中国智能无人集群作战：可改变战争规则

中国智能无人集群作战：可改变战争规则中国智能无人集群技术获重大突破：能改变战争规则2017年06月11日09:30新浪军事无人机作战系统是由无人机作战平台、任务载荷、指挥控制系统以及空一天一地信息网络组成的综合化作战系统，是信息化战争中夺取信息优势、实施精确打击、完成特殊作战任务的重要手段之一。而集群智能（SwarmIntelligence）作为一种“Game-Changing”的颠覆性技术，一直被中美等军事强国作为军用人工智能的核心。2002年，美国空军研究实验室通过研究表明：采用多无人机集群作战适合一些简单反应性作战任务，包括区域搜索和攻击、侦察和压制、心理战和战术牵制等。可以说是集群智能是未来无人化作战的突破口。而2016年中国电子科技集团公司披露了我国第一个固定翼无人机集群试验原型，实现了67架规模的集群原理验证。该成果由CETC电科院、清华大学、泊松技术携手完成。新华社北京6月10日电（记者胡喆）记者从中国电子科技集团公司获悉，该集团再次完成了119架固定翼无人机集群飞行试验，刷新了此前2016年珠海航展披露的67架固定翼无人机集群试验记录，这标志着智能无人集群领域的又一突破，奠定了我国在该领域的领先地位。试验中，119架小型固定翼无人机成功演示了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组、编队合围、集群行动等动作。中国电科智能无人系统专家赵彦杰表示，智能无人集群再一次成为“改变游戏规则”的颠覆性力量，以集群替代机动、数量提升能力、成本创造优势的方式，重新定义着未来力量运用的形态。美国海军数百次的模拟试验表明“宙斯盾”这套强大的防空系统在应对无人机的集群攻击时也显得力不从心。试验证明“宙斯盾”的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。而这些试验中只用了8架无人机组成一集群，平均有2.8架无人机就能够避开拦截系统。如果无人机数量增加到20架，甚至40架，结果可想而知。目前中国的无人机集群作战技术正处于快速发展阶段，随着战场环境的日益恶化，随着无人机自主能力的不断提高，无人机集群作战必将成为解放军未来无人机系统应用的重要作战样式。以察/打一体无人机组成的集群来说，其目标就是搜索并摧毁敌方的地面目标，如敌方首脑所在、武器装备、移动防空设施。作战中察/打一体无人机集群首先以协同方式在任务区域大范围搜索可疑目标，一旦发现目标，处于最佳位置和携带相应传感器的无人机立即协同定位目标，然后由处于最佳攻击位置和携带精确制导武器的无人机对目标发起攻击；随后由一些无人机进行战场毁伤评估，确定是否发动二次打击。在未来的战争中解放军装备的无人机就可以采用集群作战方式对敌人的关键区域以及导弹阵地、地面飞机、装甲车、坦克、中小型运输车、小型房屋及小型掩体等目标进行持续搜索识别、定位并攻击然后进行战果评估。可以相信当成百甚至上千架无人机飞抵目标上空那是何等的壮观，而一大场面将令任何敌人都不寒而栗。（作者署名：鼎盛军事）00:01:42中国67架固定翼无人机集群飞行:...中国新型无人机完成2万米高空飞行可留空数月(图)[又是中国造！我国首款大型太阳能无人机成功完成20000米高空飞行]近日，我国自主研发的新型彩虹太阳能无人机圆满完成临近空间飞行试验。[详细]6月1日17:27铺天盖地！看美军释放微型无人机集群[详细]5月25日18:13我国119架固定翼无人机集群试验创纪录有何意义2017年06月13日09:25新浪军事飞行器的类型为固定翼，玩过固定翼的同学应当很清楚，炸个鸡不要太简单。这里引出第一个问题：四旋翼的成熟产品很多，那么为什么使用固定翼而不使用四旋翼？我的理解是这个实验具有相当的军事目的，军方的玩意基本都是固定翼。四旋翼太贵。四旋翼需要四个电机四个电调，而固定翼只需要一个电机一个电调加两舵机即可。