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俄罗斯军用无人装备的发展与运用

2019-09-25庄林

军事文摘 2019年9期
关键词:军用无人装备

庄林

2012年,自绍伊古和格拉西莫夫就任俄罗斯国防部长和俄罗斯武装力量总参谋长以来,大力推动国防工业和科技的发展及其在军事领域上的运用,目的是缩小与美国在高科技和武器装备方面的差距。俄罗斯认为,必须尽快在部分人工智能关键领域获得一定优势,或者至少与潜在敌人不相上下,才能部分弥补当前俄罗斯在国防工业领域的技术落后,切实维护国家主权和保持国防能力,俄罗斯军事科学和军事战略上的迫切问题之一是,以军用无人装备为突破口,确定人工智能在军事领域的任务、组织样式和使用方法。

争夺人工智能新边疆

人工智能领域成为俄美进行战略争夺的新制高点。俄罗斯认为,冷战结束后,美国包括人工智能在内的军事技术优势造就了美国独一无二的超级大国地位。在人工智能领域,俄罗斯已经沦落为二流国家,为此,俄罗斯必须奋起直追。2017年9月1日,发出“谁能成为该(人工智能)领域的领导者,谁就将主宰世界”的预言,引起了美国政界、军界、学界和技术界人士对俄罗斯新兴技术威胁的惊呼。美国太空探索技术公司首席执行官埃隆·马斯克当即对普京的判断作出回应:“中国和俄罗斯马上将成为未来的信息强国。国家间对人工智能主导权的争夺很可能会引发第三次世界大战。”2017年11月1日,谷歌母公司Alphabet董事长、美国国防部国防创新咨询委员会主席埃里克·施密特发出警告,指出美国面临失去人工智能领域第一地位的风险。施密特把人工智能称为“新边疆”,寓意美国应在这个新空间建立霸权。1893年,“西进运动”完成之际,美国历史学家弗雷德里克·杰克逊·特纳将“边疆”作为美国身份的核心要素。

在国防科技和工业领域,俄罗斯加强国家发展战略的调整,努力克服科技落后、经济不振、投入有限等困难,试图在新兴科技领域扳回颓势。2018年6月25日,普京颁布《建立俄罗斯国防部“时代”军事创新技术园》的总统令以国家意志和实力强力推进国防科技创新。2018年9月“时代”技术园正式启动,园区基础设施包括新武器研发所需的科研教育机构、试验生产场所和测试靶场,主要研究人工智能在军事方面的各种可能应用。2018年12月18日,普京在俄罗斯国防部部务会议上强调指出:“数字技术和人工智能、机器人、无人机,所有这些都应提到我军质量发展的议程上来。”2019年2月20日,普京发表年度国情咨文,指责美国刻意制造俄美关系紧张局势,企图威胁使用武力逼迫俄罗斯就范。普京指出,美国应放弃获得绝对军事优势的幻想,俄将被迫制造并部署世界独一无二的先进武器,有力且有效应对直接威胁,绝对且可靠确保国家安全。除此之外,鉴于“全球竞争日益转向科学、技术和教育领域”,俄罗斯将可以实现“国防领域的高科技突破”。为此,俄罗斯“需要实施新的雄心勃勃的科技计划。”“在人工智能领域启动大规模的国家级计划。到下一个十年中期,我们应当在全世界以及俄罗斯未来的科技方向上跻身领先者行列。”普京委托俄罗斯政府制定“人工智能领域国家战略”,来具体落实总统令。

俄联邦武装力量总参谋长瓦列里·格拉西莫夫

在军事战略领域,俄罗斯必须大力发展包括军用无人装备技术在内的人工智能技术,制定相应的战略和策略,对美国的新战略予以有力回击。2019年3月4日,俄罗斯武装力量总参谋长瓦列里·格拉西莫夫发表讲话指出,美国军方已开始制定秘密代号为“特洛伊木马”的新军事战略,其实质是积极利用第五纵队(即俄罗斯国内的反对派)的抗议潜力以破坏局势的稳定,同时用高精度武器对最重要的设施发动袭击。为此,俄罗斯军事战略的优先发展方向主要有3个:第一,在现代化信息和电子技术基础上,建立和发展侦察、杀伤、部队和武器指挥一体化系统,任务是提供信息情报和实施有选择的打击;第二,大规模使用军用无人装备、尤其是无人机,提高完成宽谱任务的效能;第三,研发对抗无人机和高精度武器系统,无线电电子战兵力和装备将发挥决定性作用。格拉西莫夫着重强调了“数字技术、机器人技术、无人驾驶技术、无线电电子战”的重要意义,认为这些技术都是俄罗斯包括军事战略在内的军事科学发展议事日程重要课题。格拉西莫夫讲话被西方媒体解读为是“格拉西莫夫学说”的最新发展。

