现代作战模式正向无人化转变
现代战争作战模式正向无人化转变。无人化作战可分为:
1)无人侦察获情:无人系统通过单平台独立侦察、编组协同和有人/无人协同等方式,在陆、海、空、天、电网等多维空间内实现长时、精确监控,确保战场信息单向透明。
2)无人袭扰诱耗:通过隐蔽模拟与突发打击手段,无人平台既能充当迷惑诱饵吸引对手防空力量,也能迅速袭击高价值目标,迫使敌人分散部署与消耗其作战资源。
3)无人定点打击:采用自杀撞击、丢包毁瘫和引导狙击等多种方式,无人系统能对敌方关键指挥节点和高价值目标实施精确、定向打击,促使战术转向战略层面。
4)无人饱和攻击:依托日益完善的战场网络化信息系统,大量智能无人系统通过“蚁群”(如无人坦克、无人战车和机器人等)、“鱼群”(无人水面舰艇与无人潜艇)和“蜂群”(固定翼、多旋翼无人机与无人飞艇等)协同作战,从陆、海、空多个方向实施并行或连续覆盖式饱和攻击,有效突破对手防御阈值并提高打击效率。
5)无人支援增效:无人系统在电磁攻击、火力支援、信息中继与物资投运等方面提供连续保障和支援,提升各作战领域整体联合作战效能。
现代战争已迈入无人机为核心的作战体系
现代战场已迈入以无人机为核心的新时代。根据NGIC每月发布威胁报告显示,在俄乌冲突中,动能无人机(KD)对车辆的投掷与游荡弹药打击最为有效——无人机系统(UAS)对车辆共击中数量为3028台,占比42.47%,远超炮兵(1731次/24.28%)等传统火力装备。2024年7月创下单月打击新高。自2023年7月以来,乌克兰在无人机投掷弹药及游荡弹药对车辆的攻击次数上均已全面超越俄罗斯。
AI+无人机:现代战争中的关键技术力量
在俄乌冲突中,无人机作战的模式发生了显著改变,例如,俄军使用无人机“母舰”部署小型武装无人机,标志着无人机从侦察工具转变为前线战斗力量;乌克兰通过无人机收集了数百万小时战场影像数据,用于训练AI模型,以提升战场决策能力。FPV (第一视角) 无人机因其低成本、高机动性和多用途作战能力,成为战场上的重要作战工具。
相较价值数百万美元的TB-2无人机和5.2万美元的“弹簧刀”无人机,FPV无人机单架成本仅几百至几千美元,其低成本优势使其适合大规模部署。此外,FPV无人机可携带小型炸弹或导弹,用于对抗装甲目标,并根据战场态势调整战术,例如攻击坦克装甲薄弱部位。同时,乌克兰正在开发基于AI的攻击无人机,通过图像识别和自主导航大幅提升打击精度;相比目前FPV无人机30%-50%的目标打击率,引入AI操作的第一人称视角无人机可将命中率提升至80%。
全球军用无人机市场规模2032年有望突破470亿美元,CAGR达13.15%
军用无人机(UAV)是一种在军事行动中广泛使用的无人驾驶航空器,其配备了先进的传感器和摄像设备,提供实时动态感知,辅助指挥决策,提高军事行动的效率。自主精确选定目标到优化任务规划,AI赋予了无人机更强的智能化能力。
此外,对AI和自主系统的投资不断增加,加速了无人机技术的进步,同时推动了市场的快速扩展; AI算法使无人机能够实时处理大量数据,实现精准决策和自主任务执行。同时,AI与集群技术的结合,让无人机编队协同作战成为可能,大幅增强军事战术与战略能力。
全球军用无人机市场正迎来高速增长趋势。2024至2032年,根据FORTUNE Business Inights 预测,全球军用无人机市场规模从2024年的160.7亿美元增长至471.6亿美元,2024-2032年CAGR为13.15%。分地区看,北美地区为主要市场,2023年占比为36.1%,预计到2030年市场规模将达107.1亿美元,主要得益于企业在研发上的持续投入(如Sikorsky、Boeing等)。分产品看,2023年遥控无人机占比84.18%,目前是市场的主要产品类型;半自主和全自主无人机占15.2%,各国正专注于设计和开发具有战术和战略的自主无人机,结合AI赋能,我们认为,自主无人机市场的市场份额有望进一步扩大。
AI+无人机:军事领域的发展
无人机在军事领域的起源追溯至1960年代,无人机凭借机上装配的可见光照相机、电源摄像机、红外扫描器以及雷达等设备执行各类侦察与监视任务,有效弥补卫星侦察等手段的不足。例如波黑与科索沃战争中,美军无人机执行战场侦察与监视任务,提供作战保障支援。AI无人机在军事领域的发展可以分为初步具备数据能力阶段和向自主作战能力发展阶段。
初步数据处理能力阶段无人机开始具备计算与信息传递能力,辅助人类存储并快速处理海量数据,并开始具备打击能力,如应用在塔利班作战、纳卡冲突中。2020年后,军事AI无人机迈向自主作战能力阶段,主要有两种发展方向:
