中国指挥与控制学会会刊 
杀伤链是作战单元完成从发现到摧毁目标的一系列有序闭环操作及相关活动的统称,其核心目的是对敌方战争力量杀伤的赋能。杀伤链的发展与战争形式及武器装备息息相关,随着机械化、信息化和智能化时代的到来,有关杀伤链模型的描述不断被更新、发展和完善[1]。为了达成作战行动的目的,参战各方都在不遗余力地追求和创造高效、适应、可靠、协调的杀伤链,如何缩短杀伤链的闭合时间,增强链条环节中的杀伤效果,同时避免大规模的人员伤亡成为各国关注的热点之一。基于此,无人智能装备的开发与运用无疑是较优的解决方案。
无人智能装备是指借助自主控制和人工智能技术,具备一定程度的智能指挥决策和自主行动能力,能够以单独或协同方式实施进攻或防御等作战任务的无人化武器装备[2]。当前,无人智能装备的发展方兴未艾,但其在杀伤链的各节点中扮演何种角色,发挥何种效能,催生出何种形式,仍处于认知迷雾状态。2022年2月,俄乌冲突爆发,一年多的时间内,俄乌双方均大量使用了无人智能装备,包括无人机、无人车、无人艇等,这为无人智能装备在杀伤链中的具体运用提供了较多的分析素材。本文从杀伤链的角度分析了无人智能装备的使用情况及特点,提出了相关的启示和建议。
1 俄乌无人智能装备的使用情况及特点分析
无人智能装备的概念是无人化的武器装备智能运用的表述,无人是指平台,智能是指遂行作战行动的能力或方式。据不完全统计,目前在俄乌冲突中出现的无人化装备平台多达数十种,其中无人机是种类最多和运用最广的装备[3],除此之外,无人车和无人艇也被运用在了地面攻坚战和对港口军舰的偷袭中。从俄乌冲突伊始至今,俄乌双方都逐步认识到了无人装备在现代战争中的作用和地位,并不断加大其参与作战的频次,积极探索无人装备的智能运用途径,在多个不同作战态势中进一步拓宽了无人装备智能发挥的领域。
从乌克兰方面来看,在北约的及时介入支援条件下,乌克兰开发启用了较多的智能分析和作战管理系统,如美帕兰提尔公司提供的情报共享与智能分析软件、“电子敌人”情报众筹应用程序、“阻止俄罗斯战争”应用程序、“乌克兰复仇者”应用程序、炮兵作战管理系统GIS Arta等。借助这些系统,乌克兰将包括北约在内的所有传感器信息进行融合,并利用人工智能算法进行分析研判,而后以“滴滴打车”式的形式将作战任务迅速下发至一线作战终端,如地面火炮,TB2、UJ-22、图-141无人机等,极大地缩短了打击时间。相比而言,俄罗斯方面缺乏相应的智能分析与决策系统,无人装备的运用更多的是依赖平台自身的智能算法,如智能识别和自主攻击等,平台间的智能协同较少。俄罗斯更侧重于发挥无人装备单机智能的优势,如利用具有智能识别的“柳叶刀”“立方体”无人机、“标记”无人车自主打击目标等。值得关注的是,俄装备的“天竺葵”无人机配备红外探测器后,也将具备自主攻击的能力。
俄乌冲突相比于以往的战争或冲突具有明显的作战样式融合特点,既有地面集群作战的机械化战争样式,也有精确打击、网络攻防、空天一体等的信息化战争样式,同时,大量无人智能装备及人工智能软件的运用也使得此次冲突初具智能化战争的样式。在此次冲突中,俄乌双方无人智能装备的使用情况和特点可以从多个角度进行分析解读,如空间、时间、研发能力、对抗强度等。由于作战样式融合的特点,无人智能装备不可避免地要与原有的武器体系结合,共同创建、压缩、扩展对敌方的杀伤链,并以体系化的形式发挥作用,不断催生出新型、合适的杀伤链模型。基于此,本文从杀伤链的角度分析俄乌无人智能装备的使用情况及特点。
