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直升机与无人机蜂群协同作战研究

2022-10-14王清龙赵军峰

直升机技术 2022年3期
关键词:蜂群编队集群

王清龙,严 平,赵军峰

(1.中国直升机设计研究所,江西 景德镇 333001;2.军委审计署北京审计中心,北京 100041)

0 引言

自20世纪70、80年代正式投入战争以来,无人机一直以无伤亡、多用途、小巧灵活等特点活跃在现代军事行动当中。近年来,随着通信、智能、网络、协同与控制技术和无人机平台技术的快速发展,各军事强国都在积极开展无人机蜂群技术及作战应用研究。无人机蜂群具有数量优势、成本优势、智能协同优势。有模拟试验表明,在同等条件下,装有传感器和武器的100架无人机蜂群可一次性摧毁63个目标并探测到91%的敌军部队,而现有的可部署火力单位只能消灭11个目标,仅探测到33%的敌军部队,试验充分展现了无人机蜂群极高的作战效能。未来在陆、海、空、天各个领域将出现各种无人机蜂群,可独立或与有人机(如固定翼飞机、直升机等)协同实施全域攻击与防御作战等。美国防部研究人员预测,在未来10~15年内,无人机蜂群将被整合融入新型作战体系中,并在未来作战任务中扮演重要角色,大幅改变战争形态。

直升机具备独特的垂直起降、空中悬停、向任意方向飞行等能力,可在狭小场地、舰船甲板和平坦屋顶起降并在复杂地形气象环境中飞行,具有出动反应时间短、出动方式灵活、机动速度快、适用范围广、克服障碍和对地突击能力强等作战优点,可遂行机降突击、攻击、运输、训练、通用/联络、搜索救援、侦察/观察、电子对抗、反潜、反舰、扫雷等多种作战任务,已成为各军兵种特别是陆军夺取低空、超低空制空权的骨干力量。但受其飞行高度、速度、航程的限制,直升机的作战半径、探测打击距离、战场生存能力等方面与固定翼飞机相比还存在明显短板。

发展直升机与无人机蜂群协同作战技术,一方面可充分发挥直升机的平台优势,有效提升直升机的探测打击距离、战场生存能力;另一方面可充分发挥无人机蜂群的数量优势、成本优势、协同优势,提升无人机蜂群的超前部署能力、快速打击能力、协同指控能力。

1 国外无人机蜂群技术发展现状

目前无人机蜂群技术研发取得较大进展的国家主要是美国和英国,俄罗斯、印度等国家也开展了无人机蜂群研究。美国以国防高级研究计划局为主在推进相关研究工作,完成了多项关键技术攻关和相应的演示验证工作。英国近些年在无人机蜂群领域发展迅猛,不仅早于美军成立了蜂群中队,还开展了若干演示验证试验。

1.1 美国

美国是最先开展无人系统相关技术研究的国家,在无人系统军事应用领域处于绝对领先的位置,并将无人机/无人机蜂群作战作为一个重要发展方向。近年来,美军通过顶层设计、项目规划、理论研究、关键技术攻关和演示验证等持续促进无人机蜂群的快速发展,计划在2030年实现无人机蜂群作战能力,使蜂群无人作战成为未来夺取制空权、制信息权的重大样式。2018年8月,美国国防部发布《2017-2042财年无人系统综合路线图》,其中将“蜂群能力”列为无人系统的15项关键技术之一。美国国防部长办公室发布的《无人机系统路线图(2005-2030)》指出,2025年后,无人机将具备集群战场态势感知和认知能力,能够完全自主和自行组织作战。

在美国国防部的统一领导下,美国国防高级研究计划局和陆、海、空军等机构都针对无人机蜂群展开了大量的研究工作,启动了约20个项目,典型的有:“进攻性蜂群使能战术”(OFFSET)项目、“空中发射管式综合无人系统”(ALTIUS)项目、“低成本无人机蜂群技术”(LOCUST)项目、“山鹑”(Perdix)微型无人机项目等。这些项目在功能上相互独立,各有侧重,在体系上又互为补充,融合发展。

