技術(shù)的突破往往會導(dǎo)致社會生產(chǎn)生活、軍事行動等發(fā)生變化。隨著無人化技術(shù)的迅猛發(fā)展，民用無人機的使用掀起新的浪潮，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)行業(yè)等各領(lǐng)域，同時在軍事方面也催生了無人偵察、無人打擊等新型作戰(zhàn)形式。近來，智能集群技術(shù)成為了無人機技術(shù)發(fā)展的熱點，直接地催生了一種作戰(zhàn)新模式——智能無人集群作戰(zhàn)。

集群作戰(zhàn)的技術(shù)基礎(chǔ)

集群技術(shù)產(chǎn)生的靈感來源于自然，就像飛機的靈感來自于飛鳥、雷達的靈感產(chǎn)生自蝙蝠，集群技術(shù)產(chǎn)生的靈感來源于蜂群。蜂群內(nèi)部分工明確，每個個體都只進行著簡單的勞動，但整個蜂群卻可以從事各種復(fù)雜的行為。從數(shù)學(xué)層次上看，這是一種涌現(xiàn)，是一種“相變”；個體遵循著簡單的行為和邏輯規(guī)則，不需要有中心的中央?yún)f(xié)調(diào)，便能自發(fā)地形成一個有機的整體；例如魚群可以用整體性對付海獅、蜂群具有比個體生命長很多的集體記憶……

智能無人集群技術(shù)不是某項單一技術(shù)，而是無人控制、群體智能、人工智能、無線移動網(wǎng)絡(luò)等多種相關(guān)技術(shù)的綜合運用；其需要的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：環(huán)境感知與認識、多機協(xié)同任務(wù)規(guī)劃與決策、信息交互與自主控制、人機智能融合與自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)。

首先，個體需要對環(huán)境進行了解與感知。集群系統(tǒng)需要具備在各種環(huán)境，特別是某些復(fù)雜、極端環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)的能力，這就要求系統(tǒng)要對環(huán)境進行全面的感知；利用相關(guān)的光電、雷達設(shè)備收集所處環(huán)境的信息數(shù)據(jù)，認識并理解目標環(huán)境態(tài)勢。

其次，每個個體之間要進行信息的共享與交互，并在交互后產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行任務(wù)規(guī)劃與決策，從而在復(fù)雜的戰(zhàn)場態(tài)勢中完成情報、偵察、目標進攻等任務(wù)；協(xié)同任務(wù)分配的關(guān)鍵技術(shù)在于集群智能的算法實現(xiàn)，如比較經(jīng)典的粒子群、蟻群算法，以及近幾年比較新的貓群算法、蟑螂算法等，集群智能具有分布式、無中心、自組織等特點，使得集群具有很強的魯棒性與自組織性，不會因為幾個個體的故障而導(dǎo)致整個集群失去戰(zhàn)斗能力并擁有一定程度的宏觀智能能力；信息交互的關(guān)鍵技術(shù)在于單機情報信息的穩(wěn)定實時共享，這是合理任務(wù)規(guī)劃的基礎(chǔ)。

最后，無人機集群受機體性能限制，不具備遠距離的作戰(zhàn)任務(wù)能力，因此需要人機交互與自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力來加強其作戰(zhàn)能力；“平臺無人，系統(tǒng)用人”是集群作戰(zhàn)系統(tǒng)的典型特征，其關(guān)鍵技術(shù)包括人機交互、無人機自主學(xué)習(xí)等，使得智能集群和有人系統(tǒng)之間可以進行高效協(xié)同作戰(zhàn)。

可以預(yù)料，無人集群作戰(zhàn)必將成為無人化、智能化作戰(zhàn)的重要構(gòu)成元素之一，將會成為戰(zhàn)爭中的重要角色。

集群作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)設(shè)想

不同于執(zhí)行“孤狼”式作戰(zhàn)任務(wù)的大型無人機單機，無人集群的“蜂群戰(zhàn)術(shù)”注重于利用其數(shù)量上的優(yōu)勢對敵方產(chǎn)生非對稱性的局部壓制。

在作戰(zhàn)中，無人集群的不同無人單機將各司其職，經(jīng)過多頻段、全方位的偵察，并通過群間網(wǎng)絡(luò)將戰(zhàn)場信息在集群內(nèi)傳輸；此時無人單機將發(fā)動攻擊。在電子戰(zhàn)中，各單機可協(xié)作確定相對位置，制定最佳攻擊時刻，使電磁干擾攻擊波盡可能同時到達目標；而在火力毀傷中，集群可以采取“分散兵力，集中火力”的戰(zhàn)術(shù)，使敵人難以防御，同時形成高強度的飽和打擊。此外，無人集群中或?qū)⒊霈F(xiàn)扮演“誘餌”角色的無人單機，通過其自殺式襲擾迫使敵人不斷消耗導(dǎo)彈等高成本武器進行防御。這樣會使敵人的防御力量逐漸薄弱，為己方后續(xù)的攻擊鋪平道路，也通過無人單機與敵人高端武器制造成本之間的巨大差異給敵人帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

