美军主要无人机蜂群项目进展

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转自：防务快讯

编译：朱虹

未来二十年里，无人机将不断补充并支撑传统飞机在近距离空中支援、侦察、防空、通信以及补给任务方面的能力。无人机蜂群是指由数十至成百上千架小尺寸、低成本、任务相同的无人机组成的群体，在人类指挥或监督下协同开展搜索、干扰或攻击等行动。无人机蜂群能够在提高作战能力的同时降低作战成本，极有可能为未来装备发展模式带来深刻变革。美国高度重视并正在开展无人机蜂群的系统性研究，无人机蜂群技术可能会在未来几年内进入战场。本文介绍了美军主要无人机蜂群项目的发展情况。

Perdix无人机蜂群

Perdix是一种消耗型微型无人机，可以从各种军用飞机的尾部推出，在更大、更昂贵的无人机或有人机前方飞行，执行情报、监视与侦察（ISR）任务。2016年，战略能力办公室与美国海军航空系统司令部合作测试了Perdix无人机蜂群能力。在测试中，加州中国湖海军航空武器站上空的3架F/A-18“超级黄蜂”无人机上发射了100多架微型无人机。

Perdix微型无人机能够执行低空ISR和其他短期任务。它们可以从空中、海上或地面发射，以小群或大群的形式执行任务。

负责采办、技术和后勤的空军助理部长Will Roper称，由于战斗的复杂性，Perdix并不是预先编程的同步个体，而是一个集合体，共享一个分布式大脑来做决策，并像自然界中的群体一样相互适应。因为每架Perdix都与其他Perdix进行通信和合作，所以Perdix蜂群没有领头机，可以自如地适应无人机进入或离开团队。但是，由于很难找到进行蜂群作战测试的靶场，国防部必须调整思路，以发展这种技术。

Roper认为无需为蜂群中的每架无人机制定各自的飞行计划，而只需设定一个边界，无人机可以自主完成任务。但是，在蜂群能够“超越科学和技术的世界”之前，确实需要解决一些问题：“如何证明它？如何测试和评估它？谁拥有它？它是武器系统吗？使用无人机的平台是否拥有自主、集群和协同能力？或者是否有一个集群和协同项目可将这种自主插入到各种平台中?”空军测试与评估、作战测试和适航专家必须创造性地寻求答案。

美国国防高级研究计划局（DARPA）战术技术办公室的项目经理Scott Wierzbanowski表示，研究人员仍在研究蜂群如何作战，以及如何结合人工智能算法和协同自主。

“小精灵”项目

蜂群在战争的各个领域都有应用。考虑到在高端、反介入/区域拒止（A2/AD）环境中，对手部署了多个一体化防空系统，使得进入对手空域变得极其困难。大量小型、价格低廉的无人机可使敌方防御系统产生“饱和”而无法全部应对，从而降低有人机和高价值无人机的风险。这种低成本无人机可以共享传感器数据并协同工作，即使它们被击落，其损失成本也在可接受的范围之内。

DARPA的“小精灵”项目设想在主机仍在射程之外的情况下，可从轰炸机、运输机和战斗机发射无人机并对目标进行攻击。

设想在一个宽松的环境下进行一次秘密行动。在这种环境下，可以从C-130尾部发射2到4架无人机组成的小蜂群，部署传感器或拓宽C-130或其他飞机执行任务的航路。这种完成任务的方式更简单，不需要“Reapers”或“全球鹰”或战斗机来压制敌人防空。

2018年4月，DARPA授予Dynetics公司一份为期21个月、价值3860万美元的合同，为小精灵项目的第三阶段提供资金。小精灵项目专注于开发未来分布式作战所需的使能技术。具体来说，该项目旨在证明多架无人机可从一架远离敌方防御系统的C-130安全发射并进行回收。在小精灵无人机完成既定任务后，C-130将使用一个类似于空中加油装置的水平对接站来回收无人机。这些小精灵无人机机身大约有14英尺长，加满油后重约1600磅，比Perdix微型无人机大得多。

在第三阶段，DARPA计划于2020年1月进行第一次大规模演示，期望30分钟内能够回收4架小精灵无人机。从长远来看，根据作战要求，一架C-130飞机最多可以回收16架无人机。从概念上讲，小精灵无人机也可以从F-16、B-52和其他飞机上发射，而几乎不需要对这些飞机进行改装。这可能会显著增加蜂群中的系统数量。

2019年2月初，该团队在中国湖的对接站进行了飞行测试，但是测试中并未出现小精灵无人机。Dynetics公司计划于4月初在一架有人驾驶的Learjet喷气式飞机上测试小精灵的航空电子设备。小精灵的第一次飞行将于今年夏天进行，它将在与有人机协同作战前证明自己的能力。

与Perdix不同，小精灵不会加入人工智能或自主行为，至少现在还不会。

拒止环境中的协同作战（CODE）项目

CODE项目着眼于无人机群协同工作所需的自主性，在这种情况下，操作员更多地处于战略层面或监督层面。操作员只是提供了指挥官的意图，而系统能够从指挥官的意图中找出系统能够做什么。

CODE项目将支持多架装备CODE的无人机协同感知、适应并响应预期之外的威胁和新目标。该项目系统可支持共享信息、规划并分配任务目标、协调战术决策并在高威胁环境中作出响应。

DARPA于去年年底在亚利桑那州尤马试验场测试了装备CODE的无人机在反介入/区域拒止环境中适应和响应意外威胁的能力。这些无人机最初能够与一名负责监督的任务指挥官进行交互，但当通信遭到破坏或被拒绝时，这些无人机证明它们可以在没有真人指挥的情况下完成任务。DARPA将继续管理CODE项目，直到今年春天，该项目将过渡到海军航空系统司令部。

无人机蜂群进入实战将不再遥远，但要将高端作战所需的人工智能和自主性结合起来，还需要一段时间。美国空军正进行人工智能转型，试图在匹配传统采办规则的同时，开发跨多个系统的软件和网络技术。该技术将在未来一两年内实施，可以用于现有武器系统或其衍生品。

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