抢占无人战争技术制高点要过几道门槛?
发布时间:2020-10-29 17:22:09来源:瞭望
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◆纳卡地区2020年爆发激烈冲突,重型火炮、无人机和坦克齐上阵,尤其是无人机的表现,近来长期位居话题榜首。有评论认为:无人装备露峥嵘,“混合战争”受瞩目,纳卡冲突规模虽小,但掀开了未来战争面纱的一角
◆战场也是新军事理论、军事战略战术和新式武器的试验场,近年来绵延不断的中东战事、反恐战争等,早已引发人们对现代战争及未来战争的探讨
◆随着人工智能等高科技的发展,人们对新型战争的疑问和担忧越来越多。新近发生的一些战事,以及走到十字路口的国际军控,将怎样塑造未来新型战争形态,又将给人们带来哪些启示?
来源:《环球》杂志
抢占无人战争技术制高点要过几道门槛?
文/黄国志
作者系《现代兵器》杂志采访部主任
在2000年之后爆发的历次局部战争以及武装冲突中,各类无人武器装备的广泛使用已经成为新世纪战场的一个典型特征。而且,随着无人机、无人车以及无人舰艇(包括无人潜航器)技术在全世界范围内的快速扩散,事实上也在某种程度上降低了无人武器装备的技术门槛。
虽然目前现役以及在研的各型无人武器装备在性能、指挥控制方式以及作战使用上,还远远达不到好莱坞科幻大片《终结者》《星球大战》《钢铁侠》以及《绝密飞行》那样的水平,但至少已经在一定的基础层面上让人们看到了未来“无人战争”的可能场景。
不过,如果一个国家想要抢占无人战争的技术制高点,那么至少要跨过三个重要的技术门槛。
门槛1:高度自主化的人工智能指挥控制系统
在当今各军事强国军队的武器装备体系中,各类无人武器装备事实上还是处于辅助作战以及支援保障的从属地位,主力装备依然是各型有人驾驶作战平台。这其中最主要的原因就在于,目前各类无人武器装备在很大程度上仍依赖于人员的操控,而无法执行相对更加独立自主的作战行动。
与之相比,我们在好莱坞科幻大片中所看到的各类无人武器装备,除了总体布局设计更加前卫之外,最大的优势在于具备高度人工智能化的自主式指挥控制系统。
比如,在科幻电影《绝密飞行》中,绰号“艾迪”的美国海军未来隐身无人战斗机只需监控人员确定目标并下达攻击指令,余下的飞行路线规划、机载武器选择、攻击战术的确定等,都由其自身的人工智能指挥控制系统完成。而且,其做出的各项选择以及决策都是经过在极短时间内数千万,甚至上亿次模拟计算得出的,从理论上讲远远优于任何最优秀的飞行员,发生差错的几率基本为零。
而在另一部科幻电影《终结者》中,高度自主化的人工智能指挥控制系统——“天网”的管辖范围甚至已经扩大到了美军陆海空各个军兵种,接管了从洲际弹道导弹到无人战机、无人战车的几乎所有武器装备的控制权。这样,美军高层就认为可以高枕无忧,将实施作战行动的大量繁琐而精密的工作都交给“天网”系统,如有敌方入侵也能够自动进行反击。只是没想到“天网”系统一上线,就将毁灭的“达摩克利斯之剑”砍向了人类。
所以,各类无人武器装备如果要在未来战场上成为绝对主力,必须首先跨过拥有高度自主化的人工智能指挥控制系统这第一道门槛。2016年,美国谷歌公司研发的“深度学习”人工智能系统AlphaGo,以大比分击败围棋世界冠军李世石,至少让人隐约看到了将其应用于无人武器装备指挥控制系统的希望。
如果AlphaGo这类“深度学习”人工智能系统继续高速进化,再加上最为前沿的量子计算机技术,那么无人武器装备将拥有一个比人脑“聪明”几万倍的“超级大脑”。到时候,如何对这类高度人工智能化的无人武器装备加以控制和引导,使其不会像“天网”那样产生毁灭人类的念头,恐怕就是人类要面对的新课题了。
门槛2:高速、抗干扰的先进保密数据链系统
