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从无人系统综合路线图综合研判美国无人系统发展态势

2018-09-10张洋

无人机 2018年9期
关键词:路线图集群无人

张洋

美军最新发布了无人系统路线图,综合美军无人系统发展规则研判,美军无人系统发展正在进入以高效提升谱系能力、全面推进概念技术融合、逐步推动装备更新拓展为重点的新时期。

2018年8月30日,美国防部发布《2017 - 2042年无人系统综合路线图》(下称《综合路线图》),这是美军公开发布的第5版(2007、2009、2011、2013、2017)《综合路线图》,结构安排和主要内容发生较大变化,一定程度上反映了美军关于未来无人系统发展的新认知、新安排,但其内容不足以帮助我们预判美军未来无人系统发展态势。综合新版《综合路线图》的内容和近年来的发展动向,我们研判:美军无人系统发展正在进入以高效提升谱系能力、全面推进概念技术融合、逐步推动装备更新拓展为重点的新时期,我须密切持续关注,及早部署应对。

《综合路线图》的结构安排和主要内容发生较大变化

新版《综合路线图》围绕全局主题安排核心内容,主要内容在三个方面发生了较大变化。

围绕四个“全局主题”设计并阐释路线图

新版《综合路线图》抛弃了早期版的结构安排,首先直接提出互用性、自主性、安全的网络、人机合作4个事关军用无人系统发展的“全局主题”,再围绕这些主题,分别梳理若干支撑因素并形成路线图,此外还梳理了相关挑战、未来方向和关键技术。

新版《综合路线图》针对互用性主题梳理出5项支撑因素:通用/开放式体系结构;模块化和零件互换性;合规性/试验、鉴定、验证和确认;数据传输集成;数据权限。针对自主性主题梳理出4项支撑因素:人工智能和机器学习;提高效率和效能;信任;武器化。针对安全的网络主题梳理出3项支撑因素:网络行动;信息保障;频谱/电子战。针对人机合作主题梳理出3项支撑因素:人机接口;人机编队;数据策略。然后,围绕每个主题的各项支撑因素设计了涵盖近期、中期(2029年前后)和远期(2042年前)的路线图。如自主性主题中的人工智能和机器学习,路线图设计为:近期一是与私营部门合作,二是发展云技术;中期一是构建网络攻击恢复能力,二是实现自主的网络防御:远期一是实现持续感知,二是实现高度自主。

此外,新版《综合路线图》还提炼了在设计灵活性和确保数据权利方面缺乏远见、对人机交互缺乏了解、缺少灵活的采办、脆弱的网络等17项相关挑战,实施灵活的敏捷采办、用新方法保护数据权利、采用个性化自主系统策略等11个未来方向,按优先级划分的公共/开放体系结构、通用数据库、自主建模与仿真、机器学习、人工智能、增强现实、虚拟现实、GPS拒止环境下的解决方案、韧性稳健的网络等19项关键技术,小型无人系统自主架构、无人系统联合架构等6项在国防部长层级考虑的措施。

从三个方面对主要内容进行了重要调整

(1)一是适应新的战略背景,大幅度缩减了内容篇幅。新版《综合路线图》的制定适逢美国公开锁定我、俄为战略对手,加强落实大国战略博弈,篇幅仅有58页,比以往版本大幅缩短(2007年版188页,2009年版211页,2011年版108页,2013年版168页),且未详细阐述关键技术和无人系统装备发展。2018年以来发布的美国防部《国防战略》、美海军《无人系统战略路线图》、美空军《下一代情报、监视与侦察优势飞行规划》等文件公开版都很简短,旨在避免提示战略对手,形成对手“一直搞不懂这个计划到底落实在哪,要朝哪个方向发展”的效果,新版《综合路線图》的篇幅大幅缩短,可能也是这一思路的体现。另一种可能是美国防部在采办体系改革之后,形成了美国防部只管共同问题和通用技术、各军种各自制定的无人系统路线图再具体、详细地规划装备技术发展的格局,使得新版《综合路线图》篇幅大幅缩减。

(2)首次将人工智能和机器学习列为影响无人系统发展的一个支撑因素。美军在早期版《综合路线图》中也都提到人工智能,但都是一带而过,并未突出,新版《综合路线图》把“人工智能和机器学习”列为“自主性”这一全局主题的首要支撑因素,提出机器学习是人工智能领域一项快速进步的技术,在推动无人系统指挥控制、导航、传感器情报与融合、障碍探测与规避、集群行动和战术发展等方面具有巨大潜力,人工智能和机器学习将使无人系统能够自主学习并作出高质量决策,从而提升自主性,拓展和改进无人系统的功能,极大地增强作战空间感知,最终变革作战空间管理和指挥控制。这表明美军意图充分利用人工智能和机器学习技术进步加速无人系统的发展。

(3)放弃无人系统要回到正常采办程序的提法,重新强调要实施多路径敏捷采办。美军在2013版《综合路线图》中曾提出:为应对紧急作战需求而快速采办无人系统带来了挑战,随着紧急作战需求的逐步放缓,无人系统的采办过程将要逐渐正常化。但新版《综合路线图》则指出:美军应通过“更好的购买力3.0”计划、“其他交易协议”和“国防创新单元”等新方式、新途径与工业界合作,简化和理顺采办流程,跟上工业界步伐,持续快速发展和采购无人系统核心技术。这也是新版《综合路线图》的一个鲜明变化,体现出美军意图比对手更快速地利用无人系统形成军事优势。

