有人—無人空中編隊協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)研究進(jìn)展

劉洪全 同志強(qiáng) 王 輝 龐維建

北京航空工程技術(shù)研究中心

21 世紀(jì)初，F(xiàn)-22 等隱身戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn)將空戰(zhàn)帶入了隱身時代。隱身平臺間空戰(zhàn)距離被極度壓縮，飛行員執(zhí)行任務(wù)時面臨著極大風(fēng)險。無人機(jī)平臺以其無人化、低成本、可消耗、戰(zhàn)場適應(yīng)能力強(qiáng)、配置靈活等優(yōu)點越來越受到重視[1]，并快速走向空戰(zhàn)舞臺，在納卡沖突、俄烏沖突中，無人機(jī)在監(jiān)視、偵察、對地攻擊等方面發(fā)揮了重大作用，是主要作戰(zhàn)手段。2018 年8 月30 日，美國國防部發(fā)布了最新版《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2017—2042）》[2]，明確了人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)是首要支撐技術(shù)，人機(jī)協(xié)作是無人系統(tǒng)的最終發(fā)展目標(biāo)。人機(jī)協(xié)作的呈現(xiàn)形式是人機(jī)編組，即有人機(jī)—無人機(jī)組成空中編隊，無人機(jī)作為有人機(jī)的“忠誠僚機(jī)”進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)[3]，這是世界強(qiáng)國面對強(qiáng)對抗環(huán)境的全新作戰(zhàn)樣式。

目前，美俄等軍事強(qiáng)國都在發(fā)展有人—無人空中編隊協(xié)同作戰(zhàn)項目[4-8]，并取得了階段性成果。本文首先從無人戰(zhàn)斗機(jī)平臺和支撐技術(shù)兩方面介紹有人—無人編隊協(xié)同作戰(zhàn)項目的發(fā)展情況；然后探討分析未來有人—無人協(xié)同作戰(zhàn)場景，明確典型作戰(zhàn)樣式；最后圍繞有人—無人協(xié)同作戰(zhàn)關(guān)鍵技術(shù)，探討技術(shù)難點，指明應(yīng)重點關(guān)注的發(fā)展方向。

一、無人戰(zhàn)斗機(jī)平臺項目

1. 美國“忠誠僚機(jī)”項目

2015 年，美國空軍提出“忠誠僚機(jī)”概念，旨在為F-22 和F-35 隱身戰(zhàn)斗機(jī)、B-21 隱身轟炸機(jī)以及下一代戰(zhàn)斗機(jī)等配備一款隱身無人攻擊機(jī)，由后者充當(dāng)前者的僚機(jī)，執(zhí)行遠(yuǎn)程態(tài)勢感知、武器投放、欺騙干擾等作戰(zhàn)任務(wù)。

（1）XQ-58A“女武神”隱身無人機(jī)

XQ-58A“女武神”是美國“忠誠僚機(jī)”項目的代表機(jī)型，由美國克拉托斯安全防衛(wèi)公司（Kratos）研制，如圖1 所示，長度8.8 m，寬度6.7 m，速度可達(dá)1050 km/h，飛行高度達(dá)13715 m，續(xù)航達(dá)3425 km，采用隱身設(shè)計，火箭助推彈射起飛、傘降回收，設(shè)有2 個內(nèi)埋彈艙，可掛載AIM-120 空空導(dǎo)彈及GBU-39 小直徑炸彈。2019 年3 月5 日完成首飛，成本僅200 萬至300 萬美元。2020 年12 月9 日，美國F-22 和F-35A 隱身戰(zhàn)斗機(jī)首次與XQ-58A“女武神”隱身無人機(jī)進(jìn)行了編隊飛行，后者作為空中信息節(jié)點使F-22 與F-35A 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)交換。2021 年12 月，美國空軍部長弗蘭克·肯德爾表示，目前首要任務(wù)是部署“忠誠僚機(jī)”，2022 年克拉托斯安全防衛(wèi)公司將交付6～10 架XQ-58A 無人機(jī)。

