科学技术迅猛发展推动智能化时代加速到来,一大批具有鲜明智能化特征的军事技术,不断推动战争形态改变,集群作战、有人/无人协同作战、智能自主作战等新型作战方式不断涌现,各类新装备层出不穷,作战领域正在发生前所未有的深刻变革。
集群攻击的出现将使传统作战手足无措
集群攻击是集群作战的核心能力,也是智能化作战的重要作战样式之一。1953年,科学家从对昆虫群落的行为研究中汲取了集群理论概念,随着计算机、通信网络等技术的不断发展,在军事领域开始出现集群作战样式,颠覆传统作战的“潘多拉魔盒”被悄然打开。现代战争对抗越来越激烈,不确定性愈发增强,单个平台所能执行的任务越来越有限,生存受到越来越大的威胁,以无人蜂群为代表的无人集群攻击理念开始被世界各国追捧。由于无人蜂群成本低廉、企图容易隐蔽、数量规模较大,且行动速度快、反应时间短、协同能力突出,不仅美、俄等军事强国将其作为未来发展的重要作战力量,很多发展中国家,甚至欠发达国家也将其作为制衡外敌入侵的非对称手段。
集群攻击不需要具体去操控单个平台的动作,所有的行动都可由自主化的算法来实现,集群内部通过高速传输的无线网络进行信息交互和共享,在避免内部之间发生碰撞的同时,自主进行行动编队、任务规划、力量分组、协作打击等任务。2016年,美国组织了一次有103架山鹑无人机参与的蜂群飞行演示验证实验,美国防部将其描述为“使用同一个分布式大脑进行决策的一个集团有机体,并像自然界那样,群体内部的个体间能够相互影响”。
作战集群通常在可能遭受威胁的环境下遂行作战任务,需要进行集群任务分配和规划。首先,针对不同任务目标,选择执行任务的飞行器,完成多机多目标的任务分配;尔后,针对已知的威胁,自主制定作战效能和生存概率最佳的集群突防策略,进行任务规划和行动实施;同时,实时进行任务重新分配和重新规划,使无人集群能够快速响应外界变化,提高战术灵活性。
通过自主化的算法可实现集群攻击,增加了未来战争的不确定性
面对快速发展的集群作战,传统防御手段及其思想观念落后的指挥员,将难以判断来袭无人集群的作战目的和攻击目标,难以快速选择防御的重点和方向,在反应速度和有效防御行动还未展开之时,作战系统和部队秩序就陷入混乱,失败的结局被早早注定。而且无人作战集群只需少量人员便可控制大量装备,攻击的编队中任何一个或几个作战平台被摧毁,并不影响集群整体目标的实现,集群编队将通过自主规划任务系统,调整其他有生力量继续向目标发起攻击,并直至目的达成。2020年9月,阿塞拜疆通过使用6架无人机集群编队,仅用一天时间就催毁了亚美尼亚的装甲团。可以说,集群攻击将会是一股快速改变作战样式的强劲旋风,给进攻和防御双方带来深刻军事变革。
有人无人并肩协同提升作战效能
有人作战平台和无人作战平台协同作战,将是未来相当长的一段时间内的最佳合作伙伴。有人作战平台的优势在于决策的可控性、灵活性上,无人作战平台的优势在于战场适应性强、风险代价小、智能处理能力发达等,由于无人作战平台短期内无法完全取代有人作战平台完成复杂的作战任务,所以从作战效果的最大化出发,无人作战平台与有人作战平台相互补充、分工协作,将成为新的战斗力增长点。
大力发展有人/无人进攻能力已经成为世界各国的共识。伊拉克战争期间,美军阿帕奇武装直升机的机组人员,通过直接接收无人机传送的目标信息,进而实施致命一击,为后来美军加强这一组合、打造混合编队增强了信心。2017年2月,美军测试了一款战术战斗管理员(TBM)软件系统,该系统可实现有人战斗机飞行员对无人机编队的控制,并简化有人/无人之间的协同作战控制。2018年2月,德法两国国防部长签署未来空战系统(FCAS)项目,研发项目包括构建有人和无人战斗机编队能力,可指挥控制无人机蜂群执行多种任务的能力等。2020年9月,俄罗斯在“军队-2020”论坛中展示了一个有人与无人集群协同编组项目,虽然还处于起步阶段,但表现出了俄军在加强有人/无人协同作战能力方面的关注。
