李瑞景　趙家樂(lè)

今年年初，在敘利亞戰(zhàn)場(chǎng)上，敘反對(duì)派使用13架攻擊型無(wú)人機(jī)，每架攜載10枚重達(dá)400克的自制炸彈，對(duì)俄駐敘的兩個(gè)軍事基地發(fā)動(dòng)了一次“無(wú)人機(jī)集群攻擊”。據(jù)俄方反映，此次無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的技術(shù)水平相當(dāng)高，每架無(wú)人機(jī)都安裝了無(wú)線電子設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了預(yù)編程自主飛行和彈藥投放。俄軍方擔(dān)心，未來(lái)俄基地將隨時(shí)面臨來(lái)自50∽100千米外的無(wú)人機(jī)集群發(fā)起的“新型游擊戰(zhàn)”。

可以肯定的是，不管是得到何方神圣的指點(diǎn)和技術(shù)幫助，敘反對(duì)派此次“無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)”一定不是最尖端的。即便如此，它也已給俄軍造成了一定的物質(zhì)損失和心理威懾?？上攵?，未來(lái)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的利劍將何等鋒利！

那么，無(wú)人機(jī)集群有哪些核心技術(shù)呢？一群無(wú)人機(jī)的群狼行動(dòng)，又是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

協(xié)同任務(wù)規(guī)劃算法保證

“狼群”高效行動(dòng)

在現(xiàn)代及未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確打擊往往可以取得顯著的作戰(zhàn)效果。但是，單架無(wú)人機(jī)由于載彈量有限，加之執(zhí)行打擊任務(wù)時(shí)往往會(huì)面對(duì)敵方密集防御火力的攔阻，因此較難達(dá)到預(yù)期效果。相反，如果使用無(wú)人機(jī)集群對(duì)目標(biāo)執(zhí)行飽和式精確打擊，則可以使作戰(zhàn)效果呈指數(shù)型增長(zhǎng)。

但是，使用無(wú)人機(jī)“狼群”執(zhí)行飽和式精確打擊任務(wù)，面臨諸多技術(shù)瓶頸。比如，相較于單架無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)，無(wú)人機(jī)集群的協(xié)同要復(fù)雜得多——如何讓無(wú)人機(jī)在天空中不會(huì)發(fā)生“撞車事故”？如何讓“每一匹狼”都有獵物可尋，不至于朝著同一個(gè)目標(biāo)蜂擁而去？如何讓“狼群”在狩獵的時(shí)候進(jìn)行相互配合？畢竟，無(wú)人機(jī)的操控者遠(yuǎn)在千里之外，對(duì)瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)很難像親臨戰(zhàn)地的飛行員那樣可實(shí)時(shí)感知，迅速應(yīng)對(duì)。

為此，科學(xué)家們用“協(xié)同任務(wù)規(guī)劃算法”來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。簡(jiǎn)單而言，“協(xié)同任務(wù)規(guī)劃算法”是通過(guò)建立如動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型、分步規(guī)劃模型和分步優(yōu)化模型等數(shù)學(xué)模型，利用模擬與計(jì)算的方法，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)協(xié)同和初步任務(wù)規(guī)劃?！皡f(xié)同任務(wù)規(guī)劃算法”的應(yīng)用，有效地解決了目前無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)中存在的諸多協(xié)同問(wèn)題，使得無(wú)人機(jī)“狼群”實(shí)現(xiàn)了從散兵游勇到堂堂之陣的蛻變。

在無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)中，“協(xié)同任務(wù)規(guī)劃算法”就好比人類的大腦和神經(jīng)在控制四肢。同時(shí)，它也猶如狼群中的秩序、軍隊(duì)里的紀(jì)律一般，讓整個(gè)集群中每一個(gè)個(gè)體在系統(tǒng)的“秩序”和“紀(jì)律”中進(jìn)退有據(jù)。狼群因秩序而屹立于世，軍隊(duì)因紀(jì)律而戰(zhàn)無(wú)不勝，“協(xié)同任務(wù)規(guī)劃算法”作為無(wú)人機(jī)集群的“秩序”和“紀(jì)律”，保證了集群在作戰(zhàn)中的高效和戰(zhàn)力。

