牛慶功

（中國(guó)人民解放軍海軍航空兵學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125001）

軍事需求使無人機(jī)的技術(shù)日益成熟、品種日益增多、應(yīng)用日益廣泛，經(jīng)過中東戰(zhàn)爭(zhēng)、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)等實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)后，無人機(jī)以其特有的功能和突出的戰(zhàn)績(jī)，倍受多國(guó)軍隊(duì)青睞。目前，無人機(jī)已經(jīng)廣泛滲透到戰(zhàn)場(chǎng)空間的各個(gè)領(lǐng)域，成為各個(gè)軍、兵種競(jìng)相發(fā)展的新裝備[1]。

然而，與有人機(jī)相比，無人機(jī)的劣勢(shì)與其優(yōu)勢(shì)一樣顯而易見：對(duì)衛(wèi)星依賴性太強(qiáng)、與地面站通信不穩(wěn)定、對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)變化反應(yīng)能力較弱，等等。綜合幾次戰(zhàn)爭(zhēng)中有人機(jī)和無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，美軍試圖將兩者組合成一個(gè)協(xié)同性更好、戰(zhàn)斗力更強(qiáng)的混合編隊(duì)。

1 國(guó)外有人/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)研究概況[2]

目前，美國(guó)、英國(guó)均在加緊有人/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)應(yīng)用研究，探索無人機(jī)與各類作戰(zhàn)平臺(tái)的集成方法。

1.1 機(jī)載有人/無人系統(tǒng)技術(shù)項(xiàng)目（AMUST）

“機(jī)載有人/無人系統(tǒng)技術(shù)”（AMUST）是美軍開展的主要項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目由關(guān)國(guó)航空研發(fā)工程中心的航空應(yīng)用技術(shù)部（AATD）主持，目的是開發(fā)和驗(yàn)證有人/無人機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)所需的軟件、組件和程序，提高有人/無人機(jī)的綜合作戰(zhàn)效能。

1999年底開始的“AMUST 6.2 effort”項(xiàng)目主要是進(jìn)行有人/無人系統(tǒng)編隊(duì)概念的功能需求定義、關(guān)鍵技術(shù)分析和試驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)試驗(yàn)評(píng)估結(jié)果，機(jī)載人員生存性增加了25%以上，武器系統(tǒng)殺傷力增加了50%以上。

1.2 波音公司有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)與無人機(jī)協(xié)同飛行能力研究

2004年7月，波音公司首次驗(yàn)證有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)（例如F-15E）與無人機(jī)協(xié)同飛行的能力，并驗(yàn)證了無人機(jī)的自主控制能力，包括實(shí)時(shí)空中防撞、自主規(guī)避機(jī)動(dòng)、自主改變航線以響應(yīng)突如其來的威脅和飛行故障。在驗(yàn)證試驗(yàn)中，除使用了l架F-15 E戰(zhàn)斗機(jī)之外，波音公司還采用了基于聯(lián)合無人空戰(zhàn)系統(tǒng)（J-UCAS）的T-33飛行試驗(yàn)臺(tái)，并在其上安裝了無人機(jī)的航電軟件。

1.3 英國(guó)奎奈蒂克（QinetiQ）公司有人機(jī)控制多架無人機(jī)試驗(yàn)

QinetiQ公司從1999年開始，為英國(guó)政府開展無人駕駛飛行器（UAV）執(zhí)行攻擊任務(wù)的系統(tǒng)需求研究，分析UAV在縱深攻擊中的自主控制需求，重點(diǎn)考察單座戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)多架UAV進(jìn)行控制和協(xié)同的可行性。

2007年04月，QinetiQ公司和英國(guó)國(guó)防部（MOD）成功進(jìn)行了用一架“狂風(fēng)”綜合航空電子研究樣機(jī)（TIARA）作為指揮與控制飛機(jī)與模擬無人機(jī)的BAC l-11飛機(jī)的編隊(duì)飛行實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了讓有人作戰(zhàn)飛機(jī)中的一位飛行員直接控制4架無人機(jī)的飛行。

2 有人機(jī)/無人機(jī)編隊(duì)攻擊方式

在有人機(jī)/無人機(jī)編隊(duì)對(duì)地實(shí)施協(xié)同攻擊時(shí)，有人駕駛飛機(jī)可作為編隊(duì)中的長(zhǎng)機(jī)，多架UCAV為編隊(duì)中的僚機(jī)。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化、體系對(duì)抗環(huán)境下，有人作戰(zhàn)飛機(jī)與UCAV聯(lián)合編隊(duì)系統(tǒng)中，有人駕駛飛機(jī)可能成為戰(zhàn)斗中的指揮信息中，UCAV將成為射手和彈藥庫[3]。首先，由地面指揮中心或預(yù)警機(jī)通過聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)有人機(jī)/UCAV聯(lián)合編隊(duì)攻擊系統(tǒng)的指揮引導(dǎo)，有人作戰(zhàn)飛機(jī)首先從空大地一體化系統(tǒng)和UCAV系統(tǒng)獲取大量的信息，然后對(duì)所得到的信息進(jìn)行綜合處理，完成戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知，同時(shí)根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)規(guī)劃、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、系統(tǒng)可用資源等多種因素，由有人駕駛飛機(jī)完成有人機(jī)/UCAV聯(lián)臺(tái)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)指揮、控制和整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)管理、資源調(diào)度，并將決策控制指令發(fā)送到UCAV，并由UCAV完成攻擊目標(biāo)的瞄準(zhǔn)計(jì)算、武器發(fā)射條件判斷、武器發(fā)射前的裝訂參數(shù)計(jì)算、武器的發(fā)射控制及發(fā)射后的制導(dǎo)和攻擊效果評(píng)價(jià)任務(wù)。

