
张京亮 朱海 刘春辉
随着新一轮科技革命和军事革命的加速发展,无人机在实战中的运用越来越广泛,不仅成为军事强国的战略利器,也是小国和武装集团实施非对称作战的重要装备,正在加速撬动制胜观念、战争形态的演变。无人机有别于传统装备,这一特点对无人机能力鉴定提出了新的要求。
无人机发展现状
技术向通用化、智能化等方向发展,重塑装备形态
近年,世界各军事强国采取多种措施加快无人机技术发展与运用。一是正在逐步规范和创新无人机开放式、模块化系统架构,以及通用软件模块、接口和地面控制站等技术,目的是实现无人机“一型多能、即插即战”的功效,让无人机无缝融入作战体系。二是加快无人机与人工智能技术的融合,不断提升单机认知智能、集群群体智能、人机交互技术等水平,使无人机从自动执行任务变为自主完成任务。三是持续应用创新技术,推动宽速域、高机动性、高超声速和临近空间等无人机发展。
研发管理模式注重向开放式、快捷迭代等方向发展,变革战斗力生成模式
针对无人机技术更新快、社会参与度高、研发运用集于一体等特点,世界各无人机强国纷纷创新无人机研发管理模式,以作战试验、实战应用与检验带动装备发展。例如,美军广泛征集无人机技术解决方案,以边研制、边试验、边部署、边改进的“四边”模式,采取快速采办,战术、技术、操作规程编制,装备研制三项工作同步开展等举措,大幅加快无人机开发、列装和战斗力生成的进程。同时,通过敏捷软件工程、增量升级改进等方法,在短周期内持续升级迭代无人机技术,不断提升和拓展战斗力。美国陆军已采取“四边”模式等举措发展“灰鹰”无人机,该机工程研制启动到投入实战部署仅1年零3个月,并持续升级迭代,快速形成了中空长航时察打一体作战能力。
实战运用向自主化、协同化、网络化、集群化方向发展,创新作战样式
随着人工智能、感知与规避、多源信息融合与处理等技术的快速发展,无人机任务规划与自主决策能力大幅提升。以美国为首的无人机强国大力推进有人-无人协同作战试验、无人机集群技术研发与验证试验,并寻求成本相对较低、功能相对简单的自主无人机与有人机构成功能互补、协同作战的系统。美军正在完善“阿帕奇”有人直升机与“灰鹰”等无人机协同作战的战法,并计划组建以无人机蜂群、有人地面装备/无人地面装备编队为主战装备的无人部队。2019年9月,胡塞武装使用数十架无人机,精心设计了无人机集群战术,对阿美石油公司的石油加工设施进行袭击,造成该公司石油产能大幅下降。在纳卡冲突中,阿塞拜疆军方灵活运用无人机协同模式、有人-无人协同模式下的诱饵式、集群式、引导式、伴随式等战法,取得重大战果。另外,无人机、无人艇、无人潜航器、导弹组成的集群协同作战模式已在实战中成功运用。
一体化推进无人机能力鉴定的需求
当前,快速发展的世界军用无人机已经形成大中小型,远中近程,战略、战役、战术配套的体系化型谱,在逐步深刻改变战争制胜机理的同时,其开放式、快速迭代的特点也对无人机能力鉴定提出了新的要求。
适应自主性的装备试验与鉴定需求
无人机智能化、集群化发展趋势激发了面向认知、决策和涌现性等方面的全新试验与鉴定需求。智能无人机根据给定方案集,自动优选方案并执行任务,解放了人的脑力工作。然而,无人机飞控算法空间规模巨大、推理模型具有黑箱不确定性,现有的“建模仿真-结果预测-试验实施-结果校正”循环迭代试验范式难以预测自主系统作战行为和交战结果。同时,异构无人机集群中的单机具有大量合作、竞争、学习等行为,以及基于生物社会学、复杂网络、混沌动力学等方面的群体智能行为。因此,建立在信息论、控制论、机械工程学等理工知识基础上的试验与鉴定方法已不能有效鉴定自主智能集群无人机的作战能力。
融入体系的作战试验与鉴定需求
