無人集群作戰(zhàn)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢管窺

邱歡，顧鑫

國防大學

無人作戰(zhàn)已經成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要樣式，而無人集群作戰(zhàn)代表著無人作戰(zhàn)的高級階段和發(fā)展方向。本文梳理當前世界多個國家無人集群的理論研究、驗證試驗和作戰(zhàn)運用，分析無人集群的未來發(fā)展趨勢，以求對無人系統(tǒng)研發(fā)提供借鑒。

自海灣戰(zhàn)爭以來，以無人機為代表的無人作戰(zhàn)力量在幾場局部戰(zhàn)爭中嶄露頭角，迅速成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的“明星”、各國競相發(fā)展的“寵兒”、新一輪軍事變革的“尖兵”。無人作戰(zhàn)不斷推動戰(zhàn)爭形態(tài)向智能化方向演進，而無人集群是未來無人作戰(zhàn)力量的主要組成，無人集群作戰(zhàn)是未來無人作戰(zhàn)的主要方式。

無人集群作戰(zhàn)逐步進入戰(zhàn)場

隨著無人系統(tǒng)技術水平的快速提升、力量規(guī)模的飛速擴大和理論概念的大量爆發(fā)，無人作戰(zhàn)應運而生。同時，無人集群隨著無人作戰(zhàn)伴生而出，日漸成為公認的未來無人作戰(zhàn)和智能化作戰(zhàn)的重要樣式。

無人作戰(zhàn)力量已成為戰(zhàn)場制勝利器

在近年爆發(fā)的局部戰(zhàn)爭和武裝沖突中，無人機已經從配角變?yōu)橹鹘?，無人系統(tǒng)已普遍呈現(xiàn)出異構集群作戰(zhàn)特征，成為戰(zhàn)爭制勝的關鍵力量。

1.巴以沖突

2021年5月，以色列軍方高調宣布，以軍地面部隊向加沙地帶發(fā)動攻擊，但實際上主要使用“幽靈部隊”，以無人機偵察引導打擊、無人機察打為作戰(zhàn)方式，對隱藏在地道網和城市中的關鍵設施、重要人物進行精確打擊，取得顯著戰(zhàn)果。

2.納卡沖突

2020年9—11月，阿塞拜疆使用“旗手” TB2、“哈羅普”等多型無人機，執(zhí)行情報偵察監(jiān)視、目標指示、遠程精確打擊、自殺式攻擊等任務，摧毀亞美尼亞軍方的大量火炮、防空陣地、軍用車輛，無人機成為阿軍取勝的最大“功臣”。

3.沙特石油加工設施遇襲

2019年9月14日，沙特阿美石油公司的石油加工設施遭到胡塞武裝18架無人機襲擊，沙特當日的石油產能被消減。

無人集群作戰(zhàn)體現(xiàn)了未來作戰(zhàn)趨勢

無人作戰(zhàn)力量可提供較大的指揮控制跨度，具有較低的綜合成本、規(guī)?；鲬?zhàn)能力等優(yōu)勢，集群作戰(zhàn)是無人作戰(zhàn)力量運用的必然趨勢。

1.無人集群作戰(zhàn)是智能化戰(zhàn)爭形態(tài)演進的必然選擇

技術決定戰(zhàn)術，隨著人工智能技術的加速發(fā)展及其在軍事中的應用，以智能無人系統(tǒng)為代表的無人作戰(zhàn)力量，不僅能按照人的指令執(zhí)行任務，而且能夠在深度認知和深度預測的基礎上，自主執(zhí)行特定任務?；谌后w智能技術，各種智能作戰(zhàn)單元根據不同作戰(zhàn)任務需求和戰(zhàn)場態(tài)勢變化，通過泛在網絡，以隨遇接入、自主適應、彈性編組、動態(tài)調整等方式組成人機協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)或自主無人作戰(zhàn)集群，具備了多樣化作戰(zhàn)能力。

