无人机集群已成为现代战争的一个决定性特征。本文利用基于智能体的模拟，研究兵力构成、武器技术和诱饵战术如何影响集群攻击的结果。模型设定了一个配备混合武器和传感器系统的分层防御方，以保护某一资产，对抗一个使用压制无人机削弱防御、致命无人机攻击目标、诱饵无人机消耗防御火力的攻击方。研究了23个因素——例如高射炮数量、传感器区分致命无人机与诱饵无人机的能力以及无人机速度——采用近乎正交平衡的实验设计，以确定哪些因素对任务成功影响最大。分析表明，防御方的成功更少取决于系统数量，而更多取决于其部署位置、射速和分类识别精度；而攻击方的成功则依赖于在诱饵支持下的、集中的、以致命无人机为主的编成，而非纯粹的集群规模。

图 苏梅地区部署态势。 截至2025年6月10日评估的乌克兰在苏梅州的部署情况，显示了沿该市北部、东北部及东部接近方向上旅级和营级部队的阵地。来源：乌克兰控制区地图。

俄乌战争展示了无人机集群如何改变现代战争。俄罗斯发动了大规模的“Shahed-136”无人机袭击，常伴随诱饵以触发雷达和消耗拦截弹，而乌克兰则以自身的欺骗性集群战术进行反制。这些战斗凸显了使用廉价诱饵误导防御，以及使用集中的攻击无人机压制分层防御系统的有效性——这推动了对攻击方如何优化集群战术以及防御方如何调整其防御的研究需求。

本论文的研究目标是确定影响无人机集群攻击战斗结果的因素。防御方采用分层防御，由地空导弹、近程防空系统、高射炮、便携式防空系统、各种轻武器系统、非动能系统及支援传感器组成。攻击方使用集群，结合压制无人机削弱前线防御、诱饵无人机削弱防御、致命无人机打击关键资产。

论文采用256点的近乎正交平衡实验设计，研究23个攻击方和防御方因素。本研究采用商业模拟软件运行交战级模型，这些模型包含导弹杀伤概率、高射炮散布、雷达探测范围和非动能系统效应。这些交战级模型被离散化为查找表，并应用于针对分层防御的集群攻击战役级模拟。

模拟结果表明，当攻击方依赖低空集群时，地形强烈影响结果。在复杂环境（城市、森林、山地）中的防御方受益于遮挡和短交战窗口，而开阔地形则导致攻击方成功率更高。然而，当攻击方采用混合高度（低空和高空无人机）时，地形优势减弱，结果更取决于防御方的能力和时机。

关键的防御方研究发现总结如下。成功更少取决于兵力规模，而更多取决于武器的部署位置、射程和射速，以及传感器区分不同类型无人机的能力。非动能系统始终具有决定性作用，当其与非动能干扰配对时，近程防空系统和高射炮可提供高成本效益的消耗。地空导弹附加值有限，由于成本、有限载弹量和地形遮蔽，显示出微弱甚至负收益。以下列出了关于防御战术和编成如何影响任务成功的观察结果列表。

• 非动能系统主导结果。地形决定部署位置：在城市环境中单位前置部署，在开阔和森林地区后撤部署，在山地地形中集中于咽喉要道。
• 高射速系统。这些系统在开阔地形表现出峰值效能，那里无遮挡的视线支持持续交战。其在森林和山区的性能会因视线障碍和地形限制而下降。
• 地空导弹边际价值有限。相对于高射速防御层，地空导弹通常只增加边际价值；过度投资则收益不佳。然而，在城市地形中，少量导弹层可因短交战窗口而有所贡献。
• 相互配合至关重要。非动能干扰持续时间必须与非动能干扰下的杀伤概率协同调节，而非动能-导弹前置协同效应在城市地形中最为显著。
• 分类识别是力量倍增器。分类识别精度每提高10%，成功几率提升约1.45%。高射炮和近程防空系统受益最大，因为分类识别节约了有限弹药，而以地空导弹为主的混合编成增益较小，因为无论目标类型如何，远程导弹增加的边际价值都很小。

防御方应优先考虑非动能系统和高射速防御层，辅以中等分类识别精度（30%–50%）。在导弹稀缺的防御中，更高的分类识别精度（50%–60%）变得更有价值，但在导弹充足的防御中其效益会减弱。根据地形定制的非动能系统部署，结合中等分类识别精度，可产生最具成本效益的弹性。

关键的攻击方研究发现总结如下。结果更多地取决于何时何地派遣不同类型的无人机，而非发射的无人机数量。飞行路径集中、致命与诱饵比例以及紧凑队形始终是成功的驱动因素，而单纯的技术优势除非与强力战术结合，否则收益有限。以下列出了关于无人机战术如何影响任务成功的观察结果列表。

• 集中部署具有决定性。在开阔、山地和森林地形，单轴线攻击成功率最高；城市地形是例外，如果紧密协同且以致命无人机为主，多轴线攻击可以奏效。
• 致命比例驱动成功。保持60%–70%的致命无人机，辅以30%–40%的诱饵，可持续改善战果，因为诱饵吸收火力，致命无人机则利用饱和攻击。
• 间距有利，但作用有限。集群内和集群间间距在一定程度内可提升性能；间距过大会削弱饱和效果，尤其是在山地。
• 技术优势是有条件的。精度、速度和隐身能力在孤立考虑时效果较弱，但与以致命无人机为主的战术结合时则变得有价值。抵抗非动能效应的能力持续提升生存力，在森林地形以外获益最大，因为森林地形已提供天然遮蔽。
• 集群规模无关紧要。缺乏集中性和欺骗性时，单纯的数量优势收效甚微。

攻击方应强调集中的、以致命无人机为主的编成，辅以诱饵无人机和压制无人机。单轴线无人机编队在开阔或山地地形表现良好，而在城市环境中，协同的多轴线攻击可以成功。紧凑队形（集群内密集，集群间适度间距）可最大化饱和效果，且具备抗非动能干扰能力的无人机应领前编队，以吸收早期干扰。技术升级只有与这些基于欺骗的、集中的战术结合时才具有意义。