无人机系统作战运用及启示

2023-03-24 18:3191404部队宋毅
数字技术与应用 2023年11期
关键词:火力战场无人

91404 部队 宋毅

无人作战是当前阶段新的作战力量增长极,与无人作战力量有关的概念开发、运用方式及战术功能受到广泛关注。本文综合分析了某冲突中运用的无人机类型、承担任务、运用特点,梳理了冲突中的无人机系统的优势和不足,并提出了无人作战力量发展的思考和建议。

近年来,随着国家战略竞争形势的调整,无人机系统的运用方式也随之演进。无人机作为新型作战力量,在冲突中扮演着越来越重要的角色。研究冲突中无人机系统的作战运用及遭受的挑战,对未来无人机作战运用和装备技术发展具有重要启示借鉴意义。

1 冲突中的无人机系统

为应对冲突,冲突双方共投入各类侦察、打击无人机系统10 余型数千架次,无人机系统出现在战场各处,扮演了极其重要的角色。

1.1 主动方典型无人机系统

长期以来,主动方将无人机系统定位为“察打一体体系(Reconnaissance Strike Complex)”的关键部分,该体系的主要功能是对链接获取实时情报和精确目标定位数据的各高精度远程武器系统的运用方式进行协调,主动方在战场对无人机系统的运用,正是系统功能定位的集中体现[1]。

(1)“海鹰”-10 无人机是主动方运用范围最广的无人机系统,也是装备数量最大的无人机系统,地面部队中各师、旅单位都编制有装备“海鹰”-10 无人机系统的无人机连。该型无人机担负实施航空侦察、电子战、无线电信号侦测、目标跟踪以及观察与监视作业任务。(2)“前哨”-R 无人机,在“搜寻者(Searcher)”MK Ⅱ型无人机基础上发展而来,配备了主动方自行开发的软件、数据链、光电传感器系统、APD-85 型活塞发动机、信号情报传感器套件,并加强了机体结构提高了生存能力,具备担负实施侦察与打击任务的能力。(3)“副翼”-3型无人机,是一种小型战术性三角翼布局无人机,滑轨弹射放飞,可实施短航程多种类型情报监视侦察任务。

此外,主动方装备序列中还包括短航程飞翼布局的“石榴”-1 与“石榴”-2 型无人机,“前卫”“迷你无人系统/超光子”-4 型等侦察型无人机,以及担负侦察和监视任务的“扎拉(ZALA)”-421 型巡飞弹武器等。

1.2 不对称方典型无人机系统

不对称方也运用了多个类型无人机系统,主要有:(1)“旗手(Bayraktar)”TB2 型中空长航时无人机,该型无人机系统能够担负实施各种情报监视侦察与攻击作业任务,包括投射MAM-C 与MAM-L 型制导炸弹、远程反坦克导弹、“投枪(Cirit)”激光制导70 毫米火箭炮等。(2)A1-SM“暴怒(Furia)”小型飞翼布局无人机,属固定翼情报监视侦察与目标获取型无人机系统,主要设计用途为实施昼夜间侦察作业并为炮兵火力进行诸元测定与弹着校正。(3)手抛放飞型“鹳(Leleka)”-100 型、“旁观者(Spectator)”-M 型微型无人机,是用于实施战术航空侦察和战场空中监视作业的紧凑型单兵便携式无人机,在冲突中也担负了炮兵火力侦观校射任务。

除此之外,第三方“全球鹰”高空长航时无人机利用高分辨率合成孔径雷达、光电/红外传感器等先进载荷,对主动方地面部队实施高精度战略侦察,为不对称方通过情报支援,并且第三方为不对称方提供了多型巡飞弹武器,比如发射筒发射的“弹簧刀(Switchblade)”-300型以及长航时的“凤凰幽灵(Phoenix Ghost)”型巡飞弹。其中,“凤凰幽灵”是一型可单兵携带的战术性巡飞弹,发射后可在目标上空持续巡航约六小时,并使用爆破型战斗部对其进行打击。另外,值得一提的是,冲突双方在使用大量军用级、专用型无人遂行任务的同时,大量商用无人机的改造使用有效地补充了作战力量,不对称方多次使用我国生成的大疆“御”系列四旋翼无人机实施侦察活动,主动方也使用我国生产的EVO-2 无人机作为城市作战中搜寻定位对方狙击手的重要手段。

