孫彧?1,2，潘宣宏?1?，姜敏?2，王可杰?2，邢權?2

（1.?海軍指揮學院，南京 210000；2.?解放軍31102部隊，南京 210000）

【引用格式】孫彧，潘宣宏，姜敏，等.無人機蜂群作戰樣式及運用探析[J].戰術導彈技術,2023(5):142-150.

?摘 要闡述了無人機蜂群作戰概念，總結了各軍事強國無人機蜂群發展現狀，根據發展現狀和實際作戰需求列舉了偵察預警、誘騙干擾、集群攻擊、協同作戰等四種主要作戰樣式，并構想了無人機蜂群在城市攻堅、島礁登陸、協同反艦三種典型作戰場景中的運用方式。通過上述作戰樣式及運用情況對無人機蜂群未來作戰發展趨勢進行探析，以期為無人機蜂群作戰研究及裝備研發提供參考。

?關鍵詞無人機蜂群；作戰樣式；作戰概念；作戰運用；智能作戰；協同作戰

1 引 言

無人機蜂群是由大量可以互相通信、自動感知、自主決策的無人機組成的集群系統［1］。其具備戰場生存能力強、遂行作戰任務多樣、指揮控制迅速、作戰費效比低、智能協同度高等作戰優勢，是智能化戰爭中重要的新質作戰力量，將改變未來戰爭的面貌。本文先闡述了無人機蜂群作戰概念及國內外發展現狀。然后，分析了無人機蜂群的主要作戰樣式和在典型作戰場景中的運用。最后，對無人機蜂群作戰的未來發展趨勢進行了展望。

2 無人機蜂群作戰概念及優劣勢

2.1　作戰概念

無人機蜂群作戰是由特定投送平臺（如特種車輛、飛機或艦艇等）在作戰區域外投放一定數量［2］，按照作戰要求搭載各類載荷的無人機，并通過云計算、大數據、人工智能算法等關鍵技術形成自主協同的蜂群，在任務規劃指令的引導下遂行偵察預警、誘騙干擾、集群攻擊、智能協同等作戰任務的一種新式作戰概念，蜂群按照單機大小、任務載荷、動力性能等指標可分為大型察打一體、中型自殺式攻擊、小型電子干擾、微型四旋翼偵察等多種類型。

2.2　作戰優勢

（1）戰場生存力強 無人機蜂群一般由中/小/微型無人機單機組成，具有較強的雷達、光學、聲學隱身性，傳統的防空火力打擊效果差；蜂群單機數量規模較大，一般采用“去中心化”的體系結構，部分無人機毀損或失能不會影響系統的整體效能，具有“魯棒自愈”能力，因此具有有人駕駛飛機無可比擬的戰場生存力。 （2）作戰任務多樣 無人機蜂群可根據作戰需求靈活搭載如指揮管理通信、電子干擾、偵查預警、火力打擊等載荷模塊，遂行偵查監視、定點打擊、中繼通信、效能評估等多樣化的作戰任務。 （3）指揮控制迅速 無人機蜂群各單機間、蜂群與指控中心間通常依靠指控系統和通信鏈路自主組網并迅速傳遞作戰指令，能夠有效實現作戰指揮控制、作戰區域分配、作戰任務規劃，快速形成“偵-控-打-評”循環鏈路。相較傳統作戰樣式其敏捷度更高，時效性更快。 （4）作戰費效比低 無人機單機設計結構簡單，研發和制造成本較低，如美軍“郊狼”無人機［3］，其機身大部分采用復合材料和模塊化設計，單架成本僅1.5萬美元，相較地空導彈、空射誘餌等反無人機武器具有非對稱成本優勢。與有人駕駛飛機相比，無人機蜂群無需復雜的操控人員培訓，在作戰過程中對于地勤、維修、保養的依賴度極低。另外，蜂群作戰也有效避免了人員損失，因此，具有極低的費效比。 （5）智能協同度高 基于開放式體系架構的無人機蜂群可以依托信息系統自主感知、融合、處理戰場態勢，利用實時信息交互和人工智能算法實現自主協同、編隊飛行、作戰決策、打擊規劃、效果評估等一整套作戰流程，具備較強的智能化、協同化、體系化作戰能力。

