李 磊

（北京海鷹科技情報研究所，北京100074）

1 引 言

2020年5月5日，波音澳大利亞公司推出了首架空中力量編組系統(tǒng)（ATS）無人機(jī)，距離實際部署與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的自主忠誠僚機(jī)更近了一步。近年來，隨著自主技術(shù)、信息處理能力的發(fā)展，國外軍事強(qiáng)國高度重視有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展，期望短期內(nèi)通過無人機(jī)與有人機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)，解決有人機(jī)短板問題，具備低成本的顛覆性的作戰(zhàn)能力。

2 有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)概述

2.1 概念的形成

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)概念源自長機(jī)和僚機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)。長機(jī)負(fù)責(zé)率領(lǐng)僚機(jī)執(zhí)行任務(wù)；僚機(jī)負(fù)責(zé)保持編隊規(guī)定的位置，觀察空中情況，執(zhí)行長機(jī)命令。歷史上曾出現(xiàn)一長三僚（一架長機(jī)三架僚機(jī)）、一長兩僚、一長一僚，以及六機(jī)環(huán)編隊互為僚機(jī)。無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展推進(jìn)其作為僚機(jī)作戰(zhàn)的發(fā)展，從而促進(jìn)了有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)。

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是指有人機(jī)與無人機(jī)組成編隊，協(xié)同完成作戰(zhàn)任務(wù)，具體為：有人機(jī)發(fā)揮指控作用，可以遠(yuǎn)距探測；無人機(jī)發(fā)揮偵察、攻擊、護(hù)航等作用，具備良好的隱身性、自主性且能攜帶制導(dǎo)武器；無人機(jī)位于有人機(jī)的監(jiān)視范圍內(nèi)；在一定的通信條件下，有人機(jī)和無人機(jī)通過協(xié)同完成態(tài)勢感知、戰(zhàn)術(shù)決策、武器打擊等作戰(zhàn)任務(wù)［1］。

2.2 可執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，主要能完成的作戰(zhàn)任務(wù)包括情報監(jiān)視偵察（ISR）防御、使用延長殺傷鏈執(zhí)行空對地打擊以及防區(qū)外空對空交戰(zhàn)等［2］。所有任務(wù)的執(zhí)行，都需要自主技術(shù)的支撐。

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同執(zhí)行情報監(jiān)視偵察任務(wù)時，需利用自主技術(shù)在任務(wù)前訪問大量地形與目標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而訓(xùn)練自主系統(tǒng)，以達(dá)到相關(guān)的任務(wù)傳感器能快速識別優(yōu)先對象的目的?；胤烙鶊鼍爸械臒o人機(jī)，可利用先進(jìn)的態(tài)勢感知能力，認(rèn)知其物理環(huán)境。敵方飛機(jī)來襲時，可預(yù)測敵方飛行路徑，并識別出口路線。無人機(jī)及與其協(xié)同的有人機(jī)將實時跟蹤敵方飛機(jī)，提供敵方進(jìn)入時的清晰圖像。

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同執(zhí)行空對地打擊任務(wù)時，自主技術(shù)支撐無人機(jī)識別特定目標(biāo)并加以打擊。具體功能包括偵察識別目標(biāo)，并對優(yōu)先目標(biāo)排序，有人機(jī)決定使用精打武器打擊目標(biāo)。為了降低復(fù)雜性，有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同任務(wù)集中于打擊固定目標(biāo)。這會將更強(qiáng)大的有人機(jī)解放出來打擊更動態(tài)的目標(biāo)。無人機(jī)還可收集有價值的態(tài)勢數(shù)據(jù)并將其融入有人機(jī)/無人機(jī)編隊的總體態(tài)勢感知中，或執(zhí)行用激光指定目標(biāo)引導(dǎo)精確彈藥打擊的功能。

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同執(zhí)行空對空任務(wù)時，有人機(jī)/無人機(jī)組合編隊，能在空域部署大量傳感器，極大的提高了態(tài)勢感知水平。有人機(jī)與無人機(jī)的混合編隊將攜帶大量導(dǎo)彈，當(dāng)敵方飛機(jī)飛進(jìn)無人機(jī)打擊區(qū)域時，有人機(jī)作為指控節(jié)點，可利用有效的打擊方式，把握打擊時機(jī)。無人機(jī)可在編隊前方飛行，有人機(jī)則在編隊尾部飛行，這將使有人機(jī)飛行員能扮演四分衛(wèi)的角色，多架飛機(jī)可提供多個打擊選項，齊射攻擊敵方飛機(jī)。

