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無人機蜂群作戰
來源:互聯網

無人機蜂群作戰,是搭載各類荷載的無人機通過云計算等技術形成自主協同的蜂群,按照任務規劃指令完成作戰任務的一種軍事作戰形式。

無人機蜂群作戰具有戰場生存力強、作戰任務多樣、指揮控制迅速、作戰費效比低、智能協同度高等特性優勢,可在城市、水域等多場景進行偵查預警、誘騙干擾、集群攻擊、協同作戰等戰術任務。此外,隨著3D打印、人工智能、集群通信和組網技術的發展,無人機蜂群的作戰能力和規模,還具備很大的提升空間。

在強烈的軍事需求牽引下,無人機蜂群作為新型作戰力量,是世界各國爭先發展的前沿裝備。2000年,美國國防高級研究計劃局啟動無人機蜂群作戰研究,此后美國不斷加大投入。俄羅斯、中國、英國等多個國家,也相繼開展無人蜂群作戰研究。2021年5月,以色列在全世界范圍內首次使用AI主導的無人機蜂群對加沙地帶武裝分子遂行作戰。

概念闡釋

無人機蜂群作戰是由特定投送平臺(如特種車輛、飛機或艦艇等)在作戰區域外投放一定數量,按照作戰要求搭載各類載荷的無人機,并通過云計算、大數據人工智能算法等關鍵技術形成自主協同的蜂群,在任務規劃指令的引導下遂行偵察預警、誘騙干擾、集群攻擊、智能協同等作戰任務的一種新式作戰概念。其概念的產生受到了蜜蜂屬群居生活的啟發。蜜蜂在成群飛行時,時常憑借個體之間豐富的信息交流排列成一定隊形,通過形成整體優勢來幫助它們完成復雜任務。這種隊形既可以向蜂群中心靠攏,又可以朝著指定的方向移動,個體之間還能夠保持一定距離。將這種群居生物的協作行為與信息交互方式應用到無人機作戰領域,便得到了無人機蜂群作戰的思想。

發展歷程

在強烈的軍事需求牽引下,無人機蜂群作為新型作戰力量,是世界各國爭先發展的前沿裝備,以美國尤為突出。2000年,美國國防高級研究計劃局啟動無人機蜂群作戰研究。自2012年8月美國國防部啟動山鶉(Perdix)無人機蜂群項目以來,美國先后啟動低成本無人機蜂群(Low-cost UAV Swarming Technology,簡 稱LOCUST)、“小精靈”(Gremlins)無人機蜂群等蜂群構建演示項目。2014年10月,美國安全中心發布《戰場機器人Ⅱ:即將到來的蜂群》報告起,美國軍隊首次提出“無人系統蜂群作戰”概念。其深入分析了蜂群作戰優勢,并提出構建蜂群的建議。

2021年5月,以色列發起“城墻衛士”行動,在全世界范圍內首次使用AI主導的無人機蜂群對加沙地帶武裝分子遂行作戰,開啟了無人機蜂群參與戰術行動的先河。

此外,俄羅斯、中國、英國等多個國家從作戰需求出發,加大無人作戰的研究。俄羅斯提出了Flock-93蜂群概念。中國在2016年、2017年分別完成了67架、119架小型固定翼無人機蜂群的飛行試驗,并在2025年7月,首次公開演示異構集群無人機編隊實裝動態。

性能特點

優勢

劣勢

單機性能有限

受構造、成本、動力等條件制約,無人機蜂群單機大都速度慢、航程短、防護差,從而限制了其綜合作戰效能的發揮。具體來說,一是現有無人機最大航速一般不超過250km/h,無法在與有人駕駛飛機的對抗中占據優勢,制空能力相對較弱,而在突防作戰中較慢的速度則增加了對手防空系統的反應時間,削弱了集群攻擊的優勢,對此可采用高效能源、充電技術等措施,提高無人機蜂群滯空能力。二是單機航程短,導致作戰半徑不足,因此,投送/發射平臺要盡可能靠近作戰區域投放,增加了平臺被對手探測打擊的風險,給對手從“源頭”上反制蜂群提供了機會。克服其航程較短的劣勢可以使用加強通信、節能技術等技術手段。

