低成本可消耗装备只有形成可扩展的协同控制、抗毁网络、任务重规划和人机交互机制，才能由数量堆叠转化为集群能力。美国防部Replicator的软件征集显示，协同自主项目收到132家企业的165份方案，目标是协调数百至数千个跨域无人节点。

DARPA OFFSET曾以最多250个空中和地面节点验证城市环境集群战术；2026年美国防部人工智能战略又把Swarm Forge列入7个优先项目，强调以竞争性实验发现、检验并扩展集群作战方法。这些动向反映出集群建设的主要矛盾已由“能否形成编队”转向“能否在通信受限、节点异构和持续损耗条件下维持任务效应”。

报告以2022—2026年公开项目、演习和冲突案例为主样本，建立节点数量、异构度、组网恢复时间、任务重分配时延、单位效应成本、补充周期、操作员负荷、毁伤容忍度和反集群成本交换比等指标，比较集中式、分布式和混合式协同架构。

研究同时纳入高价值平台与可消耗节点的任务分工、模块化载荷、端侧智能、强化学习、工业动员和国际法约束，区分原型试验、合同采购、部队交付和实战效果等能力阶段，提出我军集群装备体系的技术、组织、工业和治理路线。统计分析不把无人机数量直接等同于集群规模，而以协同规则、任务自治、网络结构和人机接口作为纳入条件。

成本比较统一核算平台、载荷、通信、操作、训练和补充费用，避免用进攻方裸机价对比防御方全寿命成本。案例章分别记录项目阶段、任务环境、对抗强度和证据来源，用同一编码框架区分技术演示、作战实验和实战观察。

本报告《集群智能驱动低成本可消耗装备体系——多智能体协同、成本交换与跨案例统计》由蓝军研究所研制。检索翻译、资料采购、报告定制联系方式:191-1880-5880(微信同号)。

关键词：集群智能；多智能体协同；低成本可消耗装备；协同自主；端侧智能；模块化载荷；成本交换比；反集群防御

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编译 l 所长007

来源 l 蓝军开源情报（ID：Lanjunqingbao）

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《集群智能驱动低成本可消耗装备体系——多智能体协同、成本交换与跨案例统计》