2.3　作戰劣勢

（1）　單機性能有限 受構造、成本、動力等條件制約，無人機蜂群單機大都速度慢、航程短、防護差，從而限制了其綜合作戰效能的發揮。具體來說，一是現有無人機最大航速一般不超過250 km/h［4］，無法在與有人駕駛飛機的對抗中占據優勢，制空能力相對較弱，而在突防作戰中較慢的速度則增加了對手防空系統的反應時間，削弱了集群攻擊的優勢，對此可采用高效能源、充電技術等措施，提高無人機蜂群滯空能力。二是單機航程短，導致作戰半徑不足，因此，投送/發射平臺要盡可能靠近作戰區域投放，增加了平臺被對手探測打擊的風險，給對手從“源頭”上反制蜂群提供了機會［5］。克服其航程較短的劣勢可以使用加強通信、節能技術等技術手段。 （2）電子防護性差 在完成作戰任務的過程中，無人機蜂群需要依靠大量的信息交互來執行編隊飛行、任務分配、航跡規劃等行動，對通信鏈路的依賴性較高，一旦信息傳輸出現問題，整個蜂群編組就會遭到致命打擊。因此易受對手電子干擾和網絡攻擊，從而喪失作戰能力。對此可以通過加強電子防護技術，如設備防護、電磁屏蔽等，提高無人機蜂群的電子防護能力。

3 各軍事強國發展現狀

3.1　美軍發展現狀

美軍開展無人機蜂群作戰相關研究歷史最早、項目最為典型，各項技術標準基本能夠代表該領域的最高水平。按照美國國防部最新《無人系統綜合路線圖2017-2042》［8］關于2030年左右實現無人機蜂群完全自主作戰的發展規劃，當前其各國防機構和軍兵種都有隸屬的無人機蜂群作戰重點項目，突破性成果斐然，并朝實戰化方向不斷邁進。 區域拒止環境協同作戰項目（Collaborative Operations in Denied Environment， CODE）［9］隸屬于美國國防部高級研究計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency， DARPA），其旨在通過開發模塊化軟件系統架構和智能控制算法使無人機蜂群能夠同時完成自主/協同作戰任務，項目的預期目標是實現6架以上無人機蜂群在強干擾環境下自主發現、跟蹤、識別、攻擊目標的閉環系統。 低成本無人機蜂群技術項目（Low-Cost UAV Swarming Technology， LOCUST）［10］由美國海軍研究辦公室（Office of Naval Research， ONR）公布，其研究目標為使用發射管快速發射大量可進行集群飛行、自主協同的小型折疊翼無人機，該無人機及發射裝置體積較小，便于整合到艦艇、車輛、戰機等運載平臺上。目前該項目已實現最多30架多任務載荷“郊狼”（Coyote）無人機蜂群的編隊控制，可遂行偵察巡邏、電子干擾、火力誘騙等任務，下一階段目標是實現更復雜的自主化能力。 小精靈項目（Gremlins）［11］同樣由DARPA主導，旨在探索研究使用運輸機、戰斗機等運載平臺在防區外投放具備自組網和協同作戰能力的小型無人試驗群系統，可以針對特定目標執行離岸偵察和電子干擾任務，并可重復使用。該項目計劃通過3階段實驗逐步走向實戰應用。 山鶉項目（Perdix）［12］由麻省理工大學研發、美國國防部戰略能力辦公室（Strategic Capability Office， SCO）采納的微型蜂群無人機項目，該無人機單機凈重約200 g，由3D打印技術制造，成本極其低廉，可由人力投擲、陸基平臺發射、空中平臺投送。目前已初步具備自主編隊飛行和協同作戰能力，可勝任飽和打擊、誘餌欺騙等作戰樣式。 除上述典型項目外，美軍還基于不同作戰場景啟動針對性的無人機蜂群項目，如DARPA針對城市作戰的進攻性蜂群項目（Offensive Swarm Enabled Tactics， OFFSET）［13］；美國海軍研究實驗室（United States Naval Research Laboratory， NRL）針對近戰突襲的近距隱蔽一次性無人機項目（Close-in Covert Autonomous Disposable Aircraft， CICADA）［14］等。

