无人机蜂群作战

无人机蜂群作战,是搭载各类荷载的无人机通过云计算等技术形成自主协同的蜂群,按照任务规划指令完成作战任务的一种军事作战形式。

无人机蜂群作战具有战场生存力强、作战任务多样、指挥控制迅速、作战费效比低、智能协同度高等特性优势,可在城市、水域等多场景进行侦查预警、诱骗干扰、集群攻击、协同作战等战术任务。此外,随着3D打印、人工智能、集群通信和组网技术的发展,无人机蜂群的作战能力和规模,还具备很大的提升空间。

在强烈的军事需求牵引下,无人机蜂群作为新型作战力量,是世界各国争先发展的前沿装备。2000年,美国国防高级研究计划局启动无人机蜂群作战研究,此后美国不断加大投入。俄罗斯、中国、英国等多个国家,也相继开展无人蜂群作战研究。2021年5月,以色列在全世界范围内首次使用AI主导的无人机蜂群对加沙地带武装分子遂行作战。

概念阐释

无人机蜂群作战是由特定投送平台(如特种车辆、飞机或舰艇等)在作战区域外投放一定数量,按照作战要求搭载各类载荷的无人机,并通过云计算、大数据人工智能算法等关键技术形成自主协同的蜂群,在任务规划指令的引导下遂行侦察预警、诱骗干扰、集群攻击、智能协同等作战任务的一种新式作战概念。其概念的产生受到了蜜蜂属群居生活的启发。蜜蜂在成群飞行时,时常凭借个体之间丰富的信息交流排列成一定队形,通过形成整体优势来帮助它们完成复杂任务。这种队形既可以向蜂群中心靠拢,又可以朝着指定的方向移动,个体之间还能够保持一定距离。将这种群居生物的协作行为与信息交互方式应用到无人机作战领域,便得到了无人机蜂群作战的思想。

发展历程

在强烈的军事需求牵引下,无人机蜂群作为新型作战力量,是世界各国争先发展的前沿装备,以美国尤为突出。2000年,美国国防高级研究计划局启动无人机蜂群作战研究。自2012年8月美国国防部启动山鹑(Perdix)无人机蜂群项目以来,美国先后启动低成本无人机蜂群(Low-cost UAV Swarming Technology,简 称LOCUST)、“小精灵”(Gremlins)无人机蜂群等蜂群构建演示项目。2014年10月,美国安全中心发布《战场机器人Ⅱ:即将到来的蜂群》报告起,美国军队首次提出“无人系统蜂群作战”概念。其深入分析了蜂群作战优势,并提出构建蜂群的建议。

2021年5月,以色列发起“城墙卫士”行动,在全世界范围内首次使用AI主导的无人机蜂群对加沙地带武装分子遂行作战,开启了无人机蜂群参与战术行动的先河。

此外,俄罗斯、中国、英国等多个国家从作战需求出发,加大无人作战的研究。俄罗斯提出了Flock-93蜂群概念。中国在2016年、2017年分别完成了67架、119架小型固定翼无人机蜂群的飞行试验,并在2025年7月,首次公开演示异构集群无人机编队实装动态。

性能特点

优势

劣势

单机性能有限

受构造、成本、动力等条件制约,无人机蜂群单机大都速度慢、航程短、防护差,从而限制了其综合作战效能的发挥。具体来说,一是现有无人机最大航速一般不超过250km/h,无法在与有人驾驶飞机的对抗中占据优势,制空能力相对较弱,而在突防作战中较慢的速度则增加了对手防空系统的反应时间,削弱了集群攻击的优势,对此可采用高效能源、充电技术等措施,提高无人机蜂群滞空能力。二是单机航程短,导致作战半径不足,因此,投送/发射平台要尽可能靠近作战区域投放,增加了平台被对手探测打击的风险,给对手从“源头”上反制蜂群提供了机会。克服其航程较短的劣势可以使用加强通信、节能技术等技术手段。

运行中枢复杂

20世纪90年代末美国军队提出无人作战蜂群战术,历经20多年发展,直到2021年1月成功演示无人机蜂群突破阿利·伯克级驱逐舰的“宙斯盾”防空系统,才标志着无人机蜂群战术初步成熟。在未来无人机蜂群作战中,成百上千的无人机协同作战将对决策控制系统提出更高要求。每架无人机都要通过集群算法,完成数据收集、汇总,空中编队切换与执行攻击指令等一系列任务。

电子防护性差

在完成作战任务的过程中,无人机蜂群需要依靠大量的信息交互来执行编队飞行、任务分配、航迹规划等行动,对通信链路的依赖性较高,一旦信息传输出现问题,整个蜂群编组就会遭到致命打击。因此易受对手电子干扰和网络攻击,从而丧失作战能力。对此可以通过加强电子防护技术,如设备防护、电磁屏蔽等,提高无人机蜂群的电子防护能力。

