張洋



美軍最新發布了無人系統路線圖,綜合美軍無人系統發展規則研判,美軍無人系統發展正在進入以高效提升譜系能力、全面推進概念技術融合、逐步推動裝備更新拓展為重點的新時期。
2018年8月30日,美國防部發布《2017 - 2042年無人系統綜合路線圖》(下稱《綜合路線圖》),這是美軍公開發布的第5版(2007、2009、2011、2013、2017)《綜合路線圖》,結構安排和主要內容發生較大變化,一定程度上反映了美軍關于未來無人系統發展的新認知、新安排,但其內容不足以幫助我們預判美軍未來無人系統發展態勢。綜合新版《綜合路線圖》的內容和近年來的發展動向,我們研判:美軍無人系統發展正在進入以高效提升譜系能力、全面推進概念技術融合、逐步推動裝備更新拓展為重點的新時期,我須密切持續關注,及早部署應對。
《綜合路線圖》的結構安排和主要內容發生較大變化
新版《綜合路線圖》圍繞全局主題安排核心內容,主要內容在三個方面發生了較大變化。
圍繞四個“全局主題”設計并闡釋路線圖
新版《綜合路線圖》拋棄了早期版的結構安排,首先直接提出互用性、自主性、安全的網絡、人機合作4個事關軍用無人系統發展的“全局主題”,再圍繞這些主題,分別梳理若干支撐因素并形成路線圖,此外還梳理了相關挑戰、未來方向和關鍵技術。
新版《綜合路線圖》針對互用性主題梳理出5項支撐因素:通用/開放式體系結構;模塊化和零件互換性;合規性/試驗、鑒定、驗證和確認;數據傳輸集成;數據權限。針對自主性主題梳理出4項支撐因素:人工智能和機器學習;提高效率和效能;信任;武器化。針對安全的網絡主題梳理出3項支撐因素:網絡行動;信息保障;頻譜/電子戰。針對人機合作主題梳理出3項支撐因素:人機接口;人機編隊;數據策略。然后,圍繞每個主題的各項支撐因素設計了涵蓋近期、中期(2029年前后)和遠期(2042年前)的路線圖。如自主性主題中的人工智能和機器學習,路線圖設計為:近期一是與私營部門合作,二是發展云技術;中期一是構建網絡攻擊恢復能力,二是實現自主的網絡防御:遠期一是實現持續感知,二是實現高度自主。
此外,新版《綜合路線圖》還提煉了在設計靈活性和確保數據權利方面缺乏遠見、對人機交互缺乏了解、缺少靈活的采辦、脆弱的網絡等17項相關挑戰,實施靈活的敏捷采辦、用新方法保護數據權利、采用個性化自主系統策略等11個未來方向,按優先級劃分的公共/開放體系結構、通用數據庫、自主建模與仿真、機器學習、人工智能、增強現實、虛擬現實、GPS拒止環境下的解決方案、韌性穩健的網絡等19項關鍵技術,小型無人系統自主架構、無人系統聯合架構等6項在國防部長層級考慮的措施。
從三個方面對主要內容進行了重要調整
(1)一是適應新的戰略背景,大幅度縮減了內容篇幅。新版《綜合路線圖》的制定適逢美國公開鎖定我、俄為戰略對手,加強落實大國戰略博弈,篇幅僅有58頁,比以往版本大幅縮短(2007年版188頁,2009年版211頁,2011年版108頁,2013年版168頁),且未詳細闡述關鍵技術和無人系統裝備發展。2018年以來發布的美國防部《國防戰略》、美海軍《無人系統戰略路線圖》、美空軍《下一代情報、監視與偵察優勢飛行規劃》等文件公開版都很簡短,旨在避免提示戰略對手,形成對手“一直搞不懂這個計劃到底落實在哪,要朝哪個方向發展”的效果,新版《綜合路線圖》的篇幅大幅縮短,可能也是這一思路的體現。另一種可能是美國防部在采辦體系改革之后,形成了美國防部只管共同問題和通用技術、各軍種各自制定的無人系統路線圖再具體、詳細地規劃裝備技術發展的格局,使得新版《綜合路線圖》篇幅大幅縮減。
(2)首次將人工智能和機器學習列為影響無人系統發展的一個支撐因素。美軍在早期版《綜合路線圖》中也都提到人工智能,但都是一帶而過,并未突出,新版《綜合路線圖》把“人工智能和機器學習”列為“自主性”這一全局主題的首要支撐因素,提出機器學習是人工智能領域一項快速進步的技術,在推動無人系統指揮控制、導航、傳感器情報與融合、障礙探測與規避、集群行動和戰術發展等方面具有巨大潛力,人工智能和機器學習將使無人系統能夠自主學習并作出高質量決策,從而提升自主性,拓展和改進無人系統的功能,極大地增強作戰空間感知,最終變革作戰空間管理和指揮控制。這表明美軍意圖充分利用人工智能和機器學習技術進步加速無人系統的發展。
(3)放棄無人系統要回到正常采辦程序的提法,重新強調要實施多路徑敏捷采辦。美軍在2013版《綜合路線圖》中曾提出:為應對緊急作戰需求而快速采辦無人系統帶來了挑戰,隨著緊急作戰需求的逐步放緩,無人系統的采辦過程將要逐漸正常化。但新版《綜合路線圖》則指出:美軍應通過“更好的購買力3.0”計劃、“其他交易協議”和“國防創新單元”等新方式、新途徑與工業界合作,簡化和理順采辦流程,跟上工業界步伐,持續快速發展和采購無人系統核心技術。這也是新版《綜合路線圖》的一個鮮明變化,體現出美軍意圖比對手更快速地利用無人系統形成軍事優勢。