目前,俄罗斯国防部把研发和运用军用无人装备作为人工智能优先发展方向。俄罗斯学者把人工智能的任务归纳为4个方面:信息任务、战术任务、战略任务和经济任务。信息任务指的是人工智能可以提升對数据的收集和分析能力,目的是获得信息优势,即在处理信息的速度和质量方面优于敌方。战术任务指的是在战斗条件下战斗无人装备替代人执行为了保护人员生命安全或人力所不及的工作,其军事用途包括侦察、战斗行动、扫雷等。战略任务指的是在战争过程中,基于人工智能研发的具备超大计算能力的指挥控制系统将用于实施“智能”侦察、分析敌人和己方部队行动、寻找最优作战方案,成为指挥员定下战略决心的助手。经济任务指的是人工智能研究的进步将对经济产生最重大的影响,并可能导致新的工业革命。在运用人工智能方面取得优势的大国将对其余国家形成信息优势,甚至是军事政治优势。在当前的科学技术条件下,军用无人装备是最能够体现人工智能信息任务和战术任务的载体。2014年2月15日,成立了俄罗斯国防部机器人技术总科研试验中心,从组织上对军用无人装备项目予以统一规划、领导、研发、测试和运用。

天王星-9

军用无人装备崭露头角

军用无人装备指的是在战斗条件下替代人的自动化设备,具备人工智能或者人工智能要素是必备的前提条件。早在二战前,苏联就己经开始研制军用无人装备技术装备。最著名的就是无线电远距离控制的T-26TT轻型喷火压制坦克。该战车还配备了毒剂释放装置。T-26TT无人坦克集群由专门的TU-26指挥坦克指挥。1940年代初,红军装备了2个营共6l辆无线电遥控坦克。这些坦克首先被用于1939年-1940年的苏芬战争。在T-26坦克基础上研制的遥控爆破坦克,用于摧毁敌人的永备火力点,在战斗中表现得最出色。这种坦克将装在30毫米厚装甲箱体内的200~700千克炸弹运抵爆破目标,爆炸能够摧毁地下4层坚固掩体。遥控坦克在伟大卫国战争初期也得以运用。

在20世纪六七十年代,苏联曾大力研发包括攻击无人机在内的无人机,最引人注目的是图波列夫设计局研发的图-123超音速远程侦察无人机,共生产了50多架。如果配备上全套加油和侦察设备,图123无人机重达35吨,翼展超过8米,可以在3000千米航程内进行拍摄和无线电侦察。当时和图123无人侦察机处于竞争状态的是可进行高空侦察的米格-25R战机。部署在东德境内的米格一25R在西德接壤的边界上空飞行,能侦察欧洲数千千米内的情况。最终有人驾驶飞机逐渐取代了该款无人机。设计者甚至考虑过制造一个特殊版本——一种带有热核导弹的洲际超音速无人机。出于种种原因,该方案还是被洲际弹道导弹取代了。

军用无人装备装备现状

目前,俄罗斯的人工智能项目旨在打造依赖人工智能的军事硬件,但是其部署决策权依然属于指挥员。因为“无人装备无论如何聪明,自主能力无论多高,没有人的参与是不行的。”俄罗斯陆军军用机器人技术装备的主体是10吨左右的天王星系列履带式无人战车,配备了光电目标监视、探测系统和制导武器系统。该装备用于执行侦察任务以及对诸兵种合成、侦察和反恐分队进行火力支援。在目前的技术发展阶段,工程兵部队主要装备和运用用于清理反步兵地雷和爆炸物天王星-6系统,用于灭火的天王星-14系统。作战部队使用的主要是天王星-9履带式武装无人系统。天王星-9装备的武器主要有30毫米2A72机关炮、M120冲击反坦克导弹、熊蜂步兵喷火器、7.62毫米机枪、也可搭载针或箭式地对空导弹。天王星-9系统具体的武器组合取决于使用条件和遂行任务的特点。战车的遥控距离可达3千米,操作人员位于具备防护的机动作战指挥所内。天王星-9无人系统全套装备包括其本身、机动指挥所以及两辆负责将其运抵战场的牵引车。据报道,天王星-9已经经过叙利亚战场的测试,将列装俄军部队。

俄罗斯空天军和陆军各部队都把无人机作为提升战斗力的有效途径。俄罗斯汲取2008年俄格战争期间俄军没有无人机的教训,紧急从以色列采购和按照许可证原则组装先锋无人机。目前,俄军无人机主要包括先锋无人机、自行研发的副翼-3和海鹰-10轻型无人机,用于搜集战场情报。截至2018年7月,俄军无人机已经在叙利亚战场飞行超过16000架次,总飞行时间是96000小时。攻击型无人机是俄军无人机的一个发展重点。以以色列搜索者MkII无人机为基础研制而成的前哨-M全自动攻击无人机已经完成测试即将列装。该无人机重量超过450千克,升限约5千米,可在距操纵者250千米范围内活动,时速达200千米,在标准负载下可自持17小时,有效载荷超过100千克,可搭载两枚高精度制导炸弹。处于研发阶段的猎户座无人侦察机最大起飞重量为1吨,最大有效载荷200千克,升限7500米,在标准负载下可自持24小时,平飞时速最高可达200千米,可搭载4枚精确制导弹药。自重达约5吨的牵牛星无人机属于重型无人机,也处在研发阶段。俄国家无人机中心副主任安德烈·莱科夫斯基称,目前,俄军正在根据新的现代化要求对副翼-3和海鹰-10等军队现役无人机进行技术改造和性能升级,并总结俄军在叙利亚使用无人机所获的经验,例如使用各种机载设备进行侦察的战术技法、与其他兵种的协作方式、无人机设备在不同气象条件下的使用特点等。