清华大学已经在操场上实现了若干个四旋翼编队飞行，飞行器数量比较少时技术上没有问题；四旋翼螺旋桨的下洗气流会严重影响别的四旋翼，所以前面提到的清华大学在操场上实现的四旋翼编队，要求所有四旋翼保持在一个平面上。当然固定翼之间也有涡旋的问题，但比四旋翼的好解决很多。相比飞行试验1，飞行器的数量由67个升级为119个。这里引出第二个问题：飞行器的数量具有怎样的意义？119架这个数量很大吗？我首先认为，一般的，数量越多越牛X。很显然，数量越多，系统越难协调，通信、传感的压力也会相应增大。让100个人排成一队显然比10个人排成一队要难许多。其次，鉴于目前美帝公开的实现数量是50架，那么119算是多的。在我的仿真中几百架肯定没问题，几千架也许会出点问题，上万架还没试过。超大数量的集群相比几百架的小集群，一定会遇到意料之外的问题，但至于是什么问题，目前还不清晰（论文灌水点啊）。但感觉他们试验中飞行器的数量还会慢慢增加，毕竟要尽量增加敌方雷达压力，偷笑。而且工程实际中，不能贪便宜一次制造太多，出了点问题会非常麻烦。集群控制目前有两个代表。编队控制：当系统中独立个体比较少时，我们关心他们如何排列成预期的队形。队形一般使用一个矩阵来表述。蜂拥控制：当系统中独立个体比较多时，我们顾不上给它们规定队形了（矩阵会过于庞大），只要求个体之间保持安全距离就好。[密集弹射起飞]飞行器的起飞地点是紧贴山谷的公路，可见每四个一组，按照从下往上的顺序依次弹射出去。而在第一次试验中，飞行器都是在地面弹射的。模块化的“弹射塔”非常有利于实验的灵活布置，也可以认为实验设备已经成熟，接下来数量的增加可能会大幅提速。这里引出第三个问题：密集弹射起飞的难度如何？个人见解，密集弹射要解决的问题分别是避免碰撞与别的固定翼的涡旋。从视频中可以看出，同一个“弹射塔”弹射的频率是挺大的，而人类驾驶的固定翼做密集飞行的可是算是特技飞行的，所以仅仅是维持这么多固定翼有效飞行已经是很厉害了。[多目标分组]图中被我用黄色记号笔标注的是两个目标。感觉是系统虚拟出来的两个按固定速度移动的点，因为在大图上同样的位置上完全看不到目标。这里引发了我的第一个疑惑：该系统中，这些固定翼是使用了集中控制方案，还是分布式控制方案、抑或两者结合？这两者有本质的区别。集中控制。每一个独立个体把自身的状态（如固定翼的位置、速度、姿态角等信息）传送给地面站，地面站统筹全部信息，为每一个独立个体计算并传送控制指令。分布式控制。每个个体使用传感器或近距离通信手段，获取临近个体们的状态，然后自己计算出自身的控制指令。前者是经典控制问题，可以看做是一个人同时遥控许多航模，其优点是可以解决的问题的面很广，只要加强地面站的运算能力，几乎任何指挥目的都可以实现，缺点是需要很高的通信的可靠性；后者是新兴控制问题，可以看做是一群有自己想法但又笨笨的无人机在一起飞，其优点是系统鲁棒性高，噱头好能拉经费，但由于每个飞行器都不能获取全局信息（基于mesh通信网络的可以），所以有些效果不容易实现。如果视频中出现的真的是虚拟的目标，而且与前面的部分实验是连续的话，那么至少说明地面站具备向所有固定翼广播信息的能力，以及获取所有固定翼状态的能力。这里也可以讨论第四个问题：多目标分组是怎么回事？我在论文里看到的词汇一般是n等分群。如果是集中控制的话，非常容易实现；如果是分布式控制的话，精确的分群非常困难，群的数量越多越难，依一定的概率二等分群还是可以接受的。[编队合围]哇，分群后环形编队了，不仅是规整的圆形！而且十分密集！并且木有发生碰撞！不过大地图上显示的效果跟缩略图根本不一样啊！难道是技术过于核心所以不予展示？当然也不排除航拍没来得及拍摄好的原因。回头看[多目标分组]，大地图与缩略图中也不太匹配。总结，这次试验控制了119架固定翼无人机集群，在数量上创造了记录，出色完成了密集弹射起飞与空中集结任务（强调一下，这是很难的），多目标分组的完成度比较可疑，编队合围的完成度非常可疑，行动概念演示就是凑够五个创新点用的。系统的通信、感知、控制方案不明，无法评价理论上的进步，但工程上的成绩很赞，个别地方有待进步。