反无人系统蜂群：应对和威慑无人系统协调攻击

国家和非国家行为者都在寻求在海上集结力量，其中海上无人系统是一个关键的发展方向。对手利用这些系统进行蜂群攻击促使海军必须应对这一威胁，包括在距离上将其进一步推远。

在波斯湾和红海，无赖行为者已经证明，大规模使用空中和水面平台骚扰和攻击商业或海军航运可以产生重大影响。这种影响可以是行动上的，即限制目标船只继续航行的能力；也可以是战略上的，即向其他国家展示蜂群攻击的威胁。另一个影响是加强了海军开发技术和战术以应对这些攻击的工作。

海军的一个重点领域是遏制和抵御海上无人系统（MUS）的蜂群攻击风险，尤其是无人飞行器（UAV）和无人水面舰艇（USV）。在海湾和红海发生的事件可能是海上无人系统能力如何演变以增强蜂群威胁的早期迹象。

在海湾地区，一些行为者经常使用配备船员的快速巡逻艇拦截、包围和骚扰驶过霍尔木兹海峡的船只。例如，2023 年 5 月，美国海军（USN）发布图像，称伊朗伊斯兰革命卫队海军快速攻击艇于 5 月 3 日在悬挂巴拿马国旗的油轮 “Niovi ”号通过霍尔木兹海峡时蜂拥而至。

图：美国海军的视频截图显示，2023 年 5 月，伊朗 IRGCN 快速攻击艇在霍尔木兹海峡接近悬挂巴拿马国旗的油轮 Niovi。这一事件凸显了快速移动、蜂拥而至的空中和水面飞行器所带来的威胁。图片来源：美国海军

在这种情况下，载人平台可能通过通信系统相互连接，也可能与其他资产或设施（包括空中和岸上）连接，海上船只上的人类操作员和其他地方的操作员可以协调平台活动，制造蜂群效应。

因此，要产生这种效果，可能需要一定程度的综合指挥与控制（C2），而并非所有参与者都具备这种能力，包括跨有人和无人的能力。

无人效应

然而，国家和非国家行为者已经在海上使用 MUS，并取得了明显的效果。2021 年 7 月在海湾地区，MV Mercer Street 号油轮在阿曼附近海域航行时遭到无人机袭击，船上两名船员丧生。这次袭击是使用 MUS（尤其是 UAV 和 USV）作为 “单向攻击”（OWA）无人机这一加速趋势的早期实例。

2023 年 11 月以来在也门近海发生的事件表明了这一趋势的加速。在上个月爆发的以色列-哈马斯战争的区域波及范围内，以也门为基地的胡塞武装开始对航行在红海/曼德海峡/亚丁湾走廊的商船和海军舰艇发动反舰袭击--不仅使用无人机和 USV，还使用弹道导弹和巡航导弹。

这一行动仍在继续，有时会在同一次袭击中使用大量武器。例如，2023 年 12 月 16 日，胡塞武装发射了大量无人机：次日，美国中央司令部（CENTCOM）在社交媒体上发文称，美国海军 DDG 51 “阿利-伯克 ”级驱逐舰 “卡尼 ”号成功拦截了 14 架无人机，CENTCOM 称其为 “无人机波 ”攻击。言下之意，这种攻击并不被视为蜂群活动，武器会大批到达，但没有明显的指挥系统来整合和协调它们的行动和目标。

随着红海航运危机的持续，各国海军部队中的驱逐舰和护卫舰已利用其全面的常规能力来应对武装无人机和 USV袭击。

"卡尼号"和姊妹舰"阿利-伯克"号使用 SM-3 Block-2A 地对空导弹（SAM）对付无人驾驶飞行器。法国海军 FREMM 护卫舰 FS “朗格多克 ”号发射了 Aster 15 防空导弹拦截 UAV。2024 年 4 月的 Janes 报告指出，英国皇家海军 45 型防空驱逐舰 “钻石 ”号在 2023 年 12 月至 2024 年 1 月期间使用其 “海毒蛇 ”防空导弹和舰炮摧毁了 9 架胡塞武装无人机。钻石号还使用其 30 毫米舰炮对付来袭的 MUS。2024 年 3 月 9 日，英国皇家海军 23 型护卫舰 “里士满号 ”发射 “海蝮蛇 ”防空导弹，摧毁了两架无人机。

