智能化战争正向我们走来,无人化作战将成为不可回避的现实

1917年,世界上第一架无人驾驶遥控飞机的出现,就已经开始孕育无人化作战的胚胎。经过百年的发展,无人作战系统作为改变未来战争规则的颠覆性技术装备,已经成为国家间军事博弈的重要力量。近几年武装冲突与局部战争实践更是充分表明,无人化作战既非科幻,也非梦幻,而是无法改变的既来现实。随着人工智能、大数据、云计算、量子科技等新一代信息技术的迅猛发展,无人飞行器、无人战车、无人舰艇、无人潜航器、无人微平台等以无人技术为主导的新型武器平台逐渐走向战争舞台中央,催生了无人化作战这种崭新的作战方式。智能化技术的迅猛发展、无人作战装备的不断涌现,昭示着智能化战争正向我们走来,无人化作战将成为不可回避的现实。

一、无人机正在日益走向世界舞台

目前,全球已有超过70个国家的军队装备了军用机器人,种类超过150种。预计到2025年,军用机器人在俄军装备总结构中的比例将达到30%。而到2040年,美军预计有一半以上的成员是机器人。

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美军“全球鹰”无人机

美国国家科学委员会曾预言,"21世纪的核心武器是无人作战系统",这一预言正逐渐成为现实。无人作战平台代表未来武器装备的发展方向,特别是军用机器人具有巨大的军事潜力和超强的作战效能。毫无疑问,在应对未来战争的准备中,将会有更多国家投入到无人化装备的研制与开发中,并与其它新型技术装备一道改变着信息化战争的战争形态。

  • (一)无人作战平台早有雏形

无人化作战作为当下军事领域一大热词,对大众而言可以说是个"熟悉的陌生人"。事实上,无人化作战并不是新生事物,其设想与实践由来已久。

智能化战争正向我们走来,无人化作战将成为不可回避的现实

斯佩里空中鱼雷号

早在第一次世界大战接近尾声时,皮特·库柏和埃尔默·斯佩里就发明了自动陀螺稳定器,用以帮助飞行器保持平衡。此项技术成果直接促成了首架无线电控制无人飞行器——"斯佩里空中鱼雷号"的诞生,它完成了搭载300磅重量的炸弹飞行50英里距离的测试。虽然未曾参与实战,但作为现代无人攻击机的鼻祖,它的出现意义非凡。

1935年之前的空中飞行器根本无法飞回起点,自然无法重复使用。而"蜂王号"的发明,让无人机能够回到起点,这项技术才变得更具实际价值。"蜂王"最高飞行高度17000英尺,最高航速每小时100英里,在英国皇家空军服役到1947年。

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美军“捕食者”无人机

1994年,由美国通用原子公司制造的"捕食者"无人机实现首飞并于当年具备了实战能力。自1995年起,"捕食者"先后在伊拉克、波斯尼亚、科索沃和阿富汗上空多次执行监视任务。2001年,美国空军验证了从"捕食者"上发射"地狱火"导弹的能力,其代号因此由RQ-1改为MQ-1,表明该型无人机能够承担多种任务。去年3月,MQ-1"捕食者"无人机已被MQ-9"死神"无人机取代,退出美国空军现役。

  • (二)海陆空战场上各显其能

无人系统的异军突起,昭示着在未来战争中,无人对抗的比重必将增加,因此无人装备的发展受到更多重视。

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美军无人机蜂群作战构想图

在各种无人作战平台中,无人机的发展势头最为迅猛。目前,美军的无人机已超过其飞机总数的50%,俄军拥有2000多架无人机。美国空军和陆军都已经将无人机蜂群作战能力发展纳入顶层规划,并计划在2030年前后实现无人机蜂群作战。美军将蜂群无人作战作为第三次抵消战略潜在关键能力,作为保持未来空中优势的一个重要选项,核心就是通过"蜂群"作战技术原则,分散使用大量低成本无人平台,实现对作战区域的广泛占领。

在各军事强国中,美国在研发战场机器人方面的技术、设备和实战经验最为丰富。早在伊拉克战争期间,美军就开始在战场上进行实战测试。目前,在美国陆海空三军种中,战场机器人在侦察、反恐、后勤等领域均有相当成熟的应用。到2030年,美军地面作战平台60%将实现无人,同时发展大量空中、水面和水下无人作战装备,构建覆盖陆海空天多维空间的无人作战体系。相对于美国,俄罗斯研制的无人战车主要靠人工远程遥控,但这并不妨碍其在叙利亚战场取得惊人的实战效果。2017年,俄罗斯将"天王星"-9履带式无人战车部署到叙利亚战场,协助叙利亚政府军作战,以4人轻伤的代价,击毙击伤敌70余人。

