无人机蜂群作战不再是科幻

叶君 陈朕

无人机蜂群可广泛应用于对陆、对海、对空各种战场环境。2021年5月6日，以色列国防军在攻击加沙地带时，使用了人工智能控制的作战无人机蜂群，一群小型无人机被用来定位、识别和攻击哈马斯，而这被认为是无人机蜂群第一次被用于战争。

以色列的这次无人机蜂群应用属于对陆攻击的城市封控与定点清除范畴，对无人机蜂群的技术要求较高，属于较为复杂的一种无人机蜂群应用。无人机蜂群需在城市环境下实现避障飞行控制，同时还要对指定的地面人员目标进行识别、跟踪与攻击，这需要无人机蜂群具备图像检测与人脸识别技术。因此这次军事应用说明部分国家的无人机蜂群技术已经发展至实战运用阶段。

在无人机蜂群领域，美国军方很早就进行了布局，各军种均开展了相关的研究项目，但侧重点各有不同。

其中，比较有代表性的项目有DARPA（美国国防先进研究计划局）主导的“小精灵”项目和OFFSET（进攻性蜂群使能战术）项目，海军研究局主导的LOCUST（低成本无人机蜂群）项目以及国防部主导的“灰山鹑”项目。

DARPA在2015年9月推出“小精灵”项目，计划研制具备自组网和智能协同能力的无人机蜂群系统，通过载机（轰炸机、运输机等平台）在防区外采用齐射方式，携带侦察或电子战等不同载荷的无人机集群，通过集群内部的信息共享与协同，突破敌方防御系统，执行侦察与电子攻击任务，并在任务完成后对幸存的无人机进行回收。

“小精灵”无人机作战半径可达900千米，续航时间3小时，最大飞行速度0.8马赫。2019年，该项目开展了空中发射和回收飞行试验，通过在C-130运输机加装自动对接系统，实现30分种内回收4架无人机。

DARPA还在2017年启动了OFFSET项目，旨在构建一个支持开放式系统架构的活跃的集群战术开发生态系统。该系统具备先进的人-集群接口，基于沉浸式交互技术以及分布式机器人系统集成与算法开发，设计为城市作战的蜂群无人系统战术。

OFFSET項目研究分为三个阶段，最终目标是完成250个以上的无人系统在8个城市街区自主执行6小时的任务。整个OFFSET项目周期42个月，其中第一阶段18个月，第二、第三阶段分别12个月。

美国海军研究局在2014年4月公布了LOCUST项目，研发可快速连续发射的无人机蜂群，无人机之间利用近距离通信网络共享态势信息，协同执行掩护、攻击和防御任务。

该项目使用雷神公司的“郊狼”无人机，长0.91米，翼展1.47米，起飞质量5.4～6.3千克，可携带约0.9千克的载荷，飞行速度110千米/小时，续航时间90分钟，配装电动推进系统，每架约1.5万美元。2016年5月，美国海军研究局进行了陆基试射实验，30架无人机在30秒内由路基平台成功连续发射，验证了无人机蜂群的编队飞行、队形变换、协同机动能力。

美国国防部战略能力办公室在2014年启动了“无人机蜂群”项目，旨在通过有人机空射“灰山鹑”微型无人机蜂群执行低空态势感知和干扰任务。

“灰山鹑”无人机长约16.5厘米，翼展30厘米，投放质量约0.3千克，续航时间大于20分钟，飞行速度可达110千米/小时。2016年10月，美军在加州的“中国湖靶场”上空进行无人机抛洒试验，3架海军F/A-18F战斗机成功抛洒出103架“灰山鹑”无人机，创下军用无人机蜂群最大规模飞行纪录。此次实验无人机蜂群未预置飞行程序，发射后自主巡地，协同完成任务，展现了自修正、自适应编队飞行能力和集体决策能力，表明美军空射无人机蜂群正朝实战化方向迈进。

与此同时，国内很多科研院所和院校也都开展了无人机蜂群相关研究，有些研究侧重于蜂群规模数量，有些研究则侧重蜂群自主作战。

中国电子科技集团公司在2016年珠海航展完成了67架固定翼无人机蜂群编队飞行，随后又分别在2017年和2018年将蜂群数量提升至119架和200架，实现了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组、编队合围、集群行动等动作。