2.無人集群作戰(zhàn)將成為非對稱制衡的重要手段

從伊拉克、阿富汗局勢看，美國、歐洲國家、俄羅斯等軍事強國的軍隊普遍怕近戰(zhàn)膠著、怕游擊襲擾、怕人員裝備遭受重大損失。無人集群具有規(guī)模大、高度靈活、精打快隱等突出優(yōu)勢，可執(zhí)行多樣化任務，恰是實施新型游擊戰(zhàn)、麻雀戰(zhàn)、破襲戰(zhàn)、斬首戰(zhàn)的有效力量。當前，各國軍隊作戰(zhàn)體系針對傳統(tǒng)戰(zhàn)爭而構設，反無人集群作戰(zhàn)處于起步階段，尚未形成代差，探索無人集群作戰(zhàn)是避強擊弱、超越發(fā)展的關鍵突破口。

無人集群作戰(zhàn)需求催生并引領指揮模式變革

相比于火炮、坦克、有人機等曾引發(fā)作戰(zhàn)方式變革的裝備，無人裝備將依靠體系化、集群化能力，成為力量倍增器。無人集群憑借規(guī)模、協(xié)同、智能等特性，增強了獲取決定性優(yōu)勢的能力。

圖1 由無人機、無人水面艇、無人潛航器組成的無人集群可執(zhí)行多樣化任務。

互聯(lián)互通的通信網絡是無人集群作戰(zhàn)的基礎。無人集群作戰(zhàn)要求無人集群必須利用自組網、人工智能等技術，實現(xiàn)單體間信息互聯(lián)互通。各個單體依托通信網絡組成群體，通過局部交互、規(guī)則反應和自主協(xié)同控制，實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)。

無人集群作戰(zhàn)的特征是體系聚合。無人集群內單體的作戰(zhàn)效能并不突出，只有通過信息賦能、網絡聚能、體系增能等方式，構建通信更密切、反應更靈敏、指揮更快速的作戰(zhàn)體系，實現(xiàn)以快吃慢、以群吃單的作戰(zhàn)效果，才能形成對傳統(tǒng)作戰(zhàn)裝備的“降維”打擊。

協(xié)同指揮是無人集群作戰(zhàn)的瓶頸。隨著信息技術的飛速進步，智能化無人裝備在數據計算、目標識別、并發(fā)處理等方面的速度和準確度已遠超人類。在傳統(tǒng)協(xié)同指揮模式下，人將成為制約無人集群觀察—判斷—決策—行動（OODA）作戰(zhàn)環(huán)快速運轉的因素之一，軍方必須基于無人作戰(zhàn)裝備的本質特征，探索人在環(huán)內、人在環(huán)上、人在環(huán)外等新的協(xié)同指揮模式，充分發(fā)揮無人作戰(zhàn)力量全域多能、集成聚能的優(yōu)勢。

軍事強國積極推進無人集群作戰(zhàn)運用

美軍《2005—2025財年無人機系統(tǒng)路線圖》提出，2025年以后，無人機集群將具備戰(zhàn)場態(tài)勢感知和認知、信息共享、自主決策能力；《2016－2036小型無人機系統(tǒng)路線圖》提出，2036年，無人機集群將實現(xiàn)作戰(zhàn)能力。美國國防預算持續(xù)對無人系統(tǒng)研制進行資助，2019財年為96億美元，2022財年達到82億美元。俄軍目前已經建立無人機中隊，裝備了大量無人機，同時大力開發(fā)無人機集群技術。隨著各軍事強國快速提升無人集群的作戰(zhàn)能力，無人集群作戰(zhàn)理論研究、裝備發(fā)展和力量建設的風潮快速在全球范圍內蔓延。

無人集群作戰(zhàn)理論不斷發(fā)展

當前，國內外無人集群相關理論層出不窮，作戰(zhàn)概念不斷涌現(xiàn)，諸多國家爭相發(fā)展無人集群作戰(zhàn)驗證項目，取得不少試驗成果，為無人集群作戰(zhàn)運用鋪平了道路。

