機(jī)器人集群編隊(duì)可能對(duì)未來(lái)地面戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生革命性影響

美國(guó)軍事網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道稱(chēng)，駐佐治亞州本寧堡的美國(guó)陸軍軍官正在嘗試讓單兵具備控制成群的空中和地面機(jī)器人系統(tǒng)的能力。此舉表明，美國(guó)陸軍正在以無(wú)人系統(tǒng)為基礎(chǔ)，發(fā)展集群化機(jī)器人作戰(zhàn)技術(shù)，這種嘗試可能對(duì)未來(lái)地面戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生革命性影響。

發(fā)展路線

美國(guó)陸軍對(duì)于以無(wú)人車(chē)為主的無(wú)人地面系統(tǒng)始終保持著高度關(guān)注，并進(jìn)行了長(zhǎng)遠(yuǎn)的體系規(guī)劃與系統(tǒng)建設(shè)。早在2010年7月28日，美國(guó)陸軍部發(fā)布的《陸軍無(wú)人地面車(chē)輛戰(zhàn)略》中就確定要發(fā)展士兵可攜帶的地面機(jī)器人、由組員共同攜帶的地面機(jī)器人、車(chē)輛可運(yùn)送的地面機(jī)器人、自主運(yùn)輸型地面機(jī)器人，以及附加到現(xiàn)役有人駕駛車(chē)輛上的附加系統(tǒng)等5種模塊化地面機(jī)器人。

2011年7月，美國(guó)陸軍機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室發(fā)布了《2011-2020無(wú)人地面系統(tǒng)路線圖》，確定了未來(lái)10年的無(wú)人地面系統(tǒng)發(fā)展策略?！?011-2020無(wú)人地面系統(tǒng)路線圖》強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人的現(xiàn)代化與可互操作性，并提出發(fā)展“遙控式反人員地雷清理系統(tǒng)”、PackBot小型可疑目標(biāo)檢查和清理系統(tǒng)、TALON中型可疑目標(biāo)檢查和清理系統(tǒng)、路線偵察與清理機(jī)器人平臺(tái)、輪式偵察機(jī)器人、小型無(wú)人地面車(chē)輛等多種類(lèi)型的無(wú)人地面系統(tǒng)。

正是在這些規(guī)劃的推動(dòng)下，近年來(lái)美國(guó)陸軍對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的投入逐年增加。其中，研究、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)、鑒定和采辦資金預(yù)算從2017財(cái)年的1.2億美元增加到2019財(cái)年的3.2億美元，科技投資則由7700萬(wàn)美元增加到1.05億美元，投入的項(xiàng)目涵蓋了單兵便攜式機(jī)器人系統(tǒng)、通用個(gè)體機(jī)器人系統(tǒng)以及通用重型機(jī)器人系統(tǒng)等多種類(lèi)型。

美國(guó)陸軍對(duì)機(jī)器人運(yùn)用的規(guī)劃設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了其由單兵使用到集群使用的發(fā)展思路。特別是其正在致力于將無(wú)人機(jī)、無(wú)人地面系統(tǒng)與地面部隊(duì)編組，以擴(kuò)展編隊(duì)攻擊范圍和有效攻擊時(shí)間。目前主要是以技術(shù)推動(dòng)將機(jī)器人和自主技術(shù)融入到機(jī)動(dòng)編隊(duì)之中去，并據(jù)此研究制定相關(guān)的技戰(zhàn)術(shù)。美國(guó)陸軍已經(jīng)進(jìn)行過(guò)幾次技術(shù)驗(yàn)證演示，重點(diǎn)關(guān)注的是地面戰(zhàn)場(chǎng)上士兵對(duì)機(jī)器人“助手”的運(yùn)用程度。

今年4月，美國(guó)陸軍負(fù)責(zé)地面戰(zhàn)斗車(chē)輛跨職能團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)人戴維·萊斯潘斯準(zhǔn)將表示，美國(guó)陸軍機(jī)器人戰(zhàn)斗車(chē)輛的未來(lái)發(fā)展分為三個(gè)階段：第一階段（2019~2020年）主要是進(jìn)行概念設(shè)計(jì)和開(kāi)展“先進(jìn)技術(shù)演示”；第二階段（2021~2022年）主要是實(shí)現(xiàn)有人駕駛和無(wú)人駕駛車(chē)輛的協(xié)作；第三階段（2023~2024年）主要是實(shí)現(xiàn)7輛有人駕駛車(chē)輛和14輛無(wú)人駕駛車(chē)輛的協(xié)同行動(dòng)。