未來階段，無人集群與有人戰(zhàn)機、大型無人單機等平臺的協(xié)同作戰(zhàn)也是必不可少的。當(dāng)下各軍事大國競相設(shè)計無人集群與大型戰(zhàn)機的協(xié)同戰(zhàn)術(shù)，其中比較流行的戰(zhàn)術(shù)充分體現(xiàn)了無人集群的優(yōu)勢特點：在戰(zhàn)斗中首先由無人集群對敵方陣地發(fā)動多波次的火力打擊和電磁壓制，在敵方防御體系達到臨界狀態(tài)——為了防御無人集群而無法調(diào)集更多防御力量時，再出動有人戰(zhàn)機和大型無人單機進行精確的“手術(shù)刀式”打擊，從而一舉擊潰敵人。這樣的戰(zhàn)術(shù)，有望在不久的將來成為現(xiàn)實。

集群作戰(zhàn)的作戰(zhàn)潛力

以無人機為代表的無人軍事裝備以其優(yōu)異的機動性、隱蔽性及其較低的成本備受各國軍隊的重視，并逐漸成為戰(zhàn)場上不可或缺的作戰(zhàn)力量。但單體的無人軍事裝備存在著一些先天不足：例如，無人機的載荷相對有限，在一次作戰(zhàn)任務(wù)中其打擊能力與偵察范圍與傳統(tǒng)的戰(zhàn)機相比略顯不足；無人機在面對敵方的攔截與干擾時，與傳統(tǒng)戰(zhàn)機相比容易被毀傷而導(dǎo)致任務(wù)失敗。這些問題在無人機作戰(zhàn)的過程中都是難以避免的。

而無人化集群作戰(zhàn)的產(chǎn)生，很大程度上彌補了無人機作戰(zhàn)存在的“先天不足”。無人集群作戰(zhàn)又有著一個更加生動貼切的名字——“蜂群戰(zhàn)術(shù)”。正如自然界中的蜂群，集群中的個體單位小巧輕便、具有一定的攻擊力，因為其數(shù)量龐大，使得整個集群擁有了強大的火力；是一種強有力的新型作戰(zhàn)力量。

體積小、質(zhì)量輕、成本低，這是無人機群中單個飛行器最直觀的特點。比如美軍試驗中所用的“郊狼”無人機，長約1米，質(zhì)量僅在6千克左右。這樣的“羽量級”體積與質(zhì)量使得集群中的無人機在面對敵人的電磁偵察時，反射更少的電磁波，降低了被敵人發(fā)現(xiàn)的概率。伴隨著技術(shù)的成熟，無人集群單個飛行器的經(jīng)濟成本也得以大幅度下降。經(jīng)濟成本的下降帶來的影響是巨大的。對于己方而言，這使得無人機能夠大量生產(chǎn)并裝備。在戰(zhàn)場上，無人集群具有數(shù)量上的優(yōu)勢，形成更強烈的火力網(wǎng)和偵察網(wǎng)。

此外，數(shù)量上的優(yōu)勢彌補單個無人機載荷有限的短板，實現(xiàn)數(shù)量本身就是質(zhì)量的戰(zhàn)術(shù)價值；大數(shù)量決定了無人機群中無人機功能可以趨于分化，單個無人機可以攜帶不同的裝備，諸如偵察、打擊、通信等不同模塊，使無人集群建立起完備的作戰(zhàn)體系。另一方面，對于敵人而言，無人集群的龐大體量使其成功突防并造成有效毀傷的概率大幅提高，再好的防御系統(tǒng)也難免會有“漏網(wǎng)之魚”，讓敵人“防不勝防”。最具有說服力的例子是，美海軍使用裝備宙斯盾系統(tǒng)的伯克級驅(qū)逐艦對8架無人機的集群進行多次攔截實驗，平均每次有2.8架無人機可以突防并造成毀傷。此外，必須關(guān)注到的是，對無人集群的成功防御反而會使敵人“得不償失”，因為單個無人飛行器的價格遠低于某些防空武器的成本價格，擊落無人機的成本變得很高，敵人將在持續(xù)防御中耗費大量的物力與財力。

除了小巧尺寸、龐大數(shù)量、高性價比外，無人集群最亮眼的當(dāng)屬其高度智能化與集成化。集群中單個無人機只有較為簡單的智能，但是集群內(nèi)部可以通過有限的信息傳輸和簡單控制，使整個集群的智能大增，實現(xiàn)“1+1>2”的效果，即群體智能化。無人集群除了是空中的“利刃”、“偵察兵”，還起到了重要的平臺作用，其搭載的多樣化載荷，使集群成為具有強大指揮控制能力的平臺。比如“彩虹4”四機集群，具有超視距飛行載荷、多路衛(wèi)星通訊載荷、多機態(tài)勢監(jiān)測載荷及協(xié)同飛行載荷等多種載荷，成為了集區(qū)域偵察、監(jiān)視、打擊和控制等性能于一身的空中作戰(zhàn)平臺。

科技的革命會帶來戰(zhàn)爭形態(tài)上的革命；內(nèi)燃機的產(chǎn)生拉開了機械化戰(zhàn)爭的序幕，同樣，人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展也會對戰(zhàn)爭的形態(tài)帶來極大的改變，智能化、無人化、集群化作戰(zhàn)必將成為未來戰(zhàn)爭的主要特征。（郗豐毅 王勁 申起有 劉軼丹）