群體作戰(zhàn)形成共識，但集群定義眾說紛紜

當前，國內外對無人系統(tǒng)優(yōu)勢的認識基本保持一致，對未來無人力量集群化使用沒有疑義。

圖2 美國海軍開發(fā)的無人水下滑翔機集群。

美軍是無人集群概念的最早提出者。無人集群始于無人機，隨著人工智能、自組網、協(xié)同控制等技術的發(fā)展，多架無人機組成集群，協(xié)同執(zhí)行作戰(zhàn)任務，形成無人機集群作戰(zhàn)。隨著智能技術迅速在無人地面車輛、無人水面艇船、無人潛航器等裝備中的應用，美國國防部在《2013—2038財年無人系統(tǒng)綜合路線圖》中將無人機集群擴展為無人集群（Unmanned Swarm），使無人集群作戰(zhàn)概念涵蓋了陸、海、空、天等多種作戰(zhàn)域。隨后，《2017—2042財年無人系統(tǒng)綜合路線圖》進一步強調，無人系統(tǒng)的集群能力是確保美軍在未來作戰(zhàn)中利用無人系統(tǒng)，獲取優(yōu)勢的19項且需要近遠期發(fā)展的關鍵技術之一。2018年，美國國防部頒布《國防部人工智能戰(zhàn)略摘要》，強調人工智能技術在軍事領域的應用,并于同年發(fā)布無人集群系統(tǒng)并行作戰(zhàn)場景。新美國安全中心發(fā)布的報告《戰(zhàn)場機器人2：正在走近的無人集群》稱，機器人集群系統(tǒng)可能對作戰(zhàn)行動產生破壞性改變。

對于集群的定義，美軍一般使用英文“Swarm”一詞，從美軍無人系統(tǒng)路線圖和試驗項目看，短期內無人集群主要指由一定數量的低成本無人機、無人車、無人艇船、無人潛航器等裝備組成的小型集群，具有一定的自主決策和協(xié)同控制能力，主要執(zhí)行偵察、打擊等任務；美軍的長期目標是，打造跨域無人系統(tǒng)組成的大型無人集群乃至無人蜂群，這種無人集群或無人蜂群能夠自主完成復雜作戰(zhàn)任務。

俄羅斯無人集群使用和發(fā)展也走在前列，俄羅斯國防部連續(xù)出臺《2020年前無人機部隊建設規(guī)劃》《2025年前俄羅斯聯(lián)邦軍事力量無人機系統(tǒng)運用構想》等指導性文件，對無人機部隊的整體布局、建設和無人機作戰(zhàn)運用做出明確規(guī)劃，并將無人機的智能化、集群化作為重要的發(fā)展方向。

國內研究起步較晚，提出了機群、集群、蜂群等多種稱謂并做出了不同解釋，目前更多研究傾向于無人機集群。

總體上看，國內外定義的無人集群都具有自主協(xié)同控制、信息感知與共享、力量分布式配置等特征，但無人集群的力量編成普遍不夠明確，相關研究內容多為泛指，針對性不強。

人指揮機的認識統(tǒng)一，但指揮體系尚不明確

對于無人集群的指揮，目前美軍的主流觀點仍然是，無人集群須要融入聯(lián)合任務部隊的指揮體系，正如《2017—2042財年無人系統(tǒng)綜合路線圖》所指出的無人系統(tǒng)技術進步凸顯了單域作戰(zhàn)向多域作戰(zhàn)轉型的需求，未來作戰(zhàn)高度依賴于無縫接入聯(lián)合任務部隊的多域能力。但同時美軍也確定了以下遠期目標，無人系統(tǒng)基于任務計劃推斷人類指揮意圖，無人集群基于智能技術規(guī)劃和執(zhí)行任務，旨在打造具有自主指揮控制能力的無人集群?！稇?zhàn)場機器人2：正在走近的無人集群》指出，人類指揮官須要在任務層面控制無人集群，提供總體指揮方案，但會將更廣泛的任務分配給自主無人系統(tǒng)。該報告作者保羅·沙瑞爾在其專著《無人軍隊—自主武器與未來戰(zhàn)爭》中，從戰(zhàn)爭可控和倫理角度提出，人類應該謹慎地對待全自主無人集群，確保無人集群行為具有可控性。

在無人機集群理論研究中，俄軍突出強調人員指揮。俄軍無人機集群化思想立足于“蜂群”戰(zhàn)術概念，即少量有人機擔負指揮任務，4 ～8架無人機承擔偵察和打擊等任務。

