摘要：未来战争呈现智能化、无人化发展趋势，能力需求日趋复杂，战场环境恶劣多样，通过将地面有人与无人系统分工协作、优势互补、有机结合、最大程度发挥有人/无人装备能力、构建最优的无人系统集群作战体系，可以扩展行动范围、降低军事人员风险、提升整体效能。本文提出了地面无人系统集群作战的特点、概念与内涵；分析了国外主要国家围绕无人系统集群作战的运用构想、研究项目、试验与实战情况；提出了国内开展无人系统集群作战在编组编成、行动流程等运用概念领域需要重点开展的工作，以及地面无人系统集群模块化总体架设计、群智能决策与感知地面人机协同、多模式人机互操作集成、编组优化设计等需要研究的关键技术，以推动地面无人系统集群作战的成熟与支撑技术的突破。

关键词：地面无人系统、无人/无人协同作战、智能化协同、编组集群

引言

随着武器装备的智能化发展，无人化作战力量在近年局部战争中凸显出巨大的作战效益，世界军事力量正产生有人/无人力量混合编队、无人力量独立编队等新的组织形态。有人/无人协同作战，是指在可进行互联互通网络体系支撑下，将遂行同一任务的有人和无人作战力量进行合理编组，并融合形成一支可独立或配合其他作战力量实施相应军事行动的体系化战斗队。

有人/无人协同作战的模式将改变现有作战格局，成为未来作战运用的必然选择：有人/无人协同作战可增强有人和无人作战力量之间的互操作性，并实现二者性能上的优势互补，从而提升整体的作战效能。地面无人系统具有平台无人、系统有人的优势，能够准确实现指挥人员的行动意图；地面无人装备具备自主或半自主完成战术行动能力，可替代军事人员完成枯燥、机械化、高风险和难以到达的任务，将提高军事行动的灵活性、有效性和持续性；地面无人装备具有较强的恶劣环境和复杂任务适应能力，地面无人系统集群作战能够完成以军事行动为核心的多样化任务；地面无人装备具有目标特征小、抗冲击过载能力强、可静默行驶、战场隐身效果好等优点，地面无人系统集群作战能够有效拓展军事行动范围；地面无人装备对后装保障依赖度低，地面无人系统集群作战能提升整体持续行动能力。

1.地面无人系统集群作战特点

地面无人系统可以将军事人员从繁重和危险的行动中解放出来，有效发挥人员指挥与筹划的优势，结合地面无人装备在感知、计算、机动、火力等方面的优势与多样化的功能用途，有机结合，拓展行动范围，有效提升战场态势感知、目标侦察、机动突击、火力打击等能力。

1.1地面无人装备集群可协同并行作战

未来战争中，由于信息技术、网络技术、先进平台技术、精确打击等技术的有力支撑，地面无人装备集群在信息共享水平、机动能力、火力反应能力将大幅提高，其指挥控制决策速度也大大加快，杀伤链的时间大幅缩短，将显著加快机器人集群的作战节奏。基于这一深刻变革，传统作战理念也受到颠覆，作战群的作战速度将不再受最慢的作战单元制约，而是由最敏捷的单元决定。

1.2可快速模块重组

在未来消耗作战中，由地面无人装备集群代替有人作战部队，可大幅降低人员伤亡，控制作战损失。模块化构建的机器人单元基于通用接口进行分系统整合，改架构可在满足所任务要求的同时降低成本，支持单体的批量化生产，并在战场消耗中具备快速恢复能力。

1.3可动态调整编成，作战灵活

地面无人装备以功能简单、成本较低的单元节点为载体，通过众多异构单元进行灵活编成，利用节点通信交互进行信息共享，已优化的编组配置进行高效能作战，提高机器人集群的多任务能力。

1.4地面无人集群可以智能相互替代，提升体系作战效能

体系化作战是未来作战的主要模式，在网络信息体系下，集群的各单元、各编组间相互协同，可以实现作战效能倍增。集群通过无中心化协作，在部分节点毁伤失效时，通过智能补位，消除失效点，增强体系鲁棒性，提升体系作战效能。

2.地面无人系统集群作战发展现状

近年来，美国、俄罗斯等军事强国围绕地面无人系统集群作战、有人/无人协同等开展了大量概念研究与支撑技术研究，将人机协同在空中、陆航等领域的成功经验引入地面装备，推进新型军事力量的构建。地面无人作战系统由于对作战环境要求低、战场生存能力较强，正越来越多地参与执行战场侦察、搜排爆、核生化检测乃至攻击等任务，起到了提高部队作战能力、保存有生力量及提升作战效能的作用。

