????制圖：劉 進
未來戰(zhàn)爭，我們所面對的敵人很可能不再是有血有肉的士兵，而是成群結隊的群化武器。幾百架微型無人機瞬間從戰(zhàn)機上釋放，好似戰(zhàn)場上空一片陰云般直撲敵人，這已不再是科幻大片中的場景——群化武器的出現正在加速變?yōu)楝F實。
目前，美軍正在加速無人機、無人艇和無人潛艇等群化武器的研制進程，與以往智能無人武器“單槍匹馬”作戰(zhàn)不同的是，群化武器是以智能化無人控制技術和網絡信息系統為支撐的集群式作戰(zhàn)武器。可以預見，當機器人集群式作戰(zhàn)從想象加速變?yōu)楝F實，這種新型武器和戰(zhàn)術勢必將成為改變未來戰(zhàn)爭規(guī)則的重要推手。
誰也不想捅的戰(zhàn)場“馬蜂窩”
日前，美軍成功使用3架F-18“大黃蜂”戰(zhàn)斗機在空中釋放了多達103架“山鶉”無人機。這些無人機個體小巧靈活，都具備了較高的人工智能，可實現集體任務呼應、自適應飛行甚至是自愈能力。出于“集群控制”的協同作戰(zhàn)理念，“蜂群”無人機可并沒有自己的“蜂王”，只是依靠一個共享的分布式大腦進行決策，并像大自然中的蜂群一樣可以適應彼此。隨著“蜂群”無人機空射試驗的成功，預計未來的“蜂群”無人機體積將更小，續(xù)航能力和飛行穩(wěn)定性更強，單次投放的目標超過1000架。
戰(zhàn)場上遇到這黑壓壓一片的無人機“蜂群”，恐怕沒有誰愿意去招惹。以“蜂群”無人機為代表的群化武器的作戰(zhàn)意圖，就是通過數量優(yōu)勢對敵方目標形成非對稱式的突然襲擊。這種分布式集群攻擊模式，一方面可以大幅度降低作戰(zhàn)成本，同時也可減少大型作戰(zhàn)平臺和戰(zhàn)斗人員的傷亡，因而也被美軍視為可改變未來戰(zhàn)爭規(guī)則的“顛覆性技術”。
美國海軍研究“蜂群”無人機的初衷，就是為了依托“蜂群”的巨大數量優(yōu)勢突破現有的對空預警偵察和攔截系統。模擬試驗表明，即使一艘安裝防御能力最強的“宙斯盾”系統的驅逐艦，在同時遭受來自不同方向的無人機攻擊時往往防不勝防，因為總有能突防成功的無人機成為“漏網之魚”。像“蜂群”無人機這類戰(zhàn)場“馬蜂窩”，只是美軍在群化武器技術研究上邁出的第一步。
隨著地面無人作戰(zhàn)系統的發(fā)展日臻成熟，美軍正希望改造現有的地面車輛打造一支“地面機器人敢死隊”。這些無人戰(zhàn)車無需耗費巨資加裝重型裝甲，既可以充當先頭部隊的“尖刀”主動接敵，也可以包抄敵人或在戰(zhàn)術上發(fā)起佯攻，甚至還可空投至敵后執(zhí)行自殺性任務。目前，美國陸軍已經試圖將一定數量的貨車改裝為可集群作戰(zhàn)的“無人戰(zhàn)車群”，對無人地面戰(zhàn)斗車輛的研制也是躍躍欲試。
戰(zhàn)爭規(guī)則就這樣被悄然改寫
當然，群化武器這種未來戰(zhàn)場的“恐怖殺手”并非一夜之間就出現在我們面前，從最初的構想到如今初步嶄露頭角，機器人集群式技術已經經歷了20多年的發(fā)展歷程。群體機器人的概念第一次與現代科學“聯姻”，可溯源到1987年出現的一個具有生命行為特征的人工生命群體程序Boids。到2004年，采用了群算法編程的智能降落傘在美國誕生，預示著機器人集群技術已悄然進入我們的生活。
正是看到了集群技術與無人技術在可能的軍事應用上所碰撞出來的“火花”，美國在群化武器研究上投入了大量財力物力。美國國防部高級研究計劃局主導的“小精靈”項目于2015年9月公布，旨在研制一種可利用集群效應進行偵察和電子戰(zhàn)的無人機群化武器系統。美國空軍研究實驗室啟動的“編群戰(zhàn)術空間”計劃，重點研究無人機之間的協同作戰(zhàn)能力，目前已經實現了12架無人飛機的自主協同飛行和模擬打擊。在“協同空域作戰(zhàn)”概念中，美軍甚至還提出了集群無人機作為有人機“僚機”的協同作戰(zhàn)概念，將可執(zhí)行戰(zhàn)場態(tài)勢評估、制空、跨平臺聯合制導等更多更復雜的作戰(zhàn)任務。