對(duì)此，美國(guó)陸軍負(fù)責(zé)裝甲作戰(zhàn)車(chē)輛的項(xiàng)目經(jīng)理詹姆斯·希爾默表示，隨著自主性的提高，機(jī)器人將在導(dǎo)航和目標(biāo)識(shí)別方面做得更好，同時(shí)可減少所需信息傳輸和人的監(jiān)督。他預(yù)計(jì)操作機(jī)器人戰(zhàn)斗車(chē)輛的人數(shù)將減少為一個(gè)人，最終將實(shí)現(xiàn)一個(gè)人同時(shí)管理多個(gè)機(jī)器人戰(zhàn)斗車(chē)輛。

作戰(zhàn)試驗(yàn)

2017年3月，在美國(guó)陸軍協(xié)會(huì)主辦的“多域戰(zhàn)——全球軍力研討年會(huì)”開(kāi)幕式上，美國(guó)陸軍訓(xùn)練與條令司令部司令帕金斯提出美國(guó)陸軍未來(lái)作戰(zhàn)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展的八大關(guān)鍵能力，其中就包括單兵/編隊(duì)作戰(zhàn)能力與無(wú)人地面系統(tǒng)集群化作戰(zhàn)運(yùn)用相關(guān)的內(nèi)容。為此，美軍在平臺(tái)研發(fā)、協(xié)同技術(shù)、算法開(kāi)發(fā)以及系統(tǒng)試驗(yàn)等方面展開(kāi)了一系列研究。

在平臺(tái)研發(fā)方面，2017年10月，美國(guó)陸軍與安德瓦機(jī)器人公司簽訂了1億美元的“單兵可攜帶機(jī)器人系統(tǒng)-增量2”機(jī)器人生產(chǎn)合同。該型機(jī)器人是一種中型機(jī)器人，具有識(shí)別和對(duì)抗爆炸物以及核生化威脅的能力。

按照設(shè)計(jì)，1200臺(tái)該型機(jī)器人平臺(tái)組成的機(jī)器人群將采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，在隧道或市區(qū)等限制環(huán)境中實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。2018年3月16日，美國(guó)《防務(wù)快訊》報(bào)道稱(chēng)，美國(guó)陸軍希望在2019年之前生產(chǎn)全新的無(wú)人坦克和“可選擇有人駕駛”的作戰(zhàn)原型車(chē)。

在算法研究方面，今年7月，在美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)“機(jī)器人與自動(dòng)控制國(guó)際會(huì)議”上，美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)發(fā)和工程司令部研究實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所共同發(fā)布了一項(xiàng)新技術(shù)成果，研究重點(diǎn)是利用機(jī)器人智能根據(jù)人類(lèi)的一些示范進(jìn)行學(xué)習(xí)，研究目標(biāo)是為美軍士兵提供可靠的機(jī)器人隊(duì)友。該項(xiàng)技術(shù)有望未來(lái)用于地面部隊(duì)的各類(lèi)無(wú)人和有人車(chē)輛上，使其能夠在既定環(huán)境中自主導(dǎo)航并執(zhí)行人們預(yù)期的動(dòng)作。

在協(xié)同技術(shù)方面，美國(guó)陸軍正在通過(guò)“聯(lián)合能力技術(shù)演示驗(yàn)證”，即“僚機(jī)”項(xiàng)目發(fā)展武裝機(jī)器人作戰(zhàn)車(chē)輛，使其將來(lái)能與士兵進(jìn)行編隊(duì)作戰(zhàn)。該項(xiàng)目于2017年正式啟動(dòng)，為期3年，計(jì)劃投入2000萬(wàn)美元。目前，該項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一輛無(wú)人駕駛的武裝機(jī)器人作戰(zhàn)車(chē)輛和一輛有人駕駛的“悍馬”指揮控制車(chē)組成編隊(duì)進(jìn)行作戰(zhàn)，下一步將擴(kuò)展到M113步兵戰(zhàn)車(chē)或更大型的作戰(zhàn)車(chē)輛，進(jìn)行有人/無(wú)人編隊(duì)作戰(zhàn)試驗(yàn)。

在系統(tǒng)試驗(yàn)方面，美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室早在2014年就舉行過(guò)有人/無(wú)人編隊(duì)演習(xí)，演練無(wú)人系統(tǒng)與步兵的編隊(duì)作戰(zhàn)情況，目的是研究士兵在作戰(zhàn)環(huán)境中應(yīng)如何利用自主系統(tǒng)。今年4月，美國(guó)陸軍在德國(guó)進(jìn)行了“機(jī)器人復(fù)雜突破行動(dòng)概念演示”，演示了各種無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和無(wú)人地面系統(tǒng)與第2裝甲旅部隊(duì)的士兵共同實(shí)施復(fù)雜的地面突破行動(dòng)。據(jù)悉，今年秋季和明年還將在本寧堡和德國(guó)舉行類(lèi)似的演示試驗(yàn)。

