近期，關于協(xié)同作戰(zhàn)無人機發(fā)展的新消息接連不斷。
美國空軍推動的YFQ-42A、YFQ-44A兩款半自主協(xié)同作戰(zhàn)無人機分別于8月、10月首飛；英、意、日三國于11月宣布將聯(lián)合推動六代機與無人作戰(zhàn)僚機研發(fā)，要求后者具備一定的自主協(xié)同作戰(zhàn)能力；澳大利亞皇家空軍的MQ-28A“幽靈蝙蝠”忠誠僚機已展開飛行試驗，驗證與F-35戰(zhàn)斗機和E-7A預警機的協(xié)同作戰(zhàn)能力；俄羅斯也在檢驗1架無人機攜帶多架小型無人機“母子”協(xié)同遠程作戰(zhàn)的可行性。
那么，什么是協(xié)同作戰(zhàn)無人機？當前該類飛行器有哪些特點？今后會朝哪個方向發(fā)展？請看本期解讀。
各國研發(fā)水平不一
協(xié)同作戰(zhàn)無人機，通常被認為是能夠與有人機或其他作戰(zhàn)平臺協(xié)同執(zhí)行任務的無人駕駛飛行器。簡單來說，它能通過自主控制、智能算法、通信鏈路和任務規(guī)劃系統(tǒng)等，與有人機形成作戰(zhàn)編組，共同完成偵察、打擊、電子戰(zhàn)、防空壓制等任務。
當前，雖然許多國家都在發(fā)展這種無人機，但研發(fā)進度、水平有明顯差異。
如果參照當前智能汽車使用的分級標準對協(xié)同作戰(zhàn)無人機進行分類，從低到高依次為L1基礎、L2初級、L3中級、L4高級、L5高階5個等級，分別可稱作功能級、任務級、協(xié)作級、指導級、智慧級。
總體來看，大多數(shù)國家的協(xié)同作戰(zhàn)無人機處于功能級和任務級層面，一些軍事強國研發(fā)的少數(shù)協(xié)同作戰(zhàn)無人機處于協(xié)作級和指導級階段，智慧級尚無國家達到。
功能級是當下主體。這一級協(xié)同作戰(zhàn)無人機通常指一些融入了一定智能技術的現(xiàn)役無人機，能實現(xiàn)諸如快速信息處理、數(shù)據(jù)分析、自動起降、自殺式攻擊等功能，可以為有人機提供目標指示、情報信息和破除障礙等支持，實現(xiàn)了有限的“智能輔助”，但總體上還是“離不開人”。比如美國融入智能感知技術的MQ-9察打一體無人機，俄羅斯融入機器視覺功能的“柳葉刀-3”自殺式無人機，以色列融入智能、靜音和防竊聽技術的高級版“哨兵”G2無人機，伊朗“沙赫德”系列自殺式無人機等均屬于該范疇。
任務級發(fā)展迅猛。該級協(xié)同作戰(zhàn)無人機在智能模塊加持下，大部分功能實現(xiàn)了自主，諸如自主導航、自主目標識別與追蹤、自動實施地形分析與實時航線規(guī)劃、GPS降級條件下自主攻擊/蜂群打擊/起降返航等，雖然某種程度上仍離不開操作員的控制和明確指示，但可動態(tài)調整，應對比較復雜的任務場景。該級無人機發(fā)展較為迅速，比如美國神盾智能防務技術公司推出的V-BAT(MQ-35A)垂直起降無人機、俄羅斯可協(xié)同蘇-57作戰(zhàn)的S-70“獵人”無人機、澳大利亞皇家空軍裝備的MQ-28A“幽靈蝙蝠”忠誠僚機、土耳其融入智能計算技術的TB2T-AI無人機等。美國的“小精靈”、歐盟的“歐洲蜂群”、俄羅斯的“迪克申”無人機蜂巢系統(tǒng)等蜂群無人機，可以異構編組作戰(zhàn)，也屬于這一級別。
協(xié)作級涉獵者少。該級協(xié)同作戰(zhàn)無人機一般會運用智能體技術，增配“智駕”系統(tǒng)，可與有人機甚至無人機實現(xiàn)深度交互，具備一定的半自主飛行、初級自主決策、復雜場景自適應和去中心化分布編組能力，基本上無需專門的操控員。目前，只有少數(shù)國家邁入了該級協(xié)同作戰(zhàn)無人機的大門。美空軍正在試驗的XQ-58A、UTAP-22、MQ-20、X-62A第一代協(xié)同作戰(zhàn)無人機，通用原子航空系統(tǒng)公司推出的“開局”系列無人機等具有一定代表性。這些機型基于模塊化、低成本、開放式架構設計以及人工智能等技術的突破，在自主性方面強于普通“忠誠僚機”。
