馬贊東
(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十一研究所,上海 201802)
2015 年美國(guó)戰(zhàn)略與預(yù)算評(píng)估中心(CSBA)在《決勝電磁波:重拾美國(guó)在電磁頻譜領(lǐng)域的主宰地位》的研究報(bào)告中明確提出了低-零功率電磁頻譜戰(zhàn)新型作戰(zhàn)概念。低-零功率電磁頻譜戰(zhàn)作戰(zhàn)目的是:通過(guò)有人機(jī)-無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)-無(wú)人機(jī)組成的智能、低功率分布式網(wǎng)絡(luò),對(duì)預(yù)警指揮體系、火控網(wǎng)、通信鏈、導(dǎo)航接收終端等展開基于認(rèn)知的電子/賽博攻擊,實(shí)現(xiàn)破網(wǎng)、斷鏈、迷航;對(duì)先進(jìn)綜合防御系統(tǒng),開展認(rèn)知偵察、認(rèn)知電子進(jìn)攻,對(duì)敵電子干擾進(jìn)行認(rèn)知電子防護(hù),確保戰(zhàn)機(jī)命中精度。針對(duì)大國(guó)競(jìng)爭(zhēng),自2015 年以來(lái),美國(guó)提出分布式作戰(zhàn)、敏捷作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)、電磁頻譜作戰(zhàn)、忠誠(chéng)僚機(jī)及協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)等許多新作戰(zhàn)概念,推動(dòng)有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能力發(fā)展。歐洲推出未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)(FCAS)和全球作戰(zhàn)航空計(jì)劃(GCAP)等概念,強(qiáng)調(diào)無(wú)人機(jī)蜂群與有人機(jī)的協(xié)同。俄羅斯計(jì)劃發(fā)展能指揮控制5~10 架裝備高頻電磁炮的無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)的下一代戰(zhàn)斗機(jī),推進(jìn)有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能力發(fā)展。
2023 年10 月7 日爆發(fā)的巴以沖突復(fù)制俄烏沖突使用方法:利用無(wú)人機(jī)戰(zhàn)術(shù)摧毀坦克。巴以、俄烏以及納卡等局部沖突,大量無(wú)人機(jī)搭載武器彈藥投入戰(zhàn)場(chǎng),成為空中打擊力量的主體,在預(yù)警機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)的掩護(hù)下,發(fā)揮無(wú)人機(jī)低價(jià)高效、靈活機(jī)動(dòng)、冗余抗損等作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì),重創(chuàng)地面部隊(duì),取得重大戰(zhàn)果,無(wú)人機(jī)逐漸成為戰(zhàn)場(chǎng)上重要的新型作戰(zhàn)力量。但由于目前小型無(wú)人機(jī)智能程度不高、決策能力受限,無(wú)人機(jī)在強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境下的生存能力還有待提高,在很多作戰(zhàn)場(chǎng)景下需要與有人機(jī)進(jìn)行協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)。
有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能夠解決有人機(jī)執(zhí)行高危作戰(zhàn)任務(wù)成本高、無(wú)人機(jī)難以執(zhí)行動(dòng)態(tài)環(huán)境中復(fù)雜任務(wù)的問(wèn)題,能將2 種優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提升整個(gè)作戰(zhàn)系統(tǒng)能力。有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)正成為外軍提高電磁頻譜作戰(zhàn)能力的倍增器。隨著人工智能和無(wú)人機(jī)裝備技術(shù)等不斷發(fā)展,為有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。本文從有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)理論、研究項(xiàng)目、演示驗(yàn)證試驗(yàn),關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)等方面,全面梳理外軍在有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能力取得的進(jìn)展,分析其帶來(lái)的影響,為有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能力發(fā)展提供借鑒。