1.1.1 “进攻性蜂群使能战术”项目

“进攻性蜂群使能战术”(全称Offensive Swarm-Enabled Tactics,简称OFFSET)项目由美国国防高级研究计划局主导,于2017年1月公布,参与单位包括洛·马公司、雷神公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、密歇根理工大学等,重点研究蜂群自主性和人-蜂群编队技术,以支撑和丰富蜂群能力发展基础要素“蜂群战术”。在2020年9月开展的第四次野外测试中(如图1),实现了空地蜂群基于态势感知自主行动,同步整合仿真环境和实际环境,完成了在复杂城市环境中地面、空中不同蜂群的协作测试。在2021年11月位于坎贝尔堡军事基地的试验中,雷神公司的系统展示了一名操作员控制130架物理无人机和30架模拟无人机组成的蜂群,诺斯罗普·格鲁曼公司演示了一名操作员控制174个平台组成的蜂群。

图1 “进攻性蜂群使能战术”项目野外测试

经过近6年的持续研究,该项目取得了诸多技术突破,未来计划实现多达250架协作自主的无人系统集群,执行任务时间15~30分钟,并很有可能实现通过语音指令为集群发布任务的功能。待列装后,该项目集群可为地面部队解决城市作战中遇到的高层建筑、狭小空间和有限视线等多种问题。其在未来的运用方向和主要特点如下:一是可有效提升地面部队在复杂城市环境中的作战效率;二是有可能支撑“马赛克战”情报监视侦察和通信能力;三是可能支撑陆军蜂群技术发展。

1.1.2 “空中发射管式综合无人系统”项目

“空中发射管式综合无人系统”(全称Air-Launched Tube-Integrated Unmanned System,简称ALTIUS)项目由美国陆军航空与导弹中心负责。2020年5月,在亚利桑那州尤马试验场成功完成了从UH-60“黑鹰”直升机上发射ALTIUS-600无人机试验,实现了侦察画面的实时传输。

ALTIUS-600无人机由Areai公司负责研制,作为通过载机发射管从空中发射的可消耗无人机,其续航时间4小时、航程440千米,机头位置的光电载荷1.35~3.15千克。该无人机发射后,既可受地面操控人员控制飞行,为己方攻击火力提供战场态势感知信息,又可先于直升机攻击敌方目标,还能按地面控制站预先制订的程序飞行到指定地点进行回收。

美国陆军希望通过此项目,实现一架“黑鹰”直升机搭载6架ALTIUS-600无人机进行编队集群作战(图2),并能与美军其他军种的无人机实现信息交互与联合作战。同时,计划将其技术成果应用到正在进行的“未来攻击侦察旋翼机(FARA)”和“未来远程突击旋翼机(FLRAA)”项目中。未来在载机执行任务过程中,该无人机可作为先头力量,在载机进入敌方射程范围之前,对敌火力点、载机的飞行路线、打击目标等进行前出侦察,并对分散火力点进行清除,从而确保优先打击权,提升载机作战效能及战场生存能力。

图2 “黑鹰”直升机空中发射ALTIUS-600无人机

1.1.3 “低成本无人机蜂群技术”项目

“低成本无人机蜂群技术”(全称Low-Cost UAV Swarming Technology,简称LOCUST)项目由海军研究办公室主导,于2014年启动。该项目旨在释放大量小型无人机,通过自适应组网及自治协调,对某个区域进行全面侦察并对诸如指控系统等的关键节点及目标进行攻击破坏等。该自主集群飞行技术是分布式和集群论在无人机领域的一个典型应用。

该项目采用的是由先进陶瓷研究公司研制的“北美狼”(Coyote drone)无人机(图3)。该无人机拥有可折叠机翼和螺旋桨,采用发射管发射,发射后展开机翼进入飞行模式,并可在不依赖GPS的环境下,基于光电/红外传感器及惯导装置进行导航;其续航时间1.5小时,作战半径37千米,巡航时速145千米,最大载荷2.7 千克。

