敵我識別——
無人機(jī)作戰(zhàn)的現(xiàn)實(shí)困境
■張昕宇
以色列“蒼鷺”無人機(jī)。
美國“泰坦”反無人機(jī)系統(tǒng)。
近年來的地區(qū)沖突表明,敵我識別問題已經(jīng)成為無人機(jī)作戰(zhàn)和反無人機(jī)作戰(zhàn)面臨的共同問題。對于無人機(jī)作戰(zhàn)來說,要讓無人機(jī)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的精準(zhǔn)識別,就要具備超強(qiáng)的計算機(jī)視覺識別功能,輔以海量的目標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)注;對于反無人機(jī)作戰(zhàn)來說,反無人機(jī)系統(tǒng)不僅要及時發(fā)現(xiàn)目標(biāo),還要精確識別目標(biāo)特征和敵我屬性。傳統(tǒng)的敵我識別系統(tǒng)主要是針對有人駕駛飛機(jī)設(shè)計,無法有效應(yīng)對形形色色的無人機(jī)威脅。外媒稱,過去無人機(jī)較少時敵我識別問題并不突出,隨著戰(zhàn)場上的無人機(jī)越來越多,這一問題日漸棘手。
敵我難辨誤擊頻仍
據(jù)外媒報道,在此輪巴以沖突中,以色列國防軍約40%的無人機(jī)是被自己人打掉的。以色列國防軍士兵在作戰(zhàn)時,一旦發(fā)現(xiàn)無人機(jī)便會立即擊毀。究其原因,從發(fā)現(xiàn)無人機(jī)到無人機(jī)發(fā)起攻擊,只有短短幾秒,士兵根本沒有時間搞清楚無人機(jī)的身份歸屬。
今年2月,在紅海執(zhí)行戰(zhàn)斗護(hù)航任務(wù)的德國“黑森”號護(hù)衛(wèi)艦,向一架未能確認(rèn)身份、被判定為“偵察無人機(jī)”的目標(biāo),發(fā)射了兩枚“標(biāo)準(zhǔn)”-2防空導(dǎo)彈。事后證明,被瞄準(zhǔn)的無人機(jī)是一架正在附近執(zhí)行任務(wù)的美軍MQ-9“死神”無人機(jī)。然而,德國國防部發(fā)言人強(qiáng)調(diào),“黑森”號在開火前已執(zhí)行完整的敵我識別流程,包括無線電應(yīng)答,并詢問了盟國在該空域是否有無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)。
事實(shí)上,在實(shí)際沖突中,由于無法快速進(jìn)行敵我識別,交戰(zhàn)雙方士兵大都會對頭頂上空的無人機(jī)進(jìn)行無差別打擊,防止炸彈突然落在自己頭上。
識別設(shè)備的問題與風(fēng)險
當(dāng)前,用于發(fā)現(xiàn)、識別無人機(jī)的主要設(shè)備是無線電掃描器。它能接收和識別無人機(jī)的通信信號,但也可能接收到假信號,可靠性不足。另外,無線電掃描器無法識別無人機(jī)身份歸屬,不僅單兵使用的無線電掃描器不能識別,很多大型反無人機(jī)防空系統(tǒng)配備的無線電掃描器也不具備這一功能。
那么,為無人機(jī)配備身份識別設(shè)備是否可行?答案是,當(dāng)前已有的身份識別設(shè)備的尺寸、重量和功耗過大,無法安裝在無人機(jī)上。例如,“俄羅斯電子”控股公司下屬企業(yè)研制的一款微型識別設(shè)備重量僅150克,功耗也較小,但配套的機(jī)載應(yīng)答機(jī)重達(dá)60千克,功耗超過660瓦,無法由中小型無人機(jī)搭載。實(shí)際上,目前的機(jī)載應(yīng)答機(jī)的重量對于大多數(shù)無人機(jī)來說都難以負(fù)擔(dān)。
2021年3月,美國一家公司推出一款具備敵我識別能力的機(jī)載應(yīng)答機(jī)。這是目前獲得認(rèn)證的全球最小的機(jī)載應(yīng)答機(jī)。與傳統(tǒng)的機(jī)載應(yīng)答機(jī)相比,其尺寸、重量和功率大幅降低,重量僅為后者的1/3,功耗是其他機(jī)載應(yīng)答機(jī)的1/4,主要為戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)作戰(zhàn)分隊(duì)提供敵我識別能力。這款全球最小的機(jī)載應(yīng)答機(jī),能否解決重量、體積過大問題有待觀察。
