美空军已于2012年用2架“全球鹰”无人机完成了无人机空中加油试验，标志着无人机在编队飞行技术方面取得了历史性的突破。图为“全球鹰”无人机模拟空中加油编队。
自2001年阿富汗反恐战争以来，以MQ-1“捕食者”为代表的攻击型无人机进入实战运用已走过了13年的岁月。虽然其技术在日益完善，但无人战机仍存在“固有缺点”，即智能化水平仍旧不足。目前无人战机多以单机方式执行作战任务，尚未具备无人机编队及协同作战能力。由于无人机的起飞重量、探测系统、有效载荷方面，与有人战机仍旧有较大差距，以美军最新式的X-47B舰载无人机也只能挂载约2吨的弹药。另外就是现有的人工智能技术还不足以让无人机具备自主判断、并攻击目标的能力。
在这种情况下，各国提出了“蜂群作战”概念，即让多架无人战机像蜜蜂一样能够协同分工作战。由多架无人机组成的编队能够充分的利用每架无人机的资源，发挥整体的作战能力，作战效能明显要大于各自为战的无人机。
2004年，美波音公司利用2架X-45无人机首次试验了无人机双机编队飞行能力。2012年，美空军利用2架“全球鹰”无人机成功完成了模拟无人机空中加油试验，标志着近年来无人机在编队飞行及协同方面取得了突破性进展。但从实战角度看，各国在无人机编队及协同方面的技术还不成熟，在编队队形、航迹规划、信息交换等方面还有许多难关需要突破，距离实用推广还有一段距离。
有人机与无人机组成混合编队协同作战，技术难度上要小于“全无人机集群”作战，更容易实现。图为F-18有人战斗机与X-45无人机编队飞行。
由于无人机与无人机之间的协同能力尚不成熟，各国目前优先发展的是有人机与无人机之间的编队和协同作战能力。所谓有人机、无人机混合编队，可以是一架有人机指挥一架无人机，也可以是一架有人机同时指挥多架无人机。其中有人机既是编队的长机，也是无人机的控制站。有人机会利用机载探测系统和数据链获取战场信息，之后由飞行员对获取的信息进行分析和处理，根据作战计划、战场态势、编队配备的武器等制订作战方案后，再下达给无人战机。在有人机的监控下，无人机将自主完成瞄准目标、装订射击诸元、并发射武器攻击目标这一系列过程。一旦过程中某一步骤出现问题，有人机飞行员都可以下令终止攻击。
由此不难看出，有人机/无人机混合编队实际上相当于把无人机的控制站搬到了空中，由飞行员直接指挥无人机，从而起到互相取长补短的效果。具体分工的话，有人机将负责处理复杂的战场信息，并迅速完成对目标的识别工作，同时还可为无人战机提供必要的空中掩护。无人机则可利用自身的隐身优势，在有人战机的指挥下对敌方纵深的重要目标进行攻击，而有人战机可以从敌方防空区范围外进行远程指挥，从而提高战场生存能力。
即使无人机被击落，其损失也远小于损失一位战机飞行员。由于有人战机可以直接通过专用加密数据链对无人机进行指挥，不需要使用卫星数据链，因此降低了战区卫星通信系统的压力，同时也提高了网络的安全性。据外媒报道，此前美国的RQ-170隐身无人侦察机就是因为卫星数据链控制信号被伊朗方面干扰覆盖后，才被成功俘获的。此外还有一个关键问题，那就是有人机与无人机进行协同时，最终下达武器发射命令的决定权掌握在有人机飞行员手里，这样可避免敏感的伦理道德问题，即是否能让一个机器决定杀人（该问题在目前还无法获得国际舆论支持）。
如果能将“自然语言理解”技术（即“人机对话”）应用到有人机/无人机混合编队中，将大幅减轻飞行员的作战负担。图为电影《绝密飞行》中，FA-37有人隐身战机与EDI无人战机组成混合编队作战。
有人机与无人机编队和协同作战虽然比无人机之间的编队和协同作战要容易，但是也需要攻克一系列技术难关。首先必须明确系统中的人机功能分配问题。如何既能最大限度地发挥无人机的自主作战能力，又能不影响编队中有人机指挥员的作用，达到最佳的系统平衡。即如何确定有人机与无人机协同作战系统的体系结构和功能划分是各国亟需深入研究的问题。
第二是有人机与无人机之间的信息交换问题。整个协同任务过程中有人机的飞行员不仅要接收来自地面的最新作战信息，还要根据战场情况指挥控制无人机。如果采用传统的数据输入方法，无疑会极大地增加飞行员的工作负担，各国都在研究如何将“自然语言理解”技术应用到有人机与无人机协同作战系统中。这种技术实际上就是使人与计算机进行语言交流成为现实，类似的场景曾在科幻空战片《绝密飞行》中出现过。这种信息交换方式就如同人类之间的对话，简单明了，能大幅降低飞行员的作业强度，同时也减轻了对通信系统的负担。
