王何萬兆 李曉陽
(陸軍炮兵防空兵學院 合肥 230000)
美國國防部最新版《國防戰略》指出,美國國防建設重點由全球反恐轉向大國競爭,中國和俄羅斯是其主要競爭對手。在未來大國競爭戰略背景下,美陸軍必須努力發展能夠“改變游戲規則”的顛覆性技術,探索新型作戰樣式,不斷發展地面無人智能作戰系統,提高威懾對手和干預地區沖突的能力。
近年來,隨著人工智能、機器學習、遠程控制、自主協同、超級計算、云計算等前沿科技在無人系統領域的跨界發展,催生了地面無人作戰系統的跨越式變革。地面無人作戰系統是由系統架構、環境感知、運動規劃、安全防護、自主控制等綜合關鍵技術融合而成的。從驅動模式來看,地面無人作戰系統可分為無人車輛系統和地面機器人兩大類。美陸軍高度重視地面無人作戰系統的建設和運用,認為無人作戰系統將在未來地面作戰中發揮作戰能力倍增器的作用。
美軍是研究地面無人作戰系統最早,投入人力物力財力最多的軍隊,其多款先進的無人系統已經運用于實戰。2001年,美陸軍提出“2015年實現1/3地面作戰車輛為地面無人系統”的目標,雖未如期實現,卻有力推動了其小型無人車、班組任務支援系統等地面車輛的發展。當前美陸軍裝備的地面無人作戰平臺的型號和數量最多,約占全球軍用地面無人系統的80%。在伊拉克和阿富汗戰場上,美軍“魔爪”、“背包”等型號的無人地面系統得到了廣泛的實戰檢驗。為推進地面無人作戰系統的進一步發展,美陸軍在發展戰略、作戰概念、裝備研發、兵棋推演、作戰實踐等方面不斷探索嘗試,形成了可用于遂行迷惑敵軍、偵察預警、排雷布雷、火力打擊、物資運輸等作戰任務的地面無人作戰系統平臺體系,不斷提高無人系統的實戰化水平。
地面無人作戰系統已經成為了現代戰場上不可或缺的新質作戰力量,美陸軍已配備了無人戰車、無人運輸車、無人地面偵察車、四足機器人等無人作戰系統,還有多款概念型無人裝備正處于研發和測試階段。美陸軍通過發布指導文件、成立領導機構、測試訓練裝備等手段,極大地促進了其地面無人作戰系統的建設和發展。
近幾年,美軍高度重視地面無人作戰系統的頂層設計工作,先后發布了《美國陸軍無人系統路線圖》《地面無人系統路線圖》《機器人與自主系統戰略》《人工智能與國家安全》等綱領性文件,統一規劃美陸軍地面無人作戰系統的發展路線,試圖打造一支防護性好、持續性優、耐久性強的精銳無人作戰力量。2018年8月,美國國防部公布第八版《無人系統綜合路線圖(2017-2042)》,旨在指導包括無人地面車輛在內的無人作戰系統的全面發展,指出未來無人作戰系統應重點針對全作戰域,在互操作性、自主性、網絡安全和人機協同四個關鍵技術領域共同發力,從而提升美軍無人作戰系統的效能。
2017年4月,美國國防部成立“算法戰跨職能團隊”,通過設立該機構將推動美國各軍種的無人系統加快融入人工智能、大數據及機器學習等關鍵技術。2018年7月,美陸軍成立未來司令部負責統領美陸軍未來部隊現代化建設工作,該司令部下轄8個跨職能團隊,其中“下一代戰車跨職能團隊”主要負責未來戰車項目的具體研發工作,現已對多款地面無人系統展開研發測試。2019年2月,美陸軍未來司令部下轄的作戰能力發展中心正式掛牌運行,該中心將通過調整投資組合、取消無效項目、開發新項目等舉措來統籌陸軍現代化的科研投入,確保在地面無人作戰系統等項目按計劃有序開發。
