導(dǎo) 讀
目前，美國和英國的“忠誠僚機”項目無人機都已處于不同程度的研發(fā)階段，且都瞄準(zhǔn)未來空戰(zhàn)新模式新概念，也著眼于和未來新型戰(zhàn)斗機轟炸機等配合使用。在無人機蜂群作戰(zhàn)方面，則有著更多的國家參與，打造適合所在國國情的蜂群作戰(zhàn)架構(gòu)體系。
一、無人駕駛忠誠僚機的概念正在變?yōu)楝F(xiàn)實“忠誠僚機”（Loyal Wingman）無人機的概念是與有人駕駛的軍用戰(zhàn)斗機并排飛行或略領(lǐng)先于有人駕駛的軍用戰(zhàn)斗機，并與該機協(xié)同工作以執(zhí)行各種任務(wù)，例如監(jiān)視、電子戰(zhàn)、激光制導(dǎo)武器打擊目標(biāo)、甚至進行空對空或空對地打擊。通用原子公司、諾斯羅普·格魯曼公司和洛克希德·馬丁公司從美國國防高級研究計劃局(DARPA)贏得了一份價值2200萬美元的合同，用于設(shè)計一種名為LongShot的空射無人機，該無人機將能夠發(fā)射多種先進的空射武器。LongShot無人機可以從戰(zhàn)斗機的外部掛載點或轟炸機的內(nèi)部艙發(fā)射并在到達(dá)戰(zhàn)場之前釋放，以開辟道路并與敵方目標(biāo)交戰(zhàn)，從而保護價值更高的有人駕駛飛機。DARPA宣布它希望探索多模式推進系統(tǒng)，使用更省油的發(fā)動機讓無人機能夠達(dá)到更大的航程，同時可以使用另一種推進系統(tǒng)保持無人機的快速打擊能力。在該計劃的后期階段，LongShot團隊將建造和飛行一個全面的空射演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在操作條件下在武器彈射之前、期間和之后進行受控飛行。美國空軍和美國海軍都可能成為小型忠誠僚機系統(tǒng)的潛在未來客戶。
2021年7月通用原子公司展示的LongShot無人機設(shè)計概念2020年，英國武裝部隊國防參謀長尼克卡特將軍在一次英國國際戰(zhàn)略研究所線上活動上談到了皇家空軍(RAF)戰(zhàn)術(shù)編隊的未來，并宣布到2030年，它可能由兩架有人駕駛戰(zhàn)斗機組成，10架蚊子無人機和100架阿爾維諾無人機?？哲妳⒅\長邁克·威格斯頓將軍說：“我們正在采取一種革命性的方法，著眼于無人機蜂群和蚊子無人戰(zhàn)斗機，以及暴風(fēng)有人駕駛戰(zhàn)斗機，這些將改變現(xiàn)有的戰(zhàn)斗模式?！?/section>英國“蚊子”項目(ProjectMosquito)旨在研發(fā)輕型/低成本新型作戰(zhàn)無人機，計劃2023年底前進行驗證試飛?！拔米印表椖垦邪l(fā)團隊通過應(yīng)用增強數(shù)字化設(shè)計和先進制造技術(shù)，大幅縮短項目研制周期，降低研發(fā)成本。“蚊子”無人機項目由Spirit貝爾法斯特公司主導(dǎo)，合作方還包括諾格英國公司、IntrepidMinds公司和英國國防科學(xué)技術(shù)實驗室(DSTL)。項目研發(fā)團隊2021年獲得了3000萬英鎊(4100萬美元)經(jīng)費，全面推進項目進程，以滿足英國皇家空軍快速能力辦公室制定的項目目標(biāo)要求。未來“蚊子”無人機可能會成為英國“未來空戰(zhàn)系統(tǒng)”(FCAS)的組成部分，作為“暴風(fēng)”六代機的無人僚機投入應(yīng)用。
