改变战场的新型武器?

赵海廷　周凯

今年3月，联合国安理会利比亚问题专家小组报告中，关于“早在2020年3月就有武装无人机在自主状态下对人类目标展开猎杀”的新闻可谓一石激起千层浪。是谁研制了这款冷血杀手，它的具体性能如何，又是怎么做到如此高度自动化的呢？这就是本文的主角——土耳其STM公司的战术无人机系统。

军工企业新秀STM公司

STM公司是土耳其国防技术工程与贸易公司的简称，成立于1991年，最初是为土耳其国防工业部和武装部队提供涉及高科技领域的项目管理、工程和咨询服务，负责处理和直接指导各类关键军工技术和高科技人才对外引进和转让等事宜。随着国内发展需要，STM也开始直接参与部分军品的研发设计和集成工作。目前该公司主营业务包括海军舰船、网络信息安全、卫星与航空航天、指挥控制和电子信息，以及战术无人机系统等。这家企业目前已经进入世界军工前100强，并且宣布下一步发展目标是进入前50强。

近年来土耳其军工企业在无人机领域非常活跃，TB-2和“安卡”系列中空长航时无人机在中东、北非等地大出风头。STM公司有一定技术积累，也从数年前开始组建旗下的战术无人机部门，意图分得一杯羹。既然本土其它企业已经牢牢占住大中型长航时战术无人机市场，STM干脆另辟蹊径从高自主小型战术无人机（巡飞弹）领域下手，推出了多款极具特色的无人机产品。

三款典型无人机——特种作战利器

以往针对重点要害目标和人员的破袭作战，都需要特种作战分队靠近目标，使用便携式观瞄器材进行侦察确认后，再通过分队携带的爆破器材、直瞄火力，或引导后方炮兵或精确制导武器等方式进行摧毁。由于在这一过程中的秘密潜入、目标侦察和精确打击往往都需要人工完成，因此这类行动充满危险和挑战。各类无人机的出现虽然有效缓解了特战队员的潜入侦察任务阶段的凶险程度，但并未将其从危险的最终直接或引导打击中解放出来，各类手抛式无人侦察机仅能实现侦察，“捕食者”、TB-2等大中型察打一体无人机的前沿便携式显示器，只能充当无人机光电等侦察设备的地面显示器，并不具备直接控制无人机实施攻击的能力。地面分队在使用这类武器时，受制于信号传输限制只能采用视距通信，需要位于战区无遮挡地区，或采用架高天线以及增大无人机高度等措施保障测控和数据传输。一旦出现地形遮蔽就会导致侦察数据中断，并且长时间的侦察与随后的打击环节相脱节，也会增大无人机滞空暴露时间，客观增大任务失败风险。

在这种情况下，一种能够伴随特战分队机动抵近目标，并且在无人或有限指令下，自主识别和打击目标的无人巡飞弹，就成为破袭等特种作战的最佳选择。STM公司的小型无人机（巡飞弹）系列产品正式为这一需求而生，目前主要有三款产品，分别是“托根”（Togan）旋翼侦察型无人机、“卡古”（Kargu）旋翼自主攻击型无人机和“阿帕古”（Alpagu）便携式智能弹药系统。三款产品在关键技术、系统组成以及主要技术特点上高度一致，系统组成基本均为无人机+便携式控制站+背负式充电收纳组件的“三件套”，全部可以单人便携式背负和操作，可昼夜作战。

“岛”级护卫舰是STM公司旗下产品。而巴基斯坦海军补给舰项目是近年来该公司出口的最大吨位舰艇

其中最为关键的是均采用了STM 公司自主研制的智能化飞控导航和图像识别作战系统，主要亮点包括：飞行区域、航迹和转弯点等多种侦察打击航路规划能力;具备人工、自主等多种控制使用模式，确保在各类复杂地形和战场态势环境下的作战效能;特别是通过预设装载的机内计算机视觉和深度学习算法，对航路中的各类障碍物进行自主识别避障，在给定区域内自主识别人物、建筑、车辆等特定静止、移动目标，并在指令下引导无人机展开自主追踪或实施打击。

三款型号也有一些不同之处。

“托根”是一款侦察型4旋翼垂直起降无人机，也是STM公司进军无人机领域的首款产品，能够在-20℃～+50℃环境下执行各类战术情报搜索。其为复合材料机身，最大起飞重量约7千克，转子翼展0.78米，测控半径5千米，正常侦察任务保持高度为400米，最大升限可达3300米，锂电池供电可实现50分钟长续航和最大72千米/小时的航速，仅需45秒即可从折叠携行转换到飞行部署状态。机身上方为可拆卸式锂电池，下方安装可更换式侦察光电组件，有三轴稳定的30倍昼间CCD或低倍夜间红外设备两种可选。根据STM官方介绍，“托根”无人机系统的便携式控制站具备一站多控能力，以确保长时间提供目标区域监控画面。除了常规视距测控侦察实时回传画面模式外，也可采用视距外自主航路侦察形式，待无人机自主返回测控区域或降落后下传相关数据。

