2026-07-18
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全球低空战场格局正被 “低慢小” 无人机蜂群重塑,消费级无人机带来的非对称饱和突防威胁,暴露传统防空体系探测乏力、处置成本失衡、集群对抗能力缺失的底层短板。当海外依托Lattice OS构建全域无人智能防务体系,形成成熟的空防对抗闭环,我国低空安全领域亟需一套全栈自主、软硬一体的集群智能底座,填补国产反无体系的底层空白。
立足国防自主可控与新质防务发展需求,北京卓翼智能科技有限公司(以下简称“卓翼智能”)以成为“中国的Anduril”为发展愿景,锚定打造“国产Lattice OS”的目标,全栈自研天枢OS集群操作系统,跳出传统单机管控、单点反制的固化思路,开创性提出 “以群反群” 体系化防御路径。本文依托天枢OS系统能力,结合低空战场新型威胁特征,剖析传统反制体系短板,阐释“以群反群”防御逻辑,拆解天枢OS的架构体系与实战优势,以国产化智能集群方案,为国内现代化低空防御建设提供全新技术范式。
低空作战形态持续迭代,“低慢小” 无人机蜂群已成低空安防核心威胁。各类战场实战案例直观展现新型空域威胁特征,暴露出传统反制体系的固有短板,凸显 “以群反群” 防御模式的必要性与核心优势。
2025年,在一场地区冲突中出现无人机突袭事件:进攻方提前数月筹备,经非正规渠道分批向目标前沿输送大量改装消费级FPV穿越机与爆炸物,对纵深数百公里关键设施实施协同打击,致使多件高价值装备损毁。这次行动有几个特点令人警醒:所使用的无人机均为市场上可轻易获取的消费级产品,单架成本不过数千美元;操控方式为远程遥控结合AI末端识别;行动周期跨越数月,人员渗透和物资储备均为精心谋划而防御方在攻击发起前几乎毫无察觉。
该类冲突并非个例,近年来在多次地区冲突中,小型无人机已经成为使用门槛最低、成本交换比最悬殊的非对称手段。消费级FPV穿越机的飞行速度可达100-150 km/h,有效飞行距离10-20 km,能够携带1-2 kg的有效载荷,足以对重要装备和关键设施构成威胁。而这些平台的获取成本往往只有数千美元一枚常规拦截弹药的价格可能是它的数百倍。
这类目标的共同特征飞行高度低(通常在500米以下,处于传统防空雷达的盲区)、飞行速度慢(难以触发常规防空系统的拦截阈值)、雷达反射截面积小(等效RCS可低至0.01m,与飞鸟无异),被概括为“低慢小”三个字。这三个字,恰好点出了传统防空体系在面对它们时的结构性困境不是没有拦截能力,而是探测难、跟踪难、处置贵。
更值得警惕的是,威胁形态正在从“单架袭扰”向“蜂群突防”加速演变。当前的FPV攻击大多以单架或数架为编组,飞手一对一操控。但当低成本无人机与简易制导、机间通信和AI自主识别技术进一步融合,完全可能出现数十架无人机从多个方向、多个高度、以不同速度同时进入防护空域的场景。到那时,传统的防空链路雷达探测、目标跟踪、威胁判断、火力分配将面临饱和式冲击。不是某一种反制手段失效,而是整个处置链条的吞吐量被击穿。
当前主流的反无手段各有其适用场景,但在面对蜂群饱和式突防时都存在明显的局限:
核心矛盾在于:上述手段大多是为“单目标或少量目标”场景设计的。当威胁从零星袭扰变成20架甚至更多的蜂群式饱和突防时,每种手段的处置通道都会被迅速耗尽电子干扰的频谱资源有限,定向能的照射时间有限,网捕的出动架次有限,防空导弹的备弹量有限。不是某一种反制手段本身不好,而是整个反无体系的“吞吐量”结构性地落后于蜂群的饱和冲击。
换一个角度思考这个问题:如果攻击方可以用蜂群发起饱和突防,那么防御方为什么不能用蜂群来反制蜂群?这就是“以群反群”的逻辑起点。
当威胁从“单机”变成“蜂群”,防御也需要从“点对点”变成“体系对体系”。拦截机集群反制靶机集群即“以群反群”是应对蜂群突防的一种技术路径,其核心逻辑是:
主动出击:不等待目标进入固定拦截范围,而是派出拦截机集群主动接近来袭目标
多机协同围捕:多架拦截机在空间上形成协同包围态势,封堵目标的机动逃逸窗口
第一,机动性。拦截机可以主动前出,在目标进入核心防护区之前完成拦截,扩展了防务纵深。
第二,扩展性。拦截机数量可以根据威胁规模弹性增减面对5架来袭靶机派出10架拦截机,面对30架来袭靶机派出50架拦截机。扩编的成本主要在于无人机平台的产量,而非整个防务系统的重构。
第三,处置效果可确认。动能撞击的结果是确定的目标被摧毁或未被摧毁,不存在是否生效的模糊地带。这在防务场景中是至关重要的。
但“以群反群”的难度不在单架拦截机的性能,而在集群协同:数十架拦截机如何在短时间内完成目标分配、航路规划、碰撞规避和末端制导,形成一个整体作战能力。这正是无人机集群操作系统要解决的核心命题。
“以群反群”的创新防御模式,离不开成熟的无人集群操作系统作为核心技术底座。此部分以天枢OS为核心,系统解析其底层架构、核心引擎能力与实战适配逻辑,深度阐释国产无人集群智能系统的技术优势与运行原理。
在讨论“以群反群”的技术实现之前,需要先回答一个更基础的问题:一群无人机靠什么协同?