有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)是世界軍事強(qiáng)國(guó)著眼于未來(lái)強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境而探討的全新作戰(zhàn)樣式,主要有2 種內(nèi)涵模式,忠誠(chéng)僚機(jī)模式和與無(wú)人機(jī)蜂群協(xié)同模式。忠誠(chéng)僚機(jī)是指有人機(jī)與高性能的無(wú)人機(jī)進(jìn)行混合編組,有人機(jī)作為長(zhǎng)機(jī),無(wú)人機(jī)充當(dāng)僚機(jī),有人機(jī)的駕駛員控制無(wú)人機(jī),進(jìn)行協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)的模式。無(wú)人機(jī)蜂群是指具有一定自主能力的無(wú)人機(jī)蜂群在少量有人機(jī)的輔助下,完成協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)任務(wù)的過(guò)程。
有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)具有融入體系對(duì)抗,系統(tǒng)抗毀性較強(qiáng);態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)共享,戰(zhàn)術(shù)實(shí)施靈活有效;無(wú)人機(jī)參與攻擊,作戰(zhàn)效費(fèi)比更高;研發(fā)過(guò)渡平緩,戰(zhàn)斗力生成較快等作戰(zhàn)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。鑒于有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)上述諸多優(yōu)勢(shì),近年來(lái),美國(guó)、歐洲和俄羅斯等國(guó)都在大力發(fā)展有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能力。
自2015 年以來(lái),美國(guó)提出許多有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)概念,開展了許多協(xié)同作戰(zhàn)項(xiàng)目和演示驗(yàn)證試驗(yàn),已取得了不少突破性的成果,并穩(wěn)步朝著實(shí)戰(zhàn)化方向邁進(jìn)。
1.1.1 推進(jìn)可消耗無(wú)人機(jī)研制及與有人機(jī)協(xié)同試驗(yàn)[1]
美國(guó)XQ-58A“女武神”無(wú)人機(jī)是美國(guó)忠誠(chéng)僚機(jī)的典型代表,是美國(guó)空軍與克瑞托斯防務(wù)公司合作開發(fā)的一款高亞聲速、遠(yuǎn)距離攻擊型無(wú)人機(jī)。該機(jī)主要用于監(jiān)視、偵察和遠(yuǎn)程作戰(zhàn)任務(wù)。2020 年12 月,XQ-58A 首次成功地與F-22 和F-35 戰(zhàn)機(jī)一起進(jìn)行了半自主飛行試驗(yàn)。2021 年3 月,美軍使用F-35 控制XQ-58A 完成了首次內(nèi)埋式彈艙空射微型無(wú)人機(jī)的試驗(yàn)。2023 年7 月XQ-58A“女武神”成功完成了一次試飛,演示驗(yàn)證了使用新的人工智能驅(qū)動(dòng)軟件主動(dòng)執(zhí)行空戰(zhàn)任務(wù)的能力。美空軍表示,該測(cè)試是成熟自主“智能體”的分層方法的一部分,未來(lái)“智能體”成果將轉(zhuǎn)入美空軍協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)(CCA)項(xiàng)目,支撐研發(fā)可與先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)編組協(xié)同的無(wú)人僚機(jī),CCA 是美空軍“下一代空中優(yōu)勢(shì)”(NGAD)項(xiàng)目的關(guān)鍵部分。
“空中博格”項(xiàng)目于2019 年啟動(dòng),其目標(biāo)是將自主可消耗無(wú)人機(jī)技術(shù)與開放任務(wù)系統(tǒng)相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)。該項(xiàng)目的自主核心系統(tǒng)(ACS)由自主架構(gòu)和軟件組成,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器間協(xié)同和有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同。2022 年11 月“橙旗”演習(xí)期間,F(xiàn)-35A“閃電”Ⅱ和攜帶ACS 的MQ-20 無(wú)人機(jī)進(jìn)行了持續(xù)數(shù)小時(shí)的有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同飛行測(cè)試。
