單艇行動受控于智能無人艇系統(tǒng)
用于軍事的智能無人艇（以下簡稱無人艇），是依靠遙控或自主方式在水面航行的無人化、智能化作戰(zhàn)平臺。按其任務(wù)一般可分為武備攻擊型無人艇、偵察巡邏型無人艇和運(yùn)輸救援型無人艇等。
無人艇由于采用了無人化設(shè)計，戰(zhàn)時將不存在人員傷亡危險。它能在敵方防守嚴(yán)密、水文氣象條件復(fù)雜、生化輻射等高危環(huán)境下，執(zhí)行火力打擊、水下破障、抵近偵察巡邏、裝備物資運(yùn)輸及應(yīng)急救援等任務(wù)。
當(dāng)然，僅靠單獨(dú)的一艘無人艇是無法執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的。無人艇一般通過智能模塊與岸基基站鏈接，進(jìn)而構(gòu)成無人艇系統(tǒng)。
無人艇系統(tǒng)對外與岸基主控系統(tǒng)、領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行信息交互，對內(nèi)實(shí)施對艇體平臺、任務(wù)載荷的控制。在其邏輯上可分為6個層次，即智能決策層、可視化分析層、通信鏈路層、識別感知層、控制層及功能執(zhí)行層。
岸基基站是整個系統(tǒng)的指揮與控制中樞，負(fù)責(zé)對無人艇進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃、智能決策、電子海圖顯示、狀態(tài)監(jiān)控、指揮控制等。它由監(jiān)控計算機(jī)、無線網(wǎng)橋、BDS接收機(jī)、數(shù)傳電臺及其天線、饋線等組成。其中監(jiān)控計算機(jī)的智能決策模塊和航行數(shù)據(jù)庫組成智能決策層，電子導(dǎo)航海圖和系統(tǒng)監(jiān)控軟件構(gòu)成可視化分析層，無線網(wǎng)橋、數(shù)傳電臺屬于數(shù)據(jù)鏈路層，BDS接收機(jī)屬于識別感知層。
無人艇是在接受岸基基站命令后實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能的。結(jié)合系統(tǒng)的功能及需求，基于模塊化設(shè)計理念，可將無人艇分解為控制模塊、視頻模塊、導(dǎo)航模塊、通信模塊、艇體模塊、動力模塊、航行模塊以及武器裝備模塊等。其中，控制模塊即為控制層，視頻模塊和導(dǎo)航模塊屬于識別感知層，導(dǎo)航模塊的數(shù)傳電臺和通信模塊屬于通信鏈路層，艇體模塊、動力模塊、航行模塊及武備模塊共同構(gòu)成執(zhí)行層。對于執(zhí)行不同任務(wù)的無人艇，在其執(zhí)行層的各模塊上均有特殊要求。
核心技術(shù)緊跟科技發(fā)展潮流
無人艇技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，伴隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、動力與能源技術(shù)、材料技術(shù)、人工智能技術(shù)的日益發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，并呈現(xiàn)出綜合化發(fā)展態(tài)勢。
2007年，美國海軍發(fā)布《海軍無人水面艇主計劃》，為無人水面艇賦予了7項(xiàng)任務(wù)。該計劃確定了優(yōu)先發(fā)展的7個任務(wù)領(lǐng)域，即反水雷戰(zhàn)、反潛作戰(zhàn)、海上安全、水面作戰(zhàn)、支持特種部隊(duì)作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和支持海上攔截作戰(zhàn)。美國從開始研究無人艇技術(shù)到現(xiàn)在技術(shù)成熟，無人艇的影子在美海軍部隊(duì)中隨處可見。
