2023年談?wù)勎磥?lái)有人與無(wú)人化系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)模式

2023年談?wù)勎磥?lái)有人與無(wú)人化系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)模式下面是我為大家整理的談?wù)勎磥?lái)有人與無(wú)人化系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)模式,供大家參考。

第1頁(yè)共14頁(yè)談?wù)勎磥?lái)的有人與無(wú)人化系統(tǒng)的協(xié)同作戰(zhàn)模式

目錄

1.序言............................................................................................................................................12.有人/無(wú)人機(jī)如何協(xié)同作戰(zhàn)，這三種協(xié)同形態(tài)將長(zhǎng)期并存發(fā)展...........................................13.智能化對(duì)未來(lái)空中作戰(zhàn)的重塑有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)制勝機(jī)理................................33.1.智能化有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)概念.................................................................................................43.2.智能化有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)支撐技術(shù)........................................................................................63.3.有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)的制勝機(jī)理.................................................................................................83.4.小結(jié)................................................................................................................................................................94.三種有人無(wú)人協(xié)同模式..........................................................................................................104.1.按照預(yù)先作戰(zhàn)預(yù)案無(wú)人系統(tǒng)配屬有人部隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)............................................................104.2.按照作戰(zhàn)目標(biāo)交互協(xié)同有人指揮控制無(wú)人系統(tǒng)作戰(zhàn)............................................................114.3.按照整個(gè)作戰(zhàn)意圖有人與無(wú)人系統(tǒng)臨時(shí)自主協(xié)同.................................................................12

1.序言2023年4月下旬，美海軍組織一次包括無(wú)人機(jī)、無(wú)人艇、水下潛航器等7種無(wú)人系統(tǒng)，有人駕駛艦艇多達(dá)10艘、有人戰(zhàn)機(jī)5架參加的有人與無(wú)人系統(tǒng)大規(guī)模協(xié)同作戰(zhàn)演練，拉開(kāi)了有人與無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)演練的帷幕。

毋容置疑，世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展各種無(wú)人系統(tǒng)的目的，是讓其能自主執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，盡量減少人為干預(yù)，尤其是超出人為控制距離之外更希望其能自主攻擊。但是，無(wú)人系統(tǒng)畢竟還是機(jī)器，其思維大腦不如人腦發(fā)達(dá)，若要其應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變、情況復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)情況很難做出最優(yōu)快速?zèng)Q策，且存在對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)依賴(lài)性過(guò)強(qiáng)、對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)變化臨機(jī)反應(yīng)能力弱等問(wèn)題，距離操控節(jié)點(diǎn)越遠(yuǎn)也不便于人為控制，所以有人與無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)，基本采用以人腦指揮、人機(jī)交互為主。

2.有人/無(wú)人機(jī)如何協(xié)同作戰(zhàn)，這三種協(xié)同形態(tài)將長(zhǎng)期并存發(fā)展當(dāng)前，有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的協(xié)同主要通過(guò)無(wú)人機(jī)控制站，由上一級(jí)甚至幾級(jí)

第2頁(yè)共14頁(yè)指揮機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)，而同處戰(zhàn)斗一線(xiàn)的有人機(jī)與無(wú)人機(jī)之間尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)面對(duì)面的直接信息交互，從而降低了情報(bào)信息交互的時(shí)效性，影響了協(xié)同配合的及時(shí)性，難以應(yīng)對(duì)快節(jié)奏、強(qiáng)對(duì)抗的空中作戰(zhàn)。在此背景下，應(yīng)注重增強(qiáng)有人機(jī)與無(wú)人機(jī)之間的互操作性，達(dá)成更加直接的戰(zhàn)場(chǎng)信息交互、作戰(zhàn)支援與行動(dòng)配合，以實(shí)現(xiàn)共同編組、整體作戰(zhàn)。根據(jù)無(wú)人機(jī)性能和控制技術(shù)水平，從能力逐漸發(fā)展的角度，有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)有以下三種形態(tài):1)后方控制的信息直傳式協(xié)同。

1.1)即無(wú)人機(jī)所有行動(dòng)由后方控制站控制，有人機(jī)直接從無(wú)人機(jī)獲取傳感器圖像、數(shù)據(jù)，用于支持自身作戰(zhàn)行動(dòng)或轉(zhuǎn)發(fā)其他作戰(zhàn)力量使用。這種協(xié)同形態(tài)只需打通有人機(jī)與無(wú)人機(jī)之間的通信鏈路即可達(dá)成，是最容易實(shí)現(xiàn)，也是有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)最基本的協(xié)同形態(tài)和最為廣泛的運(yùn)用方式。

