摘要：隨著無人機技術的不斷發展，單一無人機的使用已經不能滿足美國及北約軍方的需求，可互操作的無人機蜂群能力已經成為美國及北約的無人機技術研發方向。可互操作的無人機蜂群能力能以更低的成本為現代軍事問題提供多方面的解決方案，并在戰略層面加強盟友間的信息共享和互操作能力。本文對美國及北約的無人機蜂群技術進行了探究，并為美國防部提出了建議。

關鍵詞：美國，美國國防部，北約，無人機蜂群，可互操作性

北約采取了聯合防御無人機戰術。如今，北約應使用同樣的聯合方式部署無人機

相關研究報告指出，在北約中實現可互操作的無人機蜂群能力可以為美國國防部帶來立竿見影的好處，同時該能力的快速信息共享和通用操作畫面能夠加強北約各成員國的戰力。它將創造更多的機會來部署快速、致命和非致命的裝備，而不需要數十億美元的創紀錄項目、官僚控制的項目辦公室和重大的基礎設施升級。此外，具有多國、多軍種之間互操作性的相對低成本無人機蜂群系統可以促進成本分擔，并最終降低所有相關國家的成本。這將使軍事預算有限的北約成員國能夠為無人機技術的進步做出貢獻，并從中獲益。

為了開發、測試北約各國的無人機，并使其作戰化，美國應促進跨國工業專家和聯合軍事規劃小組之間的合作，最終在全球范圍內舉辦大規模軍演。理想情況下，來自工業界的主題專家以及來自各個盟國的服役人員將在北約軍事演習或多國部署期間進行多次互操作性演示。然而，要做到這一點，美國國防部及北約各國需要留出專門的資金。

一、為什么是互操作性？

考慮以下演習場景：一艘美國海軍驅逐艦在太平洋上，距離一島嶼20海里外某處進行巡邏，并控制著一個已升空的無人機蜂群。無人機蜂群正在向驅逐艦上的作戰信息中心提供情報、監視和偵察數據。然而，該任務還需要在島上同時進行多國行動的部隊加以配合，這就需要驅逐艦和該地區其他北約盟國軍隊之間同步、暢通、實時的信息共享。

接下來就是可互操作的無人機蜂群發揮作用時候了。想象一下，驅逐艦可以將在巡航的無人機蜂群控制權交給在島上進行兩棲作戰的美國海軍陸戰隊。然后，海軍陸戰隊能夠將無人機蜂群控制權再交給頭頂上的一架聯軍飛機，該飛機還可以將無人機蜂群控制權繼續交給在更遠內陸的聯軍集結基地外行動的聯軍地面部隊。可互操作的無人機蜂群將為快速、協同的動能和非動能作戰效果提供機會，并在不同的平臺和力量之間提供共同的操作畫面，所有這些都不需要中繼。聯合互操作性是無人機蜂群在戰術層面成為真正成功的力量倍增器的關鍵。避免北約盟國和各軍種之間的孤立思維，將能夠實現整體防御策略，提供相對低成本的選擇。這種整體思維對于實現互操作性是必要的。

二、現有的相關工作

近20年來，美國軍方一直致力于在物理領域研發無人機蜂群技術。早在2003年，美國空軍航空技術學院（Air Force Institute of Technology）的一篇論文就全面闡述了“無人、自主操作的蜂群飛行器”概念。從那時起，美國國防工業一直致力于滿足軍方對無人機蜂群投入使用的愿望。然而，由于重大的技術障礙和設計挑戰，無人機蜂群至今尚未投入使用。在與復雜的反介入/區域拒止系統進行作戰之前，美國必須對無人機蜂群技術進行優化。

盡管滿足軍方無人機蜂群需求所需的技術仍在研發中，但美國國防部應該更全面地考慮無人機蜂群作戰以及聯合部隊之間互操作性的必要性。無人機蜂群作戰能夠對單個無人機或小型無人機群進行大規模控制。目前，每個軍種都在推進自己的無人機蜂群計劃。這種方法使各軍種能夠解決與無人機蜂群作戰相關的特定領域問題，同時確保與其他特定軍種的部隊單位之間的兼容性。對于單個軍種來說，滿足其特定需求當然很重要。但是，采用“軍種不可知論”的無人機蜂群全面研發工作將非常適合聯合全域指揮與控制計劃，進一步實現其聯合、互操作性的目標，并為該計劃的整體信息架構做出貢獻。這一點更為真實，因為美國國防部計劃未來用聯合全域指揮和控制系統來對抗對手的無人機蜂群。