【目录】

第一章 集群演进、样本与作战价值

1.1 集群智能的概念内涵

1.1.1 "生物启发—群体智慧—涌现效应"三层内涵

1.1.2 群体行为、局部规则、全局涌现

1.1.3 Craig Reynolds Boids模型的军事化演进

图1-1 集群智能三层内涵关系图

表1-1 集群智能核心概念对照表

1.2 集群相较单平台智能的体系优势

1.2.1 数量优势：饱和拦截、多轴向、多层次

1.2.2 分布式感知：全域覆盖、多角度、抗遮蔽

1.2.3 任务冗余：容错、可再生、韧性

1.2.4 快速迭代：软件升级、能力扩展

图1-2 集群相较单平台的体系优势四维图

表1-2 集群与单平台优劣势对比表

1.3 集群智能的技术瓶颈

1.3.1 通信带宽：多机高频通信压力

1.3.2 频谱对抗：干扰、欺骗、劫持

1.3.3 协同控制：一致性、稳定性、鲁棒性

1.3.4 误识别、失控、战场管理

1.4 当代冲突中集群运用的三种形态

1.4.1 俄军Shahed"水母状"编队的初级集群

1.4.2 乌军"蛛网行动"跨时区多集群协同

1.4.3 美军Replicator "数千架可消耗系统"的规模化布局

表1-3 当代典型集群运用案例特征表

1.5 集群样本与规模口径

1.5.1 真集群、编队和蜂群式袭击区分

1.5.2 节点规模、异构度与自主等级

1.5.3 公开战果与演示数据可信度

第二章 多智能体协同与性能测度

2.1 集中式—分布式—混合式协同架构

2.1.1 集中式：控制精确、通信压力大

2.1.2 分布式：韧性强、协调难度高

2.1.3 混合式：分层次、按任务动态切换

2.1.4 Anduril Lattice平台的混合式实证

图2-1 集中式—分布式—混合式协同架构对比图

2.2 通信协议与Mesh组网

2.2.1 Mesh组网、多跳中继、自组织

2.2.2 抗干扰通信：跳频、光纤、LTE、Wi—Fi、以太网

2.2.3 乌军FlybyIP WAN多链路组合

2.2.4 "通信降级—任务持续"的鲁棒性设计

图2-2 多智能体Mesh组网架构图

2.3 任务分配与动态重规划

2.3.1 集中式vs分布式vs市场机制任务分配

2.3.2 拍卖算法、匈牙利算法、协同图算法

2.3.3 动态重规划：战场变化、任务失败、成员损失

2.3.4 "目标—编队—角色"三级动态重规划

表2-1 主要协同架构对比表

表2-2 主要任务分配算法对照表

2.4 编队控制与队形保持

2.4.1 领队—跟随、势场法、行为法

2.4.2 协同一致性、避障、避碰

2.4.3 Shahed "水母状"编队的自发展现

2.5 端侧智能与"AI in the loop"

2.5.1 端侧目标识别、决策、机动

2.5.2 "Sim2Real迁移"的挑战

2.5.3 "AI+人+群体"三方协同

2.5.4 单机能力与群体协同的边界

2.6 协同性能测度

2.6.1 组网时延、丢包率与恢复时间

2.6.2 任务分配效率与重规划时延

2.6.3 队形误差与节点损耗容忍度

第三章 强化学习与端侧智能

3.1 强化学习在集群控制中的应用

3.1.1 单智能体、多智能体强化学习

3.1.2 MADDPG、QMIX、MAPPO等算法

3.1.3 协同任务规划的强化学习范式

3.1.4 "训练—仿真—部署—反馈"闭环

图3-1 多智能体强化学习框架图

图3-2 "训练—仿真—部署—反馈"闭环图

表3-1 主要多智能体RL算法对比表

3.2 训练样本、仿真可信、安全收敛

3.2.1 军事任务的数据稀缺问题

3.2.2 高保真仿真：Gazebo、AirSim、Isaac、Ender's Foundry

3.2.3 Sim2Real迁移：域随机化、真实数据回灌

3.2.4 安全收敛：探索—利用平衡、约束RL

表3-2 典型仿真平台与Sim2Real技术对比表

3.3 端侧智能的性能约束

3.3.1 算力、存储、功耗的严格限制

3.3.2 模型压缩、量化、蒸馏

3.3.3 专用加速器：GPU、TPU、NPU、NeuroTech

3.3.4 TurbineOne边缘AI的模型压缩经验

3.4 "训练在云—推理在端"的分层架构

3.4.1 云端训练、端侧推理

3.4.2 边缘微调、增量学习

3.4.3 联邦学习在集群中的可行性

3.5 "仿真—训练—部署—反馈"闭环

3.5.1 DoD "Ender's Foundry" PSP项目

3.5.2 乌军实战数据反哺训练

3.5.3 "三个月迭代周期"的实证

3.6 端侧资源与训练测度

3.6.1 模型规模、算力、功耗与续航

3.6.2 样本效率、收敛速度与安全约束

3.6.3 Sim2Real差距与在线更新代价

第四章 高低搭配与成本交换

4.1 "高—中—低"三级装备体系新架构

4.1.1 高端：F—35、DDG、Aegis等主战平台

4.1.2 中端：Bayraktar、Reaper、Ghost X等长航时平台

4.1.3 低端：FPV、Shahed、Sting、Mavic等消耗系统

4.1.4 "高—中—低"任务分工与协同

图4-1 "高—中—低"三级装备体系架构图

表4-1 "高—中—低"三级装备对照表

4.2 "数量+质量"混合体系效能

4.2.1 "数量优势稀释质量优势"

4.2.2 "质量优势指挥数量优势"

4.2.3 Palmer Luckey "Software is our F—35" 论断

4.2.4 "Precision Mass"新作战概念

图4-2 "数量+质量"混合体系效能图

4.3 "忠诚僚机""可消耗僚机"概念

4.3.1 CCA项目

4.3.2 General Atomics YFQ—42A、Anduril YFQ—44

4.3.3 "5:1""10:1"僚机比例设想

4.3.4 澳大利亚Ghost Bat MQ—28A

表4-2 典型可消耗僚机项目清单表

4.4 典型协同作战运用

4.4.1 侦察—通信中继—诱饵—打击分工

4.4.2 "消耗诱饵—揭示部署—精准打击"三段式

4.4.3 "低成本群+高价值群"复合突防

4.4.4 "蛛网行动"的启示

4.5 "成本交换比"的重新计算

4.5.1 单发攻击成本 vs 拦截成本

4.5.2 "每架Sting 2500美元 vs 每枚PAC—3约300万美元"