MQ-25A“黃貂魚”無(wú)人機(jī)由美海軍和波音公司共同開發(fā),旨在發(fā)展不依賴陸基油輪的空中加油能力,擴(kuò)大艦載機(jī)的飛行范圍,實(shí)現(xiàn)在距離航母926 km 處為4~6 架艦載機(jī)加油。2021 年,MQ-25A 驗(yàn)證機(jī)相繼成功完成對(duì)F/A-18E/F 戰(zhàn)斗機(jī)、E-2D 預(yù)警機(jī)、F-35C 戰(zhàn)斗機(jī)的空中加油試驗(yàn)。
1.1.2 推進(jìn)有人機(jī)改裝成無(wú)人機(jī)及與有人機(jī)協(xié)同試驗(yàn)
2020 年2 月,美國(guó)海軍成功用一架有人EA-18G“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)控制了2 架經(jīng)無(wú)人改裝的“咆哮者”飛機(jī),驗(yàn)證了相關(guān)技術(shù)有效性,這些技術(shù)可將F/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)和“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)改裝成無(wú)人機(jī),執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。在4 次飛行中,共完成了21 項(xiàng)演示性的任務(wù)。經(jīng)無(wú)人化改裝的有人機(jī)也可與美國(guó)海軍在研其他無(wú)人機(jī)系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)。這項(xiàng)技術(shù)可使美國(guó)海軍大幅擴(kuò)展感知范圍,同時(shí)保證有人飛機(jī)遠(yuǎn)離威脅區(qū)域,確保安全性。一架有人機(jī)可控制多架無(wú)人機(jī),且不會(huì)顯著增加飛行員工作負(fù)擔(dān)。
1.1.3 推進(jìn)無(wú)人機(jī)蜂群研制及與有人平臺(tái)協(xié)同試驗(yàn)[2]
2016 年4 月,美軍發(fā)布了《小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)路線圖2016—2036》,該路線圖凸顯了小型無(wú)人蜂群系統(tǒng)的重要意義。美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)以及海軍、空軍和陸軍等都已經(jīng)開展了大量的研究和論證工作,啟動(dòng)了多個(gè)項(xiàng)目,其中最具影響力的項(xiàng)目包括:“山鶉”“小精靈”“低成本無(wú)人機(jī)蜂群技術(shù)”“金帳汗國(guó)”合作式彈群項(xiàng)目等。
2017 年美軍采用3 架F/A-18 戰(zhàn)斗機(jī)釋放出103架“山鶉”無(wú)人機(jī);2021 年美軍采用C-130 在空中成功回收了一架X-61A“小精靈”無(wú)人機(jī)。2021 年美國(guó)防部宣布“郊狼”第3 批次無(wú)人機(jī)自主性模塊已轉(zhuǎn)化到了“金帳汗國(guó)”項(xiàng)目。2021 年5 月“金帳汗國(guó)”項(xiàng)目成功完成了前階段最后一次飛行演示試驗(yàn),2 架F-16 戰(zhàn)斗機(jī)同時(shí)發(fā)射6 枚合作式小直徑炸彈彈藥,并在發(fā)射后迅速建立起了彼此間的通信鏈接。2023 年8 月美國(guó)防部長(zhǎng)宣布美軍未來(lái)兩年將打造數(shù)千個(gè)自主無(wú)人蜂群系統(tǒng),同年9 月美退役海軍上將發(fā)文指出應(yīng)對(duì)大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)美軍將打造智能無(wú)人機(jī)蜂群。
1.1.4 推出異構(gòu)分布式有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)系統(tǒng)[3]
2022 年7 月,美國(guó)洛·馬公司推出異構(gòu)分布式有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)系統(tǒng),通過(guò)靈活搭配有人機(jī)、高價(jià)值無(wú)人機(jī)、低成本可消耗無(wú)人機(jī)、一次性無(wú)人機(jī),尋找裝備成本和性能的最佳平衡點(diǎn),獲得更加靈活、高效的有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)體系。異構(gòu)分布式無(wú)人機(jī)與XQ-58A、MQ-20、MQ-25A 之類的“附屬式”無(wú)人機(jī)不同,其采用“分離式”研發(fā)思路,具有更高自主水平。洛·馬公司計(jì)劃在3~4 年內(nèi)部署該系統(tǒng)簇中的低成本機(jī)型,重點(diǎn)面向美軍駐印太地區(qū)部隊(duì)需求,可與美空軍“下一代空中優(yōu)勢(shì)”協(xié)同作戰(zhàn)的高性能機(jī)型,計(jì)劃于21 世紀(jì)30 年代研發(fā)成熟。