3 國外典型忠誠僚機(jī)的發(fā)展

隨著無人機(jī)和自主技術(shù)的不斷發(fā)展，美國、俄羅斯、澳大利亞推進(jìn)有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)中無人僚機(jī)的不斷發(fā)展［3］。

3.1 美國忠誠僚機(jī)

美國XQ-58A 女武神是美國忠誠僚機(jī)的典型代表，是美國克瑞托斯防務(wù)公司（Kratos）與美國空軍研究實驗室合作開發(fā)的一款高亞聲速、遠(yuǎn)距離攻擊的無人機(jī)。該機(jī)主要用于監(jiān)視、偵察和遠(yuǎn)程作戰(zhàn)，可提高作戰(zhàn)靈活性和實用性。作戰(zhàn)中，該機(jī)主要作為有人機(jī)的無人護(hù)航或僚機(jī)發(fā)揮作用［4］。

3.1.1 發(fā)展歷程

XQ-58A女武神無人機(jī)是在空軍研究實驗室低成本可消耗飛機(jī)技術(shù)（LCAAT）項目中低成本可消耗攻擊演示樣機(jī)（LCASD）方案下研制的。該項目旨在通過開發(fā)卓越的設(shè)計工具和采用商業(yè)制造工藝，縮短生產(chǎn)時間和降低成本，從而快速設(shè)計和制造無人機(jī)。

克瑞托斯防務(wù)公司于2016年7月獲得空軍研究所實驗室授予的4080 萬美元的合同，用于開發(fā)低成本可損耗攻擊無人機(jī)。該公司根據(jù)合同負(fù)責(zé)設(shè)計、開發(fā)和測試一款高速、長航時和低成本的無人機(jī)。

XQ-58A無人機(jī)的飛行試驗方案包括兩個階段的5 次試飛計劃。其目的是評估系統(tǒng)功能、空氣動力性能以及發(fā)射和回收系統(tǒng)。截止目前，已完成四次：演示樣機(jī)于2019年3月在尤馬試驗場完成首飛；2019年6月進(jìn)行了第二次飛行試驗；2019年10月，XQ-58A 在第三次試飛中，經(jīng)過90 分鐘的飛行后在尤馬試驗場墜毀，水面風(fēng)大和臨時飛行試驗回收系統(tǒng)故障被確認(rèn)為事故的主要原因；XQ-58A 的第四次飛行試驗于2020年1月完成，在60 分鐘的飛行中，該無人機(jī)展示了其在高空飛行的能力，它使用降落傘安全著陸，驗證了第三次試飛后對氣囊系統(tǒng)的設(shè)計修改。截至2020年1月，XQ-58A 無人機(jī)已累計飛行5 個多小時，超過了飛行試驗方案的原定目標(biāo)。

3.1.2 性能特點

XQ-58A 隱身設(shè)計使其難以被探測，其采用了簡潔的機(jī)身設(shè)計（如圖1），梯形機(jī)身集成了后掠式主翼、V 形尾翼及上方的進(jìn)氣口。該機(jī)利用商用現(xiàn)成的（COTS）組件，采用手動或預(yù)先編程的飛行控制系統(tǒng)，確保在執(zhí)行任務(wù)時具有高度的機(jī)動性。該無人機(jī)長9.14m，翼展8.23m。該機(jī)的干重為1134kg，最大起飛重量（MTOW）為2700kg，最大可攜帶540kg 的有效載荷。開放式的任務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可根據(jù)任務(wù)要求集成客戶特定的有效載荷。內(nèi)埋艙可掛載至少兩枚GBU-39 小直徑炸彈，同時機(jī)翼掛點還可攜帶其他武器，如表1。

圖1 XQ-58女武神（Valkyrie）無人機(jī)Fig.1 XQ-58A Valkyrie UAV

XQ-58A由一臺渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)提供動力，其最大推力約為900kg。由于采用火箭輔助發(fā)射和降落傘回收系統(tǒng)，該機(jī)的起降不需要跑道設(shè)施。該機(jī)緊湊的尺寸和較少的后勤保障，保證其在偏遠(yuǎn)和受限地點的行動。該機(jī)的巡航速度為0.72Ma，可在15.24～13714m的高度上飛行，最大航程可達(dá)5556Km。