為了安全高效地協(xié)同有人駕駛飛機(jī)采取作戰(zhàn)行動(dòng)，UCAV必須具有以下能力：一是，編隊(duì)能力。UCAV機(jī)群要能夠編隊(duì)作戰(zhàn)，這樣才能夠更有效的壓制敵方的防御力量，將自己的損失降到最低。二是，具有較高的靈活性，能夠隨著作戰(zhàn)計(jì)劃的改變實(shí)時(shí)地調(diào)整自己的作戰(zhàn)任務(wù)。三是，具備戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力，要能夠及時(shí)了解敵我雙方的戰(zhàn)況，不被假象所蒙蔽。

3 有人機(jī)/無人機(jī)編隊(duì)攻擊流程

有人機(jī)/無人機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)作為空天地一體化作戰(zhàn)系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，必須能夠在預(yù)警機(jī)、地面指揮系統(tǒng)等的指揮和引導(dǎo)下，通過戰(zhàn)場(chǎng)信息通信系統(tǒng)傳送各種傳感器得到的信息，在進(jìn)行信息的融合處理之后，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤、識(shí)別的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)估計(jì)和威脅估計(jì)。同時(shí)得到系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)決策，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)的任務(wù)/路徑規(guī)劃，進(jìn)而完成攻擊目標(biāo)的瞄準(zhǔn)計(jì)算和武器的發(fā)射引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的最終打擊。其作戰(zhàn)過程如下：

3.1 任務(wù)裝訂及戰(zhàn)區(qū)引導(dǎo)

有人機(jī)/無人機(jī)編隊(duì)攻擊系統(tǒng)在地面進(jìn)行好任務(wù)/路徑規(guī)劃的數(shù)據(jù)裝訂后，由空天一體化的作戰(zhàn)系統(tǒng)中的地面指揮引導(dǎo)中心將有人駕駛飛機(jī)和UCAV引導(dǎo)到作戰(zhàn)區(qū)，戰(zhàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)有利占位并向戰(zhàn)機(jī)提供敵方的戰(zhàn)術(shù)信息，供飛行員或系統(tǒng)決策使用。

3.2 戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視、偵察和目標(biāo)探測(cè)

戰(zhàn)機(jī)在作戰(zhàn)區(qū)進(jìn)行巡航飛行，由UCAV完成戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視。偵察和目標(biāo)探測(cè)任務(wù)。UCAV將獲得的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)傳輸給有人駕駛飛機(jī)，有人駕駛飛機(jī)控制UCAV完成對(duì)指定區(qū)域的目標(biāo)搜索，同時(shí)接收空天地一體化作戰(zhàn)系統(tǒng)傳送的實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)信息。

3.3 戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息處理

有人駕駛飛機(jī)對(duì)接收到的UCAV及空天地一體化作戰(zhàn)系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)信息進(jìn)行融合處理，完成戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)估計(jì)和威脅評(píng)估，為下一步?jīng)Q策提供依據(jù)。并且根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化，對(duì)UCAV進(jìn)行任務(wù)/路徑規(guī)劃和重規(guī)劃。

3.4 對(duì)目標(biāo)實(shí)施攻擊

UCAV將搜索得到的目標(biāo)信息傳送給有人駕駛飛機(jī)，有人駕駛飛機(jī)根據(jù)具體的戰(zhàn)場(chǎng)信，息進(jìn)行任務(wù)分配，并將任務(wù)分配結(jié)果傳送給UCAV。UCAV接到攻擊指令之后，開始進(jìn)行火控計(jì)算和進(jìn)行武器的管理和發(fā)射，最終投放機(jī)載武器實(shí)施攻擊。

3.5 戰(zhàn)場(chǎng)損傷評(píng)估

UCAV在機(jī)載武器攻擊目標(biāo)過程中，還必須對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視，并利用機(jī)載電視或照相系統(tǒng)等對(duì)被攻擊目標(biāo)進(jìn)行照相，對(duì)攻擊效果進(jìn)行分析評(píng)估。由于在UCAV也可能受到地面防空設(shè)施的攻擊，所以有人駕駛飛機(jī)也需要對(duì)總體攻擊效果以及本方的損失狀況進(jìn)行分析評(píng)估。

3.6 再次攻擊或退出戰(zhàn)斗返回基地

根據(jù)毀傷評(píng)估結(jié)果，如果目標(biāo)未被摧毀，有人駕駛飛機(jī)會(huì)根據(jù)UCAV以及空天地一體化系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)信息以及UCAV的生存狀況做出決定是否要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行再次攻擊。如果目標(biāo)被摧毀，戰(zhàn)機(jī)會(huì)按照預(yù)定航線返回基地。

4 結(jié)束語

無人機(jī)系統(tǒng)正在成為空基武器平臺(tái)的重要形式，并將逐步發(fā)展壯大成為主要的航空武器[4]。無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展將引起新軍事技術(shù)的關(guān)注，總結(jié)而言，有人/無人機(jī)協(xié)同這種全新的組合必然會(huì)對(duì)未來作戰(zhàn)模式產(chǎn)生重大影響，使之作戰(zhàn)樣式、指揮、組織、訓(xùn)練樣式等都會(huì)改變，科幻大片中的情景即將實(shí)現(xiàn)。

［1］史志富.基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的UCAV編隊(duì)對(duì)地攻擊智能決策研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2007.

［2］黃長(zhǎng)強(qiáng)，等.無人作戰(zhàn)飛機(jī)精確打擊技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011.

［3］楊奎.有人/無人作戰(zhàn)飛機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)應(yīng)用探討[J].無人機(jī)，2011，05.

［4］余旭東.未來作戰(zhàn)中無人機(jī)作戰(zhàn)使用十大方式[J]飛航導(dǎo)彈，2005，4：30-32.