地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展研究

賀瀟男， 王作根， 周亮

（陸軍裝甲兵學(xué)院蚌埠校區(qū)， 安徽 蚌埠 233050）

0 引言

在新軍事變革背景下， 隨著新材料、 大數(shù)據(jù)和人工智能等顛覆性技術(shù)的快速發(fā)展并應(yīng)用于軍事領(lǐng)域， 無人裝備逐漸地成為戰(zhàn)場主力。 在陸戰(zhàn)場環(huán)境中， 地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)由于對作戰(zhàn)環(huán)境要求低、 戰(zhàn)場生存能力較強(qiáng)， 正越來越多地參與執(zhí)行戰(zhàn)場偵察、 搜排爆、 核生化檢測乃至攻擊等任務(wù)， 起到了提高部隊作戰(zhàn)能力、 保存有生力量及提升作戰(zhàn)效能的作用[1]。 但長期以來， 由于研發(fā)人員缺少軍事實(shí)踐， 習(xí)慣于無人作戰(zhàn)系統(tǒng)作為“整體” 的研發(fā)思路， 導(dǎo)致在研發(fā)過程中過于關(guān)注地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的高技術(shù)依賴性， 而忽視了地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的戰(zhàn)場適用性和實(shí)用性， 導(dǎo)致無人作戰(zhàn)系統(tǒng)處于長期“研” “用” 分離狀態(tài)， 遲滯了無人裝備的發(fā)展與應(yīng)用。 實(shí)際上， 在無人作戰(zhàn)系統(tǒng)中， 無人作戰(zhàn)平臺是完成作戰(zhàn)任務(wù)的基礎(chǔ)， 指控設(shè)備是實(shí)現(xiàn)人機(jī)融合從而提升無人作戰(zhàn)系統(tǒng)整體效能的工具， 通過實(shí)現(xiàn)“人在回路” 的控制， 均能夠?qū)o人作戰(zhàn)系統(tǒng)整體性能起到倍增作用。 因此， 面對無人化戰(zhàn)爭對無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的迫切需求， 采取工程化、 模塊化思路，將無人作戰(zhàn)系統(tǒng)分解為“無人作戰(zhàn)平臺” 與“指控系統(tǒng)” 兩個部分來研發(fā)， 堅持無人作戰(zhàn)平臺成熟一部分應(yīng)用一部分， 指揮系統(tǒng)突破一部分提升一部分， 推進(jìn)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)性能螺旋式地上升， 是滿足無人作戰(zhàn)需要的有益途徑。

1 堅持并行推進(jìn)， 促進(jìn)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的戰(zhàn)斗力生成

當(dāng)前一項(xiàng)新技術(shù)從成熟到廣泛應(yīng)用可能只需要3 年時間， 而一種裝備從研究論證到裝備部隊并形成戰(zhàn)斗力需要10 年以上[2]。 這要求我們必須改變傳統(tǒng)的技術(shù)管理和技術(shù)規(guī)劃， 同步地推進(jìn)無人作戰(zhàn)平臺與指揮系統(tǒng)的發(fā)展。 在無人作戰(zhàn)平臺的研發(fā)上堅持穩(wěn)步推進(jìn)， 在實(shí)踐中豐富提局； 在指揮系統(tǒng)的研發(fā)上注重提升人機(jī)交互水平， 實(shí)現(xiàn)對無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的整體性能倍增。

1.1 堅持需求牽引， 解決無人作戰(zhàn)系統(tǒng)有無問題

無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的研發(fā)目的是為了拓展人的肢體并輔助人腦決策， 為推進(jìn)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合效能提升， 要從作戰(zhàn)需求出發(fā)加強(qiáng)頂層設(shè)計， 推進(jìn)搜排爆、 化生檢測、 戰(zhàn)場偵察和火力打擊等戰(zhàn)斗平臺，無人值守、 無人運(yùn)輸和無人巡邏保障平臺等無人作戰(zhàn)裝備的應(yīng)用， 解決單體應(yīng)用列裝問題和滿足部隊的基本需求。 注重在部隊裝備運(yùn)用實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)制約裝備性能提升的問題， 通過不斷改進(jìn)來完善系統(tǒng)設(shè)計。