国防科技大学在2017年实现了21架无人机集群自主作战试验。试验区域内设置了多种类型汽车运动目标，空中设置了气球障碍，无人机蜂群实现了完全自主的编队飞行、障碍规避、地面目标识别与跟踪、自组织决策与任务分配等战术动作。

结合目前的研究进程，无人机蜂群作战的关键技术，归纳起来有三个主要方面。

（1）无人机平台技术

无人机蜂群具备车载、舰载、机载等方式，不论何种搭载方式都要求其装载数量多、发射速度快，能迅速在空中集结成群。

这就对无人机平台提出了很高要求，如车载与机载无人机蜂群，通常采用与火箭弹相似的发射方式。对于固定翼无人机平台，需进行折叠翼设计；目前，对于旋翼无人机平台，则需进行更复杂的机体折叠设计，以满足箱式或筒式发射巢放置，发射后在空中快速展开。

（2）蜂群通信组网技术

无人机蜂群在可能的对抗环境中，面临自组织网络节点损失、通信系统受敌干扰压制等情况。因此，蜂群自组织网络需重点突破两点，一个是网络抗毁动态重构，即在多节点失效的情况下，需保障网络中无人机蜂群剩余节点之间的正常通信；另一个是综合通信抗干扰，即无人机蜂群在遭遇通信干扰情况下仍能够维持蜂群内的协同信息交互。

（3）自适应任务重规划技术

無人机蜂群在执行任务过程中，任务、环境等条件随时可能发生变化，原有的预先规划方案难以再满足高动态环境的作战需求。当任务、环境等发生变化时，如发现新目标、出现新威胁、发生无人机毁伤等，需要无人机蜂群能够在线自适应进行任务重规划，通过任务时序的重组合、任务航路的重规划，来满足无人机蜂群在时间、时序、空间、任务等多个层面上与高动态环境的协调要求，从而保证无人机蜂群在作战过程中的冲突消解和处理能力。

目前，无人机技术已经得到快速发展，技术的发展推动着战术和战法的进步，关于未来无人机蜂群作战，以下四个方面值得关注。

（1）增强智能水平，扩展任务多样性

无人机蜂群作战总体来说是一种利用大规模无人装备替换现有装备的作战模式，其应用范围覆盖包括空战、海战、城市战等在内的各种作战场景，只有当无人机蜂群具备了足够的智能化水平，才能完全替代人员对复杂战场态势进行感知、决策与行动，灵活遂行各种复杂任务。

（2）灵活部署回收，提升作战机动性

未来无人机蜂群战场遍布陆海空天，目前无人机蜂群大多为地面发射、地面回收，少量可实现空中抛洒，但无法空中回收。需进一步研究车载、舰载、机载等发射与回收能力，实现无人机蜂群在战场的快速部署、快速任务、快速补充、快速转移，大大提升作战机动性。

（3）降低平台成本，支持大规模消耗

无人机蜂群作战的一个重要特点是大规模可消耗，以海上反潜为例，需求的无人机蜂群规模为百架级别，对于不考虑回收的作战场景，允许任务中部分平台的损毁消耗，因此会严格限制无人机平台成本，同时，现有无人机任务载荷追求功能大而全，质量重、价格高，不适宜直接用于无人机蜂群，需研发新的低成本轻质化任务载荷。

（4）支持异构互联，发挥体系战优势

随着无人机蜂群的不断推广应用，同样会面临现有无人机的问题，各类无人机蜂群型号谱系多、互联互操作性差、使用保障困难。未来的战争越发讲究装备体系对抗，装备之间互联互通互操作是基础，为此，无人机蜂群需建立统一的互操作规范，统一规划异构无人机蜂群间的通信频段、组网体制以及自组织决策与规划机制，实现异构蜂群间的互联互通。

总之，无人机蜂群作为一种新的作战理念，其技术发展非常迅速，未来甚至能颠覆现有战场规则。中国目前在无人机生产制造方面具有强大的实力，因此必须紧跟发展趋势，加大对无人机蜂群作战的研究力度，突破核心关键技术，实现“弯道超车”。