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西深兵法|【智库声音】基于无人系统的多域智能及多域作战发展研究

作者：军鹰智库来源：军鹰资讯
摘要：针对智能化、无人化发展背景下我军合成部队转型建设需求 ， 从装备、技术、作战相结合的角度 ， 系统研究了国外无人车、无人机、仿生机器人等无人系统的技术发展现状 ， 以及基于无人系统的多域智能和多域作战发展现状 ， 给出了我国无人系统以及合成部队转型建议 ， 希望对我军合成部队多域作战能力建设起到参考、借鉴作用 。
1、前言
无人系统指无人驾驶的飞机、车辆、仿生机器人等 ， 并不包含其指挥控制系统 。 无人系统具有高度自主、可长期值守、适应恶劣环境、损毁无人员伤亡等特点 ， 是作战方式向非接触、非对称、无人化、零伤亡变革的必需装备 。 以自主、集群、有人/无人协同、跨域联合为典型特征的规模化无人系统作战运用 ， 将成为未来主要作战运用模式之一 ， 必将对我军多域智能发展、多域作战应用以及我军合成部队转型建设指明发展方向 。
2、国外无人系统技术研究进展
2.1军用无人车
无人车分为遥控车辆、自主车辆、智能车辆 ， 已广泛应用于侦察监视、警戒巡逻、定位引导、高危作业、特种作战、物资运输等任务 ， 展现出广阔的应用前景 。 美国、英国、法国、俄罗斯、以色列等国家均高度重视无人车辆发展 ， 但在相当长时间里 ， 均以发展遥控车辆为主 。 如美国早在1988年就组建了各军兵种联合的无人驾驶地面车/系统联合项目办公室 ， 统一规划无人车研制 ， 先后推出了“萨格”机器人平台、“压碎机”地面无人车辆平台等 ， 但这些平台均是遥控车辆 。
在广泛实战运用遥控车辆的同时 ， 美国于1983年较早启动了自主无人车辆研究计划 ， 并在21世纪世纪初推出了美国陆军“未来作战系统”概念 。 美军“未来作战系统”研制3种无人车：武装侦察型无人车、多用途通用/后勤装备平台、小型无人地面车辆 。 该计划延缓了目标期限 ， 但部分无人车项目仍得以支持发展 。
在发展自主车辆的道路上 ， 美国DemoIII开创了自主无人车辆研究的先河 ， 该车配置立体视觉摄像机、三位扫描激光雷达、毫米波雷达、红外夜视仪等 ， 越野环境下行驶速度达到15～25km/h ， 具备多传感器融合感知与目标分类、主动视觉、主动控制、动态规划与重规划、与士兵交互等能力 。 DARPA主持的地面无人战车（UGCV） ， 旨在开发出更高移动性能、耐力和负载能力的车辆 ， 负载能力提升至1500kg水平 。 “守护者”多用途无人侦察车是以色列研制的自主无人车 ， 已成功服役 。 该车最大行驶速度可达50km/h ， 连续工作24小时 ， 配置摄像机、夜视仪、各种传感器、通信设备、轻型武器等 ， 可按预定路线巡逻 ， 能自动识别道路交通标识、识别和躲避障碍物 。
国外正在给无人车辆赋予越来越复杂的作战使命 ， 在无人侦察车之后 ， 具有攻击杀伤能力的无人车有望很快进入实战 。 同时 ， 提高自主性、降低人工干预程度 ， 仍是无人车辆支撑越来越复杂任务的重要技术手段 ， 未来的无人车辆将在人机交互、可靠性、生存性、360°感知、目标检测等方面不断改进性能 ， 以满足实战需求 。
2.2无人机与无人机“蜂群”
目前 ， 美国“捕食者”、“全球鹰”、“影子”、“火力侦察兵”等无人机自主控制水平普遍介于ACL2到ACL3之间 ， 但小型无人机智能化发展给无人机自主控制水平提升提供了很多高价值的启示 。 瑞士联邦理工学院教授拉菲罗.安德烈2013年实现了无人机容错及复杂控制 ， 能够多机协同自动抛球、接球、平衡、空中翻滚旋转等 。 2015年11月 ， 英特尔公司在德国的托尔内施 ， 将100架旋翼无人机编队展示 ， 为贝多芬第五交响曲演奏会伴舞 ， 创下了在空中同时使用的无人机数量的世界纪录 。 这些无人机的编队飞行、图案组成、灯光变换都是由预编程序控制 ， 整个编队仅有1至4名操作员控制 。 虽然安德烈教授、英特尔公司的展示并不意味着很高的自主控制水平 ， 严重依赖室内传感器和高性能计算机辅助 ， 或由地面计算机按预案进行控制 ， 但只要给这些无人机装配合适的传感器和处理器就有可能实现等级高达ACL7的自主控制水平 。
2016年4月 ， 美国海军研究局与乔治亚理工大学联合开展的“蜂群”试验 ， 表明无人机自主控制水平达到前所未有的高度 ， 已经达到或接近ACL7的自主控制水平 ， 上百架无人机“蜂群”协同实现战术目标已经指日可待 。 6月 ， DARPA授出“拒止环境中的协同作战”（CODE）的第二阶段系统集成合同 ， 开展由1至2架真实飞机和若干虚拟飞机编队的飞行试验 。 该项目在高度关注无人机自主控制水平提高的同时 ， 更加强调无人机机群对复杂环境的适应性和执行实战任务的能力 。 CODE项目可以极大提升无人机的生存性、灵活性和作战效能 ， 降低未来作战系统的发展周期和成本 ， 使美军的无人机在拒止和电磁频谱对抗空域中与地面或海面的高机动目标开展动态和远距离的作战 ， 使无人机自主控制水平达到ACL9级 。
2.3仿生机器人
人工智能技术推动仿生机器人自主运动性能突破性提升 ， 充满仿生机器人的纷繁复杂的战场局面即将出现 。 与无人机、无人车、无人船以及人形机器人相比 ， 仿生机器人发展势头毫不逊色 ， 已经发展出琳琅满目的游行、爬行、跳跃、行走、飞行类仿生机器人 。 其中 ， 软银控股的波士顿动力公司最为出色 ， 其代表产品包括四足机器人“大狗”、足式机器人“野猫” ， 腿/轮复合机器人“憨豆”、人形机器人“阿特拉斯”等 。


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