陸軍機(jī)器人裝備的發(fā)展現(xiàn)狀及未來前景

威遠(yuǎn)

目前，世界上很多發(fā)達(dá)國家都在進(jìn)行機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)方案的研究，可謂如火如荼。從20世紀(jì)90年代末開始，美國就率先啟動了軍用機(jī)器人技術(shù)裝備的研制，制定了“未來部隊(duì)”計(jì)劃。在該計(jì)劃框架內(nèi)，撥出了大量資金？ 225億美元用于軍用機(jī)器人技術(shù)裝備的研制。

日本將機(jī)器人技術(shù)裝備列為國家七大優(yōu)先發(fā)展方向之一，目標(biāo)是成為機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。歐盟在數(shù)年前加入了這一競賽，通過了價(jià)值數(shù)十億的軍用機(jī)器人技術(shù)裝備計(jì)劃。韓國也在落實(shí)機(jī)器人技術(shù)裝備發(fā)展計(jì)劃，優(yōu)先戰(zhàn)略方向是為個(gè)別訂貨方提供專業(yè)技術(shù)裝備，如為近東國家提供機(jī)器人監(jiān)視系統(tǒng)。俄羅斯也正在軍用機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域開展研究工作。

重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛

如上所述，近幾十年，即2030年前美國最重要的武裝力量發(fā)展規(guī)劃是“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”計(jì)劃，在該計(jì)劃框架內(nèi)要研制數(shù)種地面機(jī)器人武器系統(tǒng)。其中包括“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”計(jì)劃的第4部分？ “地面遙控車輛”。

據(jù)《軍事資源》雜志2015年第11期報(bào)道，未來美國將重點(diǎn)研制武裝機(jī)器人車輛、多功能支援車輛、小口徑無人車輛。

近年來的局部戰(zhàn)爭經(jīng)驗(yàn)顯示，該計(jì)劃已經(jīng)開始付諸實(shí)踐。其中，從2010年開始，工兵機(jī)器人開始參與在阿富汗和伊拉克的軍事行動。該機(jī)器人重20千克，履帶式底盤，能夠越過障礙和崎嶇地形。機(jī)器人在一天之內(nèi)能夠?qū)嵤?00～700次行動，功能包括區(qū)域掃雷、鋪設(shè)線路和參與戰(zhàn)斗行動。

iRobot公司與波士頓大學(xué)聯(lián)合研制了一種機(jī)器人，其主要任務(wù)是尋找敵人的狙擊手。設(shè)備名稱為REDOWL，配備了激光測距儀、熱視儀、音源標(biāo)定機(jī)、4個(gè)獨(dú)立攝像機(jī)和1個(gè)GPS接收機(jī)。機(jī)器人可根據(jù)射擊聲音發(fā)現(xiàn)狙擊手的位置，成功率達(dá)0.9，并通過內(nèi)置攝像頭實(shí)施快速拍攝。特別值得關(guān)注的是，REDOWL的軟件能夠過濾虛假的聲音信號。

需要指出的是，作戰(zhàn)行動一開始，美軍就在伊拉克境內(nèi)使用了戰(zhàn)斗機(jī)器人。Talon機(jī)器人上安裝了5.56毫米口徑M249輕機(jī)槍或者7.62毫米口徑M240機(jī)槍，引導(dǎo)系統(tǒng)包括4個(gè)攝像頭和1個(gè)夜視儀。由操作員從指揮所實(shí)施控制，并定下最終決心。

Talon機(jī)器人的俄制類似產(chǎn)品是MRK-27-BT機(jī)器人，由鮑曼莫斯科技術(shù)大學(xué)應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)設(shè)計(jì)所研制。該機(jī)器人基于機(jī)動履帶式底盤，配備了系列武器，包括2部熊蜂火焰槍、1部7.62毫米口徑佩徹涅格人機(jī)槍、2部火箭-突擊榴彈和6部發(fā)煙榴彈，可用于對預(yù)設(shè)防御的建筑工事和裝甲目標(biāo)實(shí)施火力毀傷。它的引導(dǎo)系統(tǒng)包括2部攝像機(jī)，借助于2個(gè)操縱桿可在200米范圍內(nèi)對其進(jìn)行有線控制，或者在500米內(nèi)實(shí)施無線電操縱。該機(jī)器人屬于小型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛。

