寧波+陳宇
無(wú)人機(jī)從進(jìn)攻走向防御
隨著無(wú)人機(jī)家族的不斷擴(kuò)大,它們能夠執(zhí)行的作戰(zhàn)任務(wù)種類也越來(lái)越多,美軍更加關(guān)注無(wú)人機(jī)的“無(wú)人駕駛”的特性,認(rèn)為它能夠取代目前所有載人飛機(jī)的任務(wù)。比如,X-47B無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)(UCAV)有兩個(gè)武器艙,具備航母起降能力;MQ-8“火力偵察兵”無(wú)人直升機(jī)也開始擔(dān)負(fù)OH-58“奇奧瓦勇士”偵察直升機(jī)的部分任務(wù)。美軍也將無(wú)人機(jī)研發(fā)的近期目標(biāo)定位為發(fā)展實(shí)戰(zhàn)化能力,認(rèn)為無(wú)人機(jī)非常適合當(dāng)前的“反介入/區(qū)域拒止”作戰(zhàn)環(huán)境,最終將完全取代載人平臺(tái)的攻擊能力。
從美軍的空中作戰(zhàn)歷史來(lái)看,美軍在二戰(zhàn)珊瑚海戰(zhàn)役之后一直強(qiáng)調(diào)機(jī)群的航程、規(guī)模、出動(dòng)率和速度等方面的進(jìn)攻性特征,主要作戰(zhàn)對(duì)象是遠(yuǎn)距離的敵方機(jī)群。如今,作戰(zhàn)對(duì)手導(dǎo)彈的快速發(fā)展給美軍帶來(lái)了更大的威脅,比如俄羅斯和印度聯(lián)合研發(fā)的“布拉莫斯”反艦巡航導(dǎo)彈、中國(guó)的022型隱身導(dǎo)彈快艇(北約代號(hào)Houbei)和“東風(fēng)”-21D反艦彈道導(dǎo)彈。針對(duì)這些潛在的威脅,美軍在強(qiáng)調(diào)無(wú)人機(jī)進(jìn)攻屬性的同時(shí),也在發(fā)展相應(yīng)的反制系統(tǒng)。
美國(guó)海軍認(rèn)為目前的艦艇雖然具備強(qiáng)大的進(jìn)攻能力,但是艦艇本身和艦載計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和武器系統(tǒng)越來(lái)越脆弱,即使美軍做好100%的準(zhǔn)備,敵方只要擊中目標(biāo)一次就足以對(duì)艦艇造成致命打擊。美軍艦艇目前只有“宙斯盾”和“密集陣”系統(tǒng)擔(dān)負(fù)主要的防御任務(wù),防護(hù)性能實(shí)際上相對(duì)較弱,難以全面攔截或規(guī)避不同速度的來(lái)襲導(dǎo)彈。情報(bào)監(jiān)視偵察(ISR)、對(duì)地攻擊和防空是美國(guó)海軍無(wú)人機(jī)的主要進(jìn)攻性任務(wù),但是在區(qū)域拒止作戰(zhàn)環(huán)境下同樣容易遭到攻擊。1999年一架伊拉克米格-25戰(zhàn)斗機(jī)成功擊落一架美軍MQ-1“捕食者”無(wú)人機(jī)的戰(zhàn)例,就暴露了無(wú)人機(jī)火力不足的問(wèn)題。為提高艦艇防護(hù)能力,美國(guó)海軍提出要發(fā)揮無(wú)人機(jī)的軍事欺騙功能,發(fā)展防御型的反制無(wú)人機(jī),作為“密集陣”系統(tǒng)和“標(biāo)準(zhǔn)”系列導(dǎo)彈之外的補(bǔ)充手段,干擾、迷茫敵方的來(lái)襲導(dǎo)彈。
用途廣泛的反制無(wú)人機(jī)
美軍認(rèn)為,無(wú)人機(jī)具有兩大作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì):一是無(wú)人機(jī)的空中機(jī)動(dòng)性能超過(guò)導(dǎo)彈,而且能夠多次回收使用,具有很高的效費(fèi)比;二是無(wú)人機(jī)自動(dòng)化程度高,只需最小化的數(shù)據(jù)鏈保障,就能有效防范敵方的電子攻擊。根據(jù)這些特點(diǎn),美軍在現(xiàn)役無(wú)人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上安裝了特殊的載荷,為反制無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)了許多全新的作戰(zhàn)功能。
