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探秘未来战场的机器人和自主系统
2018年07月06日 10:15 来源:解放军报 作者:张建民 姚红霞 字号

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  近几年来,美国陆军力推“多域战”这一新的作战概念。机器人和自主系统被认为是实现多领域优势的一个关键。去年3月,美国陆军发布第二版《机器人和自主系统战略》,阐述了未来近30年的机器人和自主系统战略规划,明确指出机器人和自主系统必须同未来部队的组织及能力融合发展。

  机器人和自主系统(Robotic and Autonomous Systems,简称RAS)是无人地面系统和无人空中系统在陆军的统称,涵盖无人系统的物理特性(机器人)和认知特性(自主)。机器人是指能在直接人力控制、计算机控制或两种控制方式下完成一系列动作的动力机械装置,由平台系统、软件和电源等部分组成。自主性是指人为干涉的程度或级别,或者说独立程度;完全自主性则不需要直接人为干涉。随着技术的发展,将会出现更多自主性更高的机器人。

  美国陆军认为,要让一名士兵能够方便地操控多种不同的RAS,让它们自主独立或相互配合完成一些任务,必须发展以下关键技术:

  一是自主性技术。RAS自主性从低到高分别是:系留、无线遥控、远距离操纵(遥操作)、半自主和完全自主。目前,陆军大多数RAS的自主性都在遥操作和半自主之间。但陆军希望能对所有自主系统保留人为控制,并且考虑发展带有人为驾驶的方案。

  二是人工智能技术。人工智能是指计算机系统能够执行通常需要人类智能的任务,比如预测、交谈和决策等。随着计算机推理和学习能力的演进,人工智能将在RAS发展中起到关键作用。人工智能可以帮助RAS独立执行某些任务,比如越野驾驶、路线分析和海量数据管理等。

  三是通用控制技术。通用控制是指只用一个通用软件包或控制器就能控制一组RAS。

  未来若干年,RAS将成为美国陆军装备体系中的一个重要组成部分,并将与部队完全集成,成为战斗力倍增器。在未来战场,美国陆军将大范围运用各种类型的RAS,显著提高部队的态势感知、指挥决策、机动作战和后勤保障能力。

  那么,美国陆军将如何实现其构想呢?从时间节点上,大体分三步走:

  2020年前,美国陆军将发展以下类型的RAS:能感知和规避障碍物的小型耐用地面无人系统;内置了自主导航系统的系留和无系留空中无人系统;能为徒步士兵提供武器、装备、弹药、水、食物及其他补给品的地面无人车辆;能增强人体机能的外骨骼;能提高补给效率的自主式运输车队和自导式降落伞;能处理爆炸物的无人系统等。

  2030年前,美国陆军将发展蜂群技术;在中型和大型地面无人系统上增设化学、生物、放射性、核辐射传感器和情报、监视与侦察传感器以及通信设备等装置;继续发展外骨骼技术;为车队增配自动驾驶辅助设备,使有人驾驶车辆具备自主驾驶能力;发展中型和大型空中无人系统,满足货物空运补给和伤员后送需求;发展越野型无人战车;对所有空中无人系统进行现代化改造。

  2040年前,美国陆军的新RAS将替代老旧无人系统;RAS与部队完全融合,官兵们再也不用为操纵和控制机器人操心;RAS与指挥系统相连;人机编队可连续实施监视安保任务;单兵外骨骼拥有一体化显示器;多种小型RAS蜂群投向作战区域;所有战车以及后勤保障工作都将实现完全自主化;大多数货物运送由空中无人系统完成。

 

  (作者单位:军事科学院系统工程研究院)

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姓名:张建民 姚红霞 工作单位:

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