传统的无人机系统,软件架构是为单机设计的。飞控软件负责姿态稳定和航路跟踪,地面站软件负责指令下发和状态监控,两者之间通过点对点链路通信。当需要扩展到10架、20架、50架时,这种单机架构面临两个根本问题:
一是信息流复杂度爆炸。N架无人机之间的通信链路数是O(N)级别的,不可能靠人工逐一管理。
二是决策时效性崩溃。集群对抗的拦截窗口往往只有数十秒,如果所有的目标分配和路径规划都依赖地面站人工决策、再逐一下发,链路延迟会让任务在完成之前就已经失效。
因此,无人机集群需要一套系统级软件底座它不仅要管理单架机的飞控、传感器和载荷,还要在集群层面完成信息共享、任务协同和自主决策。这本质上是一个操作系统级别的工程问题。
天枢OS是面向无人智能集群领域的统一操作系统与开放技术生态平台。系统深度融合分布式通信、集群智能协同与数字孪生仿真等关键技术,为无人机、无人车、机器人等异构无人平台提供集群感知、决策控制与协同的一体化系统级支撑。
用一个类比来理解:天枢OS之于无人机集群,如同Android/iOS之于智能手机它为上层“应用”(任务逻辑、感知算法、编队策略)提供统一的硬件抽象、通信中间件、任务调度框架和开发接口。应用开发者不需要关心底层飞控用什么协议、数据在不同飞机之间怎么传输、节点之间如何发现彼此这些都由操作系统层解决。
四大引擎协同运作,形成从“感知融合协作执行”的全链路闭环。每个引擎既可以独立交付和迭代,也可以在统一框架下联合部署这种模块化设计意味着反无系统的各个能力单元可以按需组合、渐进升级。
在部署架构上,天枢OS天然支持“端-边-云”三层协同。端侧(即每架无人机机载端)运行轻量化AI推理和实时控制,负责末端的感知、跟踪和打击动作执行;边侧(如车载雷达、指控地面站)汇聚区域态势信息、完成目标分配和任务调度,兼顾计算能力与响应速度;云侧(指挥中心或远程云端)承担离线训练、大规模仿真推演和复盘评估等非实时任务。三层之间各司其职、互为增强即使端与边之间的链路降级甚至中断,无人机依然可以基于本地感知和决策能力自主完成任务。这种分布式架构与“以群反群”高动态、强对抗的作战场景高度契合。
回到“以群反群”的核心难题IOODA(交互-感知-认知-决策-执行)链路的快速闭合,天枢OS在以下四个维度上提供了系统性支撑:
感知维度:端侧提供AI目标识别能力。每架拦截无人机机载端运行轻量化目标检测和跟踪模型,实时识别视野中的来袭目标并输出其精确位置。边侧则接入雷达等探测设备,扫描并回传目标的概略方位和航迹信息。端侧的精细识别与边侧的广域覆盖相结合,形成“粗定位引导、精识别锁定”的两级感知体系,确保在通信降级情况下端侧仍可独立完成目标捕获与跟踪。
决策维度:集群行为树统一规划整个集群的作战行为。指控地面站基于融合态势,通过行为树框架制定集群级的任务策略包括目标如何分配、编队如何展开、拦截窗口如何选择。决策输出不是单条控制指令,而是面向每架无人机的完整任务流。任务流经由分配层下发给各末端拦截机,每架无人机收到的是一段可独立执行的“任务剧本”从哪里起飞、沿什么航路接近、在什么条件下进入末端拦截而非需要实时遥控的逐帧指令。
执行维度:无人机自主执行任务流程。拦截机接收到任务流后,在机载行为树的驱动下自主完成起飞、接近、目标锁定和末端制导打击的全过程,无需地面站持续遥控。从感知到打击的整条链路在机载端闭环运行,确保在强对抗、高动态的拦截场景下系统响应不依赖外部链路。
通信维度:基于自组网技术,支持无人机之间的机间直接通信,也支持地面站与无人机的实时交互。机间通信承载位置共享、目标交接和协同避碰等实时数据,使集群在无地面站介入的情况下也能维持局部协同。地面站通信则承载任务下发、态势回传和人工干预指令操作员可以基于实时态势随时修改某架拦截机的任务参数,也可以根据战况变化动态调整整个集群的任务策略。即使在链路部分降级的条件下,机群仍可通过自组网维持基本的信息交换和协同能力。
面对低空战场蜂群化、低成本、智能化的全新威胁,传统单点反制模式已难以应对饱和式突防挑战。天枢OS凭借全栈自主的底层架构与创新的“以群反群”防御理念,打破国外技术垄断,依托四大核心引擎与“端-边-云”协同体系,实现了无人机集群从人工单点管控到智能体系对抗的跨越,有效解决了传统防空处置效率低、成本失衡、集群对抗能力不足等核心痛点,构建起全链路闭环的国产低空防御能力。
作为国产化无人集群智能操作系统,天枢OS具备模块化迭代、多场景适配、开放式拓展的核心优势,可广泛支撑各类无人平台协同作战。未来,卓翼智能将持续深耕无人智能防务领域,不断优化系统架构、迭代核心算法、完善产业生态,以自主可控的硬核技术筑牢低空安全防线,助力我国打造现代化、智能化的全域低空防御体系,赋能新质国防建设高质量发展。
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