导 读
目前，美国和英国的“忠诚僚机”项目无人机都已处于不同程度的研发阶段，且都瞄准未来空战新模式新概念，也着眼于和未来新型战斗机轰炸机等配合使用。在无人机蜂群作战方面，则有着更多的国家参与，打造适合所在国国情的蜂群作战架构体系。
“忠诚僚机”（Loyal Wingman）无人机的概念是与有人驾驶的军用战斗机并排飞行或略领先于有人驾驶的军用战斗机，并与该机协同工作以执行各种任务，例如监视、电子战、激光制导武器打击目标、甚至进行空对空或空对地打击。通用原子公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和洛克希德·马丁公司从美国国防高级研究计划局(DARPA)赢得了一份价值2200万美元的合同，用于设计一种名为LongShot的空射无人机，该无人机将能够发射多种先进的空射武器。LongShot无人机可以从战斗机的外部挂载点或轰炸机的内部舱发射并在到达战场之前释放，以开辟道路并与敌方目标交战，从而保护价值更高的有人驾驶飞机。DARPA宣布它希望探索多模式推进系统，使用更省油的发动机让无人机能够达到更大的航程，同时可以使用另一种推进系统保持无人机的快速打击能力。在该计划的后期阶段，LongShot团队将建造和飞行一个全面的空射演示系统，该系统能够在操作条件下在武器弹射之前、期间和之后进行受控飞行。美国空军和美国海军都可能成为小型忠诚僚机系统的潜在未来客户。
2021年7月通用原子公司展示的LongShot无人机设计概念2020年，英国武装部队国防参谋长尼克卡特将军在一次英国国际战略研究所线上活动上谈到了皇家空军(RAF)战术编队的未来，并宣布到2030年，它可能由两架有人驾驶战斗机组成，10架蚊子无人机和100架阿尔维诺无人机。空军参谋长迈克·威格斯顿将军说：“我们正在采取一种革命性的方法，着眼于无人机蜂群和蚊子无人战斗机，以及暴风有人驾驶战斗机，这些将改变现有的战斗模式。”英国“蚊子”项目(ProjectMosquito)旨在研发轻型/低成本新型作战无人机，计划2023年底前进行验证试飞。“蚊子”项目研发团队通过应用增强数字化设计和先进制造技术，大幅缩短项目研制周期，降低研发成本。“蚊子”无人机项目由Spirit贝尔法斯特公司主导，合作方还包括诺格英国公司、IntrepidMinds公司和英国国防科学技术实验室(DSTL)。项目研发团队2021年获得了3000万英镑(4100万美元)经费，全面推进项目进程，以满足英国皇家空军快速能力办公室制定的项目目标要求。未来“蚊子”无人机可能会成为英国“未来空战系统”(FCAS)的组成部分，作为“暴风”六代机的无人僚机投入应用。
Mosqiuto团队正在开发皇家空军的第一架“忠诚僚机”无人战斗机英国Alvina计划在完成两个早期阶段计划之后，开展了一项综合概念评估活动，以探索无人机机群协作运行的技术可行性和军事效用。由蓝熊系统公司(Blue Bear Systems)牵头的财团在2019年获得了250万英镑(330万美元)的第三阶段资金，用于开发无人机群技术。该财团还包括IQHQ、Plextek DTS、空中客车公司和达勒姆大学。该项目团队开发了一个系统，可以同时针对单个或多个目标执行非常复杂的低成本自主集群任务。该项目将部署下一代自主性、机器学习和人工智能 (AI)，以减少所需操作员的数量、培训他们所需的时间以及主动操作期间任何操作员的认知负担。蓝熊系统公司和英国国防科技实验室(Dstl)于2020年10月完成了无人机群的评估。参与评估的20架无人机群包括Cobra固定翼无人机、Ghost(或模块化Ghost)垂直起降(VTOL)固定翼无人机、RedKite固定翼无人机和Flat Pack手持发射无人机，试验共持续了两周。Dstl表示，该项目评估在坎伯里亚郡Spadeadam空军机场举行，评估中蓝熊移动指挥和控制系统中的三名操作员管理整个集群，无人机蜂群由5种不同类型、不同大小和具有不同的作战能力的220 架固定翼无人机组成，携带6种不同类型的任务载荷，执行典型作战任务，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。在演示期间他们还同时执行了超视距 (BVLOS) 合作任务，蓝熊协同自主系统确保他们都为总体任务目标做出了贡献。在为期两周的试验中，进行了 220 多次飞行。另外，英国皇家空军蜂群无人机试验项目于2021年10月进入新的测试阶段。基于同年8月份获得的测试结果，此次测试过程中将测试基于蜂群无人机平台的多型载荷/通信系统。
2021年3月，美国企业集团KBR从英国国防部获得一份合同，提供纳米无人机系统以支持技术实验，向英国陆军和国防装备与支持(DE&S)的未来能力小组(FCG)通报无人机技术如何有利于国防。KBR专注于扩大其解决方案集成能力以及与英国和全球主题专家的合作关系，正在与英国专门从事无人机系统的工程公司Evolve Dynamics合作，以确保在各种复杂的环境下及时交付系统供英国和海外的国防部人员使用。2、俄罗斯