1)协同作战飞机(CCA):具备不同程度的自主行动能力如协助有人战机空中侦察、电子对抗、对地打击等复杂任务,美国空军计划购置至少1000架AI控制的CCA,并于2028年开始批量生产。 2)智能无人机蜂群:融合了局部冲突中表现出色的廉价无人机的优势,通过AI实现去中心化的协同作战,即使部分损毁也能保持整体无人机蜂群功能完整性不受影响,仍可继续执行任务。
美国国防高级研究计划局(DARPA)是美国国防部属下的行政机构,一直致力于推动AI技术与无人机的结合,开发具有自主作战能力的无人机系统。这种技术能够减少了对人类操作员的依赖,允许无人机在敌对环境中自主完成侦察和打击任务。例如,2021年,美国空军“天空博格”项目团队采用搭载了“自主核心系统”(ACS)的UTAP-22“鲭鲨”无人机成功完成了多次飞行试验;2023年,“女武神”无人机在AI操控下完成了多项空对空和空对地任务;2024年4月18日,DARPA宣城“空战演进”项目首次成功开展了近距离空中缠斗人机对抗实验。
同时,美国正通过DARPA的“进攻性蜂群使能战术”(OFFSET) 和“拒止环境协同作战”项目(CODE) 研究人工智能驱动的无人机集群作战系统,以在复杂环境中实现高度自主与协同作战能力。
世界各国正加速AI无人机的研发与实践。美国军方广泛应用AI技术增强无人机的目标识别和追踪能力,通过深度学习算法,无人机能够实时分析战场图像、自动识别并锁定移动目标。例如,MQ-1“捕食者”(Predator)无人机通过AI增强的图像处理系统,可以准确识别敌方装甲车辆、人员和武器系统,并在获取授权后自动执行打击任务。
此外,法国、德国和意大利等国通过联合研发项目,共享人工智能算法和无人机技术,开发出更为先进的战术无人机系统;俄罗斯研发最先进AI赋能无人机 S-70“猎人B”(Okhotnik-B),在高威胁环境中执行自主打击任务,通过AI算法进行目标识别和战术规划。
不仅限无人机,军用地面机器人已成为现代战争的关键组成部分
不仅限无人机,地面机器人已成为现代军事行动的关键组成部分。地面机器人,也被称作地面无人平台(UGV),属于全自动、半自动或者遥控的地面无人载具,能够搭载各类作战平台和功能模块,替代士兵执行各类任务; 欧洲陆军互操作性中心在《现代战争中的地面机器人》中指出,自阿富汗、伊拉克战场部署以来,地面机器人“能力越来越强、自主性越来越高”,在侦察、排爆、火力支援等任务中保护作战人员安全;
亚美尼亚-阿塞拜疆冲突与俄乌冲突进一步凸显其战场影响力,使各国军方将之视为技术竞赛焦点;伴随“电子微型化”,从轻型投抛式侦察车到重型机器人战车的多元谱系迅速扩展,推动了这场“机器人革命”。据英国国际战略研究所(IISS)统计,2001-2020 年美军在阿富汗因简易爆炸装置(IED)造成的伤亡占比达42%,而使用排爆机器人后,相关伤亡率下降至9%。这种 “零伤亡” 作战理念催生了技术投入:美国国防部2024 年预算中,无人地面系统研发经费达 12 亿美元,较 2019 年增长 67%。
全球军用地面仿生机器人正迅速成为各国陆军装备建设的焦点,而美国在这一领域保持领跑地位。通过模仿生物体结构与功能,仿生机器人细分为机动运输型四足机器人(如“大狗”)、具备替代士兵潜力的人形机器人(如“阿特拉斯”),以及可跳跃、攀爬的微型机器人(如“沙蚤”)。在国防高级研究计划局等机构推动下,美国率先推出“大狗”“猎豹”“野猫”等代表性产品。
中美引领全球竞赛军用机器狗
机器狗是一种四足腿式地面机器人,外形类似四足动物,具备类生物特性,能自主行走、适应多种地形,完成复杂运动,并通过运动控制器穿越极限环境。其开发需硬件、软件与运动行为协同配合。
在军事作战领域,其发挥重要作用,与士兵相比,机器狗无需休息,能够在长时间持续执行任务。与传统的侦察、运输装备相比,它具有更好的隐蔽性和机动性,能够深入到一些难以到达的区域执行任务。此外,其维修成本相对较低,能够在一定程度上降低军队的装备维护费用,提高装备的使用效率。最重要一点的是,在面对危险环境时,机器狗可以挺身而出,而不需要士兵再去冒生命危险,这将极大降低人员伤亡率。
中美引领全球军用机器狗竞争,趋势愈发显著。早在2005年美国Boston Dynamic推出四足机器人“大狗”,随后2015年中国兵器装备集团公司推出“中国大狗”;2023年9月,美国海军陆战队测试与步兵协同作战的改装版宇树“机器狗”;2024年5月,中柬“金龙-2024”联合演习期间,多款先进四足机器人在演习现场集中亮相。