联合集群作战力量将成为未来战场的主角

纪王诜文华

未来战场兵力编组将向联合集群发展，编组方式向“自适应”转变。智能陆军将拥有众多的智能作战单元，这些智能作战单元将分化为机机编队和人机编队，可以根据不同的作战需求进行陆、海、空、天、电、网等多维空作战。战场部队构成的根本变化

随着以人工智能为代表的新一代信息技术在战场上的广泛应用，战争形态已经从信息战演变为智能战。智能战争将是一场立体的、全方位的、全球性的战争。战争空将从传统空领域扩展到极地、深海、泰空等极端领域，渗透到认知领域、信息领域并贯穿其他领域，作战领域将更加模糊。未来战场上的作战任务千变万化，复杂多样。随着智能化、无人化装备的广泛应用，将给攻防作战样式和作战力量的方式、过程、方法、规则、战略带来革命性的变化。这就要求作战部队的组建更加灵活、机动、自适应。战术单位将成为未来战场上的主要作战单位，将会出现按照作战职能组织的小型作战集群，或者可以多维度同时作战的一体化小联合体空。

在参战部队的群体行为中，单个个体可能不具备指挥员的“智慧”，但通过个体之间的互动和合作行为，整体可以通过组织协作完成复杂任务，即1+1>2的集聚效应。在未来战场上，所有作战平台和作战要素可以自适应协同，机动突击和防御作战可以齐头并进。将会出现新的作战模式，比如入侵式独狼作战、有人-无人协同系统作战、无人系统编队独立作战、蜂巢群集群作战等。利用集群作战，可以精确选择目标，进行快速机动和多维攻击，整合相关作战要素，形成敏捷、高效、精确的新型作战力量体系。通过实时信息交互、动态自主组合、集群协同渗透，完成高效、精准、饱和的攻击。

由于人工智能、物联网、大数据、云计算等技术能够全时、全域对各作战力量的行动信息进行实时处理并共享，使得人类可以突破思维的逻辑极限、感官的生理极限和生存的物理极限，从而拓展指挥员对时间空间的认知范畴，催生新作战方式。例如，母舰蜂群集群作战是以母舰为运输载体和指挥中心，运用饱和式突防、分布式杀伤、覆盖式机动等手段，形成有人-无人混合集群的作战样式。运用无人车、无人机、无人潜航器等较为廉价的无人装备对敌进行大规模的“狼群”“蜂群”式集群饱和攻击，突破敌方的防御体系，毁伤敌方的重要目标和主战兵力。

母舰蜂群集群作战形成有人-无人混合集群的作战样式由于人工智能、物联网、大数据、云计算等技术可以实时处理和共享全球各种作战力量的行动信息，人类可以突破思维的逻辑极限、感官的生理极限和生存的物理极限，从而在时间空上扩大指挥官的认知范围，催生新的作战方式。例如，母舰蜂群战斗以母舰为运输载体和指挥中心，运用饱和渗透、分布式杀伤、掩护机动等手段，形成有人-无人混合集群战斗样式。利用无人车、无人机、无人潜航器等物美价廉的无人装备，对敌实施大规模“狼群”和“蜂群”集群饱和攻击，突破敌防御体系，破坏敌重要目标和主战力量。母舰蜂群集群作战形成有人-无人混合集群作战样式。

随着人工智能和自主无人技术的发展，为战场部队组织实施基于任务优先级的动态编组提供了有力的技术支持。战场上的各种力量、单位、要素，都是由群体有机整合、协同作战的。基于态势和统一任务，实行动态编组，在执行过程中根据作战任务的变化进行灵活自控和随机结构重组。战场分配一般按照保证最大盈亏比和任务平衡的原则进行。综合考虑任务的聚合空、单机运动顺序和目标环境的适应性，以集群编队的整体最优效率完成最大数量的任务，充分体现集群协同作战的优势，实现战场动力系统的重构，以随时应对各种不确定因素对作战行动的影响。