2020年年底，据俄罗斯新闻媒体塔斯社报道称，俄罗斯南部军区作战单位在Kavkaz2020军事演习中成功使用了大量无人机(UAV)，包括Forpost、Orlan-10、Eleron-3和其他无人机。根据塔斯社的说法，这些无人机能够“发现移动中的军事单位、指挥中心、武器、军事装备和人员，以调整针对已确定目标的火力打击”。Forpost是以色列无人机SearcherII的许可生产版本，航程约为250公里。俄罗斯采购了一种本土衍生产品Forpost-R，配备了俄罗斯部件，例如83马力的APD-85发动机以及增强的侦察功能。并且Forpost后续还被修改以增加新的打击能力。Orlan-10是一款俄罗斯隐形侦察无人机，于2010年首次推出，而Eleron-3是一款短程战术无人机。俄罗斯近几年也逐渐加大无人机蜂群作战的研究，提出了Flock-93蜂群概念，并在莫斯科的Interpolitex-2019安全展览上亮相。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，并以多达100个单位的规模运行，由“单眼视觉系统”实现侦察定位，目标是卡车和轻型装甲车等脆弱性单位，在与其他武器和飞机配合使用时，它还可使敌方某些类型的防空系统饱和。Flock-93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。塔斯社报道称，能够执行打击的自主无人机群第一个模型将在2022年出现。俄罗斯无线电电子技术执行官弗拉基米尔·米赫耶夫(Vladimir Mikheyev)表示，“我们正在逐渐转向遥控航空……在未来五年内一群智能无人机将被创造出来。他们将能够自行做出决定，进行作战行动和侦察等等”。法国国防采购机构Direction Générale de l'Armement(DGA)已选择法国派诺特（Parrot）公司为其武装部队提供其在法国开发并在美国生产的ANAFI USA微型无人机系统。DGA宣布，法国派诺特公司已获得一份为期五年的合同，从2021年开始为法国武装部队制造150套无人机系统和300架相关小型无人机。重量500克的ANAFI USA飞行时间为32分钟，并且能够进行昼夜观察，并配备两个2100万像素的摄像头，可以在最远两公里的距离上检测到“人形”目标。
派诺特公司已经是瑞士武装部队的小型无人机计划的供应商，也是美国陆军Blue sUAS计划的供应商，该计划是陆军和国防创新部门（DIU）于2019年4月启动的短程侦察（SRR）计划的衍生品。Blue sUAS无人机的开发是为了应对政府范围内对可用于各种军事应用的安全和超便携无人机的需求增加而组织的。2021年早些时候，派诺特公司推出了集群概念，该概念将通过使用多达50架自主无人机的集群来应对紧急情况，从而改变军事行动。该公司声称，使用其小型商用四旋翼无人机使该技术特别实惠，因此可以大量复制和使用。4、西班牙
西班牙公司Escribano Mechanical & Engineering(EME)于2021年1月获得西班牙国防部武器和材料总局(DGAM)的合同，用于开发一个自主和多平台的蜂群系统，以执行情报、监视、目标获取和侦察(ISTAR)任务，作为西班牙RAPAZ计划第二阶段的一部分，目的是评估最大起飞重量小于150公斤(330磅)的1类无人机系统，供武装部队未来采购。该合同涉及为自主无人机实验蜂群系统开发软件，以执行不同类型的实验任务，主要是ISTAR、合成孔径雷达（SAR）和机会目标的巡查。这些无人机可以从陆军未来的作战车辆上发射，它们将在5-10公里的范围内运行，并且可以加入对地面目标的搜索或攻击能力。该蜂群系统配备了EME的尖端人工智能远程智能安全系统(LISS)，是唯一一个为自主开发任务提供个人和群体智能的无人机蜂群系统。该蜂群由一名操作员操作，其行为将是自主的，并且可以适应任务的事件。不止欧洲，2021年南非的派拉蒙先进技术公司(PAT)在阿布扎比举行的国际防务展览和会议(IDEX 2021)上首次推出了其远程精确打击无人机系统N-Raven，该系统采用下一代蜂群技术，可以高精度完成攻击任务。N-Raven可满足多种任务要求，包括未来作战人员的交战，其中已证明智能“蜂群技术”与多种巡飞弹和攻击行动相结合可确保任务的生存能力。
41公斤的N-Raven在战斗环境中以隐蔽、低信号运行，提供大约97节(180公里/小时)的巡航速度和大约两个小时的续航时间。N-Raven蜂群提供了多种传感器，每个传感器都能够携带10-15公斤的有效载荷，最远工作范围250公里。它旨在使用EO/IR(光电/红外)、半主动激光传感器驱动的目标识别和跟踪技术使战场空间饱和。一旦技术得到改进，分布式的优势将允许无人机群分散搜索广泛的区域，或消除冲突以确保它们不会全部攻击同一个目标。
N-Raven组成的无人机蜂群概念图
三、面临的挑战
建立一个有效的、真正的无人机蜂群有很多障碍。指挥官将面临同时跟踪大量系统的认知挑战。与无人机蜂群通信需要大量带宽。虽然无人机群可能包含小型、廉价和一次性的单元，但这些特性将对能量使用、机载处理能力、通信设备和传感器造成严格限制。所有这些因素都意味着开发人员会发现很难创建一个有用的无人机蜂群。由于无人机蜂群发展仍处于早期阶段，绝大多数群体研究都是通过模拟或在受控的实验室环境中进行的。在少量的户外进行的无人机蜂群测试中，他们是在简化的条件下进行的，使用场外通信、所处环境和执行任务比较简单，一次只需几架无人机。未来一些可能的无人机蜂群使用方式包括使用蜂群来压倒敌方的防空系统、在空中混战中攻击敌机、包围战舰、监视大片区域、制造大型水下水雷网或控制领土。尽管一些国家军备控制界因为无人机蜂群技术和前景不明确而拖延相关研制进程，但一些国家军方已经在开发反蜂群技术，包括微波技术、电磁干扰以及网络攻击。预计更多国家将选择在其武装部队中采用无人机蜂群技术，而不是更昂贵和更具挑战性的忠诚僚机编队。