图3 “北美狼”无人机

2015年4 月 3 日,美军完成共有 9 架“北美狼”无人机的自主集群飞行测试;2016年4月,又成功在30秒内完成30架“北美狼”无人机的连续发射及编队飞行试验,验证了无人机蜂群的编队飞行、队形变换、协同机动能力。“北美狼”无人机蜂群在迅速发射之后,可使用低功率无线电网络建立彼此之间的通信关系,共享位置信息和其它信息;而且所有无人机将形成“母子”关系,其中1架起领导作用,其余无人机则为下属。飞行时,地面操作员不必对每架无人机进行单独控制,仅需对蜂群进行整体控制。

1.1.4 “山鹑”(Perdix)微型无人机项目

“山鹑”(Perdix)微型无人机由美国麻省理工学院于2011年研制(图4)。2012年,美国国防部战略能力办公室成立后,采纳了该型无人机,并为其配套开发了由战机进行空中投放的技术,并于2014年由美国空军以研究项目形式开始进行试验,以突破从战斗机发射可乐瓶大小的无人机系统来执行蜂群任务的关键技术。

图4 “山鹑”微型无人机

“山鹑”微型无人机机长约16.5厘米,机翼展开后翼展30厘米,投放重量约0.3千克,可在40米/秒的速度下正常打开机翼,并在30米/秒的风速中保持飞行姿态稳定,续航时间大于20分钟,飞行时速75~110千米/小时。该无人机可选用空中投放和地面发射两种部署方式。

截止2015年6月,该无人机进行了150次试验,其中包括72次由F-16战斗机通过曳光弹投放器投放试验,验证了无人机在空中相互通信并自主组成集群编队的能力。2016年10月进行了无人机抛洒试验,3架海军F/A-18F战斗机以0.6马赫的速度成功抛洒出103架“山鹑”微型无人机,无人机在发射后的短时间内能相互发现队友并组成集群队形,展示了美军的集群自组网技术达到了实用性阶段。

“山鹑”微型无人机的研究,标志着美军空射无人机蜂群正朝实战化方向迈进,已取得如下四方面突破:一是微型无人机已经做到高成熟度和低成本;二是已创造性地解决了微型无人机装机综合问题;三是已开展了作战演习和多机编队投放演示;四是演示了大规模“蜂群”依托云处理协同。

1.2 英国

英国高度重视新兴科学技术在军事领域的应用研究,是首个对外宣布组建无人机蜂群部队的国家。近年来在英国国防部、英国国防和安全推进局、英国国防科学与技术实验室等机构主导下,组织BAE系统公司、MBDA公司、波音英国防务有限公司等开展了“轻量经济可承受新型作战飞机”(LANCA)项目、“多无人机轻松工作”(many drones make light work)蜂群项目、“蚊子”技术演示项目等研究。通过这些项目研究,实现了单人超视距控制5种不同类型和大小的20架小型固定翼无人机蜂群,并利用无人机蜂群完成了信息中继、通信干扰、跟踪瞄准人员或车辆、区域绘图等任务,探索了无人机蜂群技术的可行性和军事用途。

2020年4月1日,英国皇家空军在林肯郡的沃丁顿军事基地组建了第216试验中队,该中队将通过作战试验加速无人机蜂群的技术转化进程,同时探索未来无人机蜂群的作战编组,把无人机蜂群作战能力引入部队。

1.3 俄罗斯

俄罗斯也在积极研究无人机蜂群等新兴科学技术。俄无线电电子技术集团在2017年透露,未来可采用1~2架有人机与20~30架蜂群无人机协同作战样式,执行空空作战、对地打击、空中侦察等任务。2020年9月,俄国防部长绍伊古亲自指挥空天军完成战法演练,在真实作战背景下,多架Su-35战斗机和数十架无人机组成编队,由1架Su-57战斗机统一指挥,执行协同攻击任务,成功完成了有人机与无人机蜂群进行的战术演练。

