中国指挥与控制学会会刊 
自古以来,城市就是“兵家必争之地”,随着城市现代化的推进,城市作战面临的环境愈加复杂,防御一方具有非对称的优势,进攻一方往往要付出极大代价才能夺占。以大量小型无人机组成的无人机蜂群具有克服地面复杂地形、突击速度快、数量规模优势明显等特点,将成为城市进攻作战的新质“利器”。
1 城市进攻作战无人机蜂群的发展能力需求1.1 具有较强的立体机动能力
无人机蜂群采用多旋翼架构,具备空中悬停功能,能对高层建筑物防御之敌实施概略水平射击,提高命中精度;运用先进的自主算法和低功耗的AI芯片,使单个无人机能够在建筑物内部、地下空间以及人为干扰等无法良好使用 GPS 的环境下自主飞行,拓展无人机的机动空间。
1.2 具有携带多载荷的能力
无人机蜂群采用模块化设计的思路,能携带多种载荷,携带光电、红外侦察设备就具备侦察能力;携带电子干扰设备就具备对指挥信息系统、防空雷达以及高炮导弹阵地欺骗干扰的能力;携带精确制导弹药就具备精确打击的能力。与此同时,可根据不同的城市进攻作战任务灵活编组为异构的蜂群,战术创新有较大空间。
1.3 具有群体智能能力
1.4 具有较强的隐身能力
2 城市进攻作战无人机蜂群的地位作用
2.1 提升了城市战场环境下的侦察能力
城市里各类基础设施纵横交错,这种错综复杂的战场环境有利于防御一方进行多层次、分散化的隐蔽部署。受城市高低的建筑影响,传统卫星侦察很难获得较好的侦察效果,现有无人机也会由于城市建筑的阴影和顶棚形成侦察屏障,错综复杂的建筑物内部空间甚至直接成为侦察的“盲区”。发展垂直起降功能的多旋翼无人机蜂群能够实施低空水平抵近侦察,有效解决城市进攻一方“看不清”的问题,拥有建筑物内部和地下空间飞行的能力,也能有效解决城市进攻一方“看不见”的问题。
2.2 增强了城市进攻一方的打击效率
2.3 实现了无人系统作战角色的提升
复杂的城市环境容易使城市进攻作战发展成为一城一池的攻坚战,对于进攻一方十分不利,现有的无人系统更多担负的是探测排雷、侦察监视以及目标指引等作战保障任务,难以完成复杂的任务,对城市战局起不到关键作用。发展多旋翼的无人机蜂群可以携带不同的载荷,彼此之间相互分工协作,并根据作战任务配置相应载荷于无人机蜂群上,组成集诱、侦、扰、打功能为一体的异构蜂群,形成一个完善的作战体系,使无人机蜂群的作战能力呈几何式增长[5],能完成更加复杂的任务,真正实现无人系统从辅助作战向主体作战的转变。
3 城市进攻作战无人机蜂群的具体运用
无人机蜂群作为城市进攻作战中的关键作战力量,除了执行常规的侦察打击任务外,还主要担负夺占高楼建筑、攻击防空阵地以及空袭重要目标3种类型的作战任务。
3.1 城市进攻作战无人机蜂群的作战编组
1)夺占高楼建筑时的作战编组。高楼建筑形体高大,楼层多,其典型的防御特点是火力点较多且分散复杂,任何一个门窗、楼内的拐角、走廊等都可能变成隐蔽的射击阵地,此时无人机蜂群主要采取异构式自适应编组,即携带多种功能载荷的无人机蜂群以自适应的方式编组,在面对高楼建筑的复杂敌情时,能够快速感知,进行任务理解和情况判断,并且根据情况判断结果以自适应的方式实时调整编组,同时进行任务分配和协同规划。
2)攻击防空阵地时的作战编组。信息化条件下的城市进攻作战,非常讲究信息侦察,进攻一方的各类型无人机都要发挥重要作用,这往往会被城市中对方的防空武器摧毁。作为城市防御的一方,防空阵地的雷达大都处于隐蔽关机状态,只有个别处于值班静默状态,此时无人机蜂群主要采取同构式梯队编组,即携带单一功能载荷的无人机蜂群成梯队运用,此种编组更加注重发挥蜂群的欺骗和干扰功能。
3)空袭重要目标时的作战编组。关键目标通常是指位于城市中的对方指挥信息系统、武器指挥系统、关键防御要点以及军政首脑等重要目标,与城市防御的安危息息相关,具有牵一发而动全身、击一点而撼全局的作用,发现此类目标应不惜一切代价摧毁,此时无人机蜂群主要采取同构式整体编组,即携带侦察打击载荷的无人机蜂群,用最密集的火力从不同的方向和角度实施协调一致地打击。
3.2 城市进攻作战无人机蜂群指挥方式的运用
