未來(lái)20年里，無(wú)人機(jī)將不斷補(bǔ)充并支撐傳統(tǒng)飛機(jī)在近距離空中支援、偵察、防空、通信以及補(bǔ)給任務(wù)方面的能力。無(wú)人機(jī)蜂群是指由數(shù)十至成百上千架小尺寸、低成本、任務(wù)相同的無(wú)人機(jī)組成的群體，在人類(lèi)指揮或監(jiān)督下協(xié)同開(kāi)展搜索、干擾或攻擊等行動(dòng)。無(wú)人機(jī)蜂群能夠在提高作戰(zhàn)能力的同時(shí)降低作戰(zhàn)成本，極有可能為未來(lái)裝備發(fā)展模式帶來(lái)深刻變革。美國(guó)高度重視并正在開(kāi)展無(wú)人機(jī)蜂群的系統(tǒng)性研究，無(wú)人機(jī)蜂群技術(shù)可能會(huì)在未來(lái)幾年內(nèi)進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)。
Perdix無(wú)人機(jī)蜂群
Perdix是一種消耗型微型無(wú)人機(jī)，可以從各種軍用飛機(jī)的尾部推出，在更大、更昂貴的無(wú)人機(jī)或有人機(jī)前方飛行，執(zhí)行情報(bào)、監(jiān)視與偵察（ISR）任務(wù)。2016年，戰(zhàn)略能力辦公室與美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部合作測(cè)試了Perdix無(wú)人機(jī)蜂群能力。在測(cè)試中，加州中國(guó)湖海軍航空武器站上空的3架F/A-18“超級(jí)黃蜂”無(wú)人機(jī)上發(fā)射了100多架微型無(wú)人機(jī)。
負(fù)責(zé)采辦、技術(shù)和后勤的空軍助理部長(zhǎng)Will Roper稱，由于戰(zhàn)斗的復(fù)雜性，Perdix并不是預(yù)先編程的同步個(gè)體，而是一個(gè)集合體，共享一個(gè)分布式大腦來(lái)做決策，并像自然界中的群體一樣相互適應(yīng)。因?yàn)槊考躊erdix都與其他Perdix進(jìn)行通信和合作，所以Perdix蜂群沒(méi)有領(lǐng)頭機(jī)，可以自如地適應(yīng)無(wú)人機(jī)進(jìn)入或離開(kāi)團(tuán)隊(duì)。但是，由于很難找到進(jìn)行蜂群作戰(zhàn)測(cè)試的靶場(chǎng)，國(guó)防部必須調(diào)整思路，以發(fā)展這種技術(shù)。
Roper認(rèn)為無(wú)需為蜂群中的每架無(wú)人機(jī)制定各自的飛行計(jì)劃，而只需設(shè)定一個(gè)邊界，無(wú)人機(jī)可以自主完成任務(wù)。但是，在蜂群能夠“超越科學(xué)和技術(shù)的世界”之前，確實(shí)需要解決一些問(wèn)題：“如何證明它？如何測(cè)試和評(píng)估它？誰(shuí)擁有它？它是武器系統(tǒng)嗎？使用無(wú)人機(jī)的平臺(tái)是否擁有自主、集群和協(xié)同能力？或者是否有一個(gè)集群和協(xié)同項(xiàng)目可將這種自主插入到各種平臺(tái)中?”空軍測(cè)試與評(píng)估、作戰(zhàn)測(cè)試和適航專家必須創(chuàng)造性地尋求答案。
美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室的項(xiàng)目經(jīng)理Scott Wierzbanowski表示，研究人員仍在研究蜂群如何作戰(zhàn)，以及如何結(jié)合人工智能算法和協(xié)同自主。
無(wú)人機(jī)蜂群
“小精靈”項(xiàng)目
蜂群在戰(zhàn)爭(zhēng)的各個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。考慮到在高端、反介入/區(qū)域拒止（A2/AD）環(huán)境中，對(duì)手部署了多個(gè)一體化防空系統(tǒng)，使得進(jìn)入對(duì)手空域變得極其困難。大量小型、價(jià)格低廉的無(wú)人機(jī)可使敵方防御系統(tǒng)產(chǎn)生“飽和”而無(wú)法全部應(yīng)對(duì)，從而降低有人機(jī)和高價(jià)值無(wú)人機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。這種低成本無(wú)人機(jī)可以共享傳感器數(shù)據(jù)并協(xié)同工作，即使它們被擊落，其損失成本也在可接受的范圍之內(nèi)。