1.2)此協(xié)同形態(tài)，無(wú)人機(jī)可與有人偵察機(jī)協(xié)同，進(jìn)行多源目標(biāo)信息獲取、處理，用于戰(zhàn)略、戰(zhàn)役籌劃決策和聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)實(shí)施；可與有人作戰(zhàn)飛機(jī)協(xié)同，引導(dǎo)空中編隊(duì)進(jìn)行空戰(zhàn)截?fù)艋驅(qū)嵤?duì)地、對(duì)海突擊。在運(yùn)用中，有人機(jī)可接收1架或同時(shí)接收多架無(wú)人機(jī)傳感器獲取的目標(biāo)信息；無(wú)人機(jī)可向1架或同時(shí)向多架有人機(jī)傳輸目標(biāo)信息。

2)有限控制的載荷配合式協(xié)同。

2.1)即在后方控制站控制無(wú)人機(jī)飛行的前提下，有人機(jī)根據(jù)授權(quán)可以對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行傳感器任務(wù)動(dòng)態(tài)分配和武器系統(tǒng)控制。有人機(jī)與無(wú)人機(jī)之間具備了一定的互操作能力，可以有限地滿(mǎn)足有人機(jī)對(duì)無(wú)人機(jī)的協(xié)同需求。這種協(xié)同形態(tài)是在打通有人機(jī)與無(wú)人機(jī)之間通信鏈路的基礎(chǔ)上，增加了有人機(jī)控制鏈路，實(shí)現(xiàn)了載荷與無(wú)人機(jī)平臺(tái)的實(shí)時(shí)分離控制，以及載荷控制權(quán)向有人機(jī)的適時(shí)授予，是有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的過(guò)渡形態(tài)。

2.2)此協(xié)同形態(tài)，無(wú)人機(jī)可與有人偵察機(jī)協(xié)同，并根據(jù)有人偵察機(jī)需要，調(diào)整傳感器的工作模式與探測(cè)方向，以獲取更為精準(zhǔn)的目標(biāo)信息；可與有人作戰(zhàn)飛機(jī)協(xié)同，在適當(dāng)空域及恰當(dāng)時(shí)機(jī)，對(duì)空中編隊(duì)進(jìn)行精確引導(dǎo)與打擊效果評(píng)估，或作為有人機(jī)的飛行彈藥庫(kù)協(xié)同配合實(shí)施火力作戰(zhàn)。在運(yùn)用中，有人機(jī)可對(duì)1架或同時(shí)對(duì)多架無(wú)人機(jī)載荷進(jìn)行控制，并接收無(wú)人機(jī)回傳的目標(biāo)信息；無(wú)人機(jī)可連續(xù)接收1架或分時(shí)接收多架有人機(jī)發(fā)送的載荷控制指令，并向有人機(jī)傳輸目標(biāo)信息。

第3頁(yè)共14頁(yè)3)全態(tài)控制的一體編組式協(xié)同。

3.1)即后方控制站控制無(wú)人機(jī)起飛后，適時(shí)將指揮控制權(quán)移交給有人機(jī)，或由有人機(jī)直接投放并控制無(wú)人機(jī)行動(dòng)。有人機(jī)與無(wú)人機(jī)一體編組，能夠根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行信息融合處理、任務(wù)規(guī)劃與決策、指令分發(fā)和編隊(duì)行動(dòng)控制，遂行各種復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的強(qiáng)對(duì)抗性作戰(zhàn)任務(wù)。這種協(xié)同形態(tài)需要無(wú)人機(jī)在飛行性能、武器載荷等方面與有人機(jī)相匹配，并具有一定自主行動(dòng)能力，同時(shí)有人機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)編隊(duì)的智能控制，是有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的高級(jí)形態(tài)和未來(lái)發(fā)展方向。

3.2)此協(xié)同形態(tài)，通常采取1+X或X+X編組模式，即1架或多架有人機(jī)與多架不同功能類(lèi)型的無(wú)人機(jī)共同編隊(duì)，具有較強(qiáng)的獨(dú)立作戰(zhàn)能力。運(yùn)用中，有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)編隊(duì)在有人機(jī)指揮控制下，獨(dú)立或協(xié)同其他作戰(zhàn)力量遂行預(yù)警探測(cè)、防空反導(dǎo)和對(duì)地/對(duì)海打擊等任務(wù)。作戰(zhàn)過(guò)程中，后方控制站負(fù)責(zé)監(jiān)視編隊(duì)中無(wú)人機(jī)的行動(dòng)，必要時(shí)介入控制。

