近日，來自美國(guó)陸?？哲娫盒５娜舾申?duì)伍開展了以教育科研為背景的無人集群比賽，意圖為未來無人集群攻防作戰(zhàn)鋪平道路。

不論對(duì)于美軍還是他的對(duì)手來說，小型無人機(jī)航空器和其他機(jī)器人系統(tǒng)正在越來越成為一個(gè)成本低廉、威力有效的武器或者威脅。將無人機(jī)或類似裝備置于人類監(jiān)督下執(zhí)行戰(zhàn)場(chǎng)任務(wù)——即與人類隊(duì)友一同進(jìn)行集群戰(zhàn)術(shù)配合——這將極大的擴(kuò)展美軍在前線作戰(zhàn)過程中的優(yōu)勢(shì)。然而實(shí)現(xiàn)上述能力將面臨一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，即系統(tǒng)的可拓展性：一個(gè)操作員面對(duì)多個(gè)機(jī)器人平臺(tái)時(shí)，無需直接遠(yuǎn)程操作，而使機(jī)器人平臺(tái)高度自主的執(zhí)行任務(wù)。

為了使有效的集群戰(zhàn)術(shù)成為可能，DARPA組織了軍隊(duì)院校無人集群挑戰(zhàn)大賽，比賽在DARPA項(xiàng)目辦與三所美國(guó)軍校之間開展，他們是西點(diǎn)軍校、美國(guó)海軍學(xué)院和美國(guó)空軍學(xué)院。在其核心的實(shí)驗(yàn)中，研究工作旨在鼓勵(lì)學(xué)生為小型無人機(jī)集群開發(fā)創(chuàng)新的進(jìn)攻和防御手段。今天，為期三天的實(shí)飛比賽將在羅伯茨營(yíng)（加利福尼亞州帕羅羅夫斯北部的國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)營(yíng)地）舉辦，共有40多名軍校學(xué)員參加，他們展示了自己在過去幾個(gè)月中開發(fā)的高度自治的集群戰(zhàn)術(shù)。

“在不到八個(gè)月的時(shí)間里，你們已經(jīng)表現(xiàn)出自己的專門能力和才華，進(jìn)行了復(fù)雜和高效的研究工作，”DARPA項(xiàng)目經(jīng)理、領(lǐng)導(dǎo)集群挑戰(zhàn)賽的鐘教授告訴團(tuán)隊(duì)?！?/span>DARPA非常榮幸能夠擁有你們——我們未來的戰(zhàn)士和軍隊(duì)領(lǐng)袖——參與到對(duì)集群攻防戰(zhàn)術(shù)的探索?，F(xiàn)在，你們有機(jī)會(huì)向DARPA，向我們邀請(qǐng)的國(guó)防部的客人們展示你們的工作，這些能力將幫助美國(guó)軍隊(duì)在未來的技術(shù)和任務(wù)環(huán)境中保持持久優(yōu)勢(shì)?！?/span>

軍校無人集群挑戰(zhàn)賽是DARPA主導(dǎo)的一系列技術(shù)研究導(dǎo)向型的大賽的最新一個(gè)案例，以其確保美軍的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這些比賽旨在培養(yǎng)年輕人員的巨大潛力，并鼓勵(lì)他們與DARPA的長(zhǎng)期合作。例如，在2014年和2015年，進(jìn)行了DARPA軍校創(chuàng)新挑戰(zhàn)和服務(wù)學(xué)院賽博大賽。

在軍校第四年的頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程（針對(duì)美國(guó)高校的高年級(jí)學(xué)生，特別是為臨近畢業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一種綜合性課程）中，集群大賽促使學(xué)生們實(shí)現(xiàn)了從零到一的突破，幫助他們從少數(shù)集群相關(guān)的專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)向發(fā)展集群能力，同時(shí)進(jìn)行潛在的短期適用性培訓(xùn)和實(shí)習(xí)。

