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【Drone Swarms】未来的嗡嗡声——无人集群体系作战

2016-3-21 14:10| 发布者: 00d44| 查看: 1346| 评论: 0

摘要: 最近,美国海军研究局(ONR)相关人士透露,低成本无人机蜂群技术(缩写为LOCUST,意为“蝗虫”)项目将在2016年夏季开展30架规模的集群测试。LOCUST项目采用廉价的“郊狼”型无人机为主要工具,这种无人机由BAE系统 ...

最近,美国海军研究局(ONR)相关人士透露,低成本无人机蜂群技术(缩写为LOCUST,意为“蝗虫”)项目将在2016年夏季开展30架规模的集群测试。LOCUST项目采用廉价的“郊狼”型无人机为主要工具,这种无人机由BAE系统公司研制,长仅为1米左右,重12~14磅(约合5.44~6.33千克)。

小而致命的LOCUST“蝗虫”袖珍无人机

目前的舰艇防空系统能够防御超音速巡航导弹和喷气式战斗机,应对低速的无人机自然也不在话下,但如果面对的是一群彼此协作的无人机,情况则可能复杂得多。

无人机群的协同进攻对目前的舰艇防空系统提出考验

美国海军是蜂群作战领域的先驱。海军研究生院的许多文章都对蜂群作战进行了分析研究,其中有些是保密的,但Loc Pham在2012年发表的《无人机蜂群攻击》一文已公开发表,可从中一探这种作战模式。

海军研究生院的Loc Pham在2012年发表的《无人机蜂群攻击》一文探讨了蜂群作战这种作战模式

这篇文章假定了一种简单的战场环境:在良好的天气条件下,美海军一艘驱逐舰被5~10架从各个方向飞来的无人机攻击,这些无人机采用货架部件组装而成,受附近的一艘渔船遥控。
文章假定的驱逐舰同时受到多架无人机攻击的场景

驱逐舰的防空系统对于这种攻击模式似乎准备不足。“宙斯盾”系统是世界上最好的防空系统之一,集成了各类传感器和武器系统,包括干扰器、诱饵弹、“标准”系列面对空导弹、127毫米舰炮和2座“密集阵”近防武器系统(每座射速可达7000发/分钟)。此外,驱逐舰甲板上还配备了6挺重机枪。
美国驱逐舰上配备的“宙斯盾”系统是世界上最好的防空系统之一

但“宙斯盾”系统在应对无人机群攻击时仍显得力不从心。小型无人机的雷达信号特征很小,等发现时已经来不及使用导弹或者127毫米舰炮拦截;干扰弹不能影响无人机的控制系统;可发挥作用的只有“密集阵”近防系统和机枪。当无人机群以155英里/小时(250千米/小时)的速度来袭时,防御系统从发现目标到启动拦截只有15秒钟时间。更致命的是,防御系统往往难以合理分配火力,从而导致部分无人机能够避开拦截,对舰艇发动攻击。
照此可预见,强大如美国的DG-1000驱逐舰也未必能对无人机群进攻做出有效的防御

该研究团队对这一作战模式进行了数百次模拟,结果表明,由8架无人机组成的集群进行攻击时,有2.8架无人机能够避开拦截系统。即使舰艇防御系统进行了升级(例如采用了更好的传感器、更多的机枪和“密集阵”系统),仍有至少1架无人机能够避开拦截。这还只是8架无人机组成集群的情况,如果无人机数量增加到10架、20架或者50架,那么防御系统也只能拦截到前面的7架左右。
无人机群攻击驱逐舰的模拟场景

该研究团队对这一作战模式进行了数百次模拟,结果表明,由8架无人机组成的集群进行攻击时,有2.8架无人机能够避开拦截系统

这个弱点意味着可以使用大量廉价的无人机来攻击舰艇,而这些无人机的总成本仅与一枚导弹的成本相当,这恰恰是发展低成本无人机蜂群技术(LOCUST)的主要目的。利用无人机蜂群攻击时,操作人员不必对每一架无人机进行单独控制,而是对集群进行整体控制。

美国海军研究局LOCUST项目试验与概念演示 时长1分15秒

LOCUST项目经理Lee Mastroianni博士表示,无人机集群的总成本比导弹更低。例如,目前用于模拟作战的“郊狼”无人机单价仅为15000美元,而一枚“鱼叉”导弹的成本高达120万美元。当然,这些无人机可携带的弹头比导弹小得多,但准确命中的重要性比弹头大小更为重要。这些无人机可穿透目标的雷达和拦截系统发动攻击。


美国海军研究局LOCUST项目经理Lee Mastroianni展示“蝗虫”袖珍无人机

Lee Mastroianni计划在今年夏季进行第一次30架规模的无人机蜂群作战测试。

美国海军实验室“低成本无人机蜂群技术”(缩写为LOCUST,意为“蝗虫”)项目

无人机群攻击的研究暴露了当前舰艇防御的弱点。海军研究生院研究生Timothy Chung称,他们正在开展“空战集群”研究,该项目的正式名称为“系统之系统:无人系统集群测试平台的开发研究”。(我们专家建议将“System-of-System,SoS”翻译为“散系”,意为“形散而神不散的体系或系统”,不知各位意下如何,欢迎讨论哈)


美国海军研究生院正在开展“空战集群”研究

无人机集群攻击避免了飞行员伤亡,并且成本也可承受,这是完全不同于以往的一种新的“缠斗”方式。随着技术的发展和研究的深入,无人机的成本还可进一步降低,无人机集群战术的研究可能重塑未来战争的形式。

无人机集群战术的研究可能重塑未来战争的形式

在未来某一天,敌方的无人机集群对美国航母发动攻击时,它们可能将面对美国的防御无人机集群。无论哪一方获胜,都将是无人机集群作战的胜利,都体现了全新的作战模式。

未来将出现无人机集群对无人集群作战的全新作战模式


感谢编译:中国船舶工业综合技术经济研究院 丁宏 张玉乾

转载请注明出处:“电科防务研究”微信公众号(CETC-ETDR)


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