杀伤链理论力求将复杂的战争杀伤作用分解为若干个简单的阶段,从而可以集中各方面资源在关键节点上开展己方军事力量的设计、规划和评估等工作,其本质定义是闭环操作流程,根本目的是为杀伤赋能。在历次战争或冲突中,人们追求的是快速、低成本、可扩展的杀伤链。为了实现这个目的,战争参与方一方面基于现有技术装备提出一系列的兵法战术,另一方面,则不断推动技术和装备的发展。随着人工智能技术研究的不断推进,各军事强国都在加强对无人智能装备的研发和生产[4-5]。从杀伤链的角度来看,无人智能装备的运用无疑为战争领域带来了划时代的深刻变革,极大地丰富了杀伤链感知节点可选项,降低了杀伤链杀伤成本,缩短了杀伤链闭环时间,增大了杀伤效能。
1.1 丰富杀伤链感知节点可选项
侦察、发现、识别一般是各种杀伤链模型中的初始节点,在此次俄乌冲突中,俄乌双方均使用了大量的无人机作为该节点的重要支撑手段。乌克兰的无人机多为引进型号,类型较为丰富,其出动较多的是TB2察打一体无人机,配合使用的还有美国援助的RQ-20无人机。除了乌军自己的无人机外,北约国家的RQ-4无人机和MQ-9无人机也频繁出现在俄乌战场周边,不断地为乌克兰作战部队提供丰富的战场情报信息,进一步提升了乌克兰在该节点的能力。俄罗斯的无人机谱系较全,但一些先进的察打一体无人机仍处于研发和测试阶段,出动较多的以中小型侦察无人机为主,察打一体无人机出动相对较少,这导致俄军对时敏目标的侦察、跟踪能力存在缺陷。目前,俄军使用较多的为前哨-R察打一体无人机和海雕-10多功能无人机,配合使用的有副翼-3/10无人机等。除了军用无人机,一些商业级的小型四旋翼无人机也被俄乌双方大量使用。无人机的大量运用为多种传感器的空间分布提供了较为廉价的搭载平台,一些先进的无人机甚至单机即可携带较多的传感器,如合成孔径雷达、红外探测器、光电转塔以及激光测距仪等,极大地增强了使用方对战场态势感知的能力。从杀伤链的初始节点转至下一节点一般有两种方式,一是利用单机平台,通过决策快速地实现对目标的打击摧毁,如俄乌双方出动察打一体无人机直接实施攻击等,另一种则是通过联合协同作战,借助其他的武器装备实施打击,如俄乌双方均使用无人机对火炮、飞机以及地面部队等目标进行识别,识别信息将由指挥控制中心进行中转,并传至一线作战部队,随后一线作战人员根据识别信息选择相应的攻击武器(榴弹炮、精确制导武器等)摧毁识别的目标。
打击(杀伤)是杀伤链的目的节点,前期的侦察、跟踪、识别和决策等的节点都在为打击节点服务。在此次冲突中,俄乌双方同样运用了大量的无人机执行打击任务,但值得关注的是俄乌双方对无人机的作用发挥有不同的考量。对于俄军而言,除了无人机外,俄军还拥有“伊斯坎德尔”-M战术弹道导弹、“口径”巡航导弹、“匕首”高超声速导弹、KH-31P空射反辐射导弹以及多种轰炸机、战斗机、直升机等进攻型武器装备[6],因而无人机是其打击重要目标的辅助手段,是其消耗乌克兰防空导弹和作为诱饵提供有用战场信息的重要手段。对于乌军而言,借助北约国家源源不断的军事援助,乌军目前拥有了较多的作战武器装备,包括155 mm榴弹炮、米-17直升机、反炮兵雷达、爱国者防空导弹、海玛斯火箭炮等,因而无人机是其进行常规作战的重要手段之一,但由于乌军目前缺少远距攻击武器,无人机成为其实施远程打击的主要手段。在该节点,察打一体无人机和巡飞弹是俄乌双方使用频次最高的机型,但随着冲突的持续,入门级别的察打一体无人机的效能发挥逐渐受到限制,其被击落的次数和概率不断增大,而廉价的巡飞弹却持续给敌方造成了困扰。海上无人艇的出现同样使得传统的海战打击节点出现新的作战样式,一艘小艇经过简单的改装借助海面波涛的掩护即可潜入目标舰艇附近发动袭击。俄乌双方均注意到了无人艇的使用价值,并都将其投入了实战中,但事实证明,尽管无人艇的袭击能起到一定的威慑打击效果,但其规模有限且在敌方严密防控之下也很难取得很大战果。