1.2 注重技術(shù)突破， 解決無人作戰(zhàn)系統(tǒng)好用問題

無人作戰(zhàn)系統(tǒng)技術(shù)， 可分為總體技術(shù)、 機(jī)動平臺技術(shù)、 自主行為技術(shù)、 指揮控制技術(shù)和任務(wù)載荷等技術(shù)[3]， 每個方面的突破都可能帶來無人作戰(zhàn)系統(tǒng)整體水平的躍升。 要注重以技術(shù)突破為牽引，以現(xiàn)有設(shè)備的軟硬件升級改進(jìn)為著眼點(diǎn)， 解決使用中存在的“作業(yè)動作精準(zhǔn)度不夠” “設(shè)備故障率高” 和“可靠性差” 等問題， 提高系統(tǒng)人機(jī)效能。

1.3 重視人機(jī)融合， 解決無人作戰(zhàn)系統(tǒng)創(chuàng)新問題

人機(jī)融合的最重要作用是充分發(fā)揮人、 平臺和系統(tǒng)各自的優(yōu)點(diǎn)， 并做到有效的融合[4]。 要重視“人在回路” 的遙控操作技術(shù)， 因?yàn)檫@是現(xiàn)階段完成打擊決策最穩(wěn)妥的人機(jī)交互方式， 是實(shí)現(xiàn)并推進(jìn)人機(jī)交互模式創(chuàng)新的起點(diǎn)。 而以半自主、 自主式控制為代表的人機(jī)交互模式， 是可以依托現(xiàn)有的平臺，通過后續(xù)加裝自動控制系統(tǒng)、 導(dǎo)航模塊和通信模塊等， 經(jīng)過綜合集成來實(shí)現(xiàn)更高層次的指揮控制。

2 堅持標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)， 促進(jìn)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的升級改進(jìn)

無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)向通用化、 標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展， 將起到諸如提高無人作戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展速度，提高可靠性、 維修性和保障性的作用。 在通用無人作戰(zhàn)平臺上搭載任務(wù)模塊以滿足不同的任務(wù)需求，可以大大地降低研發(fā)成本和周期， 促進(jìn)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的升級改進(jìn)。

2.1 裝備型譜系列化

按照型譜系列化發(fā)展對裝備進(jìn)行系列化定型，從裝備形態(tài)上， 形成大中小微系列、 輪履步系列和戰(zhàn)保勤系列裝備[5]。 任務(wù)形態(tài)上， 形成防護(hù)類（爆炸物處理、 核化生防護(hù)和掃雷破障）、 保障類（物資運(yùn)輸、 保障戰(zhàn)場機(jī)動）、 單兵使用類（戰(zhàn)場偵察） 和武裝無人車（輔助作戰(zhàn)、 偵察） 等系列裝備， 為裝備系列研發(fā)制定基本的遵循路線。

2.2 整體設(shè)計模塊化

無人作戰(zhàn)平臺模塊化設(shè)計中應(yīng)將無人作戰(zhàn)平臺細(xì)化并分解為機(jī)械結(jié)構(gòu)組成的中心單元、 動力機(jī)構(gòu)、任務(wù)載荷、 指揮控制設(shè)備和系統(tǒng)軟件等。 將指控系統(tǒng)研發(fā)分解為硬件部分和人機(jī)交互技術(shù)同步研究。各個部分的標(biāo)準(zhǔn)端口支持即插即用， 使得無人作戰(zhàn)平臺可短時間內(nèi)安裝一種或多種任務(wù)模塊， 支持更高水平“人在回路” 的控制， 以便執(zhí)行多種任務(wù)。

2.3 結(jié)構(gòu)方案標(biāo)準(zhǔn)化

從當(dāng)前我國無人作戰(zhàn)平臺總體來看， 平臺結(jié)構(gòu)上、 方案上比較類似， 行走系統(tǒng)基本形成了足類、輪式和履帶式等模式， 武器站基本形成無人炮塔、遙控武器站和無人火炮等模式[6]。 對于以上較成熟的方案， 需要從總體上明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與功能需求， 便于進(jìn)一步地集中資源攻關(guān)研發(fā)； 同時允許探索性研究來優(yōu)化新的結(jié)構(gòu)方式， 引領(lǐng)各方共同努力， 形成百花齊放的局面。