考慮到智能技術難以勝任復雜的決策、確保無人系統(tǒng)具有可控的行為，戰(zhàn)爭倫理等因素，國內外幾乎一致認為，無論無人集群發(fā)展到何種程度，都必須置于人類指揮官的指揮之下，發(fā)揮智能算法優(yōu)勢，實現(xiàn)人機結合的智能化指揮?？傮w上看，對于未來無人集群指揮體系，基于OODA作戰(zhàn)環(huán)的理論在國內外具有較大影響力。該理論認為，軍方應根據無人集群智能化水平，視情建立人在環(huán)內、人在環(huán)上和人在環(huán)外等不同模式的指揮體系。當前無人集群規(guī)模尚小、智能化水平較低，未來大型無人集群作戰(zhàn)指揮研究普遍停留在集群指揮控制框架的層面。無人集群所處的指揮層級，有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)指揮力量構成、指揮方式和指揮關系等作戰(zhàn)指揮理論研究并不多。

集群協(xié)同作戰(zhàn)研究獲成果，但適用規(guī)模比較小

美國國防部于2018年發(fā)布的《2017—2042財年無人系統(tǒng)綜合路線圖》確定了無人系統(tǒng)發(fā)展的4個關鍵主題和使能因素：互操作性（Interoperability）、自主性（Autonomy）、安全網絡（Secure Network）、人機協(xié)同（Human-Machine Collaboration），這基本揭示了美軍設想的無人集群協(xié)同作戰(zhàn)方式，即集中協(xié)同作戰(zhàn)、集群自主協(xié)同作戰(zhàn)和有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)。在這種思想指導下，2019年，美國國防預研局（DARPA）“進攻性蜂群使能戰(zhàn)術（OFFSET）”項目實現(xiàn)了由無人機和無人地面車組成的無人集群在30min內成功保護城市目標。美軍先后開展了有人長機與無人僚機協(xié)同作戰(zhàn)、“人類班長與機器人士兵”步兵班組等多項人機協(xié)同作戰(zhàn)試驗。根據美國空軍發(fā)布的無人機發(fā)展戰(zhàn)略，F(xiàn)35戰(zhàn)斗機飛行員未來可能具備控制無人機集群作戰(zhàn)的能力。保羅·沙瑞爾則提出了集中協(xié)同、分層協(xié)同、協(xié)商協(xié)同和智能協(xié)同4種無人集群協(xié)同方式，指揮官可根據反應速度、最優(yōu)性、可預測性、魯棒性和通信脆弱性等因素靈活選用協(xié)同方式。

2018年12月，俄羅斯國防部批準《俄羅斯聯(lián)邦軍事力量無人機搭配使用構想》，持續(xù)探索和創(chuàng)新無人機戰(zhàn)法，目前重點開展有人機/無人機協(xié)同作戰(zhàn)、多架無人機自主編隊等創(chuàng)新戰(zhàn)法研究與試驗。未來，俄羅斯將以大規(guī)模自主無人蜂群技術為主攻研發(fā)方向，并利用基于自組網技術的數據鏈、協(xié)同控制技術實現(xiàn)蜂群無人機自主編隊飛行和協(xié)同作戰(zhàn)，以執(zhí)行巡邏、偵察、監(jiān)視、打擊等多種任務，給俄軍作戰(zhàn)模式帶來顛覆性變革。

從國內外驗證試驗和實戰(zhàn)應用情況看，目前比較成功的協(xié)同模式是，小型無人集群內的小單體間半自主協(xié)同飛行，以及有人-無人編隊對無人集群進行協(xié)同控制，總體水平處于戰(zhàn)術層級和隊組規(guī)模。而多型跨域無人系統(tǒng)聯(lián)合組成的大型無人集群內單體間協(xié)同、分布式協(xié)同、全自主協(xié)同等模式，仍處于概念和框架層面。隨著未來無人集群規(guī)模的快速擴大、編成的日益完善以及無人集群在聯(lián)合作戰(zhàn)體系中的重要性不斷上升，無人集群協(xié)同作戰(zhàn)的高級需求將進一步展露出來。

未來發(fā)展趨勢

根據世界多國無人集群概念理論研究和驗證試驗動態(tài)，未來無人集群將持續(xù)不斷向力量高度聯(lián)合化和系統(tǒng)高度自主化方向發(fā)展。

