乌军无人机作战创新对未来战争的影响

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摘要：2023年9月14日，美国大西洋理事会发布的报告《乌克兰的无人机袭击--了解未来战争的窗口》指出，乌克兰军队使用小型长航程自制无人机对俄罗斯军事目标进行了精确打击，并取得了较大的战果。这表明，小型长航程自制无人机也可造成非对称的战略影响，并且乌克兰军队的创新能力已经将自制无人机技术带入了一个新的时代。小型长航程自制无人机袭击将成为未来战争的重要组成部分。
关键词：俄乌战争，乌克兰，小型长航程自制无人机，无人机导航系统，精确打击能力

2023年8月29日晚，乌军使用巡飞弹深入俄罗斯境内，对距离俄乌边境超过370公里的一个俄军机场发动了一次大胆的袭击。此次袭击造成2架俄军“伊尔-76”重型运输机以及2架其他型号的飞机损毁。据报道，参与袭击的巡飞弹可能多达20枚，且都是从俄罗斯境内起飞，此次巡飞弹袭击是在乌克兰国防情报局知情或监控下进行的。同一周内，乌军还使用澳大利亚SYPAQ公司生产的纸板无人机重创了俄军部署在库尔斯克州的1架“米格-29”战斗机和4架“苏-30”战斗机。此外，本周，乌军还使用无人机摧毁了俄军部署在克里米亚的S-400防空导弹系统和S-300防空导弹系统。
类似SYPAQ公司纸板无人机的自制无人机价格低廉，爆炸威力不及火炮、巡航导弹或巡飞弹。然而，最近的这几次无人机袭击却表明，小型低成本无人机也可造成非对称的战略影响。只要一小部分的无人机攻击能够成功，其所造成的小规模爆炸也可产生巨大的威力。
低成本长航程无人机攻击能力并非是什么新鲜事。早在2012年，无人机技术就已经能够使低成本无人机具备必要能力，以秘密深入敌后，躲开电子和动能防空系统，并对军事目标进行精准打击。然而，整合技术并使其作战化往往需要一个过程，在对抗的战场环境中更是如此。
具备创新能力的乌军在以下三个方面迅速加快了这个过程：传播专业知识，解决突出的技术挑战，并建立公司以大规模提供整体解决方案。随着技术应用障碍的减少，预计低成本长航程无人机技术会在乌克兰和国际上得到发展。这样的袭击可能会成为未来战争的常态。

SYPAQ公司的纸板无人机

小型无人机袭击的兴起

长期以来，远程精确打击能力一直是各国军队和民间武装组织所追求的重要能力。飞机的诞生使得远程打击成为可能，但数十年来，其精度不高一直是一个难以解决的问题。即便在机组人员的操作和类似诺顿轰炸机瞄准器（Norden Bombsight）这样的技术辅助之下，作战轰炸精度仍然较低，这也使得飞机的轰炸策略由精准轰炸转为区域轰炸。早在第一次世界大战期间，许多国家就对精确制导弹药进行了试验，但大多数制导手段都依靠人类的远程控制。查尔斯·德雷珀（Charles Draper）等科研人员在此领域取得了巨大进展。在政府充足资金的支持下，其研发出了惯性制导系统，该系统能够使弹药自主飞行到准确的坐标位置。二十世纪下半叶，GPS系统的诞生又在精确制导领域掀起一场革命。
小型无人机技术可以说是追寻精确打击能力过程中的高峰。曾经需要举国之力来解决的精确问题，如今个人便可以解决，任何一个人都可以用便携式陀螺仪、加速度计以及GPS信号接收器来自制小型无人机，以实现精确打击。像Cube或Pixhawk这样的无人机自动驾驶系统能够将接收信号的手机组件装入一个专门的飞行控制器中，而像ArduPilot或PX4这样的免费无人机自动驾驶软件能够自主、准确地控制飞机、直升机、四旋翼机、地面车辆、船只、潜艇或者火箭的运动方向，使其到达地球上的任一指定位置。这些飞行控制装置有许多用途，但它也使技术人员能够制造精确制导弹药，每枚精确制导弹药的成本甚至不到100美元。这一技术的武器化是必然趋势。将价值数亿美元的战机停放在可能遭到无人机袭击的地点，与在珍珠港排满战列舰如出一辙。随着技术的进步，如今的情况更是如此。