同時(shí)，美國計(jì)劃在重量達(dá)5～6噸的6×6或者4×4輪式平臺的基礎(chǔ)上，研制重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛ARV，包括兩種方案：用于遂行偵察任務(wù)的ARV-RSTA，用于完成火力任務(wù)并保障部隊(duì)防護(hù)的ARV-ASSault。

重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛的試驗(yàn)型Crusher是基于六輪的平臺研制而成。重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛在崎嶇地形上具有高通過能力，在戰(zhàn)斗質(zhì)量達(dá)6.5噸的情況下，可在7秒內(nèi)將行駛速度提高至42千米/小時(shí)的最快速度。它可由位于數(shù)千米以外的操作員進(jìn)行遙控。

此外，利用太空無線電導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航星，或者根據(jù)車載計(jì)算機(jī)電子存儲器中存儲的預(yù)定路線，重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛能夠在起伏地形上從一個(gè)地點(diǎn)獨(dú)立轉(zhuǎn)移至另外一個(gè)地點(diǎn)。如果途中遇到障礙，車輛自己能夠選擇迂回道路。車體由鋁合金構(gòu)成，而框架結(jié)構(gòu)使用了鈦。車輛前部安裝了鋼制保險(xiǎn)杠，能夠承受障礙物的撞擊，比如像小樹這樣的障礙物。帶獨(dú)立懸掛的六輪底盤能夠保證在1個(gè)或者2個(gè)輪子出現(xiàn)故障的情況下，實(shí)現(xiàn)原地360度調(diào)動和轉(zhuǎn)彎。車輛離地間隙可以在0～0.56米之間調(diào)整。

重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛的動力裝置是柴電混合發(fā)動機(jī)，實(shí)際使用中可保證無噪音運(yùn)行。每個(gè)車輪上都安裝了車載電動機(jī)。根據(jù)不同的速度、載重和地形條件，充滿電的蓄電池在不補(bǔ)充充電的情況下可行駛3～16千米。車輛最大載重量為3.6噸。

研發(fā)人員認(rèn)為，行動時(shí)，部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗隊(duì)形中的重型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛可用作偵察車。因此，該車輛的一種布局方案就安裝了可伸縮套管天線桿，上面固定了激光測距儀傳感器和攝像機(jī)。此外，該車還能配備自動炮或者大口徑機(jī)槍。目前，研究人員正在研發(fā)該車自主和遙控行駛的能力。

中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛

美國現(xiàn)在正在研制中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛。其中美國海軍研究所和美國國防高級研究計(jì)劃局在完成“地面戰(zhàn)術(shù)遙控車”計(jì)劃框架內(nèi)，撥款研制名為角斗士的車輛。洛克希德·馬丁公司和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)實(shí)驗(yàn)室在研究該車試驗(yàn)型方面展開了競爭。

角斗士中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛是一種遙控戰(zhàn)斗支援車，能夠在潛在危險(xiǎn)區(qū)域?qū)嵤┧阉?偵察行動：在可能遭到射擊的情況下，以及存在化學(xué)、細(xì)菌和輻射沾染威脅的情況下。與其他類似型號相比，該設(shè)備的主要優(yōu)勢是它的裝甲防護(hù)。

地面遙控戰(zhàn)斗車輛的設(shè)計(jì)人員遇到了一個(gè)兩難問題：是要將其視為一種不需要任何專門防護(hù)的兵器，還是要使用裝甲防護(hù)使其免受輕武器子彈、炮彈和地雷彈片的損壞。第一種情況下，車輛的成本會更低，機(jī)動性更強(qiáng)，但很可能會在遭受常規(guī)武器首次射擊后便遭到摧毀。第二種情況下，成本提升，車輛戰(zhàn)斗重量增加，但機(jī)動性能降低，需要更強(qiáng)的發(fā)動機(jī)。

中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛的研發(fā)人員采用了第二種方案，使用了車體裝甲，能夠承受口徑7.62毫米的輕武器的子彈射擊。第一輛原型車采用履帶式車體，配備了7.62毫米機(jī)槍，質(zhì)量-體積指標(biāo)比之后的方案要小得多。

