智能化戰爭正向我們走來,無人化作戰將成為不可迴避的現實

1917年,世界上第一架無人駕駛遙控飛機的出現,就已經開始孕育無人化作戰的胚胎。經過百年的發展,無人作戰系統作為改變未來戰爭規則的顛覆性技術裝備,已經成為國家間軍事博弈的重要力量。近幾年武裝衝突與局部戰爭實踐更是充分表明,無人化作戰既非科幻,也非夢幻,而是無法改變的既來現實。隨著人工智能、大數據、雲計算、量子科技等新一代信息技術的迅猛發展,無人飛行器、無人戰車、無人艦艇、無人潛航器、無人微平臺等以無人技術為主導的新型武器平臺逐漸走向戰爭舞臺中央,催生了無人化作戰這種嶄新的作戰方式。智能化技術的迅猛發展、無人作戰裝備的不斷湧現,昭示著智能化戰爭正向我們走來,無人化作戰將成為不可迴避的現實。

一、無人機正在日益走向世界舞臺

目前,全球已有超過70個國家的軍隊裝備了軍用機器人,種類超過150種。預計到2025年,軍用機器人在俄軍裝備總結構中的比例將達到30%。而到2040年,美軍預計有一半以上的成員是機器人。

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美軍“全球鷹”無人機

美國國家科學委員會曾預言,"21世紀的核心武器是無人作戰系統",這一預言正逐漸成為現實。無人作戰平臺代表未來武器裝備的發展方向,特別是軍用機器人具有巨大的軍事潛力和超強的作戰效能。毫無疑問,在應對未來戰爭的準備中,將會有更多國家投入到無人化裝備的研製與開發中,並與其它新型技術裝備一道改變著信息化戰爭的戰爭形態。

  • (一)無人作戰平臺早有雛形

無人化作戰作為當下軍事領域一大熱詞,對大眾而言可以說是個"熟悉的陌生人"。事實上,無人化作戰並不是新生事物,其設想與實踐由來已久。

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斯佩裡空中魚雷號

早在第一次世界大戰接近尾聲時,皮特·庫柏和埃爾默·斯佩裡就發明了自動陀螺穩定器,用以幫助飛行器保持平衡。此項技術成果直接促成了首架無線電控制無人飛行器——"斯佩裡空中魚雷號"的誕生,它完成了搭載300磅重量的炸彈飛行50英里距離的測試。雖然未曾參與實戰,但作為現代無人攻擊機的鼻祖,它的出現意義非凡。

1935年之前的空中飛行器根本無法飛回起點,自然無法重複使用。而"蜂王號"的發明,讓無人機能夠回到起點,這項技術才變得更具實際價值。"蜂王"最高飛行高度17000英尺,最高航速每小時100英里,在英國皇家空軍服役到1947年。

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美軍“捕食者”無人機

1994年,由美國通用原子公司製造的"捕食者"無人機實現首飛並於當年具備了實戰能力。自1995年起,"捕食者"先後在伊拉克、波斯尼亞、科索沃和阿富汗上空多次執行監視任務。2001年,美國空軍驗證了從"捕食者"上發射"地獄火"導彈的能力,其代號因此由RQ-1改為MQ-1,表明該型無人機能夠承擔多種任務。去年3月,MQ-1"捕食者"無人機已被MQ-9"死神"無人機取代,退出美國空軍現役。

  • (二)海陸空戰場上各顯其能

無人系統的異軍突起,昭示著在未來戰爭中,無人對抗的比重必將增加,因此無人裝備的發展受到更多重視。

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美軍無人機蜂群作戰構想圖

在各種無人作戰平臺中,無人機的發展勢頭最為迅猛。目前,美軍的無人機已超過其飛機總數的50%,俄軍擁有2000多架無人機。美國空軍和陸軍都已經將無人機蜂群作戰能力發展納入頂層規劃,並計劃在2030年前後實現無人機蜂群作戰。美軍將蜂群無人作戰作為第三次抵消戰略潛在關鍵能力,作為保持未來空中優勢的一個重要選項,核心就是通過"蜂群"作戰技術原則,分散使用大量低成本無人平臺,實現對作戰區域的廣泛佔領。