美军无人系统的发展正在进入“三管齐下”的新时期

如前所述,新版《综合路线图》规避了美军无人系统发展实际安排的内容,难以帮助我们直接预判美军发展动向。结合美军近年来无人系统的发展情况进行综合分析,我们研判:美军无人系统发展正在进入高效提升谱系能力、全面推进概念技术融合和逐步推动装备更新拓展的“三管齐下”的新时期。

(1)重点关注无人系统的共性问题和通用技术

从2011年版开始,美军在《综合路线图》中就不再以大量篇幅关注无人系统装备形态和型号,转而重点关注无人系统可能面临的共性问题和关键技术。2011年版主要从互用性、自主性、空域综合、通信、训练、推进与动力系统、有人/无人编队这7个方面安排内容,2013年版则主要从战略规划与政策、作战任务和能力需求、无人系统技术、作战环境、后勤和保障、训练、国际合作者这7个方面安排,其中无人系统技术部分列出了互用性和模块化、通信、安全、自主性等。新版《综合路线图》也延续了上述原则,充分表明美军正紧紧围绕无人系统的战斗力生成,着重关注无人系统可能面临的共性问题,以及各类无人系统的互用性、自主性、通信或网络等通用技术,其目的是高效、充分地提升整个无人系统装备谱系的战斗力。

(2)推进无人系统作战概念和关键技术融合发展

军用无人系统既需要技术发展的持续推动,也需要可充分发挥其独特能力的作战概念领先牵引,两者的融合在美军的无人系统发展安排中得到了越来越鲜明的体现。以无人系统集群和有人/无人编队为例,5版《综合路线图》均提出关注,近年来美军积极推进概念和技术融合发展。无人系统集群方面,美军将集群作战能力发展纳入了相关规划,提出了多种运用构想,明确了在2030年前后具备无人系统集群作战能力的战略目标,美国防高级研究计划局、战略能力办公室、海军研究局、空军实验室等军方单位系统性安排了“集群挑战赛”“分布式作战管理”“进攻性集群作战”等若干科研项目,各有侧重地开展概念技术融合发展,对集群指挥控制、自主编队、集群感知与态势共享、集群突防与攻击等概念、通用技术和一些特殊应用技术开展攻关和验证,形成了多维度探索和发展无人系统概念和技术的整体格局,加速无人系统集群能力实战化。有人/无人编队方面,美军已连续20多年发展该概念技术,领先形成了攻击直升机控制无人机的作战能力,实施了有人机/无人机、有人车/无人车等编队概念和技术验证,特别是2015年以来实施“忠诚僚机”“自主队友科技”“低成本可消耗飞机技术”等相关科研项目,瞄准未来作战环境开展技术研发和验证,并计划在2022年开展有人机/无人机编队打击试验。

(3)逐步推动无人系统装备的新一轮更新和拓展

以MQ-9“死神”、MQ-1C“灰鹰”、RQ-4“全球鹰”等为代表的大中型无人机系统是美军当前无人系统骨干装备,也是美军批量列装、长时间服役的第一代无人系统装备。近年来美军已将其更新换代提上日程,并谋求拓展装备形态,同时积极推动海上和地面大中型无人系统成为成批列装的建制装备。无人机系统方面,美军一方面用MQ-9全面取代MQ-1“捕食者”,推動MQ-9、RQ-4等机型的批次升级改造,一方面开始谋划MQ-9和RQ-4各自替代机的发展,推动高超声速无人机、航母舰载大型无人加油机、海军陆战队大型垂直起降无人机、各类补给用无人机等新类型系统研发,在2035年前后实现无人系统装备更新换代和谱系拓展。海上和地面无人系统方面,美军持续研发并试验大型反潜用无入水面艇、大型无人潜航器、自主无人运输车等装备,促进相关的概念和技术成熟,推动相关装备大批量地纳入美军建制装备谱系。

几点看法

新版《综合路线图》和近年来美军无人系统发展情况表明:美军将无人系统视为未来高端战争中的重要装备,积极布局跨越式发展,推动空、海、陆高端无人系统更新换代或实用化,构建依托无人系统的全域作战能力,形成针对我、俄的新军事优势。

对此,我们首先应全面加强对美军无人系统发展的跟踪研判。随着美军将我军列为头号对手,其对新版《综合路线图》和其他涉及无人系统发展的规划进行内容控制,加强装备技术保密,我们已难以从这些规划全面了解其构想和进展。这就要求我们密切跟踪和滚动研判美军无人系统发展,形成全面、系统、综合的研判能力,尽量避免遭遇“技术突袭”。此外,我国还需要借鉴美军做法,超越装备主导思维、以科技引领思维制定我国军用无人系统发展规划,有效加强无人系统通用技术和概念技术融合发展,着力建立可适应无人系统发展和演进特点的采办体制机制,尽力提高无人系统装备自主可控水平,并重视反无人系统装备、技术和战术创新发展。

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