1 引言
城市巷战(Military Operations on Urbanized Terrain, MOUT)历来被视为"地狱中的战争"。从斯大林格勒到格罗兹尼、从费卢杰到摩苏尔、从马里乌波尔到加沙,城市战场始终以高伤亡率、低态势感知和极端复杂性著称。依据联合国《2025 世界城市化展望(WUP2025)》,2025年,全球城市化率已突破58%,预计2050年达到68%,超大城市(Megacity)的崛起使城市作战空间从传统平面街巷扩展至超高层建筑集群与地下管网系统交织的多维立体域。与此同时,人工智能、无人系统与增强现实等技术的军事化应用,正在推动城市巷战从人力密集型向智能协同型转型,无人装备的全域普及,正在逐步替代传统步兵执行高危攻坚任务。
本文围绕老旧街巷平面空间、超高层集群立体空间、地下管网密闭空间三类核心作战单元,系统梳理现代巷战作战痛点与发展困境、智能化转型必然趋势、当前人机协同研究与实战应用存在的矛盾,以及未来巷战的发展思路。
2 现代巷战作战痛点与发展困境
传统巷战存在难以通过传统手段解决的困境,如楼宇遮蔽与地下盲区导致的态势感知严重碎片化,纯步兵攻坚模式伤亡率居高不下,军民识别困难与附带损伤控制等难以突破的瓶颈。具体可以从以下三类核心作战单元进行分析。
2.1 老旧街巷平面空间:碎片化防御与态势感知黑洞
老旧城区街巷空间具有道路狭窄、建筑密集、视线遮挡严重等特征,形成天然的"碎片化防御"优势——守方可利用每一栋建筑、每一条巷道设置火力点与陷阱,而攻方则陷入"每个房间都是一场新战斗"的困境。Spencer[1]对费卢杰和摩苏尔战役的深度分析指出,老旧街巷中的近距离战斗(Close Quarters Battle, CQB)使攻方兵力优势被极大稀释,传统3:1的攻守兵力比在城市环境中往往需要提升至10:1甚至更高。
态势感知是老旧街巷作战的核心痛点。Sullivan与Collins[2]的研究表明,城市环境中GPS信号受建筑遮挡严重衰减,无线电通信在密集建筑群中多径效应显著,导致指挥链断裂与情报延迟。Desch对21世纪城市战争的系统性分析进一步指出,老旧街巷的"视觉遮蔽"效应使空中侦察与卫星监视几乎失效,守方利用巷道与建筑内部空间实现隐蔽机动,攻方则面临"看不见、听不到、联不上"的三重困境。
老旧街巷作战的困境在于,传统巷战战术依赖于大规模火力覆盖与逐屋清剿,但这一模式在老旧街巷中造成巨大附带损伤与平民伤亡,引发严重的政治与伦理后果。Arnold与Fiore[3]对摩苏尔战役的五条作战教训总结指出,火力压制虽可摧毁防御阵地,但同时也摧毁了攻方所需的情报基础设施与机动通道,形成"摧毁即自伤"的悖论。
2.2 超高层集群立体空间:垂直维度失控与多维火力交织
超高层建筑集群将城市作战从二维平面推向三维立体域。Konaev[4]针对超大城市战争的前瞻性研究指出,现代城市中30层以上的高层建筑群构成"垂直战场",守方可在不同楼层设置交叉火力网,攻方则面临从地面到屋顶的全高度威胁。Weissmann[5]从作战层面分析认为,超高层集群中的战斗呈现"多维火力交织"特征——来自上方楼层的手榴弹与狙击、来自地下车库的伏击、来自相邻建筑侧翼的射击,使攻方在任何单一维度都无法建立安全区。
Graham[6]在其标志性著作《城市围困》中提出"新军事城市化"概念,指出超高层建筑不仅是作战空间,更是权力与控制的垂直符号——军事力量通过占据高层建筑获得监视优势与火力制高点,而弱势方则被迫退入低层与地下空间。这一垂直权力不对称在格罗兹尼战役中表现尤为突出:车臣武装利用高层建筑对俄军纵队实施多层立体打击,迫使俄军从机械化突击转向逐楼争夺[7]。