運行中樞復雜

20世紀90年代末美國軍隊提出無人作戰蜂群戰術,歷經20多年發展,直到2021年1月成功演示無人機蜂群突破阿利·伯克級驅逐艦的“宙斯盾”防空系統,才標志著無人機蜂群戰術初步成熟。在未來無人機蜂群作戰中,成百上千的無人機協同作戰將對決策控制系統提出更高要求。每架無人機都要通過集群算法,完成數據收集、匯總,空中編隊切換與執行攻擊指令等一系列任務。

電子防護性差

在完成作戰任務的過程中,無人機蜂群需要依靠大量的信息交互來執行編隊飛行、任務分配、航跡規劃等行動,對通信鏈路的依賴性較高,一旦信息傳輸出現問題,整個蜂群編組就會遭到致命打擊。因此易受對手電子干擾和網絡攻擊,從而喪失作戰能力。對此可以通過加強電子防護技術,如設備防護、電磁屏蔽等,提高無人機蜂群的電子防護能力。

作戰樣式

作戰場景

城市攻堅

城市攻堅是現代戰爭的常見作戰場景,城市各類基礎設施錯綜復雜,利于防守方進行多層次、立體化的分散防御部署。該作戰環境具有復雜性、動態性、限制性等特征,傳統作戰力量在機動、隱蔽、防護、保障等方面都面臨較大挑戰。因此使用無人機蜂群在該場景遂行作戰任務運用具有重要現實意義。其按照作戰時序可以分為先期偵查態勢感知、精確打擊重點目標、輔助奪占重要建筑等階段。

島礁登陸

島登陸作戰聯合性強,梯次階段多,復雜度高,信息化、智能化、多域化特征明顯,無人機蜂群作戰樣式的融入可對勝負發揮關鍵作用。按照作戰流程可以分為航渡編隊預警護航、重點目標察打一體、縱深推進掌握制權等階段。

協同反艦

水面艦艇目標大、價值高、機動能力較差,且其配備的防空系統缺乏應對無人機蜂群的有效手段,大量彼此協作的無人機可輕易突破艦艇的防空火力網,對其進行飽和打擊。

技術門檻

其一是飛行控制問題,包括對多架無人機的控制和對飛行中的無人機蜂群的間距控制。對單一無人機的控制仍存在一定技術難度,對多架無人機的控制難度更大。無人機蜂群在空中飛行時,相當于人為制造了一種復雜的天空環境。在攻擊目標時,每架小型無人機之間還需要互相規避,使得控制算法的難度加大。另外,無人機蜂群執行的作戰任務具有復雜性和不確定性,導致蜂群決策的難度增大,決策過程放慢,進而影響到蜂群實時協同等關鍵行動。

其二是信息交互問題。蜂群內部通過信息交互方式,使所有無人機能及時共享戰場態勢,并對其他無人機提出請求或做出回應,這對無人機蜂群的信息交換能力提出較高要求。一是通信速率要快,二是要抗電磁干擾。無人機蜂群雖然可實現成百上千架無人機編隊飛行,但這種編隊飛行總體抗干擾能力較弱,經不住導航/通信鏈路被干擾破壞。一旦通信鏈路或關鍵節點被摧毀,無人機之間的協作將很快“崩塌”,戰斗力將消失殆盡。在2022俄烏沖突中,雙方均有大量無人機折損于電子戰。

其三是人工智能問題。蜂群作戰要求無人機具有較高的自主化與智能化水平,但在現階段乃至今后很長一段時間內,無人機飛行仍需控制站的遠程輔助,不僅帶來信號傳輸處理的延遲,而且對無人機的飛行控制、編隊控制、機站間通信、控制站人員指揮控制能力等都提出較高要求。另外,各無人機之間必須實時互交信息,確保有序飛行,以及任務分配、目標選擇等實現,這些功能都需要人工智能系統運作。而人工智能水平越高,對機載計算機的能力要求越高,所需能耗也越高,這對于無人機蜂群而言又是一大挑戰。