指導級正在探索。該級協(xié)同作戰(zhàn)無人機融入了更為先進的智能算法、深度學習、自主編組和泛在組網(wǎng)等創(chuàng)新技術，或將實現(xiàn)“半自主+”運作，不僅能根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢實現(xiàn)動態(tài)任務自主規(guī)劃，還可為有人機或指揮員提供可參考的戰(zhàn)術建議或決策方案。目前，美空軍推動的XQ-67A、YFQ-42A、YFQ-44A以及海軍艦載版協(xié)同作戰(zhàn)無人機等是其雛形。以美國F-47為代表的下一代戰(zhàn)機或將實現(xiàn)對此級別無人機的“以一控多”，該級別協(xié)同作戰(zhàn)無人機也可能具備自主控制數(shù)十架蜂群無人機實施跨域集群作戰(zhàn)的能力。
智慧級是未來方向。該級協(xié)同作戰(zhàn)無人機相當于擁有“具身智能”，能做到全程“無人值守”，可自主飛行、智能協(xié)同且“懂戰(zhàn)略、懂戰(zhàn)術、懂決策”，不僅實現(xiàn)OODA全程自閉環(huán)，還可與有人系統(tǒng)無縫銜接并深度融入聯(lián)合作戰(zhàn)體系，隨時為有人機提供定制化解決方案。該級別協(xié)同作戰(zhàn)無人機尚處于概念探索階段，各國還沒有專門的項目來體現(xiàn)，但代表著協(xié)同作戰(zhàn)無人機的未來發(fā)展方向。
協(xié)同方式多種多樣
盡管協(xié)同作戰(zhàn)無人機是近10年來提出的新概念，對其技術狀態(tài)和使用現(xiàn)狀的判定標準不盡相同，但不可否認的一點是，當前，不少無人機已經(jīng)以不同協(xié)同方式出現(xiàn)在戰(zhàn)場或試驗場上。
其中，較為典型的協(xié)同方式有三類。
低階智能蜂群無人機“群防群攻”。當前，蜂群無人機的應用雖處于低級階段，但在一些戰(zhàn)場上已經(jīng)呈現(xiàn)出協(xié)同的威力。俄烏沖突中，烏克蘭規(guī)模化運用廉價無人機實施“蛛網(wǎng)行動”，并利用反無人機蜂群構筑“無人機墻”抵御來襲無人機，就體現(xiàn)出這一點。以色列控制無人機蜂群借助“薰衣草”智能面部識別系統(tǒng)及一些智能算法實施精確作戰(zhàn)，美空軍用融入智能控制系統(tǒng)的MQ-9無人機遙控數(shù)十架異構蜂群無人機開展群襲關鍵目標模擬演練，歐盟試驗用1架有人機指揮50架“歐洲蜂群”無人機編隊模擬穿透防空系統(tǒng)……類似舉動也在證實，這種協(xié)同正逐步從“可演示”向“可實戰(zhàn)”轉變。
輕智能無人僚機與有人機協(xié)同。輕智能無人僚機是指以實用化、低成本等方式方法打造的智能化無人僚機。在推進輕智能無人僚機與有人機協(xié)同方面，不少國家進行了探索。俄羅斯率先在實戰(zhàn)中檢驗了用1架蘇-57指揮1架S-70“獵人”無人機協(xié)同作戰(zhàn)的可行性。澳大利亞皇家空軍也多次開展用1架E-7A預警機或1架F-35戰(zhàn)斗機指揮1至3架MQ-28A“幽靈蝙蝠”忠誠僚機攔截不同目標、實施規(guī)模化打擊等試驗活動，以加速有人無人協(xié)同的實用化進程。