在以智能化为特征的信息化高端战争中,无人机面临的任务域从低威胁转向高威胁,场景域向远延伸并向太空拓展,功能域由单任务转向多任务,无人机作战运用正在快速向体系化联合运用转型,需要网络化、精确化信息支撑。然而,当前无人机之间、无人机与传统有人装备之间还存在软件兼容难、数据共享难、信息联通难、系统融合难等问题。无人机进不了体系,形不成体系化作战能力,已成为当前无人机建设面临的最大挑战。为此,多要素聚合、多系统融合、多层次衔接等能力的快速集成与验证试验亟须完成,融入体系的作战试验可以检验无人机统一、开放式体系架构和互联互通互操作规范与标准,推进无人机、打击武器、指控系统有机融入联合作战体系。
检验实战战法革新的需求
无人作战的本质是制胜机理的变革、作战场景的颠覆。然而,除美军无人机以外,世界各无人机强国的无人机仍处于使用率和使用强度较低的“训练”状态,训练以常规科目为主,贴近实战的高强度科目较少,对抗条件下的实战检验更是稀缺,导致作战概念无法取得创新、作战机理浮于表面、战术战法不透不实。近期持续不断的冲突已成为新概念、新装备、新战法的试验场,实战对抗下的无人机战术战法正快速扩散到世界各地。在新一轮巴以冲突中,哈马斯正是借鉴其他冲突的实战经验,使用小型旋翼无人机携带手榴弹,灌顶攻击以军主战装备“梅卡瓦”坦克。因此,为保证无人机训战一致,无人机在历次战争和冲突中的战术战法值得借鉴。实战性、对抗性战法检验有利于作战概念、体系运用、指控方式、力量编组、战法训法等方面的探索与革新。
一体化推进无人机能力鉴定的建议
为积极适应战争形态演变,智能化无人作战概念和制胜机理创新需要一体化推动无人机能力鉴定,以实现装备交付即能力交付,在军事智能无人领域国际竞争中抢占先机和制高点。
理论方法和技术手段并重发展
本着装备研发与试验同步发展的原则,智能集群無人机应全方位多层次布局发展,并完成无人系统能力鉴定试验。在原有传统学科基础上,理论方法应融合面向自主认知、自主决策和集群行为的神经科学、社会生物学和混沌动力学等新学科知识,着力构建多学科交叉的科学理论体系。技术手段应借鉴民用人工智能和机器人领域的安全性、人机交互技术等试验与鉴定经验,发展基于自主数据分析和深度挖掘融合的建模、仿真方法,开发多样化结构分析和技术试验,实现试验资源和虚拟仿真环境之间的互联互通。
体系化试验强化无人机通联融合能力
以单平台为中心的传统试验与鉴定方法难以充分检验体系化、对抗条件下无人机赋能增效的堵点卡点,因此满足联合作战要求的综合试验与鉴定环境需要着力构建。一是开展作战支持信息融入检验,厘清信息流转关系,疏通通信系统堵点,构建无人机与其他作战单元之间的信息链路。二是开展无人机指控信息融入联合指挥系统检验,重点检验无人机作战指挥决策和行动控制的模拟仿真和自动化指挥处理功能,实现无人机、任务载荷等各类状态信息一并融入联合指挥情报网。三是开展无人机作战环境条件下支撑信息通联检验,检验战场频谱实时管控,气象水文、测绘、导航等战场环境信息的网络化、数字化、自动化组织运用能力。
实战化对抗检验战术战法
在未来作战中,无人机将面临复杂多变、对抗强度极高的战场环境。训练中的战术战法需要通过实战化对抗加以检验和完善。首先,直面国家总体安全战略条件下对抗强敌的战术战法,立足高端战争典型场景,按照“基本构想—典型场景—最优编组—作战能力—战术战法”的战争设计链路,有针对性地开展实战对抗背景下的无人机作战、有人机/无人机协同作战常态化检验。其次,瞄准主要战略方向,结合方向使命任务和具体行动构想,综合考虑战场环境特点,细化典型场景清单,提出能力需求,一体化检验配套系统建设和战术战法,推动整体建设与运用水平不断提升。