在各軍事強國中,美國在研發戰場機器人方面的技術、設備和實戰經驗最為豐富。早在伊拉克戰爭期間,美軍就開始在戰場上進行實戰測試。目前,在美國陸海空三軍種中,戰場機器人在偵察、反恐、後勤等領域均有相當成熟的應用。到2030年,美軍地面作戰平臺60%將實現無人,同時發展大量空中、水面和水下無人作戰裝備,構建覆蓋陸海空天多維空間的無人作戰體系。相對於美國,俄羅斯研製的無人戰車主要靠人工遠程遙控,但這並不妨礙其在敘利亞戰場取得驚人的實戰效果。2017年,俄羅斯將"天王星"-9履帶式無人戰車部署到敘利亞戰場,協助敘利亞政府軍作戰,以4人輕傷的代價,擊斃擊傷敵70餘人。

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無人潛航器

隨著無人駕駛技術和水下航行技術的升級,無人潛航器將成為一種不容忽視的作戰武器,是多國海底爭雄的利器。已被命名為"波塞冬"的俄洲際無人潛航器將於2027年前裝備俄海軍,這種無人潛航器航速可超過新式魚雷、潛艇和某些水面艦船,且航行噪音較低,機動性較高,所攜武器能攻擊航母艦隊、海防工事和其他海上設施。美國將在2020年前建立一支無人潛航器中隊,這顯示出無人潛航器在未來軍事作戰中的重要地位。無人潛航器還被視為航母的剋星,它可在航母可能經過的航線上沉入水底等待,發現航母的蹤跡後再伺機發動攻擊。

  • (三)反無人作戰武器粉墨登場

攻防歷來是作戰矛與盾的孿生體,無人作戰與反無人作戰之間也是如此。世界各軍事大國在研製無人作戰裝備的同時,高度重視研發反無人作戰裝備系統,保證在未來戰爭中能夠與敵有效進行無人攻防對抗。縱然今天基於無人作戰平臺的非對稱作戰尚未在實戰中得到完全體現,但從反無人作戰發展來看,其趨勢變化已初顯端倪。2011年伊朗"牛刀小試"就輕鬆俘獲了美國RQ-170隱身無人機;而2018年1月以來俄軍在敘利亞戰場上應對無人機攻擊更是描繪了無人作戰與反無人作戰的基本場景。

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“毒刺”防空導彈

當前反無人機最常用的手段是通過防空武器系統的打擊造成"硬殺傷"。美國陸軍新研發一種微型動能殺傷攔截器,只要搜索到雷達回波信號就能夠直接命中目標。而它的另外一套"復仇者"系統配備了"毒刺"導彈和高射機槍,摧毀小型無人機可以說是手到擒來。總是"炮打麻雀"未免大材小用,而激光武器則成了更優選擇,它不僅靈活迅速,而且抗電磁干擾性更強,識別與追蹤更精準。搶佔電磁與網絡空間控制權也是反制無人機的有效手段。無人機飛行的導航與控制依靠的是無線電磁信號,只要鎖死這一"命門",切斷其脆弱的通信鏈路,它就變成了失去雙翼的"鳥",再厲害也"撲騰"不了幾下。

無人化作戰正在逐步走向現代戰爭舞臺的中央,改變與引導著戰爭形態發展的方向。未來戰場上,也許我們會看到無人機、無人戰車、無人潛航器協同作戰,交織成無人化作戰的巨形網絡,也會看到反無人機武器、反無人戰車武器、反無人潛航器武器的共同防禦。無論世人是否樂於面對這樣的現實,無人作戰與反無人作戰這場較量將持續升級而且不可逆轉。

