機器戰(zhàn)士初試人機配合

李浩

近年來，簡易爆炸裝置（IED）已經(jīng)成為美軍部隊面臨的最大威脅之一。那些只是執(zhí)行日常后勤任務(wù)的美國陸軍士兵、海軍陸戰(zhàn)隊員和其他人員，也處于這些簡易爆炸裝置的威脅、處于以前只有在前線遇到的危險之中，補給車隊也已經(jīng)越來越成為遭受攻擊的目標。

陸戰(zhàn)地面軍用機器人將在減少人員傷亡、提高戰(zhàn)場效能等方面扮演越來越重要的角色。作為美軍急先鋒的海軍陸戰(zhàn)隊，在機器人方面也投入了巨大的努力。這也可能在未來戰(zhàn)爭中帶來重大的作戰(zhàn)方式變革。

無人系統(tǒng)支持“分布式作戰(zhàn)”

據(jù)美國海軍協(xié)會網(wǎng)站2016年7月8日報道，美國海軍陸戰(zhàn)對負責軍事設(shè)施與后勤的副司令官達納中將在接受采訪時表示，以前陸戰(zhàn)隊一直依賴“從艦到岸”模式來提供大量燃料、水、彈藥等再補給物資，然后將它們裝上車輛用于分配?，F(xiàn)在，為了支持未來的作戰(zhàn)規(guī)劃，依靠小建制單位實施分布式作戰(zhàn)行動，也考慮到敵人日益增長的能力，美國海軍陸戰(zhàn)隊在戰(zhàn)場上維持部隊的方式將需要創(chuàng)新。根據(jù)美國海軍陸戰(zhàn)隊在2015年發(fā)布的軍事設(shè)施與后勤路線圖，該軍種正在推動無人平臺、增材制造、“感知并響應(yīng)后勤”等，以支持本軍種以小型、分散的兼職單位實施作戰(zhàn)行動，而不再采取“貨如山堆”形態(tài)的后勤模式。

無人平臺在所有領(lǐng)域都能提供全新的向戰(zhàn)場、在戰(zhàn)場移動貨物的方式。美國海軍陸戰(zhàn)隊在阿富汗使用K-MAX無人直升機運送貨物，取得了良好體驗和豐富經(jīng)驗。這類裝備很適合執(zhí)行向偏遠、分散的地點運送貨物的任務(wù)，使用戶獲得了巨大便利。達納希望陸戰(zhàn)隊不但能繼續(xù)利用K-MAX這樣的大型無人機，也能夠更多地利用中小型無人機，實現(xiàn)本戰(zhàn)區(qū)補給物資當日送達。

在大型投送裝備方面，他描述了一個場景：一架有人的CH-53K重型直升機攜帶一輛“聯(lián)合輕型戰(zhàn)術(shù)車”到戰(zhàn)場，同時另外2架無人平臺攜帶總重1814千克（4000磅）的、JLTV所需的彈藥和其他補給品，形成一定的持續(xù)作戰(zhàn)能力。

達納認為海軍陸戰(zhàn)隊應(yīng)尋求具備與K-MAX類似能力的制式裝備。從能力分散以容忍一定數(shù)量戰(zhàn)損的角度出發(fā)，達納不主張購買昂貴的但數(shù)量不多的多任務(wù)無人機，而是傾向于購買大量基本功能無人機，并根據(jù)需要為它們加裝各種任務(wù)套件。

班用多用途裝備運輸車

美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊最近幾年也一直在尋求發(fā)展小型無人車，即班用多用途裝備運輸車，簡稱SMET。該車采購計劃目前仍處于能力設(shè)計和發(fā)展階段，它的主要用途是在惡劣地形上為徒步步兵運輸裝備和補給品。按照需求，SMET可以遙控操作，也可以采用全自主模式，能與人員保持同步，為一個9人步兵班提供保障。它可工作96小時，能夠為步兵裝備的電池充電，也能夠攜帶600千克的負載?；谶\輸方面的需求，該車在體積上可能與洛馬公司的“班組任務(wù)支援系統(tǒng)”無人車類似。