首先,反制無(wú)人機(jī)可以搭載MK 53Nulka海上誘餌發(fā)射裝置,在美軍艦艇附近的受威脅海域自動(dòng)巡航,在遠(yuǎn)離艦艇的位置投放,利用這種有源誘餌反導(dǎo)系統(tǒng),產(chǎn)生模擬艦艇運(yùn)動(dòng)的信號(hào),誘騙對(duì)方的反艦導(dǎo)彈。這種獨(dú)立式載荷可以在無(wú)人機(jī)返回艦艇后重新掛載,比原來(lái)的四聯(lián)裝箱式Nulka誘餌發(fā)射架更為靈活,且具有更大的覆蓋范圍。其次,反制無(wú)人機(jī)本身也能充當(dāng)電子誘餌,只需將機(jī)身設(shè)計(jì)成加大雷達(dá)回波的結(jié)構(gòu),就可以干擾迷惑敵方的偵察系統(tǒng)。此外,無(wú)人機(jī)還可以加裝信號(hào)發(fā)射器,模擬水面艦艇和潛艇的電磁和聲響特征,也能迷惑敵方的魚雷、潛艇和水面艦艇,而且能夠在完成任務(wù)后回收重復(fù)多次使用。加裝這些反制措施的無(wú)人機(jī)對(duì)艦艇飛行甲板的要求也不高,潛艇水下發(fā)射無(wú)人機(jī)的試驗(yàn)也證明了反制無(wú)人機(jī)能夠在水下作戰(zhàn),這些因素?zé)o疑都增加了反制無(wú)人機(jī)的應(yīng)用前景。
反制無(wú)人機(jī)與母艦之間的通信聯(lián)絡(luò)非常重要。首先要建立視距內(nèi)的加密數(shù)據(jù)鏈通信鏈路,接收母艦發(fā)出的遙控指令,但是反制無(wú)人機(jī)必須具備自治飛行能力,減少母艦向無(wú)人機(jī)發(fā)送的遙控指令,除非特殊情況下不再接收母艦的指令介入,降低被敵方捕獲、擊毀甚至是操縱機(jī)載武器攻擊美軍艦艇的可能性。其次,反制無(wú)人機(jī)還要與美軍的預(yù)警機(jī)建立通信聯(lián)系,作為無(wú)人機(jī)與母艦失去聯(lián)系后的備用指揮控制方式。美軍《空天力量》雜志已經(jīng)撰文論證了空中平臺(tái)操縱無(wú)人機(jī)的可行性,表明目前已經(jīng)能夠操控進(jìn)攻性無(wú)人機(jī),而且現(xiàn)有技術(shù)對(duì)防御型無(wú)人機(jī)同樣適用。同時(shí),美軍認(rèn)為防御型無(wú)人機(jī)還要最大限度地提高自動(dòng)化水平,在無(wú)人機(jī)因敵方干擾或母艦被擊毀而失去操縱的情況下仍能正常工作。
反制無(wú)人機(jī)部署到航母和兩棲攻擊艦上,能夠提高其他兵種部隊(duì)的作戰(zhàn)效能。航母打擊群的水面艦艇雖然能夠保護(hù)航母等高價(jià)值武器裝備,反制無(wú)人機(jī)卻能讓航母變成打擊群防御體系的一部分,而不只是被保護(hù)對(duì)象。無(wú)人機(jī)執(zhí)行ISR或?qū)椆舻冗M(jìn)攻任務(wù)時(shí)所依賴的航程和續(xù)航時(shí)間等方面作戰(zhàn)能力,也能完全應(yīng)用到防御作戰(zhàn),因此,小型無(wú)人機(jī)部署在驅(qū)逐艦這種小型飛行甲板艦艇上也能提高艦艇的防御能力。從理論上講,2~3架無(wú)人機(jī)就可以完成防御性作戰(zhàn)任務(wù),而且也能發(fā)揮續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)等作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。
各種不同功能的反制無(wú)人機(jī)可以組成無(wú)人機(jī)群,分別擔(dān)負(fù)不同的作戰(zhàn)任務(wù),通過(guò)協(xié)同作戰(zhàn)提高作戰(zhàn)效能。比如,反雷達(dá)無(wú)人機(jī)可以遠(yuǎn)離艦艇投放導(dǎo)彈,誘餌無(wú)人機(jī)可以防止反雷達(dá)無(wú)人機(jī)被敵方導(dǎo)彈擊中,從而提高機(jī)群的整體作戰(zhàn)效能。即使是機(jī)群執(zhí)行干擾或自動(dòng)跟蹤這種單項(xiàng)任務(wù),也能采取載人飛機(jī)無(wú)法執(zhí)行的戰(zhàn)術(shù),為美軍創(chuàng)造海空優(yōu)勢(shì)。反制無(wú)人機(jī)未來(lái)還將攜帶“長(zhǎng)釘”這樣的小型導(dǎo)彈,作為反艦或防空武器使用。
最后,反制無(wú)人機(jī)與進(jìn)攻無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)也是一種常用的戰(zhàn)術(shù)手段,專門對(duì)付難以靠近的敵方海上目標(biāo),同時(shí)為有人駕駛飛機(jī)護(hù)航,編隊(duì)中的誘餌無(wú)人機(jī)能夠?qū)⒓悍斤w機(jī)與敵方飛機(jī)、艦艇和陸基防空系統(tǒng)區(qū)分開來(lái),兩種無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)攻防互補(bǔ)。反制無(wú)人機(jī)的適應(yīng)性也很強(qiáng),所有載人和無(wú)人打擊平臺(tái)都可以配屬反制誘餌無(wú)人機(jī),應(yīng)對(duì)敵方的飛機(jī)、艦艇和陸基防空系統(tǒng),提高艦隊(duì)的綜合防衛(wèi)能力。同樣,進(jìn)攻無(wú)人機(jī)也可以配屬給反制無(wú)人機(jī)作戰(zhàn),在突防后對(duì)敵方無(wú)人機(jī)群實(shí)施火力打擊,或者對(duì)抗敵方的反艦巡航導(dǎo)彈。
