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刍议智能无人作战集群:从E-HCPS视角到信息物理熵减的理论探讨
来源:无人装备发展中心 | 作者:无人装备发展中心 | 发布时间: 1353天前 | 7655 次浏览 | 分享到:
发轫于第二次世界大战的无人作战装备,包括自动化无人平台和制导武器,在冷战两极军备竞赛和局部战争需求的牵引推动下,取得了快速发展。其中的尖端代表,人造地球卫星、洲际战略核武器,重新定义了恐怖核均势和核威慑下高技术局部战争的现代战争底层逻辑。在冷战期间的多场局部战争实践中,各类战术导弹大放异彩,功能型无人平台也取得了实战成果。

一 前 言

发轫于第二次世界大战的无人作战装备,包括自动化无人平台和制导武器,在冷战两极军备竞赛和局部战争需求的牵引推动下,取得了快速发展。其中的尖端代表,人造地球卫星、洲际战略核武器,重新定义了恐怖核均势和核威慑下高技术局部战争的现代战争底层逻辑。在冷战期间的多场局部战争实践中,各类战术导弹大放异彩,功能型无人平台也取得了实战成果。

上世纪六七十年代,越南战争中无人艇首次用于扫雷取得实战效果,出动了数千架次的FireBee无人机大规模用于战役战场非实时侦察。同期,集成电路、数据链等C3技术迅猛发展,支撑无人作战装备向着高效能适应更复杂任务的方向,发展察打一体、自主作战、战术协同、集群化运用等能力。


图1 世界首个实战应用型无人艇(图片来自互联网)

德国为应对东欧装甲洪流一体化大纵深穿插,开发反辐射无人机集群技术,后将其转让给以色列,成就了传奇的“哈比”反辐射无人机集群作战系统。1982年,贝卡谷地之战,以色列首次使用数百架电子战无人机集群协同搭载反辐射导弹的战斗机,仅用数小时就摧毁了叙利亚在苏联支持下多年重金建设的防空导弹阵地群。


图2 “哈比”反辐射无人机集群发射控制车(图片来自互联网)

冷战结束,“一超独霸”格局骤成,局部战争由相对均势转为战略非对称。通过海湾、科索沃等多次战争,超级大国充分展示在战略投送能力和天基信息保障等战略能力优势下,其海基对陆巡航导弹、海陆航空平台、精确制导炸弹和电子信息战装备等常规战术装备的暴力美学,达成了震慑全球、巩固超级霸权地位的国家战略目的。在实力高度非对称和“杀鸡故意使用牛刀”战略企图下,无人装备和集群反而退出了战争舞台中心。以至于,在九十年代的以色列周边战争中,常常在冲突中崭露头角的纤维增强塑料复合材料为标志特征的低成本中大型中空长航时无人机,主要以单机出动,仅作为辅助力量出现在低烈度战场;在此时期,以色列将大量“哈比”无人机和集群发射控制车用于出口创汇。


图3 海湾战争战场实况经典拍照(图片来自互联网)

新世纪以911开局,反恐战争成为时代主题,局部战争多发生在内陆山地,非对称战争弱势的一方甚至不再是传统的国家实体。在军事需求牵引下,具备察打一体斩首能力的低成本中空长航时无人机一时炙手可热,向大型化、重载化发展;低成本、高出动、全天时续航的高空长航时战略无人侦察机,也在实战中充分展现了应用价值。期间,超级大国空军还演示了轻型无人直升机、无人预警系留飞艇等无人装备,奇迹般的大规模复活了齐柏林时代的航空器;超级大国陆军在阿富汗山区牵着毛驴四处追赶恐怖分子,发现山地作战补给困难,向工业界提出了全地形多足机器人需求,造成现在机器狗几成泛滥;超级大国海军则一方面提出“面向能力设计”理念,将舰船型号研发重点转向DDG1000、LCS等科技创新前沿,另一方面发现使用数百万美元一枚的巡航导弹打击价值两百美金的帐篷固然浪漫,但不可细水长流,进而提出了低成本舰载无人机打击濒海1000英里的TERN项目需求,牵引出“侧臂”特种装置和“燕鸥”无人机等演示验证项目。


图4 TERN项目“燕鸥”无人机概念(图片来自互联网)

二十年反恐战争,未曾成出现传统军事学意义上的“战役作战”,无人装备在实战中几乎全部采用单机出动的运用模式,无人作战集群则甚至未作为概念在反恐作战中引起过注意或讨论

冷战结束至今三十年,河东河西,沧海桑田。近几年,随着全球多极化进程加深,超级大国的国家自信下降而国际地位焦虑抬升,进而炒热了“大国竞争”的话题。大量冷战期间的作战概念和装备形态死灰复燃,如战略核威慑和有限战争理论、逐步升级理论、高端一体化作战(联合作战)、混合战争、重回制海、高边疆太空战、前沿威慑与大规模低成本智能无人集群抵近作战等,改头换面,粉墨登场,竟都能再次成为热点。