多用途運輸型無人車

2014年10月，在美國陸軍協(xié)會年會上，通用動力公司宣布將在2015年開發(fā)一款采用航空燃料的多用途運輸型無人車，簡稱MUTT。該公司稱，這是一種大型多用途無人車。2016環(huán)太平洋軍演期間，美國海軍陸戰(zhàn)隊第5陸戰(zhàn)團3營的士兵展示了各種遙控無人載具和無人飛行器，其中就包括了電動型MUTT。

該車有兩個電驅(qū)動裝置，分別位于車體兩側(cè)，每側(cè)各有1個電機。車上有4個大型車輪，在惡劣地形上也可拆掉輪胎，換成張緊在輪轂上的橡膠履帶，以提高通過能力。換裝橡膠履帶的時間不會超過1小時。該車采用滑動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)彎直徑為3.35米，最大速度13千米每小時，可自主運行24千米。如果把車上的推進和制導機構(gòu)解鎖，就可非常方便地用其他車輛牽引，最大行駛速度為13千米每小時。為了防止發(fā)生嚴重撞擊時損壞車輛，在車的前部安裝了防撞桿。MUTT最多可攜帶300千克的負載，車重375千克，車高1.37米，車長1.6米。車輪換成履帶后，車輛自身重量會增加45千克。

由于采用的大型車輪和特殊底盤設(shè)計，該車還具備水陸兩棲能力，但涉水行駛時速度和負載能力都下降到陸地上的一半。

MUTT是一種簡易型無人車，盡可能少的采用新研技術(shù)，以打造出一款低風險和易于維護的裝備。該車的潛在用途包括：補給、簡易爆炸裝置探測和處理、傷員撤離、部隊防護、偵察、通信鏈路/中繼。該車是為部署在前方的部隊專門量身打造的，無需太多時間保養(yǎng)和維修。該車能夠通過士兵需要步行通過的各種困難地形的60%-80%。該車的操縱方式很特別，從車前鏈輪上可以放出一根2米長的拉帶，只要由一名士兵牽著這根拉帶，制導系統(tǒng)即可自動識別士兵施加在拉帶上的拉力以及角度，并相應(yīng)地調(diào)整車輛的速度和方向，跟隨步兵前進。該車還可以采用推車工作模式，士兵在后面推動，車輛就能自動識別并按照士兵需要的速度和方向前進。在叢林中穿行時，就適合采用這種模式。

MUTT空運時在CH-53直升機內(nèi)只占據(jù)2個座椅的位置。美國海軍陸戰(zhàn)隊對該車表示了極大興趣，目前一種裝有武器的車型正在接受測試。

模塊化先進武裝機器人系統(tǒng)（MAARS）

該車是奎尼蒂克北美公司“魔爪”系列無人車的最新發(fā)展型，與早期的“劍”無人車相比，其體積更大、動力更強。該車可以攜帶近200千克的負載，也可配備更大型的武器，如重12.25千克的M240B/G機槍或4具M203型40毫米榴彈發(fā)射器，火力打擊更猛。該車可采用輪式或履帶底盤。

與“劍”無人車相比，該車改進了指揮與控制性能、態(tài)勢感知性能，增強了機動性、殺傷力和安全性。車上安裝了改進型機械臂，上面可選連接抓爪、晝夜攝像機、破壞裝置、霰彈槍等，如果安裝機槍或發(fā)射器，要將機械臂拆下。該車還可安裝激光告警裝置、激光測距儀、危險物傳感器安裝架、高聲信號器、貨物運輸架等。它擁有一個聰明的“大腦”，操作人員可為其設(shè)置允許開火和禁止開火的范圍，避免向己方士兵誤開火。其上加裝了特殊的敵我識別系統(tǒng)，并配有GPS導航系統(tǒng)和先進的傳感器，可將自己的位置顯示在己方坦克、車輛和其他軍用裝備所配的電子地圖上。目前，MAARS已被美軍應(yīng)用于伊拉克戰(zhàn)場。

