崔明明 王凡 董磊 原玉璽 王云逸
(1.海軍裝備部駐上海地區(qū)第十軍事代表室,上海 200233;2.中國(guó)航空無線電電子研究所,上海 200241)
(1)因飛行員的承受能力和環(huán)境適應(yīng)性較差而不能執(zhí)行某些復(fù)雜任務(wù);(2)因飛行員傷亡較大易導(dǎo)致軍事任務(wù)擱淺。有人機(jī)參與作戰(zhàn)不可避免的導(dǎo)致人員傷亡,一方面導(dǎo)致戰(zhàn)斗力直接銳減,另一方面飛行員大量傷亡易引起強(qiáng)烈反戰(zhàn)情緒,影響部隊(duì)士氣和政治穩(wěn)定;(3)因平時(shí)訓(xùn)練磨損消耗較大,剩余壽命較短,戰(zhàn)時(shí)容易到壽或故障,易拖延或擱置作戰(zhàn)任務(wù)。
無人機(jī)的作戰(zhàn)能力有限,單獨(dú)使用無法有效實(shí)現(xiàn)偵察、目標(biāo)攻擊、前沿突防、電磁干擾等任務(wù)。目前,由于技術(shù)水平的限制,有人機(jī)改型的無人機(jī)的作戰(zhàn)能力與有人機(jī)相當(dāng)(如F-16改型),大量新設(shè)計(jì)生產(chǎn)的無人機(jī)功能十分有限,難以在復(fù)雜條件下的作戰(zhàn)任務(wù)中獨(dú)當(dāng)一面。當(dāng)然,隨著技術(shù)能力的提升,無人機(jī)在作戰(zhàn)能力層面對(duì)有人機(jī)的依賴將降低。
當(dāng)前,考慮到人工智能技術(shù)的發(fā)展水平,完全依賴無人機(jī)自主協(xié)同作戰(zhàn)還存在一定的風(fēng)險(xiǎn),未來有人及無人機(jī)混編協(xié)同作戰(zhàn)形式將成為各國(guó)的首選[1-2]。無人機(jī)具備無生命危險(xiǎn)、高機(jī)動(dòng)性、效費(fèi)比高等特點(diǎn)。有人機(jī)自主認(rèn)知能力強(qiáng),可獨(dú)立完成復(fù)雜任務(wù)。如何將無人機(jī)與傳統(tǒng)的有人駕駛飛機(jī)協(xié)同使用,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),已成為國(guó)內(nèi)外研究的重要課題[3]。
2.1.1 協(xié)同搜索
有人及無人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行區(qū)域搜索任務(wù)時(shí),無人機(jī)位于搜索區(qū)域內(nèi)。當(dāng)有人機(jī)位于搜索區(qū)域外時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)和保護(hù)無人機(jī);當(dāng)有人機(jī)位于搜索區(qū)域內(nèi)時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)、保護(hù)無人機(jī)和進(jìn)行區(qū)域搜索。
2.1.2 協(xié)同攻擊
有人及無人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行協(xié)同攻擊任務(wù)時(shí),無人機(jī)位于攻擊群組內(nèi)。當(dāng)有人機(jī)位于攻擊群組外時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)和保護(hù)無人機(jī);當(dāng)有人機(jī)位于攻擊群組內(nèi)時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)、保護(hù)無人機(jī)和實(shí)施目標(biāo)攻擊。
2.1.3 協(xié)同火力壓制
有人及無人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行協(xié)同火力壓制任務(wù)時(shí),無人機(jī)位于火力壓制前沿區(qū)域內(nèi)。當(dāng)有人機(jī)位于火力壓制前沿區(qū)域外時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)和保護(hù)無人機(jī);當(dāng)有人機(jī)位于火力壓制前沿區(qū)域內(nèi)時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)、保護(hù)無人機(jī)和實(shí)施火力壓制。
2.1.4 協(xié)同電磁干擾
有人及無人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)執(zhí)行協(xié)同電磁干擾任務(wù)時(shí),無人機(jī)位于實(shí)施電磁干擾群組內(nèi)。當(dāng)有人機(jī)位于實(shí)施電磁干擾群組外時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)和保護(hù)無人機(jī);當(dāng)有人機(jī)位于實(shí)施電磁干擾群組內(nèi)時(shí),其作用為中繼信息、指揮控制無人機(jī)、保護(hù)無人機(jī)和實(shí)施電磁干擾。兩種情形下,有人機(jī)都產(chǎn)生或傳遞態(tài)勢(shì)或指令信息。
有人及無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的編組方式(見圖1)通常為3種:?jiǎn)斡腥藱C(jī)單無人機(jī)、單有人機(jī)多無人機(jī)和多有人機(jī)多無人機(jī)。第一種情形的適用范圍為:適用任務(wù)復(fù)雜度弱,適用對(duì)抗強(qiáng)度弱;第二種情形的適用范圍為:適用任務(wù)復(fù)雜度強(qiáng),適用對(duì)抗強(qiáng)度弱;第三種情形的適用范圍為:適用任務(wù)復(fù)雜度弱或強(qiáng),適用對(duì)抗強(qiáng)度強(qiáng)。
