无人装备发展新动向及影响研究
2016-01-04邓启文刘书雷沈雪石
邓启文, 刘书雷, 沈雪石
(国防科学技术大学 国防科技与武器装备发展战略研究中心, 湖南 长沙 410073)
无人装备发展新动向及影响研究
邓启文,刘书雷,沈雪石
(国防科学技术大学 国防科技与武器装备发展战略研究中心, 湖南 长沙 410073)
摘要近年来,无人装备的性能稳步提升,作战应用的范围和深度不断拓展,开始登上战争舞台,受到越来越高的关注和重视。随着信息技术、控制技术等关键技术的发展,无人装备呈现出新的发展动向,控制方式向自主方向发展,作战模式向系统协同方向发展,作战任务向火力打击拓展,体系结构向模块化、通用化方向发展,无人作战时代即将到来。无人装备性能的显著提升及广泛作战应用,将改变传统作战式样、催生新型作战力量,模糊战争与非战争界限,对未来战争产生深远影响。
关键词无人装备;自主控制;协同作战;火力打击;模块化;通用化
New Trends and Influence of Unmanned Equipment
DENG Qiwen,LIU Shulei,SHEN Xueshi
(Center for Defense Science and Technology Strategy, National University of Defense Technology, Changsha Hunan 410073, China)
AbstractThese years the performance of unmanned equipment has been steadily enhanced with scope expanding and in-depth operational application so as to step on the stage of the war and draw more and more concerns and attentions. With the development of key technologies like IT and control technology, the unmanned equipment development shows new trends: autonomous control systematic coordination in operational mode, fire strike extension in operational mission and modularization and universalization in systematic structure. In a word, the time of unmanned operation is coming. The significant performance improvement and extensive operational application of the unmanned equipment is to change the traditional operational pattern, create new combat force and blurring the boundary between war and the non-war so as to have far-reaching influence on future wars.
Keywordsunmanned equipment; autonomy control; coordinated battle; firepower strike; modularize; general
2014年6月9日,习主席在两院院士大会上深刻指出,“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点[1]。在军事领域,近年来无人装备性能持续提升并大量列装,无人作战力量快速增长,作战应用的范围与深度不断拓展,呈现出新的发展动向。无人装备正登上现代战争舞台,将对现代战争带来深远的影响。有军事专家指出:“21世纪,无人装备将成为战场上的主宰,将会引起战场结构和作战样式的深刻变革。如果有谁对此认识不足或根本不认识,那么等待他们的就会是第二次世界大战时对机械化战争认识不清而导致惨败的结局。”[2]准确把握无人装备发展现状与新动向,深刻认识无人装备发展应用对军事领域的影响,对推进我军无人装备的发展应用,抢占装备发展的战略制高点,打赢未来无人化战争具有重要意义。
1无人装备发展现状
近年来,无人装备的性能稳步提升,已能协助或代替人类完成越来越多的作战任务,特别是在“人所不至”的区域执行“人所不能”的危险任务时,无人装备具有不可替代的优势,无人装备作战应用的范围和深度不断拓展,开始登上战争舞台。
1.1无人机装备发展现状
