【军事文摘】机器人集群作战的优势所在：数量、协同、情报、速度
新美国安全中心在《战场机器人Ⅱ：正在成军的机器人集群》报告中提到，数量、协同与情报、速度等方面是机器人集群作战的优势所在。
数量优势
随着精确制导武器的扩散，美军面临的威胁越来越突出，目前尽管美军的武器平台性能占据绝对优势，但敌人可应用大量低成本武器作战平台以不对称的优势对美军造成重大威胁甚至损伤。无人系统针对此能提供一个可行的解决方案，将昂贵的多任务系统分解为一系列小型、低价的分布式平台，因为后者能以较为经济的方式大量制造，可执行任务的风险性更高，组成的集群受到局部损伤后进行补充也较为简单。
结合任务级自动化与多平台控制技术，大量低价无人系统可由相对较少的人员操控完成任务。大规模无人系统平台有着以下几个方面的应用优势：
①战斗力量可以较为分散，敌人需应对更多目标，迫使其消耗更多的弹药；
②平台生存力可被替换为集群复原力（swarm resiliency），单个平台的生存力相对被弱化，重要的是大量平台组成的有机集群的生存力，恢复能力较强；
③数量级足以承受战斗力量受到部分损失，而战斗能力不会立刻被削弱，而不像单个先进平台作战一旦受到损伤，战斗力会急剧下降；
④同时进攻易使敌人防御达到饱和，大多数防御措施仅能同时处理一定威胁，例如近射机枪一次只能射击一个方向，而高能激光器一次也只能应对一个目标，同时需要数秒积蓄能量等，大规模无人平台同时攻击某个目标时，足以压制敌方的防御，进而直取目标。
上述典型应用的平台包括无人战斗机、小型无人飞行器和空中移动机器人、近空支援无人平台小组、加装自动化套件的地面战车、无人弹药运输船等。
无人系统的数量因素还在提高敌方应对成本方面优势明显。举例而言，红蓝两方作战，蓝方可采取“更高质量”与“更多数量”两种策略，在武器平台采购资金一定的情况下，前者采购的单个高新武器摧毁红方的几率为90%，而后者可采购20个低价武器组建集群，其单平台胜率仅为11%，但根据集群作战理论公式，即使集群全被击毁时，红方被摧毁的可能性也达到了90%。综上所述，同样的胜率对于蓝方而言不同的策略投入相同，但红方应对单个武器平台与20个武器集群的成本花费差异却是相当明显，后者远高于前者。
对于无人系统的规模定制方面，该报告特别强调了3D打印制造技术的潜力。哈佛大学的科研团队已研发出一种成本极低的3D快速打印制造技术，可批量制造数以万计的名为“Mobee”的无人机，虽然目前该无人机缺乏智能芯片与动力等系统，但随着技术的不断进步，在3D打印的智能云网络制造实现后，成批量大规模制造无人机将不再是空想。
协同与情报优势
集群是由大量个体之间相互协作、互相适应形成的连贯紧密的有机整体，而不是相互之间没有关联的简单聚集。充分挖掘机器人革命的潜力需构建机器人系统间行为协调准则以及与人类控制器之间的无缝链接。
机器人集群与动物集群的重要区别
相比动物集群依靠简单的规则管理集体觅食、建筑、聚集等任务，机器人集群内部通信利用一系列隐式与显式的方法，包括发送远距离复杂信号；机器人集群可由不同类型、功能、级别的机器人组成特定组织结构共同完成一项任务。机器人集群的行为均由人类设计而来，需要合作体现优势。
军用集群概念发展仅处于初级阶段
集群的军事应用概念目前尚处于初级发展阶段，还有相当大的空间尚待开发。集群的军事作战应用最早可以追溯到成吉思汗，而在学者约翰·阿奎拉的著作《集群化与未来战争》中，描述了历史中战争形式的演变过程：①单兵格斗（Melee），即战斗双方之间近身搏斗；②队列作战（Massing），士兵按照次序排列集结成规模较大的战队，例如古希腊方阵；③机动作战（Maneuver），由多种形式的作战力量协同机动与作战，以实现战场的连续战力；④集群作战（Swarming），大量的单兵或小组协调一致、有机合作形成连贯的整体进行作战。
