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美军无人机器人概况研究

2018-03-30胡容崔宇明贾创辉苏文鹤

科技视界 2018年31期
关键词:研究概况

胡容 崔宇明 贾创辉 苏文鹤

【摘 要】无人机器人适用于各种危险的任务,因此无人机器人的应用范围非常广泛,并且发展相当迅速。其中,美国军用无人机器人始终走在世界前列。在文中就美军无人机器人研究概况进行介绍,以期为我国无人机器人的发展提供有效借鉴。

【关键词】无人机器人;美军;研究概况

中图分类号: E712 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)31-0050-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.31.023

【Abstract】Unmanned robot is suitable for all kinds of dangerous tasks, so its application scope is very wide and its development is quite rapid. Among them, the U.S. military unmanned robot has always been in the forefront of the world. In this paper, the general research situation of U.S. military unmanned robots is introduced in order to provide an effective reference for the development of unmanned robots in China.

【Key words】Unmanned robot; US troops; Overview of research

美國在《21世纪战略技术》一文中写到:“20世纪地面作战的核心武器是坦克,21世纪则很可能是军用机器人。”如今,这一预言正在逐步实现[1],无人机器人的研究在世界各国越来越受重视。在近几十年来的海湾战争、阿富汗战争、伊拉克战争和近年一些反恐战争中,无人机器人应用越来越广泛。在众多研究无人机器人的国家中,美国无疑是其中的佼佼者,其技术也远远领先于其他国家[2]。

1 美军无人机器人发展状况

美军每两年发布一次《无人系统综合路线图》,这也体现了美军对发展无人系统持续的投入。其中写到计划未来在10年内拥有的地面作战机器人将超过陆军士兵数量,到2020年约有1000艘无人潜航器参与水下作战,到2025年将是90%的无人机参与作战[3]。2018年8月30日,美国国防部公开了《无人系统综合路线图(2017-2042)》,其中强调无人系统会聚焦全域作战,而非特定作战领域[4]。

1.1 地面无人机器人

早在1969年的越南战争中,美军就将无人车应用于物资运输。20世纪80年代,美军的摇控无人车发展迅速,主要应用于侦察、监视、排爆、运输等领域。20世纪90年代,美军与其他机构共同研制了如“萨格”机器人平台等一系列成功应用于部队的遥控无人车。进入21世纪,美军摇控车辆技术越来越成熟,成功研发了“压碎机”等一系列高性能的无人地面车辆平台[5]。

2013年7月美国武器合约商波士顿动力公司为美军研制的世界最先进人形机器人“阿特拉斯”亮相,这一机器人有一双灵巧的手,不但能够像人类一样驾驶汽车,甚至还可以开门,进入特定的建筑,爬上梯子,穿过通道,完全称得上是“蜘蛛侠”。

美国福斯特-米勒公司研发了一款远距离遥控操作型物证机器人“剑式”机器人,能够执行危险品探测、爆炸装置拆除、无人侦察和战术支援等任务。“剑式”机器人配备了很强的火力系统,其射击命中率极高。“剑式”机器人采用了特殊的底盘及移动装置,可以轻松通过楼梯过道、铁丝障碍网以及岩石瓦砾的地段[6]。

美国波士顿动力学工程公司还为美军设计并开发了一款四足机器人“大狗”,它形似机械犬。能以每小时接近7千米的速度前行,可以攀爬最多达35度倾斜的斜坡。即使是在碎石堆、雪地、泥地,甚至摩擦力极小的冰面行走,都能保持平衡之状态。

1.2 空中无人机器人

早在1967年越南战争期间,美国就第一次运用N-9无人机并进行了大量使用[7]。

美军在近年的反恐作战中,约80%的侦察监视任务由无人机完成。目前美军已经装备的无人机近80种、7000余架,主要分为长航时的无人机,主要代表有“暗星”“黑色雨燕”“全球鹰”等,近程无人机,主要代表有“指针”“先驱者”“影子”“金眼”等,微型无人机,主要代表有“微船”“美钞”“黑寡妇”等,无人作战飞机,主要代表有“捕食者”“死神”等。

2013年5月14日,美国最新研制的X-47B隐身无人攻击机于首次从航母弹射起飞,实现无人机历史上第一次在航空母舰上弹射起飞;第一次在航空母舰上拦阻着舰;第一次无人机空中自主加油试验;以及第一次与有人机在同一艘航空母舰上共同作业[2]。

仿生机器苍蝇也是一个研究热点,美国陆军研究实验所声称,目前已在实验室环境下复制出了机器苍蝇的飞行模式。机器苍蝇可以在狭小空间内自由飞行,这样在某些不适合人员进入的有毒场合或者狭小的空间,就可以大大地发挥作用。例如在抢险救灾中执行搜寻任务、侦查地形,进入有毒环境或者核污染地域进行检查,甚至可在山区密林中搜索恐怖分子 [6]。