二、回溯無人機在幾場局部戰爭中的應用

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能夠實現察打一體的無人機

隨著信息技術的迅猛發展,無人機越來越多地投入戰場,各國也積極針對無人機研發各種新型防空系統,導致無人機和防空系統"此長彼長"。無人機已經從傳統的支援保障者逐步轉變成戰場上察打一體、攻防兼備的主力軍。從海灣戰爭到科索沃戰爭,從阿富汗戰爭到敘利亞戰爭,無論哪一場戰爭都有無人機的身影,它們作為戰爭的"奇兵",起到了重要的致勝作用。

  • (一)偵察干擾誘敵樣樣精通

在上世紀90年代的海灣戰爭中,無人機已經初露鋒芒。美國使用"先鋒"無人機執行炮火校正和情報偵察任務,雖然此時的無人機功能稍顯單一,攻擊力較為薄弱,但其作用卻依然明顯,在美軍合理調遣運用下,只要無人機飛掠而過,隨之而來的一定是美軍戰艦的猛烈炮擊。

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美軍"先鋒"無人機

儘管沒有讓無人機負責主要的攻擊任務,美國依然將無人機獨特的性能完美展現。除了戰場監視和情報蒐集方面的作戰能力,美國空軍還多次利用誘餌無人機深入敵區。海灣戰爭空中戰役打響後,駐紮在沙特境內的美國空軍偵察大隊共向伊拉克目標發射了38架BQM-74C型無人誘餌靶機,誘使伊拉克防空導彈雷達開機,隨後F-4G"野鼬鼠"戰鬥機再發射AGM-88"哈姆"反輻射導彈實施摧毀。通過誘餌無人機,美軍還多次對伊軍雷達系統實施欺騙式干擾,對己方攻擊機提供掩護,致勝效果顯著。除此之外,反輻射無人機、空中預警無人機等也在戰場上協同配合,對戰爭勝利起到了至關重要的作用。

由於無人機在海灣戰爭的成功運用,各國對無人機的重視程度空前提高,極力生產和研發無人機系統,隨著科技的逐漸發展,無人機朝著小型化、智能化、快速反應等方向發展,逐漸在戰爭中發揮更大的作用。

  • (二)惡劣戰場環境照樣派上用場
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兩架在科索沃戰爭中被南聯盟擊落的無人機.

科索沃戰爭爆發後,美、英、法、德、意等國選用性能各異的無人機共200餘架,開啟了一場"情報偵察戰"。

由於南聯盟的特殊山林地形和氣候條件,北約的偵察衛星以及其他各種探測系統均不能充分發揮作用,必須通過近距空中偵察來獲取敵方情報,無人機成了這項任務的"不二人選"。北約緊急調用無人機,利用其靈活隱蔽的特性深入敵區,不僅起到了很好的偵察效果,還有效避免了飛行員的傷亡。

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在惡劣的戰場環境下,美國的"捕食者""獵人"、英國的"不死鳥"、法國的"紅隼"、德國的CL-289無人機以及意大利的"奎宿九星"等多種無人機紛紛投入戰場。這些無人機各有其性能特點,在科索沃戰爭中展開了一場以偵察監視、電子干擾為主的無人機大戰,甚至能夠完成小範圍的攻擊任務。此時的無人機已經具有一定的攻擊能力,無論是複雜的山地或是叢林,無人機都可以近身偵察,有效干擾,實施打擊,完成有人戰鬥機難以完成的任務,甚至在特殊情況下,無人機還可以完成營救飛行員的任務。

