王俊 張云 趙文軒
摘要:在技術推動下,未來作戰正趨向無人化、自主化及智能化發展,無人系統的作用和地位日益重要,美軍在無人系統一直處于領先地位,其研發、采購了多種無人系統,并在戰場上大量應用。無人地面車輛作為無人系統的一部分,盡管其受復雜地形條件限制,研發難度更大,但也在逐步推進,具備遙控、半自主能力的無人地面車輛已經開始編配相應部隊。從美軍發展策略來看,其通過制定戰略、提出新型作戰理念、實戰化應用和引導民用資源投入等方式,推動無人地面車輛快速發展。
關鍵詞:發展策略;無人地面車輛;自主系統
1.制定戰略指導發展
為了推進無人地面車輛及技術的發展,美軍先后制定路線圖、發展戰略、白皮書等多個略規劃文件,引導無人系統發展,并根據軍事需求和技術發展不斷更新。
1.1 無人系統綜合路線圖
2018年8月,美國防部發布了《2017—2042財年無人系統綜合路線圖》(簡稱2042年路線圖),其是美國防部公開發布的第五版(2007—2032年,2009—2034年,2011—2036年,2013—2038年,2017—2042年)無人系統綜合路線圖,在2038年路線圖基礎上的進一步延伸,旨在進一步將無人系統整合到作戰體系,明確相關的投資領域,以確保各軍種的無人系統發展目標及工作與國防部規劃保持一致,其明確了無人系統在2017—2042年四大發展主題、關鍵支撐技術及目標。
1.2 機器人和自主系統戰略
2015年,陸軍能力集成中心發布《2015-2040機器人和自主系統戰略》,確定未來發展目標:機器人和自主系統(RAS)必須成為支援遠征和聯合兵種機動行動的一種有效力量,必須促使陸軍部隊在聯合地面作戰中取得勝利;明確3個目的:一是整合并優先排序各種機器人和自主系統需求;二是描述2025年及以后部隊對機器人和自主系統的作戰運用;三是把機器人和自主系統確定為重要的能力增長因素之一。
1.4美國陸軍機器人與自主系統戰略
2017年,美陸軍根據未來作戰面臨的三大挑戰,提出了機器人與自主系統戰略。闡述了陸軍機器人與自主系統戰略的近期、中期和遠期目標以及實現目標的方式與所需資源。
(1)近期目標(2017~2020):增強小規模步兵部隊的態勢感知能力;減輕步兵身體負荷;利用自動化地面補給提升保障能力;利用改進的道路清除能力促進運動;通過爆炸物處理RAS平臺和有效載荷的改進來保護軍力。
(2)中期目標(2021~2030):增強先進的、小型RAS以及蜂群的態勢感知能力;通過外骨骼能力減輕負荷;通過全自動護送作戰提高保障能力;通過無人戰斗車輛和先進有效載荷提升機動能力。
(3)遠期目標(2031~2040):利用蜂群系統持續的偵察能力增強態勢感知;利用自主空中貨物投送增強保障能力;利用無人戰斗車輛的發展提升機動能力。
2.新型作戰理念牽引發展
為適應未來智能無人作戰需要,美軍持續開展新型作戰概念的研究,并提出了網絡中心戰、蜂群使能戰術、母艦作戰等作戰概念,為無人系統的發展提供了牽引。
網絡中心戰,為支撐未來作戰系統提出,通過先進的網絡系統實現復雜系統的互聯互通,并能將現役武器系統、正在研制的武器系統和計劃研制的武器系統網絡化地連接在一起,從而使未來部隊具備前所未有的聯通能力、態勢感知能力和協同作戰能力,大大提高地面作戰部隊的戰略部署能力和機動作戰能力。未來作戰系統由18個核心分系統和鏈接它們的網絡系統組成。FCS的18個核心分系統包括1種無人值守地面傳感器、2種無人值守彈藥、3種無人駕駛地面車輛、4種建制無人機和8種有人駕駛地面車輛。
