無人機系統集群(資料)

今年5月，美國空軍正式提出《2016—2036年小型無人機系統飛行規劃》，希望構建橫跨航空、太空、網空三大作戰疆域的小型無人機系統，并在 2036年實現無人機系統集群作戰。航天科工三院無人機技術研究所總體室工程師賈永楠表示，在其他國家構建大型隱身察打一體無人機的同時，美國反其道而行 之構建小型無人機系統，將能以較低成本在多樣作戰環境下提供更多作戰能力。

“當看到成百上千的鳥群騰空而起，你是否會想，何方神圣導演了這 奇妙景象？”賈永楠告訴科技日報記者，這樣的群體行為在群居動物中很常見，比如蜂群、鳥群、魚群等，人們稱之為集群現象。群體中的個體僅依靠局部感知和簡 單規則，自主決定其運動狀態，再由簡單的局部規則涌現出協同的整體行為。

“這種有目的性的集群行為，是科學界公認的高級運動能力。”賈永楠說，“這些生物本身行為極其簡單，而由簡單個體組成的群體卻能表現出復雜的行為和高超的智慧。”

受 動物大規模集群現象啟發，美國空軍期待讓大規模、低成本的小型無人機系統通過機間通信網絡，實現集群偵察、打擊、干擾等功能，以應用于未來反恐維穩、遠程 突防、戰機護航等作戰任務。小型無人機系統還可以用于消耗對方的高價值攻擊武器，如地空導彈等，以其規模優勢給對方造成慘重的損失。

賈永楠 介紹，無人機集群作戰，是由大量小型無人機通過通信網絡交互共同完成合作，具有資源配置機動靈活、作戰成本低等特點，可滿足未來強對抗環境中的作戰需求。 其特點一是可以接受多次襲擊、重新配置，繼續執行作戰任務；二是作戰方案成本低，可以大大節省資金，不必擔心高價值作戰目標被擊落。

以蜂群為例，她簡單說明了幾種典型作戰模式。

“蜜蜂一旦遭到外敵入侵，會傾巢出動，依靠數量優勢、飛行靈活的特點群起攻擊敵人。”賈永楠說，小型無人機未來也可能實施“蜂群作戰”，用所攜的攻擊性武器圍攻目標。

蜂群中有蜂王、工蜂等角色，工蜂時刻圍繞在蜂王周圍，像侍者一樣照應它的需求。在未來戰場上，如果把有人機比作“蜂王”，無人機就是“工蜂”，它們將根據有人機的作戰需求，提供必要的偵察、打擊、誘騙等功能。

蜂 群在尋找食物時，分為偵察蜂、引領蜂和跟隨蜂。偵察蜂是搜索蜂巢附近的新食物源；引領蜂掌握著某個食物源的信息，并且將這些信息以一定概率與其他蜜蜂分 享；跟隨蜂則通過與引領蜂分享信息去找到食物。圍繞“食物源”這一搜索目標，小型無人機系統也可以分成多個功能子群，協同配合，共同完成任務。

“目 前小型無人機系統仍處于建模與模擬階段，許多關鍵技術尚待攻克，要實現無人機集群相信還有一段漫長的路要走。”賈永楠說，比如小型無人機的航程航時往往較 短，在設計時需要考慮如何攜帶、投射和回收的問題；在群體智慧形成的過程中，信息交換是極為重要的一環，因此小型無人機之間也需要設計合適的數據鏈路，保 證信息的高效傳遞。此外，面向復雜作戰任務，如何規劃多架無人機攜帶不同載荷配合作戰，也有待探討。

但她認為，未來20年，小型無人機系統必將成為空軍情報、監視和偵察的基石。在現有基礎技術與美國差距不大的前提下，我國如何在無人機集群領域搶得先機，如何借鑒無人機集群作戰思想，進一步提升我軍的系統作戰能力，這些問題值得深入思考。