分點(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)搭建

“狼群”溝通的橋梁

信息，對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)至關(guān)重要，往往會(huì)決定戰(zhàn)爭(zhēng)的走勢(shì)，作戰(zhàn)雙方對(duì)信息的依賴程度越來(lái)越高。那么無(wú)人機(jī)集群又是如何構(gòu)建通訊橋梁的呢？這決定著無(wú)人機(jī)集群能否按部就班地進(jìn)行作戰(zhàn)。

過(guò)去，在戰(zhàn)爭(zhēng)中建立高效的信息交流是很困難的。戰(zhàn)爭(zhēng)之時(shí)，風(fēng)云變幻，由于作戰(zhàn)區(qū)域過(guò)于廣闊，加上作戰(zhàn)對(duì)手百般阻撓、干擾等原因，作戰(zhàn)單元之間的信息往往難以有效傳遞。比如著名的滑鐵盧戰(zhàn)役，拿破侖最終一敗涂地，其中一個(gè)非常重要的原因就是軍隊(duì)內(nèi)部的信息交流出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題，以致于拿破侖的援軍未能及時(shí)趕到戰(zhàn)場(chǎng)，最終兵敗滑鐵盧。

美軍在21世紀(jì)初提出的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”，初步解決了有人作戰(zhàn)中“信息交流”的問(wèn)題。然而，無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)，各種無(wú)人機(jī)之間的信息交流又該如何解決？此時(shí)，“分點(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)”應(yīng)運(yùn)而生，有效地解決了無(wú)人機(jī)之間的信息交流問(wèn)題。

“分點(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)”是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接各個(gè)無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)單元組，通過(guò)作戰(zhàn)單元組的主機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)集群通訊組網(wǎng)。這就好比在空中的無(wú)人機(jī)搭建起了一張無(wú)形的大網(wǎng)。更神奇的是，在這張大網(wǎng)中，每架無(wú)人機(jī)并不是同指揮控制中心單線聯(lián)系，而是每架無(wú)人機(jī)都是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者說(shuō)都是一個(gè)觸角，它們彼此之間保持著信息共享。如果任何一架無(wú)人機(jī)發(fā)生故障，或者出現(xiàn)被擊落等情況，都無(wú)礙于整個(gè)無(wú)人機(jī)集群的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

這種“分點(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)”，保證了無(wú)人機(jī)集群在作戰(zhàn)中實(shí)現(xiàn)即時(shí)信息交流，使得無(wú)人機(jī)集群的作戰(zhàn)能力得到質(zhì)的飛躍。同時(shí)，“分點(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)”還使得無(wú)人機(jī)集群擁有極高的態(tài)勢(shì)感知能力，能夠洞察周邊的一切?！胺贮c(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)”成功地在無(wú)人機(jī)單元與指揮控制單元之間構(gòu)建了一條“信息高速路”，大幅提高了無(wú)人作戰(zhàn)體系應(yīng)對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的能力。畢竟只有統(tǒng)籌全局才能取得勝利。

信息包括了多種元素，不僅僅囊括自然環(huán)境的各種信息，也包括了人為影響的復(fù)雜因素。戰(zhàn)場(chǎng)之上，任何一個(gè)微小元素的變化都可能影響戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗。赤壁之戰(zhàn)，諸葛亮憑借風(fēng)向的精準(zhǔn)判斷，火燒赤壁，大敗曹軍;中途島之戰(zhàn)，美軍憑借破解日軍通訊網(wǎng)絡(luò)的情報(bào)優(yōu)勢(shì)，重創(chuàng)日軍聯(lián)合艦隊(duì);仁川登陸，麥克阿瑟憑借潮汐起落的正確估計(jì)，成功扭轉(zhuǎn)了朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)初期的敗局?！胺贮c(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)”作為無(wú)人機(jī)集群中的“信使”，不僅承擔(dān)著無(wú)人機(jī)集群之間的信息交流，也擔(dān)負(fù)著無(wú)人機(jī)與指揮中心之間的信息傳遞。因此，“分點(diǎn)式通訊組網(wǎng)技術(shù)”作為整個(gè)無(wú)人機(jī)“狼群”指揮控制的樞紐，直接影響著無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的成敗。