“卡古”无人机

“托根”旋翼侦察无人机

“卡古”是一款专门为反恐和非对称战争场景设计的4旋翼无人机，旨在为地面部队提供战术ISR和精确打击能力。转子翼展0.78米，测控半径5千米，机身重量为6.285千克，可抗10米/秒侧风。虽然携带了一块大容量锂电池，但由于最大携带1.3千克戰斗部，因此在正常作战使用高度提高到500米、最大速度提高到72千米/小时后，最大升限和续航时间下降到了2500米和15分钟，工作环境温度下限也提高到了-10℃。值得一提的是，由于其具备攻击属性，因此在俯冲阶段速度可增大到100千米/小时以上。该款无人机于2018年7月14日完成了首次搭载战斗部的自主战斗试验。

该型机在常规四旋翼无人机结构基础上，与“托根”一样将两根全向测控数传天线布置在了尾部支撑杆之间，包含GPS在内的多种模式全球定位系统天线外置于机背处，而非和常规民用机那样全部集成在复材空心支撑杆和电路板上。可拆卸式电池组件和光电传感器组件同样设置在机背和机腹位置。“卡古”的光电传感器性能逊于“托根”，为一款2轴稳定、10倍变焦昼间型或夜间低倍红外型转塔，“托根”的光学物镜口径要稍大一些。

“卡古”2無人机

机背前方位置为模块化战斗部结构，通过加强支撑结构与机身相连，可根据战场需要，起飞前在破片、温压和破甲型战斗部之中选择安装。其中破片战斗部和温压战斗部分别为乳白色和墨绿色涂装，外形非常类似地面使用的经典“阔剑”定向雷，主要用于杀伤有防护的地面人员、无防护装甲车辆和工事，根据无人机最终俯冲角度不同，杀伤半径20～25米。破甲战斗部外形较小，与手雷外形非常类似。安装战斗部后，无人机可自动识别其类型，并通过手持测控终端在起飞前或飞行途中设置起爆距离。在战斗部下方的机身上，布置有一套双镜头的激光测距和飞行视觉系统，用于战斗部和导航系统确定与目标之间直线距离，并辅助机载导航系统自主规划并控制无人机避障和攻击，以及提供可视化辅助视觉影像用于操作员手动操作。通过这种方式可以同时实现自动精确打击和附带伤害最小。考虑到携带战斗部的特殊性，测控平台和无人机之间设置了任务中止和自毁程序选项，同时还设置有多种物理和电子引信来确保战斗部在人员携带和无人机飞行中各类震动、高温环境下的安全。

后期批量生产的“卡古”2主要是对机背外壳进行了一定修形并将部分金属材料机身更换为复合材料，外露线缆等组件基本改为内置，整体性能与前期相差不大。尽管“卡古”有2种光电传感器和3种战斗部，但考虑到图像识别精度和实际较小的装药量，目前在宣传和实战中的标准配置都是昼间CCD+破片战斗部的组合。

“阿帕古”是一种固定翼轻型弹射式无人机系统，主要用途和系统性能与“卡古”类似，可以认为是在系统组成中额外增加了地面便携式发射管的“固定翼轻型版”的“卡古”，较小的重量使得单兵可以一次携带多枚。该型无人机在携行状态时以圆柱体形式收纳在便携式密封发射管内，使用时打开发射管支架固定在地面上，在遥控指令后下通过点燃发射药产生瞬时高压燃气，将其推离发射管，而后折叠翼展开，电动机和机载设备上电转入平飞，并根据预设方案进行绕点飞行，与测控站建立通连。

“阿帕古”1无人机，上图为发射管

先侦察后打击模式下的“托根”和“卡古”