自主作战能力快速发展将使作战行动更为灵敏
战争具有复杂性和不确定性,一定条件下交战一方如果比对手具有更自主化的武器系统,就具有了判断决策更准、行动速度更快、火力打击更果断、作战目的达成更迅速的优势。自主作战系统通过增强态势感知能力、减轻战斗员的负重和认知负担、提高行动与机动能力、保护军力、提高后勤保障的配送能力和吞吐效率等,不断减少人在指挥控制中的负担,大幅提高作战准备的时间和行动的效果。美国在2009年发布的《美国空军飞行计划》中提出,计算机远超人类决策将为空战带来巨大潜力,而这个潜力正是来自于比对手更快地完成OODA的认知过程。
在人工智能技术的不断催生下,具备自主作战能力的武器平台,正逐渐从单一化向复杂系统发展。2006年,美国防高级研究计划局(DARPA)启动了自主空中加油验证(AARD)项目,使用一架F/A-18飞机扮演一架UAV无人机,与一架装备软式加油系统的波音707加油机配合,进行自主空中加油。其后,在2010年DARPA又启动了自主高空加油(AHR)项目,2012年甚至实现了两机在13600米高空进行超过2.5小时的自主汇合飞行。2013年,美海军成功实现X-47B原型机全自主降落于航母上,除下达降落指令是人为干预的因素外,实际的飞行过程完全由软件自主控制实现。2018年,美国戴奈蒂克公司的小精灵无人机项目,设想在轰炸机、运输机、战斗机和小型无人固定翼平台上发射无人机蜂群,并在任务完成后,由C-130运输机进行空中回收,返回基地。2021年10月,俄罗斯军工企业测试了5个攻击机器人,在没有人为参与情况下组成了自主作战群,完成了一系列目标选择、进入阵位、态势转换等动作,表现出了较佳的整体效应。
应对集群作战的反无人机作战系统
认知雷达、智能变形等手段使对手更加迷茫
人工智能涉及多个领域、多项新技术,深刻改变着传统手段对战争的影响力,同时技术的不断发展又改变着战争形态,加速信息化向智能化的迈进。在作战中使敌人摸不清战场形势并出现指挥混乱,将使进攻一方获得极大的主动,而认知雷达和智能变形等手段的出现,将使这一情形出现的机率增大。
智能变形飞行器概念图
未来智能变形飞行器将在军用和民用诸多领域有着广泛的应用前景,推动新型智能材料、仿生设计、结构优化设计、先进传感技术、多信息融合技术等领域的发展,加速新型智能化武器的实战应用。智能变形飞行器是通过实时改变飞行器结构的几何和物理属性,来提高飞行器效率、机动性和多任务适应能力,实现全航程性能最优。智能变形从技术角度主要满足3个方面的作战需求:一是未来的飞行空域、速域不断扩大,固定外形无法满足不同飞行情况对飞行器气动和飞行性能的需求;二是单架飞行器实现多个飞行使命和任务,可能需要飞行器在执行不同飞行任务时具有不同的气动外形;三是提升现有飞行器的气动总体性能,要求其在各个飞行阶段,通过调整气动外形,使其始终保持优良的气动和飞行性能。NASA在世纪新航空飞行器未来飞机概念研究计划中指出,真正的“智能变形飞行器”应当是新型智能材料、新型传感器和新型作动器的有机结合。自2003年起,DARPA和空军研究实验室AFRL就联手,对折叠“Z”翼、“滑动蒙皮”“压缩机翼”等变形方案进行了研究。
综上所述,随着智能化作战不断向深入发展,人类对作战的整体认知将不断革新,作战指导思想、作战样式选择、作战手段使用都将发生翻天覆地的变化,只有在智能化时代取得军事技术领先优势,才能在未来战争立于不败之地。
版权声明:本文刊于2022年1期《军事文摘》杂志,作者:杨凯、吕文泉、闫胜斌。如需转载请务必注明“转自《军事文摘》”。
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