該機(jī)可與F-22 或F-35 組成編隊協(xié)同作戰(zhàn)，在有人機(jī)的指揮下實施偵察與打擊任務(wù)，也可自組合形成無人機(jī)蜂群，實現(xiàn)自主察打一體任務(wù)［5］。

表1 XQ-58女武神（Valkyrie）無人機(jī)性能參數(shù)Table 1 Performance parameters of XQ-58A Valkyrie UAV

3.2 澳大利亞忠誠僚機(jī)

空中力量編組系統(tǒng)（ATS）無人機(jī)是由波音公司領(lǐng)導(dǎo)的澳大利亞工業(yè)團(tuán)隊合作開發(fā)的一款使用人工智能的新型無人機(jī)（如圖2），可成為空軍力量的“倍增器”，可執(zhí)行從情報、偵察與監(jiān)視（ISR）到戰(zhàn)術(shù)預(yù)警等任務(wù)，是澳大利亞首架軍用無人機(jī)。［6］

圖2 空中力量編組系統(tǒng)（ATS）無人機(jī)Fig.2 Airpower Teaming System UAV

3.2.1 發(fā)展歷程

在澳大利亞空軍忠誠僚機(jī)先期開發(fā)項目的支持下，2019年2月，波音澳大利亞公司啟動發(fā)展了空中力量編組系統(tǒng)忠誠僚機(jī)。該機(jī)是波音公司在美國本土以外研制的第一款全新設(shè)計的無人機(jī)，也是澳大利亞50年以來設(shè)計制造的第一架軍用無人機(jī)?？罩辛α烤幗M系統(tǒng)無人機(jī)可與多款戰(zhàn)機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，如E-7A 預(yù)警機(jī)、EA-18G 電子戰(zhàn)飛機(jī)、F/A-18E/F和F-15E等。波音公司于2019年底驗證了空中力量編組系統(tǒng)無人機(jī)的通信能力。2020年4月，由波音公司領(lǐng)導(dǎo)的澳大利亞工業(yè)團(tuán)隊向澳大利亞皇家空軍提交了第一架空中力量編組系統(tǒng)無人機(jī)。該機(jī)是忠誠僚機(jī)先期開發(fā)項目中首批三架原型機(jī)的第一架，計劃2020年將開展首飛驗證，之后計劃開展無人-無人和有人-無人編組飛行訓(xùn)練試驗，并最終開展作戰(zhàn)演示驗證。澳大利亞政府迄今已經(jīng)為忠誠僚機(jī)投入了2571 萬美元，超過35 家澳大利亞工業(yè)企業(yè)在澳大利亞四個州支持原型機(jī)的建造工作［7］。

該無人機(jī)的設(shè)計目的是利用人工智能為載人和無人系統(tǒng)提供協(xié)作能力，是50 多年來澳大利亞設(shè)計和制造的第一架飛機(jī)，也是波音公司在美國境外最大的一筆無人駕駛飛機(jī)投資。飛機(jī)被設(shè)計使用一個數(shù)字雙模來模擬它的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、能力和全生命周期要求，采用波音有史以來最大的樹脂注入單一復(fù)合材料片，并使用先進(jìn)的制造工藝進(jìn)行組裝。

3.2.2 性能特點

在有人和無人協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)中，空中力量編組系統(tǒng)無人機(jī)具備顛覆性優(yōu)勢。它將提供戰(zhàn)斗機(jī)般的性能，長11.7m，能夠飛行3700km。機(jī)上集成多種傳感器，支持情報、監(jiān)視和偵察、戰(zhàn)術(shù)預(yù)警任務(wù)等。

空中力量編組系統(tǒng)無人機(jī)旨在為全球國防客戶提供轉(zhuǎn)型能力，是該公司在美國以外的新無人機(jī)項目上的最大投資。這款無人機(jī)可以根據(jù)各國的具體需求進(jìn)行任務(wù)安排。波音公司的澳大利亞團(tuán)隊開發(fā)了一款全新的無人機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)，澳大利亞供應(yīng)商也參與其中，利用了先進(jìn)制造、數(shù)字化生產(chǎn)和增強(qiáng)現(xiàn)實等技術(shù)。