美軍無人系統的發展正在進入“三管齊下”的新時期
如前所述,新版《綜合路線圖》規避了美軍無人系統發展實際安排的內容,難以幫助我們直接預判美軍發展動向。結合美軍近年來無人系統的發展情況進行綜合分析,我們研判:美軍無人系統發展正在進入高效提升譜系能力、全面推進概念技術融合和逐步推動裝備更新拓展的“三管齊下”的新時期。
(1)重點關注無人系統的共性問題和通用技術
從2011年版開始,美軍在《綜合路線圖》中就不再以大量篇幅關注無人系統裝備形態和型號,轉而重點關注無人系統可能面臨的共性問題和關鍵技術。2011年版主要從互用性、自主性、空域綜合、通信、訓練、推進與動力系統、有人/無人編隊這7個方面安排內容,2013年版則主要從戰略規劃與政策、作戰任務和能力需求、無人系統技術、作戰環境、后勤和保障、訓練、國際合作者這7個方面安排,其中無人系統技術部分列出了互用性和模塊化、通信、安全、自主性等。新版《綜合路線圖》也延續了上述原則,充分表明美軍正緊緊圍繞無人系統的戰斗力生成,著重關注無人系統可能面臨的共性問題,以及各類無人系統的互用性、自主性、通信或網絡等通用技術,其目的是高效、充分地提升整個無人系統裝備譜系的戰斗力。
(2)推進無人系統作戰概念和關鍵技術融合發展
軍用無人系統既需要技術發展的持續推動,也需要可充分發揮其獨特能力的作戰概念領先牽引,兩者的融合在美軍的無人系統發展安排中得到了越來越鮮明的體現。以無人系統集群和有人/無人編隊為例,5版《綜合路線圖》均提出關注,近年來美軍積極推進概念和技術融合發展。無人系統集群方面,美軍將集群作戰能力發展納入了相關規劃,提出了多種運用構想,明確了在2030年前后具備無人系統集群作戰能力的戰略目標,美國防高級研究計劃局、戰略能力辦公室、海軍研究局、空軍實驗室等軍方單位系統性安排了“集群挑戰賽”“分布式作戰管理”“進攻性集群作戰”等若干科研項目,各有側重地開展概念技術融合發展,對集群指揮控制、自主編隊、集群感知與態勢共享、集群突防與攻擊等概念、通用技術和一些特殊應用技術開展攻關和驗證,形成了多維度探索和發展無人系統概念和技術的整體格局,加速無人系統集群能力實戰化。有人/無人編隊方面,美軍已連續20多年發展該概念技術,領先形成了攻擊直升機控制無人機的作戰能力,實施了有人機/無人機、有人車/無人車等編隊概念和技術驗證,特別是2015年以來實施“忠誠僚機”“自主隊友科技”“低成本可消耗飛機技術”等相關科研項目,瞄準未來作戰環境開展技術研發和驗證,并計劃在2022年開展有人機/無人機編隊打擊試驗。
(3)逐步推動無人系統裝備的新一輪更新和拓展
以MQ-9“死神”、MQ-1C“灰鷹”、RQ-4“全球鷹”等為代表的大中型無人機系統是美軍當前無人系統骨干裝備,也是美軍批量列裝、長時間服役的第一代無人系統裝備。近年來美軍已將其更新換代提上日程,并謀求拓展裝備形態,同時積極推動海上和地面大中型無人系統成為成批列裝的建制裝備。無人機系統方面,美軍一方面用MQ-9全面取代MQ-1“捕食者”,推動MQ-9、RQ-4等機型的批次升級改造,一方面開始謀劃MQ-9和RQ-4各自替代機的發展,推動高超聲速無人機、航母艦載大型無人加油機、海軍陸戰隊大型垂直起降無人機、各類補給用無人機等新類型系統研發,在2035年前后實現無人系統裝備更新換代和譜系拓展。海上和地面無人系統方面,美軍持續研發并試驗大型反潛用無入水面艇、大型無人潛航器、自主無人運輸車等裝備,促進相關的概念和技術成熟,推動相關裝備大批量地納入美軍建制裝備譜系。
幾點看法
新版《綜合路線圖》和近年來美軍無人系統發展情況表明:美軍將無人系統視為未來高端戰爭中的重要裝備,積極布局跨越式發展,推動空、海、陸高端無人系統更新換代或實用化,構建依托無人系統的全域作戰能力,形成針對我、俄的新軍事優勢。
對此,我們首先應全面加強對美軍無人系統發展的跟蹤研判。隨著美軍將我軍列為頭號對手,其對新版《綜合路線圖》和其他涉及無人系統發展的規劃進行內容控制,加強裝備技術保密,我們已難以從這些規劃全面了解其構想和進展。這就要求我們密切跟蹤和滾動研判美軍無人系統發展,形成全面、系統、綜合的研判能力,盡量避免遭遇“技術突襲”。此外,我國還需要借鑒美軍做法,超越裝備主導思維、以科技引領思維制定我國軍用無人系統發展規劃,有效加強無人系統通用技術和概念技術融合發展,著力建立可適應無人系統發展和演進特點的采辦體制機制,盡力提高無人系統裝備自主可控水平,并重視反無人系統裝備、技術和戰術創新發展。