艦載有人直升機(jī)／無人機(jī)典型協(xié)同作戰(zhàn)樣式分析

劉麗君 涂天佳

摘要 本文以艦艇編隊(duì)的四種基本作戰(zhàn)樣式為基礎(chǔ)，結(jié)合艦艇編隊(duì)的兵力配置，采用行為分解方法對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)分解為作戰(zhàn)行動(dòng)，形成自上而下的基于作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)樣式架構(gòu)，梳理出艦載有人直升機(jī)/無人機(jī)典型協(xié)同作戰(zhàn)樣式。對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)人員開展艦載有人直升機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)研究、協(xié)同系統(tǒng)需求分析與定義具有指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】艦艇編隊(duì) 艦載有人直升機(jī) 無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)樣式

1 引言

目前國內(nèi)外的大型水面驅(qū)護(hù)艦，由于尺寸受限無法提供固定翼飛機(jī)起降所需的跑道，通常搭載艦載直升機(jī)。無人直升機(jī)作為一種空中武器裝備，具有攻防兼?zhèn)?、不怕犧牲的特點(diǎn)和續(xù)航時(shí)間及航程的優(yōu)勢，是各軍兵種重點(diǎn)發(fā)展的作戰(zhàn)武器裝備，然而無人直升機(jī)的智能性還不能完全替代人的思維與判斷。有人直升機(jī)“有人”的特點(diǎn)，可以很好地作為指控節(jié)點(diǎn)發(fā)揮重要的指揮決策作用，卻受限于續(xù)航時(shí)間和作戰(zhàn)半徑，無法滿足長航時(shí)、全天候的任務(wù)執(zhí)行需求。因此采用有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)的方式以最大化發(fā)揮編隊(duì)內(nèi)有限的作戰(zhàn)資源，增強(qiáng)海上編隊(duì)基于信息系統(tǒng)的體系化作戰(zhàn)能力。本文以艦艇編隊(duì)的基本作戰(zhàn)樣式為基礎(chǔ)，探討了相應(yīng)的艦載直升機(jī)有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)的幾種可能模式。

2 美軍有人直升機(jī)/無人機(jī)的典型協(xié)同

有人/無人的協(xié)同作戰(zhàn)起源于有人.無人編隊(duì)（ MUM-T，Manned-Unmanned SystemTeaming）思想，該思想最早出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代后期。直升機(jī)有人/無人協(xié)同是有人/無人協(xié)同思想在直升機(jī)裝備領(lǐng)域的延續(xù)。按照美國防部《2011-2036無人系統(tǒng)綜合路線圖》定義，MUM-T是指有人與無人系統(tǒng)為執(zhí)行相同任務(wù)而建立的整體編隊(duì)，通過平臺(tái)互操作和資源共享控制，以達(dá)成共同的任務(wù)目標(biāo)。MUM-T沿用了北約標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議4586對(duì)互操作等級(jí)的定義，將有人.無人編隊(duì)的協(xié)同等級(jí)劃分為5級(jí)，如表1所示，隨著等級(jí)的升高，有人/無人的協(xié)同能力也不斷提升，當(dāng)達(dá)到五級(jí)協(xié)同能力時(shí)，有人機(jī)不僅能直接接收無人機(jī)的圖像、數(shù)據(jù)，還能控制無人機(jī)的任務(wù)載荷、無人機(jī)的飛行以及控制無人機(jī)的發(fā)射和回收。