城市进攻作战中,无人机蜂群受续航能力限制,难以长时间持续作战,要想成为进攻一方的关键“奇兵”,就要发挥蜂群系统搭载移动平台隐蔽接敌的优势,此时可以采用分布式指挥的体系结构,即不同结构的无人机蜂群系统依托空中或地面移动指挥平台、一体化通信网络和战场综合态势图,在分散配置和机动的状态下,以网上交互信息为主的方式,完成作战指挥活动的指挥形式[6]。在城市战场上,采取分布式指挥既能有效提高蜂群系统的生存能力,又能隐藏作战企图,还有利于在城市分区歼敌作战中就近按需快速支援作战分队。同时,单套蜂群系统完成任务的能力有限,有时为完成持续时间更长、作战规模更大的进攻行动时,需要将分散配置在城市里的多套蜂群系统融合起来,使它们紧密协作,形成整体合力,这时又必然更加需要集中指挥。综上,应设计分布式和集中式相结合的指挥体系结构,根据城市进攻作战担负具体任务的不同采取不同的指挥方式。
3.3 城市进攻作战无人机蜂群的主要行动
1)夺占高楼建筑时的主要行动。采用地面发射平台搭载的方式快速隐蔽至己方前沿相对安全处,在概略了解建筑内部敌情的基础上合理编组携带不同载荷的异构蜂群,其次以连续突袭的方式发射无人机蜂群,它们利用人工智能技术迅速搜索发现建筑内各类目标并对其实施精准打击。以蜂群集体作战时要注重无人机蜂群内部的协同,可以数架突袭的“狼群”模式对建筑分散火力点实施歼灭,也可先由单个无人机为诱饵,其余在后方伺机发动致命一击的模式进行歼灭。与此同时,还要注重与其他有人力量的协同,可携带烟雾发生器,通过释放烟雾来掩护地面清剿分队快速安全地进入建筑内部实施清剿作战;可发挥隐身性能好、机动能力强的优势进入建筑内部为清剿分队提供目标态势图,方便清剿分队制定合适的进攻路线和方法;特别是在与己方的外围狙击手协同作战时具有突出优势,多旋翼无人机由于具有体型小、打击精准以及行动突然的特点,一旦出现在对方的视野,势必会引起各种力量的围攻,这为己方的狙击手快速发现目标实施远程精确打击创造了良好条件。无人机蜂群夺占高楼建筑如图3 所示[7]。
2)攻击防空阵地时的主要行动。运用空中发射平台发射不同载荷类型的同构式蜂群并成梯队运用,第一梯队的无人机蜂群携带金属箔条充当诱饵,伪装成高价值的战略有人机、战术导弹,制造空袭假象,诱导对方防空雷达探测设备开机,暴露阵位,为己方后续火力打击创造条件;第二梯队的无人机蜂群携带电子干扰设备,对对方预警雷达、制导武器进行电子干扰、压制、利用数量优势对敌实施立体化空间的全功率、全频段、全方位饱和式干扰[8],在短时间内对其电子设备实现阻塞压制,使其工作效能降低甚至彻底丧失,为无人机蜂群实施打击开辟安全走廊,提供可靠的掩护;第三梯队的无人机蜂群携带攻击载荷对防空雷达和阵地实施全向突防,其特点是没有主要攻击方向,可极大增强对方的混乱性,使其已经受到干扰的雷达系统无法实施有效拦截,从而实现成功突破。具体行动时,可使用直升机充当无人机蜂群的载机,由于直升机具有不依赖跑道、低空快速飞行以及杀伤威力大的优势,利用高层建筑作为掩护发起攻击,可有效掩盖攻击防空阵地的企图;第三梯队的无人机蜂群发起攻击时,可将阵地中的雷达或防空武器等关键目标信息传给后方直升机,由直升机发射破坏力更强的导弹实施快速精准摧毁。
3)空袭重要目标时的主要行动。通过空中发射平台或地面移动平台搭载的方式隐蔽在对方防区外沿,在发现目标后,采取“临门”突防的方式发起攻击,这种方式能较好地隐蔽己方的作战企图,压缩对方的反应时间,增大袭击的突然性,提高对方的预警难度、抗击难度以及支援难度,能达到出奇制胜的效果[9]。实施攻击时,通常一次性发射多套无人机蜂群,通过携带大量的精确制导弹药,从不同路径到达城市重要目标,而后进行全方位、多角度的饱和式攻击,依靠无人机数量规模的优势提升己方瞬时杀伤威力,力求在最短的时间内突破对方防线,达成快速消灭对方的目的。空袭重要目标时,要依靠一切可以依靠的力量对目标实施摧毁,当直升机作为无人机蜂群的搭载平台时,同样需要两者发挥各自长处实施协同作战,火力不足时还可将目标的方位信息发送给上级指挥员,请求远程精确制导武器实施精确打击。
4 结束语
随着全球城镇化进程的推进,未来的任何一场战争大概率都会发生在城市,美军已开展多个无人系统集群在城市作战中的应用项目研究,我军要利用自身在无人机蜂群技术方面的优势,强化顶层设计,深入研究现代化城市进攻作战特点,找准城市进攻作战条件下的无人机蜂群的地位作用,组织科研人员加强技术攻关,先于对手形成实战能力,以期在未来对抗中取得优势。