无人作战系统：颠覆未来战争规则 | 人工智能与未来无人智能系统作战

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来源：解放军报，作者：陈杰、代文新

　　随着“智能时代”大幕拉开，战场机器人、无人作战飞机、无人潜航器等以无人技术为主导的新型武器平台将逐渐成为战争舞台的主角——

　　无人作战系统：颠覆未来战争规则

　　要点提示

　　第十一届中国国际航空航天博览会11月1日在珠海开幕，“翼龙”“彩虹”“云影”等国产高端无人机惊艳亮相，引起世人关注。近年来，无人作战系统作为改变未来战争规则的颠覆性技术装备，在世界范围内得到飞速发展，已经成为国家间军事博弈的重要力量。美国在伊拉克、阿富汗战场部署使用了大量无人作战系统，产生了显著作战效益，其作战实践向世人昭示了无人系统的巨大军事价值。随着其战略重心东移，美国在实施第三次“抵消战略”中，更加强调以颠覆性技术取得战场优势。在这一背景下，大量新型无人作战系统优先部署于亚太地区，对我作战乃至战略应对必将产生重大影响。

　　美国国家科学委员会曾预言：“21世纪的核心武器是无人作战系统”，目前这一预言正逐渐成为现实。随着“智能时代”大幕的拉开，无人化战争已经迎面走来，战场机器人、无人作战飞机、无人潜航器等以无人技术为主导的新型武器平台逐渐走向战争舞台中央，引导着未来作战发展的方向，并与其他新型技术装备一道改变着信息化战争的战争形态。

　　无人作战系统是综合运用多种军事技术而研制的可以替代人去完成某种特定任务的新型作战系统，是系列先进军事“技术群”综合集成创新发展的产物。根据作战使用区域不同，无人作战系统可以区分为无人地面平台、无人机系统、无人海上系统等。

　　无人地面平台——

　　未来战场上的“黑马”

　　无人地面平台，是陆上作战的重要力量，能代替人在高危险环境下完成各种任务，对保存有生力量、提高作战效能具有重要意义。无人地面平台是一个广义概念，包括地面机器人、无人车辆、无人化炮塔等多种地面无人系统。

　　20世纪90年代以来，无人地面系统取得了长足发展，能够执行侦察监视、后勤支援、布雷扫雷、排爆救援、对地攻击等多种任务。美军地面无人作战系统发展迅速，并结合局部战争实践不断演化改进，目前拥有多类型地面无人系统，其重要研究成果包括班组任务支援车、“粉碎机”高机动无人战车、“阿特拉斯”双足机器人等。

　　除美国外，德国、以色列、英国、法国、意大利等国家也都十分重视地面无人作战系统的研究，德国研制的数字化“鼬鼠”装甲车、以色列研制的“守护者”无人车、英国的自主式运动侦察演示车和爆炸物探测机器人等，在世界上均处于领先水平。目前无人地面平台正由单平台作战运用向多平台协同运用发展，形态各异的多种无人地面平台群，在不远的将来会在战场上一展身手。　　无人机系统——

　　影响作战进程的重要力量

　　无人机系统的发展大致经历了靶机、无人侦察机、一次性攻击无人机、察打一体无人机和无人作战飞机等阶段。目前，无人机可完成情报侦察、中继通信、电子对抗、防空、制空、精确打击等多种任务，已成为影响作战进程的重要力量。美国无人机系统处于世界领先水平，其种类繁多，有战略、战役、战术各层次的无人侦察机，也有中继通信、电子对抗、攻击、作战等各层面的无人机。美军在其反恐作战中，约80%的侦察监视任务由无人机完成。目前美军已经装备的无人机近80种、7000余架，包括“全球鹰”“暗星”“黑色雨燕”等长航时的无人机，“影子”“指针”“先驱者”“金眼”“龙眼”等近程无人机，“微星”“黑寡妇”“微船”“美钞”等微型无人机，“捕食者”“死神”等无人作战飞机。

　　美国最新研制的X-47B隐身无人攻击机于2013年5月14日首次从航母弹射起飞，可进行自主空中加油，具有全向、宽带隐身能力，续航时间可达50小时。以色列的“赫尔墨斯”战役战术无人机在2008年俄格战场上大显身手，“哈比”反辐射无人攻击机能够自主跟踪并摧毁地面雷达。

　　此外，欧洲六国联合研发的“神经元”无人作战飞机、俄罗斯的“鳐鱼”无人作战飞机、英国的“雷电之眼”无人机、意大利的“天空”计划等，都是目前无人机家族中的“佼佼者”。

