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人類士兵帶著一群機器人戰友衝鋒正在變成現實
華夏經緯網   2018-08-10 09:20:49   
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美國軍事網站近日報道稱,駐佐治亞州本寧堡的美國陸軍軍官正在嘗試讓單兵具備控製成群的空中和地面機器人系統的能力。此舉表明,美國陸軍正在以無人系統為基礎,發展集群化機器人作戰技術,這種嘗試可能對未來地面戰爭產生革命性影響。

    發展路線

    美國陸軍對於以無人車為主的無人地面系統始終保持著高度關注,並進行了長遠的體系規劃與系統建設。早在2010年7月28日,美國陸軍部發佈的《陸軍無人地面車輛戰略》中就確定要發展士兵可攜帶的地面機器人、由組員共同攜帶的地面機器人、車輛可運送的地面機器人、自主運輸型地面機器人,以及附加到現役有人駕駛車輛上的附加系統等5種模組化地面機器人。

    2011年7月,美國陸軍機器人系統聯合項目辦公室發佈了《2011-2020無人地面系統路線圖》,確定了未來10年的無人地面系統發展策略。《2011-2020無人地面系統路線圖》強調了機器人的現代化與可互操作性,並提出發展“遙控式反人員地雷清理系統”、PackBot小型可疑目標檢查和清理系統、TALON中型可疑目標檢查和清理系統、路線偵察與清理機器人平臺、輪式偵察機器人、小型無人地面車輛等多種類型的無人地面系統。

    正是在這些規劃的推動下,近年來美國陸軍對機器人領域的投入逐年增加。其中,研究、開發、試驗、鑒定和採辦資金預算從2017財年的1.2 億美元增加到2019財年的3.2億美元,科技投資則由7700萬美元增加到1.05億美元,投入的項目涵蓋了單兵攜帶型機器人系統、通用個體機器人系統以及通用重型機器人系統等多種類型。

    美國陸軍對機器人運用的規劃設計充分體現了其由單兵使用到集群使用的發展思路。特別是其正在致力於將無人機、無人地面系統與地面部隊編組,以擴展編隊攻擊範圍和有效攻擊時間。目前主要是以技術推動將機器人和自主技術融入到機動編隊之中去,並據此研究制定相關的技戰術。美國陸軍已經進行過幾次技術驗證演示,重點關注的是地面戰場上士兵對機器人“助手”的運用程度。

    今年4月,美國陸軍負責地面戰鬥車輛跨職能團隊的領導人戴維·萊斯潘斯准將表示,美國陸軍機器人戰鬥車輛的未來發展分為三個階段:第一階段(2019∼2020年)主要是進行概念設計和開展“先進技術演示”;第二階段(2021∼2022年)主要是實現有人駕駛和無人駕駛車輛的協作;第三階段(2023∼2024年)主要是實現7輛有人駕駛車輛和14輛無人駕駛車輛的協同行動。

    對此,美國陸軍負責裝甲作戰車輛的項目經理詹姆斯·希爾默表示,隨著自主性的提高,機器人將在導航和目標識別方面做得更好,同時可減少所需資訊傳輸和人的監督。他預計操作機器人戰鬥車輛的人數將減少為一個人,最終將實現一個人同時管理多個機器人戰鬥車輛。

    作戰試驗

    2017年3月,在美國陸軍協會主辦的“多域戰——全球軍力研討年會”開幕式上,美國陸軍訓練與條令司令部司令帕金斯提出美國陸軍未來作戰應重點發展的八大關鍵能力,其中就包括單兵/編隊作戰能力與無人地面系統集群化作戰運用相關的內容。為此,美軍在平臺研發、協同技術、演算法開發以及系統試驗等方面展開了一系列研究。

    在平臺研發方面,2017年10月,美國陸軍與安德瓦機器人公司簽訂了1億美元的“單兵可攜帶機器人系統-增量2”機器人生產合同。該型機器人是一種中型機器人,具有識別和對抗爆炸物以及核生化威脅的能力。

    按照設計,1200台該型機器人平臺組成的機器人群將採用網狀結構組網,在隧道或市區等限制環境中實現聯網。2018年3月16日,美國《防務快訊》報道稱,美國陸軍希望在2019年之前生產全新的無人坦克和“可選擇有人駕駛”的作戰原型車。