俄羅斯海軍也正在緊鑼密鼓研發(fā)兼具遠(yuǎn)程火力打擊、海上搜救、獨(dú)立排雷、反潛等功能的無人艇。相關(guān)資料顯示，他們已完成無人艇和海軍航空兵反潛機(jī)配合使用的可行性論證。
如今，無人艇發(fā)展目標(biāo)已由完成某些特定任務(wù)，向擁有智能決策、群體協(xié)同能力邁進(jìn)。綜合各國無人艇的研究現(xiàn)狀和未來作戰(zhàn)需求，其核心技術(shù)已呈現(xiàn)出如下發(fā)展趨勢：
在總體設(shè)計上，采用模塊化設(shè)計和開放式體系結(jié)構(gòu)，以降低研發(fā)成本，兼具執(zhí)行多種任務(wù)能力；任務(wù)驅(qū)動的高性能、新概念艇型設(shè)計層出不窮，將演變出更多新功能；研發(fā)穩(wěn)定高效的動力系統(tǒng)，以增加無人艇的作戰(zhàn)半徑和續(xù)航能力。
在新材料研發(fā)與運(yùn)用上，將有高性能、新屬性的材料問世，為無人艇系統(tǒng)功能改進(jìn)提供保障；通過新材料在電磁隱身、艇型優(yōu)化和電子設(shè)備小型化等方面的運(yùn)用，可使無人艇更輕、更堅固、更隱身。
在自主控制技術(shù)上，將根據(jù)所處任務(wù)環(huán)境和執(zhí)行任務(wù)種類，自主實(shí)現(xiàn)無人艇控制。高新技術(shù)驅(qū)動自主等級的不斷升級，使無人艇環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)、支持任務(wù)更復(fù)雜；面向新的作戰(zhàn)模式，將更注重多平臺、跨平臺組網(wǎng)，提升協(xié)同作戰(zhàn)能力。
在環(huán)境感知技術(shù)上，多傳感器信息將融合處理，提供實(shí)時精確的環(huán)境感知信息；通過水面圖像的增強(qiáng)復(fù)原研究，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜惡劣天候條件下獲取失真度低的環(huán)境信息；通過人工智能技術(shù)的加持，實(shí)現(xiàn)無人艇自主航行、自主作業(yè)的智能化。
參與未來作戰(zhàn)將呈現(xiàn)多元化組合
打贏未來戰(zhàn)爭，貴在體系融合。作為軍事高技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，無人艇在未來作戰(zhàn)中將呈現(xiàn)出多元化組合：
——無人艇集群系統(tǒng)的運(yùn)用。未來戰(zhàn)爭是體系與體系的對抗，單一平臺裝備再好，也無法對抗多平臺集群協(xié)同作戰(zhàn)。當(dāng)面臨瞬息萬變的戰(zhàn)場和復(fù)雜水域環(huán)境，以及越來越精密化、多樣化任務(wù)時，單一無人艇將難以擔(dān)負(fù)重任。集成多艘無人艇構(gòu)建無人艇集群系統(tǒng)，將有著更廣的作戰(zhàn)范圍、更高的作戰(zhàn)效率、更強(qiáng)的控制力及靈活性。無人艇集群系統(tǒng)的運(yùn)用，將在未來高科技戰(zhàn)爭中發(fā)揮出更大作戰(zhàn)效能。
當(dāng)然，無人艇集群系統(tǒng)絕不是多艘艇的簡單疊加，而是它們的有機(jī)結(jié)合、協(xié)同作戰(zhàn)。這里涉及更深層次的目標(biāo)探測與識別、信息處理、集群控制、人工智能等技術(shù)。目前，不少國家已攻克了無人艇在弱聯(lián)通情況下多節(jié)點(diǎn)協(xié)同航行技術(shù)難關(guān)，解決了無人艇集群集結(jié)、隊(duì)形保持、動態(tài)任務(wù)分配、隊(duì)形自主變換、協(xié)同避障和容錯控制等制約無人艇實(shí)施集群作戰(zhàn)的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了無人集群系統(tǒng)的自主化、協(xié)同化。