圖1 XQ-58A隱身無人機(jī)

（2）UTAP-22 “灰鯖鯊”無人戰(zhàn)斗機(jī)

UTAP-22 無人戰(zhàn)斗機(jī)同樣由克拉托斯安全防衛(wèi)公司研制，如圖2 所示，機(jī)長6.1 m，翼展3.2 m，機(jī)重約930 kg，內(nèi)部載荷為160 kg，兩側(cè)翼尖可分別掛載質(zhì)量為45 kg 的載荷，最大飛行速度馬赫數(shù)0.91，續(xù)航約2600 km，單次航時不低于3 h，最大升限達(dá)15000 m。與XQ-58A 類似，該無人機(jī)采用隱身設(shè)計，可攜帶空空導(dǎo)彈、制導(dǎo)炸彈等武器和多種先進(jìn)傳感器。2021 年5 月，集成自主核心系統(tǒng)（ACS）的UTAP-22 無人機(jī)完成了自主飛行試驗。

圖2 UTAP-22 “灰鯖鯊”無人戰(zhàn)斗機(jī)

（3）MQ-20“復(fù)仇者”無人機(jī)

MQ-20“復(fù)仇者”無人機(jī)由美國通用原子公司在MQ-9“死神”無人機(jī)基礎(chǔ)上研制，如圖3 所示，采用隱身設(shè)計，機(jī)長12.5 m，翼展20.12 m，速度可達(dá)740 km/h，機(jī)腹艙載荷為227 kg，總載荷1360 kg，最大升限18000 m，可配備有源相控陣?yán)走_(dá)。2021 年8 月16 日，通用原子公司宣布已獲得美國空軍的合同，將公司的“復(fù)仇者”無人機(jī)改裝為“天空博格人”自主技術(shù)測試平臺。

（4）“機(jī)外感知站”無人機(jī)

圖3 MQ-20“復(fù)仇者”無人機(jī)

2021 年10 月，美國空軍研究實驗室授予克拉托斯安全防衛(wèi)公司和通用原子公司一份價值1770 萬美元的合同，用于研制“機(jī)外感知站”無人機(jī)，如圖4所示。該無人機(jī)可配備“紅外搜索與跟蹤”被動探測傳感器，作為分布式傳感器平臺協(xié)助有人機(jī)進(jìn)行隱蔽探測、跟蹤。

圖4 “機(jī)外感知站”無人機(jī)

（5）EA-18G 無人電子戰(zhàn)飛機(jī)

美國海軍持續(xù)改進(jìn)EA-18G 電子戰(zhàn)飛機(jī)，打造“未來武器”作戰(zhàn)系統(tǒng)。2020 年2 月4 日,美國波音公司宣布已聯(lián)合美國海軍在馬里蘭州帕圖克森特河海軍航空站成功演示了EA-18G 電子戰(zhàn)飛機(jī)的有人/無人編組飛行能力。測試中一架有人EA-18G 飛機(jī)與兩架無人改裝的EA-18G 飛機(jī)組成編隊，共進(jìn)行了4 次飛行，完成了21 項任務(wù)，驗證了有人駕駛的EA-18G 飛機(jī)與無人EA-18G 飛機(jī)協(xié)同執(zhí)行任務(wù)的能力，使EA-18G向無人化實戰(zhàn)運(yùn)用又邁進(jìn)一步。

2. 俄羅斯“忠誠僚機(jī)”項目

（1）S-70“獵人”重型無人機(jī)

S-70“獵人”無人機(jī)長約14 m，機(jī)高2.8 m，翼展19 m，如圖5 所示，配備有源相控陣?yán)走_(dá)，飛行速度可達(dá)1000 km/h，最大起飛質(zhì)量22.15 t，內(nèi)部彈艙可攜帶2.8 t 武器彈藥，包括空空導(dǎo)彈、空面導(dǎo)彈精確制導(dǎo)和非制導(dǎo)炸彈等，可與“蘇”-57 隱身戰(zhàn)斗機(jī)編隊，由后座武器系統(tǒng)控制員，通過機(jī)載數(shù)據(jù)鏈控制和指揮，實施協(xié)同作戰(zhàn)。S-70 無人機(jī)于2019 年8 月完成首飛，2019 年9 月底與“蘇”-57 戰(zhàn)機(jī)完成首次編隊試飛，2022 年4 月完成了首次空空導(dǎo)彈發(fā)射試驗。

