從“僚機(jī)”到“隊友”，AI+無人機(jī)如何改變未來戰(zhàn)場？
軍工資源網(wǎng) 2024年02月26日人工智能（AI）技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展已經(jīng)開始影響各行各業(yè)，軍事領(lǐng)域也不例外。尤其是AI結(jié)合近兩年在俄烏戰(zhàn)場上大顯身手的無人機(jī)，這對組合在未來戰(zhàn)場上的潛力已受到各國的高度關(guān)注。但對于“AI+無人機(jī)”的具體應(yīng)用模式，各國尚在摸索之中，而相應(yīng)的反制措施也已經(jīng)開始同步推進(jìn)。
AI無人戰(zhàn)機(jī)：從“僚機(jī)”到“隊友”
美國“沙龍”網(wǎng)站24日稱，盡管與科幻電影里那些完全由AI控制的“殺人機(jī)器人”不一樣，但它們的雛形已經(jīng)開始在俄烏沖突登上戰(zhàn)場，并被證明是“毀滅性武器”。例如俄烏雙方都在廣泛使用的穿越機(jī)，其攻擊的最后階段往往就利用圖像識別技術(shù)鎖定目標(biāo)發(fā)動突襲。放眼全球，美國空軍正在開發(fā)AI控制的“協(xié)同作戰(zhàn)無人機(jī)”執(zhí)行高風(fēng)險任務(wù)；美國陸軍和海軍也在測試各種自主行動的無人地面車輛或水下潛航器。印度“BNN Breaking”網(wǎng)站稱，以色列拉斐爾先進(jìn)防御系統(tǒng)正在研制“開創(chuàng)性的AI輔助無人機(jī)控制技術(shù)”，目標(biāo)是“讓AI無人機(jī)以外科手術(shù)刀的精度在復(fù)雜的戰(zhàn)場上導(dǎo)航，以無與倫比的準(zhǔn)確度識別和區(qū)分目標(biāo)?！?/div>
不同無人僚機(jī)與美軍F-35戰(zhàn)斗機(jī)并肩作戰(zhàn)。
接受《環(huán)球時報》記者采訪的專家透露，目前“AI+無人機(jī)”主要分為兩種發(fā)展方向：一種類似美國空軍大力打造的“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)（CCA）”概念，它們的性能和體積與有人戰(zhàn)機(jī)大體相當(dāng)，具備不同程度的自主行動能力，可以協(xié)助有人戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行空中偵察、電子對抗、對地打擊等復(fù)雜任務(wù)。另一種則是近年更受青睞的“智能無人機(jī)蜂群”，后者結(jié)合了在局部沖突中大顯身手的廉價無人機(jī)的優(yōu)勢，同時得到AI協(xié)同作戰(zhàn)能力的加成。
美國“動力”網(wǎng)站23日稱，在美國空軍與太空軍協(xié)會最近舉行的年度作戰(zhàn)研討會上披露了“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”的最新細(xì)節(jié)，“它們可能從根本上重塑空軍”。報道稱，美國空軍計劃購買至少1000架AI控制的“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”，將在2028年開始批量生產(chǎn)。
報道稱，美軍現(xiàn)役“捕食者”系列無人機(jī)完全由人類操作員在后臺遙控指揮；“全球鷹”無人機(jī)實(shí)現(xiàn)了半自主化，只要提前設(shè)置好飛行路線，它就可以根據(jù)實(shí)際情況自主飛行和搜尋目標(biāo)，但在做出關(guān)鍵決策之前，它會征求人類操作員的批準(zhǔn)或指示；而“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”可以在沒有任何實(shí)時人工指導(dǎo)的情況下執(zhí)行任務(wù)。美軍通用原子公司代表透露，相比現(xiàn)役的有人駕駛飛機(jī)，AI控制的無人戰(zhàn)機(jī)取消了與飛行員相關(guān)的操作設(shè)備和生命維持設(shè)備以及防護(hù)裝甲，因此可以節(jié)約大量重量和成本。同時它的空中機(jī)動動作不再需要考慮飛行員的生理承受極限，因此機(jī)動能力更好。