美国海军以护卫高价值水面舰艇为典型应用场景，使用13艘配备反[/k0/]机枪的无人水面巡逻艇(其中5艘自动控制，8艘遥控)进行联合集群协同作战试验。包围并阻挡一架从其他舰艇上起飞的直升机(模拟威胁)，相关技术将用于舰艇、海湾或港口的伴随保护。美国国防高级研究计划局的“拒绝环境协同作战”项目，开发能够感知自身和周围环境，自主搜索和发现目标，进行自主打击或数据收集的无人机集群协同技术。旨在构建包含编队协同算法的模块化软件系统，适应带宽限制、通信干扰等电磁环境，以合理的方式将各种功能载荷集成到无人机集群编队中。即使单个平台的功能受损，集群仍然可以有序地执行其任务。无人作战集群将成为未来战场的主力。

随着无人系统的发展，人机结合不断深化，战场兵力的结构、功能和编组方式将发生颠覆性的变化。会出现大量的无人作战集群，比如空中的蜂群(无人机)、水中的鱼群(无人船、无人潜航器)、陆地上的狼群(无人战车、无人坦克)。无人机编组、战场激光爆破编组、无人-有人作战单元协同编组正在应用于战场，各种“混搭”的新型作战力量不断涌现。人机共生混合、机器间自适应将成为未来战场兵力编组的新形式，独立实施分布式、蜂群协同作战。无人机集群作战的本质是无人智能作战平台通过物联网形成智能作战系统，在集群作战算法的控制下，相互组织、适应、协作，实现自主集群作战。人和武器会逐渐分离，人从战争前线退到后方，主要负责战略决策和战役指挥。无人作战集群将逐渐走向战争前线，成为战术层面的主要执行者。

在“分布式”作战样式中，执行特定战术任务的战斗集群是无人装备。关键在于如何实现人机的灵活交互，使无人机集群在一个操作员的管理下完成识别、通信、攻击等复杂任务，实现有人机与无人机集群的“一对多”操作，使无人机集群具备在复杂电磁环境下执行任务的能力，从而降低人为干预和干扰的程度。随着支持自主无人系统的底层技术(如机器人、人工智能和移动通信网络)的快速发展，将会产生更多种类的自主无人系统，这将使系统变得更小、成本更低，并能够进行云操作。随着日益成熟的传感技术、标记技术、跟踪技术、定位功能等智能监控和侦察技术的发展，加速了自主无人系统在战场上的实际应用。自主无人系统具有很强的自我认知能力，可以实现战场力量、单位、要素之间的自我交互和快速联动。在复杂战场环境下，通过单机情报信息的实时共享和交互，调整任务执行，迭代自控，从而快速适应战场环境，合理规划作战路径，高效完成作战任务。

随着人工智能、大数据和云计算等技术的深入发展，自主无人系统将具备深度学习能力以及更强的自主认知和决策能力。瞄准未来作战需求，各种作战域内的无人自主系统，已成为当前以及未来一段时间内世界各国军事力量发展的热点。世界军事强国均先后出台了无人自主系统发展战略规划，发布针对自主无人系统的研究报告，为无人作战集群的发展提供宏观政策性指导和技术建议，并以此构建支撑自主作战能力实现的技术体系。2014年以来，美国防部预先研究计划局通过“小精灵”“体系集成技术和试验”“拒止环境中的协同作战”等一系列研究项目，对分布式作战概念及关键技术开展了探索性研究。

无人水面巡逻艇将成为未来无人化海战的重要编组随着人工智能、大数据、云计算等技术的深入发展，自主无人系统将具备深度学习能力和更强的自主认知和决策能力。针对未来作战需求，各作战领域的无人自主系统已成为当前和未来世界各国军事力量发展的热点。世界军事强国相继出台自主无人系统发展战略规划，发布自主无人系统研究报告，为无人作战集群发展提供宏观政策指导和技术建议，构建支撑自主作战能力实现的技术体系。2014年以来，美国国防部高级研究计划局通过“Elf”、“系统集成技术与实验”、“拒绝环境下的协同作战”等一系列研究项目，对分布式作战的概念和关键技术进行了探索性研究。无人水面巡逻艇将成为未来无人海战的重要编组。

无人作战集群作为美军分布式作战的一种形式，基于“网络赋能”的思想。通过信息网络系统，无人系统相互共享信息，形成联合集群作战力量，具备协同编队、协同侦察、协同引导的自主攻击能力。未来战场将完全脱离依靠人力的竞争，战斗人员主要控制后方无人作战集群进行跨域作战。无人化和智能化将成为未来战争的两大主要特征。自主交互式集群技术将在战场上得到广泛应用。