2.4 控制標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化

地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)作為陸戰(zhàn)場作戰(zhàn)體系的構(gòu)成部分， 要通過統(tǒng)一的人機(jī)界面、 行動規(guī)則、 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、 行為方式、 時間基準(zhǔn)和共享機(jī)制， 形成與體系內(nèi)其他有人或無人作戰(zhàn)平臺保持互聯(lián)互通互操作的作戰(zhàn)能力。

3 堅持開放發(fā)展， 促進(jìn)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的效能提升

無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的升級改進(jìn)并廣泛地應(yīng)用于戰(zhàn)場實(shí)踐是一個長期的過程， 堅持系統(tǒng)開放的發(fā)展理念有助于匯集軍內(nèi)外科技力量， 發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的優(yōu)勢， 促進(jìn)無人作戰(zhàn)平臺單體升級乃至向集群智能發(fā)展， 實(shí)現(xiàn)無人系統(tǒng)的迭代升級。

3.1 利于匯聚多方資源

軍隊發(fā)展無人作戰(zhàn)系統(tǒng)早于地方， 在一段時間里曾處于領(lǐng)先地位。 但是， 隨著地方在無人作戰(zhàn)平臺領(lǐng)域的投入， 對人才的集聚作用明顯， 在部分技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對軍隊的超越。 堅持開放性的體系結(jié)構(gòu)， 采用公開標(biāo)準(zhǔn)接口現(xiàn)有的民用組件， 利于吸納地方無人平臺總體設(shè)計技術(shù)、 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計技術(shù)、 動力技術(shù)和自動控制技術(shù)等創(chuàng)新成果。 堅持開放性的科研開發(fā)， 利于引入各方力量聚力無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的研發(fā)。

3.2 利于融入作戰(zhàn)體系

無人化作戰(zhàn)的全局性特點(diǎn)要求無人作戰(zhàn)系統(tǒng)必須融入多維一體的作戰(zhàn)體系[7]， 滿足戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)全局部署的要求， 依據(jù)戰(zhàn)場全局所需的行動， 形成戰(zhàn)場全局協(xié)調(diào)一致的戰(zhàn)斗行動。 平臺通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和統(tǒng)一規(guī)范的接口， 能夠始終保持平臺機(jī)構(gòu)、 傳感與控制裝置的系統(tǒng)開放， 按需與網(wǎng)絡(luò)無縫連接，與數(shù)據(jù)庫、 云環(huán)境等相結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)與其他平臺能力互補(bǔ)、 行動協(xié)調(diào)。

3.3 利于系統(tǒng)迭代發(fā)展

無人作戰(zhàn)系統(tǒng)按照作戰(zhàn)平臺單體單功能、 單體多功能和群體智能發(fā)展[8]。 要前瞻性地做好通用化、 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計， 使系統(tǒng)能夠通過軟件升級、 系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)平臺功能的擴(kuò)展， 實(shí)現(xiàn)由單體智能向群體智能的能力躍升； 同時要通過與“人在回路” 控制模式的耦合發(fā)展， 引領(lǐng)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計理念和戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用的創(chuàng)新， 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)迭代發(fā)展。

4 結(jié)束語

無人化戰(zhàn)爭的到來對無人作戰(zhàn)系統(tǒng)提出了較高的需求， 而目前地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的戰(zhàn)場適用性和實(shí)用性還不是很強(qiáng)， 本文將無人作戰(zhàn)系統(tǒng)分解為“無人作戰(zhàn)平臺” 和“指控系統(tǒng)” 兩個部分進(jìn)行針對性分析， 提出一種堅持并行推進(jìn)、 堅持標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和堅持開放發(fā)展的思路， 以促進(jìn)地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)性能的發(fā)展， 滿足未來無人作戰(zhàn)需求。