Mosqiuto團隊正在開發(fā)皇家空軍的第一架“忠誠僚機”無人戰(zhàn)斗機英國Alvina計劃在完成兩個早期階段計劃之后，開展了一項綜合概念評估活動，以探索無人機機群協(xié)作運行的技術(shù)可行性和軍事效用。由藍(lán)熊系統(tǒng)公司(Blue Bear Systems)牽頭的財團在2019年獲得了250萬英鎊(330萬美元)的第三階段資金，用于開發(fā)無人機群技術(shù)。該財團還包括IQHQ、Plextek DTS、空中客車公司和達(dá)勒姆大學(xué)。該項目團隊開發(fā)了一個系統(tǒng)，可以同時針對單個或多個目標(biāo)執(zhí)行非常復(fù)雜的低成本自主集群任務(wù)。該項目將部署下一代自主性、機器學(xué)習(xí)和人工智能 (AI)，以減少所需操作員的數(shù)量、培訓(xùn)他們所需的時間以及主動操作期間任何操作員的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。藍(lán)熊系統(tǒng)公司和英國國防科技實驗室(Dstl)于2020年10月完成了無人機群的評估。參與評估的20架無人機群包括Cobra固定翼無人機、Ghost(或模塊化Ghost)垂直起降(VTOL)固定翼無人機、RedKite固定翼無人機和Flat Pack手持發(fā)射無人機，試驗共持續(xù)了兩周。Dstl表示，該項目評估在坎伯里亞郡Spadeadam空軍機場舉行，評估中藍(lán)熊移動指揮和控制系統(tǒng)中的三名操作員管理整個集群，無人機蜂群由5種不同類型、不同大小和具有不同的作戰(zhàn)能力的220 架固定翼無人機組成，攜帶6種不同類型的任務(wù)載荷，執(zhí)行典型作戰(zhàn)任務(wù)，實現(xiàn)了態(tài)勢感知、醫(yī)療援助、后勤補給、爆炸物檢測與處置以及電子干擾與欺騙等功能演示。在演示期間他們還同時執(zhí)行了超視距 (BVLOS) 合作任務(wù)，藍(lán)熊協(xié)同自主系統(tǒng)確保他們都為總體任務(wù)目標(biāo)做出了貢獻。在為期兩周的試驗中，進行了 220 多次飛行。另外，英國皇家空軍蜂群無人機試驗項目于2021年10月進入新的測試階段?；谕?月份獲得的測試結(jié)果，此次測試過程中將測試基于蜂群無人機平臺的多型載荷/通信系統(tǒng)。
藍(lán)熊系統(tǒng)公司為無人機蜂群提供控制系統(tǒng)2021年3月，美國企業(yè)集團KBR從英國國防部獲得一份合同，提供納米無人機系統(tǒng)以支持技術(shù)實驗，向英國陸軍和國防裝備與支持(DE&S)的未來能力小組(FCG)通報無人機技術(shù)如何有利于國防。KBR專注于擴大其解決方案集成能力以及與英國和全球主題專家的合作關(guān)系，正在與英國專門從事無人機系統(tǒng)的工程公司Evolve Dynamics合作，以確保在各種復(fù)雜的環(huán)境下及時交付系統(tǒng)供英國和海外的國防部人員使用。2、俄羅斯
2020年年底，據(jù)俄羅斯新聞媒體塔斯社報道稱，俄羅斯南部軍區(qū)作戰(zhàn)單位在Kavkaz2020軍事演習(xí)中成功使用了大量無人機(UAV)，包括Forpost、Orlan-10、Eleron-3和其他無人機。根據(jù)塔斯社的說法，這些無人機能夠“發(fā)現(xiàn)移動中的軍事單位、指揮中心、武器、軍事裝備和人員，以調(diào)整針對已確定目標(biāo)的火力打擊”。Forpost是以色列無人機SearcherII的許可生產(chǎn)版本，航程約為250公里。