无人机在所有无人装备中发展最早、性能最高、应用最广,目前已初步形成大中型无人机、小型无人机、微型无人机、无人作战飞机、无人直升机等组成的完整谱系,具备较强的多任务作战能力,作战应用从侦察监视、通信中继等作战辅助领域向火力打击等主体作战领域拓展,广泛应用于实战。侦察无人机发展最早,规模最大,性能最成熟,取得显著实战效果。“察打”一体无人机在侦察无人机的基础上加装火力打击模块发展而成,近年来快速发展,成为对时敏目标进行打击的有效手段。美国已列装了“全球鹰”“捕食者”、MQ-1C“灰鹰”、MQ-9“死神”和MQ-8“火力侦察兵”等侦察及“察打”一体无人机[3]104-105,并广泛应用于阿富汗战场,成为打击基地组织成员的重要手段[4]。无人作战飞机研究取得关键突破,成功完成系列飞行试验,为后续发展奠定良好基础。美国X-47B成功完成航母起飞及阻拦着舰试验[5],后续“舰载无人空中监视与打击系统”(Unmanned Carrier-lauched Airborne Surveillance and Strike, UCLASS)研究计划稳步推进,计划2018年开始部署。欧洲“神经元”(Neuron)、英国“雷神”(Taranis)无人作战飞机也先后完成首飞[6-7]。可以预计,随着人工智能技术、自主控制技术和协同技术的发展,无人机的体系作战能力将进一步提升,成为联合作战体系不可或缺的重要环节。
1.2地面无人装备发展现状
随着非结构化环境感知与认知、自主规划与控制等关键技术的突破,地面无人装备的自适应能力不断提升,对复杂和非结构化地面环境的适应能力显著增强,已具备替代人在多种恶劣环境中执行侦察监视、爆炸物处理、火力打击、作战支援等任务的能力[8]46。探雷排爆机器人广泛应用于实战,取得良好效果。美国在伊拉克和阿富汗战场大量使用机器人处理简易爆炸装置,有效地减少了人员伤亡。火力打击地面无人装备成为越来越多国家的发展重点,性能稳步提升,开始实战部署。美国发展了具备火力打击能力的无人多载荷机械设备越野车(Carry-all Mechanized Equipment Landrover,CaMEL)、“剑”式机器人,以色列“守护者”Mk3无人车也具备较强的火力打击能力[8]49,以色列、韩国开始将火力打击地面无人装备应用于边境防卫。支援型无人地面装备日益受到重视,性能稳步提升。美国“大狗”(Big Dog)后勤机器人已发展到第二代,负载能力、稳定性和复杂环境的行军速度显著提升,能够携带大量载荷跟随士兵提供后勤支援[9]。
1.3水上无人装备发展现状
水面无人舰艇和无人潜航器等水上无人装备稳步发展,侦察监视能力稳步提升,火力打击能力开始取得突破。水面无人舰艇已具备较好的侦察能力和一定的火力打击能力,开始应用于实战。美国“斯巴达侦察兵”,以色列“保护者”无人水面艇能装载多传感器侦察监视系统和舰炮、反舰导弹武器,具备较强的侦察监视能力和一定的火力打击能力,能执行监视与侦察、反水雷、反潜等多种任务。“斯巴达侦察兵”已装备部队并参与“伊拉克自由行动”作战任务,取得了较好的实战效果[10]。无人潜航器能在海底长时间潜伏和抵近侦察,是扫雷灭雷、反潜的有效手段,成为美国、英国、法国等军事强国的发展重点。美军“近海战场感知-滑行者”(Littoral Battlespace Sensing-Glider,LBS-G)无人潜航器进入批量生产阶段,“瑞慕斯”(REMUS)600大型反水雷无人潜航器成功进行测试,“长航时大型无人潜航器”启动建设,英国、法国的无人潜航器开始列装部队[11]。预计到2020年,无人潜航器的战术性能水平和数量将大幅提升,成为反水雷和反潜的重要力量。
2无人装备发展趋势
在信息技术、控制技术等关键技术发展的推动下,无人装备将进一步向控制自主化,作战协同化,系统模块化和火力打击方向发展,作战应用的范围从侦察监视、通信中继等作战辅助向全领域拓展,无人作战时代即将来临。
2.1控制方式向自主方向发展
近年来,随着人工智能技术、控制技术等关键技术的进一步发展,无人装备对人工干预的依赖逐步减少,自主能力稳步提升。从近、中期看,人机智能融合的交互控制将逐渐处于主导地位,人与装备的耦合将更为紧密,逐步实现“人机合一”。从长远看,无人装备将逐渐降低对人工控制的依赖,具备自主决定作战路线、自主规避障碍、自主打击、自主回收和降落的能力,最终实现完全自主。美军在《2013—2038无人系统集成路线图》中提出[3]15-16,推进无人装备的工作方式从逐条执行指令向自主执行一组任务转变,提升无人装备自主能力。自主能力的发展,将显著减少无人装备对操作人员的依赖,提升其对复杂战场的适应能力,拓展其作战应用范围,实现无人自主作战。
2.2作战模式向系统协同方向发展
未来战争必将是多种武器装备协同的联合作战,任何武器装备只有具备良好的协同能力,才能有效融入作战体系,发挥更大作用。无人装备集群作战,无人装备与有人装备协同作战,可充分发挥各自的优势,弥补彼此的不足,更加有效地完成作战任务,成为无人装备未来发展的重要方向。美军在《2013—2038无人系统集成路线图》中,进一步强调了无人装备的协同发展和联合应用[3]19。2014年3月,达索公司完成神经元无人机与有人机编队飞行试验[12]。2014年10月,美国海军进行了13艘无人艇组成的集群作战测试,其中5艘采取自主控制,8艘采取远程控制[13]。测试中,无人艇群的传感器网发现可疑船只后,无人艇群迅速进行包围和拦截,有效阻止可疑目标靠近护航舰艇。美军还委托联合无人机办公室、综合产品小组和联合部队司令部联合负责评估并确保各军种无人机系统间的互操作能力。协同能力的发展,将使无人装备更加紧密地融入作战体系,发挥更大的体系作战能力。
2.3作战任务向火力打击拓展
