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美国海军加快“超级蜂群”无人机作战项目开发
2022年10月，美国防部预算文件出现此前未披露的“超级蜂群” 无人作战项目，该文件表明美国海军正在加快该项目开发，研究如何建造、部署和控制数以千计的小型无人机，以绝对数量压倒对手防空系统。
项目简介
“超级蜂群”无人机作战项目是美海军的一项保密项目，源于美海军研究院艾萨克•卡米纳教授2016年提出的设想。
“超级蜂群”由水面、水下和空中多模式无人系统组成，无人系统平台可在不同域之间随意切换，规模超过10000艘／架，拥有压倒性数量优势的群体，从而彻底瘫毁对手的态势感知、判断决策能力。
“超级蜂群”构想主要源于自然生物群体，类似于自然界中的蚁群或鸟群，其关键技术是集群算法。集群中的每个成员都遵循规则行动，则群可保持内聚，不会产生相互碰撞。这种规则在没有中央控制智能的情况下可使蚁群或蜂群作为一个团队有效地工作。
搞清楚这种规则，就可利用蜂群自身的内部规则控制或击败“超级蜂群”。“超级蜂群”防御和进攻的关键是如何控制蜂群，尤其是上万架或更多数量的具有极高控制自主性的无人机集群。
“超级蜂群”项目研究起初以海军研究生院卡米纳团队为主导，其研究工作涵盖了针对“超级蜂群”威胁的防御战术，也包含了对进攻性 “超级蜂群”的开发活动。从 2016年起，卡米纳团队开展相关战术研究，以保护美海军航空母舰等高价值资产，使其免受伊朗小型无人舰船的袭击。
随着美国将重心转移至印太地区，“超级蜂群”成为美军应对 “反介入/区域拒止”战略方案之一。目前正在开展针对无人“超级蜂群” 的进攻和防御技术和战术研究。
近期海军在预算文件中的计划包括从舰船、潜艇、飞机和地面车辆发射无人集群，集群无人机配备传感器、干扰器或其他电子战设备、弹头等多种有效载荷具备多域作战能力。
“超级蜂群”项目还包括合作规划和分配任务给集群成员，开发更复杂的控制系统，用于有人和自主团队，使人类和集群更易于协同工作，并赋予集群更多的自主权等。
发展动向
（一）“超级蜂群”的核心技术是人工智能算法和计算机处理速度
2020年9月，美国福布斯网站透露了美国海军“超级蜂群”项目的研究情况，其中海军研究生院卡米纳团队为“超级蜂群”可行性研究设想了几个数量级的无人机，最大胆的设想为100万架无人机。
该数量级的“超级蜂群”具体研究成果可能包括技术可行性、战术场景预估等，没有对外公开，但给予出了明确结论。只要蜂群内无人机突破10000架，对智能技术水平的要求就会出现本质区别。
现阶段，在人工智能和算法支持下，同时操纵几百架甚至上千架无人机的技术已经实现，无人机操作基本上以人工遥控为主，人工智能为辅。
当数量继续增加到1000架以上，人工操作就会越来越困难，对人工智能的要求就越高。当数量增加到10000架以上，无人机蜂群必然以“人工智能完全自主控制”为主，同时人类干预程度将降低至最低水平。
控制10000架次以上的无人机蜂群，需要极强的信息处理能力，以及非常精密复杂的算法逻辑，这是“超级蜂群”的最大难点。在自然界，部分昆虫类、鸟类、鱼类能够实现数千、数万只甚至数十万规模的群体协调行动。
这些群体性动物，在有限的空间内能够分工协作，避免互相碰撞，统一实现整体行动目标。其中包含的一些自然规则蕴藏着复杂的细节逻辑，通过仿真技术领悟其中的奥妙，将能为人工智能和中央控制系统提供算法方面的借鉴。
“超级蜂群”的核心技术，除了计算机处理速度外，就是算法。卡米纳认为，未来战争的胜负，将由双方算法水平的高低决定。卡米纳团队的研究为“超级蜂群”项目蜂群控制人工智能算法研究指明了方向。
（二）美海军加快“超级蜂群”关键技术和装备研发
2021年3月，雷声公司获得美海军3300万美元“郊狼Block3”无人机合同，旨在实现“郊狼Block3”无人机从无人水面舰艇和水下舰艇的发射作战能力，提供海上平台情报、监视和侦察以及精确打击能力。
