知遠(yuǎn)戰(zhàn)略與防務(wù)研究所/威遠(yuǎn) 編譯自：俄羅斯《軍隊(duì)文集》月刊2017年第6期
目前，世界上很多發(fā)達(dá)國(guó)家都在進(jìn)行機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)方案的研究。美國(guó)從上世紀(jì)90年代末就首先開始了軍用機(jī)器人技術(shù)裝備的研制，當(dāng)時(shí)制定了“未來(lái)部隊(duì)”計(jì)劃。在該計(jì)劃框架內(nèi)，撥出了大量資金——225億美元用于軍用機(jī)器人技術(shù)裝備的研制。另一個(gè)發(fā)達(dá)的強(qiáng)國(guó)日本，將機(jī)器人技術(shù)裝備列為國(guó)家七大優(yōu)先發(fā)展方向之一，目標(biāo)是成為機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。歐盟在數(shù)年前也加入了這一競(jìng)賽，通過(guò)了價(jià)值數(shù)十億的軍用機(jī)器人技術(shù)裝備計(jì)劃。
中國(guó)官方雖然沒(méi)有宣布在該領(lǐng)域的計(jì)劃，但根據(jù)關(guān)于具體項(xiàng)目的個(gè)別報(bào)道可以發(fā)現(xiàn)，其也在研制軍用機(jī)器人以及其它類型的機(jī)器人技術(shù)裝備。韓國(guó)也在落實(shí)機(jī)器人技術(shù)裝備發(fā)展計(jì)劃，優(yōu)先戰(zhàn)略方向是為個(gè)別訂貨方提供專業(yè)技術(shù)裝備，如為近東國(guó)家提供機(jī)器人監(jiān)視系統(tǒng)。
俄羅斯也正在軍用機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域開展研究工作。值得關(guān)注的是，我們的個(gè)別成果完全達(dá)到了世界級(jí)的水平，但總體上，目前的研制水平還不夠，尤其是在軍用機(jī)器人領(lǐng)域，這在世界武器更新?lián)Q代的背景下讓人非常擔(dān)憂。
如上所述，美國(guó)近幾十年，也就是2030年前最重要的武裝力量發(fā)展規(guī)劃是“未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)”計(jì)劃（Future Combat System — FCS），在該計(jì)劃框架內(nèi)要研制數(shù)種地面機(jī)器人武器系統(tǒng)。其中包括“未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)”計(jì)劃的第四部分——“地面遙控車輛”——UGV（Unmanned Ground Vehicles-地面無(wú)人車輛）。
據(jù)軍事資源（Militari Resurs）雜志（2015年第11期）報(bào)道，未來(lái)，（美國(guó)）將研制：
武裝機(jī)器人車輛（ARV-Armed Robotic Vehicle）：偵察（偵察，監(jiān)視和目標(biāo)獲取-Reconnaissance，Surveillance and Target Acquisition-RSTA）和突擊（Assault）方向；
多功能支援車輛（Multifunctional Utility Logistics and Equipment platform-MULE）：偵察，工兵和運(yùn)輸車輛；
小口徑無(wú)人車輛（Small Unmanned Ground Vehicle-SUGV）。
近年來(lái)局部戰(zhàn)爭(zhēng)經(jīng)驗(yàn)顯示，該計(jì)劃已經(jīng)開始付諸實(shí)踐。其中，從2010年開始，工兵機(jī)器人PackBot（圖1）開始參與在阿富汗和伊拉克的軍事行動(dòng)。該機(jī)器人重20千克，履帶式底盤，能夠越過(guò)障礙和崎嶇地形。機(jī)器人在一天之內(nèi)能夠?qū)嵤?00至700次行動(dòng)，其功能包括區(qū)域掃雷，鋪設(shè)線路，參與戰(zhàn)斗行動(dòng)。
圖1. PackBot工兵機(jī)器人外形布局圖
