群式作戰(zhàn),演繹無人戰(zhàn)場新圖景
——淺析無人機機群作戰(zhàn)、集群作戰(zhàn)和“蜂群”作戰(zhàn)的異與同
■丁在永 楊曉玲 郝韡川
編者按
當前,無人機群式作戰(zhàn)已從概念研究進入到戰(zhàn)場實踐,標志著無人機新型作戰(zhàn)方式的發(fā)展日趨成熟。無人機群式作戰(zhàn)通常表現(xiàn)為無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn)和無人機“蜂群”作戰(zhàn)等。由于國內(nèi)外并沒有關(guān)于三者成體系的權(quán)威概念描述,極易造成概念混淆,不利于對無人機群式作戰(zhàn)的深入研究。為此,有必要對三者概念予以辨析,以廓清認識,從而加深對無人機作戰(zhàn)特點規(guī)律的理解把握。
正確界定無人機機群作戰(zhàn)、集群作戰(zhàn)和“蜂群”作戰(zhàn)的內(nèi)涵屬性
無論是無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn),還是無人機“蜂群”作戰(zhàn),突出的表現(xiàn)是它們的“群”特征。“群”是指由三個以上個體組成,為共同目標、實施共同活動的個體集合,這是三者之間的共同點。對無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn)和無人機“蜂群”作戰(zhàn)的認知,核心是要弄清機群、集群和“蜂群”的概念區(qū)別。
無人機機群作戰(zhàn)的本質(zhì)屬性是飛機集合。機群的基本釋義是指編隊飛行的飛機。軍事上,通常將機群定義為由遂行同一任務、受統(tǒng)一指揮并保持目視聯(lián)系或戰(zhàn)術(shù)聯(lián)系的若干個空中編隊、單機組成的空中集群。國外機群(fleet)與艦隊、車隊屬于同一詞匯,解釋為“共同執(zhí)行某一任務,有統(tǒng)一指揮的多個艦艇、飛機、車輛等運動物體的集合”。綜合國內(nèi)外機群定義的描述,無人機機群可以這樣界定:為共同執(zhí)行某一任務、受統(tǒng)一指揮的多架無人機組成的集合體。相應的,無人機機群作戰(zhàn)可以這樣描述:是指基于一定數(shù)量規(guī)模的無人機編成群組,共同執(zhí)行同一作戰(zhàn)任務,按照統(tǒng)一組織指揮實施管理,實現(xiàn)某種特定目的的作戰(zhàn)活動。
無人機集群作戰(zhàn)的本質(zhì)屬性是網(wǎng)絡互聯(lián)。集群與集群技術(shù)形影相隨。集群這一概念最初出現(xiàn)是應用于無線電通信系統(tǒng),后來廣泛用于計算機領(lǐng)域。集群是指由一組相互獨立的、通過高速網(wǎng)絡互聯(lián)的計算機構(gòu)成的群組,以單一系統(tǒng)的模式加以管理。無人機組成集群,要求無人機必須具備機載計算機、網(wǎng)絡通信等設(shè)備,可以實現(xiàn)群體內(nèi)個體之間的網(wǎng)絡信息互聯(lián)互通,這是無人機集群的前提和基礎(chǔ)。因此,無人機集群是指為共同執(zhí)行某一任務、受統(tǒng)一指揮的多架無人機,通過網(wǎng)絡互聯(lián)構(gòu)成群組,采取單一系統(tǒng)模式管理,實現(xiàn)某種特定效果的集合體。故而,無人機集群作戰(zhàn)可以這樣描述:是指基于互聯(lián)互通的無人機編成群組,依托信息網(wǎng)絡形成集中統(tǒng)一整體,實現(xiàn)某種特定效果的協(xié)同作戰(zhàn)活動。