2022年1月，美海军授予佐治亚理工学院价值3500万美元合同，用于开展“异构自主样机演进”项目研究，重点研究蜂群和“超级蜂群” 系统的异构性及最佳指挥与控制架构。研究还将考虑该体系架构如何与其他自治体系架构无缝结合。研究工作预计2025年1月完成。
2022年10月31日，美国海军发布“无人机母舰”概念征询意见公告，寻求建造低成本、无人值守舰艇，采用经济高效方法快速提供和发射大量无人系统，支持在竞争环境中通过中继共享位置信息，使海军载人舰艇在执行任务时免受威胁。
该舰除了装载所需的无人系统和指挥、控制、通信、计算和情报套件外，还需要考虑导航、网络安全、载荷、续航等能力。计划2026年开始设计和建造，2028年开发出样机。
（三）美海还积极进行相关战术演练
除了研发技术和装备以外，美海军还积极进行相关战术演练。2021年4月，美海军在加州圣地亚哥外海举行了为期一周的“无人集成作战问题”-21演习，首次曝光了海军“超级蜂群”计划。
演习共动用了29种不同类型无人系统，无人水面艇、无人潜航器和无人机分别占50%、30%和 20%，目的是在真实、复杂的任务场景中探索有人与无人系统如何在空中、水面和水下实现密切跨域协同，使后者成为颠覆性的能力倍增器。
几点看法
（一）“超级蜂群”将促进美军作战组织方式转变，体现出综合作战效果
“超级蜂群”将改变美军传统的作战组织方式，作战组织将更加灵活。在智能无人机集群发展的影响下，美军可能改变目前固定的作战编队模式，转而采用更加灵活多变、按需整合、面向战场的自适应作战模式。
美军不再限于几架单一功能的无人机协同编队，而是以满足作战任务需求为原则，动态定制适合其作战任务需求的规模可变、异型、异构协同攻击体系。
“超级蜂群”将使美军作战从指挥协同、信息协同、火力协同向任务协同能力提升，并且可实现跨域任务协同，不仅可提升美军各平台能力，而且可以弥补各平台的不足，传统的以单平台作战效果为衡量标准的作战规划也将不再适应“超级蜂群”新型作战样式需求。
（二）“超级蜂群”将成为美军应对“反介入/区域拒止”战略的利器
美国吸取伊朗制造无人机的经验，研制大量造价低廉的蜂群无人机用于战场。美军规划的“大规模制造自主系统”项目将使用 3D 打印和数字设计工具大量制造低成本无人机，还可以在同一平台上快速修改设计，以针对不同任务目的进行优化。
这种蜂群无人机的攻击同时出动上千架、数千架甚至上万架，向对手发起低成本饱和攻击，使对手防空系统瞬间失去招架能力。即使对手有严密的防空系统，被打下来数百架后仍然会有上千架、几千架无人机足以摧毁防空雷达和其他防御系统，并为巡航导弹、载人战机和其他传统武器的攻击铺平道路。
美国海军为此进行了上百次的模拟演习，结果表明：全球最先进的“宙斯盾”防御系统也难以应对巨量无人机蜂群的攻击。“超级蜂群”将成为美军应对“反介入/区域拒止”战略的利器。
（三）“超级蜂群”尚处于开发完善阶段
根据目前获得的开源信息，“超级蜂群”尚处于开发完善阶段。主要原因是：
1.“蜂群”无人机普遍存在体积偏小、航程不足的问题。根据相关预算，美军“部署和使用自主远程系统”项目试图克服这一挑战。该项目准备利用大型无人机充当“空中母舰”。美军此前已测试利用较大的无人机携带并从空中发射数架十小型无人机，但“超级蜂群”项目的目标是在没有人为干预的情况下，运输和发射“极其大量”的小型无人机，该方面的工作还需进一步深入研究。
2.“超级蜂群”无人机面临的另一个难题是经济成本和时间成本。无人机被用作消耗品，足够便宜才能大量部署，且战时需要快速补充。CICADA 价格便宜，但功能较为单一，难以满足作战需求。美军规划的 “大规模制造自主系统”项目将使用 3D 打印和数字设计工具大量制造低成本无人机，可快速生产数万架无人机，还可以在同一平台上快速修改设计，以针对不同任务目的进行优化。
