智能汽車競賽在陸上無人作戰人才培養中的作用

郭友松

陸軍裝甲兵學院

本文論述智能汽車競賽在提高軍校學員素質、工程實踐和動手能力，激發學員興趣和創新意識，培養學員團隊協作精神等方面的重要意義，并結合未來陸上無人作戰人才的培養目標，總結智能汽車競賽發揮的作用。

隨著信息、人工智能等技術的不斷發展，以及各種無人裝備的出現，在未來戰場上，敵我雙方交戰將不再只是人類與人類之間的較量，還將不可避免地出現人與機器的較量、機器與機器之間的較量。

無人作戰系統由無人機、無人地面車輛、無人水面艦船、無人潛航器和機器人等各類無人平臺組成，具有持續行動能力強、成本低、隱蔽性和隱身性好等特點。在戰場上，無人平臺可以協助作戰人員執行偵察、運輸、火力支援、甚至對敵攻擊等軍事任務。

無人作戰系統集成了導航定位、自動控制、通信與數據鏈、能源與動力、任務載荷等多種先進技術，它對人員的專業能力、技術水平、心理承受能力等方面要求較高，軍方須重視無人作戰系統專業人才隊伍建設。

無人作戰并不代表不須要指揮員和戰斗員，幾乎所有無人裝備的作戰任務都須要人類指揮員下達，無人平臺的維修保障也離不開人類技師。無人作戰須要綜合能力強的人類指揮員指揮士兵和無人平臺作戰。人類指揮員既要懂傳統戰術戰法，也要熟悉新技術的特點并靈活選用合適的無人平臺。

美國積極發展無人地面系統

以美國為首的世界主要軍事強國在無人地面系統領域投入了大量資源，相繼建立專業研發機構，促進相關技術成果不斷應用于新型裝備，加快了陸軍智能化裝備的發展步伐。

2007—2013年，美國國防部(DoD)已發布4版《無人系統綜合路線圖》，對各類天基、空基、海基、陸基無人系統進行統一規劃。由此可見，美軍早已意識到無人系統在未來戰場中的重要性，并進行了周密部署。

我國陸軍無人作戰人才培養的要求

對于轉型時期的陸軍建設，我軍需要提高思想意識，充分認識各類無人平臺對現代戰爭的影響，提前規劃，完善標準，不斷創新作戰樣式和戰法。除對各類無人地面裝備技術進行深入研究和重點攻關外，還須加強無人地面作戰系統的人才培養和人才隊伍建設。一方面，基于部隊需要，在平時練兵過程中培養一批善于運用新技術和新裝備的一線指揮員和戰斗員；另一方面，在學員走上崗位前，依托院校教育資源對學員進行全面培養，讓學員掌握無人作戰概念和無人系統的技術特點，做到理論聯系實際，融會貫通。當學員走上工作崗位后，可以快速適應部隊環境，更好地應對未來作戰，快速掌握新型信息化和智能化無人裝備的使用。

圖1 美軍投入大量資源開發智能無人地面裝備。

軍校在無人作戰人才培養中的作用

當前，我國軍事院校既擔負著軍官的學歷教育和任職培訓的重要使命，也肩負著士官職業教育的培養責任。但是，要想培養出契合部隊需要的人才，應進一步加強部隊和院校之間的協同育人機制建設，按照習近平總書記的強軍思想培養能打勝仗的未來軍事人才。

在未來作戰中，指揮與技術崗位之間的界限日趨淡化，指揮軍官與技術軍官的知識結構差距逐步縮小。缺乏工程技術基礎的指揮軍官和缺乏指揮管理知識的技術軍官難以適應部隊建設和未來作戰的需要。因此，軍事人才應掌握全面知識，具有集技術、指揮、管理于一體的綜合能力，才能把握全局和適應未來聯合作戰的要求。

針對未來可能應用的各類無人作戰系統，軍事院校在制訂人才培養方案時，要緊密圍繞部隊列裝的典型無人作戰系統、訓練科目、作戰任務等要素設置教學內容，遵循無人作戰能力生成規律，優化課程體系，強化實戰牽引和實踐導向，使學員畢業后能夠勝任無人作戰專業崗位，提升部隊無人作戰裝備運用水平和維修保障能力。

智能汽車競賽舉辦的重要意義

全國大學生智能汽車競賽也是一項以智能汽車為研究對象的創意性科技競賽，旨在促進高等院校素質教育發展，培養大學生專業知識綜合運用能力、基本工程實踐能力和創新意識，倡導理論聯系實際、求真務實的學風和團隊協作的精神。該競賽要求學生組成團隊，協同工作，利用傳感器和微控制器等技術，共同完成一個能識別道路和障礙物，并能自主行駛的智能汽車項目。

全國大學生智能汽車競賽也是一項全國性比賽，高校參賽隊伍眾多。因此，該競賽嚴格限制每所參賽高校的參賽隊數量，要求先按照地區分布劃分賽區，各賽區決出名次后，再選拔最好的少量隊伍參加全國總決賽。各高校參賽隊之間的競爭異常激烈，而比賽成績的判定并不依賴任何帶有主觀性的評委打分，完全根據電子計時系統的考核結果，最高精確到0.01s，保證了比賽成績的公正性。

競賽組委會在制訂比賽規則時，會根據參賽隊所使用傳感器、車型以及能源獲取方式的不同，劃分出若干比賽組。例如，根據不同的傳感器，分為攝像頭組和電磁組等比賽組，攝像頭組將利用攝像頭采集道路圖像信息，電磁組利用電感和信號放大電路采集特定頻率的電磁信號；根據不同的車型，分為四輪組、三輪組、兩輪直立組等比賽組。

