蜂擁而至,引領下一代潮流的蜂群作戰

2021-01-10 騰訊網

「未來的戰爭究竟是什麼樣?」這是軍事專家們都在思索的一個問題,可以確定的是,無論未來會出現何種新奇的武器,智能化一定是不可缺少的特徵之一。

在過去的幾年中,無人機迎來了井噴式的增長,並通過一次次的實戰聲名鵲起。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、人員傷亡小的優勢,同時作戰模式正在發生深刻的變化:無人機蜂群作戰模式。

蜂群作戰的概念源於蜜蜂、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並協同作戰。從歷史淵源來看,蜂群作戰的概念由來已久。二戰時期,德國的坦克群閃電戰策略令波蘭、蘇聯等國措手不及,戰後,美蘇兩國不約而同的開始發展空地打擊武器,武裝直升機因此發展迅猛,武裝飛機的集群本質上就是信息體系與協同作戰的體現,只不過它由人操作而已。體現在無人機上,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,並可根據指令形成不同的編隊以適應不同的情況,甚至實現自主尋敵、自主攻擊。

傳統的飽和打擊,是從不同層次和方位向敵方傾瀉大量的彈藥,令對方的防禦措施首尾不顧,形成力量壓制的局面,這種打擊思路花費不菲,並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,現役的防空系統對微型無人機幾乎無法有效識別,更遑論精準鎖定與攔截,且與飛彈相比,無人機的價格可謂廉價,即便有所損失,仍可達到作戰目標,這個優勢是戰術飛彈無法比擬的。中國軍視網曾刊登一則漫畫,形象的描述了戰術飛彈與無人機在這一方面的對比。

圖1 漫畫:大炮打蚊子(轉自中國軍視網)

蜂群作戰不僅僅是一群烏合之眾一擁而上這麼簡單,理想中的無人機編隊應具有分布思維、智能自主、複雜命令組合實現等功能。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,並根據信號自動補位,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複雜,則可將此功能拆解並分布到若干無人機上,形成組合效應。

據美國智庫對人工智慧和未來戰爭的預測得知,美軍的無人機群甚至在朝遠距離通訊組網的方向發展,即每一個無人機就是一個小的基站或中轉站,大量的無人機構成了通訊網絡,飛的較遠的無人機可以將探測到的情報同步傳送給數十公裡開外的其他機群,且個別單機的損失並不影響組網的穩定性。同時無人機甚至可以發展出集群智能,如當多個目標同時出現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概念示意圖

到目前,集群的無人機已經可實現自動規避、航線修正等基礎功能,但「仿人思維」的技術瓶頸還未突破,蜂群作戰要走向戰場,還需要在控制算法、通信網絡、邏輯模型等方面取得關鍵突破,集群到蜂群的距離還很長。

儘管如此,讓我們想像,在未來戰場上,指揮官可以釋放成百上千的無人機,在敵人的雷達發現之前,蜂群無人機以黑雲壓城的態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更複雜的功能,這將是多麼科幻而又浪漫的畫面。

劃重點

無人機蜂群作戰集低空滲透、敵情偵察、察打一體、智能作戰等特點於一身,隨著人工智慧、協同控制技術的發展,無人機的成本將進一步降低,有望成為未來空天地一體作戰體系的重要裝備,並將引領軍用航空技術的加速變革。