美陸軍高度重視地面無人作戰系統的實戰演練,邊開發邊測試,不斷完善改進地面無人作戰系統的作戰性能。機器人戰斗車輛(RCV)是未來美陸軍地面無人作戰系統的重要組成部分,包括輕型RCV-L、中型RCV-M和重型RCV-H三種型號的無人戰車。2020年7月~8月,美陸軍首次將重型機器人戰車納入作戰部隊單位,參加了科羅拉多州卡森堡的士兵作戰試驗,并在測試中取得了成功。2020年9月,美國蘭德公司組織一場“軍事主導、指技結合”的地面無人車輛兵棋推演,檢驗了地面無人作戰系統的作戰能力,并指出:一是相對于完全自主的地面無人作戰系統,遙控/無自主能力作戰車輛的指揮控制更易被對方干擾;二是遙控的偵察無人車輛可被用為前方誘餌,從而降低士兵面臨風險;三是情報、偵察、監視能力對無人化作戰的戰場態勢依然重要。
美陸軍作為地面戰場重要的突擊力量,為了能夠繼續掌控信息化戰場主動權,持續加強對地面無人作戰系統的研發、測試和列裝,特別是隨著多域作戰概念和人工智能技術的發展,美陸軍加快了其地面無人作戰系統開發的步伐。在未來一段時期內,美陸軍地面無人作戰系統主要體現以下發展趨勢。
美陸軍判斷未來的作戰對手和美軍實力相當,作戰環境較阿富汗戰爭、伊拉克戰爭的環境更加復雜,作戰形態以信息化為基礎,呈現出無人化、智能化、多域化的特征。美陸軍認為,先進的武器裝備是軍隊贏得未來戰爭勝利的物質基礎。未來,美陸軍將繼續致力于把地面無人作戰系統融入到聯合全域作戰的體系中,使其與空中無人機系統、水面無人系統平臺和其他自主/半自主平臺互聯互通。美軍正在開發聯合全域指揮控制系統,目標是實現分布在陸、海、空、天、網等各作戰域內的有人和無人作戰平臺高度融合、跨域協同,作戰時綜合全域的情報數據,形成“通用作戰圖”,提高包括地面無人作戰系統在內的各系統的全域作戰能力。
目前,各種無人作戰系統自主決策和行動能力有限,主要依靠遙控來完成機動、偵察、引導打擊等各種作戰行動。美陸軍正在開發或使用的班任務支持系統(SMSS)、多用途戰術運輸車(MUTT)、TI?TAN無人車等地面無人作戰系統主要是靠操縱人員的各項指令完成相應行動,操縱人員需為無人作戰系統規劃路線、依據傳回的敵情信息分析目標性質、確定打擊方法等。在未來,美陸軍將利用人工智能進一步提升地面無人作戰系統的自主行動能力。一方面,積極開發人機協同技術,加快腦科學研究,利用腦電波等技術提高有人-無人作戰系統的協同效能。另一方面,加快算法領域的創新,使地面無人作戰系統具備越來越高的自主性,可以自主規劃和偵察路線,能夠迅速判斷戰場態勢并采取相應的防護措施,準確識別指令能并作出回應,并輔助作戰人員鎖定打擊目標,協助作戰人員進行對目標進行打擊。
隨著地面無人作戰系統的開發與應用,無人作戰力量在美陸軍力量體系中的構成比重日益上升,但由于受技術、編制等因素的限制,目前美陸軍作戰部隊編配的各種無人作戰系統類型單一、數量有限,還未能形成系統完整的無人作戰力量體系。美陸軍為提高未來部隊中無人作戰力量的權重,正在加緊構建系統完整的無人作戰力量體系,增強部隊的整體作戰能力。美陸軍設想,未來從師到班的各級都將編配適合本級任務需要的無人系統,同時,各類型無人戰車及多用途無人運輸車將廣泛運用于戰斗行動中。無人作戰系統之間能夠根據任務需求組成一個完整的協同作戰網絡,充分發揮各自的優勢。美陸軍計劃在2022財年第一季度在得克薩斯州胡德堡建立一支連級規模的機器人作戰部隊,而后繼續展開相關的測試工作,在2026年開始裝備無人戰車。
世界各軍事強國都高度重視無人作戰系統的開發,以在未來智能化戰場上取得代差優勢。美陸軍認為,加快無人智能技術等在地面無人作戰系統的運用,可增強自身的新型作戰能力,從而在未來智能化無人作戰中面對旗鼓相當的對手時,能夠在復雜的戰場環境中取得勝利。