1.4 印度

印度也在积极探索无人机蜂群技术。印度陆军于2020年8月开始与印度新空间探索和技术公司合作研发无人机蜂群系统,并计划在未来实现一次可出动1000架无人旋翼机蜂群的目标。在2021年1月15日举行的印度第73个建军节阅兵式上,展示了该研究项目的最新研究成果:由75架无人机组成进攻型无人机蜂群(图5)。该蜂群可以执行自主识别和攻击目标的自杀任务,也可向地面部队一次性空投600千克以上的物资补给。印媒宣称,印度正在加快无人机蜂群的研发进度,并计划通过无人机蜂群战胜敌方先进的防空系统(例如自2020年中印边境紧张局势以来中国部署的防空系统),为己方部队提供快捷的物资补给。

图5 印度第73个建军节阅兵式上展示的无人机蜂群

2 国内无人机蜂群技术发展现状

根据公开资料,国内对无人机蜂群技术的研究起步较晚,但对无人机蜂群技术任务规划研究比较深入,已有多家单位完成了多旋翼无人机及固定翼无人机集群编队的飞行技术验证。

航空工业集团公司开展了大型运输机释放并控制蜂群无人机并与其他装备协同作战的概念探索,并在2017年10月17日的中国开放日活动上,播放了一段关于运-20大型运输机释放无人机蜂群作战的视频。在该视频中,运-20在敌防区之外,从舱尾同时释放出来多架小型无人机,组成一个庞大的蜂群;蜂群与先进隐身战机、攻击无人机之间通过数据链系统共享信息数据;隐身战机通过有人/无人协同作战系统对蜂群进行指挥;发现目标后,蜂群对敌舰队先行发动电子压制,使敌舰队指挥体系和电子系统彻底瘫痪;随后,先进隐身战机、舰载战斗机、攻击无人机等发射空舰导弹实施饱和式攻击。在作战蜂群与其他作战装备的密切配合下,敌方舰队被彻底歼灭。

航天科技集团公司掌握了无人机机间卫通超视距协同作战技术。2016年12月,彩虹四(CH-4B)无人机圆满完成了五站四机协同超视距卫通飞行任务,包括超视距飞行、卫通视距接力、多路卫通同传、多机态势监视及协同飞行等多个科目。这是CH-4B首次实现五站四机的高密度协同任务,是国内首创采用卫通对无人机机队实现超视距测控;验证了多通道无人机测控能力、机载卫星链路设备低仰角动态可靠跟踪能力以及CH-4B无人机系统多机多站超视距协同作战能力;实现了多区域协同侦察/监视/打击及控制的作战演练;开拓了在高密度大规模集群作战的新途径,为有人-无人联合任务奠定了基础。

电子科技集团公司具备国际领先的无人机集群控制能力,陆空协同固定翼无人机“蜂群”系统初步进入实用阶段。2016年10月珠海航展上,中国电子科技集团披露了我国第一个固定翼无人机集群试验原型,实现了67架规模的集群原理验证,打破了之前由美国海军保持的50架固定翼无人机集群的世界纪录。该成果由电科院、清华大学、泊松技术携手完成。2017年6月,又完成了119架固定翼无人机集群飞行试验,成功演示了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组、编队合围、集群行动等动作,实现了我国在智能无人集群领域的又一重大突破。2017年11月,创造了200架固定翼无人机“蜂群”的世界纪录。2020年10月,开展了陆空协同固定翼无人机“蜂群”系统的相关试验试飞工作,验证了陆上发射和空中投放固定翼无人机“蜂群”开展对地察打、精确打击等各项任务的能力。陆空协同固定翼无人机“蜂群”系统是我国首个实用化的无人机“蜂群”,具备快速部署、密集发射、空中悬停投放、机动投放、精确编队、阵型变换、对地察打、精确打击等全流程任务能力。