2 冲突中无人机系统遂行任务

冲突双方都将无人机系统整合进入其诸兵种联合作战链路,成为各自的“杀伤链”的重要环节。杀伤链,指从获取到的战场态势信息进行处理,对可能目标进行判断、确认目标位置及其他相关信息、对可能采取的行动进行考量权衡、对选定目标所需施加效果(如实施空袭打击)进行决策各环节在内的全流程。双方运用无人机系统遂行战术侦察、信息攻防、目标指示、毁伤评估等作战任务,实现了OODA 环路高效运转和“杀伤链”有效闭合。

2.1 为联合火力打击提供目标指示

为地面和航空兵火力判定目标,并将其融入到诸兵种合成作战行动,是双方在冲突中对无人机系统最具代表性的运用方式。不对称方将无人机系统与其他源头搜集而来的信息,输入到“荨麻(Kropyra)”情报标绘与炮兵火力指挥软件中进行处理运用,前沿部署的战术单位,使用便携式终端获取并保持数据更新,在某战例中,不对称方地面兵力运用前方部署的无人机系统查明判定了位于附近的对手某步兵分队,并将此信息推送至指挥与控制中心,指控中心将目标信息发送至火力打击分队,由其使用122mm 榴弹炮对对手分队实施打击。主动方察打一体体系运用无人机系统实施目标查明判定作业,“副翼”-3型与“海鹰”-10 型无人机系统用于对潜在的可能目标(步兵、主战坦克分队等)进行查明判定,而后将相关信息发送至指挥控制机构,随后将其分发推送至适用于对目标进行打击的武器系统,如“姆斯塔-S”型152mm自行榴弹炮、“旋风-S”型300mm 多管火箭炮等。

2.2 实施空袭打击

此次冲突中,双方均未大规模出动有人驾驶战斗机,无人机成为战场空中较量的主体,承担了主要的空袭打击任务,其目标范围包括陆上、空中和海上目标。不对称方“旗手”TB2 型无人机对对手地面机动部队、海上舰艇、指挥机构、后勤物资、防空武器等多种目标实施空袭。例如,2022 年4 月26 日至5 月8 日间,不对称方出动TB2 型无人机系统对黑海活动的多艘“猛禽”及巡逻艇、1 艘“羚羊”级登陆艇及数架直升机进行了打击。主动方也运用无人机系统实施了多次空袭打击行动;2022 年10 月,主动方1 架“见证者”-136 型无人机对基辅南部50 英里处的军事指挥机构进行了打击,导致该机构建筑物与周边基础设施严重受损。第三方向不对称方提供的“弹簧刀”自杀式无人机,主动方的“柳叶刀”“天竺葵”系列巡飞弹无人机都令对手的防空系统头疼不已,严重威胁了地面兵力的生存。

2.3 感知战场态势

冲突双方都在运用无人机系统针对对方的兵力活动实施情报监视侦察任务,极大提升了战场态势感知能力,双方地面、空中和海上兵力运用各自无人机系统平台的传感器,实施信号情报、视频及其他信息的搜集作业,对其作战行动进行信息保障。此外,冲突双方都将无人机系统作为诱饵,以此提供辅助性战场信息情报。在开展之初,主动出动的脉冲喷气动力E95M 型靶标无人机遭到了对手防空系统的攻击,其意在使对手的防空雷达与弹道发射单元暴露位置,以便于主动方对其防空体系实施压制。

2.4 实施电子攻防

冲突过程中,主动方充分运用无人机系统实施电子战行动。例如,主动方运用“海鹰”-10 无人机挂载“侧视”-3 型电子战设备对不对称方移动通信网进行侦察定位,或挂载通信干扰设备对周边移动通信网络进行干扰。而不对称方也运用无人机系统搭载被动雷达导引头和爆炸物对主动方电子战无人机系统进行应对。

3 冲突中无人机系统运用特点

基于冲突中无人机系统运用情况,分析无人机系统作战的优势和不足,以研究无人机系统运用引起的作战行动变化。

3.1 无人机系统作战运用优势

3.1.1 灵活机动的运用方式拓展了作战维度

无人机系统丰富灵活的载荷挂载形成了功能完备、谱系全面的功能优势,使得无人机系统能够在战场上遂行多样任务,不仅将作战域从传统的陆、海、空、天、网拓展到了电磁频谱域,而且极大丰富了各作战域的内涵。

(1)在空间上,随着无人机技术的不断发展,无人机系统具备高、中、低空甚至近距离侦察的能力,使得战场更加立体;(2)在时间上,长航时无人机基本可实现对战场的24h 不间断监控,并且无人机系统对人力消耗的释放减少了作战对抗间歇,使得作战更加连续;(3)在频域上,无人机系统载荷实现了频谱覆盖,根据无人机系统的挂载能力和功能定位,既可进行战场电磁频谱的全频段普查,又可针对特定功能实现精确定位或实施对抗,使得信息更加复杂。