智能化自主控制技術(shù)使

每匹“狼”都是利劍

相信大家都曾玩過(guò)一款經(jīng)典游戲——“紅色警戒”。大家在玩游戲的時(shí)候可能都會(huì)遇到這樣一個(gè)問(wèn)題：電腦總是能夠同時(shí)控制和部署它的所有單位，但我們卻只能對(duì)當(dāng)前屏幕上呈現(xiàn)的單位進(jìn)行操作，即使我們的鼠標(biāo)點(diǎn)得飛快，也似乎永遠(yuǎn)跟不上我們思想的節(jié)奏。這時(shí)，如果我們的每個(gè)單位都可以擁有一個(gè)“大腦”，像戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵一樣獨(dú)立處置情況，那樣我們的指揮效果就能更加顯著了。

同樣，無(wú)人機(jī)集群在進(jìn)行作戰(zhàn)的時(shí)候也面臨著這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)我們能夠輕易實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)集群的群體指揮與控制，卻沒(méi)有足夠的控制資源去處理單架無(wú)人機(jī)面臨的情況時(shí)，單架無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)潛力勢(shì)必?zé)o法充分發(fā)揮。此時(shí)，如果我們可以讓單架無(wú)人機(jī)具備獨(dú)立處理戰(zhàn)場(chǎng)情況的“大腦”，那么“狼群”中的每一匹“狼”就都會(huì)成為一把利劍去刺穿敵人的胸膛。也正是基于這種需求，“智能化自主控制技術(shù)”應(yīng)運(yùn)而生。

“智能化自主控制技術(shù)”的目的，是利用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單架無(wú)人機(jī)的智能化自主控制，使其能對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)瞬息萬(wàn)變的環(huán)境即時(shí)反應(yīng)與處理，提升在戰(zhàn)場(chǎng)中的生存和作戰(zhàn)能力。人工智能技術(shù)始于20世紀(jì)60年代，但是當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平還不足以支撐科學(xué)家們天馬行空的想法，因此研發(fā)的進(jìn)展極為緩慢。直到上世紀(jì)末至本世紀(jì)初，隨著各類限制人工智能發(fā)展的瓶頸技術(shù)的突破，為無(wú)人機(jī)集群技術(shù)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“智能化自主控制技術(shù)”的應(yīng)用，猶如給無(wú)人機(jī)集群中的每架無(wú)人機(jī)裝上了一個(gè)“大腦”，讓其具備了獨(dú)立的思維。當(dāng)無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)中遇到復(fù)雜情況時(shí)可以獨(dú)立處置，將每一架無(wú)人機(jī)的戰(zhàn)爭(zhēng)潛力發(fā)揮至極限。

發(fā)生在敘利亞的襲擊事件僅僅是無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的一個(gè)開(kāi)端。在敘利亞的俄基地遇襲事件發(fā)生后不久，遠(yuǎn)在地球另一端的委內(nèi)瑞拉，又發(fā)生了總統(tǒng)演講時(shí)遭無(wú)人機(jī)集群襲擊的事件。由此可見(jiàn)，隨著智能技術(shù)的不斷進(jìn)步、飛行控制技術(shù)的愈發(fā)成熟，無(wú)人機(jī)集群作為一款顛覆性作戰(zhàn)武器，在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中勢(shì)必成為戰(zhàn)場(chǎng)利器。