该型机目前已经发展出两代。“阿帕古”1的起飞重量相较前两者大大降低，携带战斗部时的机身仅重1.9千克，但测控半径同样为5千米，采用锂电池的续航时间为10分钟，正常作战任务高度为120米，巡航速度约92.6千米/小时，最大俯冲速度约120千米/小时。考虑到发射管发射的复杂性，该型无人机的部署时间略大于1分钟。该型机的机体呈圆柱形，机身中部下方和侧后方布置有折叠式前后主翼和垂尾。机背有前后两个口盖，分别供战斗部和电池组件拆装和检查更换。机头导航模组采用固定式布局，最上方布置有一套与“卡古”相同的双镜头激光测距和飞行视觉系统，中部为可变焦10倍昼间或低倍红外光电传感器，下方为两具各自偏向两侧下方安装的广角低倍传感器。通过这套组合，“阿帕古”在低空飞行时具备水平向下的超广角视场，有效弥补了固定翼构型带来的固定式传感器视场影响。尽管STM公司并未公布“阿帕古”的弹药载荷质量，但对比美国UVision公司研制的经典巡飞弹Hero-20重1.8千克，其中弹头重0.2千克，可以推测“阿帕古”与之相近。

虽然“阿帕古”1的系统集成性和便携性极佳，但考虑到极小的战斗部载荷和续航时间难以满足部分远程和复杂战斗任务，STM公司很快在此基础上改进出了大型化的“阿帕古”2。“阿帕古”2可车载使用，机身体积、重量以及战斗部重量都有提高：内置GPS天线改为折叠收纳在顶部：原本机头采用的固定加倾斜布置超广角镜头，进行视觉融合实现宽视场的方案，被从“卡古”移植来的两轴稳定光电球取代，有效提高了侦察画质，模块化设计便于战场快速更换;机背两处口盖位置改为机腹机背各一处。

“托根”和“卡古”在布局结构和收纳携行状态上高度相似，而“卡古”和“阿帕古”则在作战系统组成上几乎完全相同。这种逐步进化的发展模式以最低成本适应了复杂战场环境，并且可以根据技术发展在返厂维修时进行软件升级。

三款无人机的导航系统主要以惯导和多模全球定位系统为主，地面测控终端相同。出于保密考虑，STM公司并未公布这些无人机使用的测控通信频段，但从无人机和地面终端上安装的棒状天线结构看，很可能是经过加密处理的民用无人机2.4Ghz频段。

灵活多变的作战模式

根据STM公司发布的宣传视频看，实战中三款无人机的使用模式大致有以下几种。首先是先侦察再打击：使用携带高精度侦察设备的“托根”进行抵近侦察定位，待识别确定目标后，后方根据目标地区实际情况，选择使用攻击角度和战斗部更大的“卡古”，或噪音更低、隐蔽性更好“阿帕古”进行针对性打击;其次是察打一体：任务分队在大致获悉目标所处区域、情况紧急或者仅携带“卡古”或“阿帕古”时，可直接发射无人机到预设区域，待发现目标后立即实施打击。这两种作战模式下，地面操作人员可随时通过地面控制终端，根据侦察或实时情报信息，将预设目标自动在人员、建筑物以及车辆等类型间进行切换。这两种作战模式除了适合前文提到的特种作战外，还非常适合两军对峙时的拔点作战，以及需要深入洞穴等进行的作战，并且在无人机处于视距状态时，传回的最后起爆前画面还能帮助进行目标最终确认和毁伤确认。

展会上的“阿帕古”2

展会上的“阿帕古”2及其发射器

最后是在全球導航系统信号没有受到干扰时的“卡古”的“智能蜂群”模式。通过在其机背、机身侧面额外增设组网天线和微型激光雷达，满足大批次“卡古”同时使用时的自身位置、目标、决策信息等的分布式组网，实现空中自主动态编队、集群避障机动、目标优化分配，自主完成对任务区内目标的搜索识别和目标打击分配，独立完成对某一作战区域内各类型大批量的“非接触”式单向毁灭性打击，或者针对单一目标多次补射。目前已经实现20架集群使用能力。

目前STM公司正在开展名为“Kerkes”的作战预研项目，主要是为了解决战区遭到强电磁干扰导致GPS无法使用，或者己方对该区域实时电磁干扰时无人机的正常使用问题。虽然该公司没有公布自研的高精度组合定位系统采用何种技术，但从现有情况分析应该是基于双目视觉+微型高精度惯导技术路径。同时还在开展“卡古”与装甲车辆的系统集成工作，用以拓展地面装甲分队的侦察和打击手段。

实战装备和外销情况

“卡古”首次公开亮相是在2018年的沙特AFED-2018展览上，其独特的自主化战斗模式一经亮相就被媒体称为“神风”弹药，据报道当年已有数目不详的多批次“卡古”交付土耳其陆军部队和安全部门试用。在2019年的泰国曼谷国防安全展上“卡古”再次公开亮相，此后持续参加全球各类防务展以寻求出口。2020年1月，土耳其国防工业部正式宣布，为陆军采购了356架“卡古”2。