远程无人机攻击所面临的挑战

一直以来，长航程固定翼无人机打击能力的普及速度都很慢，部分军事分析人士可能会认为，对于这一类型打击的警示是否言过其实了。毕竟把所有的零件组装成一个能够工作的作战系统还需要一段时间的学习。相比之下，任何人都可以驾驶一架随时可以起飞的“大疆”四旋翼无人机，这也是该型无人机能够在战场上得到普及的原因。而长航程任务需要的固定翼无人机却很难制造和驾驭。建造具备自主飞行和武器释放能力的可靠无人机，需要一组由技术高超的工程师和操作员组成的团队。跟有人飞机一样，一架成功的长航程无人机也需要十分注意细节，多达一千多种零件都要安装正确。一个小小的错误就可能使任务失败，或者让飞机失控或坠毁。
将无人机应用于军事领域需要克服更多的挑战。俄乌两国边界周围存在很强的GPS信号干扰，在这种情况下，自动驾驶系统可以使用指南针和惯性制导系统进行导航，但在没有复杂的自定义编程和其他工程技术的辅助下，无人机的偏移率还是很高，可能会导致任务失败。干扰的环境还可能使数据链无法正常使用，在某些极端情况下，无线电传输的泄露可能会引来俄军火炮的打击。无人机工程师和操作人员必须学习在不使用数据链且保持无线电静默的情况下进行飞行。虽然已有技术能够实现这种飞行，但是在战场上使用该技术却十分困难。开源无人机软件的开发人员禁止在其代码中加入能够用于作战的能力，使其软件无法武器化，这使得技术人员必须研发自己的软件。
在组织层面，大规模操作无人机需要建立一个机构来训练和装备部队。这是一个漏洞，对手会专门攻击无人机的人工操作员。


长航程无人机系统所取得的战果

虽然面临着这些挑战，但许多民间武装组织已经在长航程无人机的军事应用方面取得重大进展。伊斯兰国开发了一款新型自制固定翼无人机软件，而叙利亚反对派武装很有可能已经在2018年1月时使用长航程无人机攻击了俄军的赫梅米姆空军基地（Khmeimim）。也门胡塞武装使用了无人机和无人艇对沙特军队目标进行了打击。
乌克兰军队十分擅长运用无人机和无人艇进行作战。在这些无人装备中，许多装备都是军用级别的，但是低成本自制无人系统也在其中，并且高端和低端系统之间的分界线已经逐渐模糊。今年2月，乌军的无人机深入俄罗斯境内，并到达了距离莫斯科仅60英里的位置。今年5月，2架自杀式无人机袭击了克里姆林宫，俄罗斯官员称这次袭击是“恐怖袭击”。虽然乌克兰官员称乌方未参与此次袭击，但美国情报机构认为此次袭击是乌方所为。乌军还使用了无人艇进行作战，并取得不错的战果。近期，乌军使用无人艇在新罗西斯克港重创了一艘俄军的两栖登陆舰。

乌军的自制无人机

乌克兰无人机作战创新的未来

乌克兰目前的创新速度十分快，以下三个因素将使无人机攻击更频繁且更成功。
首先，乌克兰军队正通过官方和非官方的渠道普及专业技术知识。在过去的一年里，乌克兰政府发起的诸如“无人机军队”（Army of Drone）的项目已经培训了1万多名无人机操作人员。由工程师、操作人员和业务人员组成的一个大规模、去中心化的人员网络正在紧密合作，以完成无人机的研发、分配和部署工作。随着无人机使用经验在乌军中的传播，从头开始学习无人机作战也不再困难。
第二，乌克兰的工程师正在研发专门的技术，以使无人机能够在战场中发挥更大的作用。例如，乌克兰工程师对开源飞行控制软件进行了调整，使其代码中包含特定的算法，以探测GPS干扰信号，并切换其他的导航方式。部分软件还新增了视觉导航功能，但这一技术还未成熟，实际运用中还存在很多问题。乌克兰工程师还在开发基于人工智能的算法，以在无人操作时保持对移动目标的锁定。
第三，乌克兰与其合作伙伴正在建立新的公司，以大规模提供低成本无人机攻击能力。目前，在乌克兰有超过200家去中心化且独立资助的无人机初创公司正在运作。它们都有自己的国际供应链。国外的供应商正在为它们提供整体解决方案，进一步降低部署无人机的门槛。澳大利亚SYPAQ提供的纸板无人机就是最好的例子。总部位于乌克兰的单向航空公司（One Way Aerospace）由英国和澳大利亚退伍军人以及一名乌克兰工程师共同创立，目前正在推出低成本的自杀式无人机。
在乌克兰面临严峻考验的过程中，专业技术知识的快速传播以及无法满足的需求已经释放了强大的市场力量。因此，长航程自制无人机攻击能力已经成为现在战场的重要组成部分。各国正规军获得并部署了高端的自主长航程无人机系统，而民间武装组织和基层辅助部队将能够获得低成本的精确打击能力。虽然乌克兰军方及其国外支持者正聚焦俄乌战争，但他们不断的创新将会使自制无人机技术进入一个新的时代。