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无人潜航器

随着无人驾驶技术和水下航行技术的升级,无人潜航器将成为一种不容忽视的作战武器,是多国海底争雄的利器。已被命名为"波塞冬"的俄洲际无人潜航器将于2027年前装备俄海军,这种无人潜航器航速可超过新式鱼雷、潜艇和某些水面舰船,且航行噪音较低,机动性较高,所携武器能攻击航母舰队、海防工事和其他海上设施。美国将在2020年前建立一支无人潜航器中队,这显示出无人潜航器在未来军事作战中的重要地位。无人潜航器还被视为航母的克星,它可在航母可能经过的航线上沉入水底等待,发现航母的踪迹后再伺机发动攻击。

  • (三)反无人作战武器粉墨登场

攻防历来是作战矛与盾的孪生体,无人作战与反无人作战之间也是如此。世界各军事大国在研制无人作战装备的同时,高度重视研发反无人作战装备系统,保证在未来战争中能够与敌有效进行无人攻防对抗。纵然今天基于无人作战平台的非对称作战尚未在实战中得到完全体现,但从反无人作战发展来看,其趋势变化已初显端倪。2011年伊朗"牛刀小试"就轻松俘获了美国RQ-170隐身无人机;而2018年1月以来俄军在叙利亚战场上应对无人机攻击更是描绘了无人作战与反无人作战的基本场景。

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“毒刺”防空导弹

当前反无人机最常用的手段是通过防空武器系统的打击造成"硬杀伤"。美国陆军新研发一种微型动能杀伤拦截器,只要搜索到雷达回波信号就能够直接命中目标。而它的另外一套"复仇者"系统配备了"毒刺"导弹和高射机枪,摧毁小型无人机可以说是手到擒来。总是"炮打麻雀"未免大材小用,而激光武器则成了更优选择,它不仅灵活迅速,而且抗电磁干扰性更强,识别与追踪更精准。抢占电磁与网络空间控制权也是反制无人机的有效手段。无人机飞行的导航与控制依靠的是无线电磁信号,只要锁死这一"命门",切断其脆弱的通信链路,它就变成了失去双翼的"鸟",再厉害也"扑腾"不了几下。

无人化作战正在逐步走向现代战争舞台的中央,改变与引导着战争形态发展的方向。未来战场上,也许我们会看到无人机、无人战车、无人潜航器协同作战,交织成无人化作战的巨形网络,也会看到反无人机武器、反无人战车武器、反无人潜航器武器的共同防御。无论世人是否乐于面对这样的现实,无人作战与反无人作战这场较量将持续升级而且不可逆转。

二、回溯无人机在几场局部战争中的应用

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能够实现察打一体的无人机

随着信息技术的迅猛发展,无人机越来越多地投入战场,各国也积极针对无人机研发各种新型防空系统,导致无人机和防空系统"此长彼长"。无人机已经从传统的支援保障者逐步转变成战场上察打一体、攻防兼备的主力军。从海湾战争到科索沃战争,从阿富汗战争到叙利亚战争,无论哪一场战争都有无人机的身影,它们作为战争的"奇兵",起到了重要的致胜作用。

  • (一)侦察干扰诱敌样样精通

在上世纪90年代的海湾战争中,无人机已经初露锋芒。美国使用"先锋"无人机执行炮火校正和情报侦察任务,虽然此时的无人机功能稍显单一,攻击力较为薄弱,但其作用却依然明显,在美军合理调遣运用下,只要无人机飞掠而过,随之而来的一定是美军战舰的猛烈炮击。

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美军"先锋"无人机

尽管没有让无人机负责主要的攻击任务,美国依然将无人机独特的性能完美展现。除了战场监视和情报搜集方面的作战能力,美国空军还多次利用诱饵无人机深入敌区。海湾战争空中战役打响后,驻扎在沙特境内的美国空军侦察大队共向伊拉克目标发射了38架BQM-74C型无人诱饵靶机,诱使伊拉克防空导弹雷达开机,随后F-4G"野鼬鼠"战斗机再发射AGM-88"哈姆"反辐射导弹实施摧毁。通过诱饵无人机,美军还多次对伊军雷达系统实施欺骗式干扰,对己方攻击机提供掩护,致胜效果显著。除此之外,反辐射无人机、空中预警无人机等也在战场上协同配合,对战争胜利起到了至关重要的作用。

由于无人机在海湾战争的成功运用,各国对无人机的重视程度空前提高,极力生产和研发无人机系统,随着科技的逐渐发展,无人机朝着小型化、智能化、快速反应等方向发展,逐渐在战争中发挥更大的作用。

  • (二)恶劣战场环境照样派上用场
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两架在科索沃战争中被南联盟击落的无人机.