互动集群技术运用系统论的观点，通过系统网络结构的变化，使各平台自由组合生成不同的作战功能，增加功能平台的行动路径，从而涌现出更多的战斗力，实现“1+1.2”的作战效果。利用网络的“去中心化”特性，减少了重心的存在，大大增强了作战系统的稳定性。这种由网络情报耦合生成的作战体系成熟、稳定、灵活，能更好地适应未来各种作战环境。

自主交互集群技术通过协作行为与信息交互方式，以自主化和智能化的整体协同方式完成作战任务，在战场上的应用具有三个明显的优势：一是信息情报优势。自主交互集群具有广泛分布的传感器，多平台能够相互协作完成对战场目标的精准定位。自主交互集群内各作战平台联网行动，能够实现平台间的数据信息共享，可以达到一点发现、全网皆知，为实现一体化协同作战奠定基础。二是决策与行动速度优势。自主交互集群具有自主决策能力，可以根据战场态势感知，在线自动分解作战任务，并赋予相应的作战平台，协同实施干扰压制、火力打击、毁伤评估等作战行动，大大缩短了战场“感知-决策-行动-反馈”周期，提高了战场行动的速度。三是协同作战优势。在自主交互集群中，各作战平台能够自适应协同，可一致进行机动突击与防御作战。在进攻作战中，高度协调地从多个方向连续或同时对锁定目标实施连续攻击，在诱骗、干扰、电子攻击等软杀伤行动中自动协调最佳的攻击时机，有效避免相互影响，提高整体作战效能;在防御作战中，运用自主交互集群技术建立多层次、立体化的防御网，动态实施外围警戒，保护重要目标安全。

美国刀鱼水下无人潜航器工作模拟图自主交互集群技术通过协作行为和信息交互，以自主智能的整体协作方式完成作战任务，在战场上的应用有三个明显优势:一是信息和情报优势。自主集群拥有广泛分布的传感器，多个平台可以相互协作，精确定位战场目标。自主集群中作战平台的组网，可以实现平台间的数据和信息共享，实现一点发现，全网知晓，为实现一体化协同作战奠定基础。第二是决策和行动速度的优势。交互式集群具有独立决策的能力。它可以根据战场态势感知在线自动分解作战任务，赋予相应的作战平台协同实施干扰压制、火力打击、毁伤评估等作战行动。，大大缩短了战场“感知-决策-行动-反馈”的周期，提高了战场作战速度。第三是协同作战的优势。在自主交互集群中，各作战平台可以自适应协作，可以统一进行机动突击和防御作战。在进攻作战中，以高度协同的方式从多个方向连续或同时攻击锁定目标，在诱饵、干扰、电子攻击等软杀伤行动中自动协调最佳攻击时机，有效避免相互影响，提高整体战斗力；防御作战中，利用自主互动集群技术，建立多层次立体防御网络，动态实施外围警戒，保护重要目标安全。美国箭鱼水下无人潜航器工作模拟图

自主交互集群技术在战场上的应用，将改变以往战场力量先组合成有形整体、然后再发挥整体力量作用的“有形合成”模式，而是采取一种在能力聚合基础上的力量功能耦合的“无形合成”模式，能够实现战场力量整体结构的最优化和整体效能发挥的最大化。利用集群战法，精确选择目标，自主实施快速机动、多维攻击，融合相关作战要素，打通“侦察-控制-打击-评估”链路，形成敏捷、高效、精确的新型作战力量体系，通过信息实时交互、动态自主组合、集群协同突防等方式，最终完成高效饱和攻击;将多类作战力量和配套保障条件等进行深度融合，提升多目标对抗、主被动干扰对抗、物理域/虚拟域一体化对抗等能力。通过提升自主交互和安全通信能力，使作战指挥体系更加扁平，实现战场信息流程最优化，战场信息流转即时化和高效化，战场信息采集、传递、处理、存储和使用一体化。根据作战任务属性、作战人员背景，对辅助决策要素进行自适应调整，确保人机之间的高效协同互补，提升作战指挥决策的快速性和精准性。

