喜欢玩《星际争霸》的小伙伴,肯定对星灵族的航母印象深刻。游戏中,星灵航母本身没有攻击力,但是航母上放出来的小飞机就厉害了,跟苍蝇似的到处都是,不知不觉间就让你的基地灰飞烟灭,足以让任何对手焦头烂额。那么,如果说在现实中,我们一样可以造一艘这样的“星灵航母”,调动一群小飞机打击敌人,大家会不会觉得这是天方夜谭呢?
其实还真不是,这就是我们今天要说的无人机集群技术。我们知道,世界上第一架飞机诞生于1903年,而十几年后的一战期间,无人机就诞生了。那时的飞机不比现在,基本上就是一个架子,一个发动机再加一块帆布就搞定了,安全性可想而知。那时开着飞机出去,能不能活着回来基本全看命。所以,为了减小飞行员的伤亡,无人机应运而生。不过那时的无人机相当简陋,真正意义上的无人机作战,出现于几十年后。而无人机集群技术,也是在单架无人机作战的基础上发展而来。
在现代战争中,无人机的角色越来越重要。无人机雷达反射面积小,成本低廉,执行侦察、刺杀、定点清除等任务那是相当得遛。但是,由于侦测能力、武器载荷、留空时间等的限制,在面对复杂作战任务时,单架无人机就有些捉襟见肘了。所以,多架无人机协同作战随之出现,进而发展为后来的无人机集群。有了无人机集群,就可以实现信息共享,也能更加准确地判断战场情况,实现协同任务分配、协同搜索、协同侦察与攻击,能够有效提高无人机的战场生存能力与作战效能。
当然,无人机集群不是简单地把一大堆无人机放在一起,再安排一大堆操作手,一对一操作。这种方式非常低端不说,也完全不符合无人机集群技术的定义。
无人机集群技术,核心是“集群智能”,也就是说无人机群要在人工智能的控制下,自主完成很多任务。“集群智能”技术的灵感源于蚁群、蜂群等自然界中的集群生物,这类生物的特点是单体很弱小,也没什么智能,但是它们的群体协作能力非常强大,能够完成诸如蜂巢、蚁穴等对人类来说都非常精巧复杂的“工程”。所以,蜜蜂和蚂蚁之间的沟通协作方式,就是无人机集群智能技术模拟的对象,以此来增强无人机群的整体作战能力。
真正的无人机集群作战,一般要具备三大特征。
第一大特征是网络化沟通,集团成员之间通过数据链共享信息,实时传递数据。不是玩游戏“团战”时,队友之间简单的语言交流那么简单,而是建立一个庞大的数据链,实时共享各种信息,包括地形、风速、目标位置,等等。实战中,哪怕你只被一架无人机盯上,也相当于被整个无人机群盯上。
第二大特征,就是自适应协同。要求集群成员能够根据共享信息感知彼此方位,自动协调,互相之间不撞在一起是最基本要求,能够根据形势步调一致,形成有利阵型则是更高的要求,才能更好的发挥战斗力。
第三大特征,就是智能倍增,要达到1+1大于2的效果,不能像曾经的皇马队那样,球星最多,但是赢的比赛却与球星数量不成比例。而100架无人机集群,其战斗力可能超过1000架无人机单体作战。那么如何实现呢?就是利用无人机群庞大的数据分析与处理能力,打造一个共同的“大脑”,是整个系统高效运转,作战时实现自我判断,自主选择是否进攻,何时、何种方式进攻。
目前无人机群作战发展很快,比如美国的“小精灵”无人机项目,“山鹑”微型无人机等,2017年1月,美军用三架 F/A-18战斗机搭载了103架的“山鹑”无人机群,完成了技术验证。还有我国的中电科集团、国防科技大学等机构,都在研发无人机集群技术。据已公开的消息称,中电科集团不久前刚刚完成了200架无人机集群试验,打破了自己保持的记录,也超过了美国。未来,我军也可能会在将无人机群搬上歼-20战机,用以执行侦察、攻击空中目标等任务。
当然,目前的无人机能够执行的作战任务还比较单一,主要就是侦察和“一次性攻击”,距离达到《星际争霸》中星灵航母的水平还有很长的路要走。但是,战斗机的无人化是一个必然趋势,因为人类作为一种脆弱的、不可再生的蛋白质生物,其实很限制飞机的性能。如果战机起飞时,不再需要考虑飞行员能承受多少个G的重力加速度,高速巡航时也不用考虑对飞行员的影响,那么飞机的性能将会获得巨大的提升空间。
当无人战斗机能像导弹一样能承受几十个G的高过载时,地面上那些带着眼镜坐在电脑前的无人机操控员,或许将有机会吊打空中王牌飞行员。而且无人机集群技术不仅将战机的性能上限提高一大截,还能彻底发挥无人机操控人员的作战潜力。过去1架无人机由一到两个飞手远程操控,1架无人机的战斗力是有上限的。但若1个飞手可操控几十上百架无人机,其投送火力、执行任务多样性都将会有翻天覆地地提高。这时的无人机不会再是像CS那样一对一操作,而是红色警戒那种,圈定敌人直接A过去,机群就会自动把敌人解决掉。以我国的工业产能,进入战时状态生产线全开,数百万架无人机横扫一切牛鬼蛇神,这场面想想都觉得酸爽。
总之,战机无人化的大幕已徐徐拉开,无人机也必将在未来战争中扮演重要角色,未来极有可能彻底颠覆战争规则。