4.5.3 消耗系统对高端装备的经济性威胁

4.5.4 "以廉制廉"新作战经济学

4.6 成本交换测算

4.6.1 节点全寿命成本与任务效应成本

4.6.2 高价值平台替代率与协同增益

4.6.3 攻击、拦截和补充周期同口径比较

第五章 运用规则与风险治理

5.1 任务授权与授权链完整性

5.1.1 集群任务的"启动—执行—终止"授权

5.1.2 "人在环内/环上/环外"的动态切换

5.1.3 "红色按钮""任务中止令""自动归航"

图5-1 集群任务授权链完整性示意图

表5-1 集群任务授权层次表

5.2 通信管理与频谱协调

5.2.1 集群内、集群间、集群—指挥所的通信

5.2.2 频谱分配、抗干扰跳频、多链路冗余

5.2.3 "通信降级—任务持续"的鲁棒性设计

图5-2 集群通信管理与频谱协调图

表5-2 集群通信频谱协调策略表

5.3 失效处置与安全归航

5.3.1 失联、失控、失能的三种失效

5.3.2 "预设行为规则"的安全归航

5.3.3 集群解散、单机独立、任务终止

5.4 战场识别与"敌我识别"

5.4.1 IFF 在集群中的适用

5.4.2 "敌—我—友军—非战斗"四级识别

5.4.3 误识别、误击、附带损害的防范

5.5 集群作战的国际法规约束

5.5.1 区分原则、比例原则、军事必要性在集群作战中的适用

5.5.2 "致命性自主武器"国际讨论

5.5.3 "责任追溯""指挥官责任"的挑战

5.5.4 DoD AI伦理五原则的集群适应

5.6 反集群防御的挑战与应对

5.6.1 "以廉制廉"反无人集群

5.6.2 IFRI反无人作战"多层弹性防御"论断

5.6.3 DoD "反Replicator"项目

5.6.4 高功率微波、激光、EW组合反集群

5.7 治理与风险量化

5.7.1 授权覆盖、误击与失联概率

5.7.2 频谱占用、身份冲突与网络风险

5.7.3 反集群探测和处置效能

第六章 典型案例与跨案统计

6.1 美国防部Replicator项目案例

6.1.1 二〇二三年八月启动、二〇二五年八月首期"决定性资产"里程碑

6.1.2 "数千架可消耗自主系统"部署

6.1.3 Replicator二期扩展至反集群防御

6.1.4 Anduril、Skydio、Shield AI等主要承包商

图6-1 DoD Replicator项目时间线图

表6-1 DoD Replicator项目关键节点表

6.2 乌军"蛛网行动"跨时区集群案例

6.2.1 117架FPV跨5时区、4000公里作战

6.2.2 5大战略轰炸机基地同步打击

6.2.3 $117,000造成$7,000,000,000损失，比率1:29000

6.2.4 "半自主+人在环内"混合模式的成功

6.2.5 AI关键部位识别的战术效能

图6-2 "蛛网行动"跨时区集群作战流程图

表6-2 "蛛网行动"关键战果统计表

6.3 俄军Shahed "水母状"编队案例

6.3.1 二〇二六年四月伊朗上空事件初步分析

6.3.2 "绕开被拦截区""互相通报"的初级集群化

6.3.3 Shahed加装Nvidia AI芯片、热成像模块

6.3.4 Alabuga工厂年产扩至60000+架

图6-3 俄军Shahed "水母状"编队示意图

6.4 美陆军NGC2 Anduril Lattice集群案例

6.4.1 "单个操作员管理多架无人机"