实现“无人战争”的第二个门槛,是要拥有高速、抗干扰的先进保密数据链系统,从而保证在整个无人装备作战体系中,指挥控制中心时刻与各类无人武器装备保持通畅的数据信息传输。
近年来,5G(第五代移动通信技术)一直是公众最为关注的“热门”之一。而5G最能够“大显身手”的领域,也包括军用数据通信。随着5G的不断成熟以及下一代移动通信技术的研发,军用数据链传输速度将从目前的10M/s提升至100M/s的级别,未来将有望大幅跨越到1G/s以上。
这样,制约各类无人武器装备数据信息传输慢、带宽窄的“顽疾”将在根本上得到解决。尤其是对于执行侦察任务的无人机来说,通过超高速军用数据链可以向指挥控制中心传输超高清级别的视频以及超高像素图像,从而实现科幻电影《绝密飞行》中在数万米高空上对地面人员实现“人脸识别”的情节。
此外,用于无人武器装备的高速数据链系统还要具备很强的抗干扰能力和保密能力。目前,针对无人武器装备研发的各类软杀伤型反制系统,基本上都是利用电子干扰来切断无人平台与指挥控制中心的数据链通信,使其失控坠毁或者失效停止活动。
而且,如果己方数据链系统的保密性不强,对方还会进一步利用其中的漏洞,侵入无人武器装备的控制系统,夺取控制权,为其所用。无论发生哪一种情况,都会对己方作战体系造成非常严重的损失。比如,2011年,伊朗就利用电子干扰手段,成功俘获1架美军最为神秘的RQ-170隐身无人侦察机,证明了这一战术的有效性。
▲围棋人机大战。右为韩国棋手李世石
门槛3:高可靠性、高性价比的先进武器平台
第三个门槛看似比较容易跨越,实际上并不比前两个容易,这就对无人武器装备的平台设计提出了更高的可靠性要求。无论无人机、无人车以及无人舰艇,包括从有人驾驶平台改装而来的以及专门全新研发设计的,其根本上来说都是应用有人作战平台的技术。比如,无人战斗机可以不必考虑飞行员的因素,省去驾驶舱以及配套的维持生命系统,但是其气动布局设计、动力系统、机载武器等也要按照常规飞行器的模式来进行研发。
从目前各国军队现役的各类无人武器装备作战使用情况来看,可靠性已经成为一大亟待解决的难题。美国空军MQ-1“捕食者”以及MQ-9“死神”系列察打一体无人机从性能上看,已经属于当今世界的领先水平,但是其因为各种机械故障坠毁的事故率是有人驾驶战机的30倍以上。而从其他国家近年来在各个军事行动中所使用的无人机情况来看,事故率也是居高不下的。
此外,俄罗斯陆军在叙利亚战场上投入实战的“天王星”-9无人战车也暴露出机械故障率高、可靠性不佳的弱点。所以,如何在保证性能前提下,通过提高可靠性来降低无人武器装备的事故率,将是各国能否抢占无人战争的技术制高点的关键所在。
另一方面,无人武器装备相对于有人作战平台的一大优势就是性价比高,可以通过更好的损失交换比,承受相当程度的战损率。比如,在目前战火犹酣的亚美尼亚-阿塞拜疆纳卡战场上,阿军就大量投入了从以色列、土耳其采购的各类无人机以及改装型无人机,包括诱饵型、侦察型、察打一体型以及自杀型。虽然亚美尼亚军队声称击落多达上百架阿塞拜疆无人机,自身也损失了大量人员、坦克战车以及防空导弹系统。至少从损失交换比来说,使用无人机的一方显然更占优势。
▲2019年9月21日,在伊朗德黑兰,伊朗伊斯兰革命卫队司令萨拉米(前右一)参观被伊朗军方截获的美国“全球鹰”无人机
如果无人武器装备的价格以及维护保障费用更加高昂,则成本优势就要大打折扣。比如,美国空军原本计划以新一代RQ-4“全球鹰”高空长航时侦察无人机全部代替服役多年的U-2/TR-1高空侦察机。结果,RQ-4“全球鹰”无人机的单架成本高达1.2亿美元,维护保障费用也不菲。迫于无奈,美国空军只能继续保留U-2/TR-1高空侦察机,而不得不将RQ-4“全球鹰”无人机现役数量砍掉2/3。
延伸阅读
“无人机将如何塑造战场形态?”
