殲20能否指揮上百架無人機作戰，究竟面臨哪些技術問題

近年來，隨著無人機熱的不斷升溫，以一個指揮機指揮一群無人機協同作戰的模式開始逐漸提上了各國六代機研發的日程表。美國著名智庫戰略預算與資產評估中心就設想了一種以B-2攜帶6架無人機小隊對付中國殲-20的設想，並使用計算機軟體推演作戰過程達到了己方0損失，殲-20全滅的效果。隨後不久，美軍在中國湖試驗場驗證了F/A-18E/F飛機操控近百架微型無人機作戰的技術，那麼我們不禁要問，作為我國最先進的殲-20平台，能否實施這樣的改造嗎？

實際上，殲-20指揮數架小型無人機和幾十架微型無人機屬於兩種截然不同的技術，不可一概而論，今天先來討論殲-20指揮數架小型無人機作戰的問題。所謂的殲-20指揮小型無人機作戰的概念就是殲-20在後方負責遙控指揮，前方的無人機為殲-20提供情報、偵察、監視數據並攜帶武器組成一道攔截線，殲-20火控系統按照前方無人機目標定位信息解算本機射擊諸元，發射超遠程空空導彈射擊對手組成第二道攔截線。

要回答殲-20能否實現這樣作戰模式的問題，需要先明白指揮機+無人機的操控模式是如何實現的，這涉及硬體和軟體兩部分。在硬體方面，需要指揮機和小型無人機都具備指向性數據鏈和運行速度極快的機載計算機設備。

所謂指向型數據鏈就是只能給特定方向通信的數據鏈，一般的數據鏈都是廣播型的，其波束雖然不至於四面八方拓展，但也會形成一個較大的扇形覆蓋面。在這個覆蓋面內的任何敵軍飛機都能接收到該信號，理論上也能實施破解和干擾，實際上因為破解難度太高，只會實施針對性干擾。此時，由於前方小型無人機失去了後方命令約束，就失去作戰效能，成為空中活靶子，殲-20也會被滲透進入防線內的敵機攔截。

而指向性數據鏈通過相控陣通信天線將通信信號集中在一個很窄的波束內，將其射向通信目標，由於該波束極窄，敵人除非剛好位於波束內，否則不可能接收到通信信號，也就自然解決了保密和抗干擾的問題。但問題也隨之而來，如果通信目標是移動的，其位置在不斷變化，如本文所指由殲-20指揮的無人機，那麼指向性數據鏈該如何得知目標位置所在呢？

一般有兩種方法：第一是採取雙向數據鏈，讓前方的小型無人機不斷將位置報告給殲-20，殲-20也不斷將位置傳輸給前方無人機，雙方互相得知位置，即可通信，該過程中，小型無人機也必須使用指向性數據鏈。但這種方法存在缺陷，即飛機得知自己位置依賴於內置於飛機的慣性導航系統和衛星導航系統聯合解算，整體精度受限於衛星導航精度，在遠海作戰時，衛星導航系統因無地面差分站輔助，定位誤差普遍在50-100米左右，點位呈正態分布。

指向性數據鏈的通信波束往往會因為誤差丟失通信目標。此時如果殲-20正在利用前方小型無人機數據引導超遠程空空導彈，導彈就會因為丟失中繼數據而自毀或者至少降低射擊精度；第二是在指向性數據鏈內部集成一定的雷達功能不斷測算目標位置。由於發射天線都是相控陣體制，理論上可以將發射的通信信號視為一種寬波段雷達，只是其定位精度較差而已，但卻可以測得通信目標較為精確的速度和加速度值。此時，殲-20機載計算機就可以按照當前小型無人機的位置，求解出下一時刻小型無人機的位置，從而調整指向性數據鏈的波束髮射方向捕獲通信目標。

所謂的高性能機載計算機指的是機載計算機必須能夠處理包括殲-20在內的數個單元的通信、偵察信息，並生成一定的作戰決策。假設殲-20和無人機加起來數目為K。由於空中作戰涉及的參數極多，生成每架飛機作戰決策需要的參數為N（N＞20）。同時作戰是一個動態過程，時間維度可以被分為不至於出現作戰突變性的最小時間段，假設1分鐘被分為M個時隙。在每個時隙內必須依次計算涉及N個參數的高維方程，即使是一分鐘的空中作戰，都要涉及（K×M）的N次方的計算複雜度，出現所謂的維度災難，這是現有機載計算機所無法滿足的。

而在軟體方面，其設計目的是使用各種演算法來降低上述作戰過程決策的計算複雜度，但從目前全世界的研究成果來看，離真正實現突破還很遠。當然，如果將殲-20改造成雙座機，在后座上配備一個無人機操作員倒是可以依賴指向性數據鏈實現小型無人機操控，只是隨著控制小型無人機數目的增多，操控壓力會驟然增大。從美軍的實現來看，操控最多3架無人機最為合適，美軍已驗證了阿帕奇飛行員操控3架MQ-1捕食者無人機為其提供情報和火力支援，這值得我們借鑒。

全文完，謝謝閱讀。

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