3.2　我國發展現狀

國內無人機蜂群作戰研究起步較晚，但無人機技術發展速度較快。其中某集團于2016年、2017年分別完成了67架、119架小型固定翼無人機蜂群的飛行試驗［15］，成功實現了彈射投放、自動編組、目標分配、集群行動等戰術動作；另外，也有陸基箱式折疊翼無人機蜂群成功發射的報道。但總的來說，國內無人機蜂群作戰研究方向較為單一，先進技術轉化為軍事應用的速率較慢，特別是在作戰使用、戰法戰術等方面仍有較大的發展空間。

3.3　其他國家發展現狀

各軍事強國對無人機蜂群作戰都給予了高度重視，不少項目正處于研發階段。比較典型的有歐盟提出的防空系統壓制/摧毀項目（Suppression/Destruction of Enemy Air Defenses， SEAD/DEAD）［16］，英國國防部開展的無人機蜂群團隊控制競賽，俄軍的戰斗機控制蜂群協同作戰項目等。

▼??表 1???無人機蜂群典型項目關鍵技術▼??Table 1???Key technologies of typical UAV swarms projects

4 無人機蜂群主要作戰樣式

4.1　偵查預警

制信息權是未來戰爭的關鍵所在，無人機蜂群可搭載照相機、微光攝像機、紅外掃描儀等多種偵查載荷，撒網式布設在可能的作戰空域，對戰場進行全方位、長時間、高精度、多維度的偵察監視，彌補大型預警機、有人偵察機、陸基雷達的偵查預警盲區；另外，還可以利用無人機蜂群突防能力強這一特點，使用搭載激光照射裝置的小編組蜂群對遠域縱深部署的高價值目標實施潛入式偵查，并通過蜂群間數據鏈將情報中繼回傳，為決策者提供詳實可靠的目標指示和數據情報信息。

4.2　誘騙干擾

戰術誘騙、電子干擾將貫穿于智能化作戰的全過程。無人機蜂群可以搭載多種電子干擾載荷在戰術上對對手實施誘騙干擾。主要有以下3種方式：（1）利用蜂群搭載電子信號放大設備模擬不同型號/數量的有人戰機進行戰術飛行，誘騙對手防空雷達開機，暴露對手防空陣地位置，為隨后的定點打擊創造條件；（2）利用大量無人機蜂群作為戰術誘餌消耗對手防空力量首波次集火攻擊，掩護主力突擊編隊成功突防，如海灣戰爭中，美軍就曾投放大型空戰誘餌消耗伊軍防空火力；（3）將搭載電磁波發射器、金屬箔條、干擾絲等有/無源干擾載荷的無人機蜂群組成電子戰編隊，對對手預警雷達、制導武器、通信設施、光電系統等目標進行針對性干擾壓制，使其喪失偵查預警和指揮控制能力，為后續作戰創造有利條件。

4.3　集群攻擊

集群攻擊樣式依托無人機蜂群系統較強的自組織、自協同能力，利用大量搭載攻擊載荷的無人機組成蜂群，對對手地面人員、武器裝備、設施設備等目標群實施同時打擊，或對重點目標實施多批次、多方向、多角度、多陣位的突然飽和打擊，使對手防御系統難以應付。如美軍曾使用無人機蜂群模擬攻擊“阿利·伯克”級驅逐艦［17］，結果證明后者艦載“宙斯盾”防御系統無法有效地阻擋無人機蜂群的集群攻擊。

4.4　協同作戰

協同作戰樣式主要可以分為機-機協同、人-機協同兩類。機-機協同指搭載多樣作戰任務載荷的無人機組成優勢互補的混合編隊，綜合作戰進程、武器配置、任務流程，通過內部信息交互自主協同完成作戰任務，如2018年武裝分子使用蜂群對俄軍駐敘利亞赫梅米姆空軍基地和塔爾圖斯軍港的協同突擊［18］。人-機協同即有人/無人平臺混合編組，編組方式包括：（1）有人駕駛飛機在后方指揮前端無人機蜂群編隊對危險作戰區域的目標進行偵查監視；（2）將蜂群與多種武器系統相互配合，發揮其數量大、體積小、費效比低的優勢，對對手重點目標的關鍵部位進行打擊，為其他武器系統的縱深攻擊奠定基礎。