美軍在有人直升機(jī)/無人機(jī)協(xié)同領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其它國家，無論對(duì)于艦載有人機(jī)和艦載無人機(jī)而言，其開展的有人直升機(jī)/無人機(jī)協(xié)同演示驗(yàn)證都具有重要的借鑒意義。美陸軍主要使用阿帕奇直升機(jī)（ AH-64D）與多種無人機(jī)的協(xié)同。2006年阿帕奇直升機(jī)使用TCDL數(shù)據(jù)鏈指揮和控制獵人無人機(jī)，演示了四級(jí)協(xié)同等級(jí)。同年演示了阿帕奇直升機(jī)與ULB小鳥無人直升機(jī)的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了二級(jí)信息與視屏圖像回傳、三級(jí)協(xié)同傳感器和無人機(jī)空地導(dǎo)彈火力攻擊、四級(jí)飛行控制。2008年對(duì)伊拉克戰(zhàn)場上部署的阿帕奇Block II直升機(jī)進(jìn)行VUIT-2數(shù)據(jù)鏈的能力升級(jí)，通過該數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)了與無人機(jī)的二級(jí)協(xié)同。次年阿帕奇BlockIII直升機(jī)再次使用TCDL數(shù)據(jù)鏈演示了與無人機(jī)的四級(jí)協(xié)同。2011年帕奇直升機(jī)Block III換裝UTA數(shù)據(jù)鏈組件，UTA被完全綜合到阿帕奇的任務(wù)計(jì)算機(jī)內(nèi)，演示了首次在阿帕奇機(jī)上對(duì)MQ-1C灰鷹無人機(jī)的載荷和飛行路徑實(shí)施控制，且控制過程中2架飛機(jī)都處于飛行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了四級(jí)協(xié)同。從2006年至2011年的5年時(shí)間，隨著協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的技術(shù)發(fā)展，通過換裝不同的協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，阿帕奇直升機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)無人機(jī)的二級(jí)協(xié)同、三級(jí)協(xié)同和四級(jí)協(xié)同。由于目前阿帕奇直升機(jī)都是以一架有人直升機(jī)控制一架無人機(jī)的形式實(shí)現(xiàn)協(xié)同，因此飛行測試的下一目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一架阿帕奇直升機(jī)對(duì)多架無人機(jī)的控制，以及兩架阿帕奇直升機(jī)對(duì)一架無人機(jī)控制權(quán)的交接等。2012年，美海軍首次成立由海鷹直升機(jī)（SH-60）和火力偵察兵無人直升機(jī)（MQ-8B）組成的混合飛行中隊(duì)，命名為“魔術(shù)師”。在美海軍編制中，“火力偵察兵”無人直升機(jī)可與有人駕駛直升機(jī)聯(lián)合使用，一架MH-60直升機(jī)同時(shí)可搭配3架MQ-8B或2架MQ-8C無人直升機(jī)。2018年空客直升機(jī)公司和Schiebel公司完成了有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)飛行試驗(yàn)。該試驗(yàn)在奧地利進(jìn)行。S-100無人直升機(jī)由直升機(jī)內(nèi)的操作手操控飛行，試驗(yàn)演示了5級(jí)協(xié)同能力。

美軍有人直升機(jī)/無人機(jī)典型協(xié)同樣式以有人直升機(jī)作為指揮核心，以成本較低、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、攜帶多樣偵察設(shè)備和精確制導(dǎo)武器的無人機(jī)作為偵察/攻擊主力，偵察/攻擊機(jī)在指揮機(jī)的監(jiān)視范圍內(nèi)，通過一體化指揮平臺(tái)，執(zhí)行偵察、武器制導(dǎo)、攻擊等任務(wù)。

3 作戰(zhàn)樣式分析方法

3.1 作戰(zhàn)樣式分解架構(gòu)

一般而言，作戰(zhàn)樣式是戰(zhàn)術(shù)兵團(tuán)、部隊(duì)進(jìn)行進(jìn)攻防戰(zhàn)斗的式樣和形式。對(duì)于某一確定的作戰(zhàn)樣式可以通過作戰(zhàn)想定從作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)背景、作戰(zhàn)部隊(duì)、武器裝備等角度進(jìn)行詳細(xì)的描述，其是指揮決策人員擬制任務(wù)計(jì)劃的依據(jù)。