圖 | 源自網絡

出品 | 科普中國

作者 | 鴻爪雪梨

策劃 | 武玥彤、金赫

監製 | 光明網科普事業部

相關焦點

  • 解碼無人作戰「蜂群戰術」
    如「蟬翼」無人機小如蟬,可攜帶天氣、溫度、溼度、氣壓傳感器或聲學探測、生化探測等微型電子設備,由空中平臺「撒放」,降落地面後通過數據鏈互聯成網,在指定區域形成穩定的「無人探測蜂群」。  無人機「蜂群」所產生的積累性作戰效果,使得擴大「蜂群」規模成為基本的作戰需求。今年8月27日,美國海軍宣布:正在開發可遂行攻防任務的高達100萬架規模的「超級蜂群」。
  • 英發展無人機蜂群作戰能力
    近年來,在無人機技術不斷成熟的基礎上,英國防部積極推進無人機蜂群技術研究,提升無人機蜂群作戰能力。  據外媒報導,英國防部以英國「藍熊」系統研究公司為主,聯合多家企業共同開發無人機蜂群技術,形成可攜帶多種載荷的新型無人機蜂群系統。新系統主要利用多款成熟無人機及先進指揮控制系統,通過模塊化拼插和智能連接方式,攜帶不同載荷,形成任務能力。從最新試驗情況看,該新型無人機蜂群系統可同時指揮控制20架無人機,執行各類任務,包括態勢感知、醫療援助、後勤補給、爆炸物探測與處置以及誘敵欺騙等。
  • 無人機「蜂群」作戰,該怎麼看怎麼辦?
    美國把無人機「蜂群」技術列為「第三次抵消戰略」五大支撐技術之一,甚至宣稱無人機「蜂群」技術是核武器技術以來軍事技術領域內最重要的發明。那麼,我們該如何看待無人機「蜂群」作戰運用?又該如何應對無人機「蜂群」呢?
  • 隱身、自動控制、蜂群作戰,美軍下代戰術無人機會是這個樣子
    結合以往美國媒體對美軍下一代戰術偵察打擊無人機的報導,對其進行討論。面對先進防空系統RQ-4這樣的戰略無人機美軍啟動下一代偵察/打擊無人機目前,美軍普遍認為,未來其面對的對手不再是不具備強大防空作戰力量的地面武裝,而將會是具備爭奪局部制空權和具備強大集成式防空系統的對等武裝力量
  • 英國防部積極推進無人機蜂群技術研究,提升無人機蜂群作戰能力
    打開APP 英國防部積極推進無人機蜂群技術研究,提升無人機蜂群作戰能力 光明網 發表於 2020-12-29 17:40:29
  • 改變未來作戰規則,中國首個實用化無人機蜂群系統公開,火力強悍
    蜂群」,對於未來作戰的規則以及各種武器部署來說也有一定的影響。在很大程度上加強中國在未來作戰中的火力輸送,在一定程度上創造了更多了作戰方式的可能性。而且深藏多種技能,接下來,我們將解剖一下這個火力強悍的實用化無人機「蜂群」吧。
  • 《小小大戰爭2》登陸安卓 引領策略遊戲潮流
    目前《小小大戰爭2》也已經上架安卓平臺,相信它能夠再次引領策略戰爭遊戲的潮流。在遊戲中,玩家需從紅藍兩軍中選擇一方展開對壘,遊戲中的六邊形單元格即是作戰基地,可生產作戰兵力,每個單位的戰鬥力遵循兵種相剋原理,並不是越貴就越強。遊戲的作戰平臺非常廣泛,海陸空任你馳騁,盡享戰爭快感。有興趣的玩家可以過來下載試玩一下,蠶豆網將繼續為您分享最新遊戲資訊!
  • 基於COB工藝的LED微顯示技術引領潮流
    打開APP 基於COB工藝的LED微顯示技術引領潮流 發表於 2019-01-18 09:36:46 基於COB工藝的LED微顯示技術引領潮流 國外同行習慣將COB工藝的倒裝LED微顯示屏稱為Micro LED。目前100吋以上尺寸的LED微顯示解決方案,會過渡到COB工藝的倒裝LED技術,而逐步放棄低可靠性和低防護性的貼裝SMD技術。
  • 國產蜂群無人機、兵蟻戰術機器人曝光,全地形協同作戰
    繼前不久「蜂群」無人機系統亮相後,近期媒體又曝光了一款「兵蟻3型」BY-3單兵戰術機器人。據報導,這款戰術機器人的專利名稱為「自適應無人越野平臺」,與國外同類產品相比,它具有性能出色、成本低廉的優勢。該平臺採用輪式8×8全驅動越野底盤,可以適應各種複雜的戰場環境;其每個車輪都能上下大幅度擺動,以自適應的方式與地面實現良好接觸,保證動力能夠正常輸出。
  • 中國電科成功研發蜂群無人機之後,航空航空快馬加鞭,跟上潮流!
    中國電科作為中國軍用和民用大型電子信息系統主要研發集團,常年以來致力於研發新型雷達,電臺,軟體,基礎元器件和功能材料,為中國國民經濟和國防安全打造了大量先進裝備,可以說是中國國內電子信息全領域霸主,最近搞了一個大動作,誰都想不到,中國蜂群無人機在他們手裡第一次變成現實,按照常規,蜂群無人機研發