6.4.2 IBCS—M集成、Yuma试验场"周试验"

6.4.3 Ivy Sting系列演习的集群协同验证

6.4.4 "数小时集成新传感器"的开放架构效能

6.5 美空军Collaborative Combat Aircraft案例

6.5.1 General Atomics YFQ—42A、Anduril YFQ—44

6.5.2 Increment 1、Increment 2、Increment 3路线图

6.5.3 "5:1""10:1"僚机比例设想

6.5.4 Kelly Ortberg、Charles Q. Brown等表态

表6-3 CCA项目Increment对比表

6.6 北约Hedgehog 2025演习乌军小队案例

6.6.1 二〇二五年五月Hedgehog 2025演习

6.6.2 乌军小队作为红军角色

6.6.3 击溃英国旅、爱沙尼亚师的装甲部队

6.6.4 "COTS+迭代+集群"实战效能验证

6.7 Anduril Ghost Shark与澳大利亚AUKUS案例

6.7.1 澳大利亚二〇二六年初签订11亿美元Ghost Shark合同

6.7.2 Anduril悉尼工厂首批交付

6.7.3 "AUKUS Pillar 2"分布式盟军生产模式

6.7.4 Ghost Shark UUV自主水下作战能力

6.8 案例编码与横向比较

6.8.1 项目、演习和实战样本分层

6.8.2 能力阶段与效果证据区分

6.8.3 跨域集群的可比指标与局限

第七章 体系建设与阶段指标

7.1 装备发展方向

7.1.1 加强低成本可消耗系统研发与量产

7.1.2 发展中端"忠诚僚机"类协同装备

7.1.3 推进"高—中—低"三级混合装备体系

图7-2 "高—中—低"三级混合装备发展图

7.2 技术攻关重点

7.2.1 集群协同架构

7.2.2 多智能体强化学习与Sim2Real迁移

7.2.3 端侧智能与低功耗加速器

7.2.4 抗干扰Mesh组网与多链路冗余

表7-2 技术攻关重点清单表

7.3 "平战一体"工业动员

7.3.1 军民融合、快速量产

7.3.2 "消费级零部件—军用装配"模式

7.3.3 乌克兰"分布式产业"经验借鉴

7.3.4 "影子供应链"的应对

7.4 作战运用与战法创新

7.4.1 "消耗诱饵—揭示部署—精准打击"三段式

7.4.2 "低成本群+高价值群"复合突防

7.4.3 "以廉制廉"反集群防御

7.4.4 "成本交换比"作为战法评估核心

7.5 治理与法规配套

7.5.1 集群任务授权、通信管理、失效处置规则

7.5.2 集群作战法规、ROE、IFF体系

7.5.3 参与LAWS国际讨论与规则制定

7.5.4 集群装备指挥体制改革

7.6 建设优先级与阶段指标

7.6.1 任务牵引的集群规模与结构

7.6.2 算法、网络、载荷和工业里程碑

7.6.3 演训检验、法规审查与滚动改进

图7-1 我军集群装备体系建设"五位一体"路径图

表7-1 我军集群装备体系建设关键任务清

用无人机反无人机作战体系研究

基于“史诗狂怒行动”的反无人体系攻防对抗与能力评估研究

消耗战背景下低成本无人机全生命周期成本控制与效费比评估

外军无人潜航器发展现状与趋势研究

强电磁对抗背景下武器装备体系高功率微波威胁认知、能力评估与综合防护研究

美以“史诗狂怒行动”中无人平台运用及战法研究

反时敏作战制胜机理与杀伤网构建研究——基于智能化战场时空窗口对抗的策略框架

伊朗反制美以无人机作战实践研究：战术机理、技术体系与对我启示

外军海底战中无人潜航器作战运用研究

认知杀伤链：AI驱动的闭环作战体系（16.8万字干货）

美以伊军事冲突背景下定向能武器的作战概念、体系框架与作战运用研究

美以“史诗狂怒行动”中无人机与导弹协同突防战术演进报告

美以“史诗狂怒”行动中空中作战全过程复盘报告

美军时敏目标打击体系与反时敏作战研究—— 杀伤链/网机理拆解、弱点分析与反时敏杀伤网构建

美军分布式频谱协作体系的演进路径与“史诗狂怒行动”实战验证研究

美军Palantir本体论在全域作战中的深度运用研究

美军“网电一体化”作战概念演进与多域慑战机理研究

美军“地狱景观”作战概念机理及我方应对体系构建研究

美国无人潜航器体系发展及跨域杀伤链构建研究

【研究报告】美国无人潜航器体系发展及跨域杀伤链构建研究

俄乌战争卫勤保障研究及对我启示

获取资料目录：19118805880（微信同号）

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