今年七夕之夜，湖南長沙橘子洲頭上演了浪漫一幕：777架無人機臨空起舞，時而模擬煙花綻放，時而擺出牛郎織女和愛心圖案，打造了一場“全民告白夜”。這份“浪漫”的背后，要歸功于無人機集群技術。
在生物界，我們隨處可見這種類似的集群現(xiàn)象——蜂群高度協(xié)作進行防御和覓食、狼群分工明確捕獲大型獵物、蟻群合力搬運重于自身千百倍的東西……這些智能有限、行為規(guī)則簡單、決策機制并不復雜的個體，在一定的規(guī)則組織協(xié)同下，整體層面涌現(xiàn)出驚人的群體智能。
無人機集群并非單個平臺的簡單疊加，而是通過集群中的個體緊密協(xié)作，實現(xiàn)集群整體能力的躍升。因此，在軍事領域，無人機集群作戰(zhàn)擁有單個平臺作戰(zhàn)無法比擬的優(yōu)勢，可在反恐維穩(wěn)、廣域搜索、偵察監(jiān)視、精準打擊等任務中大顯身手。
一是作戰(zhàn)成本低。無人機集群作戰(zhàn)的顯著特點是將復雜的作戰(zhàn)任務細化，按照一定的規(guī)則分配給執(zhí)行個體，然后通過簡單、低成本的集群個體相互間的協(xié)作，共同完成作戰(zhàn)任務。這使得無人機集群作戰(zhàn)的綜合作戰(zhàn)成本較低，而敵方在應對集群攻擊時，往往需要付出更高成本。
二是戰(zhàn)爭勝算大。根據(jù)蘭切斯特平方律理論，在交戰(zhàn)過程中雙方兵力變化關系影響著戰(zhàn)爭結局，與單個參戰(zhàn)平臺的作戰(zhàn)能力相比，參戰(zhàn)平臺的數(shù)量在戰(zhàn)爭勝負上幾乎起到了決定性的作用。無人機集群作戰(zhàn)正是充分利用數(shù)量優(yōu)勢占據(jù)戰(zhàn)場主動權，從而提高局部戰(zhàn)爭的勝算率。
三是生存能力強。無人機集群具有“無中心性”或“多中心性”的特征，并且集群個體可以自主協(xié)同，在進行集群對抗時，少數(shù)個體的損壞對集群整體的影響甚微，甚至通過一定的技術手段還可以使個體之間相互補充愈合，從而繼續(xù)執(zhí)行作戰(zhàn)任務，保證了無人機集群整體的生存能力。
四是作戰(zhàn)效能高。單個作戰(zhàn)平臺盡管功能完善、作戰(zhàn)能力強，但是極易遭受火力打擊，在毀傷后短時間難以再形成戰(zhàn)斗力。無人機集群中的個體按照一定的規(guī)則組合后，能夠各司其職，實現(xiàn)整體作戰(zhàn)能力的提高，無人機集群多平臺作戰(zhàn)相對于單個平臺參戰(zhàn)，偵察、打擊、防御、自愈等能力都呈指數(shù)級提升。
盡管無人機集群的研究發(fā)展如日中天，但是在軍事應用領域，無人機集群面對的環(huán)境復雜多變且對抗性強，集群成員間進行高效協(xié)作的難度很大。因此，如何實現(xiàn)無人機集群作戰(zhàn)任務的合理分配、完成無人機集群的智能優(yōu)化控制、保障無人機集群成員間的高效信息交聯(lián)，成為無人機集群作戰(zhàn)實現(xiàn)過程中極具挑戰(zhàn)性的問題，也是世界各大軍事科研機構廣泛研究的重要課題。
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