    在演算法研究方面,今年7月,在美國電氣與電子工程師協會“機器人與自動控制國際會議”上,美國陸軍研究實驗室、開發和工程司令部研究實驗室聯合卡內基梅隆大學機器人研究所共同發佈了一項新技術成果,研究重點是利用機器人智慧根據人類的一些示範進行學習,研究目標是為美軍士兵提供可靠的機器人隊友。該項技術有望未來用於地面部隊的各類無人和有人車輛上,使其能夠在既定環境中自主導航並執行人們預期的動作。

    在協同技術方面,美國陸軍正在通過“聯合能力技術演示驗證”,即“僚機”項目發展武裝機器人作戰車輛,使其將來能與士兵進行編隊作戰。該項目于2017年正式啟動,為期3年,計劃投入2000萬美元。目前,該項目已經實現一輛無人駕駛的武裝機器人作戰車輛和一輛有人駕駛的“悍馬”指揮控制車組成編隊進行作戰,下一步將擴展到M113步兵戰車或更大型的作戰車輛,進行有人/無人編隊作戰試驗。

    在系統試驗方面,美國陸軍研究實驗室早在2014年就舉行過有人/無人編隊演習,演練無人系統與步兵的編隊作戰情況,目的是研究士兵在作戰環境中應如何利用自主系統。今年4月,美國陸軍在德國進行了“機器人複雜突破行動概念演示”,演示了各種無人機系統和無人地面系統與第2裝甲旅部隊的士兵共同實施複雜的地面突破行動。據悉,今年秋季和明年還將在本寧堡和德國舉行類似的演示試驗。

    未來影響

    按照美軍設想,未來集群化的無人地面系統將在美軍地面部隊應對現實威脅、提高作戰能力、變革作戰編組等多個方面產生深遠影響。

    在應對現實威脅上,美國陸軍正在逐漸將研究重點轉向與掌握尖端技術的對手展開大規模地面戰爭。尤其是在與俄羅斯等這類具有高度“反介入/區域拒止”能力的對手作戰時,需要能夠抵禦對手電子戰攻擊的高度自主的無人機與機器人。為此,美國陸軍實驗室重點關注的核心問題包括:無人系統何時能夠集結併發揮作用,以及如何將自主機器人加入作戰指揮中。這些集群化地面無人系統將能夠獲取和分析數據、預測對手行為,具有自我感知、持續學習和自主能力。美軍力求打造集群化無人地面系統形成對俄羅斯、中國等對手在地面戰場上的非對稱優勢。

    在提高作戰能力上,美國陸軍要求未來遠征機動部隊通過運用機器人和自主系統實現遠距離作戰、共用戰場態勢感知、確保分散行動的相互支援,以及建立並維護廣域安全。在今年4月10日美國國防工業協會主辦的地面機器人會議上,時任美國陸軍卓越機動中心的副指揮官桑多表示,一旦開發並大量部署無人地面戰車,旅級作戰部隊控制的戰場區域將能增加10倍。機器人除了提供更強的殺傷力,還將減少人員傷亡,並通過自主再補給極大提高保障能力。

    在作戰編組上,美國陸軍能力集成中心2015年發佈的《2015-2040機器人和自主系統戰略》中就提出,機器人和自主系統必須成為支援遠征和聯合兵種機動作戰的有效力量,從而能夠有助於陸軍部隊在聯合地面作戰中取得勝利。而美國陸軍將於2019年中期確定通用控制器的選型,最終目標是讓一個士兵一次控制多個機器人或“機器人群”。為此,美國陸軍下一代戰車將取代現有的“布萊德利”裝甲運兵車,機器人戰車最終將作為未來作戰編隊中的地面 “僚機”出現。

    從這一系列變革中可以預見,集群化機器人將成為未來地面戰場的主角。正如美國戰略與預算評估中心研究員米克·瑞安所撰寫的《人-機組合與未來地面部隊》報告中指出的那樣,在不久的將來,軍隊將充滿機器人和自主系統。地面部隊將通過人和機器人、人工智慧以及人體機能增強技術組成人-機團隊,從而極大地提高部隊的作戰能力和後勤保障能力。(王鵬 空軍工程大學 中國青年報

 

責任編輯:胡光曲

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