2020年的利比亚战场上，除了TB-2直接参战外，“卡古”也随土地面力量直接参与了战斗。在3月份的一次战斗中，“卡古”对一名撤退中的士兵进行了追击，并最终俯冲引爆战斗部猎杀了这名军人。随后在利比亚多处冲突地区都发现了疑似“卡古”的残骸。例如在被击落的从米蒂加机场起飞的无人机中就赫然出现了“卡古”，这说明该型无人机的应用之广远超想像，只是因为战场环境混乱，其爆炸后的残骸体积较小，且无人机加战斗部的组合过于新颖，一时间并未引起注意。同时从最近公布的社交媒体画面来看，去年9月～11月的阿塞拜疆与亚美尼亚的冲突中，阿军有多达27架以上的“卡古”，只不过尚不清楚其战果如何。

2021年7月，STM公司宣布正在与3个国家就出口“卡古”进行谈判，着重强调有亚洲国家非常感兴趣，并且“卡古”具备较强的沙漠和高寒地区使用能力。

引起争议的自主作战模式

“卡古”和“阿帕古”都有手动和自主两种使用模式，手动模式下，当操作员通过操作传感器在高倍率确认目标后，即可选择攻击（无人机俯冲和战斗部起爆形式），最终下达攻击指令。无人机还可以在中途接收中止和自毁指令。这种作战形态与其它察打无人机或巡飞弹别无二致，操作员全程人在回路。

真正引起争议的是其自主作战模式。这种模式下，无人机发射后会按照发射前选定的航路飞行，根据提前选定的“主打”目标类型和打击方案，自主决策进行攻击，当具备通联条件时操作员可中途介入。但采用这种自主作战模式时往往都是地面人员判断攻击末端不具备通联条件，或者战斗激烈无暇顾及。最终决策实际已经完全交给了无人机自身。

虽然战争是残酷无情的，诸如“捕食者”和TB-2也会经常出现误杀，但至少在下达指令前和攻击全过程中，人作为决策者参与了目标的识别和确认，以及基于人类认知做出打击决心。“卡古”则在自动模式中，将原本属于人类的决策交给了冰冷机器和算法。人类可以通过挥“枪”的动作和姿态，轻易判断出作战地区儿童拿的是玩具枪还是真枪，通过衣着和周边环境判断混乱地区持枪的是一个保护自家农田的农民，还是准备埋设路边炸弹的恐怖分子，但现阶段的机器图像识别，恐怕只会统统将其识别为敌方恐怖分子直接进行击杀。

STM公司反复强调，“没有操作人员最终按下确定键，无人机不可能选择和攻击目标”，但结合实际作战流程看，这只是一种宣传罢了。

军贸展览上的“卡古”，注意其展示的多款战斗部

自主作战无人机的防御和思考

尽管“卡古”这样的武器存在一定的道德争议，但如何防御也必须要提上日程。这类装备批量使用成熟民用无人机领域成熟组件是必然之举。从软杀伤角度讲，GPS+民用无人机频段这种导航测控链路组合，是目前最易下手的方向。一方面重点要害目标周围的电磁监控系统要通过扩频和关注重点频段做到提前发现及时预警，另一方面在必要时可及时采取针对性干扰或屏蔽措施进行压制。但这类软手段在面对自主模式和未来使用不依赖GPS导航系统的“卡古”等型号时就效果甚微了。这类武器基本采用复合材料生产，有着低空低速和低噪声低RCS等特点，目前传统搜索识别和硬杀伤武器系统着实有些束手无策。

但客观来讲，对于传统作战地带的典型撤退和进攻，以及敌后破袭作战而言，由于能够确定敌方目标和人员的大致区域，这种不需要投入过多精力，自主决策进行区域内点面结合杀伤，且打击精度效能高于后方炮群掩护的“智能蜂群”无人机作战系统还是很有价值的。利用无人机和巡飞弹自主作战的构想早已有之，但从技术、道德等角度看，接受这一形式还需相当长的时间。

STM公司曾吹嘘，世界范围内具备研制“卡古”这类无人机能力的国家不过4～5个。但经过分析不难发现，具备一定民用大数据识别能力的企业就能攒出来所谓的自主学习和识别系统，搭配定位导航系统就能与合适的无人机平台组成无人机打击系统，大家只是因为目前的识别准确率还不足以满足复杂战场环境需要，出于道德和安全考虑暂时不用而已。从这个角度看，STM和“卡古”可谓冒天下之大不韪第一个打开了潘多拉魔盒。

[编辑/行健]