俄羅斯采購了一種本土衍生產(chǎn)品Forpost-R，配備了俄羅斯部件，例如83馬力的APD-85發(fā)動機以及增強的偵察功能。并且Forpost后續(xù)還被修改以增加新的打擊能力。Orlan-10是一款俄羅斯隱形偵察無人機，于2010年首次推出，而Eleron-3是一款短程戰(zhàn)術(shù)無人機。俄羅斯近幾年也逐漸加大無人機蜂群作戰(zhàn)的研究，提出了Flock-93蜂群概念，并在莫斯科的Interpolitex-2019安全展覽上亮相。Flock-93蜂群概念中的無人機具有垂直起降(VTOL)能力，續(xù)航能達(dá)到150km。Flock-93蜂群無人機計劃裝載2.5kg載荷的炸藥，并以多達(dá)100個單位的規(guī)模運行，由“單眼視覺系統(tǒng)”實現(xiàn)偵察定位，目標(biāo)是卡車和輕型裝甲車等脆弱性單位，在與其他武器和飛機配合使用時，它還可使敵方某些類型的防空系統(tǒng)飽和。Flock-93采用分布式架構(gòu)設(shè)計，如果領(lǐng)航機被敵方火力摧毀或因某種原因丟失，那么其功能就會轉(zhuǎn)移到另一架無人機上重新配置。設(shè)計“蜂群”由有人飛行器或地面控制站來指揮。塔斯社報道稱，能夠執(zhí)行打擊的自主無人機群第一個模型將在2022年出現(xiàn)。俄羅斯無線電電子技術(shù)執(zhí)行官弗拉基米爾·米赫耶夫(Vladimir Mikheyev)表示，“我們正在逐漸轉(zhuǎn)向遙控航空……在未來五年內(nèi)一群智能無人機將被創(chuàng)造出來。他們將能夠自行做出決定，進行作戰(zhàn)行動和偵察等等”。法國國防采購機構(gòu)Direction Générale de l'Armement(DGA)已選擇法國派諾特（Parrot）公司為其武裝部隊提供其在法國開發(fā)并在美國生產(chǎn)的ANAFI USA微型無人機系統(tǒng)。DGA宣布，法國派諾特公司已獲得一份為期五年的合同，從2021年開始為法國武裝部隊制造150套無人機系統(tǒng)和300架相關(guān)小型無人機。重量500克的ANAFI USA飛行時間為32分鐘，并且能夠進行晝夜觀察，并配備兩個2100萬像素的攝像頭，可以在最遠(yuǎn)兩公里的距離上檢測到“人形”目標(biāo)。
派諾特公司已經(jīng)是瑞士武裝部隊的小型無人機計劃的供應(yīng)商，也是美國陸軍Blue sUAS計劃的供應(yīng)商，該計劃是陸軍和國防創(chuàng)新部門（DIU）于2019年4月啟動的短程偵察（SRR）計劃的衍生品。Blue sUAS無人機的開發(fā)是為了應(yīng)對政府范圍內(nèi)對可用于各種軍事應(yīng)用的安全和超便攜無人機的需求增加而組織的。2021年早些時候，派諾特公司推出了集群概念，該概念將通過使用多達(dá)50架自主無人機的集群來應(yīng)對緊急情況，從而改變軍事行動。該公司聲稱，使用其小型商用四旋翼無人機使該技術(shù)特別實惠，因此可以大量復(fù)制和使用。4、西班牙