3.1.2 协同一体的组织形式加速了杀伤链闭合

察打一体、协同作战是无人机系统当前作战发展的主要模式,将无人机系统功能融入到侦察定位、指挥控制、火力打击、毁伤评估各环节,将切实提高体系化作战能力,实现杀伤链高效闭合。

(1)构建了从传感器到射手的高效杀伤能力,缩短了OODA 作战循环时间,实现发现即摧毁,并可快速完成效果评估,为行动决策提供依据,提高杀伤效果;(2)完备了信息作战与火力打击的一体化,使得电子进攻与火力打击协同更加有效,提高打击成功率;(3)提供了精确打击的信息情报保障,无人机系统强大的情报监视侦察能力,可有效消除战争迷雾,向指挥所及火力单元提供更加确切的战场信息,有利于实现对关键节点的精确打击,提高作战效益。在冲突中,主动方在无人机系统侦察作业查明判定目标的情况下,地面炮兵通常能够在3 ~5min 后就能够将火力准确投射至目标。在通过电子战测向、声响定位侦察或反炮兵雷达判定目标的情况下,地面炮兵通常要半小时到一小时方能向目标准确的投射火力。

3.1.3 无伤低廉的高效费比丰富了作战手段

无人机系统无需承载人员,平台操作人员甚至可以远离战场,不存在人员伤亡或被俘的危险,同时,无人机平台省去了与人有关的许多系统设备,结构相对简单,建造费用大幅减少,这就使得无人机系统可遂行更加具有风险性的任务。

(1)以廉价、功能单一型无人机为主体,作为诱饵使用,迫使对手防空系统开机或实施火力打击,获取对手位置、消耗防空资源、占用武器通道,为后续火力打击提供条件;(2)无人机系统搭载炸弹、火炮等载荷(或被称为“巡飞弹”),对目标实施自杀式攻击,由单兵远程操纵或自主巡飞,扩大火力打击范围;(3)发挥无人机系统机动性强、隐蔽性好特点,多种功能无人机组成无人机集群,低空隐蔽突防对手防空系统,对目标实施穿透式打击。

3.2 无人机系统作战能力及运用不足

无人机系统在冲突中的作用发挥,充分展示了其对作战的贡献,但随着冲突的持续,无人机系统面临着严峻的挑战,复杂的战场环境和各种反无人手段的运用,使得冲突双方无人机系统进入到损失高峰。

针对无人机系统,冲突双方都研发了一些反制战术、技术手段,除了火力摧毁之外,切断操作手与无人机系统之间联系是双方采用的重要方式。主动方认为对手无人机系统必须依托卫星导航系统的无线电信号接收能力,使用“极点(Pole)”-21 和R333Zh 无线电干扰机,以最大功率全向干扰模式对卫星导航系统的信号进行持续压制,使用“颠茄(Krasukha)”-S4 电子战系统来干扰对手的无人机系统,切断操作手与无人机之间的通信联络、干扰图像传输甚至导致无人机坠毁或被迫返航。早期预警雷达、电子战系统与干扰机以及各种武器系统的使用,主动方对对手无人机系统的攻击战法逐步见效,使得对手无人机系统在战场的平均生存时间减低到大约只有7 天。

分析冲突中无人机系统运用和反无人机作战情况,可以看出冲突中无人机系统能力或运用方面的不足。

(1)无人机战法单一,协同运用不足。冲突双方无论是运用无人机系统打击对方坦克、装甲车,还是出动无人机系统执行战场侦察任务,都是进行了相对简单的单机作战行动,无人机协同使用案例较少,多平台、体系化、综合性的协同使用尚未成型;自杀式无人机使用多为单点、小编组样式,大规模、饱和式打击运用尚未实现;主动方在冲突之前提出了一系列无人机作战运用的先进理论,如有人-无人协同作战、双隐身协同作战等先进无人机作战概念也未在冲突中实际检验。