5 無人機蜂群典型作戰場景運用

5.1　城市攻堅作戰場景運用

城市攻堅是現代戰爭的常見作戰場景，城市各類基礎設施錯綜復雜，利于防守方進行多層次、立體化的分散防御部署。該作戰環境具有復雜性、動態性、限制性等特征，傳統作戰力量在機動、隱蔽、防護、保障等方面都面臨較大挑戰。因此使用無人機蜂群在該場景遂行作戰任務運用具有重要現實意義。其按照作戰時序可以分為先期偵查態勢感知、精確打擊重點目標、輔助奪占重要建筑等階段。無人機蜂群城市攻堅作戰場景運用基本流程如圖2所示。

▲??圖2???無人機蜂群城市攻堅作戰場景運用基本流程▲??Fig.2???Basic processes of UAV swarms in city attacking battle scenario application

（1）先期偵查態勢感知 城市地形復雜，基礎設施密集，潛在危險不明，對手可以利用建筑和道路構筑防御工事，對貿然突進的部隊造成沉重打擊。無人機蜂群可以搭載偵察載荷對對手縱深防御部署實施先期偵查，并通過數據鏈將情報中繼回傳，為下一步作戰行動提供實時信息保障。 （2）精確打擊重點目標 無人機蜂群是一種具備戰斗能力的多旋翼無人機系統，它可以通過地面或空中平臺進行投送，實現對重要目標的精確打擊。蜂群無人機的應用范圍廣泛，可以用于打擊對手的防御設施和堡壘等目標。它的投送方式靈活多樣，可以通過地面或空中平臺進行操作，提高打擊的準確性和效果。無人機蜂群在各個領域都具備廣泛的應用潛力，為實現精確打擊目標提供了一種可行的解決方案。 （3）輔助奪占重要建筑 奪占重要建筑是城市攻堅作戰的最終目標，由于城市以高樓為主體，其建筑復雜性和堅固性為防御方提供了天然屏障，貿然突進必然遭受重大損失。無人機蜂群可以在先期偵察情報的基礎上針對特定建筑使用不同載荷搭配的異構蜂群，采取多機協同方式迅速搜索/打擊建筑物內隱藏目標。

5.2　島礁登陸作戰場景運用

島登陸作戰聯合性強，梯次階段多，復雜度高，信息化、智能化、多域化特征明顯，無人機蜂群作戰樣式的融入可對勝負發揮關鍵作用。按照作戰流程可以分為航渡編隊預警護航、重點目標察打一體、縱深推進掌握制權等階段。無人機蜂群島礁登陸作戰場景運用基本流程如圖3所示。

▲??圖3???無人機蜂群島礁登陸作戰場景運用基本流程▲??Fig.3???Basic processes of application on UAV swarms in islands and reef landing combat scenario （1）航渡編隊預警護航 航渡編隊能否成功實施海上航渡直接影響整個島礁登陸作戰行動的成敗，而其始終是對手海空力量的重點打擊目標。因此在掌握整體控制權之前，及時有效的偵查預警十分重要。無人機蜂群可以廣泛布置在航渡編隊一定范圍內，充分發揮其自主性、覆蓋性、數量性優勢，配合水面護航編隊和預警機對可能出現的對手進行偵察預警，最大化預警反應時間，有效保護航渡編隊航行安全。 （2）重點目標察打一體 無人機蜂群可首先對灘頭障礙、火力配系、防御工事進行先期偵查感知，也可以利用小隊蜂群攜帶電子干擾載荷對岸上雷達設施實施抵近干擾，無人機蜂群還可以對岸上重點目標實施精確打擊。 （3）縱深推進掌握制權 無人機蜂群可以協助登陸部隊對島上縱深目標實施偵察-定位-打擊，可作為通信節點等提供重要目標的目指信息，協同對其進行打擊摧毀。

5.3　協同反艦作戰場景運用

水面艦艇目標大、價值高、機動能力較差，且其配備的防空系統缺乏應對無人機蜂群的有效手段，大量彼此協作的無人機可輕易突破艦艇的防空火力網，對其進行飽和打擊。無人機蜂群協同反艦作戰場景運用基本流程如圖4所示。