超高层建筑集群作战的困境在于,超高层集群作战要求攻方同时控制地面入口、楼梯通道、电梯系统与屋顶平台,兵力分散程度远超传统平面作战。此外,高层建筑内部结构复杂(办公区、住宅区、设备层、避难层交错),标准化的清剿战术难以适应不同建筑类型,战术灵活性严重受限。
2.3 地下管网密闭空间:感知剥夺与生理极限双重压迫
地下管网密闭空间是城市巷战中最极端的作战环境。Boyer[8]对当代冲突中地下基础设施使用的系统分析指出,城市地下空间包括地铁隧道、排水管网、燃气管道廊道、地下商业街与停车场等多层次系统,总长度可达数百公里(加沙地道网络估计500-600公里),构成守方的"地下长城"。
地下作战的首要痛点是"感知剥夺"——GPS信号完全失效,无线电通信受限,可见光照明不足,热成像在恒温地下环境中效果骤降。Gruenwald[9]对隧道作战的研究指出,地下空间中的导航与定位几乎完全依赖惯性测量单元(IMU)与预存地图,但城市地下管网结构频繁变更,预存地图的可靠性极低。
生理极限是地下作战的第二重压迫。对地下作战人员心理响应的研究表明,密闭空间引发幽闭恐惧、方向感丧失与团队协作退化,加之空气质量恶化(粉尘、有毒气体、缺氧),使地下作战人员的认知能力与战斗效能急剧下降。Morag[10]对加沙地下战争的战略性分析进一步指出,地下空间中的烟雾与毒气效应因密闭环境而倍增,传统烟幕弹在隧道中可转化为致命武器。
地下管网作战发展困境在于地下管网作战要求专门的装备(呼吸装置、照明系统、通信中继)与训练体系,但多数军队的地下作战准备严重不足。美国陆军虽在2017年后投入5.72亿美元训练26个作战旅的地下作战能力,但训练规模与实际需求之间仍存在巨大差距[11]。
3 巷战作战智能化转型必然趋势
AI算力、无人集群与大数据技术的爆发式成熟,正推动战争形态向“自主协同”演进。无人装备的全域普及,正在逐步替代传统步兵执行高危攻坚任务。智能赋能具体体现如下。
3.1 技术驱动:从人力密集到智能赋能
城市巷战的智能化转型将由三重技术驱动力推动:第一,无人系统技术的成熟使"无人先行、有人跟进"成为可能。关于军用多机器人协同系统的研究指出,无人机、无人地面车辆(UGV)与微型机器人可承担侦察、排爆、火力引导等高风险任务,显著降低人员伤亡。第二,人工智能赋能的态势感知系统可融合多源情报(卫星、无人机、地面传感器、社交媒体),实现城市战场的实时三维建模与威胁预测。第三,增强现实(AR)技术为巷战人员提供"透视"能力——将建筑内部结构、敌方位置与友军动态叠加至士兵视野,突破城市环境的视觉遮蔽。
RUSI关于人机协同的研究报告明确指出,城市作战是人机编队(Human-Machine Teaming, HMT)最具应用前景的领域之一——城市环境的复杂性要求人类判断力与机器感知力的深度融合,而非简单替代[12]。这一判断得到实战验证:以色列国防军在2021年以来对加沙的作战中,将AI系统用于目标识别与情报分析,被称为"第一次AI战争"[13]。
3.2 三类核心作战单元的智能化需求差异
老旧街巷平面空间的智能化需求集中于近距离态势感知与自主侦察。微型无人机与爬行机器人可在巷道中实施低空侦察,突破视觉遮蔽;AR系统可为士兵提供墙后威胁提示与建筑结构透视[14]。IEEE关于班组级智能协同作战系统的研究提出URACS框架,将无人机侦察、UGV排爆与士兵突击整合为闭环作战链。
