现代防御技术 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (3): 11-22.DOI: 10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.002
收稿日期:
2024-10-11
修回日期:
2025-01-15
出版日期:
2025-06-28
发布日期:
2025-07-01
通讯作者:
费陈
作者简介:
王科翔(1992-),男,江苏太仓人。硕士生,研究方向为无人集群。
Kexiang WANG1, Ye LU2, Yincheng LI2, Shuo CHEN2, Chen FEI2
Received:
2024-10-11
Revised:
2025-01-15
Online:
2025-06-28
Published:
2025-07-01
Contact:
Chen FEI
摘要:
随着人工智能技术的迅猛发展,无人系统在军事领域,尤其是海上作战中的应用日益广泛,成为新型作战方式。回顾了海战场无人集群作战技术的国内外研究进展,分析了各国在该领域的最新成果,并探讨其在海上作战中的实际应用。提出了面向海战场的无人集群作战体系框架,涵盖作战平台、通信网络、任务应用及指挥控制等多个层面,并深入探讨侦察监视、火力打击等核心职能任务。还剖析了海战场无人集群作战的评价指标、影响因素及存在的问题。展望了未来海战场无人集群作战技术的发展趋势,特别是在技术融合、作战样式多样化与成本效益等方面的潜力与挑战,旨在为推动无人集群技术在海战场的应用提供理论支持与技术借鉴。
中图分类号:
王科翔, 卢野, 李银城, 陈硕, 费陈. 面向海战场下无人集群作战发展研究综述[J]. 现代防御技术, 2025, 53(3): 11-22.
Kexiang WANG, Ye LU, Yincheng LI, Shuo CHEN, Chen FEI. Review of Unmanned Swarm Operations Development for Maritime Battlefields[J]. Modern Defense Technology, 2025, 53(3): 11-22.
类型 | 国家及项目 | 年份 | 项目情况 |
---|---|---|---|
无人机集群 | 美国“小精灵无人机”项目 | 2015 | 可重复使用,可携载并发射子无人机,模块化应用设计,协同应用形成攻击、干扰、侦察组合应用 |
美国“低成本无人机集群”项目 | 2015 | 通过发射管将大量无人机快速连续发射至空中的技术,发射装置可为舰船、装甲车辆、飞机等平台 | |
英国“无人战士”联合军演 | 2016 | 无人机、水面无人艇及水下无人航行器等50余种无人集群装备,完成多项任务并验证了水面无人艇在跨域协同作战中的重要性 | |
俄罗斯“未来蜂群式无人机协同作战”概念 | 2017 | 出动2架有人机和多达30架无人机,进行有人机与无人机蜂群协同作战试验 | |
英国“多无人机轻松工作蜂群竞赛”项目 | 2020 | 实现单操作员管理20架无人机集群协同作战,具备全频谱态势感知、医疗援助等能力 | |
俄罗斯“闪电”无人机蜂群 | 2021 | 由小型高速隐形无人机组成,可由多种载机携带并发射,协同执行侦察、打击等任务,具备高效远程作战能力 | |
英国“多架无人机作战效能提升”项目 | 2021 | 由5种不同类型、不同大小和具有不同作战能力的固定翼无人机组成,携带6种不同类型的任务载荷,执行典型作战任务 | |
美国“沉默蜂群”无人技术测试 | 2024 | 重点评估无人机蜂群等无人设备在人工智能和网络技术赋能下,通过蜂群作战方式开展电子战的能力 | |
无人水面艇集群 | 美国反潜战持续追踪无人艇项目 | 2010 | 可自行决策、能与有人舰艇协同、具备长时间自主航行、高精度探测与跟踪潜艇的能力,提升反潜作战效能 |
美国无人水面艇集群演示 | 2014 2016 | 在“数据融合系统”和“感知与指控系统”支撑下,实现全程自主控制的任务自协同,包括巡逻、监测、识别与跟踪水面目标 | |
法国无人协同作战演习 | 2017 | 无人机、水面无人艇及水下无人航行器参与的协同作战演习,完成了对可疑目标舰艇的协同探测、识别与模拟摧毁等任务 | |
美国“无人系统综合战斗问题21”联合演习 | 2021 | 集群协同反潜、协同反水雷以及协同态势构建等有人-无人装备的综合运用 | |
土耳其海上无人蜂群演练 | 2021 | 演练海上如何自主规避障碍物、攻击预定目标 | |
乌克兰袭击俄黑海舰队 | 2022 | 7艘自杀式无人艇和9架无人机协同行动,袭击了位于克里米亚塞瓦斯托波尔港内的俄黑海舰队 | |
无人潜航器集群 | 美国“近海水下持续监视网”项目 | 2005 | 利用“俄亥俄”级战略核潜艇搭载无人水下机器集群以加强潜艇对近海环境的反潜探测能力 |