小精灵项目旨在加速形成空中发射和回收可重复使用无人机系统的能力自主集群技术在战场上的应用，将改变以往战场兵力组合成一个可见的整体，然后发挥整体兵力作用的“可见合成”模式，而采用一种在能力聚合的基础上，兵力和职能耦合的“不可见合成”模式，可以优化战场兵力的整体结构，使其整体效能最大化。利用集群作战精确选择目标，独立实施快速机动和多维攻击，整合相关作战要素，打通“侦察-控制-打击-评估”的环节，形成敏捷、高效、精确的新型作战力量体系。通过实时信息交互、动态自主组合、集群协同渗透，最终完成高效饱和攻击。深度整合各种作战力量和配套保障条件，提升多目标对抗、主被动干扰对抗、物理域/虚拟域一体化对抗能力。通过提高自主交互和保密通信能力，使作战指挥系统更加扁平化，战场信息流更加优化，战场信息流更加实时高效，战场信息采集、传输、处理、存储和使用一体化。根据作战任务属性和作战人员背景，自适应调整辅助决策要素，保证人机高效协调互补，提高作战指挥决策的快速性和准确性。Elf项目旨在空加速形成发射和回收可重复使用无人机系统的能力

交互式集群技术极大地提高了自主无人系统的自主感知、决策、控制和评估能力，为战场上各种作战力量的自主协同提供了前所未有的技术支持，使分散的作战力量、作战单元和作战要素能够根据战场态势的实时变化，围绕统一的作战意图和目的，及时、主动地自动协调行动。利用语音、手势、表情、眼动、脑电、肌电等先进的自主交互技术和设备，通过多通道交互验证和相互补充，最大限度地实现自然、便捷、快速的人机交互。高级研究计划局(Advanced Research Projects Agency)的“集群挑战”(Cluster Challenge)计划旨在开发自主集群作战算法，在不产生大量认知数据的情况下，提高集群在复杂战场环境下的作战能力；“能力感知机器学习”项目旨在利用系统的评估效用，将自主系统从工具转变为可靠的合作伙伴。其主要应用方向包括物体识别、机器人导航、行动规划和决策，以创建机器学习框架，这将大大增强战斗人员和无人系统之间的协作能力。

运用自主交互集群技术，通过网络相互链接、平台自主组群，形成广域动态分布的态势，实现去中心化与动态聚合，大大提升战场机动能力和指挥控制能力，为行动部署的动态性提供坚实基础，依靠动态组网的稳定性和靈活性以及数量规模的不对称，实现克敌制胜。分布式杀伤就是利用不同功能的智能化无人作战平台，根据攻击目标性质，自主组网编组，形成广域分布的多组攻击群，从多域多向对目标进行攻击，使对方防不胜防。

美国防高级研究计划局正在进行“集群挑战”计划，以提升复杂战场环境下的作战能力利用自主交互集群技术，通过网络互联和平台自组网形成广域动态分布态势，实现分散化和动态聚合，极大提高战场机动和指挥控制能力，为作战动态部署提供坚实基础，依靠动态组网的稳定性和灵活性以及数量和规模的不对称性，实现克敌制胜。分布式杀伤是指使用不同功能的智能无人作战平台。根据目标的性质，目标可以通过自组网进行分组，形成多组分布在较广区域的攻击群，从多个域、多个方向对目标进行攻击，使对方防不胜防。美国高级研究计划局正在实施“集群挑战”计划，以提高复杂战场环境下的作战能力。

在自主交互式集群的智能算法中，并行性可以增强作战系统的灵活性，并在同时处理复杂任务的不同方面的集群中组织自己。用于侦察、跟踪、识别、评估、判断等的各种传感器。能够及时发现多维空空间中敌方的各种目标和行动，使参与战斗的各方力量能够在不同空空间，围绕同一任务和共同目的，运用新一代信息技术支持的智能作战指挥系统，快速做出判断和决策。

随着无人系统自主控制能力和智能化水平的提高，通过人机系统的智能集成和集群的自适应学习，可以有效协调智能无人作战集群和有人作战系统。交互式集群技术的应用以及不同单元之间的自主交互和快速联动，不仅有效提高了部队的作战保障能力、机动能力和信息能力，而且通过各种作战能力的整合和聚合，实现了作战指挥和战场行动的无缝衔接，在一体化联合作战实践中将显示出巨大的优势。

编辑:陈小芳