超高层集群立体空间的智能化需求集中于三维协同与垂直控制。无人机集群可在高层建筑外部实施多楼层同步监视,室内微型无人机可在楼梯间与走廊中自主导航[15]。IEEE关于城市街区无人集群网络系统的研究指出,超高层建筑内部与地下空间形成通信覆盖盲区,需要构建"空中-地面-室内"三层中继网络以维持集群协同。
地下管网密闭空间的智能化需求集中于自主导航与无人替代。DARPA地下挑战赛(SubT Challenge)的系统研究表明,多机器人协同探索系统可在GPS拒止、通信受限的地下环境中实现自主建图与目标搜索[16]。地下作战是无人系统最具替代价值的场景——高风险、高伤亡的特征使"无人进入、有人指挥"成为地下作战的基本范式。
4 当前人机协同巷战研究与实战应用存在的矛盾
当前人机协同巷战核心矛盾已从“如何运用人机协同”升级为“如何构建具备环境自适应能力的认知优势体系”,实现对复杂城市战场的全域态势掌控与决策制胜。影响其升级的因素有如下几个方面。
4.1 信任悖论:过度信任与信任不足的双向摇摆
人机协同的首要矛盾是信任问题。关于军事人机自主编队中信任机制的研究指出,士兵对AI系统的信任呈现双向摇摆——经验不足者倾向于过度信任(自动化偏见,Automation Bias),经验丰富者则倾向于信任不足(算法排斥,Algorithm Aversion),两种倾向均导致人机协同效能下降。这一矛盾在城市巷战中尤为突出:巷战环境的高时间压力使士兵倾向于盲目接受AI建议,而AI在复杂城市环境中的误判率又使老兵对其产生深度怀疑。
DTIC关于摩加迪沙战役人机协同回溯分析的研究指出,城市作战中的人机信任需要建立在"可解释性"基础上——士兵需要理解AI的推理过程而非仅接受结论,但当前AI系统的黑箱特性使这一需求难以满足[17]。RAND关于AI辅助战场情报准备的研究进一步指出,AI偏见可能加剧而非缓解人类认知偏差,形成"偏见叠加"而非"偏见纠正"的负面效应[18]。
4.2 自主性边界矛盾:人在回路中的控制张力
自主性边界是人机协同的第二重矛盾。关于军事人机编队中有意义人类控制的设计研究指出,城市巷战要求AI系统具备高度自主性以应对时间压力,但国际人道法与伦理规范要求人类保持对致命决策的有效控制。这一矛盾在三类作战单元中表现不同:
(1)老旧街巷:近距离战斗的毫秒级决策速度与人类反应时间之间存在根本性时间差,AI自主识别与交战的需求与人类控制的要求形成尖锐冲突。
(2)超高层集群:多楼层同步作战要求AI系统同时协调多个无人平台,人类指挥官的认知带宽不足以监控所有自主决策节点。
(3)地下管网:通信中断使人类对无人系统的实时控制几乎不可能,地下无人系统必须具备高度自主性,但这一自主性在无人类监督条件下可能引发误伤与伦理风险。
关于"AI指挥官问题"的研究从伦理、政治与心理三个维度分析了这一矛盾,指出人机共生关系在军事领域面临"谁决策、谁负责"的根本性困境。
4.3 空间适应性矛盾:实验室性能与实战效能的鸿沟
人机协同的第三重矛盾是空间适应性。无人系统在实验室与开阔环境中表现优异,但在城市巷战的三类核心空间中面临严重适应性挑战:
(1)老旧街巷:微型无人机在狭窄巷道中的飞行空间受限,风场扰动与建筑反射使控制稳定性骤降;UGV在碎石与废墟中的机动性远低于平坦地面。
(2)超高层集群:高层建筑内外部的信号环境截然不同——室外GPS可用但多径效应严重,室内GPS完全拒止且Wi-Fi/蓝牙定位精度不足;无人机在建筑内部的自主导航仍依赖视觉惯性里程计(VIO),但在光线突变与纹理缺失场景中频繁失效。