有人艇與無人艇的組合運(yùn)用。在有人駕駛的船艇上，設(shè)置無人艇控制站，負(fù)責(zé)對無人艇進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃、智能決策、電子海圖顯示、狀態(tài)監(jiān)控等指揮控制。其組合方式可為一艘有人艇帶一艘無人艇或帶多艘無人艇。
在界江、界湖、海上等區(qū)域執(zhí)行巡邏作戰(zhàn)時，由于其任務(wù)的特殊性，有人艇可通過指揮控制無人艇，實(shí)施非致命武力驅(qū)離，以避免人員傷亡。
在裝備物資運(yùn)輸或應(yīng)急救援過程中，由于任務(wù)的多變性和水域環(huán)境氣象的突變性，單靠無人艇難以完成。采用“有人+無人”組合方式，有人艇實(shí)時掌控各種變化，指揮控制無人艇完成任務(wù)，為執(zhí)行特定條件的任務(wù)提供可靠保障。
隨著5G、人工智能等技術(shù)的日趨成熟，無人艇的多傳感器智能感知、遠(yuǎn)程寬帶信息傳輸、自主學(xué)習(xí)與信息智能處理等特點(diǎn)將更加凸顯。再加上一系列模塊化設(shè)計、系統(tǒng)集成、新材料等關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用，未來的無人艇應(yīng)用前景將更加廣闊。
空天利刃—解析俄羅斯“獵人”重型無人機(jī)
俄軍S-70“獵人”重型無人戰(zhàn)機(jī)
據(jù)俄媒報道，不久前俄國防部長紹伊古視察新西伯利亞航空廠（NAZ），此行過程中深入了解S-70“獵人”重型攻擊無人機(jī)研制及列裝的相關(guān)工作。俄軍如此重視“獵人”重型無人機(jī)，這款無人機(jī)會對俄航空武器系統(tǒng)和空中作戰(zhàn)力量的發(fā)展產(chǎn)生何種影響？對俄軍無人作戰(zhàn)力量建設(shè)有怎樣的戰(zhàn)略意義呢？
鐵翼凌云——揭開“獵人”神秘面紗
重型武裝無人機(jī)作為一種多用途軍用無人機(jī)被用以執(zhí)行無人偵察和攻擊任務(wù)。S-70“獵人”無人機(jī)是俄羅斯最新研制的適用于大規(guī)模戰(zhàn)爭的第一款重型無人戰(zhàn)機(jī)，將成為俄空天軍首款具有察打一體能力的重型無人機(jī)。
“獵人”重型無人機(jī)設(shè)計巧妙，隱身效果良好。其采用的是飛翼式氣動布局，搭載具備可變推力矢量功能的渦扇發(fā)動機(jī)，機(jī)長14米，翼展19米，保持翼展不變的同時可以獲得更遠(yuǎn)的航程；同時機(jī)身表面使用了可降低雷達(dá)反射截面積（探測信號）的隱身材料，這種設(shè)計使它在飛行時不易被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，大大提高了“獵人”的戰(zhàn)場生存能力。
“獵人”重型無人機(jī)偵察能力出色。機(jī)體裝備了相控陣?yán)走_(dá)以及無線電、光學(xué)綜合偵察系統(tǒng)，同時高速隱身戰(zhàn)機(jī)使其可突破敵軍防空系統(tǒng)，在敵方最先進(jìn)防空導(dǎo)彈系統(tǒng)甚至是敵方戰(zhàn)機(jī)的覆蓋范圍內(nèi)飛行并實(shí)施長時間、針對性的偵察及跟蹤，實(shí)時將偵察信息傳輸?shù)铰?lián)合指揮部。
“獵人”重型無人機(jī)裝備精良，火力打擊能力突出?！矮C人”擁有相當(dāng)強(qiáng)大的武器系統(tǒng)，可攜帶遠(yuǎn)程空對空導(dǎo)彈、重型炸彈和巡航導(dǎo)彈，用于攻擊地面目標(biāo)，在有效偵察敵情后實(shí)施強(qiáng)有力火力打擊，成為追捕敵方戰(zhàn)機(jī)的相對廉價且有效的“獵人”。
