文|诤闻军事
网络化弹药是将网络信息技术应用到智能化弹药领域的产物，该类弹药利用网络通信技术，将具有长航时自主作战能力的多个或多种弹药组成一个或多个作战弹群或弹群体系，并通过数据链技术实现弹间信息共享和任务协同，使其具备侦察、压制、打击、评估等功能。相对于传统弹药，网络化弹药具有组网信息共享、高效协同作战、一体化察打评等多种优势。但与此同时，对网络化弹药核心技术的发展也提出了更新更高的要求。发展网络化弹药面临的首要核心关键技术是如何解决弹群在复杂战场环境下按照作战需求协同执行侦察、压制、打击和评估等多项作战任务，即网络化弹药协同控制问题。
所谓“协同”是指协调两个或者两个以上的不同个体或者资源，协同一致地完成某一目标的过程或能力。从学术角度看，“协同”常常与“控制”联系在一起，协同控制是人工智能领域中的一个重要研究方向，是具有共同目标的松散飞行器集合为一个共同目标而一起工作的过程即为协同控制，由于协同团队具有比各个单体独立执行任务取得的效能之和还要优越的总体性能，因此这种潜在、可观的增效作用成为组建协同控制的主要驱动力。从协同程度上可以将其分为三个等级，即协调、协作和合作。
协调（coordination）是程度较轻的协同，在群智能体中，个体优先执行自身任务，同时在过程中通过适当协调，避免与群的整体任务相冲突；协作（cooperation）是相对深入的协同，在群智能体中，个体优先执行群整体的任务，在没有冲突的情况下，执行自身任务；合作（collaboration）是最紧密的协同，个体按照群的规划完全执行群整体的任务，在此情况下，个体可以没有自身的独立任务，而是以群任务的完成为最终目标。
网络化弹药协同控制的构成要素主要有五个，即协同对象、协同结构、协同目标、协同手段和协同指挥（决策）。在网络化弹药系统中，协同对象主要指参与协同作战的作战单元以及协同的机制和规则等，如控制站、弹药、弹载通讯设备等。协同结构主要指参与协同作战的作战单元依据协同规则完成一定任务构成的结构，常用的协同结构可分为集中式、分散式和集散式。协同目标主要指参与协同作战的作战单元在指挥单元辅助决策下实现的共同目标，如对战场信息不完全获知的区域进行协同侦察、协同打击和协同评估等。协同手段主要指组织战术协同的手段，主要靠通信设施，依托数据链技术实现协同对象之间的信息互联与共享，并根据协同结构选择适合的协同策略与协同算法实现对协同对象的指挥控制。
网络化弹药协同的目的是：在有限的人员干预下，一致有效的控制多枚智能化弹药在髙度非结构化的环境（例如不确定性火力威胁和干扰环境）中自主完成复杂任务，并使得多枚网络化弹药通过协同获得比单枚弹药独立执行任务更加有效的工作效能。
自20世纪90年代以来，美国、以色歹U、俄罗斯和英国在网络化弹药领域开展了大量的研究工作，应用涉及陆、海、空三军的多种武器系统，陆军的典型代表有美国的“网火”、英国的“火力阴影”和俄罗斯的R-90箭射巡飞弹，空军的典型代表有美国的低成本自主攻击弹药（LOCAAS）、小型监视攻击巡航导弹（SMACM）和以色列“黛利拉”巡飞弹，单兵的典型代表有美国的“弹簧刀”和以色列的“陨石”等。
目前国外关于网络化弹药（NSW）或者网络化导弹（NSM）协同控制技术的研究文献相对较少，大部分协同控制技术是针对无人机（UAV）和无人战斗机（UCAV）进行的。
网络化弹药协同任务分配是指执行任务的弹药集合在性能允许的范围内，针对有协同要求的多任务需求，根据战场态势确定出各弹药的任务执行序列，以最大程度地发挥其协同作战的整体效能。目前，网络化弹药系统的任务分配问题逐渐成为世界范围内的研究热点，任务分配方法主要有最优分配问题、市场机制方法、群智能方法、基于情感招募的任务分配方法等。最优分配问题和基于群智能优化算法的任务分配方法倾向于解决静态环境下独立任务点的分配问题，市场法和基于情感招募的分配方法则倾向于解决动态环境下的分布式任务分配与协调问题。