iRobot公司與波士頓大學(xué)聯(lián)合研制了一種機(jī)器人，其主要任務(wù)是尋找敵人的狙擊手。設(shè)備名稱為REDOWL（Robotic Enhanced Detection Outpost With Lasers）（圖2）。該機(jī)器人能夠搜尋狙擊手并通過(guò)內(nèi)置攝像頭實(shí)施快速拍攝。機(jī)器人配備了激光測(cè)距儀，熱視儀，音源標(biāo)定機(jī)，4個(gè)獨(dú)立攝像機(jī)和1個(gè)GPS接收機(jī)。機(jī)器人可根據(jù)射擊聲音發(fā)現(xiàn)狙擊手的位置，概率達(dá)0.9。REDOWL（紅色貓頭鷹）的軟件能夠過(guò)濾虛假的聲音信號(hào)。
圖2. REDOWL偵察機(jī)器人外形布局
需要指出的是，作戰(zhàn)行動(dòng)一開始，美軍就在伊拉克境內(nèi)使用了戰(zhàn)斗機(jī)器人。Talon機(jī)器人上安裝了5.56毫米口徑M249輕機(jī)槍或者7.62毫米口徑M240機(jī)器人（圖3）。引導(dǎo)系統(tǒng)包括4個(gè)攝像頭和1個(gè)夜視儀。由操作員從指揮所實(shí)施控制，并定下最終決心。
圖3. Talon戰(zhàn)斗機(jī)器人外形布局
Talon機(jī)器人的俄制類似產(chǎn)品是MRK-27-BT機(jī)器人（圖4），由鮑曼莫斯科技術(shù)大學(xué)應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)設(shè)計(jì)所研制。該機(jī)器人基于機(jī)動(dòng)履帶式底盤，配備了系列武器，包括兩部“熊蜂”火焰槍，1部7.62毫米口徑“佩徹涅格人”機(jī)槍，2部火箭-突擊榴彈和6部發(fā)煙榴彈。用于對(duì)預(yù)設(shè)防御的建筑工事和裝甲目標(biāo)實(shí)施火力毀傷。引導(dǎo)系統(tǒng)包括2部攝像機(jī)，借助于2個(gè)操縱桿可在200米范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行有線控制，或者在500米內(nèi)實(shí)施無(wú)線電操縱。該機(jī)器人屬于小型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛。
圖4. MRK-27-BT戰(zhàn)斗機(jī)器人外形布局
同時(shí)，美國(guó)計(jì)劃在重量達(dá)5至6噸的6×6或者4×4輪式平臺(tái)的基礎(chǔ)上，研制重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛ARV（圖5），包括兩種方案：ARV-RSTA用于遂行偵察任務(wù)，ARV-ASSault用于完成火力任務(wù)并保障部隊(duì)的防護(hù)。
圖5.ARV重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛外形布局
中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛SMSS（Squad Mission Support System）是保障“班”級(jí)分隊(duì)的交通工具，基于3×3輪式平臺(tái)（圖6）。車重1814千克，能夠以40千米／小時(shí)的速度穿越起伏劇烈地形，運(yùn)輸物資的重量約為450千克，可克服高度達(dá)56厘米的梯形障礙，寬度達(dá)70厘米的溝壕。道路儲(chǔ)備里程約為160公里，崎嶇地形情況下則約為80公里。
圖6.SMSS中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛外形布局
重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛的試驗(yàn)型“Crusher”（圖7）基于6輪的平臺(tái)研制而成。重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛在崎嶇地形上具有高通過(guò)能力，在戰(zhàn)斗質(zhì)量達(dá)6.5噸的情況下，可在7秒內(nèi)將行駛速度提高至42公里／小時(shí)的最快速度。它可由位于數(shù)公里以外的操作員進(jìn)行遙控。