“獵人”重型無人機(jī)可進(jìn)行有人-無人協(xié)同，智能化程度高。“獵人”將能夠與俄蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中心交互，密切協(xié)同打擊空中和地面目標(biāo)。在與五代機(jī)的聯(lián)合行動中，“獵人”無人機(jī)既可以在地面指揮所控制下完成任務(wù)，也能夠依托配備的AI系統(tǒng)，在蘇-57飛行員的指揮下打擊地面和空中目標(biāo)，使作戰(zhàn)更加智能化。
其優(yōu)越的飛機(jī)性能極大程度提高了俄空軍的空天作戰(zhàn)水平，標(biāo)志著俄羅斯在無人機(jī)領(lǐng)域尤其是重型多用途無人機(jī)領(lǐng)域向前邁進(jìn)里程碑式的一步。
意義非凡——俄加強(qiáng)無人作戰(zhàn)力量建設(shè)迫在眉睫
俄無人作戰(zhàn)資深專家指出，武器系統(tǒng)的設(shè)計和研制，正加快向自動化方向發(fā)展，無人化作戰(zhàn)系統(tǒng)逐步應(yīng)用并通過戰(zhàn)場檢驗(yàn)，必將導(dǎo)致一種全新的無人化作戰(zhàn)形態(tài)的出現(xiàn)。為積極適應(yīng)新趨勢戰(zhàn)爭形態(tài)，提前形成對敵的不對稱裝備技術(shù)優(yōu)勢，俄羅斯將焦點(diǎn)放在了加快研制無人作戰(zhàn)新型武器裝備，具有深遠(yuǎn)意義。
一是為應(yīng)對大國競爭背景新壓力下的增強(qiáng)作戰(zhàn)能力的客觀需要。聯(lián)想到不久前的納卡沖突戰(zhàn)場，各類無人機(jī)大顯神威，也昭示著新戰(zhàn)爭模式的智能化屬性愈加明顯。美軍可謂是無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)跑者，除了執(zhí)行戰(zhàn)略偵察任務(wù)的無人偵察機(jī)外，還具有配合火力打擊行動的各型無人攻擊機(jī)。美軍海、陸、空、太空、網(wǎng)絡(luò)等多領(lǐng)域無人平臺均投入設(shè)計與研發(fā)，更加強(qiáng)調(diào)一體化作戰(zhàn)支援配合能力，此舉顯示出在大國競爭成為常態(tài)背景下美國領(lǐng)跑無人作戰(zhàn)力量建設(shè)的決心。這使得俄著力發(fā)展高度自主武器迫在眉睫，以更好地擴(kuò)大自身非對稱性優(yōu)勢。
二是俄羅斯為彌補(bǔ)軍備劣勢在非對稱戰(zhàn)略下研究新式戰(zhàn)法的客觀需求。俄軍事專家認(rèn)為，“獵人”的問世意義重大，俄羅斯未來十年的航空武器系統(tǒng)和空中作戰(zhàn)力量，以及一些戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法、作戰(zhàn)樣式，可能將發(fā)生巨大改變。俄軍更希望以低成本進(jìn)攻進(jìn)行戰(zhàn)爭消耗、以持續(xù)作戰(zhàn)消磨對方戰(zhàn)爭意志，在認(rèn)知域、物理域、信息域等全方位展開攻勢，以期謀求更高戰(zhàn)爭效益。
三是俄武裝力量檢驗(yàn)其開發(fā)、引進(jìn)、掌握和檢查使用人工智能最新成果的智能硬件的充分體現(xiàn)。俄羅斯高度重視人工智能技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，以無人機(jī)為代表的智能化無人作戰(zhàn)趨勢愈演愈烈，能夠開發(fā)并掌握人工智能技術(shù)定能在未來智能化戰(zhàn)場為靈活高效實(shí)施多樣化任務(wù)提供重要保障。以“獵人”為例，作為俄羅斯首架“忠誠僚機(jī)”概念的無人機(jī)，被定位為“高速和高智能的無人機(jī)偵察和打擊系統(tǒng)”，它的出現(xiàn)很大程度上標(biāo)志著俄羅斯無人機(jī)研發(fā)水平的顯著提升，填補(bǔ)了俄羅斯在這一重型智能無人機(jī)方面的技術(shù)空缺。