3.“超级蜂群”项目需要开发更复杂的指挥和控制系统。该系统旨在使人类与“蜂群”无人机更易于合作，并赋予“蜂群”无人机更多的自主性。如果任务期间遇到通信干扰或带宽限制，无法从人类操作员获得决策指令，此时“蜂群”无人机将需要获得自主行动的能力，根据收集的信息进行重新决策，例如发现新威胁时，可以改变路线或派遣无人机进行识别。
完成这些功能需要开发更复杂的指挥和控制系统，如果这些规划设计能够全部实现，美军的“超级蜂群”作战无人机将给对手造成强大威慑力。数以万计的“蜂群”无人机携带不同的作战载荷，包括用于侦察任务的传感器、电子压制任务的干扰器或其他电子战装备以及携带弹药进行远距离飞行，对大范围目标进行详细侦察，并识别和攻击目标，让对手难以应对。
启示
（一）充分认识，积极应对，做好反“超级蜂群”策略研究
美国海军研究院研究认为，美海军“超级蜂群”将快速实现。“超级蜂群”对未来防空作战带来了巨大威胁，需要充分认识其对未来作战的意义和对战场产生的深远影响，做好应对“超级蜂群”策略研究。
“超级蜂群”内个体体积小、数量多，其空袭具有灵活性高、覆盖面积广、突发性强等特点，需要将防御的兵力部署尽量向前推以扩大防空纵深，从探测预警、空中打击、电子对抗和硬杀伤等多个角度出发，构建一体化察打反制体系，确保做到尽早发现、尽远处置。
须尽早、尽快提出科学、合理的对抗方法，并安排相应的研究，建立无人机蜂群假想敌部队，通过改进和发展模拟系统，利用仿真及试验演示对反“超级蜂群”策略进行验证。
（二）“以群制群，以人工智能对抗人工智能”破局
应对“超级蜂群”的攻击不仅仅是向其发射足够的拦截导弹或子弹的简单问题，须以智慧破局。
1.发展无人机“蜂群”技术对抗“超级蜂群”。对抗“超级蜂群” 的难点在于其成本极低，释放数量巨大，个体体积小，信号特征极其微弱等特点，探测识别难度极高，无可靠的探测和打击手段，难以全部毁伤，费效比高。
运用廉价的无人机“蜂群”技术抵近“超级蜂群”，将防御的“兵力”部署推向前沿，有利于扩大防空纵深。利用“蜂群”中不同无人机配置的声学、光电/红外、微波多种探测技术手段，提高探测能力，做到尽早发现、尽远处置。利用“蜂群”中搭载攻击载荷的无人机对敌“超级蜂群”发起电子对抗和硬杀伤。
2.以人工智能对抗人工智能，解散“超级蜂群”，使去失去集群优势，成为无头“苍蝇”。“超级蜂群”概念源于自然生物群体，应对方法可基于对自然生物群体的干扰实践。相关的人工智能算法是攻击蜂群和防御蜂群战术的关键。
可通过获取敌方蜂群人工智能关键算法的情报信息来构建反蜂群算法，以人工智能对抗人工智能，扰乱“超级蜂群”，使其成为“一盘散沙”而失去作战优势。人工智能算法和高性能的信息处理能力将为“超级蜂群”对抗提供有效的技术支撑。
（三）尽快研制出具备实战能力的高能激光和高功率微波武器，形成多层次、多方式防御体系
硬杀伤系统主要用于核心区域和最后防线的防御。高能激光、高功率微波武器可用于近程防御，常规的弹、炮用于中远程防御，形成弹、炮、新概念武器互补的多层次、多方式防御体系，提高作战效费比。
根据目前的技术水平，需要加大高能激光和高功率微波武器的研制力度，攻克高功率、小型化、轻量化等关键技术，尽快研制出武器装备，并尽快融入现行作战系统，与现有防空系统融合，构建软硬结合、空地一体的防空体系，形成以早期预警探测、“无人机群对无人机群”空中尽远处置、扩展防御纵深、地面弹、炮、新概念武器合一的多位一体的反无人机作战体系。
结语
美海军“超级蜂群”具有巨大韧性，依靠庞大数量形成压倒性优势，在全域覆盖、协同行动、实时打击等方面优势十分明显。
随着该项目研究的不断深入，美军在智能无人机集群作战研究与运用领域已走在了世界前列。智能无人机集群在美军的作战理论、作战样式、作战概念、作战效能等诸多层面将引发一系列深远的影响与变革。
加强对美军智能无人机集群的跟踪、研判和影响分析，结合其能力目标和发展趋势制定相应对策略具有重要意义。
编辑：黄飞
工商网监
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