圖7.“Crusher”遙控車輛：a-全視圖；b-激光測(cè)距儀和攝像機(jī)；c-可伸縮套管天線桿
此外，利用太空無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)“navstar（導(dǎo)航星）”（GPS），或者根據(jù)車載計(jì)算機(jī)電子存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的預(yù)定路線，重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛能夠在起伏地形上從一個(gè)地點(diǎn)獨(dú)立轉(zhuǎn)移至另外一個(gè)地點(diǎn)。如果途中遇到障礙，車輛自己能夠選擇迂回道路。車體由鋁合金構(gòu)成，而框架結(jié)構(gòu)使用了鈦。車輛前部安裝了鋼制保險(xiǎn)杠，能夠承受障礙物的撞擊，比如像小樹這樣的障礙物。帶獨(dú)立懸掛的6輪底盤能夠保證在1個(gè)或者2個(gè)輪子出現(xiàn)故障的情況下，實(shí)現(xiàn)原地 360度調(diào)動(dòng)和轉(zhuǎn)彎。車輛離地間隙可以在0-0.56米之間調(diào)整。
動(dòng)力裝置是柴電混合發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)際使用中可保證無(wú)噪音運(yùn)行。每個(gè)車輪上都安裝了車載電動(dòng)機(jī)。根據(jù)不同的速度、載重和地形條件，充滿電的蓄電池在不補(bǔ)充充電的情況下可行駛 3-16公里。車輛最大載重量為3.6噸。
研發(fā)人員認(rèn)為，行動(dòng)時(shí)，部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗隊(duì)形中的重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛可用作偵察車。因此，該車輛的一種布局方案就安裝了可伸縮套管天線桿，上面固定了激光測(cè)距儀傳感器和攝像機(jī)（圖7）。此外，該車還能配備自動(dòng)炮或者大口徑機(jī)槍。目前正在研發(fā)該車自主和遙控行駛的能力。
美國(guó)現(xiàn)在正在研制中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛。其中美國(guó)海軍研究所（Office of Naval Research）和美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）在完成“地面戰(zhàn)術(shù)遙控車”（TUGV-Tactical Unmanned Ground Vehicle）計(jì)劃框架內(nèi)，撥款研制名為“角斗士”的車輛。洛克希德·馬丁公司和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)實(shí)驗(yàn)室在研究該車試驗(yàn)型方面展開競(jìng)爭(zhēng)。
“角斗士”中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛是一種遙控戰(zhàn)斗支援車，能夠在潛在危險(xiǎn)區(qū)域?qū)嵤┧阉?偵察行動(dòng)：在可能遭到射擊的情況下，以及存在化學(xué)、細(xì)菌和輻射沾染威脅的情況下。與其它類似型號(hào)相比，該設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì)是它的裝甲防護(hù)。
地面遙控戰(zhàn)斗車輛的設(shè)計(jì)人員遇到了一個(gè)兩難問(wèn)題：是否要將其視為一種不需要任何專門防護(hù)的兵器，還是要使用裝甲防護(hù)使其免受輕武器子彈，炮彈和地雷彈片的損壞。第一種情況下，車輛的成本會(huì)更低，機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，但很可能會(huì)在遭受常規(guī)武器首次射擊后便遭到摧毀。第二種情況下，成本提升，車輛戰(zhàn)斗重量增加，但機(jī)動(dòng)性能降低，需要更強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛的研發(fā)人員采用了第二種方案，使用了車體裝甲。能夠承受口徑7.62毫米的輕武器的子彈射擊。第一輛原型車采用履帶式車體，配備了7.62毫米機(jī)槍，質(zhì)量-體積指標(biāo)要比之后的方案要小得多。
