各国加紧研发无人装备:未来要应对的是无人军团作战

(新华社记者 王建华/图)

2018年11月,波斯顿功力公司展示了新版Atlas机器人,该机器人由航空级铝和钛建造,通过液压驱动四肢,身高约1.8米,重150公斤,配备了两个视觉系统,一个激光测距仪和一个立体照相机,由一个机载电脑控制。四肢共拥有28度的自由度,它能够完成高难度的跑酷动作和模仿体操运动员后空翻的画面让世人惊叹。

而在10个月前的2018年1月6日,俄罗斯防空部队发现13个小型空中目标向俄驻叙海空基地快速移动,其中10架无人机飞近俄空军基地,3架飞近塔尔图斯港补给站。

俄军迅速采取反制措施,实施电磁攻击和火力打击。电子战部队成功干扰迫降了6架无人机,剩余7架被“铠甲S”弹炮合一防空系统全部击落。在这次恐怖分子发动的无人机集群攻击中,俄军人员装备未受到伤亡损失。

毫无疑问,随着人工智能、大数据、云计算等新一轮科技与产业革命的蓬勃兴起,未来战争形态正在加速向无人化智能化形态转变。美、俄等世界军事强国在近几次作战和救援行动中,均派出各类无人装备亮相实战,作用突出。那么,距离真正意义上的无人军团作战,已为时不远.

各国加紧研发无人装备

在伊拉克战场,美军首次使用装备自动化武器的战地机器人——“魔爪”。它受远程监控,由履带驱动,能装备机枪、火箭弹发射器等多种武器。“魔爪”机器人曾经在波斯尼亚成功地排除过手榴弹,也曾在世贸大楼的废墟中参与搜救工作。目前它在伊拉克和阿富汗已经执行了2万多次任务。

美军研制的“粗齿锯”(RipsawMSI)无人车能以高达96km/h的时速,穿越复杂地形,是世界上跑得最快的履带战车,可以径直翻过三英尺髙的水泥墙。配备上360°度旋转的高清摄像机与高敏感度探测器,任何地雷、炸弹、伏兵都难以逃脱它的“法眼”。

PackBot机器人是一种小型便携式无人地面车辆,由美国iRobot公司研制,在伊拉克和阿富汗战争中该机器人已被使用两千多台。PackBot机器人小巧灵活,能够轻松爬上楼梯并以稳定的效率导航穿过狭窄的通道,传输实时视频、音频和传感器数据,同时让操作员保持更安全的对峙距离。

研制无人战车的不只美国。

“天王星”作战机器人是一种遥控装甲车,由俄罗斯766技术生产配套控制局设计。该装置由遥控器无线电频道控制,为了控制机器的运作,操作人员可以使用四台摄像机向控制面板发送信号,控制台在特殊的容器背包中运输。

由韩国三星集团研发的SGR-1哨兵机器人,配备有5.5毫米机枪和40毫米榴弹发射器,配备热源和运动传感器,可以识别前方目标。SGR-1哨兵机器人在侦测到闯入者时会发出警报,后方的机器人管理员将通过机器人盘问闯入者,并决定是否用该机器人的5.5毫米口径机枪将其射杀。

德国重点以扫雷和爆炸物清除机器人研发为主,如“清道夫2000”扫雷车、“路得”爆炸物清除机器人等。德国洛波沃契公司已研制的“阿山多”无人地面车辆,用于执行预警侦察爆炸物清除和未爆弹药处理等任务,能够搬运危险物体进人较为拥挤空间。它的拿手绝活就是,可以像变形金刚那样,通过变换外壳将其任务功能从爆炸物清除转换到预警侦察状态。

2017年初,美国开始开发用于战斗医护支援的无人技术,项目名为“生命线”,该项目由美国陆军小企业创新研究办公室和陆军遥控医护与高级技术研究中心联合出资资助。

“生命线”项目的目标是研制自动化医护系统,用于医护兵在作战环境下完成机动、救治和后送伤员的任务。目前,美国陆军标准的伤员后送程序要求至少2名士兵共同完成。如果该项目能够成功,在无人医护车的帮助下,伤员后送只需一名士兵完成。

“无人化战争”尚需时日

从目前研发和应用情况看,绝大多数执行作战任务的机器人还只是有人控制系统,都要靠执行控制者实时发出的指令去完成任务。然而,智能问题的复杂性远远超出了研发人员的预料,通过编制大量的程序软件使机器人具备模仿人类的能力,并不足以使军事机器人智能化。

面对高度伪装的路边炸弹,美军的“嗅弹机器人”也通常不知所措。无人军团的指令采取的是无线传输,这为电子干扰或使用电磁脉冲弹攻击其电子设备提供了可能。

针对电子系统的电磁脉冲弹,将使无人军团瞬间彻底瘫痪。美军“剑”式地面作战机器人枪口调转的事例,也从侧面说明了这一点。

侦察机器人, 因其作战环境较恶劣, 其结构设计和材料应用存在不足, 无法适应多样化的作战环境。

排爆机器人要对爆炸物进行抓取、销毁, 而爆炸物的质量、外形、体积多变, 所处环境复杂, 操作人员在实践过程中无法在现场进行标定, 视觉定位精度差, 给物体抓取造成较大困难, 且排爆机器人抓取精度较低、力度控制不够准确。攻击机器人因其杀伤性大, 所以对精确度和稳定性的要求更高, 而面对复杂现场要精确识别敌人, 避免伤及无辜, 还要进一步加大研究力度。

虽然机器人技术在研究和应用中不断发展,其性能与功能不断提高。但是,在实战应用和技术研究上,未来无人军团的运用还存在诸多问题,从结构设计到控制框架,从操作精度到智能水平,都存在一定的局限性和面临严峻挑战。

机器人平台是各类机器人研究与应用的基础。局部危机和安全局势日趋紧张,对机器人的需求越来越多,要实现机器人产业化,必须先实现机器人平台模块化。

平台模块化指的是机器人各构件形成统一标准, 可以根据实际需求来对机器人进行组装。这样既方便机器人形态改进, 又便于机器人产业化, 有利于机器人的研究与应用推广。

机器人的应用场景不同,功能要求也不一样。当前机器人存在的很多问题主要是因为智能化程度不高。如物体识别和抓取不够智能,无法完成自主抓取;机械手臂运动不灵活、抓力不灵敏;单一机器人作战能力不强,没有实现多机器人协同作战;机器人的越障能力较差;防生化程度不高;远程操控现场感不强等。

应当在今后的发展中注重引入更多的新技术,使其功能更加智能化,更好地为智能化作战与救援服务。

现有机器人大多是一款机器人对应一种应用场景,存在应用单一的问题。以空间应用为例, 水陆空三种作战环境, 机器人都是一栖作战,还没有两栖或三栖作战机器人, 应用单一且缺少协同。侦察、排爆、攻击功能分割明显,没有进行交叉组合。因此,应用多样化是机器人的一个重要发展方向。

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