许多无人机是在空对空作战中被击落的。例如，从美国海军尼米兹级航空母舰 “德怀特-艾森豪威尔 ”号上起飞的 F/A-18 “大黄蜂 ”战斗机使用导弹和火炮击落了胡塞武装的无人机。

图：在红海行动中，一架 F/A-18 超级大黄蜂战斗机在美国海军 “尼米兹 ”级航母 “德怀特-艾森豪威尔 ”号上准备发射。空对空杀伤一直是应对胡塞武装无人机发射的主要手段。图片来源：美国海军

除了高端常规能力，还可以使用其他系统来应对威胁。以 MUS 系统为目标的电子战（EW），包括干扰其连接，提供了一种软杀伤选择。未来，激光等定向能武器可能会提供更持久、更具成本效益的硬杀伤选择（而不是使用导弹，因为导弹的数量更少，资源成本更高）。

演习效果

西方海军担心对手有可能发展出利用 MUS 进行蜂群攻击的能力，这体现在以作战实验为重点的演习中，特别是对反无人机行动的概念和能力进行了测试。

其中一次演习是由葡萄牙海军牵头/北约共同主办的 “REPMUS”（海上无人系统增强机器人实验和原型）演习。REPMUS "演习由葡萄牙海军海上实验和行动中心（CEOM）负责，每年九月在葡萄牙南部的特罗亚举行。在过去几年中，“REPMUS ”的重点是开发和测试反无人机和更广泛的反蜂群能力。

在反无人机任务方面，“REPMUS 23 ”首次测试了为应对小型机动无人机而开发的雷达能力。泰雷兹制造的雷达安装在 CEOM 跑道的控制塔上，增加了空中交通管制能力作为补充，可覆盖特罗亚半岛两侧的反无人机区域。雷达提供的感知能力是建立应对无人机等 MUS 能力的关键第一步。

2023年10月，CEOM主任、葡萄牙海军 “REPMUS ”参谋长安东尼奥-穆里尼亚（Antonio Mourinha）司令说：反无人系统是在‘REPMUS 24’中渴望改进的领域之一。

REPMUS越来越注重作战实验和战术发展，以便在测试中开发出更符合现实世界的产品。这一重点包括反无人机和其他 MUS，包括在蜂群背景下。Mourinha 中校解释说，自 2022 年以来，演习一直着眼于建设蓝军蜂群能力。但人们也认识到，发展红军蜂群能力来进行演习将增强作战的逼真性。Mourinha 中校强调，继续提高使用和反击 MUS 的能力对 “REPMUS ”非常重要。

图：美国海军（USN）“阿利-伯克 ”级驱逐舰 “卡尼 ”号（USS Carney）在红海执行任务时，发射一枚导弹对付胡塞武装的进袭。胡塞武装在其红海航运袭击中使用无人驾驶系统，表明无人驾驶蜂群威胁可能发展。图片来源：美国海军

建立协调能力以操作和反击 MUS 蜂群的核心是 C2。在这方面，“REPMUS ”是北约制定《第 4817 号标准化协定》（STANAG）的核心枢纽，该协定是开展 MUS 行动所需的作战 C2 网络的核心组成部分，通过标准化通信架构、接口和语言来实现。

能力开发

除了海军作战人员，海军工业也在开发使用和反击 MUS 的概念和技术，包括在蜂群行动中使用和反击 MUS。

在开发这种能力的过程中，有几个步骤需要纳入抵御来袭威胁的作战过程，无论是导弹、飞机还是两者的结合--这就是 “单向攻击 ”无人机和 USV 的定义。蜂群元素增加了防御的复杂性。

Chess Dynamics公司业务开发总监马克-拜菲尔德（Mark Byfield）在2024年6月26日接受ESD采访时说："从根本上说，就是要探测、识别和跟踪无人机，使其尽可能远离舰艇或基础设施（例如海军基地），并给自己留出尽可能多的时间。" 总部位于英国的 Chess Dynamics 公司隶属于 Cohort 集团，是一家为陆地和海上用途开发基于光电和雷达的监视和火控系统的系统公司。

来袭的无人机或 USV 很可能正在高速飞行。如果是远距离飞行，其体积可能较大（例如需要更多的机载燃料），但仍然难以被探测到。如果飞行距离较短，则系统可能较小，因此更难发现。

拜菲尔德说："第一步是探测无人机。舰载雷达通常是第一个发现潜在目标的传感器，并能提示其他监视传感器和火控系统。舰船雷达的设计通常是为了探测更大的目标，如其他舰船或来袭导弹。" 因此，工业界和海军一直在共同努力优化这些系统，使其能够探测到距离舰艇较近的较小、移动速度较快的目标。