除了在上述节点的运用,无人机同样承担了末端引导、通信中继的作用。在末端引导方面,无人机可相对轻松地潜入目标活动空域,对目标实施侦察、定位,并及时将信息传至作战指控中心或火力打击单元,引导地面或空中发射的武器,实时进行目标位置的指示、武器弹道的修正和参数的校射,提高杀伤链的整体杀伤精度。俄乌双方均有相关的使用经验,乌克兰利用TB2无人机避开俄军的正面交锋,为其地面炮兵部队提供俄军后勤车队的精准位置信息,引导炮兵部队对俄军后勤保障车辆实施炮火覆盖。俄军则利用小型侦察无人机,如海雕-30等引导巡飞弹打击乌军作战单元,限制乌军活动空间。在通信中继方面,无人机空中中继可向超出视距通信范围、卫星通信盲区、通信受限区域或低质量的地面网络提供通信服务,传送情报、图像信息,提高远距作战和指挥协同能力,如在此次冲突中时常游弋在战场周边的美MQ-9A“收割者”无人机,其具备C波段的近距通信能力,同时也可使用Ku波段与卫星配合远距提供情报信息。但不可忽视的是无人机作为通信中继存在一定的缺陷,如通信易受干扰、平台自身的安全性难以保证以及服务时间有限等。
1.2 降低杀伤链杀伤成本
战争对于参与方的消耗是毋庸置疑的,而无人智能装备的运用则为实施低成本消耗的战争提供了一种可行方案。在此次冲突中,俄乌双方广泛使用的无人机使得杀伤链的多个环节的运行成本显著降低。
无人机在成本方面相比于有人机而言最突出的是无人驾驶,节省了飞行员的培养成本,同时由于当前的无人机体型较小,飞行速度普遍较慢,其对于油料的需求大大减小,维护成本也相对较小。无人机与精确制导弹药相比,廉价的研制成本和有效的杀伤是其主要优势。在此次冲突中,由于精确制导武器储备量有限,在第一波次攻击完成后,俄空天军出动苏-34、苏-25、卡-51、米-8等飞机低空飞行实施对地面目标的搜索打击,此种作战方式带来的问题就是飞机被乌军多次击落,尤其是苏-25飞机,据报道已被击落20余架。尽管苏-25战机的生产成本较低,但飞行员的安全令人忧虑。在这种背景下,空天军出动飞机进行低空飞行打击的架次逐步减少,取而代之的是各种精确制导武器和无人机。俄罗斯的前哨-R无人机售价几乎与苏-24处于同等水平,但无须考虑飞行员的问题,同时其后勤的保障维护更加简洁和高效。除了察打一体无人机,从伊朗进口的沙赫德自杀式无人机(俄罗斯命名为“天竺葵”)则以更廉价的成本成为俄军实施打击城市基础设施的不二选择。针对自杀式无人机,俄乌双方均面临着困境,价格高昂的防空导弹即使成功将无人机拦截,但付出的代价无异于“炮弹打蚊子”。乌克兰使用的TB2、弹簧刀、UJ-22等无人机同样不需要价格高昂且周期漫长的飞行员培训,相关射手经过简单快速的练习即可掌握操作并投入实战,尽管TB2、UJ-22等无人机被俄军击落多架,但相比于在战场上有人战机的损失,无人机的消耗仍在援助国家的可接受范围内。为了进一步节省研发成本,乌克兰积极对已有机型进行了改装的尝试,如图-141自杀式无人机即是在苏联的图-141无人侦察机的基础上进行改装的,在后续的攻击中,图-141自杀式无人机的使用确实使得乌克兰在一定程度上具备了远距袭击俄罗斯本土的能力。同时,乌克兰及北约积极开发的智能决策软件也使得乌军的攻击效益在有限成本内得到增强。表1 选取列举了部分典型武器装备的售价,通过对比可以看出,无人机的投入使用确实极大地降低了杀伤链的杀伤成本。