圖5 S-70“獵人”重型無人機(jī)

（2）“雷霆”隱身無人機(jī)

“雷霆”隱身無人機(jī)在俄羅斯“軍隊-2020”防務(wù)展上首次亮相，如圖6 所示，機(jī)長13.8 m，翼展10 m，機(jī)高3.8 m，飛行速度可達(dá)1000 km/h，實用升限12000 m，作戰(zhàn)半徑為700 km，重7 t，最大有效載荷2 t，可與有人機(jī)編隊協(xié)同作戰(zhàn)，執(zhí)行偵察和對地打擊任務(wù)。

圖6 “雷霆”隱身無人機(jī)

3. 歐洲“忠誠僚機(jī)”項目

（1）“未來空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”項目

2017 年，法國和德國共同發(fā)起了“未來空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”（FCAS）項目。2019 年6 月，F(xiàn)CAS 概念模型在巴黎航展上揭幕，如圖7 所示。FCAS 項目主要有三大組成部分：一是下一代戰(zhàn)斗機(jī)，以達(dá)索航空公司為主承包商，空客公司為次承包商；二是遠(yuǎn)程載具無人機(jī)，為歐洲版的“忠誠僚機(jī)”，以空客公司為主承包商，歐洲導(dǎo)彈集團(tuán)（MBDA）為次承包商；三是“空戰(zhàn)云”作戰(zhàn)系統(tǒng)，以空客公司為主承包商，泰雷茲公司為次承包商。“未來空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”項目計劃2040 年在空中創(chuàng)建一個由新一代戰(zhàn)斗機(jī)和無人機(jī)組成的互聯(lián)互通、協(xié)同作戰(zhàn)的空戰(zhàn)系統(tǒng)。

圖7 “未來空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”項目概念模型

（2）“蚊子”項目

“蚊子”項目用于為英國空軍研發(fā)輕型/低成本新型作戰(zhàn)無人機(jī)，由勢必銳航空公司貝爾法斯特分公司主導(dǎo)，諾斯洛普·格魯門英國公司和英特佩斯公司參與。項目研發(fā)團(tuán)隊于2021 年1 月獲得了3000 萬英鎊研制經(jīng)費(fèi)，計劃2023 年底前進(jìn)行試飛驗證，將掛載空空、空地導(dǎo)彈，可與“臺風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)、F-35 戰(zhàn)機(jī)和英國下一代戰(zhàn)斗機(jī)等組成編隊進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)。

4. 澳大利亞“忠誠僚機(jī)”項目

空中力量編隊系統(tǒng)無人機(jī)由波音公司與澳大利亞政府共同研制，已被澳大利亞空軍正式定名為MQ-28A“幽靈蝙蝠”無人機(jī)，如圖8 所示，機(jī)長11.6 m，續(xù)航3700 km，采用隱身設(shè)計，可支持開展偵察、監(jiān)視、戰(zhàn)場預(yù)警等飛行任務(wù)。原型機(jī)于2019 年發(fā)布，2021年2 月完成首飛，當(dāng)前的重點工作是集成人工智能系統(tǒng)以實現(xiàn)有人—無人協(xié)同作戰(zhàn)。波音公司目前已在澳大利亞建設(shè)了生產(chǎn)線。