(3)地下管网:DARPA SubT挑战赛的实证研究表明,即使在受控竞赛环境中,多机器人系统的地下探索成功率仍显著低于预期——通信中断、传感器失效与定位漂移是三大技术瓶颈[16]。Annual Reviews关于DARPA SubT挑战的分析指出,从竞赛环境到实战环境的转化面临"环境不可预测性"的根本性鸿沟——实战中的地下空间结构未知、敌方干扰与时间压力远超竞赛设定[19]。
4.4 协同模式矛盾:集中指挥与分布式自主的架构冲突
人机协同的第四重矛盾是架构层面的。IEEE关于班组级智能协同作战系统的研究指出,城市巷战要求"集中指挥、分布式自主"的混合架构——指挥官在战略层面集中决策,无人平台在战术层面自主执行。然而,当前人机协同系统多采用"人在回路上"(Human-on-the-loop)的监督式架构,人类需持续监控所有无人平台的行为,这在城市巷战的多任务、高节奏环境中不可持续。
DTIC关于人机编队指挥控制的研究指出,军事组织文化倾向于集中控制与层级指挥,而人机协同的有效运作要求分布式决策与扁平化协作,两种组织逻辑之间存在深层冲突[17]。这一冲突在三类作战单元中表现各异:老旧街巷要求班组级分布式自主,超高层集群要求跨楼层分布式协同,地下管网要求完全自主运行——三种需求指向不同的架构设计,但当前系统缺乏统一的架构框架以兼容三者。
5 未来巷战的发展思路
5.1 老旧街巷平面空间:从逐屋清剿到"透视-穿透-清除"智能链
未来老旧街巷作战的核心思路是从传统的"逐屋清剿"转向"透视-穿透-清除"智能作战链。透视环节依赖多模态感知融合——微型无人机低空侦察、穿墙雷达探测生命信号、声学传感器捕捉活动噪声,构建建筑内部实时态势图。穿透环节依赖精准火力与智能破障——AI辅助的目标识别系统区分战斗人员与平民,定向爆破系统在建筑墙体上创建可控突入点。清除环节依赖人机协同突击——UGV先行进入排除陷阱与诡雷,士兵随后突入完成近距离战斗。
这一思路的关键技术突破点在于穿墙感知的精度与可靠性。当前穿墙雷达的探测距离与分辨率仍不足以满足实战需求,AI目标识别在复杂室内环境中的误判率仍较高。未来需要发展多传感器融合的"建筑透视"系统,将穿墙雷达、热成像、声学探测与建筑结构数据库整合为统一态势图。
5.2 超高层集群立体空间:从逐楼争夺到"空中-地面-室内"三维协同
未来超高层集群作战的核心思路是从"逐楼争夺"转向"空中-地面-室内"三维协同作战。空中维度由无人机集群承担——外部监视无人机在建筑群上方构建三维态势网,室内微型无人机在楼梯间与走廊中实施楼层级侦察。地面维度由有人班组与UGV协同承担——控制建筑入口与地下通道,建立地面安全区。室内维度由人机突击编队承担——士兵与室内作战机器人协同逐层清剿,AR系统提供楼层内部态势叠加。
三维协同的架构基础是"空中-地面-室内"三层通信中继网络。IEEE关于城市街区无人集群网络的研究指出,高层建筑内部与地下空间形成通信覆盖盲区,需要部署空中中继无人机、地面中继节点与室内中继UGV,构建不间断的通信链路以维持集群协同。未来需要发展自适应通信中继系统,使无人平台在信号衰减环境中自主部署中继节点,维持网络连通性。
5.3 地下管网密闭空间:从有人冒险到"无人探路-有人决策-无人执行"
未来地下管网作战的核心思路是从"有人冒险进入"转向"无人探路-有人决策-无人执行"的分阶段作战模式。探路阶段由多机器人协同系统承担——空中机器人探索大型地下空间(地铁隧道、地下商场),地面机器人探索狭窄管道与通道,构建地下三维地图与威胁分布图。决策阶段由人类指挥官在地面安全区完成——基于无人系统回传的态势信息制定作战方案,保持对致命决策的有效控制。执行阶段由武装无人系统在人类授权下实施——排爆机器人清除陷阱,武装UGV在关键节点设置火力封锁,士兵仅在最终清剿阶段进入。