該車的另一個重要特點是可安裝非致命武器。車上可安裝使人致眩的綠色人眼安全激光，可發(fā)射40毫米非致命彈藥，如豆彈、發(fā)煙彈、集束信號彈和辣椒噴霧劑等。目前對該車進行了改進，可以遵從大約40個語音命令，包括停止、轉(zhuǎn)彎、目標瞄準等。美國陸軍早在2012年就在布拉格堡對該車的射擊能力以及光學和瞄準能力進行了評估試驗，這有利于陸戰(zhàn)隊的采用。

根據(jù)美國反恐技術(shù)保障辦公室下屬的爆炸物處理/低強度沖突項目辦公室授予的合同，首輛MAARS無人車在2008年上半年交付美軍。美國海軍陸戰(zhàn)隊也購買了2輛，用于進行作戰(zhàn)評估試驗。

目前，美國海軍陸戰(zhàn)隊正在位于加利福利亞州的彭德爾頓軍事訓練營積極測試配備了傳感器和攝像機的機器人系統(tǒng)MAARS。之后，他們還將前往南加州進行實彈演練。MAARS除了能戰(zhàn)斗，還可以拖著受傷的海軍陸戰(zhàn)隊員從戰(zhàn)場上離開。當然，MAARS也有一些方面受到限制。首先，它不是完全自動操作的，士兵需要手動為其裝填彈藥；其次，它的越野能力有限，可能在崎嶇地形上止步不前。

TerraMAX無人車

不論是美國陸軍還是海軍陸戰(zhàn)隊，都表示希望能夠?qū)F(xiàn)役的戰(zhàn)術(shù)輪式車輛，尤其是重型和中型車輛轉(zhuǎn)換成無人駕駛地面車輛。其目的很簡單，就是減少士兵面臨威脅的可能性。因此，奧什科什防務(wù)公司正在開發(fā)被稱為TerraMax的無人駕駛地面車輛技術(shù)。

奧什科什防務(wù)公司在6×6型中型戰(zhàn)術(shù)卡車的基礎(chǔ)上，研制出了多種型號的TerraMax無人車。其中一輛6×6型曾參加了美國國防高級研究計劃局的兩屆無人車挑戰(zhàn)賽，并分別完成了281千米和241千米的自主行駛里程。該公司的一款縮小版的4×4無人車參加了2007年的無人車城市挑戰(zhàn)賽。據(jù)該協(xié)議，該公司與美國陸軍展開了為期3年的合作，并將運輸主動安全技術(shù)替代系統(tǒng)安裝到一輛TerraMax無人車上。該計劃的目標是研發(fā)出能夠?qū)Ш胶蛨?zhí)行運輸任務(wù)的導引車，同時引導車還要將路線信息傳輸給另一輛無人跟隨車。車輛必須在有人、動物、車輛和其他障礙物的環(huán)境及戰(zhàn)術(shù)環(huán)境中安全地以一定速度實現(xiàn)近自主駕駛。

2009年3月，該公司利用一輛TerraMax無人車對其研發(fā)的自主駕駛技術(shù)進行完善。其無人駕駛系統(tǒng)曾被集成到美國海軍陸戰(zhàn)隊的中型戰(zhàn)術(shù)替代型卡車上，命名為“貨運無人地面車”。這個項目2010年6月啟動。首車從2012年7月24日至8月5日參加了海軍陸戰(zhàn)隊空地特遣部隊作戰(zhàn)有限目標實驗。在實驗中，陸戰(zhàn)隊員在指揮控制車上對其進行操控，并能夠在夜間燈火管制或崎嶇地形上引導它行進。2014年5月，奧什科什公司宣布已經(jīng)將TerraMax技術(shù)組件集成到了防地雷反伏擊全地形車上，用于演示道路清理能力。