波音公司公布的視頻中，給出了ATS 特殊設(shè)計說明，可根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)靈活更換機(jī)頭，即將飛機(jī)機(jī)頭拆下，換裝不同配置的機(jī)頭（如圖3）。機(jī)頭有4種設(shè)計，可能包括雷達(dá)、雷達(dá)與光電設(shè)備、光電設(shè)備，以及燃油箱等，對應(yīng)的任務(wù)為對空、對地、偵察以及空中加油等。

3.3 俄羅斯忠誠僚機(jī)

2019年俄羅斯通過視頻公布S-70 獵人隱形攻擊無人機(jī)首次試飛，并指出該無人機(jī)設(shè)計的目的是與蘇-57 戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)?？梢酝茢?，S-70獵人為俄羅斯版本的忠誠僚機(jī)。

S-70 獵人無人機(jī)（如圖4）在2012年由俄羅斯蘇霍伊公司開始研制，2018年6月完成首次地面滑行試驗。該機(jī)AL-31/41 系列渦扇噴氣發(fā)動機(jī)，最大起飛重量約25t，最大飛行時速可達(dá)1400km，最大航程約為5000km［8］。該機(jī)機(jī)體大量采用復(fù)合材料和隱形涂層，且具有飛翼式布局和內(nèi)置彈艙，具有很強(qiáng)的隱身突防能力。除具有很好的機(jī)動能力外，該機(jī)具備一定獨(dú)立自主能力。目前，它已具備自主起飛并返回機(jī)場的能力。［9］

圖4 S-70獵人無人機(jī)Fig.4 S-70 hunter UAV

4 國外支撐忠誠僚機(jī)關(guān)鍵技術(shù)項目分析

自主技術(shù)是支撐忠誠僚機(jī)用于實戰(zhàn)的關(guān)鍵。目前，美國重點推進(jìn)的兩項技術(shù)包括空戰(zhàn)演變項目和空中博格項目。

4.1 空戰(zhàn)演變項目

空戰(zhàn)演變（ACE）項目（如圖5），是由美國國防預(yù)先研究計劃局（DARPA）戰(zhàn)略技術(shù)辦公室（STO）2019年5月啟動，旨在發(fā)展空中近距離格斗（俗稱狗斗）的自主能力，提高作戰(zhàn)人員對自主化作戰(zhàn)的信任（如表2）。該項目是實現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的具體切入點，支撐馬賽克戰(zhàn)的能力實現(xiàn)［10-11］。

圖5 空戰(zhàn)演變項目示意圖Fig.5 Schematic diagram of Air Combat Evalution

表2 空戰(zhàn)演變項目的基本信息Table 2 Basic Information of Air Combat Evalution

4.1.1 研究內(nèi)容

空戰(zhàn)演變項目把人機(jī)協(xié)同近距離格斗自主能力的實現(xiàn)作為攻克重點，同時提高作戰(zhàn)人員對自主作戰(zhàn)系統(tǒng)的信任。將在逐步真實的試驗環(huán)境中使用現(xiàn)有AI 技術(shù)進(jìn)行近距離格斗；還將采用各種方法評估、校正、提高和預(yù)測人類對自主作戰(zhàn)系統(tǒng)的信任程度；最后，該項目將在更復(fù)雜、具有多種飛行器，且能獲得實時數(shù)據(jù)的作戰(zhàn)級模擬場景中進(jìn)行自主近距離格斗試驗，以為未來的戰(zhàn)役級現(xiàn)場馬賽克作戰(zhàn)演習(xí)奠定基礎(chǔ)［12］。

該項目將從四個技術(shù)領(lǐng)域開展研究［13］。

（1）研發(fā)用于局部行為（個體和編隊?wèi)?zhàn)術(shù)行為）的自主作戰(zhàn)系統(tǒng)（構(gòu)建近距離空戰(zhàn)算法），開發(fā)和驗證視距內(nèi)個體和編隊控制算法，其動態(tài)機(jī)動結(jié)果可測量人類飛行員對其信任程度。該領(lǐng)域前期通過阿爾法狗斗試驗（AlphaDogfight Trial）競賽，激發(fā)并擴(kuò)大AI開發(fā)人員和潛在提案者的基礎(chǔ)能力。