智能集群在战场上的优势
报告将智能集群定义为在得到某种程度的人类指令后自主完成任务无人系统网络，在战场上智能集群的优势包括但不仅限于下列方面：
（1）动态自愈合网络。无人与自主系统可协同形成具备自愈合功能的、执行侦察和通信中继等行动的主动响应网络。不管是在空中、地面、水上还是水下，无人与自主系统组成的集群网络相互协同，可分别侦察战场敌情，还能依据需要调整搭载通信载荷的无人系统数量，形成具有一定冗余的通信中继站。
（2）协同攻击与防御。和狼群通过移动使敌人感受到四面受敌类似，无人系统集群可协同一致进行机动与攻击。高度协调地从多个方向一波接一波的饱和攻击让敌人应接不暇，而诱骗、干扰、电子攻击武器等自动协调最佳攻击时机，以支持主平台的攻击波。对于防御而言，无人与自主系统网络可保护舰队与地面部队，动态实施外围警戒与威胁处置。不管是进攻还是防御，集群作战还将优化目标筛选，不管是确认目标还是评估作战效果，数量优势使之可进行多轮确定，进而保证稳定的成功概率。
（3）以低成本、高度分散的形式满足功能需求。无人系统集群可由不同的平台实现高低混搭，为实现不同的功能，采取一系列由大量分散的低成本系统协同工作机制以完成任务，这与投资开发造价昂贵、技术复杂的多任务系统策略完全不同。针对不同类型的敌人，无人系统集群可利用混合搭配的异构优势反过来迫使敌人应对多种不同类型的威胁。
（4）分布式探测与攻击。广泛分布传感器的能力对于主动与被动探测以及定位精度而言有着明显帮助。多平台可以相互协作完成目标精度定位，当需要主动探测时，平台间还可采取频率、波段不同的雷达进行全频谱探测，将极大提高探测能力。同样的原理也可应用在分布式攻击中，例如大规模电子攻击时，平台之间协作确定合适的相对位置，依据策略制定合适的攻击时机，使得各平台发出的电磁攻击波能够尽可能同时到达目标，对目标实施广泛、远距的强大电磁攻击波，这样便以较低的成本对目标造成优于传统方式的干扰作用。
（5）诱骗。集群中的平台可以虚张声势，提高声波、可视光及电磁波等多种手段营造虚假军情。例如，针对敌方制空侦察打击行动，无人机群充当诱饵，机载雷达同时开机，营造出假雷达站，引诱敌机发动进攻进而暴露踪迹。
（6）集群智慧。大量的平台可实现分布式投票以解决问题，例如集群作战中目标确定问题，通过大量平台各自发送对同一目标地理位置信息的判断信号，这种分布式投票得出的结果往往正确率很高。
速度优势
目前，机器还不能像人类一样智能地处理模糊和异常的问题，但他们的突出优势在于速度。自动化，尤其是在自主系统网络中，可显著加速军事行动的节奏。自动化可用于协助快速处理大量信息，为操作人员显著压缩决策周期，进而以更快的操作帮助指挥人员掌控战况以做出反应压制敌人。此外，集群可以控制自主个体对战场事件进行快速反应，提高战术决策对于战争的影响。最后,将人类从“感知-决策-行动”回路中完全解脱出来后可获得更快的战争行为，但人类可能会出现无法跟上机器集群速度的尴尬局面。为解决这一问题，美国防部需要制定可增强人类感知能力的计划与政策，包括利用特殊药物、电流刺激等人体能力增强技术。
（来源：防务视点，作者：叶东辉）
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