半自主協(xié)同作戰(zhàn)無人機與有人機“配對”訓練。在這方面，美國的進展較為迅速。隨著第一代協(xié)同作戰(zhàn)無人機陸續(xù)投入作戰(zhàn)試驗，美國空軍頻繁展開用五代機以及部分四代機指揮XQ-58A編隊的相關試驗活動，多次開展X-62A智能無人機與F-16有人機“空戰(zhàn)對決”等訓練。與此同時，該國從不同層面加速以XQ-67A、YFQ-42A、YFQ-44A為代表的新一代協(xié)同作戰(zhàn)無人機研制試驗，力圖推動其走向成熟，為形成“高端有人+自主無人”下一代空中優(yōu)勢能力做準備。可以預見，隨著科技的發(fā)展與軍事需求的牽引，今后此類無人機還可能出現(xiàn)更多與其他平臺進行協(xié)同的新方式。
或將改寫空戰(zhàn)模式
從發(fā)展趨勢來看，協(xié)同作戰(zhàn)無人機今后必定會逐步從“遙控”轉向“自主”、由注重“單一編組”向“分布式集群”協(xié)同演進。它將不再是簡單的“眼睛”“射手”，而會變身為“智能戰(zhàn)友”，主要體現(xiàn)在以下三個方面。
從當下的“自主飛”到自適應復雜環(huán)境。當前，一些協(xié)同作戰(zhàn)無人機的自主飛行已不是問題，但未來戰(zhàn)場對協(xié)同作戰(zhàn)無人機的要求將更高。未來的協(xié)同作戰(zhàn)無人機要能在復雜環(huán)境下自主規(guī)劃、動態(tài)調整、高速自組網(wǎng)，甚至在人為控制失效、預設戰(zhàn)術失靈、導航授時失能時，像“人”一樣靈活處置相關情況。這就需要研發(fā)人員不斷推動低延遲自主感知、先進韌性通信以及量子傳感等技術的突破和融合，需要更強的無人機“智駕”系統(tǒng)、無人作戰(zhàn)任務包、深度機器學習和認知能力提供支撐。如此，協(xié)同作戰(zhàn)無人機才有可能在激烈對抗環(huán)境里生存下來并發(fā)揮應有作用。
從簡單的“智能算”到具有高端決策力。智能算法是實現(xiàn)無人機自主協(xié)同的核心，“大腦”算力越強，無人機就越聰明，越能“聽”懂指令，越會靈活運用戰(zhàn)術戰(zhàn)法。未來的協(xié)同作戰(zhàn)無人機將能快速在戰(zhàn)與不戰(zhàn)之間做出抉擇，也能為有人平臺提供最佳解決方案和決策咨詢。要實現(xiàn)這一點，就需要進一步提升分布式數(shù)據(jù)融合、多目標接續(xù)識別、動態(tài)毫秒級決策能力，并針對不同作戰(zhàn)場景預設自主決策機制、明確任務優(yōu)先時序、設定容錯性規(guī)則及敏捷可行的空中作戰(zhàn)指令，同步通過智能算法和精準控制促使無人機真正實現(xiàn)具身智能的“知行合一”。
從初期的“以一控一”到分布式的“以一控多”。未來無人機的協(xié)同作戰(zhàn)，最理想的協(xié)同關系可能類似《光環(huán)》游戲中“1個士官長+N個科塔娜”的協(xié)同關系，也可能類似《星際迷航》電影中“1個博格女王+X或Xn個博格人”的指戰(zhàn)模式，抑或是“蜂后+蜂群”的蜂巢思維與群體自適應模式，并有望實現(xiàn)協(xié)同再協(xié)同、分布再分布、組合再組合，從而真正做到按需組隊、接力協(xié)同。這就需要更多元的作戰(zhàn)模型、可移植的集體意識、更強大的涌現(xiàn)智能算法、更高階的人機/機機自主編組技術融入其中……如此，才能通過革命性的技術創(chuàng)新與能力疊加，推動協(xié)同作戰(zhàn)無人機向更高階演變，在未來戰(zhàn)爭中扮演更重要的角色。
當然，協(xié)同作戰(zhàn)無人機的發(fā)展當前仍不可避免地受到數(shù)字工程、智能制造、供應鏈成熟度和保障力等多重因素的影響，如果能夠實現(xiàn)低成本、可消耗、能復用，那么協(xié)同作戰(zhàn)無人機或將改寫未來空戰(zhàn)兵力構成，甚至引發(fā)新一輪軍事革命。(張璞 柴水萍)
來源：解放軍報