第二種方案的尺寸為1.78×1.12×1.35立方米。根據(jù)配備不同，車輛的戰(zhàn)斗重量在730～1000千克之間。車上安裝了SWARM遙控穩(wěn)定系統(tǒng)，包括用于固定自動輕武器的裝置，以及晝夜視瞄準(zhǔn)具。此外，車上還安裝了發(fā)煙榴彈發(fā)射裝置、貨箱、偵察及其他設(shè)備。

該裝備的其中一種方案上安裝了12部采用了Metal Storm技術(shù)的多管投射裝置。該裝置配備的電子系統(tǒng)使其能夠以很短的時(shí)間間隔實(shí)施發(fā)射。據(jù)研究人員稱，Metal Storm發(fā)射40毫米榴彈的速度可以達(dá)到20000發(fā)/分?？刂葡到y(tǒng)中配備了視頻和紅外攝像機(jī)，能夠在夜間和煙幕干擾條件下實(shí)施監(jiān)視。

角斗士中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛配備了柴油發(fā)動機(jī)，車載電動機(jī)依靠由柴油發(fā)電機(jī)充電的蓄電池供電。為保證車輛行駛的無聲性和隱蔽性，行駛過程中可關(guān)閉柴油機(jī)，僅使用蓄電池。公路最高行駛速度為26千米/小時(shí)，崎嶇地形約為12千米/小時(shí)。車輛能夠克服寬1米的壕溝、深70厘米的水障。設(shè)備操控由操作員借助操縱桿實(shí)施。

目前，該遙控車輛正在進(jìn)行全面野外試驗(yàn)。一旦試驗(yàn)成功結(jié)束，美國國防部計(jì)劃進(jìn)行采購。

中型機(jī)器人戰(zhàn)斗車輛SMSS是保障“班”級分隊(duì)的交通工具，基于3×3輪式平臺。車重1814千克，能夠以40千米/小時(shí)的速度穿越起伏劇烈地形，運(yùn)輸物資的重量約為450千克，可克服高度達(dá)56厘米的梯形障礙、寬度達(dá)70厘米的溝壕。道路儲備里程約為160千米，崎嶇地形情況下則約為80千米。

自主遙控戰(zhàn)斗模塊

軍事專家認(rèn)為，研制自主遙控戰(zhàn)斗模塊是武器系統(tǒng)機(jī)器人化的重要方向之一。遙控戰(zhàn)斗模塊能夠使乘員在受到裝甲防護(hù)的情況下實(shí)施射擊。美國制定了專門的戰(zhàn)車乘員保護(hù)計(jì)劃，Kongsberg公司（挪威）生產(chǎn)的M151Protector戰(zhàn)斗模塊和XM101通用遙控戰(zhàn)斗模塊已經(jīng)開始供貨。

其他國家對遙控戰(zhàn)斗模塊也表現(xiàn)出了興趣。比如，荷蘭軍隊(duì)為本國的巡邏車配備了加強(qiáng)防護(hù)裝置，在遙控戰(zhàn)斗模塊中使用了穩(wěn)定器和基于光電變像管的R-400Raven夜視系統(tǒng)。加拿大軍隊(duì)一直使用Rheinmetall公司生產(chǎn)的可安裝在中型和重型裝甲車輛上的Nanuk戰(zhàn)斗模塊。

很多訂貨人對遙控戰(zhàn)斗模塊的構(gòu)成提出了更高的要求，尤其是要求使用熱視儀和穩(wěn)定系統(tǒng)，以便于在崎嶇難行的道路上行駛時(shí)毀傷目標(biāo)。部分訂貨方還要求戰(zhàn)斗模塊配備激光測距儀或者激光目標(biāo)指示器，以及目標(biāo)自動跟蹤設(shè)備。這使得指揮員通過使用液晶顯示屏或者手動控制器就能讓武器瞄準(zhǔn)目標(biāo)。

此外，世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了為遙控戰(zhàn)斗模塊配備重型武器的趨勢，比如，安裝在穩(wěn)定平臺上的12.7毫米重機(jī)槍或者自動榴彈發(fā)射器，還可能使用反坦克導(dǎo)彈。

