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无人机蜂群配合导弹作战,特征与功能分布

时间:2023-08-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:2015年9月发布的《空军未来作战概念》顶层战略文件中,提出了无人机蜂群配合高超声速空地导弹作战的想定。(二)蜂群作战的特征1.功能分布无人机蜂群的功能分布主要体现在:实现分布式探测。因此在对抗过程中,部分随机个体的失能并不会破坏整个无人机蜂群的功能完整性,无人机蜂群仍可继续执行作战任务。因此,无人机蜂群能够按照预先编程要求,进行自主作战。

无人机蜂群配合导弹作战,特征与功能分布

(一)蜂群作战的概念

1.形成背景

随着武器装备信息化的发展,以及无人驾驶飞机的出现,于20世纪90年代末出现了无人机蜂群作战概念,无人机蜂群技术被列为“第三次抵消战略”五大支撑技术之一,开展了一系列概念完善和技术积累工作。近几年,在感知、数字化、组网和先进人工智能等技术支持下,无人机蜂群技术得到了快速发展。2015年9月发布的《空军未来作战概念》顶层战略文件中,提出了无人机蜂群配合高超声速空地导弹作战的想定。另外,2016年5月发布了首份专门针对小型无人机系统的《2016—2036年小型无人机系统路线图》,将无人机蜂群集成到情报监视侦察(ISR)资产组合中,用支持更敏捷的力量帮助空军满足未来战士们在宽松和强对抗环境中的需求。

2.基本内涵

蜂群作战指无人机蜂群作战,是基于一定智能化的无人机编成集群,以信息网络为中心,以平台间的协同交互能力为基础,通过生物仿真计算模拟群居生物的行为策略,按照去中心化的方式实施管理,从而实现无人机之间高度智能自主的协同作战活动。

3.作战样式

(1)渗透侦察。微小型蜂群无人机具有很强的隐蔽性,能够轻易突破敌方防空体系,可以运用携带的各型模块化的侦察探测设备,潜入敌方防护严密区域进行抵近侦察,并通过蜂群间的数据链将情报接力传回,为作战提供可靠的情报保障。

(2)诱骗干扰。蜂群无人机可充当诱饵或干扰机,引诱敌方防控探测设备开机工作,暴露阵位;或者吸引防空火力,消耗防空兵器;还可携带电子干扰设备,对敌方预警雷达、制导武器进行电子干扰、压制、欺骗等,为空中突击提供可靠的掩护。

(3)察打一体。无人机蜂群可根据任务需要,在蜂群内灵活配置侦察探测、信息处理、导弹火力等模块,形成一个侦察—打击编队;或由若干个无人机蜂群分别配置侦察、火力模块,再组成一个大型突击编队,深入敌方纵深,对关键目标或高危目标进行实时侦察打击。

(4)集群攻击。使用大量无人机携带不同类型设备和各种弹药,同时对敌实施电磁压制、火力突防、侦察跟踪、火力打击等行动,进行全方位、多角度的饱和攻击,使敌方难以应对,从而突破敌防线,以较小的代价实现作战目的。

4.军事意义

一是改变军事主体观念,推动军事主体进入人—机二元并存时代;二是改变精确作战理念,有效突破精确作战的瓶颈,用群体智能作战理念代替精确作战理念;三是改变突防突击模式,依靠动态组网的稳定性和灵活性以及数量规模的不对称性实现制胜;四是改变武器研发思路,系统功能化整为零,平台指数指标化繁就简,把体系效能作为重点。

(二)蜂群作战的特征

1.功能分布

无人机蜂群的功能分布主要体现在:

(1)实现分布式探测。广域分布的多型平台和传感器,可以显著提升主动与被动探测,以及定位精度。多平台可以相互协作,采取不同波段、不同频率的雷达进行全频谱探测,也可进行雷达、红外、可见光的综合侦测,通过相互验证及融合判断,提高整体探测能力。

