地面无人作战系统的创新发展研究

贺潇男， 王作根， 周亮

（陆军装甲兵学院蚌埠校区， 安徽 蚌埠 233050）

0 引言

在新军事变革背景下， 随着新材料、 大数据和人工智能等颠覆性技术的快速发展并应用于军事领域， 无人装备逐渐地成为战场主力。 在陆战场环境中， 地面无人作战系统由于对作战环境要求低、 战场生存能力较强， 正越来越多地参与执行战场侦察、 搜排爆、 核生化检测乃至攻击等任务， 起到了提高部队作战能力、 保存有生力量及提升作战效能的作用[1]。 但长期以来， 由于研发人员缺少军事实践， 习惯于无人作战系统作为“整体” 的研发思路， 导致在研发过程中过于关注地面无人作战系统的高技术依赖性， 而忽视了地面无人作战系统的战场适用性和实用性， 导致无人作战系统处于长期“研” “用” 分离状态， 迟滞了无人装备的发展与应用。 实际上， 在无人作战系统中， 无人作战平台是完成作战任务的基础， 指控设备是实现人机融合从而提升无人作战系统整体效能的工具， 通过实现“人在回路” 的控制， 均能够对无人作战系统整体性能起到倍增作用。 因此， 面对无人化战争对无人作战系统的迫切需求， 采取工程化、 模块化思路，将无人作战系统分解为“无人作战平台” 与“指控系统” 两个部分来研发， 坚持无人作战平台成熟一部分应用一部分， 指挥系统突破一部分提升一部分， 推进无人作战系统性能螺旋式地上升， 是满足无人作战需要的有益途径。

1 坚持并行推进， 促进无人作战系统的战斗力生成

当前一项新技术从成熟到广泛应用可能只需要3 年时间， 而一种装备从研究论证到装备部队并形成战斗力需要10 年以上[2]。 这要求我们必须改变传统的技术管理和技术规划， 同步地推进无人作战平台与指挥系统的发展。 在无人作战平台的研发上坚持稳步推进， 在实践中丰富提局； 在指挥系统的研发上注重提升人机交互水平， 实现对无人作战系统的整体性能倍增。

1.1 坚持需求牵引， 解决无人作战系统有无问题

无人作战系统的研发目的是为了拓展人的肢体并辅助人脑决策， 为推进无人作战系统的综合效能提升， 要从作战需求出发加强顶层设计， 推进搜排爆、 化生检测、 战场侦察和火力打击等战斗平台，无人值守、 无人运输和无人巡逻保障平台等无人作战装备的应用， 解决单体应用列装问题和满足部队的基本需求。 注重在部队装备运用实践中发现制约装备性能提升的问题， 通过不断改进来完善系统设计。

1.2 注重技术突破， 解决无人作战系统好用问题

无人作战系统技术， 可分为总体技术、 机动平台技术、 自主行为技术、 指挥控制技术和任务载荷等技术[3]， 每个方面的突破都可能带来无人作战系统整体水平的跃升。 要注重以技术突破为牵引，以现有设备的软硬件升级改进为着眼点， 解决使用中存在的“作业动作精准度不够” “设备故障率高” 和“可靠性差” 等问题， 提高系统人机效能。

1.3 重视人机融合， 解决无人作战系统创新问题

人机融合的最重要作用是充分发挥人、 平台和系统各自的优点， 并做到有效的融合[4]。 要重视“人在回路” 的遥控操作技术， 因为这是现阶段完成打击决策最稳妥的人机交互方式， 是实现并推进人机交互模式创新的起点。 而以半自主、 自主式控制为代表的人机交互模式， 是可以依托现有的平台，通过后续加装自动控制系统、 导航模块和通信模块等， 经过综合集成来实现更高层次的指挥控制。

2 坚持标准化建设， 促进无人作战系统的升级改进

无人作战系统的体系结构向通用化、 标准化方向发展， 将起到诸如提高无人作战系统发展速度，提高可靠性、 维修性和保障性的作用。 在通用无人作战平台上搭载任务模块以满足不同的任务需求，可以大大地降低研发成本和周期， 促进无人作战系统的升级改进。

