冯正文 耿福山

（1、湖南兵器轻武器研究所有限责任公司，湖南 益阳413046 2、71282 部队，河北 保定071000）

随着相关科技不断发展，无人机在军事领域的应用范围日趋广泛。利用无人机遂行破坏敌方机场、雷达等地面攻击任务，具有低损耗、高毁伤等优势。目前，相关领域的研究主要集中在机群整体作战方面。国内外对机群自身编制方法、机型或载荷配置方案等方向的研究较少。

机群协同作战的研究需要先建立以综合火力与多机协同为主导的评价体系。目前相关研究将无人机类型分为携带攻击武器的攻击机、装配侦察监视系统的侦察机和具备电子战能力的电子对抗机三类，并将评估指标明确为火控解算、毁伤、生存、搜寻、信息融合、电子战、通信共享、感知协同、攻击协同等9 项。本研究以上述界定形成的评价体系为基础，尝试分析不同类型无人机组合而成的作战机群间存在的任务执行效果差异。从而找出提升机群实际作战成效的最佳配置方案，也为相关战术的发展提供理论参考。

1 对地攻击效能影响因子分析

基于评估体系可分步对无人机攻击效果的影响因子进行分析。当无人机组成机群后，呈现为附属的影响因子将通过不同的过程对作战效果施加影响合力。分析中应当先设定作战效果取值规则：攻击任务完全达成取1、基本达成取0.8、几乎未达成取0.5、完全未达成取0。随后将效果与因素、因素的影响权重对各子过程进行综合计算。将机群不同机型配置下得到改善的任务执行效果影响因子表示为：

式中p*为机群采用多类型配置方案下的任务执行效果；p为未采用协同作战方案的任务执行效果；I*和I 分别代表两种情况下的不确定性。

以侦察能力影响分析为例。在对地攻击无人机中配置侦察机后的机群协同执行任务影响因子为：

2 对地攻击型无人机作战效果评估计算

对地攻击型无人机作战效果评估计算可采用层次分析法。需要先将相关指标按照重要程度分类，将无人机任务表现的满分值设定为1，各类指标在作战效果评估中的表现情况，可划分为4 度标尺，根据其效果由强至弱分为1、3/4、1/2 及1/4 四个等级。单机协同作战效果的计算需要参考任务特征并结合指标权重进行加权求和。可将机群中编入侦察机后的效果值表示为：

式中wi表示该项指标权重；PINi为指标能力估值。攻击机和电子对抗机的效果值计算方法按照上式替换相关参数即可。将无人机对地攻击机群不同编制方式下的任务执行效果视为整数规划，对一定数量无人机所组成机群在执行相关任务中的最优组织方式技术方法为：

式中ns为侦察机数量，ne为电子对抗机数量，na为对地攻击机数量，PS、PG、PA分别为不同类型无人机的晓彤作战效能，其效能最佳按照1 带入计算。该问题的约束条件无法用线性规划解决。实践中，无人机执行对地攻击任务的编队规模受多方因素影响普遍可控，因此建议通过Matlab 以枚举法解决。

3 对地攻击型无人机作战机群协同作战示例

3.1 作战任务示例

为进一步分析对地攻击无人机作战机群的协同作战优化方法，本研究假设作战任务，并尝试对载荷编配数量与机群规模、载荷类型和作战任务间的关系进行示例分析。结合当前常见的蜂群战术，将无人机对地攻击机群的数量假设为20 架。模拟任务为突入敌防区后，以专用集束炸弹对纵深机场实施跑道轰炸。从而在一定时间内夺取区域制空权，配合其他兵种作战。取得侦查和电子战的影响因子参数，并结合评估体系确定的指标得出权重

3.2 示例分析

根据前述方法结合示例进行计算，得到机群载荷配置的最优解。机群应当将对地打击无人机的数量控制在80%，另外20%的无人机按照1：1 的比例分别选择具有侦查和电子战能力的机型或载荷。计算并模拟示例作战任务后发现，采用该比例组成的对地攻击集群相比满编对地打击型无人机机群的作战效果为1.47：1。另外，通过示例演算过程分析，可以得出侦察机和电子对抗机在提升机群整体作战效果中的影响方式。其中，侦察机优化了机群的搜索、协同能力，为机群带来了命中率和毁伤的提升；电子对抗机在任务中改善了机群整体的生存能力，机群中的对地打击型无人机更易于突破敌防区并完成对地攻击任务。

3.3 机群编制的规模影响分析

通过对示例任务的解算分析发现，随着机群规模的增加，为提升任务执行效果需要适当增加侦察机和电子对抗机的绝对数量。

经计算发现，机群侦察机的配置数量在1-3 架之间，电子对抗机的配置数量在1-4 架之间。即便当机群出现超过100 架的大规模编制时，单纯从规模较大分析也无需增加非攻击机的数量。两类无人机的配置呈现阶梯增长趋势。即便在3 机编组中，增加侦察机和电子对抗机后的作战效果也强于2 架及以上的攻击机编组方式。实测中电子对抗机的需求增长速度和相对数量均大于侦察机，1-3 架的需求增长过程中，电子对抗机数量增加的机群规模阈值分别提前于侦察机50%和100%。机群规模增长后，电子对抗在提升机群整体生存率方面的优势更早得到体现，而侦察机带来的命中率和毁伤效果带来的对地攻击能效提升则较晚。

结束语

研究中发现，对地攻击型无人机作战机群协同作战的配置方案选择也受到搭载模块与所执行任务类型的影响。目前无人机的有效载荷相对有人定翼攻击机或武装直升机仍然较少。在机群载荷配置中应当考虑敌方能力进行有针对性的优化。同时，不同类型的任务中战场环境因素对无人机机群的配置也有一定影响。演练或实战中需要结合战场分析，在机群数量的最佳编制方法基础上灵活调整，以满足执行任务的实际需求。