二、演示驗證項目

1. “天空博格人”項目

“天空博格人”旨在開發(fā)人工智能驅(qū)動的“計算機(jī)大腦”以及一套相關(guān)控制系統(tǒng)，以駕駛與有人飛機(jī)聯(lián)網(wǎng)的半/全自主“忠誠僚機(jī)”無人機(jī)，也可作為有人機(jī)的自動駕駛系統(tǒng)，形成有人—無人編隊協(xié)同作戰(zhàn)能力。該項目于2021 年4 月在UTAP-22 無人機(jī)上成功首飛，6 月在MQ-20 無人機(jī)上完成自主伴飛飛行試驗，2022年在MQ-28A 無人機(jī)上繼續(xù)開展飛行試驗。美國為該項目配備了X-62A 有人母機(jī)（F-16D 飛機(jī)改裝而來）以方便后面的有人—無人編隊飛行試驗工作。2022 年7月，“天空博格人”項目完成了兩架生產(chǎn)型XQ-58A 無人機(jī)的系列飛行測試。

2. “空戰(zhàn)演進(jìn)”項目

2019 年5 月，美國國防高級研究計劃局（DARPA）宣布啟動“空戰(zhàn)演進(jìn)”項目，旨在研發(fā)支持空空作戰(zhàn)任務(wù)的人工智能引擎?！翱諔?zhàn)演進(jìn)”是忠誠僚機(jī)的“上層”指揮控制系統(tǒng)，應(yīng)用人工智能技術(shù)實現(xiàn)自動化和智能化的視距內(nèi)空中格斗。制定空戰(zhàn)決策、確定目標(biāo)優(yōu)先級和選擇最佳武器等高級別認(rèn)知功能由飛行員執(zhí)行，飛機(jī)機(jī)動、編隊控制等低級別的飛機(jī)操作由“空戰(zhàn)演進(jìn)”系統(tǒng)執(zhí)行。2022 年2 月，DARPA 發(fā)布針對“空戰(zhàn)演進(jìn)”項目第二階段第四技術(shù)領(lǐng)域（全尺寸飛機(jī)）的招標(biāo)書，計劃改裝兩架F-16D 戰(zhàn)斗機(jī)，用于測試“空戰(zhàn)演進(jìn)”系統(tǒng)視距內(nèi)自主交戰(zhàn)能力。2022 年3 月，動力系統(tǒng)公司公布了該項目的部分細(xì)節(jié)，計劃利用現(xiàn)有成果來完成項目第三技術(shù)領(lǐng)域——“阿爾法馬賽克”項目相關(guān)工作，目標(biāo)是把人工智能應(yīng)用到更大規(guī)模的空戰(zhàn)管理任務(wù)上。

3. “拒止環(huán)境下的協(xié)同作戰(zhàn)”項目

2014 年，DARPA 啟動了“拒止環(huán)境下的協(xié)同作戰(zhàn)”項目，旨在研發(fā)分布式空戰(zhàn)無人機(jī)的自主和協(xié)同技術(shù)，以增強(qiáng)無人機(jī)（包括巡航導(dǎo)彈、誘餌無人機(jī)及其他無人機(jī)系統(tǒng)）在拒止或復(fù)雜電磁環(huán)境的作戰(zhàn)能力。關(guān)鍵技術(shù)主要包括自主飛行、編隊協(xié)同、操控界面和開放式架構(gòu)。2019 年2 月，6 架美國海軍RQ-23“虎鯊”無人機(jī)在美國陸軍尤馬試驗場進(jìn)行了一系列測試，以驗證“拒止環(huán)境下的協(xié)同作戰(zhàn)”項目系統(tǒng)對各種“虛擬目標(biāo)、威脅和對策”的應(yīng)對能力。2020 年10月，該項目人工智能軟件控制通用原子公司的“復(fù)仇者”無人機(jī)進(jìn)行了兩個多小時的自主飛行，試驗中MQ-20“復(fù)仇者”無人機(jī)與其他5 架虛擬僚機(jī)聯(lián)手對指定區(qū)域的空中威脅進(jìn)行了自主搜索和打擊。

4. “空戰(zhàn)云”作戰(zhàn)系統(tǒng)

