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    关于地面无人作战力量发展方向的浅略推想(3)

    2022-12-30 15:15:56 来源:

    以能耗低为依仗,地面无人作战力量可以在防御端产生特有的效用。在战场上,防御端需要更长的工作时间,以应对进攻端的随时袭击。我们可以假定一个战场情况:防守端需要在指挥中心附近的一定范围内执行警戒巡逻任务,但是战场环境十分艰苦,比如沙漠、戈壁、雪地等极端环境。在这样的战场环境中,战士不仅会在身体与心理上产生巨大的损耗,还很有可能无法有效通过目视、使用望远镜等光学方法完成周边环境侦察警戒。而雷达系统也存在着对低速微小物体无法有效探查的制约条件,且雷达的部署与机动过程复杂,不够灵活。在这种情况下,可靠性高,续航力强,信息化程度好,更加灵活机动地面无人巡逻平台就可以发挥其独特作用。其可以在恶劣环境中长时间高强度执行任务,且可以搭载诸多信息化作战侦查单元。

    藉由地面作战平台强大的载荷能力,地面无人作战力量可作为战场环境中的救护、运送物资、“忠诚僚机”等可以运载武器弹药、后送伤员与情报载体的重要角色。其中,关于战场救护,是尚未深度开发的重要领域。由于战场救护需要很高的智能性,所以其大多由机器人(Robot)所担任。20世纪80年代,随着计算机网络技术的发展,远程控制机器人成为可能,机器人在城市救援中的研究也得到了许多学者的关注,但受制于物理设备、计算能力和应用需求,远程操纵救援机器人依然存在很多挑战。“9·11”事件中机器人第一次被投入救援使用,并给予了救援人员很大程度的协助,此事件也促使很多学者和机构加大对此类机器人的研究。

    三、地面无人作战力量软件发展

    地面无人作战力量的发展需要软硬件的齐头并进。在软件算法领域,仍有较大开发空间。在软件算法的架构设计方面,人机共享控制成为了热点话题。人机共享可定义为“人和机器人通过在‘感知-行为’这一循环中不断交互,以完成某个动态的任务,此任务亦可在理想情形下由人或机器人单独完成”。人机共享控制机器人的自治水平介于无智能的直接控制式机器人与具备高度自主感知(perception)、决策(decision-making)、规划(planning)与执行(executing)能力的监督式控制(Supervisory Control)机器人和自主机器人(Autonomous Robot)之间。一般认为,智能控制系统擅长于完成底层精细的任务,而人类擅长于上层规约,人机共享技术能充分利用人和机器人的优势。

    人机共享控制机器人并不是由人类操作员或自动控制器完全掌控的,共享控制器决定了决策权在两者之间的分配。根据机器人行为的控制变量在操作员与控制器之间的分配关系,可以将人机共享控制策略分为半自治式控制(Semi-Autonomous Control, SAC)与协作式共享控制(Cooperative Shared Control, CSC),根据两类控制变量混合方式的不同,可进一步将协作式共享控制分为状态指引式共享控制(State-Guidance Shared Control ,SGSC)与状态融合式共享控制(State-Fusion Shared Control,SFSC)。

    (责任编辑许朝)
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