2.1 装备型谱系列化

按照型谱系列化发展对装备进行系列化定型，从装备形态上， 形成大中小微系列、 轮履步系列和战保勤系列装备[5]。 任务形态上， 形成防护类（爆炸物处理、 核化生防护和扫雷破障）、 保障类（物资运输、 保障战场机动）、 单兵使用类（战场侦察） 和武装无人车（辅助作战、 侦察） 等系列装备， 为装备系列研发制定基本的遵循路线。

2.2 整体设计模块化

无人作战平台模块化设计中应将无人作战平台细化并分解为机械结构组成的中心单元、 动力机构、任务载荷、 指挥控制设备和系统软件等。 将指控系统研发分解为硬件部分和人机交互技术同步研究。各个部分的标准端口支持即插即用， 使得无人作战平台可短时间内安装一种或多种任务模块， 支持更高水平“人在回路” 的控制， 以便执行多种任务。

2.3 结构方案标准化

从当前我国无人作战平台总体来看， 平台结构上、 方案上比较类似， 行走系统基本形成了足类、轮式和履带式等模式， 武器站基本形成无人炮塔、遥控武器站和无人火炮等模式[6]。 对于以上较成熟的方案， 需要从总体上明确技术标准与功能需求， 便于进一步地集中资源攻关研发； 同时允许探索性研究来优化新的结构方式， 引领各方共同努力， 形成百花齐放的局面。

2.4 控制标准统一化

地面无人作战系统作为陆战场作战体系的构成部分， 要通过统一的人机界面、 行动规则、 标准协议、 行为方式、 时间基准和共享机制， 形成与体系内其他有人或无人作战平台保持互联互通互操作的作战能力。

3 坚持开放发展， 促进无人作战系统的效能提升

无人作战系统的升级改进并广泛地应用于战场实践是一个长期的过程， 坚持系统开放的发展理念有助于汇集军内外科技力量， 发挥标准化设计的优势， 促进无人作战平台单体升级乃至向集群智能发展， 实现无人系统的迭代升级。

3.1 利于汇聚多方资源

军队发展无人作战系统早于地方， 在一段时间里曾处于领先地位。 但是， 随着地方在无人作战平台领域的投入， 对人才的集聚作用明显， 在部分技术领域实现了对军队的超越。 坚持开放性的体系结构， 采用公开标准接口现有的民用组件， 利于吸纳地方无人平台总体设计技术、 标准化设计技术、 动力技术和自动控制技术等创新成果。 坚持开放性的科研开发， 利于引入各方力量聚力无人作战系统的研发。

3.2 利于融入作战体系

无人化作战的全局性特点要求无人作战系统必须融入多维一体的作战体系[7]， 满足战场网络全局部署的要求， 依据战场全局所需的行动， 形成战场全局协调一致的战斗行动。 平台通过标准化设计和统一规范的接口， 能够始终保持平台机构、 传感与控制装置的系统开放， 按需与网络无缝连接，与数据库、 云环境等相结合， 实现与其他平台能力互补、 行动协调。

3.3 利于系统迭代发展

无人作战系统按照作战平台单体单功能、 单体多功能和群体智能发展[8]。 要前瞻性地做好通用化、 标准化设计， 使系统能够通过软件升级、 系统集成实现平台功能的扩展， 实现由单体智能向群体智能的能力跃升； 同时要通过与“人在回路” 控制模式的耦合发展， 引领无人作战系统设计理念和战术运用的创新， 实现系统迭代发展。

4 结束语

无人化战争的到来对无人作战系统提出了较高的需求， 而目前地面无人作战系统的战场适用性和实用性还不是很强， 本文将无人作战系统分解为“无人作战平台” 和“指控系统” 两个部分进行针对性分析， 提出一种坚持并行推进、 坚持标准化建设和坚持开放发展的思路， 以促进地面无人作战系统性能的发展， 满足未来无人作战需求。