“進攻性蜂群使能戰術”OFFSET,起源于“第三次抵消戰略”,其總體目標是通過250個以上無人平臺(包括無人機、無人車等)的相互協作,在大型建筑、狹窄空間和有限視野等通信、傳感、機動性受限的城市環境條件下,在6h內在8個街區執行任務,為城市作戰的局部戰斗提供關鍵作戰能力。
母艦作戰,是以海空大型有人或無人作戰平臺為運輸載體,支撐陸海空各領域無人系統的機動投放與回收、指揮控制和綜合保障,實現無人系統、特別是小微型無人系統的遠程機動、多余部署、協同運用,具有機動優勢、集群優勢和任務優勢,最大限度發揮系統整體作戰效能。
3.研訓和實戰推動發展
2016年8月在加利福尼亞海軍陸戰隊空地戰斗中心,美海軍陸戰隊實施黑馬攻擊(Dark Horse Attacks)MIX-16演習,旨在通過演習為海軍陸戰隊探索新編制,構建海軍陸戰隊人機混合基本作戰單元。
2017年4月,海軍陸戰隊舉行S2ME2 ANTX(Advanced Naval Technology Exercise)2017演習,旨在展示無人系統及相關技術,并為新興技術實現快速到部隊的應用開發。此次演習中參與的無人車輛設備為6×6 MUTT無人偵察車及RS2-H1無人車。
2018年1月,美陸軍進行了有人/無人車編組技術演習,利用兩輛“悍馬”車來驗證編組作戰能力,一輛為指揮控制車(C2)的“長車”,另一輛是由“悍馬”車改裝的、裝有遙控武器站和偵察儀器的“僚車”。
2020年,美,陸軍下一代戰斗車輛-跨職能小組和CCDC地面車輛系統中心在無人地面車輛整合到地面戰斗編隊方面取得了進展,并在卡森陸軍基地成功完成首次無人戰車作戰試驗,以評估無人戰車是否會增加地面戰斗部隊的殺傷力。
4.民間資源支撐發展
4.1 引導高校、研究機構等攻克關鍵技術
2000年左右,針對當時美軍在無人駕駛領域發展的不足,美國國防高級研究計劃局(DARPA)于2004-2007年舉辦了3屆“無人車輛挑戰賽”,累計設置650萬美元,旨在促進自主越野無人車所需技術的開發。
通過挑戰賽,DARPA孵化了無人車的基礎路線-即由攝像頭、激光雷達、毫米波雷達傳感器,線控系統、計算單元等構成無人車硬件系統,由傳感器融合、目標定位、識別、路徑規劃和行為規劃等算法構成無人車的軟件系統,軟件和硬件結合構成自動駕駛系統,無人車輛自主駕駛技術取得了巨大飛躍,相關技術已經應用于美國海軍陸戰隊的自主駕駛車輛項目。同時,挑戰賽還對大學、工業界等產生了重要影響。在短短3年時間內,挑戰賽從一個邊緣性賽事變成了一項有大公司的技術和資金介入、有大學的參與、有價值數百萬美元的賽車角力的專業級賽事,甚至對整個汽車工業的發展產生了重要影響。
4.2無人系統項目競爭擇優
美國陸軍的SMET計劃自2012年啟動以來,一直在進行改進和完善,開展了兩輪競爭擇優。SMET第一階段包括2017年在佐治亞州本寧堡進行的為期1個多月的供應商解決方案評估,9家供應商獲得了在本寧堡進行SMET第一個階段評估的合同。2017年12月從參加評估的供應商中篩選出4家供應商進入SMET計劃的第二階段,并在4家供應商各購買20臺車輛,用于作戰技術演示,并最終從中選出一種車輛,簽訂生產合同。
參考文獻
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作者簡介:王俊,男,1989年10月,漢,安徽安慶,講師,博士,無人地面車輛。