表1 俄乌冲突中部分典型武器装备售价Table1 Selling prices of some typical weapons and equipment in the Russia-Ukraine conflict |
| 武器装备 | 售价/万美元 | ||
|---|---|---|---|
| 导弹、战机 | “伊斯坎德尔”-M战术弹道导弹 | 250 | |
| “口径”巡航导弹 | 650 | ||
| “匕首”高超声速导弹 | 1000以上 | ||
| “爱国者”防空导弹 | 400 | ||
| 星光防空导弹 | 12以上 | ||
| 苏-25战机 | 400(20世纪80年代) | ||
| TB2无人机 | 200-600 | ||
| 前哨-R无人机 | 600 | ||
| 海雕-10无人机 | 8-12 | ||
| 无人机 | 弹簧刀-600巡飞弹 | 0.6 | |
| 天竺葵巡飞弹 | 2 | ||
1.3 缩短杀伤链闭环时间
压缩杀伤链的闭环时间以创造更快的打击速度是取得战争胜利的重要保障,是技术应用于战争领域开启一系列深刻变革的强大推力,在这一进程中,无人智能装备的研发运用存在被历史选择的必然性。从当前的视角来看,无人智能装备在压缩杀伤链闭环时间方面主要体现有两个,一是缩短侦察打击链条,二是实时战场毁伤评估。
在此次冲突中,察打一体无人机的运用使得侦察打击的快速转换成为可能,同时在打击完成后,可实时地进行毁伤评估,并依据毁伤评估结果,快速地转入下一次闭环中。但察打一体无人机的使用限制也是非常明显,由其组成的杀伤链极易被破链,一旦敌方加强了电子干扰或防空力量,平台的安全性将极难保证。因而针对察打一体无人机在缩短杀伤链的闭合时间方面需要辩证的分析,不同的作战场景、对手有可能出现不同的杀伤和反杀伤结果。
从目前俄乌双方在城市战中的表现而言,无人机与智能软件的使用很大程度地促进了杀伤链的快速闭合。城市战有其独特的作战环境,主要是建筑物林立,传统侦察手段受到很大限制,作战人员很难精准掌握敌方的实时动态。在进行城市攻坚时,低空低速的无人机提供了更为详细且长时的战场画面,并通过数据链实时地传送回指挥中心。指挥中心在收集到的视频资料的基础上可进一步通过情报智能分析软件进行分析判决,指挥一线作战人员更快速精准地采取行动。俄军在马里乌波尔的军事行动中,积极投入了ZALA无人机对隐藏在临街建筑和居民区内的坦克、装甲车和火炮进行侦察,同时配合地面侦察人员搜索处于高层楼顶的狙击手,并进一步引导俄军火炮予以打击摧毁。除此以外,ZALA无人机还会将遭到轰炸后的视频同步传至前沿指挥所,帮助俄军及时评估打击效果。乌克兰借助GIS Arta系统可以将杀伤(从接收到火力请求最终实现打击)的时间从20 min减小至30 s,极大限度地压缩杀伤链的闭合时间。从上述战例中可以看出,在城市战的特殊作战场景中,低空低速的无人机以及智能系统或软件的运用对于缩短杀伤链的闭环时间,提高战争的效费比方面发挥了非常重大的作用。
2 启示建议
2.1 启示
1)人工智能军事化势不可挡