無人集群規(guī)模將不斷擴大

無人作戰(zhàn)力量的龐大規(guī)模潛力和群體智能潛力，決定了集群在無人作戰(zhàn)中的最大使用價值。2016年初，俄軍戰(zhàn)場機器人連曾在敘利亞戰(zhàn)場首戰(zhàn)告捷。美國空軍《2016－2036小型無人機系統(tǒng)路線圖》提出，美國空軍將在2036年實現(xiàn)無人機集群作戰(zhàn)能力，目前已經組建多個無人機聯(lián)隊。美國海軍于2021年發(fā)布《無人作戰(zhàn)框架》，積極推進海上分布式作戰(zhàn)研究，旨在利用無人集群構建海上作戰(zhàn)優(yōu)勢。美國陸軍于2017年發(fā)布《機器人與自主系統(tǒng)戰(zhàn)略》，并制訂了無人-有人編隊計劃，預計在2030年后形成具有較高機動性的無人集群。與此同時，美軍先后提出“平臺+無人集群”“馬賽克戰(zhàn)”“云戰(zhàn)爭”等創(chuàng)新性作戰(zhàn)概念，強調大量、小型、模塊化無人裝備通過智能網絡，能像拼圖一樣靈活地組合作戰(zhàn)要素，快速配置作戰(zhàn)模塊，動態(tài)構建作戰(zhàn)任務所需的作戰(zhàn)體系。實際上，早在2016年就有外媒稱，美軍構想了一種作戰(zhàn)方案，即在南中國海的空域、海面和海下同時使用包括潛射無人機、無人潛艇器、水上無人艇在內的無人蜂群，以突破所謂的反介入/區(qū)域拒止（A2/AD）環(huán)境。無人集群作戰(zhàn)已經成為世界軍事強國大力發(fā)展的一種極具現(xiàn)實性和操作性的作戰(zhàn)樣式，甚至可以大膽預測，隨著跨域無人集群規(guī)模的擴大和作戰(zhàn)效能的提升，可覆蓋海陸空天網、功能完備的戰(zhàn)役無人集群將加快發(fā)展。

無人集群指揮模式將快速迭代

相比于火炮、坦克、有人機等曾引發(fā)作戰(zhàn)方式變革的裝備，無人集群的特長并非更強的火力、機動性和防護能力，而是無與倫比的“智力”?；谏疃葘W習、神經網絡等技術，未來無人作戰(zhàn)力量更加智能，原有的多層級指揮網絡將被基于智能指揮控制算法的神經感知網絡取代，指揮控制的跨度也將大幅拓展。隨著智能化無人系統(tǒng)在數據計算、目標識別、并發(fā)處理等方面的速度和準確度遠超人類，人將成為制約無人集群OODA作戰(zhàn)環(huán)快速運轉的瓶頸。正如保羅·沙瑞爾所指出的機器將受到對手機器的挑戰(zhàn)，而人類無法回應，未來戰(zhàn)爭將會發(fā)展為機器對機器的戰(zhàn)爭?？梢灶A見，未來無人集群的指揮體系，必將在人類決策的前提下，越來越依賴無人系統(tǒng)的自主指揮，人類指揮員的任務將更加收縮和集中，軍方必須探索與無人集群相適應的指揮模式，爭取在未來智能化無人戰(zhàn)爭中占據主動。

無人集群自主協(xié)同作戰(zhàn)能力將快速提升

隨著無人集群在作戰(zhàn)體系中的作用日趨重要，未來聯(lián)合作戰(zhàn)可能圍繞一個或多個無人集群、有人-無人編隊構建作戰(zhàn)體系，各種無人集群協(xié)同作戰(zhàn)將直接影響作戰(zhàn)體系的效能。由于無人集群高度依賴信息賦能、網絡增能、體系聚能，在無人集群作戰(zhàn)過程中，機與機、模塊與模塊的協(xié)同效率是制約集群作戰(zhàn)能力生成的關鍵因素。同時，無人集群通常在威脅嚴重、對抗激烈的環(huán)境中作戰(zhàn)，自主協(xié)同作戰(zhàn)能力將是無人集群在脫離人員指揮的情況下完成作戰(zhàn)任務的關鍵要素。美軍“進攻性蜂群使能戰(zhàn)術”項目開展由無人機、無人地面車組成的跨域無人集群保護城市目標等試驗，說明美軍已邁入跨域無人集群協(xié)同作戰(zhàn)的領域。軍方必須重視未來可能出現(xiàn)的大規(guī)模無人集群作戰(zhàn)，探索有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)、無人集群內單體間協(xié)同作戰(zhàn)、無人集群間協(xié)同作戰(zhàn)等模式，發(fā)揮無人作戰(zhàn)力量全域多能、集成聚能的優(yōu)勢。