另外,部分民营企业也参与了无人机编队飞行技术研究。如亿航公司具备上千架无人旋翼机的编队控制能力,2017年在中国广州海心沙亚运公园组织了1000架无人旋翼机进行编队表演,打破了世界吉尼斯纪录。泊松技术公司则重点倾向于无人机控制技术研究,于2016在珠海航展上展示了67架规模的固定翼集群。一飞智控公司于2019年10月1日完成了1001架无人机编队飞行表演。

3 直升机与无人机蜂群协同作战模式想定

3.1 渗透侦察

无人机蜂群以微小型无人机为主,在与有人直升机的协同作战中,可发挥其低噪声、低探测、低空/超低空飞行等特性,有效突破敌方防空体系,渗透潜入敌方重点、要害区域,利用各种侦察探测设备分布协同开展前沿侦察、监视,为后方超低空飞行直升机提供前方高时效性情报。无人机蜂群可从防区外发射实施快速渗透侦察,也可以无线电静默滑翔飞行并在落地后隐蔽组网侦察,将相应的信息反馈给有人直升机。

3.2 协同突防

敌防空火力威胁较大时,无人机蜂群可与有人直升机协同突防。一种方式是无人机蜂群可做大规模空中入侵佯动,吸引敌防空火力,直升机在敌防空火力探测饱和或间隙超低空快速突防;另一种方式是无人机蜂群组合携带探测设备和攻击弹药,探测到敌防空火力后,可通过自主自杀式攻击敌探测雷达、防空火力等部位,为直升机突防清除威胁。

3.3 灵活干扰

利用直升机超低空飞行突击能力强的优势,可将携带干扰设备的无人机蜂群投放至前沿阵地。无人机蜂群发挥低可探测性、自组织编队优势,潜进至敌纵深部位,利用大规模数量优势,分布式实施灵活干扰,为我方突防、攻击等战斗行动创造时机和条件。

3.4 协同攻击

无人机蜂群凭借其隐蔽性、数量、成本优势,在无人机蜂群与有人直升机协同中,可潜入式探测,然后协同引导直升机攻击敌方目标;也可直接对敌防空系统或空中目标发起饱和攻击,规模超出敌预警系统探测、跟踪或攻击能力,突破其防御体系,实现单纯直升机作战难以达到的作战意图。

3.5 潜伏攻击

发挥无人机蜂群智能特性,可借助直升机超低空飞行抵近敌前沿阵地,投放无人机蜂群至敌防区:无人机可降落在指定路径或区域内潜伏,利用声学或光学探测器实时侦察监视,最终形成探测网络;无人机蜂群可借助智能分析探测数据以识别特定目标,对符合图像或声学特征的特定目标自主发起攻击,达到隐蔽、突袭的目的。

4 直升机与无人机蜂群协同作战优势分析

4.1 低空/超低空飞行,突防能力强

直升机携带无人机蜂群可低空/超低空飞行,无人机蜂群投放后可分布式自组织编队低空/超低空飞行,能够重新编队、智能分组躲避障碍物;有些无人机能静默飞行/滑翔,加大了敌方预警系统探测难度,甚至可脱离防空系统监视。无人机蜂群节点平台大多体积小、雷达反射面积小,敌方难以远距离探测,可压缩敌反应时间。如“北美狼”无人机蜂群以250千米/小时速度攻击,“宙斯盾”系统雷达发现后,仅有15秒拦截时间。2018年1月,俄罗斯驻叙利亚基地曾遭受恐怖分子从50千米外发起的无人机蜂群袭击。

4.2 任务载荷类型多,功能覆盖广

直升机与无人机蜂群协同中,无人机蜂群任务载荷具备模块化特征,可根据需求灵活配置,功能可覆盖侦察、监视、探测、攻击等方面。无人机蜂群自身的灵活性,加上任务载荷的多样性,使得直升机与无人机蜂群协同作战领域很广。例如,若在任务载荷中配备目标特征模拟装置,可以模拟假目标实施诱骗干扰;配备电磁干扰装置或定向能武器,就可具备拦截能力。已有公开报道称美军特种作战司令部计划借助蜂群无人机开展心理战。