文/张学峰
作者系知名军事评论员
如果说纳卡冲突中哪类武器给人的印象最深刻,无人机肯定是其中之一。在冲突中,阿塞拜疆使用的无人机如入无人之境,对亚美尼亚的地面目标实施精确打击。
空地对抗一直是现代战争的永恒话题。而无人机的出现,使战争胜利的天平有了倾斜的可能。有分析认为,在高技术对抗背景下,随着军用无人机技术的不断完善,未来将重塑现代战争模式。
坦克缺乏防空能力
坦克的主要任务是打击地面目标,有的坦克可以对付超低空飞行的慢速目标,主要是直升机。比如,俄式坦克通常可以发射激光驾束制导的炮射导弹,这类导弹具备一定的反武装直升机能力。而美国的M1系列坦克则主要使用多用途破甲弹(MPAT),兼职打击超低空飞行的武装直升机。它使用了特制的近炸/触发引信,一旦被这种炮弹命中,直升机难逃厄运。此外,各国主战坦克都装备有高射机枪,具备有限的防空能力。
不过客观而言,这类兼职防空武器即便用于反直升机也只是临时客串,很难用于打无人机。中空长航时无人机大多在3000米以上巡航飞行,坦克的观瞄装置性能、主炮俯仰角、导弹射程都很难满足打击这类无人机的需求。
▲在菲律宾吕宋岛甲米地省举行的一次军演中,菲美两军士兵放飞一架无人机
无人机打坦克,主要是通过携带的反坦克导弹或者精确制导炸弹进行。虽然坦克打无人机的能力欠缺,但通过先进技术加持,可以具备一定的反击能力。例如俄罗斯的新型坦克T-14已经开始使用主动防御系统。主动防御系统主要是通过坦克自带的探测装置,如毫米波雷达探测来袭反坦克导弹,然后通过独立的发射装置发射小型弹药,摧毁靠近坦克的反坦克导弹。这种主动防御系统能够全向360度覆盖,对无人机发射的反坦克弹药具备一定的防御能力。
另一种对抗方式是直接干扰压制无人机的观瞄装置。无人机大多使用光电传感器探测地面目标,使用激光测距,无人机发射的反坦克导弹也大多是半主动激光制导导弹,需要进行激光照射。有的坦克装有激光压制系统,也就是使用中低功率的激光器,照射对方传感器,对其进行干扰,或者对其致盲。尽管这种压制系统主要针对地面目标,但是对其设计进行修改后,干扰无人机的光电传感器在技术上也行得通。
但是,坦克不宜加装更多的用于打击无人机的武器,毕竟防空和打击地面目标是完全不同的需求,很难将这两种功能完美集中到坦克这一种装备上。
防无人机需要立体防空
如果说,坦克作为陆战武器被无人机“吊打”尚属于实力不济的话,在这次纳卡冲突中,很多专职的防空系统被无人机摧毁就有些令人大跌眼镜了。
按照阿方的说法,其无人机击毁了至少12辆俄制萨姆-8短程防空系统发射车,2套较为先进的S-300导弹系统。表面看来,阿塞拜疆使用的土耳其产TB-2察打一体无人机和以色列“哈洛普”小型自杀式无人机,主要是在低强度战场,用于打击游击队、非政府武装等目标,而亚美尼亚部队却是一支拥有S-300防空系统的正规军。
事实上,亚美尼亚虽然组建有成建制的空军,但地面防空力量算不上强大。其空军主要装备萨姆-2、萨姆-3、萨姆-8、萨姆-10(S-300P系列)、萨姆-16(便携式防空导弹)、“道尔-M2”等防空系统,但真正能拿得出手的也就是S-300和“道尔-M2”。其他各型号的防空导弹都已老旧不堪,难当大任。例如萨姆-16是红外制导的便携式防空导弹,而使用涡桨发动机的无人机红外特征不明显,这种导弹不容易锁定目标。
而性能相对先进的S-300,其最大射程根据不同型号可以达到90~200公里,但对低空、超低空目标只有大约三四十公里的射程,对低空超低空无法形成有效覆盖,因此,在打击无人机方面力有不逮。
值得一提的是,阿塞拜疆声称其无人机摧毁了两套S-300系统,但是从其公布的视频看,主要打击了两个S-300的发射装置和目标指示雷达,而当时S-300发射装置未处于起竖状态,说明整个系统没有进入战斗状态。
除防空导弹力量不足外,亚美尼亚防空系统还存在一个“短板”:其并未装备性能先进的战斗机,导致空中的拦截能力下降。这样,阿塞拜疆的无人机就能“钻空子”。
无人机未来的优势将进一步凸显
空袭与防空的对抗,本质上是信息技术的对抗。只要无人机夺取信息技术优势,就能肢解高密度部署的防空系统。
目前,无人机开始向大型化发展,这为其安装大功率、性能强的电子战设备奠定了基础。假设在无人机的基础上,为其增加电子战吊舱,配备多架飞机掩护,再辅之以小型网络化、分布式电子战无人机以及反辐射无人机、自杀式无人机,这种无人机立体进攻模式将对先进的防空网络构成很大威胁。
在纳卡冲突中,哈洛普自杀式无人机与TB-2无人机配合使用,已经具有了无人机体系作战、网络化作战的雏形。
另外,无人机技术也在与时俱进。传统的无人机由于外形尺寸、飞行速度以及飞行高度等因素,如果没有其他辅助力量,无人机在战场的生存能力比较弱。目前,一些国家正在发展新一代具备隐身能力的长航时察打一体无人机,其作战能力以及战场生存能力都将获得极大提高。
俄罗斯最新服役的S-70无人机便是其中的典型代表。这种无人机的设计初衷便是在高强度冲突条件下突破强大防空系统,并打击敌方战略目标。S-70重达20吨,采用飞翼式布局,机上大量使用复合材料以减轻结构重量并降低雷达反射截面积。
据了解,其雷达反射截面积小于苏-57。此外,S-70的有效载荷为6吨,其不仅可携带多枚远程空空导弹,还能挂载用于攻击地面集群目标的重型炸弹和巡航导弹。除俄罗斯外,研制这种级别无人机的国家目前只有美国和中国。
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编 辑|喻千桓
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