以作戰(zhàn)樣式中的作戰(zhàn)任務(wù)為中心，根據(jù)預(yù)期作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)策略等約束將作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行逐層分解細(xì)化。由于作戰(zhàn)任務(wù)是作戰(zhàn)單元執(zhí)行一系列有序的作戰(zhàn)行動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，因此根據(jù)任務(wù)執(zhí)行過程將細(xì)化后的作戰(zhàn)任務(wù)解構(gòu)為作戰(zhàn)行動(dòng)，以作戰(zhàn)行動(dòng)作為聯(lián)系作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)單元的紐帶。最后將作戰(zhàn)行動(dòng)分配到作戰(zhàn)單元。至上而下的分解、解構(gòu)、分配的正向過程最終可形成基于作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)樣式架構(gòu)樹，實(shí)現(xiàn)“作戰(zhàn)任務(wù)一作戰(zhàn)行動(dòng)一作戰(zhàn)單元”的映射，如圖1所示。對(duì)某一作戰(zhàn)任務(wù)，可能由一個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)實(shí)現(xiàn)，也可能由多個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)實(shí)現(xiàn)。同樣，一個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)，可能由一個(gè)作戰(zhàn)單元執(zhí)行，也可能由多個(gè)作戰(zhàn)單元執(zhí)行。

3.2 艦艇編隊(duì)主要作戰(zhàn)樣式

艦艇編隊(duì)具有強(qiáng)大的攻防作戰(zhàn)能力，幾乎可以承擔(dān)海軍所有的作戰(zhàn)任務(wù)。艦艇編對(duì)作戰(zhàn)最終可以落實(shí)到對(duì)空作戰(zhàn)、對(duì)海作戰(zhàn)、對(duì)潛作戰(zhàn)、對(duì)岸作戰(zhàn)這4種基本作戰(zhàn)樣式上。通過對(duì)這4種基本作戰(zhàn)樣式的基于任務(wù)類型的視角分析，得出艦載直升機(jī)有人/無人協(xié)同的作戰(zhàn)樣式。所有作戰(zhàn)行動(dòng)都可由基本作戰(zhàn)樣式獨(dú)立或組合而成。如圖2所示。

3.3 艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)任務(wù)分解

上級(jí)賦予艦艇編隊(duì)的作戰(zhàn)任務(wù)可以認(rèn)為是宏觀任務(wù)，針對(duì)編隊(duì)任務(wù)用行為分解的方法進(jìn)行分解?；跐撏Ь庩?duì)的兵力配置，對(duì)艦艇編隊(duì)的對(duì)空作戰(zhàn)、對(duì)海作戰(zhàn)、對(duì)潛作戰(zhàn)、對(duì)岸作戰(zhàn)四種基本作戰(zhàn)樣式進(jìn)行任務(wù)分解和作戰(zhàn)行動(dòng)分配，得到四種基本作戰(zhàn)樣式樹狀圖，如圖3所示。

以四種基本作戰(zhàn)樣式樹狀圖為基礎(chǔ)，可梳理得到艦載有人直升機(jī)/無人機(jī)的典型協(xié)同作戰(zhàn)樣式，如表2所示。

4 艦載有人直升機(jī)/無人機(jī)典型協(xié)同作戰(zhàn)樣式

4.1 協(xié)同對(duì)空攻擊

預(yù)警機(jī)在預(yù)定空域執(zhí)行預(yù)先偵察。無人直升機(jī)隨后執(zhí)行直接偵察任務(wù)，并報(bào)告?zhèn)刹旖Y(jié)果，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后保持對(duì)其監(jiān)視，電子戰(zhàn)飛機(jī)在到達(dá)一定距離時(shí)對(duì)目標(biāo)實(shí)施干擾，掩護(hù)攻擊兵力行動(dòng)。殲擊機(jī)、戰(zhàn)斗攻擊機(jī)等攻擊兵力經(jīng)過跟蹤、瞄準(zhǔn)后發(fā)射武器攻擊目標(biāo)。在攻擊過程中，無人直升機(jī)可抵近開展目標(biāo)指示與火力校射，當(dāng)攻擊結(jié)束后，由無人直升機(jī)執(zhí)行毀傷評(píng)估。