(2)实现分布式生存。无人机蜂群具有“无中心”的功能网络组织特性,集群运行依靠一定的群体规模和功能分配,并不依赖于特定的节点。因此在对抗过程中,部分随机个体的失能并不会破坏整个无人机蜂群的功能完整性,无人机蜂群仍可继续执行作战任务。

(3)实现分布式打击。将侦察监视、电子干扰、诱饵伴飞、火力毁伤、效果评估等紧密耦合、相互衔接的各项能力,分散到低成本、功能单一的作战平台中,形成大量结构各异、功能互补的个体单元,通过交互协作实现原本复杂的联合作战功能,集群智能的倍增效益将使无人机蜂群具备远超单一平台的打击作战能力。(www.xing528.com)

2.集群智能

集群智能是由众多无智能的分散个体组成的群体通过相互之间的交互协作所表现出来的宏观智能行为。集群智能是实现无人机蜂群战法的基础条件。无人机蜂群的集群智能有以下优势:

(1)形散神聚。分散使得系统单个个体的能力和行为规则非常简单,便于个体的模块化设计生产和集群系统的组织实现,使得蜂群无人机能快速大量生产,组成大规模的蜂群。

(2)分布式无中心。集群智能为分布式无中心的控制方式,集群中每个个体既彼此自治又高度连接,个体之间可以通过多种直接和非直接的通信组织方式进行信息传输,因此,随着群体数量的增大,通信开销的相对增幅较小,蜂群规模具有较好的可扩充性,也为战场信息接入蜂群信息通道提供了可行性。

(3)自主交互。集群表现出来的复杂行为是通过简单个体的交互过程突现出来的智能,这使得蜂群在适当的进化机制下可以实现单个智能个体无法实现的功能。因此,无人机蜂群能够按照预先编程要求,进行自主作战。

3.饱和攻击

无人机蜂群通过实时动态编组、在线任务分配、集群协同突防的方式,实现了以量取胜、动态聚能、精准释能的饱和攻击。这主要体现在:

(1)小型低成本。无人机蜂群将原本造价高昂的多任务系统分解为若干低成本的小型作战平台,建设成本低廉,便于大量生产投入,并进行持续的打击消耗,比传统武器系统更具成本效益,在敌我对抗交换成本方面具有巨大优势。

(2)智能打击。无人机蜂群以分布式的集群智能为依托,能够多维感知战场态势,自主执行作战计划,精确选择打击目标,自行分配进攻任务,智能匹配各型弹药,精准实施电磁压制,联合进行火力打击,可以短时间内从多角度、多方向发起集群进攻,使目前最先进的防空反导系统的探测、跟踪和拦截能力迅速饱和。

(3)高效突防。蜂群无人机体积小,雷达信号特征小,最先进的相控阵雷达也难以及时探测,而且可以采用战机、舰艇和车辆等多种平台进行快速发射,便于瞬时发起大量攻击,当被攻击目标探测到抵近的无人机蜂群时,已来不及调度防空导弹实施拦截,使用近防系统也仅可拦截毁伤部分无人机,而蜂群作为整体仍可共同完成作战任务。

(三)蜂群作战的毁伤需求

蜂群作战是新时代的新产物。相对于传统目标,蜂群具有显著的群特性,表现出数量众多、协同作战、分布范围广等特点,且大多数蜂群体积更小、成本更低,对毁伤蜂群的模式和方法提出了新的要求。

蜂群作战毁伤的能量主要是针对自主协同能的利用和毁伤。

1.从整体形态上看

蜂群作战与分布协同作战有许多相似之处,从某种意义上讲,蜂群作战的本质仍然是分布式协同作战。因此,大部分分布式协同作战的毁伤需求同样适用于蜂群作战的毁伤需求。

2.从个体形态上看

由于蜂群作战平台更加灵巧和廉价,因此传统的硬毁伤不适用于毁伤蜂群。从这一角度出发,会提出两个方面新的毁伤需求:一是利用激光武器对蜂群个体实施攻击;二是利用高功率微波武器压制和干扰蜂群数据链的方式,使蜂群破网断链。这两种新的需求,前者是一种新的能量方式,后者是一种软杀伤。

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