第二種方案的尺寸為1.78×1.12×1.35m3。根據(jù)配備不同，車輛的戰(zhàn)斗重量在730千克至1000千克。車上安裝了SWARM（Stabilised Weapon And Reconnaissance Mount）遙控穩(wěn)定系統(tǒng)，包括用于固定自動(dòng)輕武器的裝置，以及晝夜視瞄準(zhǔn)具。此外，車上還安裝了發(fā)煙榴彈發(fā)射裝置、貨箱、偵察及其它設(shè)備。
該裝備的其中一種方案上安裝了12部采用了Metal Storm技術(shù)的多管投射裝置（圖8）。該裝置配備的電子系統(tǒng)使其能夠以很短的時(shí)間間隔實(shí)施發(fā)射。據(jù)研究人員稱，Metal Storm 發(fā)射40毫米榴彈的速度可以達(dá)到20000發(fā)／分。控制系統(tǒng)中配備了視頻和紅外攝像機(jī)，能夠在夜間和煙幕干擾條件下實(shí)施監(jiān)視。
圖8.帶多管榴彈裝置的“角斗士”戰(zhàn)車方案
“角斗士”中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛配備了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，車載電動(dòng)機(jī)依靠由柴油發(fā)電機(jī)充電的蓄電池供電。為保證車輛行駛的無(wú)聲性和隱蔽性，行駛過(guò)程中可關(guān)閉柴油機(jī)，僅使用蓄電池。公路最高行駛速度為26千米／小時(shí)，崎嶇地形約為12千米／小時(shí)。車輛能夠克服寬1米的壕溝，深70厘米的水障。設(shè)備操控由操作員借助操縱桿實(shí)施。
目前，該遙控車輛正在進(jìn)行全面野外試驗(yàn)。一旦試驗(yàn)成功結(jié)束，美國(guó)國(guó)防部計(jì)劃進(jìn)行采購(gòu)。
軍事專家認(rèn)為，研制自主遙控戰(zhàn)斗模塊（DBM）是武器系統(tǒng)機(jī)器人化的重要方向之一。遙控戰(zhàn)斗模塊（圖9）能夠使乘員在受到裝甲防護(hù)的情況下實(shí)施射擊。美國(guó)制定了專門的戰(zhàn)車乘員保護(hù)計(jì)劃，Kongsberg公司（挪威）生產(chǎn)的M151Protector戰(zhàn)斗模塊和XM101通用遙控戰(zhàn)斗模塊（CROWS）己經(jīng)開始供貨。
圖9.遙控戰(zhàn)斗模塊外形布局
其它國(guó)家對(duì)遙控戰(zhàn)斗模塊也表現(xiàn)出了興趣。比如，荷蘭軍隊(duì)為本國(guó)的巡邏車（PPV）配備了加強(qiáng)防護(hù)裝置，在遙控戰(zhàn)斗模塊中使用了穩(wěn)定器和基于光電變像管的R-400 Raven夜視系統(tǒng)。加拿大軍隊(duì)一直使用Rheinmetall公司生產(chǎn)的，安裝在中型和重型裝甲車輛上的Nanuk戰(zhàn)斗模塊。
很多訂貨人對(duì)遙控戰(zhàn)斗模塊的構(gòu)成提出了更高的要求，尤其是要求使用熱視儀和穩(wěn)定系統(tǒng)。便于在崎嶇難行的道路上行駛時(shí)毀傷目標(biāo)。部分訂貨方還要求戰(zhàn)斗模塊配備激光測(cè)距儀或者激光目標(biāo)指示器，以及目標(biāo)自動(dòng)跟蹤設(shè)備。這使得指揮員使用液晶顯示屏或者手動(dòng)控制器就能讓武器瞄準(zhǔn)目標(biāo)。
出現(xiàn)了為遙控戰(zhàn)斗模塊配備重型武器的趨勢(shì)，比如，安裝在穩(wěn)定平臺(tái)上的12.7毫米重機(jī)槍或者自動(dòng)榴彈發(fā)射器。還可能使用反坦克導(dǎo)彈。
大部分遙控戰(zhàn)斗模塊都屬于獨(dú)立平臺(tái)，既能安裝在履帶戰(zhàn)斗技術(shù)裝備上，也能安裝在輪式戰(zhàn)斗技術(shù)裝備上（圖10）。
圖10．安裝在戰(zhàn)斗技術(shù)裝備上的遙控戰(zhàn)斗模塊：a-履帶式；b-4×4輪式；c-6×6輪式