网络化弹药协同任务分配问题是一个约束条件众多的多目标优化问题，其优化指标包括：目标价值收益最大、目标覆盖程度最大、飞行距离最小和耗弹量成本最小；约束条件包括对子目标的毁伤程度达到一定阈值以上；满足武器目标约束；满足各种禁、避飞区的约束等。
目前，协同编队领域主要研究方向有基于信息一致性的编队协同控制策略、基于领导者-跟踪者的编队协同控制策略、基于行为的编队控制策略和基于虚拟结构协同编队控制策略。
近几年来，分布式多平台一致性问题（Consensus Problem）也成为目前协同控制领域的一个研究热点，针对多分布式平台的一致性问题，国外提出了很多一致性协议，并开展了大量理论研究，这些工作主要针对不同通信条件下的状态信息一致性开展研究，通过多平台之间的状态协调，在编队队形控制问题中实现稳定的编队构形，在协同到达目标问题中实现高度一致、速度一致或者到达时间一致等。
在广域搜索弹药项目（Wide Area Search Munitions，WASM）中，美国空军研究实验室（AFRL）和空军技术研究院（AFIT）以多UAV广域搜索一打击一体化任务为研究背景，建立了MultiUAV2协同控制仿真环境，依托该环境，众多研究者针对多UAV广域目标搜索、协同任务分配、协同目标攻击、航迹规划等问题开展深入研究，取得了一系列成果。
协同目标攻击是网络化弹药实现对目标有效毁伤的关键，可分为同构弹群（弹药内成员的物理属性相同）的协同打击和异构弹群（弹药内成员的物理属性有差异）的协同打击两大类。
同构弹群协同多采用“搜索发现-信息共享-任务分配-协同打击”的作战模式，即弹药发现目标后将目标信息通过数据链共享到整个弹群内，指挥中心或者决策弹根据各弹药的状态和目标信息进行任务分配，接收到打击任务的弹药执行打击任务。这种打击策略优点在于减小了整个弹群完成任务的整体代价，由于目标信息共享到了整个弹群，可对目标进行重复打击。且当发现目标的弹药由于飞行姿态限制难以执行发现即打击任务 时也可采取此策略。
异构弹群协同可分为时间上协同、空间上协同、功能上协同和平台上协同。时间上协同即可采用多弹齐射同时到达的方式饱和敌方防空拦截系统，实现对目标的饱和攻击。空间上协同可采用多弹协同航路规划策略使得弹群成员从不同的高度、方位和速度实现对目标的合围攻击。功能上协同可采用干扰弹对敌进行电子干扰以掩护攻击弹有效突防。平台协同可采用不同平台发射不同类型弹药实现对敌协同打击。
通过对网络化弹药协同控制技术初步分析和对国外发展现状的梳理，可得发现：
在“网络中心战”这一新兴作战理念的牵引下，智能化弹药必然向着网络化弹药的方向迅速发展。协同控制作为网络化弹药区别于传统弹药的核心标志业已成为学术界大力研究的关键技术。
网络化弹药协同控制建立在先进的组网通信、探测侦察、信息融合和任务规划等技术的基础之上，并非孤立的算法研究，而应考虑传感器和系统的可实现性。
协同控制贯穿于网络化弹药集群作战的全过程，因而在协同控制总体构架搭建时应采用分层、分阶段控制的思想，即在层次上分为高、中、低三层，高层实现资源管理与规划、中层进行编队控制与决策、底层执行跟踪与控制。在阶段上分为协同任务分配、协同区域搜索、协同编队控制、协同目标攻击等。
当前国外研究多以无人机为主，在无人机协同控制研究成果向弹药移植时应关注策略和算法对飞行平台动力学的适应性。