美军针对面无人装备制定了《机器人和自主系统战略》、《无人系统一体化路线图》、《无人地面系统路线图》、《陆军无人地面车辆战略》、《机器人战略白皮书》等发展计划，对无人装备技术研究、装备研制、军事应用等方面进行了规划。同时对地面无人装备融入有人部队，地面无人系统集群作战执行侦察、打击、保障等任务，构建地面人机混合力量，提出了构想、能力要求与发展规划。运用构想主要包括地面无人系统集群作战城市运用构想、地面人机编组野外联合侦察构想、地面人机编组联合突击与火力打击构想、地面人机编组后勤保障运输构想等[1]。随着技术的不断发展，有人/无人协同作战逐渐成为美国等世界军事强国用以应对未来战场强对抗环境的一种主要手段，并为此发展出了一众相应的武器装备。如，美国陆军近年来就推出了不少该领域中的典型作战装备和相应的发展项目，如：“僚机”项目、“起源”项目、“下一代战车”项目、“粗锯齿M5”无人战斗车、AML无人火箭炮等[2]。

2015年俄罗斯国防部通过了发展机器人系统并应用于军事作战目的的规划，在摩步营将配属由30个军人使用多辆指挥控制（Commandand ControlC2）工作站远程操控的六型25种异构杀伤载荷无人装备。2015年12月，俄罗斯首次成建制组织地面有人/无人突击作战编队投放实战，执行实际作战任务。由6 台平台-M型地面机器人、4台阿尔戈地面机器人、3辆2S5/152mm有人自行火炮、3架无人机通过仙女座D自动化指挥平台统一指挥，构建地面人机混合突击作战部队，对ISIS某阵地发动攻击。地面无人装备主要负责突击、火力压制与远程火力引导，有人装备负责指挥控制与精确火力打击[3]。

国内地面无人系统经过多年的发展，已经实现了大量技术的突破。基本实现了多平台战场编队行军、地空协同野外战场侦察打击等功能。但是，基本上都采用近距离、中距离遥控的方式进行操控，每一个平台都是孤立于指挥系统，只能通过操控员与外界进行交流，无法实现平台与平台、平台与指挥控制系统之间的协同，这就导致了地面无人系统应用场景较为单一，执行的任务比较简单。同时，国内学者在无人平台自主技术研究的基础上，开始开展指挥与控制智能化、平行指挥与控制研究。

3.发展趋势

总结国内外现状和发展规律，随着地面无人系统从遥控型单平台向智能化集群发展，地面无人编组作战系统指挥与控制智能化的发展趋势表现在两个方向。一是单平台智能化等级不断提高，从遥控、半自主向人机智能融合型发展；二是地面无人系统向集群智能化发展，指挥与控制系统也不断从人机交互系统向智能化指挥控制系统发展。

3.1平台应用范围更广，适用任务领域更多

美国陆军目前推出的这些新一代陆上有人/无人协同作战装备，其使用的作战平台已不仅局限于小型无人车辆和轻型有人战车，而是扩大到了大中型无人战车、主战坦克、步兵战车，甚至是自行式多管火箭炮上。同时，适用的任务领域，也从较为简单的有人/无人协同监视、搜索与侦察，扩展到了察打一体、引导打击、装甲攻防、城市作战、远程精确打击、运输、救援等方面。

3.2无人装备智能化程度提高，人机智能融合

美国陆军当前在研和已投入使用的地面有人/无人协同作战装备中的无人作战平台，普遍都安装有应用了一定人工智能技术的自主化作战系统，由遥控向半自主、全自主控制方式转变，使无人作战平台本身在保留有人遥控操控模式的同时，也能够进行自主运行。从而，提高了有人/无人协同作战装备中的无人作战平台的自主作战能力，并释放了遥控操控所需的人力，增强了有人/无人协同作战装备的作战效能。无人平台单体的智能化程度迅速提高，有效支撑编组作战的智能指挥与控制、智能感知决策。

美国陆军目前在研和已投入使用的能够实现有人/无人协同作战能力的无人作战平台普遍都有较好的态势感知能力，且能进行一定的自主作战。同时，这些无人作战平台也都通过配备多种先进传感器的方式，提升了自身的战场态势感知能力。