必要時(shí)，由無人直升機(jī)攜帶仿雷達(dá)輻射源設(shè)備，在有人直升機(jī)執(zhí)行預(yù)警任務(wù)時(shí)附近伴飛。當(dāng)敵方對(duì)有人預(yù)警機(jī)進(jìn)行打擊時(shí)，無人直升機(jī)可作為誘餌吸引火力，為有人直升機(jī)規(guī)避提供緩沖時(shí)間。

4.2 協(xié)同對(duì)艦攻擊

有人/無人直升機(jī)配裝在驅(qū)護(hù)作戰(zhàn)編隊(duì)中。由有人直升機(jī)執(zhí)行對(duì)海面艦艇攻擊任務(wù)，無人直升機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)攻擊目標(biāo)進(jìn)行搜索、識(shí)別與定位。在有人直升機(jī)打擊過程中，無人直升機(jī)負(fù)責(zé)抵近進(jìn)行目標(biāo)指示;在完成打擊后，無人直升機(jī)進(jìn)行毀傷評(píng)估，

4.3 協(xié)同對(duì)岸攻擊

無人直升機(jī)前出敵陣地，進(jìn)行低空突防，到達(dá)敵任務(wù)區(qū)后，開展偵察探測活動(dòng)，向編隊(duì)指揮中心回傳目標(biāo)信息，指揮中心引導(dǎo)其他航空火力兵力和艦載火力開展對(duì)岸攻擊。無人直升機(jī)同步開展對(duì)目標(biāo)的攻擊任務(wù)。

擔(dān)負(fù)對(duì)岸打擊任務(wù)的各型機(jī)依次起飛，進(jìn)入目標(biāo)區(qū)后，轉(zhuǎn)入攻擊方向，瞄準(zhǔn)并投射武器。其中有人/無人直升機(jī)配裝在兩棲作戰(zhàn)編隊(duì)中。由有人直升機(jī)對(duì)近岸裝甲目標(biāo)與火力點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)打擊，無人直升機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)攻擊目標(biāo)進(jìn)行搜索、識(shí)別與定位。在有人直升機(jī)打擊過程中，無人直升機(jī)負(fù)責(zé)抵近進(jìn)行目標(biāo)指示與火力校射;在完成打擊后，由無人直升機(jī)進(jìn)行毀傷評(píng)估。

在近程對(duì)海搜索時(shí)，無人直升機(jī)前出所屬載艦進(jìn)行警戒探測，協(xié)同水面艦艇，重點(diǎn)對(duì)低空、超低空的目標(biāo)探測。

有人/無人直升機(jī)配裝在航母作戰(zhàn)編隊(duì)或驅(qū)護(hù)編隊(duì)中。在中程對(duì)海搜索中，有人直升機(jī)執(zhí)行空中預(yù)警任務(wù)，無人直升機(jī)升空使用多模式雷達(dá)、電偵、通偵、光電等方式對(duì)海面目標(biāo)探測。有人/無人編隊(duì)采用線性或扇形隊(duì)列進(jìn)行往返巡邏飛行，以雷達(dá)為主要警戒手段，輔助電偵探測，形成大區(qū)域、全覆蓋的警戒范圍。當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑海面目標(biāo)時(shí)，無人直升機(jī)前出抵近目標(biāo)采用光電、雷達(dá)成像等手段進(jìn)行識(shí)別、定位。

當(dāng)確認(rèn)敵方目標(biāo)后，有人直升機(jī)可通過無人直升機(jī)進(jìn)行通信中繼以擴(kuò)大空中指揮半徑，在艦船作戰(zhàn)指揮中心授權(quán)下對(duì)作戰(zhàn)責(zé)任區(qū)域內(nèi)我編隊(duì)小批次艦載作戰(zhàn)飛機(jī)實(shí)施引導(dǎo)。