其四是能源問題。能源直接影響無人機蜂群的機動能力,進而關系到作戰效能。受無人機蜂群低成本、輕量化和小型化等要求限制,無人機的機動性、續航能力和承載能力相對較差,從而限制了單架無人機性能。最理想的情況是無人機配備低能耗機載設備和大容量的儲能電池,但距離這一目標為時尚遠。

其五是載荷問題。受無人機蜂群的成本限制,單架無人機的體積、重量和功耗有限,攜帶的載荷有限,導致機載通信、計算和存儲能力相對較低。而載荷性能較低,必然影響到無人機蜂群的毀傷能力。單一的無人機很難對目標構成致命毀傷,因此需要依靠無人機蜂群實施飽和打擊,以達到擊毀或重創敵方目標的目的。

各國動態

美國

在強烈的軍事需求牽引下,無人機蜂群作為新型作戰力量,是世界各國爭先發展的前沿裝備,以美國尤為突出。自2012年8月美國國防部啟動山鶉(Perdix)無人機蜂群項目以來,美國先后啟動低成本無人機蜂群(Low-cost UAV Swarming Technology,簡 稱LOCUST)、“小精靈”(Gremlins)無人機蜂群等蜂群構建演示項目,以及進攻性蜂群使能戰術(OFFensive Swarm-Enabled Tactics,簡稱OFFSET)、拒止環境協同作戰(Collaborative Operations in Denied Environments,簡稱CODE)、體系集成技術與試驗(System of Systems Intergration Technology and Experimentation,簡稱SOSITE)等蜂群運用項目。

2016年5月,美空軍提出《2016-2036年小型無人機系統飛行規劃》,希望構建橫跨航空、太空、網空三大作戰疆域的小型無人機系統,并在2036年實現無人機集群作戰。2021年3月,美國國防部將其最新研發完成的無人系統技術移交給了陸、海、空三軍的相關部門,以支持后續的發展計劃。該無人系統實質上是雷神公司研發的土狼無人機的Block 3版本以及相關的發射裝置,隸屬美軍的LOCUST項目。

中國

中國的無人機蜂群作戰研究起步較晚,但無人機技術發展速度較快。其中某集團于2016年、2017年分別完成了67架、119架小型固定翼無人機蜂群的飛行試驗,成功實現了彈射投放、自動編組、目標分配、集群行動等戰術動作;另外,也有陸基箱式折疊翼無人機蜂群成功發射的報道。2025年7月,中國兵器軍貿陸域無人與反無人作戰體系主題日活動中,異構集群無人機編隊首次公開實裝動態演示。8月,中國中央電視臺播出思想解讀類融媒體片《攻堅——矢志強軍向一流》,其中披露了無人機“蜂群”成為軍隊中的新質戰斗力。

俄羅斯

俄羅斯也在逐漸加大無人作戰的研究,在蜂群作戰上提出了Flock-93蜂群概念。Flock-93蜂群概念中的無人機具有垂直起降(VTOL)能力,續航能達到150km。Flock-93蜂群無人機計劃裝載2.5kg載荷的炸藥;由“單眼視覺系統”實現偵察定位,目標是卡車和輕型裝甲車;采用分布式架構設計,如果領航機被敵方火力摧毀或因某種原因丟失,那么其功能就會轉移到另一架無人機上重新配置。設計“蜂群”由有人飛行器或地面控制站來指揮。

英國

英國宣布由國防科技實驗室(Dstl)主導的多無人機輕量作業(Many Drones Make Light Work)項目完成結題,并于2020年1月28日公布了其大規模無人蜂群競賽的驗證飛行成果。英國國防部通過“加速推進國防和安全(DASA)”計劃為該項目提供了340萬美元的經費資助。Dstl實驗室稱,參加演示的共有220架具有不同作戰能力的5種異構固定翼無人機,共攜帶6種載荷,實現了態勢感知、醫療援助、后勤補給、爆炸物檢測與處置以及電子干擾與欺騙等功能演示。參加演示的藍熊系統公司(Blue Bear Systems)采用移動指揮與控制系統(MCCS),由3名操作員管理著整個無人蜂群,協同處理超視覺飛行的無人蜂群異構載荷分析任務。