3.3地面无人系统向集群智能化，多平台协同作战发展

作战模式由单平台独立作战向多平台协同作战与编组作战方向发展，协同指挥与控制技术不断发展完善，多平台无人系统不断发展，实现编组集群作战；地面无人平台和体系结构由专用化、单一化向通用化、模块化、互操作方向发展，为无人系统编组作战的互联、互通、协同控制与支援保障奠定基础。

4.关键技术分析

4.1地面无人系统集群模块化总体架设计技术

地面无人集群作战系统的框架结构和运行交互的总体技术，包括各个有人、无人平台的功能以及各装备之间的接口。无人作战平台模块化设计中应将无人作战平台细化并分解为机械结构组成的中心单元、动力机构、任务载荷、指挥控制设备和系统软件等。将指控系统研发分解为硬件部分和人机交互技术同步研究。各个部分的标准端口支持即插即用，使得无人作战平台可短时间内安装一种或多种任务模块，支持更高水平“人在回路” 的控制，以便执行多种任务。地面无人作战系统作为陆战场作战体系的构成部分，要通过统一的人机界面、行动规则、标准协议、行为方式、时间基准和共享机制，形成与体系内其他有人或无人作战平台保持互联互通互操作的作战能力。融入作战体系。无人化作战的全局性特点要求无人作战系统必须融入多维一体的作战体系，满足战场网络全局部署的要求，依据战场全局所需的行动，形成战场全局协调一致的战斗行动。平台通过标准化设计和统一规范的接口，能够始终保持平台机构、传感与控制装置的系统开放，按需与网络无缝连接，与数据库、云环境等相结合，实现与其他平台能力互补、行动协调。

4.2无人系统群智能决策与感知

地面无人战车是自主机动形势，离开了人的直接操作，它要自主活动于各种复杂战场环境。为确保自身生存能力并有效完成任务，必须形成全方位的感知，构建战场机动地图，方能正确的完成避障自主探索、路径规划等决策。决策、规划和控制能力决策、规划和控制能力是指无人作战装备自主决策，与外界自主交互和操控人员对无人作战装备的指挥与控制的能力。其主要包括任务/行动规划能力、执行能力、监测能力和控制能力等自主能力。

4.3地面无人系统互操作

互操作是实现联合作战、无人作战系统集成和无人/有人协同作战的基本前提，是无人作战系统融入联合作战体系的关键。系统互操作是无人/有人协同作战应具备的重要能力之一。所谓互操作能力是指两个以上作战实体间交换信息和互相提供（接受）指挥控制、数据共享等服务的能力。从装备层面来看，互操作能力主要包括传感器、操作系统以及网络间的互操作。传感器互操作主要是指同一无人作战装备上不同传感器间的信息交互。操作系统互操作主要是指异构无人平台间不同操作系统间的数据信息交互。网络互操作是指不同作战网络间的数据和信息交互。

4.4地面无人系统编组

系统编组能力主要包括通信组网、跨介质通信和协同控制能力。通信组网能力是无人作战系统编组需具备的基本能力，协同控制能力不是单个无人平台的操作控制，而是通过协调使多个无人平台组合形成一个有机整体，使其具备新的优势和能力。通过定义多系统多个平台间的相互控制关系和功能分配，确定系统和各平台间的信息流通关系及逻辑上的拓扑结构，给出多平台系统可协调合作的机制和计算结构。

5.结论

伴随军事智能化、无人化的发展趋势，地面人机编组分工协作、优势互补、有机结合，最大程度发挥有人/无人装备特点，地面无人系统集群作战是有效提升军事作战效能的合理途径，是提升军事能力水平、维护国家安全、抵消外部势力军事优势的必然选择。

参考文献：

[1]刘冰；地面有人/无人协同编组运用概念与技术研究[J]；飞航导弹；2018年10期

[2]卢志刚.地面无人系统编组作战的指挥与控制智能化[J].中国指挥控制学会.2022（02）

[3]孙振平.地面无人作战平台应用与发展[J].国防科技，2013，34（05）：12-16

[4]孟红，朱森.地面无人系统的发展及未来趋势[J].兵工学报，2014，35（S1）：1-7.

作者简介：唐彬鑫（1990年9月-），女，傈僳族，云南丽江人，工程师，全日制硕士研究生，研究方向武器系统总体。