美國中央司令部已經認識到，隨著第59特遣部隊和第99特遣部隊的成立，有必要在整個聯合部隊中快速實施小型無人機技術。這些特遣部隊的成立是為了促進技術創新和對抗該地區的對手，同時，減緩部隊數量減少的趨勢，因為美國國防部將重點轉向戰略競爭對手。通過無人機蜂群進一步加強這些工作，蜂群使美軍各軍種之間以及北約盟國之間能夠實現互操作性，這將支持加強北約各國國家安全的戰略目標，并建立一個有韌性的聯合部隊和國防生態系統以支持實現美國國防戰略目標，同時為聯軍提供成本較低的戰術多功能作戰系統。

三、現有技術

美國國防部的現有技術，可以利用美國的硬件和軟件能力，幫助美軍以正確的方式使無人機蜂群作戰化，確保聯合部隊在空中、陸地和海上的互操作性。

那些有幸觀看過無人機燈光秀的人都知道，這項技術的存在是為了同步大量無人機，以創建復雜的燈光和形狀。然而，真正的無人機蜂群能力研發工作已經取得了重大進展，并為軍事應用做好了準備。如今，有可行的選擇來推動可互操作的無人機蜂群計劃。國防工業公司已經創造了能夠自主操作的人工智能無人機蜂群。它們可以由通用發射管從各種類型的空中、海上和陸地專用平臺發射。這些屬于同一“系統族”的無人機可以進行情報、監視、偵察和動能攻擊，同時允許用戶通過筆記本電腦或平板電腦與系統連接。系統族采用輪輻式方法，即結合各種配套平臺構建中央平臺，以實現無縫集成和操作。同樣，民防公司已經參與了合作研發，為跨越多個領域的多達四種不同的無人機編隊創建控制機制。此外，這些公司還創造了使用手持平板電腦接口在操作者之間進行控制權轉交的能力，這一過程無需關閉正在使用的平臺。

真正的無人機蜂群與燈光秀中使用的協調無人機顯示不同。因為無人機蜂群中的無人機可以在不使用中央計算機的情況下共同操作，同時保持獨立并避免碰撞。蜂群能力是由人工智能和分隔原則、對準原則以及內聚原則實現的。盡管用于控制無人機蜂群的人工智能不斷成熟，但美國國防高級研究計劃局（DARPA）的“進攻性蜂群戰術”（OFFensive Swarm-Enabled Tactics,OFFSET）等項目已經在模擬城市環境中的多次演示中證明了這項技術的可行性。該機構最近的“自主多域自適應蜂群”（Autonomous Multi-Domain Adaptive Swarms-of-Swarms,AMASS）項目旨在通過同時控制數千架無人機，使當前的技術更進一步。這種分散控制使蜂群內的無人機在攻擊單獨目標時能夠在比中央控制的無人機實現更遠距離的分離。2018年，美國陸軍的一項研究指出，蜂群技術可以通過主要使用蜂群突破、蜂群區域防御以及廣域情報、監視和偵察等方法，使蜂群使用方取得顯著的戰術優勢，因為蜂群能夠“適應并有選擇地瞄準目標以引導戰事的走向”。

四、局限性

對于小型無人機來說，有效載荷小和航程短是其明顯的局限。然而，高質量和高精度的瞄準效果可以彌補有效載荷的局限。美國空軍已經在計劃使用遙控飛機作為小型無人機的增程母艦進行實驗。這種方法可以加速蜂群的部署工作。生存能力是蜂群作戰的另一個局限。一旦下一代轟炸機實現全面作戰能力，滲透能力強、隱身程度高、可選載人的B-21轟炸機將是使用這些無人機蜂群的理想平臺。隨著空軍的高超音速導彈計劃進行和“系統族”概念的提出，加上其他軍種和北約伙伴的相關項目，基于平臺的無人機蜂群部署機會開始增加。

當在敵人部隊附近進行作戰時，無人機蜂群行動將面臨威脅。盡管如此，在對手的反介入/區域拒止系統基本上被癱瘓后，地面發射的無人機蜂群將能夠為部隊提供支持。在這種情況下，在敵后執行任務的特種作戰部隊或集結在戰區前沿附近的常規地面部隊，不會因為地面發射的無人機蜂群在拒止環境中的行動范圍有限而受到阻礙。

五、結論

確保無人機蜂群之間的互操作性可以為現代軍事問題提供多方面的解決方案。美國國防部應該對無人機蜂群的互操作性予以重視，就像其重視無人機蜂群中個體無人機本身的能力一樣。美國軍方可利用聯合部隊在陸地、空中和海上部署低成本、可快速部署的無人機蜂群，同時整合北約盟國軍隊。然而至關重要的是，北約盟國從一開始就參與到這些無人機作戰活動之中，以充分受益于聯合互操作性。北約成員國法國、西班牙和英國已經宣布了他們自己的無人機蜂群項目，所有這些項目都取得了成功。綜合起來，聯合互操作性將使這些無人機蜂群更有價值。互操作性不僅是美國在戰術層面獲勝的關鍵，也是在戰略層面加強盟友的關鍵。

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