軍用無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽有何亮點(diǎn)？

四年舉辦了三屆的“跨越險(xiǎn)阻”陸上無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽又開(kāi)始，今年比賽有何亮點(diǎn)？

9月12日，由陸軍裝備部主辦、陸軍研究院承辦的“跨越險(xiǎn)阻2018”第三屆陸上無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽在京郊某訓(xùn)練場(chǎng)舉行。

據(jù)了解，本次挑戰(zhàn)賽從9月12日起至9月20日結(jié)束，共有61家牽頭單位組織136支車隊(duì)參賽，參賽車隊(duì)數(shù)量和比賽課目設(shè)置比往屆有了長(zhǎng)足進(jìn)步，更加突出創(chuàng)新性、實(shí)戰(zhàn)性。

據(jù)悉，該賽事自2014年起至今共舉辦了三屆，本屆比賽是迄今為止項(xiàng)目最全，參賽隊(duì)伍最多的一次，比賽環(huán)境也由實(shí)驗(yàn)室和城市道路向野戰(zhàn)環(huán)境躍升，軍事需求主導(dǎo)更加明確。

2014年，在第一屆比賽***有10多家科研院所的21支無(wú)人車隊(duì)參賽。賽事設(shè)置了典型戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境障礙識(shí)別與避讓、越野機(jī)動(dòng)兩個(gè)科目。

2016年，在第二屆比賽中，重點(diǎn)突出作戰(zhàn)任務(wù)背景和復(fù)雜環(huán)境綜合適應(yīng)能力。經(jīng)過(guò)初審，共有軍地院校、科研院所、國(guó)有企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)等40家牽頭單位、44家配合單位、73支車隊(duì)參賽。在科目設(shè)置上，共設(shè)置野外戰(zhàn)場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)、城鎮(zhèn)戰(zhàn)場(chǎng)偵察與搜索和山地輸送等三類比賽項(xiàng)目，五個(gè)比賽組別。

今年的比賽重點(diǎn)圍繞野外戰(zhàn)場(chǎng)自主機(jī)動(dòng)與偵查、空地協(xié)同搜索、雷場(chǎng)通道開(kāi)辟等10個(gè)組別44個(gè)科目展開(kāi)，突出抵近偵察、機(jī)動(dòng)突擊等經(jīng)典作戰(zhàn)樣式，構(gòu)建城鎮(zhèn)街區(qū)、山地叢林等典型作戰(zhàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和作戰(zhàn)運(yùn)用能力的同步考核。共有61家牽頭單位，136支車隊(duì)參賽。賽事門檻在不斷降低，門檻的降低是為了吸納更多中小民營(yíng)企業(yè)的參與，為軍民融合搭建一個(gè)更加寬廣的競(jìng)技交流平臺(tái)。

無(wú)人車除了能在路上跑還能做什么，陸軍研究院陶溢說(shuō)“它們還能作為一個(gè)偵查員，一個(gè)邊防巡邏員的功能。”

從技術(shù)領(lǐng)域上看，視角和功能不斷拓展，從自主行為技術(shù)拓展到人機(jī)交互，多平臺(tái)協(xié)同、空地?zé)o人協(xié)同等領(lǐng)域推動(dòng)無(wú)人技術(shù)全面發(fā)展。

從參賽產(chǎn)品質(zhì)量上看，軟件更加趨近于智能化，空地協(xié)同偵察等科目的設(shè)置更加考驗(yàn)了產(chǎn)品的自主決策能力。

核心元器件更加趨近于國(guó)產(chǎn)化，從2016年部分使用北斗定位系統(tǒng)到今年的國(guó)產(chǎn)雷達(dá)、國(guó)產(chǎn)AI芯片。我們可以驕傲貼上“中國(guó)創(chuàng)造”，整體更加趨近于實(shí)戰(zhàn)化。從迷彩車身到高機(jī)動(dòng)越野性能，都能看出實(shí)戰(zhàn)化的深刻考量。

與民用無(wú)人車路測(cè)不同的是，“跨越險(xiǎn)阻2018”比賽主要考察無(wú)人車對(duì)特殊環(huán)境的機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性，砂石路、草地、沙地、泥濘路、起伏土路，道路邊界不清晰的鄉(xiāng)間路......可以說(shuō)賽場(chǎng)道路基本涵蓋了各類特殊地形路段，既考驗(yàn)車輛接收與處理信息能力，更檢驗(yàn)無(wú)人車輛的越野機(jī)動(dòng)性能。工事、戰(zhàn)場(chǎng)廢棄物、彈坑、壕溝、水坑都不在話下，還有煙霧環(huán)境，要知道這對(duì)無(wú)人車的視覺(jué)是極大的考驗(yàn)，需要參賽無(wú)人車都具備良好的圖像識(shí)別系統(tǒng)，才可以“化險(xiǎn)為夷”。

不止有無(wú)人車，還有一群“可愛(ài)”的機(jī)器人。

在綜合越野比賽現(xiàn)場(chǎng)，第一個(gè)出場(chǎng)的“鐵牛一號(hào)”是模仿牦牛設(shè)計(jì)的一款四足仿生機(jī)器人，它體重350公斤,最大負(fù)重能達(dá)到150公斤。