多項(xiàng)新技術(shù)將應(yīng)用于反制無(wú)人機(jī)
美軍計(jì)劃在反制無(wú)人機(jī)上應(yīng)用多種新型軟件和硬件,甚至包括新興的生物技術(shù),提高自治飛行和任務(wù)能力。2013年,美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究計(jì)劃署(DARPA)啟動(dòng)了“神經(jīng)性自適應(yīng)塑料可微縮電子系統(tǒng)”(SyNAPSE)項(xiàng)目,系統(tǒng)采用全新的計(jì)算機(jī)架構(gòu)和新一代的編程語(yǔ)言,目標(biāo)是建立一套低功率、體積緊湊、內(nèi)含10億神經(jīng)元、100兆突觸的“類人腦”神經(jīng)突觸芯片系統(tǒng),而且其尺寸與功耗與人腦相當(dāng)。該生特系統(tǒng)包括多線程軟件模擬器和支持廣泛神經(jīng)計(jì)算的高參數(shù)化神經(jīng)元模式,以及代表神經(jīng)突觸網(wǎng)絡(luò)藍(lán)圖的模塊等,形成類似人腦計(jì)算的基礎(chǔ)信息處理單位,具備對(duì)空間、時(shí)間和多模態(tài)化環(huán)境的識(shí)記、感知和反應(yīng)能力,非常適于反制無(wú)人機(jī)的自治飛行任務(wù)。截至目前,DAPRA已經(jīng)向該項(xiàng)目累計(jì)提供了5300萬(wàn)美元研究資金,IBM已經(jīng)與其他6所大學(xué)和多個(gè)政府下屬的超級(jí)計(jì)算機(jī)部門展開合作,并將與康奈爾大學(xué)和iniLabs實(shí)驗(yàn)室尋求合作,為神經(jīng)突觸芯片打造一種“公式翻譯器”,開發(fā)全新的編程模式,用來(lái)增強(qiáng)現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)功能。
美國(guó)楊百翰大學(xué)(BYU)也在研發(fā)一種名為“ECO features”的目標(biāo)識(shí)別智慧演算法,能夠在不用人工輔助的情況下自動(dòng)將照片或視頻中對(duì)象微細(xì)的差別分辨出來(lái),辨認(rèn)飛機(jī)、車輛、摩托車和面容準(zhǔn)確率高達(dá)100%,即使在復(fù)雜圖片中的判讀準(zhǔn)確率也可達(dá)到95%~98%,系統(tǒng)會(huì)記錄飛機(jī)機(jī)身比例、機(jī)翼夾角等數(shù)據(jù),作為日后判定的依據(jù)。這種技術(shù)應(yīng)用到無(wú)人機(jī)上,可以產(chǎn)生類似電影《終結(jié)者》中機(jī)器人的視覺(jué)效果,自動(dòng)標(biāo)識(shí)物體名稱和威脅程度百分比。此外,谷歌公司研發(fā)的深度學(xué)習(xí)磁盤已經(jīng)能夠識(shí)別某些物體的基本特征,這項(xiàng)技術(shù)也能應(yīng)用到反制無(wú)人機(jī)的敵我識(shí)別系統(tǒng)之中。
2013年11月,美國(guó)空軍代理部長(zhǎng)艾里克·范寧表示,由于無(wú)人機(jī)的廣泛使用,有些空軍飛行員的飛行小時(shí)縮減,只能選擇退役進(jìn)入民航系統(tǒng),美軍飛行員存在無(wú)人機(jī)取代載人飛機(jī)的擔(dān)憂,因此都本能地反對(duì)無(wú)人航空系統(tǒng),特別是能夠獨(dú)立擔(dān)負(fù)攻擊任務(wù)的無(wú)人機(jī)。但是,無(wú)人機(jī)目前還不能徹底替代有人作戰(zhàn)平臺(tái),只是空戰(zhàn)的必要補(bǔ)充。對(duì)美國(guó)海軍而言,反制無(wú)人機(jī)目前雖然只是利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)增加艦隊(duì)的防衛(wèi)能力,保護(hù)美軍性能先進(jìn)但相對(duì)脆弱的作戰(zhàn)艦艇,但是未來(lái)必將向攻防一體的“打擊神器”發(fā)展。endprint