來自全國多所院校的大學生參與了這項具有探索性意義的工程實踐活動。該競賽的重要意義表現在以下幾個方面。

提高專業知識綜合運用能力

從準備到最終制作完能夠參賽的智能車，參賽團隊大約須要半年左右的時間。在結構設計與技術原理等方面，制作好的車模與真實的無人車極為相似，或者說“麻雀雖小、五臟俱全”。車模的設計和制作涉及自動控制、模式識別、傳感器、電子、電氣、計算機、通信、機械和汽車等多個學科專業。通過參與這項實踐性競賽，學生進一步學習和鞏固大量理論知識。這些知識與目前一些高校工科類專業開設的課程密切相關，例如，電路分析技術、模擬電子技術、數字電子技術、傳感器技術、自動控制原理、計算機基礎、C語言編程、人工智能等理論課。

提升基本工程實踐能力和培養創新意識

通過競賽，學生能體驗一個工程項目從圖紙設計到實物制作完成，再參與競爭的全過程。在這個過程中，學生利用工程化思維解決問題，將理論知識應用于工程實踐，檢驗理論的正確性，并能在工程方法和實踐應用上有所創新。

圖2 全國大學生智能汽車競賽現場。

圖3 學生制作的參賽車模。

圖4 學生在比賽現場調試賽車。

圖5 來自多所高校的參賽隊在進行賽前調試。

圖6 各高校參賽隊的賽車。

通常，學生在課堂上以理論學習為主，輔以有限的實驗和實踐環節，而實踐課僅針對具體的知識模塊，學生難以將各學科知識融會貫通，形成系統性知識。當學生完成目標課程學習后，較難將理論知識快速應用到實際工作中。通過參與競賽，學生可以深刻體會理論知識在實踐工作中的應用，例如電子元器件選擇、電路設計與調試、傳感器安裝、數據采集程序編寫等一系列實踐工作。學生一邊學習，一邊親自動手參與實物制作，鍛煉了查找問題、分析問題、解決問題的能力，也鍛煉了動手能力。對參賽學生而言，該競賽具有很高的挑戰性、實踐性與趣味性，不僅能激發學生的探索精神，鍛煉實際問題解決能力，同時在解決問題的過程中，學生獲得了成就感，實現了個人價值。

參賽隊若想獲得名次和證書，其設計制作的車模在完成基本循跡避障等任務基礎上，還應追求盡可能快的行駛速度。速度追求是一個無止境的過程，第一名和第二名可能只有零點零幾秒的差距，能否在高手林立的賽場上取得最佳成績，考驗著各參賽隊的真實實力。在比賽過程中，參賽隊除擁有基本工程實踐能力，熟悉基本算法和策略，還要具備一定的創新意識，不斷優化程序代碼，調整各項參數，從每個細節提高車模的行駛速度，否則很難獲得好名次。

培養求真務實的學風和團隊協作精神

統一規范的競賽規則和客觀公正的成績評定保證了整個比賽結果的公平公正性。相比于其他同類型大學生競賽，該競賽的獲獎難度更大，證書含金量更高。而長達半年的準備時間，參賽團隊只有扎扎實實地工作，才能換來優秀的成績，每名團隊成員既要發揮主觀能動性，踏踏實實地貢獻自己的一份力量，又要善于溝通，發揚團隊協作精神，與其他成員默契配合，才可能在強手如林的賽場上摘得桂冠。

培養無人地面平臺的研究興趣和參與感

陸上無人平臺技術涉及機械、電子、自動控制、計算機、人工智能、腦科學、傳感器、通信網絡等多種學科專業。參賽車輛模型屬于一種微型無人地面平臺，其結構設計原理和技術原理與無人地面平臺相同。智能汽車競賽要求參賽者親手設計和制作可自主行駛的車輛模型并完成比賽。因此，學生須要掌握無人地面車的技術、組成和設計原理，編寫計算機程序并完成軟硬件調試，體會無人系統的優勢和局限性，了解無人平臺的用途，實際上是親自完成了一個完整無人車模的開發。

總結

在整個參賽過程中，學生獲得了專業知識綜合運用、工程實踐、分析問題和解決問題等多方面能力。這是未來陸上無人作戰人才應具備的能力和素質。同時，學生獲得了大量經驗，為今后走上工作崗位，更快速地熟悉各類無人系統，盡快適應未來信息化、智能化戰場環境奠定了堅實基礎。

隨著現代軍事科技的迅猛發展和新政治格局下的高水平對抗，裝甲裝備發展面臨著前所未有的高威脅、難生存等危機。未來，陸基裝備將向信息化、智能化、無人化方向發展，無人地面系統無疑是重要作戰裝備。無人作戰行動，不僅面臨各類戰場威脅，還可能面臨無人作戰人才儲備的難題。作戰人員能否熟練地使用各種裝備，能否在運用中提出合理科學的改進和升級建議，將直接關系到高端無人作戰裝備能否在戰場上發揮作用，并完成作戰使命。軍事院校在未來無人作戰人才培養體系中發揮著不可替代的作用。隨著新形勢的發展，人才培養方案也須要不斷優化和改進。因此，在很多方面，智能汽車競賽有助于未來陸上無人作戰人才的培養，值得向軍事院校推廣。