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群化武器:开启智能作战新纪元
中国军工资源网    2017-10-11 00:56:35    文字:【】【】【

未来战争,我们所面对的敌人很可能不再是有血有肉的士兵,而是成群结队的群化武器。几百架微型无人机瞬间从战机上释放,好似战场上空一片阴云般直扑敌人,这已不再是科幻大片中的场景——群化武器的出现正在加速变为现实。

  目前,美军正在加速无人机、无人艇和无人潜艇等群化武器的研制进程,与以往智能无人武器“单枪匹马”作战不同的是,群化武器是以智能化无人控制技术和网络信息系统为支撑的集群式作战武器。可以预见,当机器人集群式作战从想象加速变为现实,这种新型武器和战术势必将成为改变未来战争规则的重要推手。

  谁也不想捅的战场“马蜂窝”

  日前,美军成功使用3架F-18“大黄蜂”战斗机在空中释放了多达103架“山鹑”无人机。这些无人机个体小巧灵活,都具备了较高的人工智能,可实现集体任务呼应、自适应飞行甚至是自愈能力。出于“集群控制”的协同作战理念,“蜂群”无人机可并没有自己的“蜂王”,只是依靠一个共享的分布式大脑进行决策,并像大自然中的蜂群一样可以适应彼此。随着“蜂群”无人机空射试验的成功,预计未来的“蜂群”无人机体积将更小,续航能力和飞行稳定性更强,单次投放的目标超过1000架。

  战场上遇到这黑压压一片的无人机“蜂群”,恐怕没有谁愿意去招惹。以“蜂群”无人机为代表的群化武器的作战意图,就是通过数量优势对敌方目标形成非对称式的突然袭击。这种分布式集群攻击模式,一方面可以大幅度降低作战成本,同时也可减少大型作战平台和战斗人员的伤亡,因而也被美军视为可改变未来战争规则的“颠覆性技术”。

  美国海军研究“蜂群”无人机的初衷,就是为了依托“蜂群”的巨大数量优势突破现有的对空预警侦察和拦截系统。模拟试验表明,即使一艘安装防御能力最强的“宙斯盾”系统的驱逐舰,在同时遭受来自不同方向的无人机攻击时往往防不胜防,因为总有能突防成功的无人机成为“漏网之鱼”。像“蜂群”无人机这类战场“马蜂窝”,只是美军在群化武器技术研究上迈出的第一步。

  随着地面无人作战系统的发展日臻成熟,美军正希望改造现有的地面车辆打造一支“地面机器人敢死队”。这些无人战车无需耗费巨资加装重型装甲,既可以充当先头部队的“尖刀”主动接敌,也可以包抄敌人或在战术上发起佯攻,甚至还可空投至敌后执行自杀性任务。目前,美国陆军已经试图将一定数量的货车改装为可集群作战的“无人战车群”,对无人地面战斗车辆的研制也是跃跃欲试。

  战争规则就这样被悄然改写

  当然,群化武器这种未来战场的“恐怖杀手”并非一夜之间就出现在我们面前,从最初的构想到如今初步崭露头角,机器人集群式技术已经经历了20多年的发展历程。群体机器人的概念第一次与现代科学“联姻”,可溯源到1987年出现的一个具有生命行为特征的人工生命群体程序Boids。到2004年,采用了群算法编程的智能降落伞在美国诞生,预示着机器人集群技术已悄然进入我们的生活。

  正是看到了集群技术与无人技术在可能的军事应用上所碰撞出来的“火花”,美国在群化武器研究上投入了大量财力物力。美国国防部高级研究计划局主导的“小精灵”项目于2015年9月公布,旨在研制一种可利用集群效应进行侦察和电子战的无人机群化武器系统。美国空军研究实验室启动的“编群战术空间”计划,重点研究无人机之间的协同作战能力,目前已经实现了12架无人飞机的自主协同飞行和模拟打击。在“协同空域作战”概念中,美军甚至还提出了集群无人机作为有人机“僚机”的协同作战概念,将可执行战场态势评估、制空、跨平台联合制导等更多更复杂的作战任务。

  其实,之所以要花大力气研究群化武器,正是由于群化武器已经不是无人作战系统在数量上的单纯增加,而是从作战核心到配套战法“由里及外”的一次技术创新。现有的群化武器系统主要可分为发射/回收系统、群化作战平台和管控系统三部分。其中,管控系统由操控器、天线等硬件设备和软件系统构成,是整个群化武器实现战场智能作战的“控制中枢”。群化武器整体的管理和每个个体的调度,如何完成对周边环境的有效感知和实现战场上的群体间通信,如何避免与其他目标相互碰撞“误伤友军”,如何实现合理的作战空间分配、运动路线规划、实时的作战管控等都由管控系统来负责实施。凭借着高度智能化的精准控制,群化武器才能在未来战场悄然改写战争规则,引领未来战争进入“无人群化”时代。

  “淹没”未来战场的一片阴云

  随着新军事变革的加速推进,未来战场要想充分发挥机器人智能作战的潜能,仅靠增加无人系统的数量显然是“杯水车薪”。具备网络化、智能化和分布式作战能力,可自主协调行动并完成相应作战任务的群化武器,势必成为未来战场的宠儿。目前,采用群化算法避免空中碰撞,同时又可以极近间距投放在一起的智能降落伞已装备美国陆军和特种部队,未来可携带炸弹或侦察设备的群化蟑螂机器人、群化蜜蜂机器人走向战场也不再是“痴人说梦”。

  群化武器相比于其他常规武器的一大优势,就是价格低廉、可实现批量化生产。集群化作战的核心思想就是将传统昂贵的大型有人作战平台,分解为数量更多、尺寸更小的分布式无人作战平台,进而以数量优势弥补单一平台战力不足的新型作战理念。一个完整的群化武器作战集群,甚至可“包揽”从排雷排爆、侦察监视、警戒搜索到物资运输、协同攻防、自主作战等多个领域,必将发挥出巨大的作战潜能。尤其是随着3D打印技术的发展,批量生产一只蜜蜂大小的微型机器人单价只需要1美元,因此美军还有可能借此部署数以亿计的昆虫作战机器人。

  群化武器对于战场的另一个意义在于,其庞大的目标数量急剧扩大了需要打击的目标,使得对手不得不付出高昂的代价。群化武器的分散性使得敌方难以有效锁定目标,即使其中一些成员被摧毁,剩下的无人作战装备仍能继续完成作战任务,这就大大增加了群化武器对战场的适应能力和抗风险能力。毕竟,兵力的数量和质量同等重要,群化武器就是企图以数量优势达成对敌有效打击,实现低成本下对敌高价值目标的饱和攻击,甚至还将主导战场上的“作战节奏”。

  当然,群化武器并不意味着就无懈可击。群化武器再厉害,也是一群依靠电路工作和电池供电的机器设备。俄罗斯正在借助电磁攻击方式研制反“蜂群”无人机武器,这一武器可瘫痪无人机上的所有电子元器件,并切断无人机与控制中心的通信使其全军覆没。同时,小型化后的群化武器系统如何实现小重量小体积下高电量支撑也是目前限制其大规模应用的一个重要问题。不过,群化武器代表着未来战争无人作战和智能作战的发展趋势,随着相关技术的日益发展成熟,势必开启未来智能作战的新纪元。(来源:解放军报)

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