“空戰(zhàn)云”作戰(zhàn)系統(tǒng)項目是歐洲FCAS 項目下的子項目，旨在開發(fā)新型的作戰(zhàn)協(xié)同軟件。人類飛行員能夠通過“空戰(zhàn)云”作戰(zhàn)系統(tǒng)建立任務(wù)并將其發(fā)送給無人機(jī)群，而無人機(jī)群則能夠在“空戰(zhàn)云”作戰(zhàn)系統(tǒng)軟件的協(xié)調(diào)下自主分配和執(zhí)行任務(wù)。如圖9 所示，“空戰(zhàn)云”作戰(zhàn)系統(tǒng)將實時連接和同步戰(zhàn)斗機(jī)、加油機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、無人機(jī)等所有平臺，增強(qiáng)空戰(zhàn)編隊?wèi)B(tài)勢感知能力以及協(xié)同作戰(zhàn)的信息處理和分發(fā)能力。

圖9 “空戰(zhàn)云”作戰(zhàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

5. “滿足任務(wù)最優(yōu)化的動態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)”項目

DARPA 于2015 年啟動了“滿足任務(wù)最優(yōu)化的動態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)”項目，旨在解決高對抗復(fù)雜電子環(huán)境中的動態(tài)自適應(yīng)組網(wǎng)和各機(jī)載網(wǎng)絡(luò)之間兼容通信的問題。2020 年12 月在美國空軍研究實驗室完成演示驗證測試。基于項目成果，Link 16 數(shù)據(jù)鏈、戰(zhàn)術(shù)瞄準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通用數(shù)據(jù)鏈和WiFi 網(wǎng)絡(luò)等多種軍用戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)了復(fù)雜電子對抗環(huán)境中的互聯(lián)互通。

6. “韌性組網(wǎng)分布式馬賽克通信”項目

2020 年6 月，DARPA 啟動了“韌性組網(wǎng)分布式馬賽克通信”項目，計劃在2021 年投資740 萬美元，開發(fā)用于當(dāng)前戰(zhàn)術(shù)無線電作戰(zhàn)波形的空間分布式收發(fā)元器件（或貼片），替代高功率放大器以及大型定向天線，通過將其部署在地面車輛、無人機(jī)、高空平臺和低軌道衛(wèi)星上，在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中提供遠(yuǎn)距通信，具有可移動、低成本、可消耗、抗干擾、自修復(fù)等特點，可從根本上改變遠(yuǎn)程戰(zhàn)術(shù)通信方法，可支撐“馬賽克戰(zhàn)”概念落地。

三、有人-無人空中編隊協(xié)同作戰(zhàn)場景

空中作戰(zhàn)的主要任務(wù)包括防御性制空、進(jìn)攻性制空和搜救、情報、通信指揮控制等其他作戰(zhàn)任務(wù)，如圖10 所示。無人戰(zhàn)斗機(jī)采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)任務(wù)需要換裝包括武器、偵察傳感器在內(nèi)的各種任務(wù)載荷，可執(zhí)行情報搜集、偵察警戒、掃蕩護(hù)航及戰(zhàn)斗巡邏等大多數(shù)空中作戰(zhàn)任務(wù)。

圖10 空中作戰(zhàn)任務(wù)分類

1. 防御性制空應(yīng)用場景

根據(jù)任務(wù)需要選擇合適任務(wù)載荷的無人機(jī)組成有人—無人空中編隊，執(zhí)行防御性制空任務(wù)，如圖11 所示。隱身無人戰(zhàn)斗機(jī)以雙機(jī)為單位在前線戰(zhàn)斗巡邏，配備紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)，可進(jìn)行分布式隱蔽探測；有人戰(zhàn)斗機(jī)居后，可配備高空長航時無人偵察機(jī)提高預(yù)警探測能力。在發(fā)現(xiàn)威脅后，有人機(jī)指揮隱身無人戰(zhàn)斗機(jī)前出攔截，適時發(fā)射空空導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)。無人戰(zhàn)斗機(jī)也可為預(yù)警機(jī)等高價值空中目標(biāo)執(zhí)行防護(hù)任務(wù)，預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)威脅后，指揮無人戰(zhàn)斗機(jī)前出攔截并攻擊威脅目標(biāo)。

