美军无人地面车辆发展策略分析

2021-11-15 08:42王俊张云赵文轩
科技信息·学术版 2021年24期
关键词:发展策略

王俊 张云 赵文轩

摘要:在技术推动下,未来作战正趋向无人化、自主化及智能化发展,无人系统的作用和地位日益重要,美军在无人系统一直处于领先地位,其研发、采购了多种无人系统,并在战场上大量应用。无人地面车辆作为无人系统的一部分,尽管其受复杂地形条件限制,研发难度更大,但也在逐步推进,具备遥控、半自主能力的无人地面车辆已经开始编配相应部队。从美军发展策略来看,其通过制定战略、提出新型作战理念、实战化应用和引导民用资源投入等方式,推动无人地面车辆快速发展。

关键词:发展策略;无人地面车辆;自主系统

1.制定战略指导发展

为了推进无人地面车辆及技术的发展,美军先后制定路线图、发展战略、白皮书等多个略规划文件,引导无人系统发展,并根据军事需求和技术发展不断更新。

1.1 无人系统综合路线图

2018年8月,美国防部发布了《2017—2042财年无人系统综合路线图》(简称2042年路线图),其是美国防部公开发布的第五版(2007—2032年,2009—2034年,2011—2036年,2013—2038年,2017—2042年)无人系统综合路线图,在2038年路线图基础上的进一步延伸,旨在进一步将无人系统整合到作战体系,明确相关的投资领域,以确保各军种的无人系统发展目标及工作与国防部规划保持一致,其明确了无人系统在2017—2042年四大发展主题、关键支撑技术及目标。

1.2 机器人和自主系统战略

2015年,陆军能力集成中心发布《2015-2040机器人和自主系统战略》,确定未来发展目标:机器人和自主系统(RAS)必须成为支援远征和联合兵种机动行动的一种有效力量,必须促使陆军部队在联合地面作战中取得胜利;明确3个目的:一是整合并优先排序各种机器人和自主系统需求;二是描述2025年及以后部队对机器人和自主系统的作战运用;三是把机器人和自主系统确定为重要的能力增长因素之一。

1.4美国陆军机器人与自主系统战略

2017年,美陆军根据未来作战面临的三大挑战,提出了机器人与自主系统战略。阐述了陆军机器人与自主系统战略的近期、中期和远期目标以及实现目标的方式与所需资源。

(1)近期目标(2017~2020):增强小规模步兵部队的态势感知能力;减轻步兵身体负荷;利用自动化地面补给提升保障能力;利用改进的道路清除能力促进运动;通过爆炸物处理RAS平台和有效载荷的改进来保护军力。

(2)中期目标(2021~2030):增强先进的、小型RAS以及蜂群的态势感知能力;通过外骨骼能力减轻负荷;通过全自动护送作战提高保障能力;通过无人战斗车辆和先进有效载荷提升机动能力。

(3)远期目标(2031~2040):利用蜂群系统持续的侦察能力增强态势感知;利用自主空中货物投送增强保障能力;利用无人战斗车辆的发展提升机动能力。

2.新型作战理念牵引发展

为适应未来智能无人作战需要,美军持续开展新型作战概念的研究,并提出了网络中心战、蜂群使能战术、母舰作战等作战概念,为无人系统的发展提供了牵引。

网络中心战,为支撑未来作战系统提出,通过先进的网络系统实现复杂系统的互联互通,并能将现役武器系统、正在研制的武器系统和计划研制的武器系统网络化地连接在一起,从而使未来部队具备前所未有的联通能力、态势感知能力和协同作战能力,大大提高地面作战部队的战略部署能力和机动作战能力。未来作战系统由18个核心分系统和链接它们的网络系统组成。FCS的18个核心分系统包括1种无人值守地面传感器、2种无人值守弹药、3种无人驾驶地面车辆、4种建制无人机和8种有人驾驶地面车辆。

“进攻性蜂群使能战术”OFFSET,起源于“第三次抵消战略”,其总体目标是通过250个以上无人平台(包括无人机、无人车等)的相互协作,在大型建筑、狭窄空间和有限视野等通信、传感、机动性受限的城市环境条件下,在6h内在8个街区执行任务,为城市作战的局部战斗提供关键作战能力。