在科索沃戰爭中,無人機在戰場中的作用更加關鍵,不僅僅要完成偵察干擾工作,還更多地承擔險重任務。雖然其攻擊能力還有待提高,但察打一體的發展方向已經十分明確。

  • (三)察打一體盡顯"殺手"本色
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“捕食者”無人機

阿富汗戰爭中,美軍一架"捕食者"無人機通過夜視攝像機發現了"基地"組織大批成員在一家賓館秘密開會,並將情報圖像傳回美國中央司令部,隨後,美軍下達了攻擊命令。在美軍派遣的戰鬥機向賓館投放炸彈的同時,"捕食者"無人機在位於美國本土的地面控制站的控制下,對停車場的軍車發射了2枚"地獄火"導彈,完成空襲任務。

在阿富汗戰爭中,無人機已經初顯"殺手"本色,尤其是上述戰例中所表現出的遠程操控、智能化打擊以及察打一體化能力,拉開了"非接觸性戰爭"的序幕,而無人機群已然成為戰場上的"先鋒軍"。

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"地獄火"導彈

在利比亞危機中,以美國為首的北約更是派出了為數不少的無人機參與打擊卡扎菲政府軍行動。美國除派遣幾架沒有配備武器的"火力偵察兵"無人直升機外,還派出了攜帶"地獄火"導彈的MQ-1"捕食者"、體積與客機相當的RQ-4"全球鷹"無人機。

近幾年的敘利亞戰爭中,美俄等軍事大國更是大量投入世界最頂尖的無人機,並使用更完善的察打一體化作戰模式進行戰鬥。

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orlan-10無人機

俄軍投入戰場的的Orlan無人機和Forpost無人機性能十分優異,它們能夠對偵察到的空中目標進行直接攻擊,還可以對戰鬥機空襲的成果和地面火力的打擊效果進行監測和實時反饋,時刻準備繼續出擊。

在戰場上,俄軍多次運用察打一體化作戰模式:無人機飛在低空,戰鬥機飛在稍高的地方,為了更加有效地打擊目標,由戰鬥機進行主攻。無人機探明位置,戰鬥機立刻攜彈打擊,然後由無人機飛到打擊地點進行評估戰損。

向戰場上殘留的敵機補發炸彈早在多年前就是無人機的"重要使命",而在察打一體化日趨完善的大背景下,無人機的打擊精準度也已經明顯提高,能更好地做到"不留後患"。為了提高火力精準度,各國還專門對無人機的操作員進行培訓,補充專業知識,強化演習演練。在專業人員的操控下,無人機更是在戰場上威風八面。

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俄羅斯無人機

此外,俄羅斯還投入了許多"自殺式"無人機,它們可以被遠程操控,逐漸接近目標,瞬間爆炸,雖然此類無人機成本較低,武器智能化程度不高,但它們不給敵軍做出反應的時間,給戰場帶來新的變化。

今後,無人機除了要加強更精準的打擊目標能力和承載更具威力武器的負載能力之外,還會不斷完善其隱身性能,以便在戰場上更加"出神入化",承擔更多綜合性任務。等到無人機發展到了那一刻,它將極有可能代替有人機全面佔領戰場,將未來戰爭真正推向"無人化"。

三、無人作戰未來發展趨勢

近年來,軍用無人機承擔的任務種類越來越多,從最初的靶機、偵察機、通信聯絡機等輔助性作戰任務到執行空中偵察、戰場監視、壓制敵方防空系統、對地攻擊等主要任務,其所發揮的作用越來越大。隨著隱身技術、數據鏈路通信技術、信息融合與處理技術、集群智能技術等關鍵技術的突破,無人作戰飛機將在未來空戰中扮演越來越重要的角色。

  • (一)有人無人協同作戰獲得全面突破
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美軍飛行員

由於戰鬥機飛行員需要同時完成飛機駕駛、航電操縱和武器操控等任務,在空戰尤其是對地作戰中難以專心完成態勢感知和判斷。據美軍統計,在空-空/空-地作戰中,很多飛機由於飛行員分心操控武器而導致飛機被空中或地面威脅擊毀、擊傷。因而在人機協同作戰中,通過提升無人機的智能化水平,由無人機承擔部分偵察、瞄準、監視甚至局部攻擊等輔助任務,有人駕駛飛機飛行員則集中精力掌控戰場態勢和對重點目標攻擊,進而提高有人駕駛飛機飛行員的工作效率。目前,美國軍方正致力於提高無人機與有人駕駛飛機編隊協同的可能性。美國空軍研究實驗室的"忠誠僚機"驗證機也在2016年開始進行試驗,旨在驗證有人駕駛戰鬥機與無人機聯合編隊協作執行任務的設想,其中無人機主要充當非機載的傳感器、干擾器和武器運載器。