美國空軍負(fù)責(zé)采辦、技術(shù)和后勤的助理部長安德魯·亨特承認(rèn)，目前“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”最困難的部分是AI自主控制技術(shù)。美國空軍近年來持續(xù)推進(jìn)的“天空博格人”項目，其目的就是開發(fā)一種集成在無人機(jī)上、用于支撐基于AI的輔助決策、自主駕駛等功能的自主核心程序。未來這種AI系統(tǒng)不但可以指揮控制不同類型的無人機(jī)聯(lián)合作戰(zhàn)以及與有人戰(zhàn)機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)，還可以整合到有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)上，作為虛擬的副駕駛，通過分擔(dān)部分職能以降低飛行員工作量。
美國《空軍時報》稱，相比人類飛行員漫長而昂貴的培訓(xùn)周期，“天空博格人”項目獲得成功后，只需要軟件升級，AI控制的所有無人戰(zhàn)機(jī)就能同步提升作戰(zhàn)能力，就連新生產(chǎn)出來的AI無人機(jī)，不需要實(shí)戰(zhàn)也能具備同樣的能力。未來“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”不僅是有人戰(zhàn)機(jī)的“僚機(jī)”，而且將升級為與有人作戰(zhàn)飛機(jī)并肩執(zhí)行任務(wù)的“隊友”。
“智能無人機(jī)蜂群”已超出科幻電影想象
在不少科幻電影中都有類似場景：密切配合的無人機(jī)群或無人飛船集群在戰(zhàn)場上勢不可擋，但只要指揮母船被摧毀，其他無人機(jī)立即失去控制，戰(zhàn)局就此逆轉(zhuǎn)。專家介紹說，這樣將所有無人機(jī)都與指揮中心（母船）連接的方式被稱為“中心節(jié)點(diǎn)模式”，它們并非真正的“智能無人機(jī)蜂群”。由AI控制的無人機(jī)蜂群能力，已經(jīng)超出了科幻電影的想象。
據(jù)介紹，“智能無人機(jī)蜂群”的一個重要特征就是“去中心化”，它們并不依賴于特定的節(jié)點(diǎn)，無論某架或某部分無人機(jī)被摧毀，整個無人機(jī)蜂群的功能完整性都不受影響，仍可繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。如果要向無人機(jī)蜂群發(fā)出指令，也不需要指揮中心與所有無人機(jī)都發(fā)布指令，而是只需要聯(lián)系到其中幾架無人機(jī)，整個無人機(jī)蜂群就迅速接收到指令并自行分配任務(wù)。對于未來成百上千架規(guī)模的無人機(jī)蜂群而言，這種模式可以極大提高無人機(jī)蜂群的反應(yīng)速度，同時降低對通信帶寬的要求。
無人機(jī)蜂群
俄烏沖突的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，大規(guī)模使用的廉價無人機(jī)足以壓倒傳統(tǒng)防空系統(tǒng)。“智能化無人機(jī)蜂群”更勝一籌，它是將戰(zhàn)場偵察、電子干擾和壓制、對地攻擊等原本需要造價高昂的先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)執(zhí)行的高風(fēng)險任務(wù)，分解為低成本無人機(jī)群可以勝任的多個小任務(wù)?！皠恿Α本W(wǎng)站描述說，無人機(jī)蜂群執(zhí)行任務(wù)時，“一些無人機(jī)可以配備先進(jìn)的雷達(dá)，另一些則可以攜帶電子干擾設(shè)備，其他的掛載導(dǎo)彈等武器……它們通過數(shù)據(jù)鏈實(shí)時連接在一起、高頻交換不同無人機(jī)攜帶的傳感器收集到的信息，從而展現(xiàn)出戰(zhàn)場的真實(shí)全面圖像”。
由于損失部分無人機(jī)并不會影響無人機(jī)蜂群的整體作戰(zhàn)能力，因此它們還可用“主動犧牲”方式換取完成任務(wù)，在敵我交換成本方面具有巨大優(yōu)勢。憑借這種特性，無人機(jī)蜂群以分布式的集群智能為依托，能夠多維感知戰(zhàn)場態(tài)勢，自主執(zhí)行作戰(zhàn)計劃，精確選擇打擊目標(biāo)，自行分配進(jìn)攻任務(wù)，智能匹配各型彈藥，精準(zhǔn)實(shí)施電磁壓制，聯(lián)合進(jìn)行火力打擊，可在短時間內(nèi)從多角度多方向發(fā)起集群進(jìn)攻。