未來(lái)影響

按照美軍設(shè)想，未來(lái)集群化的無(wú)人地面系統(tǒng)將在美軍地面部隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)威脅、提高作戰(zhàn)能力、變革作戰(zhàn)編組等多個(gè)方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

在應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)威脅上，美國(guó)陸軍正在逐漸將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向與掌握尖端技術(shù)的對(duì)手展開(kāi)大規(guī)模地面戰(zhàn)爭(zhēng)。尤其是在與俄羅斯等這類(lèi)具有高度“反介入/區(qū)域拒止”能力的對(duì)手作戰(zhàn)時(shí)，需要能夠抵御對(duì)手電子戰(zhàn)攻擊的高度自主的無(wú)人機(jī)與機(jī)器人。為此，美國(guó)陸軍實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)關(guān)注的核心問(wèn)題包括：無(wú)人系統(tǒng)何時(shí)能夠集結(jié)并發(fā)揮作用，以及如何將自主機(jī)器人加入作戰(zhàn)指揮中。這些集群化地面無(wú)人系統(tǒng)將能夠獲取和分析數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)對(duì)手行為，具有自我感知、持續(xù)學(xué)習(xí)和自主能力。美軍力求打造集群化無(wú)人地面系統(tǒng)形成對(duì)俄羅斯、中國(guó)等對(duì)手在地面戰(zhàn)場(chǎng)上的非對(duì)稱(chēng)優(yōu)勢(shì)。

在提高作戰(zhàn)能力上，美國(guó)陸軍要求未來(lái)遠(yuǎn)征機(jī)動(dòng)部隊(duì)通過(guò)運(yùn)用機(jī)器人和自主系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)、共享戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、確保分散行動(dòng)的相互支援，以及建立并維護(hù)廣域安全。在今年4月10日美國(guó)國(guó)防工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的地面機(jī)器人會(huì)議上，時(shí)任美國(guó)陸軍卓越機(jī)動(dòng)中心的副指揮官桑多表示，一旦開(kāi)發(fā)并大量部署無(wú)人地面戰(zhàn)車(chē)，旅級(jí)作戰(zhàn)部隊(duì)控制的戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域?qū)⒛茉黾?0倍。機(jī)器人除了提供更強(qiáng)的殺傷力，還將減少人員傷亡，并通過(guò)自主再補(bǔ)給極大提高保障能力。

在作戰(zhàn)編組上，美國(guó)陸軍能力集成中心2015年發(fā)布的《2015-2040機(jī)器人和自主系統(tǒng)戰(zhàn)略》中就提出，機(jī)器人和自主系統(tǒng)必須成為支援遠(yuǎn)征和聯(lián)合兵種機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)的有效力量，從而能夠有助于陸軍部隊(duì)在聯(lián)合地面作戰(zhàn)中取得勝利。而美國(guó)陸軍將于2019年中期確定通用控制器的選型，最終目標(biāo)是讓一個(gè)士兵一次控制多個(gè)機(jī)器人或“機(jī)器人群”。為此，美國(guó)陸軍下一代戰(zhàn)車(chē)將取代現(xiàn)有的“布萊德利”裝甲運(yùn)兵車(chē)，機(jī)器人戰(zhàn)車(chē)最終將作為未來(lái)作戰(zhàn)編隊(duì)中的地面“僚機(jī)”出現(xiàn)。

從這一系列變革中可以預(yù)見(jiàn)，集群化機(jī)器人將成為未來(lái)地面戰(zhàn)場(chǎng)的主角。正如美國(guó)戰(zhàn)略與預(yù)算評(píng)估中心研究員米克·瑞安所撰寫(xiě)的《人-機(jī)組合與未來(lái)地面部隊(duì)》報(bào)告中指出的那樣，在不久的將來(lái)，軍隊(duì)將充滿機(jī)器人和自主系統(tǒng)。地面部隊(duì)將通過(guò)人和機(jī)器人、人工智能以及人體機(jī)能增強(qiáng)技術(shù)組成人-機(jī)團(tuán)隊(duì)，從而極大地提高部隊(duì)的作戰(zhàn)能力和后勤保障能力。