圖11 有人—無人空中編隊防御性制空作戰(zhàn)場景

2. 進(jìn)攻性制空應(yīng)用場景

在進(jìn)攻性制空作戰(zhàn)中，根據(jù)任務(wù)類型，有人機(jī)與不同類型的無人機(jī)協(xié)同形成立體作戰(zhàn)效果，完成不同的作戰(zhàn)任務(wù)，如圖12 所示。

圖12 有人—無人編隊協(xié)同進(jìn)攻性制空作戰(zhàn)場景

（1）偵察

在偵察任務(wù)中，有人機(jī)居于防區(qū)外，不同類型或不同載荷的無人機(jī)部署在前線，利用隱身、長航時、分布式等優(yōu)勢[12]，使用光電攝像機(jī)、紅外成像傳感器、合成孔徑雷達(dá)成像傳感器等傳感器載荷，通過協(xié)同方式開展廣域測繪與監(jiān)測、目標(biāo)跟蹤、近地偵察等任務(wù)。無人機(jī)上配備基于人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)的處理、利用和分發(fā)系統(tǒng)，將處理后的偵察信息匯總到有人機(jī)上進(jìn)行決策，實現(xiàn)非傳統(tǒng)情報、監(jiān)視和偵察效果。

（2）掃蕩/護(hù)航

在空中掃蕩任務(wù)中，基于無人機(jī)可消耗、隱身強(qiáng)和分布式探測等優(yōu)勢，每架有人機(jī)配對4～6 架無人機(jī)，以編隊形式進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)，對戰(zhàn)區(qū)上空敵方目標(biāo)進(jìn)行掃蕩，奪取制空權(quán)。無人戰(zhàn)斗機(jī)具備空空武器掛載能力，可作為轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等特種有人機(jī)的護(hù)航機(jī)，發(fā)現(xiàn)威脅后，在有人機(jī)的指揮下完成攻擊任務(wù)，確保被護(hù)航機(jī)的安全。

（3）防空壓制/摧毀

隨著防空系統(tǒng)的發(fā)展，防空壓制/摧毀任務(wù)的復(fù)雜度和危險系數(shù)越來越高，有人機(jī)越來越難以適應(yīng)未來防空壓制任務(wù)的作戰(zhàn)需求。在未來防空壓制任務(wù)中，無人機(jī)將扮演重要角色，執(zhí)行誘餌欺騙、電子干擾/壓制和突防打擊等任務(wù)，可采用“有人機(jī)+忠誠僚機(jī)+無人機(jī)集群”作戰(zhàn)模式，低成本無人機(jī)集群由空中大型平臺釋放，其敵方防空系統(tǒng)的探測、跟蹤和攔截能力能夠迅速飽和，同時可實施電磁干擾壓制和智能精確打擊；忠誠僚機(jī)利用防空系統(tǒng)輻射信號，使用反輻射導(dǎo)彈摧毀敵方防空作戰(zhàn)關(guān)鍵節(jié)點；有人機(jī)可實施大規(guī)模跟進(jìn)打擊。

（4）遮斷/近距空中支援

空中遮斷是對地面部隊實施支援的一種重要方式，其主要打擊目標(biāo)為指揮與控制系統(tǒng)、后勤運(yùn)輸系統(tǒng)和地面部隊。有人戰(zhàn)斗機(jī)和察打一體無人機(jī)構(gòu)成協(xié)同編隊，由無人機(jī)提供持續(xù)滲透偵察能力，必要時通過其攜帶的空地導(dǎo)彈、制導(dǎo)炸彈和電子干擾載荷執(zhí)行攻擊任務(wù)；有人機(jī)則在無人機(jī)的協(xié)同下，對關(guān)鍵節(jié)點實施精確打擊。