1.3 海上无人机器人

美国IS机器人技术研究所提议研制“羚羊”机器人探雷器,它能够通过探雷机器人探测拍岸浪区的水雷,因形状酷似羚羊而得名。

美国正在研发小型“斯巴达”无人船系统,它既可以遥控,也可以自动运行。“斯巴达”可以完成情报收集、监视和侦察、防御鱼雷等任务。美军还研发出一种自杀式水下无人潜水器,它能够携带自备鱼雷和固定战斗部等武器,可以通过主体舰船或空投到预定海域,实施自杀性攻击。

2014年12月,美国海军新型无人潜航器——“幽灵泳者”的水中测试完成了。它将无人驾驶系统技术和独特的推进与控制技术相结合,其形状和游动方式类似于大型鱼类,主要是为了探索在舰队中应用仿生技术研制测试无人潜航器。目前,美国还在研制一种像“俄罗斯套娃”一样的无人潜艇,其中的“母艇”可以释放外形更小的“子艇”,这些更小体型的潜艇能够更加隐蔽,可以在有人潜艇无法活动的水域,如浅海水域进行情报收集、侦察,布放水雷等任务[2]。

1.4 太空无人机器人

2012年3月,美国生产了一种与麻雀差不多大小,能与超级计算机中心相链接组建成“太空”因特网,能给地面部队提供远距离通信等功能,发展前景也不可小觑[7]。

美国最新研制出来的X-37B轨道新型飞行器,不但可以在大气层内作高超音速飞行,还能进入太空轨道运行。它在太空中的最高速度能达到音速的25倍,这样的速度可以躲避任何拦截系统的攻击,而且只需要半个多小时就能够到达地球的另一端[2]。

2 无人机器人的发展趋势

2.1 大型化和微型化

無人机器人未来的发展趋势将会呈现大型化和微型化两级分化的情形。一方面,大型化的无人机器人某些性能更为优越,功能更为复杂,自身防卫性能更强大,存活率更高,能够担负的任务也更多样化。另一方面,微型化的优势也日益明显,例如携带更方便,隐蔽性更好,因此微型化发展也是一个趋势[8]。

2.2 集群化作战

随着人工智能及物联网技术的日趋成熟,集群化作战将成为无人机器人的另一个发展趋势。最初的无人系统往往是“单枪匹马”,或只是靠数量占优,并没有形成集群化战斗力。目前正在发展的集群化群作战不是单纯从数量上的增加,而是形成如同狼群、蜂群等集群效应一样的,分工不同,相互配合,相互协同的一种战法和技术的创新[9]。

2015年9月,美国国防高级研究计划局主导的“小精灵”项目就是集群化作战的典型应用,它是一种利用集群效应对敌进行侦察和电子对抗的无人机集群化武器系统。其中某架或几架无人机被击中后,其余无人机能够可以不受影响,继续任务[10]。

2.3 “无人”与“有人”有机结合

未来战争中,无人机器人的应用无疑会越来越广,无人武器装备所占的比例也会越来越高。但总的来说,无人机器人也需要人来进行操作,它并不是让机器取代人,而是让人机融合,达到一种最佳的状态[2]。另外,无人机器人和传统的有人操作作战系统间也需要进行高度融合,如何分配好无人机器人的使用时机、如何配合有人系统进行作战,有效提升联合作战体系能力,都是未来战争需要实践的课题。

3 结束语

无人机器人具有环境适应性能力强,智能化程度高等优势,目前正处于高速发展阶段,广受世界各国尤其是美国的重视。随着相关技术的日益成熟,无人作战必将成为未来战场中的重要作战样式,对未来战场产生巨大影响。

【参考文献】

[1]王富军,张家皓.颠覆未来战争规则的无人机器人[J].时代报告,2016(12):39-40.

[2]李大光.机器人与未来战争[J].领导科学论坛,2016(11):77-96.

[3]赵先刚,李植.无人作战:“谁有最终开火权”[J].军事文摘,2017(19):36-37.

[4]孙明月,于宪钊.美国国防部发布《2017-2042年无人系统综合路线图》[EB/OL].http://www.dsti.net/Information/News/111363,2018.08.31.

[5]韩仁辉,赵翔君,于坤炎,王贤章.外军军用无人车发展现状及特点与趋势[J].汽车运用,2011(8):21-22.

[6]沈臻懿,军事机器人[J].检察风云.2015(16):38-40.

[7]黄卫东 李大光.智能化无人武器将主打信息化战争[J]. 中国军转民.2013(7):12-18.

[8]程东方,单宁,张建.军用机器人发展趋势[J]. 黑龙江科技信息.2014(26):172.

[9]陈永忠,张乃千.机器人军团正走向战场[J].军事文摘,2017(21):15-18.

[10]宋海伟,田达,李文魁,杨蔚.智能无人集群电子战系统技术发展与研究[J].航天电子对抗.2018(2):11-13.

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