由于这三十年来,超大规模集成电路、无线通信网络、数据处理算法等技术科学和工程技术取得了长足进步,使得数字化、网络化、智能化在人类生产和战争领域迅猛发展,还广泛渗透日常生活为大众普遍体验,近年来一经结合无人作战集群,出现了“智能无人作战集群”的新质概念,包括空中智能无人机/巡飞弹蜂群、陆上智能无人车蚁群和海上智能无人艇集群、智能无人潜航器集群、跨域智能无人作战集群等。随着低成本固定翼无人机/巡飞弹技术扩散,在近几年的数场低烈度局部冲突中,尚不具备高级智能程度的无人机/巡飞弹集群也取得了一些战果,使得智能化无人作战集群的概念足以引起充分想象,已然成为军事科技前沿热点。

当前,智能无人作战集群装备概念也是超级大国的关注重点,其内涵体现在“空海一体战”、“海上分布式作战”、“马赛克战”、“决策中心战”等花样繁多的作战运用概念之中。由于关联人工智能主题、画面动态新颖、故事创作空间充分,该概念还成为了好莱坞电影、大众传媒和自媒体的热点。

本文不能免俗,将围绕这一热点尝试展开几点探讨。水平有限,挂一漏万,唯望抛砖引玉,可引出更多真知灼见。

二 实用价值是评估一切装备的唯一标准

人,自然进化而来。眼、耳、口、鼻、皮肤、大脑、小脑、肌肉和骨骼等生理系统的复杂构造组成,决定了人基于身体所固有的感知、决策和行动、控制等功能类型、性能极限和相互协同能力。


图5 HPS人机混合增强V1.0(图片来自互联网)

人,从自然进化中脱颖而出成为高级动物,分野于创造工具装备,并将工具装备用于生产和战争。一切工具装备,本质上都是人为了突破个体生理和群体协同的能力极限,实现增强和延伸而进行的创造。因此,实用价值是评估一切装备的唯一标准,实战应用价值是评估一切作战装备的唯一标准。

农耕渔牧自然经济时代的战争。刀枪剑戟、斧钺钩叉,十八般冷兵器决定十八般武艺,般般都是对拳脚的增强和延伸;调戏诸侯的烽火,原本用于组织大规模协同防御。由于马镫的发明,出现的基于战马生物力增强人力的大规模骑射军团,实现了古代科技水平下战略战术机动、战术打击、通信协同等作战能力的最优,进而成为了世界岛中心的决定性军事力量。其巅峰,从库页岛横扫至多瑙河畔,虽然先因四川钓鱼城不屈的农民抵抗而分裂瓦解,再因只识弯弓射大雕而被各地文明、宗教所同化和湮灭,却不影响其在人类战争史上如超新星爆发般的璀璨和浪漫。

文艺复兴和大航海时代的战争。远洋木质风帆战舰这种先进的外二相流体无限续航机械的发明,颠覆了人类主要通过腿在陆上进行机动的作战样式,其上搭载的六分仪、指南针用于海上定位导航,搭载的风帆用于永续获取战略战术机动的航行能量,搭载的黑火药枪炮用于战术打击,设计的舷墙甲板用于战术防御,桅杆顶端用于瞭望探测感知和旗语通信协同。木质风帆战舰时代,以特拉法尔加海战为高潮和终曲,纳尔逊勋爵率领的27艘战舰集群全胜拿破仑皇帝麾下的33艘战舰集群。此战,在制胜机理层面以法西上万名海军将士的鲜血生命,提前证明了多层舷侧舰炮集火时,兰开斯特战斗方程平方律的威力;在战役组织层面显示了前工业化时代,国防生产能力和旗语通信保障所能支持的舰队兵力规模极限;在地缘政治层面,让陆上强权与海上强权剧烈碰撞,划分出清晰的权力可达界限。


图6 特拉法尔加海战作战图(图片来自互联网)

历经实战检验,在实战中持续演进。骑射军团成为了自然经济时代的决定性军事力量,木质风帆舰队成为了大航海时代的决定性军事力量;工业革命至一战、二战期间,化石能源驱动的机枪、坦克、飞机、舰船等机械化装备高度成熟,结合萌芽状态的无线电、机械或电子自控仪、喷气动力等新兴技术,成为了核时代以前的决定性军事装备。

类似黑火药枪炮未能成为自然经济时代的决定性武器、铁甲舰未能成为木质风帆战舰时代的决定性武器、坦克未能成为一战的陆上决定性武器,在二战末期走向战场的弹道导弹、巡航导弹、喷气式飞机、原子弹等先进武器也均未成为战争决定性军事装备。综合以上现象,T.N.杜普伊等前人总结武器与战争发展史,发现了

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