2022 年10 月,美國(guó)防部的預(yù)算文件出現(xiàn)了此前未披露的“超級(jí)蜂群”無(wú)人作戰(zhàn)項(xiàng)目,“超級(jí)蜂群”由水面、水下和空中多模式無(wú)人系統(tǒng)組成,無(wú)人系統(tǒng)平臺(tái)可在不同域之間隨意切換,規(guī)模超過(guò)10 000 艘/架,擁有壓倒性數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的群體,從而徹底癱毀對(duì)手的態(tài)勢(shì)感知、判斷決策能力?!俺?jí)蜂群”的核心技術(shù),除了計(jì)算機(jī)處理速度外,就是算法。2022 年1 月,美海軍授予佐治亞理工學(xué)院合同用于開展“異構(gòu)自主樣機(jī)演進(jìn)”項(xiàng)目研究,重點(diǎn)研究蜂群和“超級(jí)蜂群”系統(tǒng)的異構(gòu)性及最佳指揮與控制架構(gòu)。研究還將考慮該體系架構(gòu)如何與其他自治體系架構(gòu)無(wú)縫結(jié)合。研究工作預(yù)計(jì)2025 年1 月完成。
除美國(guó)外,歐洲和俄羅斯等國(guó)也在大力推進(jìn)有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)的相關(guān)研究。
1.2.1 歐洲研究狀況
2023 年6 月舉行的巴黎航展上,空客公司展示了其未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)(FCAS)的作戰(zhàn)愿景[4]:全域指揮控制和信息交換能力增強(qiáng),將為基于多域作戰(zhàn)云的有人-無(wú)人機(jī)與機(jī)載預(yù)警機(jī)的混編作戰(zhàn)模式提供更加敏捷的作戰(zhàn)環(huán)境。每架有人機(jī)將搭載4 架可消耗遠(yuǎn)程無(wú)人機(jī),當(dāng)進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)空域時(shí),指揮控制權(quán)可以自動(dòng)移交給其中一架有人機(jī),使機(jī)載預(yù)警機(jī)擺脫危險(xiǎn)。未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)涉及2 項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā):一是適用于下一代歐洲戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)新技術(shù),包括已明確定義的低雷達(dá)特征、防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和電磁效應(yīng)。德國(guó)、法國(guó)與西班牙的3 家公司正在合作開發(fā)新技術(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)演示,計(jì)劃于2027—2032 年進(jìn)行演示;二是可消耗遠(yuǎn)程無(wú)人機(jī),可充當(dāng)誘餌、干擾器、通信節(jié)點(diǎn)、情報(bào)監(jiān)視與偵察(ISR)、空對(duì)地攻擊平臺(tái)等,或上述所有功能,目前尚未有明確定義。
2022 年12 月空客公司完成歐洲首次大規(guī)模有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)演示,空客公司的“里爾-35”飛機(jī)充當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī),機(jī)組人員遠(yuǎn)程指揮控制5 架改裝的Do-DT25 無(wú)人機(jī),所有平臺(tái)由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路連接,其中2架無(wú)人機(jī)配備MBDA 公司電子支援措施傳感器,以檢測(cè)假想敵方的地空導(dǎo)彈陣地,其余3 架無(wú)人機(jī)配備電光攝像機(jī),可直觀地記錄并確認(rèn)防空系統(tǒng)的位置;在防空系統(tǒng)被摧毀的同時(shí),地面部隊(duì)通過(guò)前沿聯(lián)合終端攻擊控制器請(qǐng)求近距離空中支援,一架H145M 直升機(jī)立即響應(yīng),并指揮控制一架無(wú)人機(jī)偵察周邊環(huán)境,為特種部隊(duì)提供數(shù)據(jù),幫助地面部隊(duì)捕獲目標(biāo)。此次飛行演示將為歐洲推進(jìn)“未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)”項(xiàng)目鋪平道路。
1.2.2 俄羅斯研究狀況