其實，之所以要花大力氣研究群化武器，正是由于群化武器已經不是無人作戰(zhàn)系統在數量上的單純增加，而是從作戰(zhàn)核心到配套戰(zhàn)法“由里及外”的一次技術創(chuàng)新。現有的群化武器系統主要可分為發(fā)射/回收系統、群化作戰(zhàn)平臺和管控系統三部分。其中，管控系統由操控器、天線等硬件設備和軟件系統構成，是整個群化武器實現戰(zhàn)場智能作戰(zhàn)的“控制中樞”。群化武器整體的管理和每個個體的調度，如何完成對周邊環(huán)境的有效感知和實現戰(zhàn)場上的群體間通信，如何避免與其他目標相互碰撞“誤傷友軍”，如何實現合理的作戰(zhàn)空間分配、運動路線規(guī)劃、實時的作戰(zhàn)管控等都由管控系統來負責實施。憑借著高度智能化的精準控制，群化武器才能在未來戰(zhàn)場悄然改寫戰(zhàn)爭規(guī)則，引領未來戰(zhàn)爭進入“無人群化”時代。
“淹沒”未來戰(zhàn)場的一片陰云
隨著新軍事變革的加速推進，未來戰(zhàn)場要想充分發(fā)揮機器人智能作戰(zhàn)的潛能，僅靠增加無人系統的數量顯然是“杯水車薪”。具備網絡化、智能化和分布式作戰(zhàn)能力，可自主協調行動并完成相應作戰(zhàn)任務的群化武器，勢必成為未來戰(zhàn)場的寵兒。目前，采用群化算法避免空中碰撞，同時又可以極近間距投放在一起的智能降落傘已裝備美國陸軍和特種部隊，未來可攜帶炸彈或偵察設備的群化蟑螂機器人、群化蜜蜂機器人走向戰(zhàn)場也不再是“癡人說夢”。
群化武器相比于其他常規(guī)武器的一大優(yōu)勢，就是價格低廉、可實現批量化生產。集群化作戰(zhàn)的核心思想就是將傳統昂貴的大型有人作戰(zhàn)平臺，分解為數量更多、尺寸更小的分布式無人作戰(zhàn)平臺，進而以數量優(yōu)勢彌補單一平臺戰(zhàn)力不足的新型作戰(zhàn)理念。一個完整的群化武器作戰(zhàn)集群，甚至可“包攬”從排雷排爆、偵察監(jiān)視、警戒搜索到物資運輸、協同攻防、自主作戰(zhàn)等多個領域，必將發(fā)揮出巨大的作戰(zhàn)潛能。尤其是隨著3D打印技術的發(fā)展，批量生產一只蜜蜂大小的微型機器人單價只需要1美元，因此美軍還有可能借此部署數以億計的昆蟲作戰(zhàn)機器人。
群化武器對于戰(zhàn)場的另一個意義在于，其龐大的目標數量急劇擴大了需要打擊的目標，使得對手不得不付出高昂的代價。群化武器的分散性使得敵方難以有效鎖定目標，即使其中一些成員被摧毀，剩下的無人作戰(zhàn)裝備仍能繼續(xù)完成作戰(zhàn)任務，這就大大增加了群化武器對戰(zhàn)場的適應能力和抗風險能力。畢竟，兵力的數量和質量同等重要，群化武器就是企圖以數量優(yōu)勢達成對敵有效打擊，實現低成本下對敵高價值目標的飽和攻擊，甚至還將主導戰(zhàn)場上的“作戰(zhàn)節(jié)奏”。
當然，群化武器并不意味著就無懈可擊。群化武器再厲害，也是一群依靠電路工作和電池供電的機器設備。俄羅斯正在借助電磁攻擊方式研制反“蜂群”無人機武器，這一武器可癱瘓無人機上的所有電子元器件，并切斷無人機與控制中心的通信使其全軍覆沒。同時，小型化后的群化武器系統如何實現小重量小體積下高電量支撐也是目前限制其大規(guī)模應用的一個重要問題。不過，群化武器代表著未來戰(zhàn)爭無人作戰(zhàn)和智能作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢，隨著相關技術的日益發(fā)展成熟，勢必開啟未來智能作戰(zhàn)的新紀元。
（作者單位：國防科技大學）?