即便解決了機(jī)載應(yīng)答機(jī)的重量與體積問題,還有信息保護(hù)問題。相比大型作戰(zhàn)飛機(jī),無人機(jī)戰(zhàn)損率非常高,一旦配備這種機(jī)載應(yīng)答機(jī)的無人機(jī)被擊落,敵方很快會拿到應(yīng)答機(jī),進(jìn)而破解其信號算法。正因如此,在無人機(jī)上安裝識別應(yīng)答機(jī)的做法不為大多數(shù)國家接受,這也是這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展緩慢的主要原因。
問路人工智能
當(dāng)前的無人機(jī)仍然采用傳統(tǒng)的光電探測識別技術(shù),這種技術(shù)的發(fā)展方向是引入人工智能,以解決戰(zhàn)場目標(biāo)識別問題。
目前,用于無人機(jī)的光電探測系統(tǒng)已發(fā)展到第三代,具備白光/被動紅外成像和激光測距功能,同時開始引入人工智能技術(shù)。第一代人工智能識別技術(shù)受計算速度和算法影響,識別目標(biāo)數(shù)量較少,且無法識別男女或車輛型號,容易出現(xiàn)誤判情況。第二代人工智能識別技術(shù)能自動識別男女和車輛型號,也能夠在復(fù)雜環(huán)境中找到目標(biāo)。第三代人工智能識別技術(shù)具備一定的自主學(xué)習(xí)能力,可以在成百上千人中找到目標(biāo)并發(fā)起攻擊。在一些地區(qū)沖突中,作戰(zhàn)雙方已經(jīng)使用這種技術(shù)對對方特定人員進(jìn)行精準(zhǔn)打擊。
對于反無人機(jī)系統(tǒng)來說,同樣需要引入人工智能技術(shù)。例如,美陸軍與雷神公司正加速開發(fā)一種反無人機(jī)雷達(dá),該雷達(dá)能夠自動監(jiān)視、跟蹤敵方無人機(jī)等小型目標(biāo),持續(xù)跟蹤其飛行軌跡,并將相關(guān)信息傳給地面指揮官。指揮官根據(jù)這些信息,選擇使用高能微波武器或?qū)椆裟繕?biāo)無人機(jī)。雷神公司一直為這種反無人機(jī)系統(tǒng)開發(fā)數(shù)據(jù)融合算法,利用人工智能技術(shù)對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理。
另外,近年來美國防部多次增購的“泰坦”反無人機(jī)系統(tǒng),采用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)驅(qū)動,可使操作人員在5分鐘內(nèi)了解周圍環(huán)境,在戰(zhàn)場上提供保護(hù)。此外,目前美俄一些在研的無人機(jī)探測與識別設(shè)備,已經(jīng)能夠捕捉到無人機(jī)型號、序列號、當(dāng)前位置和操作員位置等信息,并能遠(yuǎn)距離跟蹤多個目標(biāo)。
總體來看,人工智能技術(shù)在無人機(jī)識別設(shè)備上的應(yīng)用并不廣泛,對于戰(zhàn)場上多數(shù)無人機(jī)的識別,仍然是通過將截獲的無人機(jī)信號與掃描器內(nèi)存儲的信號特征進(jìn)行比對來實(shí)現(xiàn)。盡管如此,人工智能技術(shù)在敵我識別系統(tǒng)中的應(yīng)用將是大勢所趨。人工智能能夠提高敵我識別系統(tǒng)的自動化程度、準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度。在其推動下,未來無人機(jī)攻防將交替消長,相互克制的手段也將不斷翻新。
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