此外就是无人机的航线规划问题，所谓航线规划就是利用地形和敌情等信息规划出生存概率最大的战机突防航线。有人机/无人机混合编队由多架飞行器组成，如何实现让有人机和无人机在有威胁的情况下同时到达指定位置就是一个令人头疼的问题。这样的多机种航线规划制约条件多、计算复杂，要涉及综合运筹学、智能计算以及计算几何等多方面的问题。另外战场环境也是瞬息万变的，一旦战场环境出现变化，编队的飞行航线、攻击目标也会发生变化，航线的快速“再规划”能力此时就显得尤为重要，不然编队的作战灵活性就会大大下降。
美军不仅已试验过固定翼有人机与无人机之间的混合编队飞行能力，而且也进行了有人武装直升机与无人直升机之间的协同作战能力。图为已改为无人直升机的AH-6与AH-64D武装直升机。
针对这些问题，以美国为首的发达国家进行了长时间的技术攻关和验证，近年来取得了长足进展。2004年，美国波音公司X-45无人机试飞时，就验证了X-45与有人驾驶的T-33飞机进行空中通信的能力，迈出了探索无人战机与有人机进行编队飞行和协同作战的第一步。紧接着，美军又利用一架T-33技术验证机（改装为无人战机的航空电子系统）与F-15E进行了有人机/无人机协同飞行能力的验证飞行。2012年，美国在有人机和无人机之间测试了美国民航局的下一代基于广播式自动相关监视系统（ADS-B），成功完成了两者在同一空域的飞行试验，有效的扩大了无人机的使用区域。
与此同时，美国陆军也开展了AH-64D武装直升机与无人机之间的协同。2006年2月，波音成功进行了由AH-64D直接控制无人直升机发射机载武器的飞行试验。试验中，AH-64D的飞行员利用数据链成功与一架无人直升机（由AH-6“小鸟”改装）的传感器相连接，并向后者下达了发射“地狱火”导弹的命令，首次验证了武装直升机与无人机间的协同作战能力。
2004年，诺斯罗普·格鲁曼公司成功试验了“舰载无人机任务控制系统”，该系统可使无人机安全、独立地参与传统的舰载机作战行动，同时可使无人机操作员在无人机飞行途中改变任务计划，以响应空中交通管制的新需求。从而为X-47B上舰执行作战任务打下了坚实基础。
英国皇家空军也曾改装过一架“狂风”战机，在有人机/无人机混合编队试验中，可同时指挥3架无人机作战。图为参与试验的“狂风”战机与BAC-111验证机。
有人机与无人机的协同作战也是欧洲国家近期发展的一个重点项目。英国正在研发的“未来空军进攻性系统”计划中，一个重要的研究项目就是探讨由有人机、无人机及空射巡航导弹组成混合体系的作战能力。
2007年，英国皇家空军首次完成了有人机与无人机的模拟协同作战试验。一架经过改装的“狂风”战斗轰炸机指挥3架无人机“模拟机”（由BAC-111改装），对地面移动目标实施了模拟攻击。试验过程中，无人机从起飞到探测目标、识别和锁定，乃至让武器瞄准目标均为自主完成。但发射武器的最终决定权仍掌握在"狂风"飞行员手中。
英国的最终目标是一架有人战机能够同时指挥5架无人战机。法国也紧随其后，研究有人机与无人机之间的协同作战，此次“阵风”战机与“神经元”无人机进行编队飞行正是验证前期研究的成果。
一些军事专家认为，有人隐身轰炸机更适合担任有人机/无人机混合编队的指挥机，而美军正在研发中的“2018轰炸机”很可能成为第一种具备指挥无人机能力的隐身战机。图为“2018轰炸机”设想图。
各国虽已在有人机与无人机混合编队飞行和协同交战能力取得了较大的进展，但实战应用仍有距离，目前有人机/无人机混合编队还存在着一些缺点需要克服。
理想的有人“指挥机”最好是隐身战机（四代机），这样不易出现因有人机暴露后，进而暴露隐身无人机位置的情况。由于现役的四代机均为单座战机，尽管其在航电系统的集成化、智能化水平上取得了突破性进步，但要让一名飞行员“身兼数职”，负担还是很大。一些军事专家认为，类似B-2的隐身轰炸机或许更适合充当无人机编队“指挥机”。
美军在提出研制新一代隐身轰炸机（代号“2018轰炸机”）时，就明确要求它能够指挥X-47B隐身战机作战。由此看来，“2018轰炸机”有可能成为第一种具备有人/无人机协同作战能力的作战飞机。据美军已公布的官方资料，这种轰炸机或将在2020年左右交付使用，届时X-47B应已具备实战能力，美国在该领域的发展受到各方的高度关注。
有人机/无人机混合编队及协同作战只是发展未来无人机集群协同作战的第一步，但也将是很长一段时间内，未来空中战争的一种发展趋势。无人战机未来发展的方向应该还是无人机之间的集群协同，这样可以更大的发挥无人机自己的优势，这也是各国研究的下一个重点目标。
参考资料：
1、无人机系统及作战使用
2、有人机 无人机协同作战系统关键技术研究
3、有人机无人机协同作战系统关键技术综述
本文来源：网易军事
作者：小飞猪
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