科索沃战争爆发后,美、英、法、德、意等国选用性能各异的无人机共200余架,开启了一场"情报侦察战"。

由于南联盟的特殊山林地形和气候条件,北约的侦察卫星以及其他各种探测系统均不能充分发挥作用,必须通过近距空中侦察来获取敌方情报,无人机成了这项任务的"不二人选"。北约紧急调用无人机,利用其灵活隐蔽的特性深入敌区,不仅起到了很好的侦察效果,还有效避免了飞行员的伤亡。

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在恶劣的战场环境下,美国的"捕食者""猎人"、英国的"不死鸟"、法国的"红隼"、德国的CL-289无人机以及意大利的"奎宿九星"等多种无人机纷纷投入战场。这些无人机各有其性能特点,在科索沃战争中展开了一场以侦察监视、电子干扰为主的无人机大战,甚至能够完成小范围的攻击任务。此时的无人机已经具有一定的攻击能力,无论是复杂的山地或是丛林,无人机都可以近身侦察,有效干扰,实施打击,完成有人战斗机难以完成的任务,甚至在特殊情况下,无人机还可以完成营救飞行员的任务。

在科索沃战争中,无人机在战场中的作用更加关键,不仅仅要完成侦察干扰工作,还更多地承担险重任务。虽然其攻击能力还有待提高,但察打一体的发展方向已经十分明确。

  • (三)察打一体尽显"杀手"本色
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“捕食者”无人机

阿富汗战争中,美军一架"捕食者"无人机通过夜视摄像机发现了"基地"组织大批成员在一家宾馆秘密开会,并将情报图像传回美国中央司令部,随后,美军下达了攻击命令。在美军派遣的战斗机向宾馆投放炸弹的同时,"捕食者"无人机在位于美国本土的地面控制站的控制下,对停车场的军车发射了2枚"地狱火"导弹,完成空袭任务。

在阿富汗战争中,无人机已经初显"杀手"本色,尤其是上述战例中所表现出的远程操控、智能化打击以及察打一体化能力,拉开了"非接触性战争"的序幕,而无人机群已然成为战场上的"先锋军"。

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"地狱火"导弹

在利比亚危机中,以美国为首的北约更是派出了为数不少的无人机参与打击卡扎菲政府军行动。美国除派遣几架没有配备武器的"火力侦察兵"无人直升机外,还派出了携带"地狱火"导弹的MQ-1"捕食者"、体积与客机相当的RQ-4"全球鹰"无人机。

近几年的叙利亚战争中,美俄等军事大国更是大量投入世界最顶尖的无人机,并使用更完善的察打一体化作战模式进行战斗。

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orlan-10无人机

俄军投入战场的的Orlan无人机和Forpost无人机性能十分优异,它们能够对侦察到的空中目标进行直接攻击,还可以对战斗机空袭的成果和地面火力的打击效果进行监测和实时反馈,时刻准备继续出击。

在战场上,俄军多次运用察打一体化作战模式:无人机飞在低空,战斗机飞在稍高的地方,为了更加有效地打击目标,由战斗机进行主攻。无人机探明位置,战斗机立刻携弹打击,然后由无人机飞到打击地点进行评估战损。

向战场上残留的敌机补发炸弹早在多年前就是无人机的"重要使命",而在察打一体化日趋完善的大背景下,无人机的打击精准度也已经明显提高,能更好地做到"不留后患"。为了提高火力精准度,各国还专门对无人机的操作员进行培训,补充专业知识,强化演习演练。在专业人员的操控下,无人机更是在战场上威风八面。

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俄罗斯无人机

此外,俄罗斯还投入了许多"自杀式"无人机,它们可以被远程操控,逐渐接近目标,瞬间爆炸,虽然此类无人机成本较低,武器智能化程度不高,但它们不给敌军做出反应的时间,给战场带来新的变化。

今后,无人机除了要加强更精准的打击目标能力和承载更具威力武器的负载能力之外,还会不断完善其隐身性能,以便在战场上更加"出神入化",承担更多综合性任务。等到无人机发展到了那一刻,它将极有可能代替有人机全面占领战场,将未来战争真正推向"无人化"。