（作者署名：军事情报局）中国这项黑科技再创世界纪录两年内4次比拼超越美国与小型四旋翼无人机相比，固定翼无人机的集群飞行难度更大。固定翼无人机不能实现空中悬停，它们不是通过预设程序展开协调行动的个体，而是一个需要相互配合的整体。在集群飞行中，四旋翼无人机之间可以独立运作，不发生联系，但固定翼无人机不行。它们得通过传感器、定位系统和通信设备展开“沟通”，随时跟据周边情况调整位置和方向，防止空中相撞，从而顺利完成飞行。[详细]6月13日14:29中国这项技术突破可让数千架歼6改无人机集群攻击2010年歼-6战机正式退出中国空军序列，但是在2013年，美国著名的兰德智库称，解放军将数千架歼-6改成无人攻击机。从那个时候开始，关于解放军的数千架歼-6无人机对敌集群攻击的江湖传言一直流传，这个大型的无人攻击机群即可攻台亦可打击美军航母，被传的神乎其神。[详细]6月16日16:56官媒揭密中国119架无人机集群飞行纪录：有1架掉下2017年06月20日09:29央视新闻119架！我国再次刷新固定翼无人机集群试验纪录。当这个集群的数量突破100架的时候，这是一个关键的坎。无人机集群到底能改变什么？《面对面》专访智能无人系统项目负责人赵彦杰。119架固定翼无人机集群飞行，中国创造纪录2016年，一部美国好莱坞出品的科幻动作片《独立日：卷土重来》上映，影片中多次出现海量无人机集群作战的片段。这种科幻的类似场景，在今年的6月，出现在了中国某地的上空。这是中国电子科技集团公司组织的一项飞行试验，119架小型固定翼无人机，成功演示了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组、编队合围、集群行动等动作。119架，中国再次创造了固定翼无人机集群飞行的世界纪录。中国电子科技集团公司的一项飞行试验赵彦杰，是中国电子科技集团公司智能无人集群项目负责人。记者：对你们专业领域来讲这是一个什么样的地位？赵彦杰：这119架飞机，我们特别强调是叫固定翼无人机集群，这个在未来的作战应用上，可能有较大的意义，当这个集群的数量，突破100架的时候，这是一个比较关键的坎。记者：这个坎是一个什么样的门槛？赵彦杰：我们经常说三五成群，三个五个也可以叫群，可能未来会有上千架，甚至上万架飞机的集群，那么我们认为，超过100架之后，从技术的角度、从应用的角度，就是一个里程碑。从“无人时代”到“无人集群时代”军事史上一次超越在传统的观念中，战争就意味着军人的流血牺牲。但是，早就有军事专家预言，在未来的战场上，很可能不再是有血有肉的士兵，而是成群结队的群化武器系统，是以无人装备为主体的智能较量。因为，“零伤亡”的需求必然使战争进入“无人”时代，而“无人”时代迅猛发展又使作战进入了“无人集群”时代，这是军事发展史上的一个超越。科幻电影中的画面记者：这个概念能通俗告诉我们，是什么意思吗？赵彦杰：我们都知道蚂蚁，每一个蚂蚁可以搬得动的物体重量是有限的，但是蚂蚁可以通过分工协作，共同抬起一个比它重很多很多倍的物体，这个就是集群智能简单的表述。其实自然界里，有很多群体生存的生物，比如说像蜂群，鸟群，狼群，鱼群，我们无人机的集群也是借鉴了自然界群体相互协同的行为。记者：当国外一旦在战争中使用这种无人集群的话，其实最好对付的方式可能是需要另外一个无人集群？赵彦杰：可以这样理解。因为大型的高价值武器平台，对这种小型的密集的无人集群来讲，是很难对付的。首先从探测的角度来讲，这种小平台很难被探测到；第二可以以一种饱和式的方式，去进行一些袭扰，甚至是攻击。自1917年无人机作为一种新型装备问世以来，100年后的今天，智能无人集群再一次成为“改变游戏规则”的颠覆性力量，以集群替代机动、数量提升能力、成本创造优势的方式，重新定义着未来力量运用的形态。1917年无人机诞生赵彦杰：通俗点说有点儿像一个人牵着一只风筝，风筝和人之间有一根线。对于我们来讲是用一根线，牵住了一百多只风筝。记者：但是这样的话操控难度就太大了？赵彦杰：未来作战，当无人机的数量不断提升，我们没有那么多人去操控无人机，甚至有一天，无人机等无人装备的数量远远大于