俄烏沖突中,俄羅斯號(hào)稱列裝2 000 多架無(wú)人機(jī),且正在研制“獵人”和“雷霆”等先進(jìn)的隱身無(wú)人機(jī),發(fā)展有人-無(wú)人協(xié)同電子頻譜作戰(zhàn)能力。
2019 年俄羅斯通過(guò)視頻公布S-70“獵人”隱身攻擊無(wú)人機(jī)首次試飛,并指出該無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)的目的是與蘇-57 戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。S-70“獵人”作為俄羅斯的“忠誠(chéng)僚機(jī)”于2018 年6 月完成首次地面滑行試驗(yàn)。2020 年12 月“獵人”無(wú)人機(jī)完成數(shù)次攜空空導(dǎo)彈模擬裝置的起飛測(cè)試,以評(píng)估機(jī)載無(wú)線電電子設(shè)備與彈藥導(dǎo)引頭的適配性。目前正在研究與蘇-57 戰(zhàn)機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的任務(wù)。2022 年2 月俄羅斯契卡洛夫飛機(jī)制造廠啟動(dòng)為期5 年的S-70“獵人”無(wú)人機(jī)生產(chǎn)線升級(jí)計(jì)劃,加速批產(chǎn)列裝,同年5 月俄羅斯使用S-70 完成Kh-59MK2 等多型精確制導(dǎo)彈藥試射,初步驗(yàn)證其火力打擊能力。俄軍還計(jì)劃為S-70 開發(fā)一種蘇-57 雙座機(jī)改型,進(jìn)一步提升蘇-57 與S-70 編隊(duì)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)效率。2023 年6 月俄武裝部隊(duì)首次在特別軍事行動(dòng)中使用了S-70“獵人”察打一體無(wú)人機(jī),用于打擊烏克蘭部隊(duì)在蘇梅地區(qū)的目標(biāo)。
2020 年9 月在“軍隊(duì)-2020”論壇上,俄羅斯喀瑯施塔得集團(tuán)公司展示了“雷霆”無(wú)人機(jī)示意圖。有人機(jī)可以引導(dǎo)3~4 架“雷霆”無(wú)人機(jī)。作為“忠誠(chéng)僚機(jī)”,“雷霆”無(wú)人機(jī)可發(fā)射火力摧毀地面目標(biāo)或使用電子戰(zhàn)載荷執(zhí)行壓制和致盲等,協(xié)助有人機(jī)突破對(duì)手防空體系和摧毀其它地面目標(biāo)。2021 年俄公開了“雷霆”無(wú)人機(jī)全比例模型,并已完成風(fēng)洞試驗(yàn),樣機(jī)正在制造中。俄羅斯下一代戰(zhàn)斗機(jī)方案將于2025 年公布,其能指揮控制5~10 架裝備高頻電磁炮的無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)。
在信息化時(shí)代,迫切要求采用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等最新技術(shù),支撐有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)模式向智能化方向發(fā)展,提高自主協(xié)同作戰(zhàn)水平,推動(dòng)其作戰(zhàn)能力實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。[5]
1) 開放式系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)
有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)包含多種作戰(zhàn)平臺(tái),如果不同的作戰(zhàn)平臺(tái)上采用差異較大的技術(shù)體制,將致體系集成難度劇增。開放式系統(tǒng)架構(gòu)正是為了解決該問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)的,推動(dòng)采辦和商業(yè)模型遠(yuǎn)離傳統(tǒng)煙囪式開發(fā)模式,具有可移植、模塊化、解耦合、易升級(jí)和可擴(kuò)展等特點(diǎn),可降低壽命周期成本,縮短部署時(shí)間,獲得了工業(yè)界和國(guó)防部的支持。目前,美軍具有代表性的開放式體系架構(gòu)有未來(lái)機(jī)載能力環(huán)境(FACE)和開放式任務(wù)系統(tǒng)(OMS)等。
2) 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)研判及預(yù)測(cè)技術(shù)
我的伯父當(dāng)年也是一位英雄,騎馬、打槍絕對(duì)的好。后來(lái)雖然已經(jīng)五十歲了,但是風(fēng)采猶存。我們都愛伯父的,伯父從小也就愛我們。詩(shī)、詞、文章,都是伯父教我們的。翠姨住在我們家里,伯父也很喜歡翠姨。今天早飯已經(jīng)開好了。催了翠姨幾次,翠姨總是不出來(lái)。