以上三種協(xié)同形態(tài)是由協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)決定的，是一個(gè)由低級(jí)到高級(jí)的漸進(jìn)發(fā)展過(guò)程。但是，在認(rèn)識(shí)上我們不能僅把最終的高級(jí)形態(tài)認(rèn)為是有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，低級(jí)形態(tài)并不會(huì)因高級(jí)形態(tài)的形成而消失，三種協(xié)同形態(tài)將會(huì)長(zhǎng)期并存發(fā)展，應(yīng)該根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和作戰(zhàn)對(duì)手靈活選擇運(yùn)用。

3.智能化對(duì)未來(lái)空中作戰(zhàn)的重塑有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)制勝機(jī)理近年來(lái)，人工智能技術(shù)不斷突破技術(shù)瓶頸，迎來(lái)了從不能用、不好用到可以用的質(zhì)變，在眾多領(lǐng)域都取得了前所未有的重大成果，如機(jī)器翻譯、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別等，正在引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。恩格斯曾鮮明指出，技術(shù)上一旦進(jìn)步到可以用于軍事目的并且已經(jīng)用于軍事目的，它們便立即幾乎強(qiáng)制性地、且往往是違背指揮官意志地引起作戰(zhàn)方式上的改變甚至變革。

受戰(zhàn)爭(zhēng)需求和軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備的強(qiáng)力牽引，軍事領(lǐng)域智能化進(jìn)程步伐加快，態(tài)勢(shì)感知、信息處理、指揮控制、輔助決策、無(wú)人作戰(zhàn)等發(fā)展如火如荼?？罩凶鲬?zhàn)態(tài)勢(shì)復(fù)雜、節(jié)奏緊湊、對(duì)抗性強(qiáng)，對(duì)智能化的需求尤為迫切。通過(guò)采用人工智能和群體智能技術(shù)，無(wú)人機(jī)自主能力、協(xié)同能力可得到極大提升。2023

第4頁(yè)共14頁(yè)年8月，DARPA曾舉辦阿爾法狗斗試驗(yàn)(AlphaDogfight)決賽，AI算法在虛擬空戰(zhàn)中以5:0的壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)擊敗了駕駛虛擬F-16戰(zhàn)斗機(jī)的飛行員。當(dāng)然，我們也要清醒的認(rèn)識(shí)到，在目前弱智能時(shí)代，即智能化系統(tǒng)的通用性、自主性還未完全突破，智能系統(tǒng)只能完成某一類(lèi)特定任務(wù)，基于人工智能技術(shù)的無(wú)人機(jī)及其作戰(zhàn)運(yùn)用在短時(shí)間內(nèi)難以全面取代有人機(jī)作戰(zhàn)。

圖1在2023年的阿爾法狗斗試驗(yàn)中，AI算法戰(zhàn)勝了飛行員美空軍于2023年啟動(dòng)忠誠(chéng)僚機(jī)項(xiàng)目，可以看作是在無(wú)人機(jī)高度智能化、具備完全自主空中作戰(zhàn)能力之前，基于現(xiàn)有人工智能和戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)化水平，實(shí)施的過(guò)渡性質(zhì)、依然需要人在回路中的作戰(zhàn)概念。該項(xiàng)目通過(guò)有人機(jī)與無(wú)人機(jī)取長(zhǎng)補(bǔ)短、高效協(xié)同與有效集成，實(shí)現(xiàn)態(tài)勢(shì)感知多元，攻擊方式多樣以及挨刀你來(lái)、好處我占的低死傷效果。目前，該項(xiàng)目已經(jīng)由第一階段飛行控制的技術(shù)突破轉(zhuǎn)向第二階段任務(wù)能力生成。2023年12月，美空軍的F?22、F?35和克拉托斯公司研制的XQ?58A無(wú)人機(jī)在亞利桑那州的尤馬試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了飛行試驗(yàn)。2023年11月，美國(guó)克拉托斯公司表示其已完成XQ?58A無(wú)人機(jī)向美空軍的交付。

3.1.智能化有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)概念空中協(xié)同作戰(zhàn)一般是指一定規(guī)模數(shù)量和功能的多種有人機(jī)之間的協(xié)同，而隨著無(wú)人機(jī)任務(wù)能力的提升和規(guī)模化運(yùn)用，有人機(jī)與無(wú)人機(jī)之間協(xié)同進(jìn)行空中作戰(zhàn)已經(jīng)成為未來(lái)空中作戰(zhàn)的必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)的有人機(jī)與無(wú)人機(jī)相協(xié)同的空中作戰(zhàn)是按照預(yù)定規(guī)劃的協(xié)同，即無(wú)人機(jī)以配合、支援有人機(jī)空中作戰(zhàn)為目的，

第5頁(yè)共14頁(yè)在地面站的控制下，按照預(yù)先規(guī)劃的空域、航線(xiàn)和時(shí)間，執(zhí)行預(yù)先偵察、箔條撒播、通信中繼、定向電子干擾等戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。通過(guò)資源的充分配置和任務(wù)的合理分配實(shí)現(xiàn)減少人員投入、降低作戰(zhàn)成本、提高作戰(zhàn)效能的目的。