▲??圖4???無人機蜂群協同反艦作戰場景運用基本流程

▲??Fig.4???Basic processes of UAV swarms in cooperative anti-ship combat scenario application （1）先期偵察識別 無人機蜂群可攜帶紅外、照相、電子等偵查載荷，以大型運輸機或戰斗機為載體在作戰區域外投放并完成自主編組，對對手艦艇編隊實施先期偵查識別，初步掌握其編隊構成、武器配置、重要目標位置等信息，為后續打擊行動提供情報支撐。 （2）多維干擾佯動 無人機蜂群可搭載各型電子干擾載荷，通過自組織、自協調、分區域對水面艦艇編隊的防空雷達、信息系統、預警探測設備實施全頻電子干擾，大幅降低其對空對海探測能力，為有人駕駛飛機、導彈等重型武器的打擊開辟通道；也可在目標艦艇編隊旁盤旋以模擬有人駕駛飛機戰術動作，誘騙對手使用防空火力攔截，消耗其重要作戰資源。 （3）飽和集群攻擊 可采用大量低成本小/微型無人機搭載戰斗部載荷組成多個蜂群，對艦艇編隊中的重要目標和關鍵節點進行飽和集群攻擊。

6 無人機蜂群作戰未來發展趨勢探析

6.1　技術發展推動能力升級

隨著各項技術的發展迭代，可以預見，未來無人機蜂群在諸多作戰性能指標上都有較大提升。一是模塊化、功能化設計理念將更加豐富無人機蜂群的作戰任務載荷；二是基于3D打印技術的標準化生產模式和投放/回收技術將大幅降低無人機蜂群的作戰成本；三是以大功率蓄電池、小型渦扇發動機為代表的新能源/動力技術將持續提升無人機蜂群的航程/速度；四是反輻射偽裝材料和電磁防護技術的廣泛應用將強化無人機蜂群的隱身能力；五是集群通信和組網技術的更新將不斷擴大無人機蜂群的作戰規模。

6.2　戰術運用不斷創新拓展

“技術決定戰術”是戰爭的基本規律，無人機蜂群性能指標的躍升必將催生戰術戰法的不斷創新。未來無人機蜂群在該層面將呈現以下發展方向：（1）有/無人協同成為基本戰術體系，未來無人機蜂群將融入聯合作戰體系，以基本作戰要素的形式與有人駕駛飛機、地面作戰力量、水面艦艇、偵查衛星等組網，達成態勢共享、協同決策、整體聯動的作戰效果；（2）大規模異構蜂群成為基礎戰術編組，未來無人機蜂群的作戰分工將更加明確，其根據具體作戰場景配置對應載荷，編組形成集多個任務分群為一體的戰術系統，實現蜂群主導的作戰構想；（3）蜂群對抗成為主要戰法樣式，由于無人機蜂群的技戰術性能不斷提升，遂行任務種類不斷豐富，交戰雙方都可以使用蜂群作為主要作戰力量投入戰場，顯然以蜂群對抗蜂群的戰法樣式會在未來戰爭中陸續實現。

6.3　指揮決策進一步智能自主

當前無人機蜂群的作戰指揮決策基本遵循“人在回路”模式，即蜂群按照決策者的任務規劃和指令執行具體作戰任務，但未來戰爭具有強對抗、高機動、快節奏等特性，“人在回路”的指控模式在時效性、可靠性、精準性等方面與作戰實際都有較大差距。因此，未來無人機蜂群將以人工智能技術為基點，具備一定程度的“作戰意識”，能夠實現對作戰目標的自主判定、識別、打擊，最終按照“人在回路中”-“人在回路上”-“人在回路外”的發展脈絡階次實現完全智能的自主指揮決策。

7 結束語

本文提出無人機蜂群的作戰概念，總結了無人機蜂群的分類和國內外發展現狀，對其主要作戰樣式和典型場景運用進行了構想，最后展望了無人機蜂群作戰未來發展趨勢。可以預見，隨著技戰術指標和智能化水平的不斷躍升，無人機蜂群作戰樣式必將顛覆現有的戰爭模式，成為勝戰之基。因此必須加大對無人機蜂群作戰的研究力度，發展關鍵技術，鉆研戰術戰法，創新作戰運用，持續提升無人機蜂群作戰能力，進而在未來戰爭中立于不敗之地。

審核編輯：黃飛

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