鐘教授說：“這是下一代武器操作員和戰(zhàn)術(shù)人員探索和了解集群對(duì)抗的一個(gè)機(jī)會(huì)。“這不僅僅是關(guān)于平臺(tái)或通信鏈路，而是關(guān)于集群行為。這是無人機(jī)群挑戰(zhàn)賽的關(guān)鍵部分之一：我們真的將集群戰(zhàn)術(shù)歸結(jié)為戰(zhàn)斗技巧，這些創(chuàng)新將為未來的戰(zhàn)士獲得戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

DARPA提供了比賽所需的硬件和大部分軟件，以及比賽所需的專門知識(shí)。DARPA項(xiàng)目辦還準(zhǔn)備了新的地面基礎(chǔ)設(shè)施，使各組團(tuán)隊(duì)能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐和競(jìng)爭(zhēng)。 DARPA最初提供了一些示例性的集群戰(zhàn)術(shù)，各團(tuán)隊(duì)隨后設(shè)計(jì)了一些自己的實(shí)飛比賽案例。

無人挑戰(zhàn)賽正在通過電子游戲來測(cè)試尖端的集群戰(zhàn)術(shù)，這些古老的戰(zhàn)棋游戲看起來非常簡(jiǎn)單，以捕獲旗幟為勝利目標(biāo)，但每一步策略都充滿戰(zhàn)術(shù)意義。兩支隊(duì)伍均在戰(zhàn)斗區(qū)域的立方體空域內(nèi)開始，空域長(zhǎng)度500米，高78米。每支隊(duì)伍都獲得了20架固定翼無人機(jī)和20架四旋翼無人機(jī)，根據(jù)規(guī)則，可以在兩個(gè)30分鐘的戰(zhàn)斗周期中派出最多25架無人機(jī)的混合集群。每個(gè)隊(duì)伍在保護(hù)“軍旗”（一個(gè)巨大的充氣地面目標(biāo)），同時(shí)嘗試在時(shí)間用完之前得分最多。

團(tuán)隊(duì)通過以下方式尋求最多的分?jǐn)?shù)：

空對(duì)空打擊，通過使用模擬（虛擬）武器擊中對(duì)手飛行中無人機(jī)的傳感器；

空對(duì)地打擊，通過物理的將無人機(jī)對(duì)準(zhǔn)地面上的對(duì)手的“軍旗”；

無人集群后勤，通過盡可能快的發(fā)射盡可能多的無人機(jī)并盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持高空。

在接下來的三天內(nèi)，第一場(chǎng)比賽空軍戰(zhàn)勝陸軍、第二場(chǎng)比賽陸軍擊敗海軍、第三場(chǎng)比賽是海軍與空軍打平手。比賽的最終規(guī)則是贏得兩場(chǎng)比賽的隊(duì)伍取得大獎(jiǎng)。

雖然人們經(jīng)常將無人集群看成只是大量的機(jī)器人集合，但集群實(shí)際上具有五個(gè)定義特征：數(shù)量，智能體復(fù)雜性，集體復(fù)雜性，異質(zhì)性和人-集群交互。無人集群大賽旨在探索這些特征，從而找到適用于進(jìn)攻和防御的集群戰(zhàn)術(shù)。

與集群相關(guān)的能力，從技術(shù)（例如電池尺寸和使用壽命，用戶界面）到后勤（例如運(yùn)輸，維護(hù)）到了解集群能做什么的限制，都帶來了許多重大的挑戰(zhàn)。集群大賽提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)性測(cè)試平臺(tái)，用于弱化這些事務(wù)性的技術(shù)細(xì)節(jié)，學(xué)員們即可專注于創(chuàng)建創(chuàng)新的群策略。

除了無人集群大賽之外，DARPA為實(shí)現(xiàn)顛覆性無人集群技術(shù)的突破，資助了一系列探索無人系統(tǒng)自主性，集群通信和其他技術(shù)的項(xiàng)目計(jì)劃，其中包括：

拒環(huán)境協(xié)調(diào)行動(dòng)（CODE）

快速輕量級(jí)自治（FLA）

集群使能戰(zhàn)術(shù)（OFFSET）