遙控戰(zhàn)斗模塊的高射擊精度可保證在實(shí)戰(zhàn)中首發(fā)命中目標(biāo)，改進(jìn)的圖像顯示系統(tǒng)使得指揮員能夠在開火前監(jiān)視目標(biāo)的移動(dòng)（比如，通過(guò)安裝在頭盔上的顯示器）。這些系統(tǒng)還能夠借助光電設(shè)備，在不瞄準(zhǔn)的情況下，監(jiān)視非危險(xiǎn)目標(biāo)。
由于對(duì)可能出現(xiàn)目標(biāo)地段的遠(yuǎn)距離監(jiān)視和掃視平臺(tái)穩(wěn)定，遙控戰(zhàn)斗模塊在遂行偵察任務(wù)時(shí)非常有效。主要專家認(rèn)為，遙控戰(zhàn)斗模塊改進(jìn)的方向?qū)⑹牵貉兄瓢惭b在戰(zhàn)術(shù)裝甲戰(zhàn)車、裝甲運(yùn)輸車和卡車上的一體化系統(tǒng)。
遙控戰(zhàn)斗模塊可能的改進(jìn)方案包括：環(huán)視全景監(jiān)視系統(tǒng)，指揮員穩(wěn)定瞄準(zhǔn)具，激光報(bào)知系統(tǒng)，符合STANAG4569標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化彈道防護(hù)，配備反坦克導(dǎo)彈，指揮員和瞄準(zhǔn)手?jǐn)z像機(jī)，以及配備發(fā)煙榴彈發(fā)射裝置（圖11a）。比如，用于General Dynamics Land Systems公司（加拿大）為加拿大軍隊(duì)生產(chǎn)的8×8輪式輕型裝甲車（LAV）的Nanuk戰(zhàn)斗模塊。模塊將裝備7.62毫米機(jī)槍（圖11b），發(fā)煙榴彈發(fā)射裝置，彈道計(jì)算器，目標(biāo)瞄準(zhǔn)和開火控制器，用于提升首發(fā)命中目標(biāo)概率的提前角校正設(shè)備。
圖11．改進(jìn)型戰(zhàn)斗模塊：a-發(fā)煙榴彈發(fā)射裝置；b-帶7.62毫米機(jī)槍的模塊
瞄準(zhǔn)系統(tǒng)安裝在遙控戰(zhàn)斗模塊的左側(cè)，包括彩色攝像機(jī)，電視攝像機(jī)和對(duì)眼睛無(wú)害的激光測(cè)距儀。使用帶兩個(gè)手動(dòng)控制器的顯示屏用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)。
目前，基于人工智能技術(shù)的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)研制方案被認(rèn)為是先進(jìn)的。當(dāng)前，人工智能技術(shù)的發(fā)展包括以下幾種思路：
1.基于與人腦運(yùn)行類似原理的神經(jīng)元鏈路，可用于識(shí)別圖像。
2.改進(jìn)算法，機(jī)器人通過(guò)程序突變、融合（交換部分程序）和測(cè)試，建立完成某一目標(biāo)任務(wù)的程序。
3.計(jì)算設(shè)備能夠利用現(xiàn)實(shí)世界的術(shù)語(yǔ)和客體，與之交互并能夠使用“遠(yuǎn)”，“近”，“很近”三種語(yǔ)言變化。
這些讓軍事研究人員有理由相信，到2025至2035年間，人工智能將能夠與人自身的能力不相上下，之后甚至能超越人類。
由此可見，機(jī)器人武器系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)使用和國(guó)內(nèi)外正在進(jìn)行的研究，解釋了俄聯(lián)邦陸軍對(duì)武器和軍事技術(shù)裝備機(jī)器人化的要求。
該領(lǐng)域正在解決的任務(wù)可能包括：
建立軍用機(jī)器人技術(shù)裝備領(lǐng)域的科學(xué)基礎(chǔ)，研究基本的技術(shù)和工藝方案；
制定技術(shù)方案，改進(jìn)現(xiàn)有武器和軍事技術(shù)裝備，保證其具備無(wú)人運(yùn)用的能力；
研制軍用和專業(yè)戰(zhàn)斗、保障機(jī)器人系統(tǒng)；
研制專用系統(tǒng)以及在武器自動(dòng)化和智能化方面功能完備的裝備。
需要強(qiáng)調(diào)的是，研制陸軍軍用和專業(yè)機(jī)器人技術(shù)系統(tǒng)不是“趕時(shí)髦”，而是時(shí)代的必然要求，完成這一任務(wù)將能夠在戰(zhàn)斗過(guò)程中保護(hù)軍人的生命。（全文完）