（2）設(shè)計實驗方法，用于模擬和測量飛行員對空戰(zhàn)格斗中的自主作戰(zhàn)系統(tǒng)的信任（測量信任度）。具體包括三個方面：設(shè)計方法，用于建模衡量作戰(zhàn)人員對自主作戰(zhàn)算法的信任；設(shè)計和開發(fā)人機(jī)界面，用于雙作戰(zhàn)任務(wù)模式的執(zhí)行和管理；構(gòu)建模型，用于雙任務(wù)模式下信任度的衡量。

（3）在全局行為中使用并信任自主系統(tǒng)（擴(kuò)大至馬賽克戰(zhàn)應(yīng)用范圍）。具體包括四個方面：開發(fā)用于大型部隊演習(xí)數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)集和模型；構(gòu)建雙作戰(zhàn)任務(wù)中的任務(wù)指揮官場景；在大型部隊演習(xí)中應(yīng)用局部自主作戰(zhàn)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；量化局部行為和全局行為性能標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。

（4）建設(shè)具有作戰(zhàn)代表性的全尺寸飛行器實驗基礎(chǔ)設(shè)施（提供全尺寸飛行器演示）。主要包括五個方面：提供全尺寸飛機(jī)并整合近距離格斗算法；為全尺寸飛行器開發(fā)和整合人機(jī)界面；保留安全駕駛員優(yōu)先控制權(quán)和/或斷開自動駕駛連接以進(jìn)行信任評估；執(zhí)行所有安全/適航審查并獲得受監(jiān)督的近距離格斗現(xiàn)場的適航認(rèn)證；進(jìn)行全尺寸飛行器飛行試驗。

此外，項目整合團(tuán)隊將構(gòu)建仿真架構(gòu)，整合自主算法，同時對項目評估提供支持。

4.1.2 研究進(jìn)度

項目分三個階段，共持續(xù)五年。第一階段（18個月）的重點是在模擬和仿真環(huán)境中開發(fā)和驗證關(guān)鍵能力。第二階段（16 個月）和第三階段（16 個月）將分別在小型飛行器和全尺寸飛行器中進(jìn)行相同任務(wù)。

2019年5月6日首次發(fā)布舉辦提議日通知。2019年5月17日舉辦工業(yè)提議日。2019年6月5日發(fā)布技術(shù)領(lǐng)域2、3、4 的跨部門公告。2019年6月28日發(fā)布阿爾法格斗試驗競賽公告［14］。2019年7月11日發(fā)布跨部門公告相關(guān)問題。2019年10月21日DARPA通過其官網(wǎng)發(fā)布公告，DARPA宣布選定八支隊伍參加其組織的阿爾法狗斗試驗（AlphaDogfight Trial）競賽。2019年10月，自主研究協(xié)作網(wǎng)絡(luò)（ARCNet）選出八個團(tuán)隊于2019年11月到2020年3月開發(fā)和展示其“狗斗”。2020年5月6日，授予Dynetics 公司價值1230 萬美元的合同，用于完成第一階段工作，即技術(shù)領(lǐng)域3 的相關(guān)工作，在全局行為中使用并信任自主系統(tǒng)（擴(kuò)大至馬賽克戰(zhàn)應(yīng)用范圍）。2020年6月，DARPA 啟動技術(shù)領(lǐng)域2的工作，委托SoarTech 公司用于建立和測量對自主系統(tǒng)信任［15］。

4.2 空中博格項目

空中博格（Skyborg）項目旨在發(fā)展一款模塊化、類似戰(zhàn)斗機(jī)的無人機(jī)（如圖6），可快速更新復(fù)雜的自主能力，支持作戰(zhàn)人員執(zhí)行任務(wù)。美空軍計劃其原型機(jī)在2021年開展飛行測試，在2023年具備初始作戰(zhàn)任務(wù)評估條件。該項目（見表3）是美空軍首批“先鋒計劃”項目之一。所有的自主技術(shù)都可用于忠誠僚機(jī)。［16］

圖6 Skyborg概念圖Fig.6 Skyborg concept drawing

表3 空中博格項目基本情況Table3 Basical information of Skyborg

4.2.1 研究內(nèi)容

美國空軍建立能快速滿足作戰(zhàn)需求的Skyborg自主系統(tǒng)，可作為人工智能技術(shù)更新迭代的平臺，在該平臺上可進(jìn)行人工智能技術(shù)的開發(fā)、原型設(shè)計、實驗和部署。該項目旨在開發(fā)部署在無人機(jī)上的技術(shù)，使無人機(jī)具備可消耗、自主、開放架構(gòu)、彈性等特征，并可作為人工智能技術(shù)迭代升級的實驗平臺，可在該平臺上實驗簡單的自主飛行算法以及復(fù)雜的任務(wù)級人工智能技術(shù)［17］。