4.5 協(xié)同搜潛

在近程對(duì)潛作戰(zhàn)時(shí)，有人/無人直升機(jī)配裝在艦艇作戰(zhàn)編隊(duì)中。當(dāng)執(zhí)行反潛任務(wù)時(shí)，有人直升機(jī)作為攜帶吊聲、浮標(biāo)、磁探、雷達(dá)等反潛探測設(shè)備對(duì)任務(wù)海域內(nèi)水下目標(biāo)進(jìn)行搜索，無人直升機(jī)攜帶磁探在有人直升機(jī)指揮下執(zhí)行輔助搜索，確認(rèn)潛艇目標(biāo)后有人直升機(jī)進(jìn)行打擊。在有人直升機(jī)進(jìn)行打擊時(shí)，無人直升機(jī)持續(xù)跟蹤水下目標(biāo)并提供定位信息給有人直升機(jī)。

當(dāng)有人直升機(jī)低空反潛時(shí)，無人直升機(jī)可攜帶中繼設(shè)備作為有人直升機(jī)與后方艦船編隊(duì)的通信中繼節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)反潛態(tài)勢信息的超視距傳輸。

4.6 協(xié)同登陸作戰(zhàn)

在開展登陸前執(zhí)行火力準(zhǔn)備任務(wù)。固定翼（如轟炸機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)）主要突擊敵縱深炮兵、防空兵發(fā)射陣地、預(yù)備隊(duì)配置地域、雷達(dá)站、指揮系統(tǒng)等?；鹆糁鄙龣C(jī)主要摧毀登陸地段及其兩側(cè)工事特別是碉堡和火器等。無人直升機(jī)實(shí)時(shí)偵察探測、毀傷評(píng)估。

當(dāng)火力準(zhǔn)備階段過后開展兵力運(yùn)輸和登陸任務(wù)。直升機(jī)配裝在兩棲作戰(zhàn)編隊(duì)中。由多架運(yùn)輸直升機(jī)攜帶滿員武裝兵力，低空突防，執(zhí)行兵力投送任務(wù)。無人直升機(jī)負(fù)責(zé)前出偵察，識(shí)別沿線威脅目標(biāo)并為后方直升機(jī)及時(shí)提供威脅告警，以保障有人直升機(jī)飛行安全。突擊上陸以后，由單兵攜帶輕型無人直升機(jī)進(jìn)行即察即打，為其他上陸兵力提供信息支援。

5 結(jié)束語

隨著我國海軍向“近海防御，遠(yuǎn)海防衛(wèi)”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，大中型水面艦艇編隊(duì)作為海上機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)的重要力量，將在中遠(yuǎn)海獨(dú)立遂行海上進(jìn)攻、綜合防御、區(qū)域控制和非戰(zhàn)爭軍事行動(dòng)。在網(wǎng)絡(luò)化、體系化作戰(zhàn)時(shí)代，要提高艦艇編隊(duì)的作戰(zhàn)能力，必須對(duì)編隊(duì)內(nèi)各作戰(zhàn)資源進(jìn)行整合、協(xié)同，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)資源最優(yōu)使用。對(duì)于海軍驅(qū)護(hù)艦編隊(duì)、兩棲作戰(zhàn)編隊(duì)來說，艦載直升機(jī)是重要的空中作戰(zhàn)單元。有人/無人直升機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是未來編隊(duì)的大趨勢。本文從協(xié)同任務(wù)階段角度開展了艦載有人直升機(jī)/無人機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)樣式的研究，提出了六種艦載有人直升機(jī)/無人機(jī)典型協(xié)同作戰(zhàn)樣式，對(duì)有人/無人編隊(duì)、協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、協(xié)同需求分析和功能定義具有重要的意義。

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