無人機“蜂群”作戰(zhàn)的本質(zhì)屬性是生物模擬。蜂群的基本釋義是指蜜蜂的一個群體。外軍將“蜂群”定義為:在“回路之上或之中”只有一個操作員情況下,一組自主化、網(wǎng)絡化小型無人機系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn),以實現(xiàn)統(tǒng)一的作戰(zhàn)目標。無人機“蜂群”技術(shù)的原理是無人機集群的智能化,即眾多低智能的無人機個體通過相互之間的簡單協(xié)作,表現(xiàn)出來的集體智能行為。1989年,加利福尼亞大學本尼教授在人工智能的研究中,首次提出“集群智能”概念,即指自然界的生物群體(如蟻群、鳥群、蜂群、魚群等),通過無中心的局部交互、反應式規(guī)則和行為,涌現(xiàn)復雜的群體自組織能力。綜合國內(nèi)外關(guān)于無人機“蜂群”的有關(guān)資料,可知無人機“蜂群”是無人機集群的高級表現(xiàn)形式,除了具備模擬生物集群行為外,還十分強調(diào)個體簡單性、聯(lián)系有限性、控制分散性、群體智能性等特征。因此,無人機“蜂群”是指為共同執(zhí)行某一任務、受統(tǒng)一指揮的多架無人機,通過網(wǎng)絡互聯(lián)構(gòu)成群組,群組內(nèi)個體模擬生物集群行為,通過無中心的局部交互、反應式規(guī)則和行為,涌現(xiàn)復雜的群體自組織能力,從而實現(xiàn)高度智能自主的集合體。根據(jù)對無人機“蜂群”的認識,可以將無人機“蜂群”作戰(zhàn)概括為:是指基于一定智能化的無人機編成群組,通過生物仿真計算模擬生物集群行為,按照去中心化方式實施管理,實現(xiàn)高度智能自主的協(xié)同作戰(zhàn)活動。
準確認識無人機機群作戰(zhàn)、集群作戰(zhàn)和“蜂群”作戰(zhàn)的基本特征
不難看出,無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn)和無人機“蜂群”作戰(zhàn)是一個從大到小的關(guān)系,是一個包含與被包含的關(guān)系。但是,深入分析其基本內(nèi)涵會發(fā)現(xiàn),它們是一個從低級到高級,從粗放到精準,從機械化到信息化再到智能化的發(fā)展過程,各自具有不同的特征。
無人機機群作戰(zhàn)具有“疊加效應”特征。無人機機群作戰(zhàn)反映了機械化戰(zhàn)爭的戰(zhàn)斗力生成模式。機械化戰(zhàn)爭主要通過擴大數(shù)量規(guī)模、提升殺傷效能等方式來提升戰(zhàn)斗力。無人機機群作戰(zhàn)的基本特征,一是強調(diào)數(shù)量規(guī)模。無人機機群作戰(zhàn)至少是三架以上的無人機編成作戰(zhàn)編組。二是強調(diào)任務性質(zhì)。無人機機群作戰(zhàn)必須是共同執(zhí)行某一作戰(zhàn)任務。三是強調(diào)指控方式。無人機機群作戰(zhàn)必須是接受統(tǒng)一指揮控制。其中,強調(diào)無人機的數(shù)量規(guī)模是無人機機群作戰(zhàn)的典型特征。
無人機集群作戰(zhàn)具有“聚合效應”特征。無人機集群作戰(zhàn)表現(xiàn)出信息化戰(zhàn)爭的戰(zhàn)斗力生成模式。信息化戰(zhàn)爭主要通過信息賦能、網(wǎng)絡聚能、體系增能等方式來提升戰(zhàn)斗力。無人機集群作戰(zhàn)的基本特征:一是強調(diào)網(wǎng)絡互通能力。無人機集群作戰(zhàn)內(nèi)部個體必須具備網(wǎng)絡信息互聯(lián)互通能力。二是強調(diào)協(xié)同作戰(zhàn)能力。無人機集群作戰(zhàn)內(nèi)部個體必須具備為達成某一作戰(zhàn)目的相互配合的共同作戰(zhàn)能力。三是強調(diào)體系作戰(zhàn)能力。無人機集群作戰(zhàn)按照一個整體實施指揮控制,內(nèi)部個體必須具備通過構(gòu)建體系實現(xiàn)作戰(zhàn)效果的能力。
無人機“蜂群”作戰(zhàn)具有“質(zhì)變效應”特征。無人機“蜂群”作戰(zhàn)代表著智能化戰(zhàn)爭的戰(zhàn)斗力生成模式。智能化戰(zhàn)爭主要通過自主智能、改變認知等方式來提升戰(zhàn)斗力。無人機“蜂群”作戰(zhàn)的基本特征:一是突出設(shè)計的相對簡單性。無人機“蜂群”作戰(zhàn)內(nèi)部個體可以相對簡單,并不需要十分復雜的結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計。二是突出去中心化管理。無人機“蜂群”作戰(zhàn)內(nèi)部個體是相對分散的,具備相互聯(lián)系的有限性,沒有控制中心,不會因單個個體或少數(shù)幾個個體出現(xiàn)不確定的狀況而影響全局。三是突出自主智能性。盡管無人機“蜂群”作戰(zhàn)內(nèi)部個體具備設(shè)計簡單性、控制分散性、聯(lián)系有限性,但是無人機“蜂群”作戰(zhàn)卻表現(xiàn)出高度的群體自主智能作戰(zhàn)能力。