俄罗斯尚未发动冲突时,美国已在多个场合公开宣称冲突即将爆发,而当俄乌冲突爆发后,美国通过帕兰提尔提供的平台积极介入冲突,为乌军出谋划策,同时,乌军借助智能分析与决策系统取得了较多战绩,使得俄罗斯数次改变战略战术。同时,以人脸识别为代表的智能算法也为乌克兰开展心理战提供了坚实支撑。俄罗斯方面也积极利用自身可用资源条件,开发使用以“柳叶刀”等自杀式无人机为代表的单机智能实现对乌军物理域与心理域的打击。从目前来看,人工智能军事化最突出的表现形式是在杀伤链的各节点中尽可能地将人排除在回路之外,以智能情报分析替代人为情报分析,以智能自主识别替代人为参与识别,以智能算法决策替代人为筹谋决策,以智能无人装备替代有人驾驶装备,总的而言,人工智能军事化极大地促进了高级别无人装备乃至无人作战的发展进程。尽管全杀伤链流程的自主智能系统或装备尚未出现或投入使用,但人工智能军事化已明显成为战争领域新的杀伤增长点。军事化的人工智能必将引导形成战争效能更高的智能杀伤链模式,以海量的智能算法和全面的智能无人装备为支撑,以快速准确的节点流转、回路闭合为外在形式,实现更高维度的杀伤打击。
2)无人机的作战潜力不容忽视
在俄乌冲突中,无人机是无人智能装备中应用最为广泛的种类,同时也是近年来在数次局部战争中应用不断拓宽的武器装备,其持续发展的本质在于能降低人员伤亡和杀伤投入成本。从无人机相关技术的发展角度来看,无人机正在不断拓宽和加深在杀伤链节点中的作用,如侦察、识别、定位、引导、打击、诱骗和通信中继等,而目前仍在快速发展的自主飞行、智能决策、新型材料、隐身技术以及ChatGPT等都推动着无人机在可预见的未来填补更多的杀伤链节点。从无人机单装发展角度来看,俄乌双方对于无人机的使用突出了无人机的两个发展方向,一个是察打一体无人机的积极运用,一个是自杀式无人机的低成本消耗运用。从无人机相关体系的发展角度看,无人机有助于将单一的杀伤链向杀伤网、马赛克战等方向转变[9]。俄军的前哨-R无人机与地面火炮、各类巡飞弹等的组合,乌军的TB2无人机与智能软件、地面火炮、岸基导弹等的组合,都在初步印证无人机与杀伤链中其他武器装备快速灵活组合的能力。
3)无人智能装备初出茅庐,未成体系
无人智能装备除了应用广泛的无人机外,还包括机器人/狗、无人车、无人艇等,根据目前公开报道的信息,机器人、无人车、无人艇均在此次冲突中得到使用,但投入使用的装备大都处于入门级水平,以无人艇为例,乌克兰袭击俄军港口使用的无人艇仅仅是将一艘小艇进行了简单的改造。从目前来看,尽管无人机在战场上大放异彩,但除了无人机外的其他无人智能装备效能发挥十分有限,且各类型装备间并无信息情报的传输共享和作战战术的协同,因而无人智能装备成体系地投入战场使用仍需时日。
4)矛盾交织:无人智能装备反制困境
无人智能装备的广泛运用为空防、海防、陆地野战和城市战等带来了较大挑战,尤其是在空防领域,无人机反制成为主要研究问题。在此次冲突中,俄军使用了多种反制力量[10],其中的装备大都是针对无人机开展的研制和改进,既有防空导弹系统、高能激光武器的硬杀伤,也有电子战系统的软杀伤,总的来看,取得了一定的反制效果,但这也仅局限于在俄乌冲突的战场。在面对无人机谱系较全的敌方时如何反制则充满了未知。除了防空导弹系统和电子战系统,利用无人机蜂群反无人机也是重要的反制无人机的发展方向,但具体实施效果至今仍没有任何战例支撑。与空防类似,海防、陆战、网络战等如何反制相关无人智能装备也是研究的难题。从目前的战争实践和经济性等角度考虑,电子战力量的运用将成为主要反制手段,但是利用该手段反制无人智能装备则严重依赖国家电子战力量的建设和运用水平。
2.2 建议
1)加强体系建设