美国“分布式敏捷反潜系统”项目 | 2011 | 利用无人潜航器(UUV)集群作为分布式传感器网络节点,结合主动与被动声呐阵列,实现远程探测、多传感器协同和高精度定位,有效应对大面积海域的潜艇追踪挑战 | |
美国 “持续濒海水下监控网络”项目 | 2013 | 利用核潜艇搭载无人潜航器,构建水下探测网络,加强潜艇对近海环境中低噪场柴电潜艇的反潜探测能力 | |
美国海军CARACaS软件系统测试 | 2016 | 进行了4艘水面无人艇的自主集群编队巡逻与入侵目标跟踪试验 | |
美国SwarmDiver微型无人潜航器集群系统 | 2018 | 通过采用蜂群算法实现集群决策,并具备与其他无人水下航行器协同能力 | |
乌克兰马里奇卡水下无人潜航器 | 2023 | 具备目标交战、货物运输等强大的功能,可在水下高效击中目标的能力 |
表1 国外海战场典型的无人集群研究现状
Table 1 Research status of typical unmanned swarm in foreign maritime battlefields
类型 | 国家及项目 | 年份 | 项目情况 |
---|---|---|---|
无人机集群 | 美国“小精灵无人机”项目 | 2015 | 可重复使用,可携载并发射子无人机,模块化应用设计,协同应用形成攻击、干扰、侦察组合应用 |
美国“低成本无人机集群”项目 | 2015 | 通过发射管将大量无人机快速连续发射至空中的技术,发射装置可为舰船、装甲车辆、飞机等平台 | |
英国“无人战士”联合军演 | 2016 | 无人机、水面无人艇及水下无人航行器等50余种无人集群装备,完成多项任务并验证了水面无人艇在跨域协同作战中的重要性 | |
俄罗斯“未来蜂群式无人机协同作战”概念 | 2017 | 出动2架有人机和多达30架无人机,进行有人机与无人机蜂群协同作战试验 | |
英国“多无人机轻松工作蜂群竞赛”项目 | 2020 | 实现单操作员管理20架无人机集群协同作战,具备全频谱态势感知、医疗援助等能力 | |
俄罗斯“闪电”无人机蜂群 | 2021 | 由小型高速隐形无人机组成,可由多种载机携带并发射,协同执行侦察、打击等任务,具备高效远程作战能力 | |
英国“多架无人机作战效能提升”项目 | 2021 | 由5种不同类型、不同大小和具有不同作战能力的固定翼无人机组成,携带6种不同类型的任务载荷,执行典型作战任务 | |
美国“沉默蜂群”无人技术测试 | 2024 | 重点评估无人机蜂群等无人设备在人工智能和网络技术赋能下,通过蜂群作战方式开展电子战的能力 | |
无人水面艇集群 | 美国反潜战持续追踪无人艇项目 | 2010 | 可自行决策、能与有人舰艇协同、具备长时间自主航行、高精度探测与跟踪潜艇的能力,提升反潜作战效能 |
美国无人水面艇集群演示 | 2014 2016 | 在“数据融合系统”和“感知与指控系统”支撑下,实现全程自主控制的任务自协同,包括巡逻、监测、识别与跟踪水面目标 | |
法国无人协同作战演习 | 2017 | 无人机、水面无人艇及水下无人航行器参与的协同作战演习,完成了对可疑目标舰艇的协同探测、识别与模拟摧毁等任务 | |
美国“无人系统综合战斗问题21”联合演习 | 2021 | 集群协同反潜、协同反水雷以及协同态势构建等有人-无人装备的综合运用 | |
土耳其海上无人蜂群演练 | 2021 | 演练海上如何自主规避障碍物、攻击预定目标 | |
乌克兰袭击俄黑海舰队 | 2022 | 7艘自杀式无人艇和9架无人机协同行动,袭击了位于克里米亚塞瓦斯托波尔港内的俄黑海舰队 | |
无人潜航器集群 | 美国“近海水下持续监视网”项目 | 2005 | 利用“俄亥俄”级战略核潜艇搭载无人水下机器集群以加强潜艇对近海环境的反潜探测能力 |
美国“分布式敏捷反潜系统”项目 | 2011 | 利用无人潜航器(UUV)集群作为分布式传感器网络节点,结合主动与被动声呐阵列,实现远程探测、多传感器协同和高精度定位,有效应对大面积海域的潜艇追踪挑战 | |
美国 “持续濒海水下监控网络”项目 | 2013 | 利用核潜艇搭载无人潜航器,构建水下探测网络,加强潜艇对近海环境中低噪场柴电潜艇的反潜探测能力 | |
美国海军CARACaS软件系统测试 | 2016 | 进行了4艘水面无人艇的自主集群编队巡逻与入侵目标跟踪试验 | |
美国SwarmDiver微型无人潜航器集群系统 | 2018 | 通过采用蜂群算法实现集群决策,并具备与其他无人水下航行器协同能力 | |
乌克兰马里奇卡水下无人潜航器 | 2023 | 具备目标交战、货物运输等强大的功能,可在水下高效击中目标的能力 |
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