无人机蜂群战术样式及地面防控作战应对措施

无人机蜂群战术样式及地面防控作战应对措施

贾永才

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【摘要】受生物群体智能启发发展的蜂群作战样式成为各国科技军事研究的热点，无人机集群可利用自主协同实现1+1＞2的效果，本文论述蜂群作战兴起到成为研究热点的历程，着眼于无人机蜂群战术发展，分析无人机蜂群作战样式，梳理总结蜂群作战系统优势，总结对应反制手段，研究地面防空部队应对无人机蜂群战术的主要策略，对预警探测能力建设提出研究方向。

【关键词】无人机集群；蜂群作战；地面防空应对

空军诞生使得空中力量成为对战争影响最大的军事力量，随着无人机技术的发展，空中武器装备发展呈现出大规模趋势，中美率先提出无人机为核心的蜂群作战技术，发展路线为有人机编队协同作战→无人机集群自主作战。

1.蜂群作战概念

自然界生物群体随处可见，如蚁群相互协作觅食搬运重物，人类借鉴动物群体性智能行为，通过功能简单的无人机组成集群发挥整体战斗力。随着通信导航等现代前沿科技领域发展，中美空军从生物群体智能受到启发，希望由数量庞大的小型无人机组成蜂群作战系统，依靠整体战斗力应对复杂电磁环境下高强度战争行动，无人机蜂群作战成为军事科研机构研究热点。无人机集群作战是突破敌方防控系统的有效方式。美国海军模拟8架无人机集群攻击宙斯防控系统，模拟集群数量增至10架有3架可突破防空系统。

2.国内外蜂群作战研究现状

2012年美国陆军在Block III直升机配备无人机系统兼容战术通用数据链组件，协助操纵MQ-1灰隼无人机进行空中侦查，2015年，美国F-16战斗机以692km/h速度发射灰山鹑无人机集群，2016年美国空军发布《2016-2036年小型无人机系统飞行计划》，系统规划中无人机集群横跨航空，太空作战疆域^【1】。雷神公司在美国海军项目资助下，用30架郊狼舰基无人机进行集群蜂群实验，2017年，美国海军F/A-18F超级大黄蜂战斗机进行104架微型集群专用无人机抛洒实验。

2016年，中航工业公布蜂群无人机集群作战系统宣传视频，珠海航展上，清华大学与泊松技术联合研制固定翼无人机进行集群飞行试验。2016年中国电科完成119架固定翼无人机集群飞行试验。DARPA组织西点军校与美国海空军学院进行无人机集群实飞挑战赛，设置空对空打击，空对地打击，无人机集群后勤项目。使用模拟武器击中对手飞行中无人机传感器，通过快速发射无人机长时间保持高空。2017年中国空军装备开始智能无人机集群系统挑战赛预报，设置SC-1密集编队突防，国内军地双方共50支队伍参赛。

国外对无人机集群技术研究在美国引领下掀起热潮，2016年美空军提出无人机蜂群作战概念，各大研究机构启动无人机集群项目。国防部研究空军研究实验室无人蜂群作战研究等为典型代表。中美两国理论研究差距较小，美国主要研究机构是MIT，中国主要是空军大柏鹏教授团队，国内工程实践层面停留于集中式飞行试验。无人机集群蜂群作战涉及系统论、运筹学、信息论、人工智能等多个学科领域，无人机集群作战呈现高度非线性，对抗性等复杂特点，需要大量理论研究实现应用。

3.蜂群作战关键技术

作战行为是站前基于作战任务进行的规划部署，从作战前任务规划，实现对敌我态势感知后实时航迹规划等方面，论述对应关键技术。蜂群作战关键技术包括集群协同任务分配技术，集群协同态势感知与数据融合技术等。蜂群作战相比功能复杂的单机作战平台具有站场生存力强，功能涌现性，作战成本低等优势。

集群协同任务分配技术研究预先静态站场环境，满足各项战技术指标等约束下，无人机集群与个体等优化配置问题^【2】。协同任务分配有集群个体对任务微观执行，任务分配系统因从任务层与协同层面优化求解。蜂群作战将UAV行为由原子任务激励，基于群体智能思想自组织进行原子任务分配。任务分配求解步骤分为问题抽象，算法求解与结果评价。蜂群作战自组织系统中，采用分布式控制无人机集群中，无人机进行信息交互。为及时可靠进行信息传输，集群通信要实时进行动态自主网。无人机是任务网络节点，集群中个体面临不同任务，需要信息要素不同。智能分配通信资源，提高通信质量是集群蜂群作战的技术难题。

无人机集群多个体功能为集群态势提供更多可能性，无人机节点可将自身周围态势进行共享，借鉴无源雷达和地基雷达网探测思路，无人机集群形成多机收发分支探测等架构，针对不同的协同态势感知方式，需要采用不同的模型。无人机集群可由异构无人机组成，包含战斗机，电子战飞机等。无人机集群在作战空间协同机运动，采用编队控制律。根据集群个体任务目标不同，综合研究编队个体防相撞自主避障，限定时间内集群协同飞行控制技术。

4.当前地面防控作战主要反制手段

蜂群作战具备较大的防御难度，目前主要军事反制手段包括传统活力拦截、电子对抗手段、高功率定向能武器。2016年，美海军空战中心武器分布在中国湖实验长钉卫星精确制导导弹拦截空中无人机能力，2017年，陆军欧洲司令部对Stryker装甲车改装成为反无人机系统，对无人机进行识别及非杀伤性攻击。

目前密集防空火炮可以对无人机群实施拦截打击，密集阵系统采用搜索雷达与放火炮结构，可以无需人工操作，反应速度快，美国西恩公司采用空岛导弹带有向前爆炸型碎片杀伤弹头炮弹。无人机集群在作战中依赖通信导航获取相关信息，可对无人机集群实施电子战，GPS可采用电子诱骗使无人机失去定位能力，可利用电子监听收集堆放通信信号，英国AUDS为此类典型系统。定向武器利用各种束能产生强大杀伤力武器，高功率微波式武器可烧毁地方电子设备，可为作战部队提供快速反无人机能力弹药。

结语

无人机蜂群战术是集现代高精尖技术形成，其杀伤效果为防空作战造成巨大挑战。现有地面防控武器面临困难很大，随着无人机蜂群战术发展，研究地面作战应对无人机蜂群战术问题需要不断深入探索。本文立足于军事特色，梳理总结国内外研究蜂群作战起源发展历程，全面论述蜂群作战研究。定位凝练出蜂群作战关键技术，梳理总结蜂群作战主要优势。从硬摧毁与软杀伤层面，归纳有效的方案，为反制蜂群技术提供可行研究方向。

参考文献

[1]兰顺正. 美初创公司推出应对“蜂群”无人机导弹[N]. 中国国防报,2020-11-17(004).

[2]张进,薛德鑫,王奉甲.新型重点区域无人机防控系统[J].现代防御技术,2020,48(01):11-18+43.