无人装备火力打击具有的独特优势,如可利用隐身性能进行战场纵深精确打击,利用持续监视能力实施对时敏目标的精确打击等。近年来,无人装备火力打击能力日益受到重视,火力打击成为无人装备发展重点,无人装备智能化,弹药小型化不断取得重要突破,无人装备越来越多执行火力打击任务。美国MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”无人机,多载荷机械设备越野车(CaMEL)和“剑”式机器人,“斯巴达侦察兵”无人水面艇都具有较强的火力打击能力,多次在实战中用于对敌打击,以火力打击作为主要任务的X-47B无人作战飞机取得系列重要进展,后续研究稳步推进。火力打击能力的发展,将使无人装备从作战辅助装备发展为作战主体装备,使无人作战力量成为独立的作战力量。
2.4体系结构向模块化、通用化方向发展
近年来,无人装备的结构日趋复杂、种类不断增多,研制、使用、维护费用显著增加,制约了其进一步发展应用。体系结构的模块化、通用化,可实现无人装备之间的部分通用,提升无人装备的发展速度和可维护性,降低全寿命周期费用,简化后勤保障,成为无人装备发展重点。美军通过积极促进标准、政策和程序的制定,推进无人装备的模块化和通用化发展,并已取得一定的进展。美军已成立一个联合无人机办公室,负责制定无人机的各种标准,包括技术标准、作战标准、战术标准、程序标准,提升不同类型无人机的通用水平。美国达信系统公司研制的“通用无人水面舰艇”采用可重构有效载荷舱,用户可以自由快速部署任何满足任务需求的有效载荷,完成拖曳、反水雷、反潜、通信中继、发射和回收无人机及水下系统、情报/监视和侦察等多样化任务[14]。体系结构模块化、通用化发展将显著提升无人装备研发速度、降低研发及使用成本,加快其作战应用进程。
3无人装备发展应用对军事领域的影响
武器装备的广泛应用,必将引起军事领域的深刻变革,如同20世纪80年代远程精确打击装备引发火力打击方式变革一样。随着无人装备登上人类战争的舞台,也必将引发军事领域的深刻变革,推动世界新军事革命向纵深发展。
3.1改变传统作战式样
无人装备不受人类生理因素的限制,具备许多有人装备难以具备的能力,将改变传统作战式样,甚至产生新的作战式样,催生新的作战理论。目前已经出现了“母舰理论”“蜂群理论”“遥控作战”“前沿发动”等新的无人作战理论。在伊朗核危机期间,美国借助RQ-170优秀的隐身突防性能,突破伊朗防空网,隐蔽渗透到伊朗领空,对其重要核设施进行了详细侦察。近年来,美国借助无人机可长时间在目标区域上空盘旋,对时敏目标进行长时间侦察并实施快速打击的优势,多次利用无人机对“基地”组织的重要成员实施突然打击,取得良好作战效果,无人装备精确打击成为美军打击“基地”组织的重要作战式样。
3.2催生新型作战力量
近年来,无人装备的作战任务不断拓展,在继续承担侦察监视等辅助作战任务的同时,开始执行水雷清除、火力打击等主流作战任务,发展为日益重要的作战力量。以美国为代表的军事强国,已将无人装备作为推动其军事能力转型的重要力量,把无人作战力量作为新型作战力量的重要组成。美国将无人机视为“空海一体战”作战概念的支撑性主战装备。美国2010年《四年防务评估报告》明确提出使无人装备在远程打击装备中占45%的目标。据统计,美空军2010年无人机采购量和无人机飞行员培训量首次超过有人机,至2012年美国现役装备的地面无人系统已达12 000多台,无人机数量超过7 000架。美陆军计划2020年无人化力量占2/3。可以预见,随着无人装备的大量列装与应用,无人作战力量将成为重要的作战力量。
3.3模糊战争与非战争界限
无人装备的操控人员位于系统的后端,远离战争一线,运用无人装备执行作战任务时,可形成没有参战的假象,模糊战争与非战争界限,避免人员伤亡,减少战争风险。近年来,美国利用无人作战这一特性,多次隐蔽参与境外作战,取得良好效果。2011年北约空袭利比亚期间,美国“全球鹰”曾执行战场侦察任务,无人机也曾参与空袭行动,但由于参战无人机由远在美国本土空军基地的操作人员遥控,造成了美军没有直接参战的错觉,美国承受的国内政治压力明显降低。此外,美国还多次利用无人机进行越境侦察监视和火力打击,既达成了军事目的,又避免了战争争端。美国利用RQ-170隐身无人机对巴基斯坦、伊朗腹地进行了大量侦察活动,即使无人机被伊朗捕获也未导致2个国家间的直接军事对抗。
4结 束 语
历史表明,每当重大新型武器快速发展、广泛应用,战争形态悄然转变之时,率先把握并适时顺应战争发展变化的军队,才能在激烈的军事竞争中赢得战略主动。新形势下,我军必须紧紧抓住无人装备快速发展应用的大势,准确把握无人装备发展新动向,高度重视无人装备在未来战争中的重要作用,着力抓好顶层规划,构建产、学、研、用协同创新的发展模式,积极开展作战应用研究,大力推进无人装备的发展应用,奠定打赢未来无人化战争的物质基础。
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(编辑:李江涛)
中图分类号E9
文章编号2095-3828(2016)01-0076-04
文献标志码A DOI10.3783/j.issn.2095-3828.2016.01.016
作者简介邓启文(1975-),男,助理研究员,博士,主要研究方向为科技发展战略、无人装备技术发展。
基金项目部委级资助项目
收稿日期2015-04-14