4.3 个体便宜数量多,非对称性强

微小型无人机平台成本低,部分可回收重复使用,相比于传统飞机、武器全寿命周期费用低。如1架“北美狼”无人机成本仅1.5万美元,仅为鱼叉导弹成本的1/80,且不需要长时间服役的维修费用。直升机可携带数量众多的微小型无人机,投放后构成无人机蜂群,组织较大规模行动,一方面可满足战场高损耗、高消耗要求,另一方面可快速消耗敌方防空导弹,高效摧毁敌方雷达等高价值武器装备,具有非对称作战成本优势。如无人机数量超出敌方预警系统探测、跟踪、锁定门限,能有效突破防空,实施饱和攻击。

4.4 自主智能潜力大,战术应用新

无人机蜂群可重构、自组织编队、自适应飞行、集体决策等自主智能特性应用潜力巨大,给直升机与无人机蜂群协同战术应用很大的创新空间,结合实际作战环境和需求,在侦察监视、饱和突防、智能干扰、智能攻击等方面可不断发展,不断创新。

5 直升机与无人机蜂群协同作战关键技术

在未来信息化、网络化、体系对抗作战环境下,无人机集群相对单无人机系统,利用其规模优势,能够完成更加复杂的任务,具有更好的鲁棒性,更强的生存能力。但如何将自组织机制引入无人机平台,真正实现复杂、动态、不确定环境下的无人机集群,还需解决如下重点问题:集群感知与态势共享,多无人机自主编队飞行,集群智能协同决策等。

5.1 集群协同态势感知和共享技术

多无人机协同态势感知是无人机集群控制和决策的基础。在无人机集群中,多架无人机可配备不同的传感器,通过相互协同工作,获得更大的范围、更高的精度及更强的鲁棒性。要实现态势的协同感知,需要进行协同目标探测、目标识别和融合估计、协同态势理解和共享,以获取完整、清晰、准确的信息,为决策提供支持。在集群信息共享的过程中,如何将感知到的目标、平台状态信息传递到其他个体,使得整个系统既能满足可用带宽限制以减小被侦测到的概率,又能满足协同控制和决策的需要,是非常重要的问题。因此,有必要面向集群飞行进行通信系统设计,以应对强电磁干扰环境下通信的延迟、丢包、异步等情况,克服由于分布式的应用环境以及平台计算能力差异导致的空间、时间不确定性。此外,在无人机集群自组织系统中,无人机作为通信网络节点,其空间的分布决定了网络的拓扑结构,而不同的网络拓扑结构有着不同的通信性能。考虑通信算法和控制技术的耦合,研究基于通信质量约束的集群控制方法,有效提高无人机集群完成任务的效能。

5.2 无人机集群自主编队控制技术

编队飞行是无人机集群执行任务的基础和基本形式。编队控制是指无人机集群在执行任务的过程中,控制无人机形成并保持一定的几何构型,以适应平台性能、战场环境、战术任务等需求的技术。编队控制主要解决两方面的问题:一是编队的生成和保持,包括面向空间、时间和通信拓扑的构型优化,不同几何形态间的队形切换,队形不变条件下的编队收缩、扩张和旋转等;二是编队构型的动态调整和重构,如遇到障碍物时编队的分离与重新融合,编队成员增加或减少时的队形调整,以及作战目标改变、威胁环境变化等其他突发情况下的编队重构。广义的编队飞行也包括在像鸟群一样的集群飞行,集群整体不一定保持特定的几何队形,但内部的个体具备感知与规避能力,能够通过集群内部的信息共享和决策,实现协同自主飞行。

5.3 无人机集群协同智能决策技术

无人机集群协同决策是实现无人机集群优势的核心。无人机协同决策的目标,就是针对高对抗的战场环境,提高系统的整体生存能力,在可能损失部分无人机的条件下,加强整个系统的生存能力,确保任务的完成率。无人机集群协同决策的内容包括威胁的判断、目标优先权的排序及目标分配等任务的动态分配与调度。需要重点考虑多机之间的任务分配的冲突消解,消除多机之间的任务耦合,应对动态、不确定的外部环境,实现基于任务和无人机能力的协同决策,制定高效合理的任务计划,使得无人机在执行任务的生存概率和作战效能达到最佳。针对高对抗、强不确定及时间敏感的环境中随时可能出现的包括任务目标改变、威胁和环境变化、集群成员损伤等突发情况,需要无人机集群具备实时任务调整和重规划的能力,快速响应外界环境的变化,提高任务效率和使用灵活性。

