作者:刘云华
俄罗斯的“天王星-9”无人战车曾在叙利亚战场上取得了显著的战果。这款无人车是红场阅兵的“常客”,是地面无人作战力量的优秀代表。其体积轻便,集成度高,作战能力优秀,曾有力打击了叙利亚反政府军。但是,这款无人战车在俄乌冲突中却迟迟没有露面。这是因为该款无人战车暴露了新的缺陷短板?亦或是其战术性能与俄乌冲突战场特点不契合?又或是其已可以被无人机完美取代?这其中也蕴含着地面无人作战力量的未来发展方向的问题。
图 1 “天王星-9”无人战车
一、地面无人作战平台自身特点
欲探究地面无人作战力量的发展方向,首先需要对其现状进行分析。而分析的首要项,则是其当前的战场定位。正如不同的物种在生态系统中因自身特点不同,而有不同的生态位一样,地面无人作战力量的战场定位也是要依据其自身特点而确定。
发展一种武器,我们还必须要考量的是这种武器是否有其独特之处,即其他武器不可比拟的特点。只有这样,我们发展这种武器才能切实地提升战斗力。否则,如果投入大量人力物力去发展一种与现有其他武器没有差别,甚至作战效能不如现有武器,并且也无法弥补现有武器作战领域的空缺,那么这种武器的研发就极有可能是失败的。因为武器的研发有别于一般科技的发展,需要以实用为主,以提升战斗力为最终目的,而不是单纯为了发明创造。
也许会有人质疑道:“当初航母被发明的时候,不也是作战能力不如现有武器吗?”对于这一点,需要解释的是:航母被发明的时候虽然作战能力不如现有武器,但是它弥补了现有武器作战领域的空缺,它开辟了无陆基依托的海空战场。
由此,我们就可以从地面无人作战力量的特点推想其战场定位。首先,我们需要分析无人作战力量的特点。无人作战力量的特点有以下几个层面:
l 无人员伤亡,战场适应能力强,会坚定执行任务,且无需考虑心理状况与忠诚度。
l 信息化拓展能力强,集成度高。编组协同能力强,可灵活组队协同作战。
l 与士兵相比可搭载更多火力与功能单元,且抗打击能力更强。
l 受电磁环境影响,可被电子战武器有效杀伤。需要搭建电子对抗系统。
l 人工智能的战场决策可靠性仍不及人类,也无法担任战略决策。
l 可被俘获后改装,变为对方的武器,且技术会随之而泄露。
在此基础上,地面无人作战力量还有如下特点:
l 机动性无法与空中力量相媲美。
l 活动空间平面化,路线空间复杂度低
l 能耗较低,可长时间执行任务。
l 产生噪声较小,可隐蔽执行任务。
l 载重较大,可搭载设备更多,也可搭载重型设备。
由此可见,地面无人作战力量与无人机差异较多,各自所特有的应用领域也会有较大差别。
二、地面无人作战力量应用
就现阶段的无人机作战应用来看,由于机动性的巨大差异,无人机在大部分的侦查与作战领域与地面无人作战力量相比,有着巨大的优势。但是,在信息化战争变革不断推进的今天,电子对抗能力的重要性正在不断提升,可搭载更多电子作战单元的地面无人作战力量可以凭此找到更多适合自身的作战领域。比如,在巷战环境中,某款新型无人战车可以搭载复杂全面的电磁与红外侦查系统,探知战场环境,并且可以配有各型电磁脉冲武器对敌电子系统造成杀伤。既可以是小型定向电磁脉冲武器,以完成索敌后的针对打击任务,也可以是大型的大范围电磁脉冲武器,以瘫痪敌方整体的电子系统,或在无法准确探明敌方具体位置时也能造成杀伤。同时,这样的新型无人战车也具有无人作战力量的绝大多数战场优势。众所周知,由于战场态势复杂多变,空间狭小但复杂度高,巷战的作战人员伤亡率与其他大多数战争形势相比,要高很多。而在这样的战场形式中使用地面无人作战力量,可以在大大加强了电子抵抗能力的同时,也减小了人员伤亡,使得战场效益最大化。
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)