蜂擁而至:引領(lǐng)下一代潮流的蜂群作戰(zhàn)
來源:科普中國
發(fā)布時間:2020-01-09
瀏覽次數(shù):2159

  出品:科普中國

  作者:鴻爪雪梨

  策劃:武玥彤、金赫

  監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部

  “未來的戰(zhàn)爭究竟是什么樣?”這是軍事專家們都在思索的一個問題,可以確定的是,無論未來會出現(xiàn)何種新奇的武器,智能化一定是不可缺少的特征之一。

  在過去的幾年中,無人機迎來了井噴式的增長,并通過一次次的實戰(zhàn)聲名鵲起。2018年,俄軍駐敘利亞軍事基地遭13架無人機集群攻擊,今年9月,沙特國家石油公司的一家“世界最大石油加工設(shè)施”和一座油田也遭到10架無人機的襲擊。無人機具有單機成本低、人員傷亡小的優(yōu)勢,同時作戰(zhàn)模式正在發(fā)生深刻的變化:無人機蜂群作戰(zhàn)模式。

  蜂群作戰(zhàn)的概念源于蜜蜂、白蟻等昆蟲,是指一個群體中的個體既能獨立判斷,也能形成共識,互相之間可信息傳遞并協(xié)同作戰(zhàn)。從歷史淵源來看,蜂群作戰(zhàn)的概念由來已久。二戰(zhàn)時期,德國的坦克群閃電戰(zhàn)策略令波蘭、蘇聯(lián)等國措手不及,戰(zhàn)后,美蘇兩國不約而同的開始發(fā)展空地打擊武器,武裝直升機因此發(fā)展迅猛,武裝飛機的集群本質(zhì)上就是信息體系與協(xié)同作戰(zhàn)的體現(xiàn),只不過它由人操作而已。體現(xiàn)在無人機上,即無人機群由高度智能化的機器組成,像人一樣相互之間保持即時通訊,并可根據(jù)指令形成不同的編隊以適應(yīng)不同的情況,甚至實現(xiàn)自主尋敵、自主攻擊。

  傳統(tǒng)的飽和打擊,是從不同層次和方位向敵方傾瀉大量的彈藥,令對方的防御措施首尾不顧,形成力量壓制的局面,這種打擊思路花費不菲,并非所有國家都能承受。而集群攻擊的無人機恰好彌補了這一缺陷,現(xiàn)役的防空系統(tǒng)對微型無人機幾乎無法有效識別,更遑論精準鎖定與攔截,且與導彈相比,無人機的價格可謂廉價,即便有所損失,仍可達到作戰(zhàn)目標,這個優(yōu)勢是戰(zhàn)術(shù)導彈無法比擬的。中國軍視網(wǎng)曾刊登一則漫畫,形象的描述了戰(zhàn)術(shù)導彈與無人機在這一方面的對比。

  

  圖1 漫畫:大炮打蚊子(轉(zhuǎn)自中國軍視網(wǎng))

  蜂群作戰(zhàn)不僅僅是一群烏合之眾一擁而上這么簡單,理想中的無人機編隊應(yīng)具有分布思維、智能自主、復雜命令組合實現(xiàn)等功能。即每個無人機都有一定的自主能力,能主動避免和周圍單元及障礙的碰撞,并根據(jù)信號自動補位,將人工指揮從繁瑣的操作中解放出來,同時若某項功能較為復雜,則可將此功能拆解并分布到若干無人機上,形成組合效應(yīng)。

  據(jù)美國智庫對人工智能和未來戰(zhàn)爭的預(yù)測得知,美軍的無人機群甚至在朝遠距離通訊組網(wǎng)的方向發(fā)展,即每一個無人機就是一個小的基站或中轉(zhuǎn)站,大量的無人機構(gòu)成了通訊網(wǎng)絡(luò),飛的較遠的無人機可以將探測到的情報同步傳送給數(shù)十公里開外的其他機群,且個別單機的損失并不影響組網(wǎng)的穩(wěn)定性。同時無人機甚至可以發(fā)展出集群智能,如當多個目標同時出現(xiàn)或目標釋放出誘餌時,蜂群成員“投票”決策問題!

  

  圖2 美軍無人機蜂群作戰(zhàn)概念示意圖(圖片來自網(wǎng)絡(luò))

  到目前,集群的無人機已經(jīng)可實現(xiàn)自動規(guī)避、航線修正等基礎(chǔ)功能,但“仿人思維”的技術(shù)瓶頸還未突破,蜂群作戰(zhàn)要走向戰(zhàn)場,還需要在控制算法、通信網(wǎng)絡(luò)、邏輯模型等方面取得關(guān)鍵突破,集群到蜂群的距離還很長。

  盡管如此,讓我們想象,在未來戰(zhàn)場上,指揮官可以釋放成百上千的無人機,在敵人的雷達發(fā)現(xiàn)之前,蜂群無人機以黑云壓城的態(tài)勢從目標上空展開打擊,每個無人機像是有自己的思維一樣,圍繞著多個目標,靈活、自由、主動的飛行、動作,甚至像無線版的樂高一樣,組成不同隊形以展現(xiàn)更復雜的功能,這將是多么科幻而又浪漫的畫面。

聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關(guān)注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者