土耳其

土耳其國防工業總統辦公室啟動了Swarm無人機技術開發和演示計劃,目的是開發蜂群算法和軟件,以配備至具有成群能力的無人平臺。土耳其安卡拉(ANKARA)開發的基于人工智能的MilSoft群載無人機軟件,可以裝載在從空中、陸上和海上平臺發射的無人機群中,所獲得的圖像信息可以傳輸至其中央指揮系統。無人機平臺的飛行時間超過0.5h,有效載荷容量為1kg。通過使用MilSoft公司的群控制軟件,5架人工智能無人機協同完成了偵察、探測、識別、搜索、救援、跟蹤等多項任務。

發展趨勢

能力升級

一是模塊化、功能化設計理念將更加豐富無人機蜂群的作戰任務載荷;二是基于3D打印技術的標準化生產模式和投放/回收技術將大幅降低無人機蜂群的作戰成本;三是以大功率蓄電池、小型渦輪風扇發動機為代表的新能源/動力技術將持續提升無人機蜂群的航程/速度;四是反輻射偽裝材料和電磁防護技術的廣泛應用將強化無人機蜂群的隱身能力;五是集群通信和組網技術的更新將不斷擴大無人機蜂群的作戰規模。

戰術創新

智能自主

無人機蜂群的作戰指揮決策基本遵循“人在回路”模式,即蜂群按照決策者的任務規劃和指令執行具體作戰任務,但未來戰爭具有強對抗、高機動、快節奏等特性,“人在回路”的指控模式在時效性、可靠性、精準性等方面與作戰實際都有較大差距。因此,未來無人機蜂群會以人工智能技術為基點,具備一定程度的“作戰意識”,能夠實現對作戰目標的自主判定、識別、打擊,最終按照“人在回路中”—“人在回路上”—“人在回路外”的發展脈絡階次實現完全智能的自主指揮決策。

型譜系列化

隨著自主協同、遠程遙控等技術的迅速發展,無人蜂群作戰裝備或將形成以不同平臺為基礎的覆蓋陸、海、空、天、電全域的作戰系統,踏上型譜系列化軌道。其應用則會朝著跨域多樣化趨勢發展,承擔起預警探測、廣域監視、抵近偵察、電子對抗、飽和攻擊、主動防御、反潛、特種作戰等眾多任務,進而實現從戰略到戰術的無縫鏈接,形成多維一體、全域攻防、快速突擊的整體合力。

參考資料 >

【推薦閱讀】無人機蜂群作戰樣式及運用探析.微信公眾號-戰術導彈技術.2025-08-14

蜂群作戰,緣何“雷聲大雨點小”.新華網.2025-08-14

從無人機蜂群發展趨勢看反無人機蜂群策略.國家哲學社會科學文獻中心.2025-08-14

淺析無人機蜂群的實戰運用.微信公眾號-光明軍事.2025-08-15

首發 | 無人機蜂群空中作戰運用研究.微信公眾平臺-軍事文摘.2025-08-14

淺析美軍無人集群作戰技術發展近況.微信公眾號-武警研究院.2025-08-14

【優先推薦】外軍無人蜂群作戰概念研究進展及分析.微信公眾平臺-航空兵器.2025-08-14

外軍無人蜂群作戰概念研究進展及分析.航空兵器.2025-08-14

出擊!“智能蜂群”實戰演練現場畫面披露.環球網.2025-08-14

蜂群作戰,緣何“雷聲大雨點小”.中國軍網.2025-08-14

作戰無人蜂群:振翅欲飛 知向誰邊.中華人民共和國國防部.2025-08-14

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