雖然負(fù)重能力超強(qiáng)，但是對(duì)山林地形的適應(yīng)能力相對(duì)較弱，在通過(guò)第三個(gè)路段后，就提前退出了比賽。

現(xiàn)場(chǎng)還出現(xiàn)了被稱為“大狗”仿生機(jī)器人，奔跑速度能達(dá)到6公里每小時(shí)。不僅能主動(dòng)適應(yīng)不同道路環(huán)境，還可以在遇到障礙時(shí)自主作出判斷，調(diào)整落腳點(diǎn)位置，擅長(zhǎng)在山林地帶執(zhí)行伴隨保障，物資運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。

還有外形酷似螃蟹的機(jī)器人，是我國(guó)自主設(shè)計(jì)的一款六足機(jī)器人，跟四條腿的機(jī)器人相比，它更具穩(wěn)定性，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的地面環(huán)境。雖然體重只有50多公斤，但負(fù)重卻能達(dá)到30公斤。它還是一個(gè)全智能的機(jī)器人，不僅可以用眼睛追蹤人的行走速度，還能對(duì)66種語(yǔ)言命令做出反應(yīng)。

代替人類完成高危、乏味、繁重的工作，減少傷亡、提高作戰(zhàn)效率是軍用機(jī)器人的使命。具有仿人功能的軍用機(jī)械電子裝置包括固定式、移動(dòng)式和昆蟲機(jī)器人三種類型。移動(dòng)式中的微型無(wú)人地面車輛是一種可用于偵查、掃雷、工程建設(shè)等的軍用機(jī)器人。一般以微型車輛做底盤，用于地面作戰(zhàn)中士兵無(wú)法進(jìn)入和生存的危險(xiǎn)性環(huán)境。美國(guó)非常重視微型無(wú)人地面車輛的研究開(kāi)發(fā)，以適應(yīng)未來(lái)無(wú)人戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。美國(guó)國(guó)防部已在無(wú)人***的自主式機(jī)器人上投入了數(shù)十億計(jì)的資金，并稱當(dāng)前正處在自主系統(tǒng)的起始階段。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，微型無(wú)人地面車輛將成為21世紀(jì)地面戰(zhàn)場(chǎng)中的重要武器裝備。目前無(wú)人地面車輛的幾個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)閭刹?、排爆、發(fā)射反坦克導(dǎo)彈，在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)上已成功服役。

雖然微型無(wú)人地面車輛的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)正日趨成熟，但面向復(fù)雜環(huán)境的實(shí)用裝備尚存在極大的研究空間。惡劣、復(fù)雜的野外及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的感知是其中的一個(gè)研究重點(diǎn)。

從感知系統(tǒng)角度看，軍用機(jī)器人的特殊要求如下：

（1）自身特征信號(hào)小，隱蔽性強(qiáng)，不易被敵方探測(cè)到

美國(guó)DARPA投巨資研發(fā)的微小型昆蟲機(jī)器人就具備這種特點(diǎn)。從感知系統(tǒng)的傳感器選擇來(lái)講，自身不發(fā)出任何信號(hào)的被動(dòng)式傳感器CCD就非常適用。而激光雷達(dá)等主動(dòng)式傳感器不太適用。

（2）對(duì)復(fù)雜崎嶇地形模式有判決和自適應(yīng)能力

軍用機(jī)器人工作的環(huán)境一般是復(fù)雜崎嶇地形，地表覆蓋、地勢(shì)等地形特征都存在較大的變化率，且具有不確定性。這就要求機(jī)器人在能夠識(shí)別復(fù)雜地形的前提下，還具備可通過(guò)性判斷能力，并且機(jī)器人能隨著環(huán)境變化而自適應(yīng)的改變自身的處理算法，具有智能性。另一方面還應(yīng)注意到：這種識(shí)別和判斷并不需要特別精確，只需要建立一種能保證導(dǎo)航能順利進(jìn)行的大致描述即可。模糊推理方法和基于概率統(tǒng)計(jì)思想的D-S證據(jù)理論都比較適合這種復(fù)雜地形下以自主導(dǎo)航為目的的識(shí)別與判斷。

（3）對(duì)硝煙、雨霧等環(huán)境干擾有魯棒的處理方法

在硝煙、雨霧隨機(jī)存在的情況下，機(jī)器人必須具有抑制這類環(huán)境干擾的方法，裝備的傳感器系統(tǒng)及采用的軟件算法需具有良好的干擾處理能力，以保證機(jī)器人在干擾存在情況下仍能保證正常工作。

當(dāng)初美國(guó)國(guó)防部發(fā)起“DARPAGrand Challenge”無(wú)人車競(jìng)賽的主要目的其實(shí)是用來(lái)評(píng)估無(wú)人車實(shí)用化的可能性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用現(xiàn)有技術(shù)完全能夠開(kāi)發(fā)出十分實(shí)用的無(wú)人車。

“跨越險(xiǎn)阻”陸上無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽可以說(shuō)是中國(guó)的“DARPAGrandChallenge”，該賽事將堅(jiān)持面向戰(zhàn)場(chǎng)和自主創(chuàng)新，以軍民融合的形式促進(jìn)實(shí)現(xiàn)陸上無(wú)人系統(tǒng)科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化運(yùn)用，為陸軍轉(zhuǎn)型發(fā)展提供強(qiáng)大科技支撐，也為民用無(wú)人車上路提供更多的思路。