作战样式

作战场景

城市攻坚

城市攻坚是现代战争的常见作战场景,城市各类基础设施错综复杂,利于防守方进行多层次、立体化的分散防御部署。该作战环境具有复杂性、动态性、限制性等特征,传统作战力量在机动、隐蔽、防护、保障等方面都面临较大挑战。因此使用无人机蜂群在该场景遂行作战任务运用具有重要现实意义。其按照作战时序可以分为先期侦查态势感知、精确打击重点目标、辅助夺占重要建筑等阶段。

岛礁登陆

岛登陆作战联合性强,梯次阶段多,复杂度高,信息化、智能化、多域化特征明显,无人机蜂群作战样式的融入可对胜负发挥关键作用。按照作战流程可以分为航渡编队预警护航、重点目标察打一体、纵深推进掌握制权等阶段。

协同反舰

水面舰艇目标大、价值高、机动能力较差,且其配备的防空系统缺乏应对无人机蜂群的有效手段,大量彼此协作的无人机可轻易突破舰艇的防空火力网,对其进行饱和打击。

技术门槛

其一是飞行控制问题,包括对多架无人机的控制和对飞行中的无人机蜂群的间距控制。对单一无人机的控制仍存在一定技术难度,对多架无人机的控制难度更大。无人机蜂群在空中飞行时,相当于人为制造了一种复杂的天空环境。在攻击目标时,每架小型无人机之间还需要互相规避,使得控制算法的难度加大。另外,无人机蜂群执行的作战任务具有复杂性和不确定性,导致蜂群决策的难度增大,决策过程放慢,进而影响到蜂群实时协同等关键行动。

其二是信息交互问题。蜂群内部通过信息交互方式,使所有无人机能及时共享战场态势,并对其他无人机提出请求或做出回应,这对无人机蜂群的信息交换能力提出较高要求。一是通信速率要快,二是要抗电磁干扰。无人机蜂群虽然可实现成百上千架无人机编队飞行,但这种编队飞行总体抗干扰能力较弱,经不住导航/通信链路被干扰破坏。一旦通信链路或关键节点被摧毁,无人机之间的协作将很快“崩塌”,战斗力将消失殆尽。在2022俄乌冲突中,双方均有大量无人机折损于电子战。

其三是人工智能问题。蜂群作战要求无人机具有较高的自主化与智能化水平,但在现阶段乃至今后很长一段时间内,无人机飞行仍需控制站的远程辅助,不仅带来信号传输处理的延迟,而且对无人机的飞行控制、编队控制、机站间通信、控制站人员指挥控制能力等都提出较高要求。另外,各无人机之间必须实时互交信息,确保有序飞行,以及任务分配、目标选择等实现,这些功能都需要人工智能系统运作。而人工智能水平越高,对机载计算机的能力要求越高,所需能耗也越高,这对于无人机蜂群而言又是一大挑战。

其四是能源问题。能源直接影响无人机蜂群的机动能力,进而关系到作战效能。受无人机蜂群低成本、轻量化和小型化等要求限制,无人机的机动性、续航能力和承载能力相对较差,从而限制了单架无人机性能。最理想的情况是无人机配备低能耗机载设备和大容量的储能电池,但距离这一目标为时尚远。

其五是载荷问题。受无人机蜂群的成本限制,单架无人机的体积、重量和功耗有限,携带的载荷有限,导致机载通信、计算和存储能力相对较低。而载荷性能较低,必然影响到无人机蜂群的毁伤能力。单一的无人机很难对目标构成致命毁伤,因此需要依靠无人机蜂群实施饱和打击,以达到击毁或重创敌方目标的目的。

各国动态

美国

在强烈的军事需求牵引下,无人机蜂群作为新型作战力量,是世界各国争先发展的前沿装备,以美国尤为突出。自2012年8月美国国防部启动山鹑(Perdix)无人机蜂群项目以来,美国先后启动低成本无人机蜂群(Low-cost UAV Swarming Technology,简 称LOCUST)、“小精灵”(Gremlins)无人机蜂群等蜂群构建演示项目,以及进攻性蜂群使能战术(OFFensive Swarm-Enabled Tactics,简称OFFSET)、拒止环境协同作战(Collaborative Operations in Denied Environments,简称CODE)、体系集成技术与试验(System of Systems Intergration Technology and Experimentation,简称SOSITE)等蜂群运用项目。

2016年5月,美空军提出《2016-2036年小型无人机系统飞行规划》,希望构建横跨航空、太空、网空三大作战疆域的小型无人机系统,并在2036年实现无人机集群作战。2021年3月,美国国防部将其最新研发完成的无人系统技术移交给了陆、海、空三军的相关部门,以支持后续的发展计划。该无人系统实质上是雷神公司研发的土狼无人机的Block 3版本以及相关的发射装置,隶属美军的LOCUST项目。

中国

中国的无人机蜂群作战研究起步较晚,但无人机技术发展速度较快。其中某集团于2016年、2017年分别完成了67架、119架小型固定翼无人机蜂群的飞行试验,成功实现了弹射投放、自动编组、目标分配、集群行动等战术动作;另外,也有陆基箱式折叠翼无人机蜂群成功发射的报道。2025年7月,中国兵器军贸陆域无人与反无人作战体系主题日活动中,异构集群无人机编队首次公开实装动态演示。8月,中国中央电视台播出思想解读类融媒体片《攻坚——矢志强军向一流》,其中披露了无人机“蜂群”成为军队中的新质战斗力。