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F-35戰機起飛

據悉,美國空軍F-35戰機飛行員未來能在飛行中控制一個小型無人機群,這些環繞在F-35周圍的無人機可以完成檢測、偵察和瞄準等任務,讓F-35飛行員在"完善的態勢感知場"輕鬆開火,屬於典型的"蜂群戰術"。F-35戰鬥機現階段升級開發的重點就是解決通信協作,通過有效、安全的自組織無線網絡,實現F-35與眾多無人機實現團隊間的通信及協作。可以看出,"隱身有人機+無人機群"已經成為近年來的研究重點之一,很有可能會重塑未來空戰場的格局。

  • (二)無人機智能集群作戰蜂擁而來

集群智能作為一種顛覆性技術,是軍用人工智能的核心,長期以來一直是無人機集群作戰規模限制的"瓶頸"。但是,近年來這一"瓶頸"正被迅速突破。在第十一屆中國航展上,中國第一個固定翼無人機群飛行試驗即以67架集群飛行打破了美國海軍保持的50架無人機集群飛行紀錄。在民用領域,從300架到1000架無人機的集群飛行表演已經實現,表明制約無人機集群發展的集群智能技術已經獲得重大突破。

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“大黃蜂”F/A-18戰機

去年10月,美軍使用3架F/A-18超級大黃蜂戰機釋放103架Perdix無人機。據稱,Perdix並不是經過預設程序的協調行動的個體,而是像自然界中類似鳥群的動物群體那樣,共享決策的分配大腦,相互協調行動,可以非常順利地允許每一架無人機進入或離開個這群體。未來,美國空軍打算用數以萬計的小型和小隊低成本的小型無人機集群來對付別國的一體化防空系統。這些無人機將被用作干擾、誘餌和自殺式攻擊裝備。未來空戰中,鋪天蓋地、蜂擁而來的無人機群恐怕將成為防空作戰一方的噩夢。

  • (三)無人機智能化水平不斷提高

控制水平高低是無人系統區別於有人裝備,實現無人操控和執行各種任務的關鍵。目前,無人機的智能化水平還比較低,平臺控制方式主要以簡單遙控和預編程控制為主。但隨著計算機運算速度和存儲容量的飛躍式發展,以及相關的軟件、容錯、模式識別和自適應推理等技術的巨大進步,無人機智能化水平正不斷提高,人機智能融合的交互控制方式將逐漸佔據主導地位,今後將進一步向全自主控制方向發展。根據"摩爾定律",計算機運算能力每18個月增加1倍,預計到2030年前後將會出現接近人類智能水平的計算機。屆時,無人機的全自主控制技術水平將得到很大提高,不僅可以大幅降低操作人員工作負荷,最小化人為因素對無人機運行的干擾,同時也降低了無人機對通信帶寬的需求,並使得無人機能夠進行超視距戰術操作。

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未來無人機蜂群作戰構想圖

無人機系統的典型特徵是"平臺無人,系統有人"。隨著無人機系統和智能化水平的提高,通過無人機系統具備的人機智能融合與學習適應系統,無人機將具備超強的"學習"能力,其有自主控制能力的各類無人機系統將與有人系統共同完成作戰任務,甚至在人的指令下,獨立完成作戰任務。屆時,無人機將能更好地適應危險、獨立或複雜的戰場環境,同時更好地實現與有人機或其他無人機之間的協同作戰。


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