大部分遙控戰(zhàn)斗模塊都屬于獨(dú)立平臺，既能安裝在履帶戰(zhàn)斗技術(shù)裝備上，也能安裝在輪式戰(zhàn)斗技術(shù)裝備上。

遙控戰(zhàn)斗模塊的高射擊精度可保證在實(shí)戰(zhàn)中首發(fā)命中目標(biāo)，改進(jìn)的圖像顯示系統(tǒng)使得指揮員能夠在開火前監(jiān)視目標(biāo)的移動（比如，通過安裝在頭盔上的顯示器）。這些系統(tǒng)還能夠借助光電設(shè)備，在不瞄準(zhǔn)的情況下，監(jiān)視非危險(xiǎn)目標(biāo)。

由于對可能出現(xiàn)目標(biāo)地段的遠(yuǎn)距離監(jiān)視和掃視平臺穩(wěn)定，遙控戰(zhàn)斗模塊在遂行偵察任務(wù)時(shí)非常有效。許多專家認(rèn)為，遙控戰(zhàn)斗模塊改進(jìn)的方向?qū)⑹牵貉兄瓢惭b在戰(zhàn)術(shù)裝甲戰(zhàn)車、裝甲運(yùn)輸車和卡車上的一體化系統(tǒng)。

遙控戰(zhàn)斗模塊可能的改進(jìn)方案包括：安裝改進(jìn)環(huán)視全景監(jiān)視系統(tǒng)、指揮員穩(wěn)定瞄準(zhǔn)具、激光報(bào)知系統(tǒng)、符合STANAG4569標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化彈道防護(hù)，配備反坦克導(dǎo)彈、指揮員和瞄準(zhǔn)手?jǐn)z像機(jī)，以及配備發(fā)煙榴彈發(fā)射裝置。以General Dynamics Land Systems公司為加拿大軍隊(duì)生產(chǎn)的8×8輪式輕型裝甲車的Nanuk戰(zhàn)斗模塊為例，該模塊將裝備7.62毫米機(jī)槍、發(fā)煙榴彈發(fā)射裝置、彈道計(jì)算器、目標(biāo)瞄準(zhǔn)和開火控制器，用于提升首發(fā)命中目標(biāo)概率的提前角校正設(shè)備。

瞄準(zhǔn)系統(tǒng)安裝在遙控戰(zhàn)斗模塊的左側(cè)，包括彩色攝像機(jī)、電視攝像機(jī)和對眼睛無害的激光測距儀，可使用帶兩個(gè)手動控制器的顯示屏用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)。

目前，基于人工智能技術(shù)的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)研制方案被認(rèn)為是先進(jìn)的。當(dāng)前，人工智能技術(shù)的發(fā)展包括以下幾種思路：一是基于與人腦運(yùn)行類似原理的神經(jīng)元鏈路，可用于識別圖像；二是改進(jìn)算法，機(jī)器人通過程序突變、融合（交換部分程序）和測試，建立完成某一目標(biāo)任務(wù)的程序；三是計(jì)算設(shè)備能夠利用現(xiàn)實(shí)世界的術(shù)語和客體，與之交互并能夠使用“遠(yuǎn)”“近”“很近”3種語言變化。

這些成果讓軍事研究人員有理由相信，到2025—2035年間，人工智能將能夠與人自身的能力不相上下，之后甚至能超越人類。

結(jié) 語

由此可見，機(jī)器人武器系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)使用和國內(nèi)外正在進(jìn)行的研究，解釋了俄聯(lián)邦陸軍對武器和軍事技術(shù)裝備機(jī)器人化的要求。

該領(lǐng)域正在解決的任務(wù)可能包括：建立軍用機(jī)器人技術(shù)裝備領(lǐng)域的科學(xué)基礎(chǔ)，研究基本的技術(shù)和工藝方案；制定技術(shù)方案，改進(jìn)現(xiàn)有武器和軍事技術(shù)裝備，保證其具備無人運(yùn)用的能力；研制軍用和專業(yè)戰(zhàn)斗、保障機(jī)器人系統(tǒng)；研制專用系統(tǒng)以及在武器自動化和智能化方面功能完備的裝備。

需要強(qiáng)調(diào)的是，研制陸軍軍用和專業(yè)機(jī)器人技術(shù)系統(tǒng)不是“趕時(shí)髦”，而是時(shí)代的必然要求，完成這一任務(wù)將能夠在戰(zhàn)斗過程中保護(hù)軍人的生命。