边海防战场环境下无人战车协同作战技术研究

杨秀锋

航天江南集团有限公司，贵阳 550009

摘要：无人战车因能有效提升部队的防护、火力、精度，以及情报、监视和侦查能力，且能大力提升人员的战斗力、防御力和生存能力，在新作战概念及自主与人工智能技术推动下，将逐步成为边海防作战、两栖登陆作战等未来复杂战场态势下的主要装备形态。本文提出了边海防无人战车协同作战的设想，并归纳出实现边海防协同作战所需突破的关键技术。

关键词：无人战车；协同作战的；边海防

1 引言

我国是一个边海防大国，陆地边境线全长2.2万公里，海岸线全长1.8万公里，且因与多个国家或地区接壤和地理环境多样复杂，使得周边环境变得十分复杂，并存在诸多的不稳定因素^[1]。尽管我国已在边境和海境沿线设置了边海防监管基础设施，且驻扎了边海防部队，但是因为边海防线较长和地理环境恶劣的特征，使得边海防很难有效的执行，因而，通常仅仅是针对边海防区重点地区、重点地段和重点通道实行常态化的管控，现行的边海防模式面对我国周边陆地边境地区的“金三角”、“金新月”的毒品渗透和边境复杂环境下敌方势力的突然入侵，很难开展有效的防御和打击行动，由于毒品犯罪通常与贩枪、偷渡和恐怖主义等犯罪活动交织在一起，同时，我国与印度、巴基斯坦、越南等国家存在因领土争端或军事战略相冲击而引发边境战争的可能性。因此，准确高效的进行边海境线的监控、防御和打击是当下面临的新挑战^[2]。针对这一背景开展边海防无人战车协同作战、协同监控、协同防御等技术研究，以期在一定程度上降低边海防区域的人力投入，且对于提高我国边海防的防御和管控效能具备一定的现实意义。

2 边海防无人战车协同作战设想

通过无人战车之间的通信、空中动态自适应组网、多平台间的信息融合及任务分配，实现分散的平台在时间、空间、功能上的协调统一，具有体系开放、弹性互联、动态重构、自组织协同能力。在无人战车编队进入战场环境之前，由无人侦察机和无人侦察车为无人战车编队提供战场情报探测，通过对侦察获取的信息进行筛选分析，推演出无人战车编队最优行军路线和阵型，实现无人战车初入战场兵力损失最小化或无损失。无人战车编队行军至战场作战范围圈后，融合无人战车编队采集的战场信息和空中无人侦察装备态势感知信息，通过无人战车协同作战任务规划系统规划出无人战车的火力作战、信号干扰、支援等任务。无人战车在行进间协同作战的同时，实时更新自身对于战场态势的感知和其它无人战车共享的战场感知信息，完成对任务的更新、行军路线以及作战模式和策略的优化和迭代。与此同时，在有效完成对于威胁目标或作战任务后，结合战后战场态势、无人战车编队作战能力以及己方所需掩护目标构建撤离战场的策略和行军路线，使得无人战车编队有效完成作战任务后安全撤离战场环境。

图1 无人战车边海防协同作战构想示意图

图1所示是无人战车边海防协同作战构想示意图，无人战车接收到边海防区域作战任务后或感知到敌方威胁目标来袭时，无人战车进入作战战场中，与战场无人装备协同进行战场态势感知，进行战场空间（空中组网、地面组网和空地组网）动态组网，演化出数字化战场环境，并扩大无人战车编队的态势感知范围，当发现战场威胁目标时，无人战车编队智能决策系统结合数字化战场态势和战场威胁目标，分析输出无人战车针对威胁目标最优的作战策划，获得各无人战车作战任务，并迅速执行任务，完成对威胁目标的有效打击。在执行任务过程中实时分享无人战车各自战场感知信息，当作战过程中感知到新威胁目标，若无人战车决策分析发现不能独立或者原作战编队解决新威胁目标，在线与临近无人战车或无作战任务的无人战车进行动态重构，自组织协同，并快速进行任务重新规划，完成对新目标的高效打击。在完成对目标的打击后，将信息共享给无人战车编队和空中无人侦察装备，完成对推演出的数字化战场空间迭代更新，为后续完成新的作战任务和最终撤离战场提供数字地图支撑，进而加强无人战车编队边海防战场环境下的作战效能和集群协同作战的水平。

3 关键技术

以边海防区域协同打击和防御任务需求为牵引，针对对抗环境下的空地协同打击系统设计需求，梳理出对抗环境下无人集群自主协同侦察、空地协同打击、近程防空在线任务规划等任务的关键技术需求。

3.1 异构无人集群一致性的在线任务规划技术

为了有效应对边海防战场环境的动态变化，针对未知环境下的异构无人集群在线任务规划展开研究，结合设定的战场环境、无人作战平台携带的传感器采集信息和无人作战平台具备的作战能力等进行多源信息融合，进而获得针对敌方兵力或作战目标的空地协同打击任务分配方案，且在此基础上构建任务规划多目标优化模型，即针对战场态势发生改变时能够及时演算出最优的空地协同打击策略，并实时更新各个作战单元的作战任务，继而形成异构无人集群基于一致性的在线任务规划方案，通过具体的数字仿真试验验证模型的实时性、合理性和可靠性。

3.2 无人集群自组网和动态重组设计技术

无人集群自组网和动态重组技术主要应用于边海防复杂对抗环境下单兵作战单元、空中侦察打击单元和地面侦察打击单元之间。既可以实现单兵之间的互联互通，又可以实现单兵与空中无人机和地面无人战车之间的动态组网，可实现各作战单元之间的快速联动，组成强大的空地一体化无人集群作战网络架构。作战指挥单元可以实时掌握到各个作战单元的作战信息和各种传感器单元的实时状态，快速下达指挥命令，及时应对各种突发事件，赢得战时有利条件。

3.3 复杂环境下无人作战平台协同路径规划技术

由于无人作战平台搭载的传感器对大范围对抗环境的感知能力有限，无法获取边海防全局的战场环境信息，对无人作战平台的自主导航和作战提出了新的挑战。因此，提出构建空地协同系统，借助无人机的空中优势，为地面自主无人战车提供所需的大范围战场环境信息，以弥补无人战车的环境感知能力的不足，同时也可以借助地面其他无人战车的战场感知信息，即多无人战车协同刻画战场环境，为组网内的多无人战车提供位置信息和战场态势，进而保证和提高地面无人作战平台的自主导航和协同作战能力。

4 结论

考虑面向边海防复杂战场环境单车所能执行的任务能力有限，生存能力受到越来越大的挑战，多车协同作战通过相互的能力互补和行动协调，将有利于提升未来边海防恶劣、复杂战场环境下的整体作战能力提升。本文提出了边海防无人战车协同作战的设想，并归纳出实现边海防协同作战所需突破的关键技术，以期对边海防战场环境下无人战车协同作战概念的发展提供一定的指导意义。

参考文献

1. 张桃祥．边海防部队信息化装备建设发展问题研究[J]．通用装备保障，2012，2：7-9．

2. 吕岩.西北边境地区面临的恐怖威胁及对策研究[J].广西警官高等专科学校学报，2014,27(1):47-52.