未來可期——俄無人作戰(zhàn)力量何去何從
未來戰(zhàn)爭形態(tài)日新月異，空中作戰(zhàn)力量從傳統(tǒng)的偵察擴(kuò)展到伏擊阻擊、常態(tài)化監(jiān)視、電子干擾、毀傷評估等多個領(lǐng)域，大規(guī)模使用無人機(jī)是未來作戰(zhàn)模式的重要方向之一。
俄軍將在無人作戰(zhàn)領(lǐng)域繼續(xù)邁進(jìn)，謀求以新的作戰(zhàn)理念、新的作戰(zhàn)手段、新的制衡方式找準(zhǔn)敵方軟肋痛點(diǎn)，發(fā)揮自身優(yōu)勢突破瓦解，是克敵制勝的關(guān)鍵。
在已有的前線偵察、航道監(jiān)控、毀傷評估、要地伏擊、陣地防御、定點(diǎn)清除等基礎(chǔ)上，探索人機(jī)協(xié)同、多機(jī)協(xié)同新模式。俄方正在研發(fā)兩座指揮型變體的蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)，以控制四架最新型“獵人”無人戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行四機(jī)協(xié)同的空戰(zhàn)和對地打擊。蘇-57和S-70“獵人”的組合還將形成密不透風(fēng)的“空中保護(hù)盾”，覆蓋數(shù)百甚至數(shù)千公里區(qū)域。四架無人機(jī)掛載光電吊艙同時進(jìn)行偵察，在長達(dá)6小時時間里，4套衛(wèi)通站與1套視距站交接控制，合作完成起飛、視距與衛(wèi)通站交接、任務(wù)區(qū)的光電偵察、多路衛(wèi)通同傳、多機(jī)協(xié)同飛行等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)覆蓋廣域的偵察巡邏，標(biāo)志著無人機(jī)系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)能力達(dá)到新高度，探索了高密度大規(guī)模集群作戰(zhàn)的新途徑，為未來多架無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。
俄羅斯為彌補(bǔ)軍備劣勢在非對稱戰(zhàn)略下研究新式戰(zhàn)法的客觀需求。俄軍事專家認(rèn)為，“獵人”的問世意義重大，俄羅斯未來十年的航空武器系統(tǒng)和空中作戰(zhàn)力量，以及一些戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法、作戰(zhàn)樣式，可能將發(fā)生巨大改變。俄軍更希望以低成本進(jìn)攻進(jìn)行戰(zhàn)爭消耗、以持續(xù)作戰(zhàn)消磨對方戰(zhàn)爭意志，在認(rèn)知域、物理域、信息域等全方位展開攻勢，以期謀求更高戰(zhàn)爭效益。
俄武裝力量檢驗(yàn)其開發(fā)、引進(jìn)、掌握和檢查使用人工智能最新成果的智能硬件的充分體現(xiàn)。俄羅斯高度重視人工智能技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，以無人機(jī)為代表的智能化無人作戰(zhàn)趨勢愈演愈烈，能夠開發(fā)并掌握人工智能技術(shù)定能在未來智能化戰(zhàn)場為靈活高效實(shí)施多樣化任務(wù)提供重要保障。以“獵人”為例，作為俄羅斯首架“忠誠僚機(jī)”概念的無人機(jī)，被定位為“高速和高智能的無人機(jī)偵察和打擊系統(tǒng)”，它的出現(xiàn)很大程度上標(biāo)志著俄羅斯無人機(jī)研發(fā)水平的顯著提升，填補(bǔ)了俄羅斯在這一重型智能無人機(jī)方面的技術(shù)空缺。