  • 美軍無人機「蜂群」有多強,怎麼破
    美軍大力發展無人機「蜂群」,逐步從單平臺作戰向大規模「蜂群」作戰方向發展,就是為了將其部署在反介入/區域拒止區域,提高對方防禦難度,降低自身受威脅程度,從而提高其全球介入能力,實現在反介入/區域拒止條件下的自由行動。 二、美軍無人機「蜂群」概念是怎麼一路走來的? 無人機「蜂群」的概念最初來源於生物界。
  • 蜂群算法的組成要素
    受蜂群採蜜行為呈現出的群體智能的啟發,土耳其學者D.Karaboga等人在2005年提出了一種新穎的全局優化算法——人工蜂群算法(Artificial Bee Colony Algorithm,簡稱ABC),以解決多變量函數優化問題。
  • 蜂群算法如何尋優?
    蜂群算法將食物源的位置看作問題的解,食物源的收益率對應解的優劣程度,高收益率的食物源對應著高質量的解。蜂群算法尋找食物源的過程就是尋找優化問題最優解的過程。蜂群算法的主要特點是只需要對問題的解進行優劣的比較就能找到最優解。
  • 國產「蜂群」無人機系統來了
    ,眼尖的網友很容易就會發現,電影中箱式「蜂群」無人機系統和我國電科院自主研發的「蜂群」系統幾乎是如出一轍。更有甚者竟然說我國的「蜂群」是受到了好萊塢電影的啟發。對於這樣的評論,筆者不想多說什麼,只能送他一首《千裡之外》。
  • 人工蜂群算法詳解(附代碼下載)
    一個由蜂群行為啟發的算法!本文主要內容:1. 什麼是人工蜂群算法?在人工蜂群算法中,食物源就是待求優化問題的可行解,是人工蜂群算法中所要處理的基本對象。食物源的優劣即可行解的好壞是用蜜源花蜜量的大小即適應度來評價的。僱傭蜂:僱傭蜂即為引領蜂(採蜜蜂)與食物源的位置相對應,一個食物源對應一個引領蜂。
  • 三款艦載機準備就緒,只等075正式服役,人工智慧可發起蜂群打擊
    無人機相比有人機來說有很多的技術優勢,經濟性要比有人機來說高出許多,另外,除了可以進行傳統意義上的偵查與信息中繼通信任務之外,無人艦載機還可發起「蜂群」打擊。無人機的「蜂群」作戰理念在這兩年是一個比較新興的無人機作戰理念,無人機的「蜂群」戰術就是以人工智慧,大數據和網絡作為基礎,以較大型陸上,海上或者是空中作戰平臺作為搭載和發射平臺,以智能無人機這種無人作戰平臺為主的武器系統。
  • 美初創公司推出 應對「蜂群」無人機飛彈
    近年來,無人機作戰效用凸顯。例如,在敘利亞戰場和利比亞戰場上,無人機摧毀大量俄制防空系統。在納卡衝突中,無人機輕易突破防空網,摧毀大批設備和人員。當前,小型無人機作戰成本較低,攔截成本卻很高。面對越來越緊迫的無人機作戰壓力,如何以廉價且有效的手段應對,是亟需解決的問題。
  • 蜜蜂不僅勤勞也很瘋狂,惹怒蜂群的代價很大!
    蜜蜂如何找到攻擊目標並協同作戰的?下面再也搞清楚的就是蜜蜂如何找到攻擊目標並協同作戰的?在一個蜂群裡,守衛蜂只是少數,絕大多數工蜂都是忙於撫子和採集。守衛蜂平常只是阻擋侵入蜂巢的來犯者,就像保安一樣。其實蜂群也不願意付出這麼大的犧牲,在一般情況下發動攻擊的工蜂可能只有幾隻近百隻而已。如果不是水牛觸碰弄翻了蜂箱,蜂群也不會發動這麼大的戰役。小蜜蜂能在這場戰役中獲勝,除了保護蜂巢,不怕犧牲的精神外,就是靠信息素髮動群體作戰的能力。信息素是一種生物活性物質,能藉助個體間的接觸或空氣傳播,使同種的其他個體引起特定的行為或生理反應。許多昆蟲都有信息素,蜜蜂的信息素更被人們關注罷了。
  • 美軍研製無人機蜂群,空戰會變成科幻大片?
    同時,蜂群中的個體無人機,應該具備強有力的,在視覺上的態勢感知能力,在這種情況下無人機就可以在十分近的範圍內,得到合作無人機的位置和動態等重要信息。最重要的,是蜂群需要一個「蜂王」,那就強實時、強可靠的通信技術,用以處理和指揮整個蜂群。這就為通訊系統提出了一個巨大的問題,那就是系統必須保持信號良好一直連接,並下達準確無誤的命令。如果這個問題解決不了,無人機蜂群將難以開展任何工作。
  • 美國無人集群城市作戰應用發展綜述
    本文通過對「進攻性蜂群使能戰術」(OFFSET)項目、「快速輕型自主性」(FLA)項目、「班組X實驗」(Squad X)項目等幾個典型城市作戰應用項目進行分析,總結了無人集群在城市作戰應用中的優勢,歸納了美國在無人集群城市作戰應用中的研究現狀,剖析了其面臨的關鍵技術挑戰,並分析了無人集群在城市作戰應用的發展趨勢。