(2)通信手段有限,信息网络脆弱。对无人机系统的指挥控制和信息传输保障,基本上依托卫星通信手段和全球卫星导航系统,在冲突中,虽然不对称方高效运用星链(Starlink)卫星通信网络建立了无人机作业组和火炮射击作业组之间的链接,但是随着主动方采取反制手段后,不对称方许多单位要么被迫冒着损失装备的风险以实时回传目标信息,要么牺牲信息时效性,为无人机预设飞行计划,待其返航后对其搜索来的情报数据进行分析。虽然由于不对称方电子干扰反制无人机手段欠缺,主动方卫星通信定位能力未遭受挑战,但是为协同对不对称方无人机系统干扰,减少对己方指挥控制功能的冲击,不得不使用地面敷设屏蔽线缆方式保障各指挥位置之间的通联。此外,依托无人机系统作为通信节点,建立覆盖战场范围的信息网络的运用样式也由于平台航程、通信距离、战场保密等多种原因未能实现。

(3)无人机技术水平较低,战场生存能力差。除数量不足外,双方参战无人机系统的技术水平也并不高,不对称方的无人机系统显示出了在某些方面的优异技战性能,但短板缺陷也十分明显,例如TB2 无人机借助其专门的多传感器联合导航模式,具备在失去GPS 导航信号情况下继续飞行和搜索目标的重要能力,但其航速低,雷达反射目标大,极易被火力摧毁。由于无人机系统的消耗,冲突双方都使用商用无人机作为作战力量的补充,但这些商用无人机的可靠性低、战场环境适用性差,极易受到自然环境、电磁环境影响,导致无人机系统战损率居高不下。

4 无人作战力量运用与发展思考

无人作战力量的发展运用是武器装备信息化智能化的突出体现,符合未来战争中灰色地带斗争加剧、人工智能广泛应用、作战领域全面覆盖、时敏攻防趋于常态的作战需求,加速推荐无人作战力量融入联合作战体系,行动协同一体作战能力,抢占制胜先机。

4.1 加强无人作战概念开发和设计

新型武器装备在促进作战能力提升的同时,也深刻影响着作战概念和作战方式的创新发展,无人技术的发展运用已经直接作用于作战的维度、强度和广度,在此基础上,要在联合作战整体框架下,深化无人作战制胜机理研究,要预测战争形态、作战样式擘画未来战场,要理技融合、迭代论证优化运用策略,要要素齐全、层次清晰的构建无人作战研发-运用体系,牵引作战能力发展需求,勾勒无人作战装备的发展蓝图,进而引领战争趋势,夺取制胜先机。

4.2 加速无人作战与指挥信息系统融合

随着动力、材料等高新技术的发展运用,无人平台续航、机动、隐身、载荷性能将大幅提升,任务能力更加全面可靠,但当今战争,是以信息网络为支撑的体系对抗,是以联为纲、信息主导下的联合作战,强调的是构建各作战力量整合协调的有机整体,实现无人作战力量深度融入指挥信息系统,将是实现作战能力跃升的有效手段。

(1)致力开发高对抗条件下数据链路和网络设备,充分发挥无人平台广域存在、灵活机动的特点,由点成链、以链组网,形成覆盖战场、稳定可靠的信息网络,保证作战信息的有效传输。(2)无人平台不仅可以作为传感器、中继器,还可以作为分布式信息处理节点,协同上级指控系统进行情报信息、综合态势、目标威胁处理工作,提升信息传输效率,缩短决策反应时间,形成联合态势保障能力。(3)以无人平台为功能载具,对传感器、通信网络、指控系统、导弹武器进行动态重组和功能分解,通过跨域异构信息处理,实现“从传感器到射手”、发现即摧毁杀伤链的闭合。

4.3 加快无人作战力量智能化发展

科技发展是推动制胜机理变化的内在动因,从火力制胜、机械制胜再到数据制胜,都开辟了战斗力生成新维度,未来的智能化战争时代,突出特点是海量信息、多域协同、即时反应、精准打击,这就要求无人作战力量具备高层次的自组织、自协同、自适应等能力,必须加快提升无人作战力量智能化水平以满足未来作战需求。加强无人平台飞行控制、故障诊断、自我修复智能化研究,提高作战最小单元可靠性;深化“智能集群作战”发展,形成以实施自主协同作战为主、具备集体决策、编队控制、分布杀伤与饱和攻击能力的无人作战编组;以智能化手段赋能有人—无人协同作战,优化人机交互方式,丰富作战协同手段,更直接、顺畅地进行有人与无人平台间的信息交互、作战支援和行动配合,全方位提升作战能力基线。

5 结语

未来战争中,不仅仅是无人机系统,无人船、无人潜航器等无人作战力量将发挥越来越重要的作用,我们要充分借鉴冲突中无人机系统的作战运用,积极发展的无人域作战体力量,完善联合作战体系,为维护国家利益和民族复兴提供坚强保证。

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