这一思路的关键突破点在于地下自主系统的可靠性。DARPA SubT挑战赛的经验表明,多机器人地下探索的通信中断率与定位漂移率仍较高。未来需要发展"蜂群中继"通信策略——部分机器人专司通信中继,在地下空间中构建移动通信链路;同时发展"协同建图"定位策略——多机器人共享地图数据以降低单机定位漂移。
5.4 跨域融合:三类作战单元的统一智能作战架构
未来巷战的最高层次思路是构建三类作战单元的统一智能作战架构。老旧街巷、超高层集群与地下管网并非孤立空间——街巷连接建筑入口,建筑连接地下通道,地下通道连接城市管网,三者构成连续的城市作战域。未来智能作战架构需要实现跨域态势融合——将街巷侦察数据、建筑内部态势数据与地下探索数据整合为统一的城市战场三维模型。
IEEE关于班组级智能协同作战系统的研究提出URACS架构,以AI赋能的班组级协同为核心,整合无人机、UGV与有人班组的多域作战能力。未来需要在此基础上发展“城市作战云”——将三类作战单元的无人系统接入统一指挥网络,实现跨域任务分配、跨域火力协同与跨域态势共享。这一架构的关键挑战在于三类空间的通信异质性——街巷中的无线电通信、高层建筑内的室内定位通信与地下管网的中继通信需要无缝融合。
6 结论与展望
城市巷战正经历从人力密集型到智能协同型的历史性转型。老旧街巷的碎片化防御、超高层集群的垂直维度失控与地下管网的感知剥夺,构成三类核心作战单元的差异化痛点体系。智能化转型由无人系统、AI赋能与AR技术三重驱动力推动,但人机协同在信任、自主性边界、空间适应性与协同架构四个维度暴露出深层矛盾。
未来城市是智能互联、立体分层和地下韧性城市,应该:全域部署传感器与IoT设备,构建数字孪生底座。实现物理空间与数字空间的实时映射与深度融合,打造具备“感知-决策-行动”闭环的智慧作战环境,让战场态势透明化;构建多层级地下综合体,集成独立生命支持、指挥中枢与工业生产能力。作为战时的战略缓冲区与持续作战支点,极大提升城市防御的抗打击能力与生存韧性;打破平面的全域攻防融合地面机动、高架快速突击与地下隐蔽渗透,将垂直空间效能最大化。构建“天地一体、上下联动”的立体作战网络,实现对战场空间的全维度覆盖与控制。
未来人机协同巷战准则是认知增强与效能共生。“未来人机协同巷战理论”核心是 “人主导认知、机执行任务”的核心逻辑,从“工具辅助”向“认知增强”演进。通过脑机接口与AI算法深度耦合,实现人类战术直觉与机器计算能力的完美结合,达成“意念交互、毫秒响应”的高阶协同。
未来巷战的发展思路需要从三类作战单元的差异化需求出发:老旧街巷走向"透视-穿透-清除"智能链,超高层集群走向"空中-地面-室内"三维协同,地下管网走向"无人探路-有人决策-无人执行"分阶段模式。最终目标是构建跨域融合的统一智能作战架构,实现三类作战单元的无缝协同。
然而,从研究到实战的转化仍面临重大挑战。DARPA SubT挑战赛的经验表明,实验室环境与实战环境之间存在"不可预测性鸿沟";人机信任的建立需要AI系统的可解释性突破;自主性边界的划定需要国际人道法与军事伦理的同步演进。未来研究需要在技术突破与制度创新的双轨上并行推进,通过解析未来城市立体空间形态与作战环境特征、拆解智能化作战的核心技术支撑底座、构建认知域对抗与算法博弈的新范式、设计适配未来战场的新型战术与行动体系、预判发展挑战并规划能力建设与落地路径,方能实现城市巷战从"地狱中的战争"到"智能可控的战争"的实质性转型。
参考文献 (略)
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