西班牙公司Escribano Mechanical & Engineering(EME)于2021年1月獲得西班牙國防部武器和材料總局(DGAM)的合同，用于開發(fā)一個自主和多平臺的蜂群系統(tǒng)，以執(zhí)行情報、監(jiān)視、目標(biāo)獲取和偵察(ISTAR)任務(wù)，作為西班牙RAPAZ計劃第二階段的一部分，目的是評估最大起飛重量小于150公斤(330磅)的1類無人機系統(tǒng)，供武裝部隊未來采購。該合同涉及為自主無人機實驗蜂群系統(tǒng)開發(fā)軟件，以執(zhí)行不同類型的實驗任務(wù)，主要是ISTAR、合成孔徑雷達(dá)（SAR）和機會目標(biāo)的巡查。這些無人機可以從陸軍未來的作戰(zhàn)車輛上發(fā)射，它們將在5-10公里的范圍內(nèi)運行，并且可以加入對地面目標(biāo)的搜索或攻擊能力。該蜂群系統(tǒng)配備了EME的尖端人工智能遠(yuǎn)程智能安全系統(tǒng)(LISS)，是唯一一個為自主開發(fā)任務(wù)提供個人和群體智能的無人機蜂群系統(tǒng)。該蜂群由一名操作員操作，其行為將是自主的，并且可以適應(yīng)任務(wù)的事件。不止歐洲，2021年南非的派拉蒙先進技術(shù)公司(PAT)在阿布扎比舉行的國際防務(wù)展覽和會議(IDEX 2021)上首次推出了其遠(yuǎn)程精確打擊無人機系統(tǒng)N-Raven，該系統(tǒng)采用下一代蜂群技術(shù)，可以高精度完成攻擊任務(wù)。N-Raven可滿足多種任務(wù)要求，包括未來作戰(zhàn)人員的交戰(zhàn)，其中已證明智能“蜂群技術(shù)”與多種巡飛彈和攻擊行動相結(jié)合可確保任務(wù)的生存能力。
41公斤的N-Raven在戰(zhàn)斗環(huán)境中以隱蔽、低信號運行，提供大約97節(jié)(180公里/小時)的巡航速度和大約兩個小時的續(xù)航時間。N-Raven蜂群提供了多種傳感器，每個傳感器都能夠攜帶10-15公斤的有效載荷，最遠(yuǎn)工作范圍250公里。它旨在使用EO/IR(光電/紅外)、半主動激光傳感器驅(qū)動的目標(biāo)識別和跟蹤技術(shù)使戰(zhàn)場空間飽和。一旦技術(shù)得到改進，分布式的優(yōu)勢將允許無人機群分散搜索廣泛的區(qū)域，或消除沖突以確保它們不會全部攻擊同一個目標(biāo)。
N-Raven組成的無人機蜂群概念圖
三、面臨的挑戰(zhàn)
建立一個有效的、真正的無人機蜂群有很多障礙。指揮官將面臨同時跟蹤大量系統(tǒng)的認(rèn)知挑戰(zhàn)。與無人機蜂群通信需要大量帶寬。雖然無人機群可能包含小型、廉價和一次性的單元，但這些特性將對能量使用、機載處理能力、通信設(shè)備和傳感器造成嚴(yán)格限制。所有這些因素都意味著開發(fā)人員會發(fā)現(xiàn)很難創(chuàng)建一個有用的無人機蜂群。由于無人機蜂群發(fā)展仍處于早期階段，絕大多數(shù)群體研究都是通過模擬或在受控的實驗室環(huán)境中進行的。在少量的戶外進行的無人機蜂群測試中，他們是在簡化的條件下進行的，使用場外通信、所處環(huán)境和執(zhí)行任務(wù)比較簡單，一次只需幾架無人機。未來一些可能的無人機蜂群使用方式包括使用蜂群來壓倒敵方的防空系統(tǒng)、在空中混戰(zhàn)中攻擊敵機、包圍戰(zhàn)艦、監(jiān)視大片區(qū)域、制造大型水下水雷網(wǎng)或控制領(lǐng)土。盡管一些國家軍備控制界因為無人機蜂群技術(shù)和前景不明確而拖延相關(guān)研制進程，但一些國家軍方已經(jīng)在開發(fā)反蜂群技術(shù)，包括微波技術(shù)、電磁干擾以及網(wǎng)絡(luò)攻擊。預(yù)計更多國家將選擇在其武裝部隊中采用無人機蜂群技術(shù)，而不是更昂貴和更具挑戰(zhàn)性的忠誠僚機編隊。