設(shè)想在一個(gè)寬松的環(huán)境下進(jìn)行一次秘密行動(dòng)。在這種環(huán)境下，可以從C-130尾部發(fā)射2到4架無(wú)人機(jī)組成的小蜂群，部署傳感器或拓寬C-130或其他飛機(jī)執(zhí)行任務(wù)的航路。這種完成任務(wù)的方式更簡(jiǎn)單，不需要“捕食者”或“全球鷹”無(wú)人機(jī)或戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)壓制敵人防空。
2018年4月，DARPA授予Dynetics公司一份為期21個(gè)月、價(jià)值3860萬(wàn)美元的合同，為“小精靈”項(xiàng)目的第三階段提供資金。“小精靈”項(xiàng)目專注于開(kāi)發(fā)未來(lái)分布式作戰(zhàn)所需的使能技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)目旨在證明多架無(wú)人機(jī)可從一架遠(yuǎn)離敵方防御系統(tǒng)的C-130安全發(fā)射并進(jìn)行回收。在“小精靈”無(wú)人機(jī)完成既定任務(wù)后，C-130將使用一個(gè)類(lèi)似于空中加油裝置的水平對(duì)接站來(lái)回收無(wú)人機(jī)。這些“小精靈”無(wú)人機(jī)機(jī)身大約有14英尺長(zhǎng)，加滿油后重約1600磅，比Perdix微型無(wú)人機(jī)大得多。
在第三階段，DARPA計(jì)劃于2020年1月進(jìn)行第一次大規(guī)模演示，期望30分鐘內(nèi)能夠回收4架“小精靈”無(wú)人機(jī)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，根據(jù)作戰(zhàn)要求，一架C-130飛機(jī)最多可以回收16架無(wú)人機(jī)。從概念上講，“小精靈”無(wú)人機(jī)也可以從F-16、B-52和其他飛機(jī)上發(fā)射，而幾乎不需要對(duì)這些飛機(jī)進(jìn)行改裝。這可能會(huì)顯著增加蜂群中的系統(tǒng)數(shù)量。
2019年2月初，該團(tuán)隊(duì)在中國(guó)湖的對(duì)接站進(jìn)行了飛行測(cè)試，但是測(cè)試中并未出現(xiàn)“小精靈”無(wú)人機(jī)。Dynetics公司計(jì)劃于4月初在一架有人駕駛的Learjet噴氣式飛機(jī)上測(cè)試“小精靈”的航空電子設(shè)備。“小精靈”的第一次飛行將于今年夏天進(jìn)行，它將在與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)前證明自己的能力。
與Perdix不同，“小精靈”不會(huì)加入人工智能或自主行為，至少現(xiàn)在還不會(huì)。
拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)（CODE）項(xiàng)目
CODE項(xiàng)目著眼于無(wú)人機(jī)群協(xié)同工作所需的自主性，在這種情況下，操作員更多地處于戰(zhàn)略層面或監(jiān)督層面。操作員只是提供了指揮官的意圖，而系統(tǒng)能夠從指揮官的意圖中找出系統(tǒng)能夠做什么。
DARPA于去年年底在亞利桑那州尤馬試驗(yàn)場(chǎng)測(cè)試了裝備CODE的無(wú)人機(jī)在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中適應(yīng)和響應(yīng)意外威脅的能力。這些無(wú)人機(jī)最初能夠與一名負(fù)責(zé)監(jiān)督的任務(wù)指揮官進(jìn)行交互，但當(dāng)通信遭到破壞或被拒止時(shí)，這些無(wú)人機(jī)證明它們可以在沒(méi)有真人指揮的情況下完成任務(wù)。DARPA將繼續(xù)管理CODE項(xiàng)目，直到今年春天，該項(xiàng)目將過(guò)渡到海軍航空系統(tǒng)司令部。
無(wú)人機(jī)蜂群進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)將不再遙遠(yuǎn)，但要將高端作戰(zhàn)所需的人工智能和自主性結(jié)合起來(lái)，還需要一段時(shí)間。美國(guó)空軍正進(jìn)行人工智能轉(zhuǎn)型，試圖在匹配傳統(tǒng)采辦規(guī)則的同時(shí)，開(kāi)發(fā)跨多個(gè)系統(tǒng)的軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)將在未來(lái)一兩年內(nèi)實(shí)施，可以用于現(xiàn)有武器系統(tǒng)或其衍生品。
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