早在2005年，美軍就開始測試無人機(jī)群的自主控制和決策能力。美國《防務(wù)新聞》稱，當(dāng)時美軍模擬兩架X-45無人機(jī)遭到“敵方雷達(dá)”照射，它們立即對威脅進(jìn)行分類，并根據(jù)每架X-45相對于目標(biāo)的位置、可用的武器、每架無人機(jī)的燃料以及目標(biāo)本身的性質(zhì)，“瞬間就制訂了摧毀威脅的計劃”，其效率遠(yuǎn)高于人類飛行員。報道稱，數(shù)十甚至數(shù)百架無人機(jī)也可以采用這種自主協(xié)同作戰(zhàn)模式，將給未來戰(zhàn)場帶來巨大的沖擊。
美國空軍戰(zhàn)略威懾研究中心發(fā)布的報告也專門探討“無人機(jī)蜂群是否應(yīng)該算作核生化武器之后的第四種大規(guī)模殺傷性武器？”該報告認(rèn)為，當(dāng)前的無人機(jī)蜂群仍在很大程度上受到操作人員的限制，人類對戰(zhàn)場信息的獲取和決策速度限制了無人機(jī)蜂群的作戰(zhàn)效能，如果無人機(jī)蜂群具備更大的自主性，將可以縮短決策過程，從而提高無人機(jī)蜂群的生存能力和打擊效果。該報告明確提出，美國軍方應(yīng)該加快發(fā)展無人機(jī)蜂群的自主化能力，以實(shí)現(xiàn)其潛在的軍事價值，同時保持相對于競爭對手的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。“未來可能只需要發(fā)布一個指令，無人機(jī)蜂群就可以自行決定攻擊時機(jī)、路線，分辨敵軍和友軍并發(fā)動精確攻擊。”
相比行動遲緩的多旋翼無人機(jī)，固定翼無人機(jī)通常飛行速度更快、航程更遠(yuǎn)、有效載荷更大，因此具備更廣泛的應(yīng)用前景。但高速飛行的固定翼無人機(jī)蜂群要組成空中編隊和協(xié)同作戰(zhàn)的難度更大。公開資料顯示，2015年美國太平洋司令部在“北方利刃”演習(xí)中測試由1架F-16戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射20架“山鶉”無人機(jī)編隊。2016年10月，美軍出動3架“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)釋放103架“山鶉”無人機(jī)并完成集群飛行。2018年5月，中國完成200架固定翼無人機(jī)集群飛行，并演示了采用陸上發(fā)射、空中投射的方式，利用無人機(jī)蜂群進(jìn)行對地察、打、精確定點(diǎn)清除等各類任務(wù)。
戰(zhàn)場爭奪：“魔高一尺，道高一丈”
在“AI+無人機(jī)”越發(fā)得到重視的當(dāng)下，警惕“殺人機(jī)器人”失控的呼聲也越來越高。2023年6月，一名美國空軍AI領(lǐng)域負(fù)責(zé)人在公開演講時宣稱：“控制無人機(jī)的AI殺死了操作員，因?yàn)槟莻€人阻止它實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。”此事一度在全球社交媒體上“刷屏”。盡管美軍隨后進(jìn)行了“辟謠”，但許多研究人員承認(rèn)，隨著AI的快速進(jìn)化，如果失控的AI為了實(shí)現(xiàn)給定目標(biāo)而采取意想不到的策略，包括“消除潛在威脅”和“使用所有可用能源”，世界末日就有可能發(fā)生。
為應(yīng)對未來可能的AI無人機(jī)威脅，各國已經(jīng)開始展開針對性研究。例如當(dāng)前無人機(jī)蜂群使用的廉價無人機(jī)出于成本考慮，抗電子干擾和電磁攻擊能力相對薄弱，因此攻擊范圍廣、殺傷效果快的微波武器被視為應(yīng)對無人機(jī)蜂群的有效武器。它的原理是利用高能電磁脈沖破壞無人機(jī)的內(nèi)部電子設(shè)備，從而導(dǎo)致無人機(jī)失控墜毀。例如美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的“索爾”微波武器就曾在測試中一次性擊落50架以上的無人機(jī)。不過專家表示，“智能無人機(jī)蜂群”也有辦法對抗微波武器，例如它們可在AI系統(tǒng)控制下分為兩個或多個集群從不同方向同時發(fā)動攻擊，讓微波武器“顧此失彼”。就目前而言，“AI+無人機(jī)”的戰(zhàn)場攻防，正處于“魔高一尺，道高一丈”的狀態(tài)。