母舰作战,是以海空大型有人或无人作战平台为运输载体,支撑陆海空各领域无人系统的机动投放与回收、指挥控制和综合保障,实现无人系统、特别是小微型无人系统的远程机动、多余部署、协同运用,具有机动优势、集群优势和任务优势,最大限度发挥系统整体作战效能。

3.研训和实战推动发展

2016年8月在加利福尼亚海军陆战队空地战斗中心,美海军陆战队实施黑马攻击(Dark Horse Attacks)MIX-16演习,旨在通过演习为海军陆战队探索新编制,构建海军陆战队人机混合基本作战单元。

2017年4月,海军陆战队举行S2ME2 ANTX(Advanced Naval Technology Exercise)2017演习,旨在展示无人系统及相关技术,并为新兴技术实现快速到部队的应用开发。此次演习中参与的无人车辆设备为6×6 MUTT无人侦察车及RS2-H1无人车。

2018年1月,美陆军进行了有人/无人车编组技术演习,利用两辆“悍马”车来验证编组作战能力,一辆为指挥控制车(C2)的“长车”,另一辆是由“悍马”车改装的、装有遥控武器站和侦察仪器的“僚车”。

2020年,美,陆军下一代战斗车辆-跨职能小组和CCDC地面车辆系统中心在无人地面车辆整合到地面战斗编队方面取得了进展,并在卡森陆军基地成功完成首次无人战车作战试验,以评估无人战车是否会增加地面战斗部队的杀伤力。

4.民间资源支撑发展

4.1 引导高校、研究机构等攻克关键技术

2000年左右,针对当时美军在无人驾驶领域发展的不足,美国国防高级研究计划局(DARPA)于2004-2007年举办了3届“无人车辆挑战赛”,累计设置650万美元,旨在促进自主越野无人车所需技术的开发。

通过挑战赛,DARPA孵化了无人车的基础路线-即由摄像头、激光雷达、毫米波雷达传感器,线控系统、计算单元等构成无人车硬件系统,由传感器融合、目标定位、识别、路径规划和行为规划等算法构成无人车的软件系统,软件和硬件结合构成自动驾驶系统,无人车辆自主驾驶技术取得了巨大飞跃,相关技术已经应用于美国海军陆战队的自主驾驶車辆项目。同时,挑战赛还对大学、工业界等产生了重要影响。在短短3年时间内,挑战赛从一个边缘性赛事变成了一项有大公司的技术和资金介入、有大学的参与、有价值数百万美元的赛车角力的专业级赛事,甚至对整个汽车工业的发展产生了重要影响。

4.2无人系统项目竞争择优

美国陆军的SMET计划自2012年启动以来,一直在进行改进和完善,开展了两轮竞争择优。SMET第一阶段包括2017年在佐治亚州本宁堡进行的为期1个多月的供应商解决方案评估,9家供应商获得了在本宁堡进行SMET第一个阶段评估的合同。2017年12月从参加评估的供应商中筛选出4家供应商进入SMET计划的第二阶段,并在4家供应商各购买20台车辆,用于作战技术演示,并最终从中选出一种车辆,签订生产合同。

参考文献

[1]王雅琳,杨依然,王彤,等.2019年无人系统领域发展综述[J].无人系统技术,2019,002(006):P.53-57.

[2]陈姝,刘川,田季红.美国陆军机器人与自主系统战略[J].国外坦克,2018(8).

[3]贾喜花.美国陆军《机器人与自主系统战略》解读[J].国外坦克,2018(9).

[4]王彤,李磊,蒋琪.“进攻性蜂群使能战术”项目推进无人蜂群能力发展分析[J].战术导弹技术,2020.

[5]袁成,董晓林.DARPA"进攻性蜂群战术"项目的发展[J].国际航空,2018(5):20-22.

[6]刘宝林,荆象新,锁兴文,等.DARPA持续推动科技创新的挑战赛模式分析[J].科技导报,2018.

作者简介:王俊,男,1989年10月,汉,安徽安庆,讲师,博士,无人地面车辆。

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