態(tài)勢(shì)研判及預(yù)測(cè)的重點(diǎn)是通過(guò)研究敵方作戰(zhàn)部署的調(diào)整,深度分析戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化,對(duì)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行初步預(yù)測(cè)。利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)體系進(jìn)行建模,以作戰(zhàn)體系中各有人-無(wú)人機(jī)之間的指揮、控制和協(xié)同等關(guān)系為邊設(shè)計(jì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),研究點(diǎn)和邊在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的分布,探索其變化規(guī)律,認(rèn)識(shí)作戰(zhàn)體系的演化,分析有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)重心以及協(xié)同關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的研判。同時(shí),通過(guò)多智能體建模技術(shù)構(gòu)建有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)實(shí)體模型,演示有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力是如何影響作戰(zhàn)體系的演化,利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建大量有人-無(wú)人機(jī)之間的交互關(guān)系模型,進(jìn)而反映作戰(zhàn)實(shí)體之間的交互關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)演化趨勢(shì)。收集大量有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)樣式涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù),如飛行速度、航向、高度等參數(shù)作為協(xié)同作戰(zhàn)訓(xùn)練數(shù)據(jù),訓(xùn)練支持向量回歸機(jī)得到戰(zhàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)模型;依據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)模型及已獲取的敵方實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)輔助作戰(zhàn)行動(dòng)決策,從而為有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)提供更精準(zhǔn)的敵方目標(biāo)動(dòng)態(tài)監(jiān)視情報(bào)支撐。
3) 協(xié)同交互控制技術(shù)
完整的有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同交互方式必然包含一套指令集,保證無(wú)人機(jī)能夠識(shí)別來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)有人機(jī)的指令,同時(shí)也保證有人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)接收無(wú)人機(jī)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)信息的檢測(cè)情況。指令集按功能分為3 種類型:有人機(jī)任務(wù)命令、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)命令以及指令編碼。這套指令集的設(shè)計(jì)首先應(yīng)盡可能滿足實(shí)際作戰(zhàn)中存在的可能性和突發(fā)性,以便在任何情況下系統(tǒng)內(nèi)部都能保持流暢的信息交互。其次命令集應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,作戰(zhàn)任務(wù)的執(zhí)行中包含了大量的數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算,簡(jiǎn)單的命令集是信息傳輸實(shí)時(shí)性的保證。最后,命令集應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范,以減少實(shí)際作戰(zhàn)中信息交互過(guò)程中所存在的干擾和噪聲,確保信息的正常發(fā)送和接收。近年來(lái),隨著人工智能理論的發(fā)展,基于自然語(yǔ)言的智能人機(jī)接口技術(shù)受到越來(lái)越高的重視。
4) 協(xié)同任務(wù)分配和航路智能規(guī)劃技術(shù)