三、无人作战未来发展趋势

近年来,军用无人机承担的任务种类越来越多,从最初的靶机、侦察机、通信联络机等辅助性作战任务到执行空中侦察、战场监视、压制敌方防空系统、对地攻击等主要任务,其所发挥的作用越来越大。随着隐身技术、数据链路通信技术、信息融合与处理技术、集群智能技术等关键技术的突破,无人作战飞机将在未来空战中扮演越来越重要的角色。

  • (一)有人无人协同作战获得全面突破
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美军飞行员

由于战斗机飞行员需要同时完成飞机驾驶、航电操纵和武器操控等任务,在空战尤其是对地作战中难以专心完成态势感知和判断。据美军统计,在空-空/空-地作战中,很多飞机由于飞行员分心操控武器而导致飞机被空中或地面威胁击毁、击伤。因而在人机协同作战中,通过提升无人机的智能化水平,由无人机承担部分侦察、瞄准、监视甚至局部攻击等辅助任务,有人驾驶飞机飞行员则集中精力掌控战场态势和对重点目标攻击,进而提高有人驾驶飞机飞行员的工作效率。目前,美国军方正致力于提高无人机与有人驾驶飞机编队协同的可能性。美国空军研究实验室的"忠诚僚机"验证机也在2016年开始进行试验,旨在验证有人驾驶战斗机与无人机联合编队协作执行任务的设想,其中无人机主要充当非机载的传感器、干扰器和武器运载器。

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F-35战机起飞

据悉,美国空军F-35战机飞行员未来能在飞行中控制一个小型无人机群,这些环绕在F-35周围的无人机可以完成检测、侦察和瞄准等任务,让F-35飞行员在"完善的态势感知场"轻松开火,属于典型的"蜂群战术"。F-35战斗机现阶段升级开发的重点就是解决通信协作,通过有效、安全的自组织无线网络,实现F-35与众多无人机实现团队间的通信及协作。可以看出,"隐身有人机+无人机群"已经成为近年来的研究重点之一,很有可能会重塑未来空战场的格局。

  • (二)无人机智能集群作战蜂拥而来

集群智能作为一种颠覆性技术,是军用人工智能的核心,长期以来一直是无人机集群作战规模限制的"瓶颈"。但是,近年来这一"瓶颈"正被迅速突破。在第十一届中国航展上,中国第一个固定翼无人机群飞行试验即以67架集群飞行打破了美国海军保持的50架无人机集群飞行纪录。在民用领域,从300架到1000架无人机的集群飞行表演已经实现,表明制约无人机集群发展的集群智能技术已经获得重大突破。

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“大黄蜂”F/A-18战机

去年10月,美军使用3架F/A-18超级大黄蜂战机释放103架Perdix无人机。据称,Perdix并不是经过预设程序的协调行动的个体,而是像自然界中类似鸟群的动物群体那样,共享决策的分配大脑,相互协调行动,可以非常顺利地允许每一架无人机进入或离开个这群体。未来,美国空军打算用数以万计的小型和小队低成本的小型无人机集群来对付别国的一体化防空系统。这些无人机将被用作干扰、诱饵和自杀式攻击装备。未来空战中,铺天盖地、蜂拥而来的无人机群恐怕将成为防空作战一方的噩梦。

  • (三)无人机智能化水平不断提高

控制水平高低是无人系统区别于有人装备,实现无人操控和执行各种任务的关键。目前,无人机的智能化水平还比较低,平台控制方式主要以简单遥控和预编程控制为主。但随着计算机运算速度和存储容量的飞跃式发展,以及相关的软件、容错、模式识别和自适应推理等技术的巨大进步,无人机智能化水平正不断提高,人机智能融合的交互控制方式将逐渐占据主导地位,今后将进一步向全自主控制方向发展。根据"摩尔定律",计算机运算能力每18个月增加1倍,预计到2030年前后将会出现接近人类智能水平的计算机。届时,无人机的全自主控制技术水平将得到很大提高,不仅可以大幅降低操作人员工作负荷,最小化人为因素对无人机运行的干扰,同时也降低了无人机对通信带宽的需求,并使得无人机能够进行超视距战术操作。

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未来无人机蜂群作战构想图

无人机系统的典型特征是"平台无人,系统有人"。随着无人机系统和智能化水平的提高,通过无人机系统具备的人机智能融合与学习适应系统,无人机将具备超强的"学习"能力,其有自主控制能力的各类无人机系统将与有人系统共同完成作战任务,甚至在人的指令下,独立完成作战任务。届时,无人机将能更好地适应危险、独立或复杂的战场环境,同时更好地实现与有人机或其他无人机之间的协同作战。


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