　　无人海上系统——

　　未来海军力量的倍增器

　　“9·11”事件后，美国开始更多关注水面无人艇。目前美海军已部署或在研多型无人海上系统，如遥控猎雷系统、无人感应扫雷系统、无人水面猎雷艇、“水虎鱼”无人摩托艇等，支持海军在情报侦察、电子战、反水雷、反潜、水面战等多领域执行任务。

　　无人海上系统目前正处于快速发展时期，主要包括无人水面艇、无人潜航器等。美海军《情报、监视与侦察路线图》指出，到2020年左右，美军将建成一支新型的水下无人作战部队。目前美军已经部署了用于侦察隐蔽水雷的第一代无人潜航器，并正在研制新一代无人潜航器，可以作为诱饵协助母舰艇猎杀敌方潜艇，并拥有智能化攻击能力。

　　以色列是无人艇发展的先驱，“保护者”“海星”“银色马林鱼”等无人水面艇表现不俗。此外，法国的“巡查员”无人水面艇，英国远程综合扫雷系统、“海狐”灭雷系统、“翠鸟”反水雷无人水面系统等，也是无人海上系统的典型代表。

　　无人与有人交互融合——

　　提升联合作战体系能力

　　除地面、空中和海上以外，太空领域的无人作战系统也十分引人关注。美X-37B无人空天飞机于2014年10月17日，在绕地轨道上飞行长达22个月后顺利返航，并在加利福尼亚州范登堡空军基地成功着陆。美军方对此次行动三缄其口，使这个隐秘的“太空杀手”愈发神秘莫测。

　　无人作战系统的特点是“平台无人，系统有人”，其本质是有人作战系统的智能延伸，通过人和智能化“无人”武器装备的高度融合，最大限度地提升作战效能，满足人类对武器不断发展变化的作战需求。未来战场将形成无人与有人作战系统交互融合的新型作战体系，从而有效提升联合作战体系能力。

　　“无人战”将如同电子战一样，成为独立的作战样式，改变进攻作战模式。未来，“无人战”极可能作为火力打击之前相对独立的一个作战阶段存在，并在首战中发挥关键性作用。如美军提出的“蜂群攻击”，是在其“蜂群”概念基础上发展的一种新型作战行动，其主要方法是运用大量低成本无人机对作战目标实施饱和式攻击，力求以较小代价换取最大化作战效果。

　　无人作战系统与网络中心战具有天然的“血缘关系”，尤其是无人作战系统具有任意部署、多任务载荷、可应对复杂恶劣环境等特点，形成理想的分布结构，为实现新型作战理念创造了必要条件。例如，美军正在积极验证的分布式作战概念，就依托了多种无人作战系统的支撑，以更加宽泛的网络化手段提升作战效能，为作战行动的顺利实施奠定基础。（王富军、张家皓）

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　　应运而生的反无人作战技术

　　随着无人作战技术的迅猛发展，与之对应的反无人作战技术也应运而生，给无人作战系统的实战应用带来威胁。就技术手段而言，目前主要有以下几种。

　　夺取无线电控制。为确保低空领域安全，美国政府采用无线电接收器来追踪并确定无人机，而后使用大功率的无线电信号照射无人机，夺取其无线电控制。一旦无人机不能接收信号，就会坠毁。

　　声波干扰。韩国研究人员对无人机中的关键组件陀螺仪进行了共振测试，发现可利用声波使陀螺仪发生共振，输出错误信息，从而导致无人机坠落。

　　试验表明，利用外部声波使无人机的陀螺仪发生共振，从而扰乱无人机的平稳飞行，在技术上是可行的。当发出与陀螺仪匹配的噪声时，一架本来正常飞行的无人机就会忽然从空中坠落。

　　GPS信号干扰。目前，大多数无人机的飞行控制均采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式。如果干扰无人机的GPS信号接收机，会导致无人机只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统，无法获得足够精确的自身坐标数据。如果没有精确的位置信息，借助于照相机和摄像机获得的情报将没有任何价值，此时的无人机顶多是一台会飞的相机。

　　黑客技术。黑客们通过无人机内置的Wi-Fi网络和开放的远程端口，向无人机的实时操作系统发起攻击。通过Wi-Fi网络，攻击者可以断开无人机操纵者的控制连接并使之与自己配对，然后获得对无人机的控制权限，实现对目标无人机的控制。

　　无人机专用子弹。美国研究人员专门针对那些受到无人机侵犯的人群，开发了一种特殊的无人机专用子弹。当发现遭受无人机侵犯时，可以使用装有专用子弹的特殊枪支轻松击落无人机，从而抵御无人机的隐私侵犯或恐怖袭击。