近距空中支援是由飛機(jī)打擊與我軍/友軍距離較近的敵方目標(biāo)的作戰(zhàn)任務(wù)。有人—無人編隊執(zhí)行近距空中支援任務(wù)時，有人機(jī)居于肩扛式防空導(dǎo)彈攻擊范圍之外，作為決策中心，指揮無人機(jī)適時攻擊敵方目標(biāo)，并在無人機(jī)的協(xié)同下對關(guān)鍵目標(biāo)進(jìn)行打擊；無人機(jī)持續(xù)近距離支援地面部隊，為有人機(jī)或后方指揮系統(tǒng)提供戰(zhàn)場偵察信息，也可自主或在有人機(jī)控制下直接參與火力打擊。

3. 其他空中作戰(zhàn)應(yīng)用場景

在未來戰(zhàn)斗搜救、情報獲取等任務(wù)中，有人—無人編隊亦將發(fā)揮重要作用。例如，有人機(jī)居中，小型偵察無人機(jī)散布四方進(jìn)行搜尋工作，發(fā)現(xiàn)搜救對象后，由有人機(jī)前往搜救。配備傳感器、通信設(shè)備的無人機(jī)亦可作為情報獲取終端和通信中繼節(jié)點。

四、有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)關(guān)鍵技術(shù)

無人機(jī)在技術(shù)上重點關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計、載荷平臺等問題，以實現(xiàn)隱身性、低成本、可變載荷等發(fā)展目標(biāo)；有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)則需重點關(guān)注跨域異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)自主操控系統(tǒng)和協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)三方面。

一是跨域異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)?？缬虍悩?gòu)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是有人—無人得以協(xié)同作戰(zhàn)得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)，是各作戰(zhàn)平臺得以通信的前提條件，它需支撐復(fù)雜電磁環(huán)境下的動態(tài)組網(wǎng)以及異構(gòu)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)間的高速通信。該網(wǎng)絡(luò)采用近地通信衛(wèi)星、5G 基站、無人通信中繼等資源構(gòu)建協(xié)同作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在設(shè)計上注重魯棒性、安全性和抗毀性，可應(yīng)對未來電磁網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的攻擊。

二是無人機(jī)自主操控系統(tǒng)。自主操控系統(tǒng)使用人工智能、自動控制等技術(shù)，實現(xiàn)無人機(jī)自動駕駛、智能作戰(zhàn)等自主化、智能化操作，使無人機(jī)配備“人工智能飛行員”，是有人—無人協(xié)同的核心技術(shù)，它可使有人機(jī)飛行員將精力重點放在戰(zhàn)斗決策和監(jiān)督上，也可作為有人機(jī)的自動駕駛系統(tǒng)。

三是協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)。協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)是空中作戰(zhàn)任務(wù)得以實現(xiàn)的支撐軟件平臺技術(shù)[13-15]。通過協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)，戰(zhàn)斗編隊內(nèi)的各無人平臺將傳感器獲得的信息進(jìn)行初步處理后，匯總至有人機(jī)平臺，有人機(jī)飛行員通過系統(tǒng)提供的操作界面，制定、建立作戰(zhàn)任務(wù)后，系統(tǒng)自主分配到各無人平臺。無人平臺上的協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)將任務(wù)轉(zhuǎn)化成自主操控系統(tǒng)的操作指令，最終驅(qū)動“人工智能飛行員”完成協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)。

五、結(jié)束語

隨著無人系統(tǒng)、人工智能、信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，有人—無人編隊協(xié)同作戰(zhàn)是未來空戰(zhàn)的必然作戰(zhàn)樣式，可在防御性制空和進(jìn)攻性制空等制空作戰(zhàn)任務(wù)中發(fā)揮舉足輕重的作用。經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，美歐等軍事強(qiáng)國的“忠誠僚機(jī)”項目即將列裝部隊。無人機(jī)平臺重點關(guān)注一體化、模塊化設(shè)計，采用開放式架構(gòu)，注重解決隱身性、低成本、可消耗、多任務(wù)、變載荷等問題。有人—無人編隊協(xié)同則應(yīng)重點發(fā)展跨域異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)自主操控系統(tǒng)和協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)，確保協(xié)同作戰(zhàn)落到實處。