美空軍XQ?58A、MQ-20等無(wú)人機(jī)與有人機(jī)智能化協(xié)同作戰(zhàn)的核心支撐是美空軍正在開(kāi)發(fā)的天空博格人(Skyborg)自主核心系統(tǒng)。天空博格人系統(tǒng)將賦予無(wú)人機(jī)更高的智能化水平和基于人工智能的輔助決策能力，使無(wú)人機(jī)具備自主化、智能化以及與有人機(jī)實(shí)施高水平自適應(yīng)、可重構(gòu)、可擴(kuò)充的協(xié)同作戰(zhàn)能力。

圖2XQ?58A無(wú)人機(jī)智能時(shí)代的有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)，則是在信息化的空戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，以高效協(xié)同為主要形式，具有相當(dāng)智能化水平的無(wú)人機(jī)與有人機(jī)之間進(jìn)行互補(bǔ)增效，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、優(yōu)化配置作戰(zhàn)資源、智能分解作戰(zhàn)任務(wù)、高效達(dá)成作戰(zhàn)目標(biāo)、動(dòng)態(tài)精確評(píng)估效果的空中作戰(zhàn)樣式。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在無(wú)人機(jī)智能化水平尚無(wú)法支撐完全自主空戰(zhàn)的階段，有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)目前還處在半自主階段，即以有人機(jī)為主干，無(wú)人機(jī)為配合，美空軍忠誠(chéng)僚機(jī)項(xiàng)目是該階段的典型代表。

從目的上看，智能化有人無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)，一方面繼承了當(dāng)前有人無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)無(wú)人和協(xié)同的優(yōu)勢(shì)。無(wú)人優(yōu)勢(shì)即以低成本無(wú)人機(jī)替代或掩護(hù)

第6頁(yè)共14頁(yè)高價(jià)值有人作戰(zhàn)平臺(tái)，降低戰(zhàn)場(chǎng)損失和作戰(zhàn)成本并且能夠消耗對(duì)手作戰(zhàn)資源，協(xié)同優(yōu)勢(shì)即通過(guò)合理配置作戰(zhàn)資源和分配作戰(zhàn)任務(wù)，增加作戰(zhàn)體系能力冗余和結(jié)構(gòu)彈性，通過(guò)提高任務(wù)效率提升作戰(zhàn)效能；另一方面則是智能時(shí)代空中作戰(zhàn)領(lǐng)域技術(shù)決定戰(zhàn)術(shù)規(guī)律的體現(xiàn)，隨著無(wú)人機(jī)智能化和自主作戰(zhàn)能力的不斷提升，有人機(jī)與無(wú)人機(jī)之間的協(xié)同將逐步弱化有人機(jī)的控制地位，進(jìn)一步提升作戰(zhàn)體系的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力，通過(guò)群體智能實(shí)現(xiàn)空中作戰(zhàn)能力的躍升。

隨著智能技術(shù)的不斷突破，有人無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)并不會(huì)被無(wú)人機(jī)獨(dú)立自主空戰(zhàn)所完全取代，戰(zhàn)爭(zhēng)的根本屬性是政治性，還是要有人的參與和主導(dǎo)。在大規(guī)模、強(qiáng)對(duì)抗、瞬息變化的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，面向不同作戰(zhàn)任務(wù)生成適用的作戰(zhàn)規(guī)則會(huì)受到倫理、道德等因素的制約。在高度智能化時(shí)代，有人無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)將進(jìn)入到去中心化和全自主階段，即有人機(jī)與無(wú)人機(jī)都可以作為戰(zhàn)場(chǎng)空間的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，作戰(zhàn)流程的驅(qū)動(dòng)者可以在不同平臺(tái)之間切換或分配，在全域多維空間實(shí)現(xiàn)有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和分工協(xié)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空中作戰(zhàn)體系效能的最優(yōu)。

3.2.智能化有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)支撐技術(shù)智能化有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)的實(shí)質(zhì)是在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、信息組網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)等智能技術(shù)的支撐下，實(shí)現(xiàn)有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的動(dòng)態(tài)協(xié)同，生成空中新質(zhì)作戰(zhàn)力量體系，高效完成協(xié)同偵察感知，協(xié)同指揮控制，協(xié)同火力打擊、壓制和電磁干擾協(xié)同制空作戰(zhàn)等任務(wù)。以人工智能技術(shù)為核心的一系列技術(shù)創(chuàng)新和突破將是智能化有人無(wú)人協(xié)同空中作戰(zhàn)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

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圖3MQ-2