当前,无人智能装备的研发和运用大都处于探索阶段。为了更好地促进该领域的发展,应加强无人智能装备体系的建设,包括两个方向、四个层次。两个方向是无人智能装备和反无人智能装备的体系建设,四个层次包括技术层、供应商层、装备层和作战层[11],如图1 所示。技术层是整个体系的基础层,是支撑装备实现的技术集,包括机械技术、光电子技术、激光技术、计算机与信息技术、通信技术、自动控制与接口技术、传感检测技术、伺服传动技术、系统技术、探测跟踪和预警技术、毁伤捕获技术、干扰技术以及伪装欺骗技术等。供应商层是技术的集成层、装备的输入输出层,起着承上启下的作用,其主要包括平台供应商、探测供应商、数据供应商、计算供应商、武器供应商和保障供应商等。装备层涵盖无人智能装备所有种类的武器装备,如无人机(全谱系)、无人车、无人舰艇、机器人/狗、相关无人智能装备武器弹药和反无人智能装备等。作战层是体系的使用界面,既包括运用各装备协同开展的作战理论体系的建设,如有人/无人协同、空天一体协同、全域作战协同等,也包括与任务规划所需的作战场景的构想、任务实施相关的作战资源的服务和管理等内容。
2)确保装备数量优势与可持续供应
数量优势在实际作战中具备两个层面的含义,一个是使用数量优势,一个是储备数量优势。在使用数量方面,数量充足的无人智能装备(如蜂群)对于发动饱和式、精准、低廉的杀伤具有十分重要的意义,如俄军打击乌基础设施时大量天竺葵无人机的运用。在储备数量方面,当前无人智能装备具有战场消耗品的属性,一旦作战陷入持久战或消耗战,无人智能装备的消耗和需求将大幅增加,而储备数量充足的无人智能装备将成为消耗敌方战争资源、支撑持续作战打击的有效武器。如在此次俄乌冲突中,俄军的无人机储备明显不足,从伊朗引进无人机后才有所缓解,而乌军的TB2消耗也较大,借助了北约国家的军援才具备持续作战能力。除了确保无人智能装备的数量优势外,装备可持续供应也是需要重点考虑的问题。针对此问题,一方面是增强无人智能装备自主研发、生产的能力,另一方面,应强化和拓宽相关装备的引进渠道,确保战时引进渠道的可靠性和多样化。
3)加快“人工智能+军事”的组织形态创新
人工智能作为一项新兴的技术力量,有其自身的生长和转化特点,而目前的组织结构和行政设置不利于其快速地发展壮大,应做好相关的谋篇布局,采取多种方式探索“人工智能+军事”快速生长的培塑模式,既能做好底层理论的深研,也能以军事需求为牵引,推动人工智能的产能转化。重视对专业人才的培养,加强“人工智能+军事”上下游全产业链的人才储备。
4)强化实战化试验、演训
尽管无人智能装备的数量在不断增加,但其实战化能力水平却较为有限。为进一步提升无人智能装备的运用水平,充分发挥释放作战效能,应强化装备的实战化试验、演训,集中解决无人智能装备的运用样式问题,如无人攻防运用、有人/无人协同演训、蜂群作战、无人机电子对抗以及空中突防等,发现和解决相关技术和运用的难题瓶颈,如通信、情报融合等,拓展无人智能装备在杀伤链中的作用使命,增强与已有武器装备的融合使用效能。
3 结束语
无人智能装备的发展方兴未艾,智能体系作战的雏形正在显现,其发展的本质和趋势是实现杀伤时间的极致压缩,拓宽战争维度,增强上帝视角,降低人员伤亡,促使战争形态转向智能化战争。无人智能装备在此次俄乌冲突中的广泛运用进一步表明该新质作战力量必将催生出更加高效、便捷、灵活的杀伤链。但不可忽视的是无人智能装备仍存在较大缺陷,其平台的安全性、运用的可靠性、信息的融合处理、通信的传输时延以及自主飞行的智能化程度较低等都是限制效能发挥的阻力。值得关注的是尽管当前大部分的无人智能装备的智能化处于“低智”水平,但众多军事强国对其的研发和部署却在紧锣密鼓地进行中。针对此,应加强相关基础理论的研究和前沿技术的探索,不断增强自主创新能力,拓宽对外交流渠道,对无人智能装备的体系建设及早作出规划,统筹安排,强化实战化试验、演训,不断推动无人智能装备的创新发展。