TerraMax自主控制裝置和傳感器適用于各種有人車輛。它由觀察系統(tǒng)、光探測和測距傳感器、GPS/慣性測量裝置、導航計算機以及制動、轉(zhuǎn)向和變速控制裝置等組成。它運行模式包括完全自主和半自主。采用完全自主模式時，車隊任何位置中的車輛能夠執(zhí)行預先確定的任務(wù)。采用半自主模式時，無人駕駛車輛按照帶領(lǐng)-跟隨的角色運行。操作人員也可以遠程遙控車輛。半自助模式的特點之一是可以進行一對多的控制，也就是可以讓一輛有人駕駛車輛領(lǐng)頭，后面跟隨的3輛或者4輛車可以是無人駕駛車輛。

“角斗士”戰(zhàn)術(shù)無人車

“角斗士”是一種以偵察和運輸為主的無人戰(zhàn)斗車輛，由美國海事研究局和國防高級研究計劃局投資，洛克希德-馬丁公司和卡耐基-梅隆大學實驗室研究制造，主要供美國海軍陸戰(zhàn)隊使用。“角斗士”主要包括履帶式和六輪式兩種，基本配置為車長1.78米、車寬1.12米、車高1.35米。單價15萬美元，戰(zhàn)斗全重取決于配置，從730千克到1000千克不等。底盤采用混合動力裝置，可以連續(xù)工作24小時。它的公路最大行駛速度為每小時26千米，越野最大行駛速度為每小時12千米。能越過寬1米的壕溝和深70厘米的水障，具有極強的越野能力?！敖嵌肥俊笨梢杂伞昂否R”車或V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機運輸。

“角斗士”是一種遙控/半主動的地面車輛，可以在全天候、全地形執(zhí)行偵察、核生化武器探測、突破障礙、反狙擊手和直接射擊等任務(wù)?！敖嵌肥俊钡膬?yōu)勢在于具有很強的裝甲防護，能夠承受7.62毫米以下輕武器子彈的攻擊，即使身中數(shù)彈仍能照常執(zhí)行任務(wù)。由于需要執(zhí)行多種任務(wù)，因此它“武裝到了牙齒”，裝備了晝夜攝像機、生化武器探測系統(tǒng)、M249班用機槍或M240G中口徑機槍。車上還安裝有煙幕彈發(fā)射裝置、貨箱和其他設(shè)備。該車由手持式彩屏遙控器和頭盔顯示器控制，操作距離可以達到4千米。

2007年，“角斗士”正式裝備海軍陸戰(zhàn)隊，如今已經(jīng)列裝超過200輛?！敖嵌肥俊北环Q為世界上第一種多用途作戰(zhàn)機器人，隨著伊拉克戰(zhàn)爭的結(jié)束，“角斗士”停止了生產(chǎn)。但洛-馬公司并沒有放棄，正在積極完善“角斗士”的自主性能和智能水平，增強其敵我識別能力，保障對它的完全控制，期待著美軍重新開始訂貨的時刻。

除了無人系統(tǒng)本身，美國海軍陸戰(zhàn)隊曾研究過利用單一控制器操作多套無人系統(tǒng)的潛力。他們使用奎奈蒂克北美公司的戰(zhàn)術(shù)機器人控制器，來同時控制“烏鴉”無人機、MAARS無人車和“龍行者”無人車。這種控制器極大地簡化了無人系統(tǒng)的操作?？蔚倏吮泵拦菊诶^續(xù)擴展其能力，使之能夠控制最多13套不同的系統(tǒng)。通用控制器需采用開放式體系架構(gòu)，以能夠與各種地面無人系統(tǒng)進行聯(lián)系。但可靠性和安全性是個大問題。為保證地面無人系統(tǒng)不會成為黑客的“獵物”，美國陸軍在此方面已經(jīng)進行了多次嘗試，這一直是個重大挑戰(zhàn)。