　　激光炮。波音公司研发了一款激光炮，专门用来轰杀无人机。通过精密激光精确瞄准无人机后，在机身上烧出一个洞，使其坠落。试验表明，当激光炮的发射器和瞄准器配合时，可以精确瞄准无人机的任何部位。因此，可以在只烧毁无人机机翼或者机尾的情况下，确保其主体设备完整，从而达到窃取机密、追查敌人的目的。

　　多管齐下。日前，国外研究人员联手开发了反无人机系统，该系统集成了电子扫描防空雷达、光电指示器、可见光/红外相机和目标跟踪软件干扰系统，能够对8千米范围内的无人机进行探测、跟踪、识别、干扰和制止。一旦确认无人机存在安全威胁后，该系统将发出干扰信号，使其任务失败，或导致直接坠机。

人工智能与未来无人智能系统作战

来源：中国航空新闻网

　　2016年3月，谷歌计算机围棋程序“阿尔法围棋”（AlphaGo）与韩国棋手李世石进行了一场令世界瞩目的围棋人机大战，最终AlphaGo以4:1压倒性优势取得胜利。这一结果既出人意料也在意料之中。人们不仅为人工智能的“获胜”而惊喜，同时也为人工智能“超越”人类而担忧。人们欣喜地感受到人工智能（AI）技术的快速发展和巨大进步正在改变世界，与此同时也在延伸改变未来的无限可能。

　　人工智能的胜利，预示着人类智慧的巨大进步，并让世界由此变得更加美好。同时也意味着未来战争也将很快进入人工智能系统作战，让人类又面临前所未有的危机。这是因为科技发展早已证明，最尖端的科技往往首先应用于军事领域。如飞机、火箭、核能、通信导航、计算机等技术发明，无一不是首先应用于军事领域，然后才逐渐转为民用的。

　　在军事领域，由于现代战争的成本越来越大，所以人们总想借助于新技术来以最小的代价获取最大的利益。随着科学技术的不断进步，现代武器装备正向无人化方向发展。如无人机、无人舰艇、无人车、空间机械臂、作战机器人等无人技术的发展方兴未艾，并已形成发展趋势。

　　那么，人工智能将会对未来无人智能系统作战产生什么影响呢？当前，世界各国研制的无人机、无人舰艇、无人车、作战机器人等无人武器装备，其核心还是计算机编程，所有的作战任务都是通过编程固化，也就是说，是根据任务需要在事先设定，尤其是攻击无人机，实施攻击还离不开操控员远程遥控。因此，这类无人武器装备并不具备自我学习能力，而只能是程序员在其程序内编入什么代码执行什么任务。

　　AlphaGo人机大战的胜利，标志着人工智能有了质的飞跃，从而也使人们联想到未来空战。如果将AI成果应用到无人作战系统，必将会对未来战争形态及作战方式产生深远影响。现代空战是一个人机融合的复杂过程，飞行员一方面要熟练掌握飞行技术，并充分发挥作战飞机的最大作战效。另一方面还要求飞行员同时接收、处理大量信息，然后快速分析判断并在瞬间作出随机决策，这是目前计算机和电脑技术无法替代的。而以AlphaGo为代表的人工智能技术的快速发展，为无人武器装备系统智能化提供了可能。

　　也许人们对当年“深蓝”战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫记忆犹新，现在看来“深蓝”充其量是一个将现有“知识”、“经验”编程固化的产物。可是，AlphaGo却与“深蓝”不同，其本质区别在于AlphaGo具有类似于神经网络的学习进化功能。所以，“深蓝”只不过是一个预先输入了足够数量“棋谱”的机器人，而AlphaGo则类似于一名真正的智能棋手，因为它具有深度学习功能，通过一定的训练和学习，它可以凭借意识和经验自我应对对手套路。AlphaGo的自我学习依然是依靠神经网络完成知识的储存和记忆。对于AlphaGo，其每次自我学习的过程就是一个不断修正程序内神经网络各节点关联参数和权重系数的过程，从而利用多层网络、多个节点存储足够的围棋知识信息，获得映射空间中围棋规则下的优化目标。不难看出，人工智能是人类对创造智能体的一种尝试，因而人工智能必须具备学习知识和运用知识两大特征。

　　而当日渐成熟的AI技术广泛应用于军事领域，将会对未来战场产生什么影响呢？仅从无人作战系统来看，无人武器装备的智能化、自主化水平，必将影响甚至主导未来陆、海、空、天等各个战场的作战方式和作战效能。由于无人武器装备在现代战争中的占据越来越重要的地位，因此随着人工智能技术广泛应用，无疑将使无人武器装备的智能化程度大幅度提升。