俄罗斯

俄罗斯也在逐渐加大无人作战的研究,在蜂群作战上提出了Flock-93蜂群概念。Flock-93蜂群概念中的无人机具有垂直起降(VTOL)能力,续航能达到150km。Flock-93蜂群无人机计划装载2.5kg载荷的炸药;由“单眼视觉系统”实现侦察定位,目标是卡车和轻型装甲车;采用分布式架构设计,如果领航机被敌方火力摧毁或因某种原因丢失,那么其功能就会转移到另一架无人机上重新配置。设计“蜂群”由有人飞行器或地面控制站来指挥。

英国

英国宣布由国防科技实验室(Dstl)主导的多无人机轻量作业(Many Drones Make Light Work)项目完成结题,并于2020年1月28日公布了其大规模无人蜂群竞赛的验证飞行成果。英国国防部通过“加速推进国防和安全(DASA)”计划为该项目提供了340万美元的经费资助。Dstl实验室称,参加演示的共有220架具有不同作战能力的5种异构固定翼无人机,共携带6种载荷,实现了态势感知、医疗援助、后勤补给、爆炸物检测与处置以及电子干扰与欺骗等功能演示。参加演示的蓝熊系统公司(Blue Bear Systems)采用移动指挥与控制系统(MCCS),由3名操作员管理着整个无人蜂群,协同处理超视觉飞行的无人蜂群异构载荷分析任务。

土耳其

土耳其国防工业总统办公室启动了Swarm无人机技术开发和演示计划,目的是开发蜂群算法和软件,以配备至具有成群能力的无人平台。土耳其安卡拉(ANKARA)开发的基于人工智能的MilSoft群载无人机软件,可以装载在从空中、陆上和海上平台发射的无人机群中,所获得的图像信息可以传输至其中央指挥系统。无人机平台的飞行时间超过0.5h,有效载荷容量为1kg。通过使用MilSoft公司的群控制软件,5架人工智能无人机协同完成了侦察、探测、识别、搜索、救援、跟踪等多项任务。

发展趋势

能力升级

一是模块化、功能化设计理念将更加丰富无人机蜂群的作战任务载荷;二是基于3D打印技术的标准化生产模式和投放/回收技术将大幅降低无人机蜂群的作战成本;三是以大功率蓄电池、小型涡轮风扇发动机为代表的新能源/动力技术将持续提升无人机蜂群的航程/速度;四是反辐射伪装材料和电磁防护技术的广泛应用将强化无人机蜂群的隐身能力;五是集群通信和组网技术的更新将不断扩大无人机蜂群的作战规模。

战术创新

智能自主

无人机蜂群的作战指挥决策基本遵循“人在回路”模式,即蜂群按照决策者的任务规划和指令执行具体作战任务,但未来战争具有强对抗、高机动、快节奏等特性,“人在回路”的指控模式在时效性、可靠性、精准性等方面与作战实际都有较大差距。因此,未来无人机蜂群会以人工智能技术为基点,具备一定程度的“作战意识”,能够实现对作战目标的自主判定、识别、打击,最终按照“人在回路中”—“人在回路上”—“人在回路外”的发展脉络阶次实现完全智能的自主指挥决策。

型谱系列化

随着自主协同、远程遥控等技术的迅速发展,无人蜂群作战装备或将形成以不同平台为基础的覆盖陆、海、空、天、电全域的作战系统,踏上型谱系列化轨道。其应用则会朝着跨域多样化趋势发展,承担起预警探测、广域监视、抵近侦察、电子对抗、饱和攻击、主动防御、反潜、特种作战等众多任务,进而实现从战略到战术的无缝链接,形成多维一体、全域攻防、快速突击的整体合力。

参考资料

【推荐阅读】无人机蜂群作战样式及运用探析.微信公众号-战术导弹技术.2025-08-14

蜂群作战,缘何“雷声大雨点小”.新华网.2025-08-14

从无人机蜂群发展趋势看反无人机蜂群策略.国家哲学社会科学文献中心.2025-08-14

浅析无人机蜂群的实战运用.微信公众号-光明军事.2025-08-15

首发 | 无人机蜂群空中作战运用研究.微信公众平台-军事文摘.2025-08-14

浅析美军无人集群作战技术发展近况.微信公众号-武警研究院.2025-08-14

【优先推荐】外军无人蜂群作战概念研究进展及分析.微信公众平台-航空兵器.2025-08-14

外军无人蜂群作战概念研究进展及分析.航空兵器.2025-08-14

出击!“智能蜂群”实战演练现场画面披露.环球网.2025-08-14

蜂群作战,缘何“雷声大雨点小”.中国军网.2025-08-14

作战无人蜂群:振翅欲飞 知向谁边.中华人民共和国国防部.2025-08-14

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