5.4 蜂群协同指控与辅助决策技术

在直升机载蜂群作战过程中,后舱操作人员需要同时监控多架无人机,并快速应对不同的任务方案,信息变化迅速,反应时间缩短,导致操作员的信息判断负荷、精神负荷与心理疲劳大大增加,容易导致误判和误操作。因此,从人机工效学角度开展低负担多机指控及辅助决策技术研究显得尤为重要。开展智能语音识别交互控制、人机交互界面的模块化可重构以及蜂群任务的辅助规划的研究,可实现人机之间的非接触式控制和多样化人机交互界面,辅助生成大规模异构蜂群的实时多任务分配与航路规划方案,从而简化操作人员的操作复杂度,大幅降低操作员的工作负荷。

5.5 模块化任务载荷分布式协同应用技术

蜂群无人机的任务载荷性能决定了整个无人蜂群系统的作战效能。由于蜂群无人机上搭载的任务载荷单体作战能力偏弱,对蜂群间的任务载荷进行协同运用,可达到“1+1>2”的综合效能。需要开展多种模块化任务载荷(侦察、电侦、电干、打击等)的小型化、互换性研究,以及分布式载荷间的协同技术研究。

6 我国直升机与无人机蜂群协同作战发展思考

6.1 提升重视程度

直升机与无人机蜂群协同作战模式具有作战效能高、任务成本低、人员伤亡少、可拓展性强等优点,是未来直升机体系化作战的重要发展方向之一。欧美军事强国近年来依托众多项目持续开展无人机蜂群技术研究,突破了部分关键技术,完成了飞行验证,对我国在该领域形成了一定的技术优势,并为后续实战化应用奠定了技术基础。对此,我们应提升对直升机与无人机蜂群协同作战研究的重视程度,将之作为丰富我军体系化作战样式、提升我军低空作战能力的重要手段。

6.2 加强顶层策划

瞄准未来实战应用需求,立足国内技术发展现状,可考虑由相关军工单位牵头,开展直升机与无人机蜂群协同作战研究的顶层策划,包括制定科学合理的中长期发展思路、发展目标、发展路径、保障措施,提出参与单位建议等,为我国后续在该技术领域的研究应用提供顶层参考。

6.3 联合研究力量

国内航空工业、航天科技、电子科技等军工集团,以及相关高校和民营企业,都陆续开展了无人机蜂群探索或研究,具有一定的技术基础,但尚未形成合力。为加快推进直升机与无人机蜂群协同作战研究及应用,缩小与欧美军事强国在此领域的技术差距,可考虑依托典型研究课题,根据课题研究重点及国内相关单位的技术优势,组建国内联合研究团队,充分发挥各自优势,形成合力,集智攻关,加速突破核心关键技术,提高研究工作成效。

6.4 推进应用研究

基于国内现有技术研究成果,选取合适的有人直升机作为载机,无人机作为蜂群个体,分步骤开展有人直升机与无人机蜂群编队的协同作战模式及效能评估、多机协同通信控制、无人机集群自主编队控制、无人机集群协同智能决策等关键技术研究;同时根据作战需求视情开展作为蜂群个体的现有无人机产品的升级或全新定制开发;另外,同步开展直升机与无人机蜂群的战法研究,对无人机蜂群作战模式进行探索,对其不同作战状态、不同作战环境、不同作战体系下的作战效能进行评估,形成基于仿真评估结果的直升机载无人机蜂群技术方案、指标体系,牵引直升机载无人蜂群技术发展。通过以上主要措施,加速推动有人直升机与无人机蜂群协同作战应用。

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