接下来，监视和火控系统会对目标进行训练，让作战室人员 “目视目标”。这些系统配有高清红外（IR）和日间电视摄像机，以及激光测距仪。作战人员可以查看控制台上的显示屏，对目标进行评估，并能在红外热像仪和热像仪之间切换。如果是水面目标，它可能是一艘向他们驶来的 USV，还是只是一艘喷气艇 ....？如果是空中目标，海拔是多少？识别要素之后是跟踪。激光测距仪测量与目标的距离。携带摄像机的云台将给出目标方位和海拔高度。探测、识别和跟踪数据被输入舰艇的作战管理系统（CMS），提供目标的实时地理位置。

图为英国皇家海军里士满号 “海上霸王 ”32单元导弹发射井。 23 型护卫舰 “里士满号 ”最近开始在红海执行任务，接替 45 型驱逐舰 “钻石号”。舰桥小组时刻保持警惕，以保护商船和舰船免受胡塞叛军的袭击。 "里士满号 "驱逐舰目前位于红海，保护商船的通行自由，防止胡塞叛军的袭击。

船上的传感器和系统结合在一起，可以实时显示目标的情况和位置，然后由操作员决定是否以及如何应对。效应器为对付目标提供了几种不同的选择。导弹、火炮和激光提供了硬杀伤选择，电子战反制和干扰提供了软杀伤选择。

图像和视频处理软件算法（包括处理、自动目标检测和目标分类）提高了感知和执行过程中各个阶段的操作性和有效性，这些算法可以配置为自动提醒操作员注意潜在威胁。在拥挤的濒海环境中运行的 MUS，尤其是成群的 MUS，对操作员的感知、决策和执行能力提出了更高的挑战。

分类软件可以帮助传感器在可能包括休闲或商业非威胁物体（如水上摩托艇、游艇或其他游艇）的沿岸背景中识别出 MUS 目标。可以选择它来寻找正常生活模式场景之外的特定目标。可以训练它寻找特定类型物体的特征。还开发了人工智能（AI）增强跟踪软件，如深度嵌入式特征跟踪（DEFT）产品，即使在杂乱的环境中也能自动跟踪目标。

这种集成的先进传感器硬件和软件共同构成了强大的动态组合，可快速跟踪快速移动的无人机和 USV。这种组合是运营商现在开始寻求的快速部署选择。很多人都在谈论将托盘化或集装箱化的任务适配包放到船上。这种类型的成套设备，可以将特定任务的成套设备组装在一起：在海军基地装载到特定的舰艇上，用于特定的任务。目前，北约多国海军在开发集装箱化概念以支持海上快速能力部署方面已经取得了很大进展。

蜂群概念给问题增加了一层复杂性--尤其是如何应对大规模、移动、机动的目标。蜂群的挑战在于有多个目标，这些目标都可能构成威胁。因此，在传统系统中，探测系统可能会捕捉到所有这些目标。反[无人机]系统已经针对蜂群进行了测试，可以在七八架无人机组成的蜂群周围设置'探测和跟踪'框。

这是一个巨大的挑战，所有这些潜在的敌方无人机都会朝友军飞来，要确定如何依次将友军效应器物理提示到每个单独的目标上。这是一个被淹没的挑战，没有足够的时间来攻击蜂群中的所有目标。

这里展示的是海上反无人机系统的一个例子。反无人机能力是西方海军应对蜂群威胁的核心能力。资料来源：国际象棋动力公司

通常情况下的逻辑是干掉离自己最近的目标，因为它们有可能首先造成破坏。现代技术允许操作员向一个目标开火，然后在第一发子弹还在空中的时候转向下一个目标：但是，如果机上只有一个传感器、跟踪器或火炮，那么目标仍然只能被逐个击破。这就是为什么在空爆弹药方面做了大量工作的原因。如果蜂群相对紧密地集结在一起，并选择几个位置使用可编程弹药，那么一枚气爆弹就能同时干掉三到四架无人机。

调整蜂群的步调

MUS 蜂群仍是一个相对较新的概念。然而，鉴于其在作战和战略层面的影响已得到证实，这一概念的能力和效果将继续发展。因此，西方海军需要跟上挑战和技术的步伐。

同样，第一步要做的是探测。这是在挑战传感器的极限。这包括提高摄像头的能力和技术。如果一个[目标]在空中或海面上越过地平线，能捕捉到的距离就越远--因此，相机性能越高，分辨率越大--就有更多机会看到正在观察的东西。这样就能给自己尽可能多的时间。