　　在这方面，无人机的研制和应用令人瞩目。目前，在世界范围内已掀起了无人机的研制热潮。据有关资料显示，全球共有57个国家研制和发展无人机，种类达1000多种，其中已制造出无人机产品的有400多种。但这些无人机主要还是以遥驾飞机（RPA）为主，仅能通过程序控制进行简单的航线巡逻、侦察监视、攻击等任务。也就是说，就无人机作战而言，现阶段的无人机还无法做到完全自主化，这种自主化要求恰恰为提高其智能化程度创造了需求条件。

　　目前，无人机自主作战主要受两方面因素制约，首先是伦理问题，人们是否能允许“机器通过自主判断杀人”？再就是技术问题，虽然人工智能发展很快，并且已经达到相当高的水平，但从军事视角来看，还存在两方面的缺陷，一是目前的人工智能程度还无法独立承担作战任务，特别是还不能满足日趋复杂的对空作战需求；二是在战场复杂电磁环境下，其可靠性存疑。如伊朗曾先后成功捕获美军1架RQ-170“哨兵”、2架“扫描鹰”无人机。这也是当前无人机还必须要依赖人的遥控而不能独立自主作战的主要原因。

　　此外，从作战角度来看，空战无人机并不仅仅是一型空战无人机的智能化，而是涉及整个作战体系的智能协同，所以AI不仅仅是提高无人机智能化的水平，而且还要达成实现整个作战体系智能化。现代空战是一种体系对体系的时间密集型作战行动。体系间的作战要求空战飞机必须与空中友机包括编队内战机、加油机、预警机、指挥机、无人机等进行密切配合；时间密集导致战场形势瞬息万变，要求空战飞机必须具备比敌方飞机更远的发现距离、更快的反应速度，更敏捷的攻击能力，以达到保存自我消灭敌人的目的。体系协同性和时间紧迫性限制了后方操作这种模式在空战中的应用，因为延迟必将导致空战的失败。因而必须实现无人机的高度智能化和自主化，才能将无人机作战任务拓展至空战领域，而这恰恰是目前自主空战无人机发展的瓶颈。

　　从AlphaGo的技术层面解析，其架构并不是穷举围棋路数，可以通过调整神经网络权重系数匹配不同的应用场合，已经具备了一定的可移植和通用性，一定程度上具备将其推广应用于无人机自主空战的能力。重要的是AlphaGo具有学习和进化能力，编程者并不需要具备围棋能力，可以通过程序自身的反复练习提高技能。为此，麻省理工学院的一位研究员，同时也是一位前F-15C飞行员，在试飞实验室使用神经动力编程技术，成功地使得机器学习了实时战斗机机动。该程序能通过自主发现，而不是通过被动植入的经典战术，迅速适应并学会机动进入武器使用区。智能无人机可以通过与有人机对战提高空战能力，可以研读空战录像或者飞参纠正自己在空战中的动作，从而摆脱后方操作员的遥控而独立进行空战。这将是未来空战的一次革命。

　　由此看来，高智能无人机无疑代表未来空战武器发展的趋势。为此，世界各国都在加紧研制新一代无人机。美国空军在2014年发布了《遥控驾驶飞机指导：愿景与赋能概念2013-2038》（RPAVector:VisionandEnablingConcepts2013-2038）的无人机系统路线图，美国空军情报、监视、侦察与指挥控制需求主管表示，美国空军遥控驾驶飞机的用途正在演进，空军已做到了将其改造为一种“即插即用”的能力。2016年3月3日，法英两国宣布就“无人未来空战系统”（FCAS）进行合作，但预计将在2030年才有可能逐渐取代现有的“阵风”和“台风”战斗机。今年7月，俄罗斯塔斯社报道，俄罗斯下一代战斗机方案将于2025年公布，其飞行速度马赫数可达4～5，可在临近空间飞行。战斗机飞行员有望对附近5～10架无人机集群进行指挥控制。

　　尽管AlphaGo这类人工智能技术为加速提高无人机智能化带来亮点，但客观地讲距离实战应用仍然有一定距离。即便在短时间内难以获得完全自主化的空战无人机，但是类似于AlphaGo的智能程序已经应用于有人驾驶飞机的辅助决策以及无人机的部分智能化。据媒体报道，俄国的T-50和苏-35战斗机就装备了“决斗”系统，可用于战斗中的智能辅助，保证飞行员全心专注于人工智能难以完成的判断、决策和武器操控。这说明人们已经看到人工智能的巨大优势，特别是具有人类无可比拟的计算速度和反应能力，因此发展高智能无人机无疑是一种战略选择，同时也意味着无人机空战自主化必然是一个发展趋势。