靈活把握無人機機群作戰(zhàn)、集群作戰(zhàn)和“蜂群”作戰(zhàn)的具體運用
通過對無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn)和無人機“蜂群”作戰(zhàn)內(nèi)涵屬性和基本特征的分析研究,可以看出,無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn)和無人機“蜂群”作戰(zhàn)的具體運用突出不同的作戰(zhàn)屬性,在使用上各有所側(cè)重。
無人機機群作戰(zhàn)突出“量”,使用上向“火力疊加”發(fā)展。無人機機群和有人機機群一樣,突出的是數(shù)量規(guī)模,數(shù)量規(guī)模少的謂之編隊,數(shù)量規(guī)模多的謂之機群。在作戰(zhàn)使用上,注重通過增加數(shù)量規(guī)模形成火力疊加效應來達成作戰(zhàn)目的。無人機機群作戰(zhàn)的優(yōu)勢是構(gòu)建群組相對簡單,利于集中管理,執(zhí)行簡單任務效率高;劣勢是任務協(xié)同效率低,執(zhí)行分布式作戰(zhàn)任務能力不強,群組可擴展性不強,戰(zhàn)場自適應能力弱。無人機機群作戰(zhàn)通常執(zhí)行集火打擊之類的作戰(zhàn)任務。
無人機集群作戰(zhàn)突出“統(tǒng)”,使用上向“能量聚合”轉(zhuǎn)變。無人機集群基礎(chǔ)是“聯(lián)”,關(guān)鍵是“統(tǒng)”,通過信息網(wǎng)絡形成集中統(tǒng)一整體。在作戰(zhàn)使用上,注重通過目的明確、目標精準、基于效果的能量聚合作戰(zhàn)運用,進一步提高作戰(zhàn)效能。無人機集群作戰(zhàn)優(yōu)勢是任務協(xié)同效率高,作戰(zhàn)靈活性較強,執(zhí)行分布式作戰(zhàn)任務能力較強,群組可擴展性較強;劣勢是無人機信息化程度要求高,機體設(shè)計復雜,抗電子干擾能力弱。無人機集群作戰(zhàn)通常執(zhí)行基于作戰(zhàn)效果之類的作戰(zhàn)任務。
無人機“蜂群”作戰(zhàn)突出“智”,使用上向“顛覆傳統(tǒng)”改變。無人機“蜂群”本質(zhì)是通過方法的改變,達到群體的“高度智能”特性。在作戰(zhàn)使用上,注重通過自適應、自組網(wǎng)、自協(xié)同、自決策等自主作戰(zhàn)能力運用,顛覆傳統(tǒng)戰(zhàn)爭模式。無人機“蜂群”作戰(zhàn)優(yōu)勢是任務協(xié)同效率高,作戰(zhàn)靈活性強,執(zhí)行分布式作戰(zhàn)任務能力很強,群組可擴展性很強,戰(zhàn)場自適應能力很強;劣勢是要求無人機數(shù)量多,對生物仿真技術(shù)研究要求高,受后臺指揮控制影響大。無人機“蜂群”作戰(zhàn)通常執(zhí)行非對稱的抵消作戰(zhàn)任務。
無人機群式作戰(zhàn)是一種新穎而實用的作戰(zhàn)模式,具有極大的作戰(zhàn)潛力和應用前景,特別是對無人機“蜂群”作戰(zhàn)這種有可能顛覆傳統(tǒng)的作戰(zhàn)模式應該引起高度重視。正確認知無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn)和無人機“蜂群”作戰(zhàn),是加快無人機群式作戰(zhàn)機械化信息化智能化融合發(fā)展的重要基礎(chǔ)和必要前提。實戰(zhàn)中,既應重視無人機機群作戰(zhàn)、無人機集群作戰(zhàn)的應用研究,也要超前開展無人機“蜂群”技術(shù)和作戰(zhàn)運用研究,只有未雨綢繆,才能把握好主動權(quán)。