传感、监视和火控跟踪方面的其他预期升级包括提高传感器机械定位器的灵活性和响应速度，这些机械定位器用于控制导引头。快速反应、移动和稳定在这里至关重要。如果要从蜂群中挑选出目标，可以在目标 1 之间快速准确地移动，然后用激光或枪炮向目标 1 射击，并迅速到达目标 2。

在软件方面，重点应放在减轻操作员的负担和加强对关键行动的关注上。这可以通过更多地使用处理和人工智能来实现，包括（例如）提供自动威胁检测和分类。

传感器、将其安装在上面的指挥平台以及软件都能发挥作用，推动反大规模杀伤性武器能力向前发展，让机组人员有更多时间应对威胁。在距离和时间上将威胁推得更远至关重要。

扭转局面

对手在保持蜂群能力优势方面也将面临挑战。胡塞武装发动波浪式而非蜂群式攻击的现实表明，他们缺乏相互连接的指挥控制。西方海军探测和起诉远距离威胁目标的能力不断提高，这可能反过来迫使攻击者将发射地点进一步后移--从而加剧了必须在更远的距离上对目标进行协调 C2（包括瞄准）的挑战。目标距离的增加可能会促使大型无人机或 USV 的发展。这反过来又增加了脆弱性。

2019 年 5 月 8 日，第 11 装甲骑兵团和威胁系统管理办公室在国家训练中心操作由 40 架无人机组成的蜂群。蜂群行动需要复杂的 C2 来管理各种不同的组件。图片来源：美国陆军/Pv2 James Newsome

在西方海军内部和之间的讨论中，未来蜂群威胁和能力的一个方面正在出现，那就是发展自己的 MUS 蜂群能力，使自己的 MUS 群能够产生力量倍增效应。例如，英国现在就有 “多域集成蜂群”（MDIS）计划。这反映了西方国家武装部队的另一个大趋势--建立多域综合作战能力。

萨博公司旗下的 “蓝熊 ”公司（BlueBear）是一家特别注重利用人工智能等创新技术的行业企业，该公司通过使用包括蜂群概念在内的多介质技术来提高战斗力。总部位于英国的 BlueBear 公司已运营近 25 年，并于 2023 年 8 月成为萨博公司的一部分。萨博在宣布收购的新闻声明中说，BlueBear 为复杂的国防和安全应用提供人工智能自主蜂群系统。

蓝熊公司在这一领域拥有多种产品，包括 Centurion C2 系统、Smart Connect 航电网关设备（安装到其他携带自身航电设备的平台上后，就能使用蓝熊公司的自主技术），以及巡飞弹药等能力。

2023 年 9 月在伦敦举行的 DSEI 2023 展览会上，萨博公司的 “蓝熊 ”首席执行官 Yoge Patel 博士在接受 ESD 采访时解释说，虽然多域综合作战并不是一个新概念，但包括人工智能在内的新技术正在塑造这一概念。BlueBear公司现在已经在很大程度上形成了人工智能支持的自主性：不是针对‘单体’（即单一的空中、陆地和海上飞行器），而是针对蜂群。这意味着现在只需按下按钮，就能调用可扩展的战斗群。可以扩大规模，也可以缩小规模。

有很多原因可以解释为什么蜂群和可扩展的战斗群能很好地结合在一起。现在不只是一个大平台携带所有传感器执行大量任务。现在可能会有很多小平台，无论是空中飞行器、海上舰艇还是水下航行器，它们都携带不同的东西，相互配合、相互协作，以达到军事效果。

这种大规模也降低了脆弱性。如果有成群的小东西，携带不同的有效载荷，那么脆弱性就会大大降低，因为如果一个坏了，只需再派一个过来。不会失去整个军事能力。

概括地说，使用 MUS 的可扩展蜂群可以帮助大规模战斗力倍增，同时有助于抵消大规模战斗力的缺失，特别是有人平台的缺失。此外，通过整合MUS进行舰群作战，包括通过使用人工智能来增加可扩展、分布式、脆弱性较低的质量，可以帮助西方海军扭转对潜在对手的不利局面--其中一些对手已经表现出越来越重视使用MUS能力。

在这种情况下，人们担心会有蜂群向海军舰艇袭来，那么该怎么办？对策是完全一样的：派出蜂群。