Skyborg 需要具備以下的特點，以滿足未來作戰(zhàn)需求：（1）可消耗性：需要低成本，以達(dá)到軍事目的所需的損失率容忍度，需要設(shè)計成具有較高的壽命和較低的單程飛行故障概率，且被設(shè)計成可重復(fù)使用；（2）自主性：可根據(jù)外界、自身和當(dāng)前態(tài)勢的理解，在不同的作戰(zhàn)行動中，能自主組合實現(xiàn)作戰(zhàn)目標(biāo)；（3）開放性：模塊化的設(shè)計，易于第三方集成，避免技術(shù)過時、供應(yīng)商特有技術(shù)以及單一供應(yīng)/維護(hù)的風(fēng)險；（4）彈性：具有一個或多個顯著提高生存能力和/或戰(zhàn)術(shù)能力的特征。

Skyborg 需要具備以下能力：自主避障；自主起飛和返回；有效載荷（傳感器）和機(jī)身可分離，允許模塊化調(diào)整；可與下一代美國空軍任務(wù)規(guī)劃工具兼容并可集成。

4.2.2 研究進(jìn)展

2019年3月，Skyborg 項目負(fù)責(zé)人本·特蘭（Ben Tran）表示曾在SCO 與羅伯一起在Avatar 項目下工作，也就是Skyborg 項目的第一代。2019年3月15日，美空軍裝備司令部戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃與實驗（SDPE）辦公室正式發(fā)布Skyborg自主無人作戰(zhàn)飛機(jī)項目能力信息征詢書［18］。2019年5月，空軍負(fù)責(zé)采購、技術(shù)和后勤的副部長威爾·羅珀（Will Roper）稱，XQ-58A 無人機(jī)將過渡到3月公布的Skyborg 項目中，該無人機(jī)將配備新的傳感器和有效載荷，并將與載人戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)網(wǎng)。2019年7月，Skyborg項目負(fù)責(zé)人本·特蘭（Ben Tran）稱，Skyborg 團(tuán)隊正在與美國空軍合作制定采購戰(zhàn)略，人工智能自主無人機(jī)研究將在空軍2021 財年預(yù)算中占據(jù)一席之地。2019年7月，第412 聯(lián)隊的新興技術(shù)聯(lián)合測試部隊在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地對復(fù)雜環(huán)境自主測試（TACE）軟件進(jìn)行了一次飛行測試。測試目標(biāo)是驗證由約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室開發(fā)的自主安全網(wǎng)。TACE 程序是空軍研究實驗室的Skyborg 計劃的一部分，該程序通過與諸如自主地面和空中防撞系統(tǒng)等程序一起對AFRL先前的工作進(jìn)行了補(bǔ)充［19］。2019年10月15日，美空軍研究實驗室發(fā)布請求，尋求一個以軟件為中心的系統(tǒng)設(shè)計代理（SDA）的白皮書，該白皮書可以促進(jìn)模塊化、開放架構(gòu)的方法。2019年11月21日，美空軍裝備司令部（AFMC）司令阿諾德·邦齊上將宣布，已選定空中博格（Skyborg）智能無人僚機(jī)、金色部落（Golden Horde）改造彈藥蜂群和導(dǎo)航技術(shù)衛(wèi)星3（NTS-3）三大項目作為其首批先鋒（Vanguard）項目。空軍SDPE 希望原型機(jī)可以在2021 財年進(jìn)行飛行測試，在2023年底具備初始作戰(zhàn)能力（EOC），并且該平臺可用于軍事任務(wù)評估。