圖1 有人及無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)編組方式
有人機(jī)和無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)過程可以劃分為機(jī)群起飛、在任務(wù)區(qū)域外集結(jié)、在任務(wù)區(qū)域內(nèi)組網(wǎng)、協(xié)同執(zhí)行任務(wù)、脫離任務(wù)區(qū)域后分別返回降落等5個(gè)階段。有人機(jī)和無人機(jī)所經(jīng)歷的階段可能不同。通常,有人機(jī)始終處于信息模式,向無人機(jī)傳遞戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息供無人機(jī)判斷決策,或者直接向無人機(jī)給出任務(wù)指令。當(dāng)任務(wù)超出無人機(jī)的作戰(zhàn)能力時(shí),有人機(jī)可以進(jìn)入作戰(zhàn)模式,直接加入任務(wù),執(zhí)行協(xié)同偵察、攻擊等任務(wù)。
有人及無人協(xié)同作戰(zhàn)是我軍面臨的新型作戰(zhàn)方式,對(duì)于現(xiàn)役和在研有無人裝備的協(xié)同作戰(zhàn)樣式仍然不清晰,如何協(xié)同仍然處于理論分析階段。協(xié)同作戰(zhàn)樣式的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、架構(gòu)規(guī)范仍然欠缺。
相比歐美,我國(guó)在有人及無人協(xié)同領(lǐng)域的研究起步較晚,由于受到現(xiàn)有技術(shù)條件的限制,國(guó)內(nèi)有人及無人協(xié)同作戰(zhàn)體系還未建立,整體研究基本處于起步階段,有人及無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的頂層架構(gòu)尚未建立,特別是在未知、高動(dòng)態(tài)環(huán)境下無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的體系結(jié)構(gòu)、智能決策等方面尚未構(gòu)建完整體系。無人機(jī)系統(tǒng)自成體系,不能與有人機(jī)互連互通。協(xié)同編隊(duì)飛行技術(shù)尚待驗(yàn)證。地面指控模式限制了無人機(jī)任務(wù)區(qū)域范圍和靈活性。
我國(guó)在有人無人機(jī)編隊(duì)和綜合上的研究尚處于起步階段,互操作能力、人機(jī)權(quán)限分配、態(tài)勢(shì)感知、信息融合、無人機(jī)自主性能力、自組織網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃、人機(jī)智能融合的交互控制等仍將是未來有人無人綜合技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室仿真驗(yàn)證階段,距離試飛驗(yàn)證比較遙遠(yuǎn),較為缺乏向工程化轉(zhuǎn)化的案例及問題解決思路。
有人及無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)為執(zhí)行復(fù)雜條件下的作戰(zhàn)任務(wù)提供了新手段,對(duì)于加快戰(zhàn)斗力轉(zhuǎn)變模式有著積極的理論和實(shí)際意義,應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)作戰(zhàn)使用問題的深入系統(tǒng)的研究。
在參考國(guó)外有無人協(xié)同樣式的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)參考忠誠(chéng)僚機(jī),結(jié)合我軍裝備特點(diǎn),開展有人及無人機(jī)系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)使用研究,尤其是協(xié)同作戰(zhàn)中多有人機(jī)、多無人機(jī)、多無人機(jī)地面站之間控制權(quán)限分配問題,探索構(gòu)建一個(gè)適合未來信息化條件下高動(dòng)態(tài)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的開放式、模塊化協(xié)同作戰(zhàn)體系架構(gòu),開展關(guān)鍵技術(shù)研究和驗(yàn)證實(shí)踐,進(jìn)一步推動(dòng)偵察監(jiān)視、察打一體、對(duì)地攻擊等中高端無人機(jī)融入作戰(zhàn)體系,催生新型作戰(zhàn)樣式,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、體系增效和裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供強(qiáng)有力的理論和實(shí)踐支撐。
(1)重點(diǎn)發(fā)展智能化的協(xié)同控制技術(shù),它是支撐有人機(jī)與無人機(jī)實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)協(xié)同的核心技術(shù)。(2)重點(diǎn)發(fā)展協(xié)同數(shù)據(jù)鏈技術(shù)。穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)的協(xié)同數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)潜WC有人機(jī)與無人機(jī)實(shí)現(xiàn)有效協(xié)同的通信基礎(chǔ)。在協(xié)同的關(guān)鍵技術(shù)上,遵循先“易”后“難”,由“低”到“高”,由初級(jí)向高級(jí)發(fā)展的路徑。提前布局有無人協(xié)同演示驗(yàn)證項(xiàng)目。