針對(duì)有人-無(wú)人機(jī)編隊(duì)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)任務(wù)過(guò)程中的任務(wù)自規(guī)劃、航路自調(diào)整、目標(biāo)自分配等要求和特點(diǎn),利用戰(zhàn)術(shù)驅(qū)動(dòng)的任務(wù)自動(dòng)分解與角色自主分配技術(shù),在有人機(jī)上進(jìn)行強(qiáng)實(shí)時(shí)戰(zhàn)術(shù)驅(qū)動(dòng)的任務(wù)自動(dòng)解算與有人-無(wú)人平臺(tái)角色智能化分配,自主生成多種可行的任務(wù)規(guī)劃方案,為有人機(jī)操作人員選擇最佳方案提供輔助決策支撐。
5) 作戰(zhàn)方案智能推演與評(píng)估技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)、人工智能、多智能體理論等的快速發(fā)展,有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)呈現(xiàn)出如下的發(fā)展趨勢(shì)。
1) 無(wú)人機(jī)向高能、智能、體系化發(fā)展提升作戰(zhàn)體系的生存性。
高能化主要體現(xiàn)在無(wú)人平臺(tái)的超高速、超耐久、高隱身以及微小型平臺(tái)的高能力等;武器系統(tǒng)的高動(dòng)能、高聚能和高釋能等;傳感器的高分辨率和高集成度等特點(diǎn)。智能化主要體現(xiàn)在無(wú)人平臺(tái)具備更高的認(rèn)知智能、群體智能以及人機(jī)混合智能等。體系化主要體現(xiàn)在作戰(zhàn)應(yīng)用由單體使用向有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同、多域集群使用方向發(fā)展,平臺(tái)和體系結(jié)構(gòu)由專用化、單一化向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)中,有人機(jī)統(tǒng)籌在防區(qū)外作為指控節(jié)點(diǎn),無(wú)人機(jī)分散部署在防區(qū)內(nèi)協(xié)同突防,這種配合方式有效提升有人機(jī)的生存能力和整個(gè)作戰(zhàn)體系的抗風(fēng)險(xiǎn)性。
2) 有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)體系以多樣性的組合和戰(zhàn)術(shù)增加對(duì)手對(duì)抗難度。
有人機(jī)與各類異構(gòu)無(wú)人機(jī)可形成更為分布的電磁頻譜作戰(zhàn)編隊(duì),針對(duì)各項(xiàng)任務(wù)靈活組合,增加了戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜性。同時(shí),基于智能技術(shù),生成多樣化的戰(zhàn)術(shù),使對(duì)手難以預(yù)測(cè),提升了兵力運(yùn)用的彈性。
3) 數(shù)字孿生技術(shù)將加快有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同的戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用。
利用數(shù)字孿生協(xié)同設(shè)計(jì)方式將改變現(xiàn)有裝備的研發(fā)范式:目前主要是設(shè)計(jì)飛機(jī),訓(xùn)練飛行員和研發(fā)裝備;未來(lái),研發(fā)工程師和作戰(zhàn)使用人員將一起設(shè)計(jì)自主平臺(tái),一起訓(xùn)練,增加訓(xùn)練的可預(yù)測(cè)性,從而增加使用人員對(duì)自主系統(tǒng)的信任,加快自主系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)使用,從而加快了有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能力形成。
外軍正用新型作戰(zhàn)概念牽引有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)樣式發(fā)展。同時(shí),通過(guò)發(fā)展無(wú)人僚機(jī)、自主技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、信任度、數(shù)字孿生技術(shù)等,不斷推進(jìn)著有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)能力的形成。應(yīng)緊密跟蹤了解掌握外軍有人-無(wú)人機(jī)協(xié)同電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展?fàn)顩r,加強(qiáng)對(duì)其作戰(zhàn)效能、戰(zhàn)術(shù)、規(guī)則、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)等的探索?!?/p>