5 對國外有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)展的幾點認(rèn)識

5.1 各國積極推進(jìn)無人機(jī)作為僚機(jī)的實戰(zhàn)化應(yīng)用

美國、澳大利亞、俄羅斯相繼推出無人僚機(jī)型號，用途側(cè)重各有不同，逐步推進(jìn)有人機(jī)-無人機(jī)協(xié)同向?qū)崙?zhàn)化方向邁進(jìn)。美國空軍加快XQ-58A 的試驗驗證及相關(guān)自主能力發(fā)展如空中博格項目，美國側(cè)重兩個方面：一是與F-22、F-35 等高端有人戰(zhàn)機(jī)協(xié)同，4～6架無人機(jī)作為僚機(jī)前出飛行，用于作戰(zhàn)先期的“踹門”，有人機(jī)跟進(jìn)打擊；二是承擔(dān)預(yù)警機(jī)、加油機(jī)、巡邏機(jī)等大型機(jī)的護(hù)航，主要在無人機(jī)上上加裝相控陣?yán)走_(dá)、紅外載荷等加大戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力。俄羅斯的忠誠僚機(jī)注重體系能力發(fā)展同時，強(qiáng)調(diào)多用途作戰(zhàn)功能。蘇-57是多用途五代機(jī)。與獵人無人機(jī)協(xié)同，構(gòu)建了多用途戰(zhàn)斗組合。

5.2 有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)探索用于空對空作戰(zhàn)任務(wù)

DARPA 于2019年啟動發(fā)展的空戰(zhàn)演進(jìn)項目是將有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)用于空對空作戰(zhàn)任務(wù)探索的典型代表，將近距離格斗作為突破口。但目前美國的XQ-58A 女武神無人機(jī)和澳大利亞的空中力量編組系統(tǒng)無人機(jī)，從啟動外形和采用的發(fā)動機(jī)來看，不利于近距離格斗?？諏盏淖鲬?zhàn)任務(wù)中，這兩款無人機(jī)很可能充當(dāng)有人機(jī)的導(dǎo)彈射手，但是其載彈量比較有限，俄羅斯的S-70 獵人無人機(jī)更有可能。目前三款無人僚機(jī)可協(xié)同有人機(jī)開展偵察探測、電子戰(zhàn)干擾或充當(dāng)有人機(jī)的替身，利用其低成本優(yōu)勢吸引敵方的火力。此外，無人機(jī)僚機(jī)若更好的用于空對空的作戰(zhàn)任務(wù)，需要人工智能技術(shù)支撐，如空戰(zhàn)演進(jìn)項目和空中博格項目，這些人工智技術(shù)的開發(fā)難度不亞于無人機(jī)本身。

5.3 有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)聚焦于自主性、低成本和功能擴(kuò)展性

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)快速形成作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵是自主技術(shù)的支撐。為此，美國借助空戰(zhàn)演進(jìn)空中博格項目，發(fā)展有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的自主技術(shù)?？諔?zhàn)演進(jìn)項目中的技術(shù)領(lǐng)域1 重點關(guān)注為單機(jī)和編隊?wèi)?zhàn)術(shù)行動構(gòu)建自主戰(zhàn)斗能力?？罩胁└耥椖繉㈤_發(fā)自主系統(tǒng)的測試平臺（Test Bed），促進(jìn)自主技術(shù)的快速迭代。

美國的XQ-58A 與澳大利亞的空中力量編組系統(tǒng)無人機(jī)都注重低成本和多功能。兩款無人僚機(jī)都采用數(shù)字孿生技術(shù)，大幅度降低生產(chǎn)成本。XQ-58A 作為F-22、F-35 等戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)的僚機(jī)，在不增加預(yù)算的情況下，極大的提高了整體戰(zhàn)斗效能?？罩辛α烤幗M系統(tǒng)無人機(jī)更換機(jī)體的設(shè)計，可快速改變其攜帶的載荷，執(zhí)行ISR、電子戰(zhàn)等多種不同的任務(wù)，其與不同的飛機(jī)能夠協(xié)同如E-7、EA-18G、F/A-18E 等，也體現(xiàn)了其作戰(zhàn)能力的可擴(kuò)展性。

6 結(jié)束語

有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是未來智能化作戰(zhàn)的關(guān)鍵現(xiàn)實切入點，將極大提高戰(zhàn)場空間的感知能力、危險目標(biāo)的攻擊能力、電子戰(zhàn)攻擊能力等，支撐未來穿透性制空、馬賽克作戰(zhàn)概念愿景的形成。隨著無人機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、自主技術(shù)等不斷發(fā)展，有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力將不斷提升，能夠執(zhí)行的作戰(zhàn)任務(wù)將不斷得到擴(kuò)展。后續(xù)，我們在研究過國外有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，將利用對抗手段，系統(tǒng)對有人機(jī)/無人機(jī)在空對地打擊、空對空作戰(zhàn)中如何協(xié)同作戰(zhàn)開展深入系統(tǒng)分析研究。