K-329別尔哥罗德号核潜艇

2018年11月,俄罗斯国防部首次正式确认为海军K-329别尔哥罗德号核潜艇建立船员编制。K-329核潜艇有效载荷是波塞冬无人潜航器,因此既能够执行侦察任务,也能执行打击任务。据美国专家猜测,在K-329上最多可以搭载6套波塞冬系统,部署在潜艇左右两侧的专门隔舱中,按照鱼雷的方式进行发射,其射程不低于1万千米。

俄罗斯海军即将装备表面人工智能水雷系统。俄罗斯海军总司令部消息人士称,该系统的测试将于2019年完成。表面人工智能水雷系统是一款能自我学习的雷场系统,由自动化水雷和控制模块组成,几乎任何军舰、潜艇、海军飞机和战术、战略飞机都可以作为运载工具。这种高科技武器能通过声音、磁场和磁声信号来识别舰船、潜艇,甚至气垫船。雷场的控制模块拥有人工智能,能自主决定何时爆破哪个目标。水雷可在布雷区自动列阵。它们对舰船和潜艇的特定磁场和声场有反应。水雷安装了特种传感器和探测器,它的硬件拥有自学能力。每枚水雷都可以设置特定任务。比如只摧毁运送战斗装备的登陆舰,不管空舰。智能水雷能根据新任务自动重新列阵。在敌方舰艇编队来袭时,它们会无视扫雷舰,只爆破更大型的舰船。水雷既可以集群作战,也可以单独作战。它能在特殊算法的帮助下区分敌我。软件中设定了己方和敌方舰船的声学特征。这些特殊的“护照”让水雷清楚地知道处在杀伤范围内的是哪种舰船或潜艇。这样一来,己方舰艇可以在雷场安全通行,敌方舰艇将被摧毁。在“2018一军队”武器装备展览会上,俄罗斯技术公司展出了环斑海豹反破坏无人潜航器的原型机,装备APS水下步枪,在一次性使用时可携带炸弹。其用途包括保护水域,护送战斗潜水员,50千米内水下侦察,搜索和攻击目标,独立或按照设定路线巡逻等。潜航器的重量不到30千克,航速1节,自持力4小时,最大下潜深度50米,稳定通信距离为80米。

为模拟未来武器,俄罗斯研发出了拥有独一无二性能参数的宠臣-RM人工智能靶标导弹。2018年12月底,在S-400凯旋防空系统和铠甲-S1弹炮合一防空系统的测试过程中,军方首度使用了宠臣-RM靶弹。它经过完善的设计处理,专门用于模拟高超音速武器。宠臣-RM靶弹系统由指挥所、S-300发射装置和导弹组成。它能够同时发射16枚靶弹,密度和强度与空袭相当,从而可以准确地模拟出飞机、巡航导弹和弹道导弹密集进攻的情景。宠臣-RM靶弹能够模拟假想敌用于实施空中进攻的一切现有及未来武器,包括弹道导弹、巡航导弹、战机、直升机、难以被发现的无人机、高速导弹等。宠臣-RM靶弹由S-300PS防空导弹系统的5V55导弹改装而成,只是卸去了弹头中的弹药,在那里安装了电子设备,并修改了操控程序。这种经过改装的“高超音速”靶弹的特点在于速度快、飞行高度上下浮动范围极广。加以完善后,它能够迅速达到7000千米/小时的高超音速水平。这是第五代战机和巡航导弹目前所无法企及的。在某些情况下,它能够对当前威胁作出迅速的反应、避开攻击。被雷达发现后,相关系统随即启动,判断出欲发动攻击的防空导弹所属类型的信息。在自动模式下,它会对敌方可能使用哪些武器进行分析,并针对情况,规避防空火力。在飞行最后阶段,它可以直冲入天空数千米,而后下降,属于防空系统极难对付的目标。

军用无人装备发展前景

军用无人装备实质上是功能上相互联系的各组成部分的总和。主要包括三大块:一是运载平台,即用于在各种环境中使用的任意布局的底盘。二是专业设备,指的是一组可拆卸有效(专用)载荷模块的外挂(内置)装置。专业设备的组成根据无人装备功能任务来确定,可包括:侦察设备、导航设备、特种技术设备、通信设备、具有软件和算法的专业计算设备、电子战设备、防护设备。三是保障和维护设备,用于进行无人装备使用准备和技术维护。保障和维护设备主要有调度控制和信息处理站、运输和发射设备、装填、加油和充电设备、专业人员培训综合系统、配套指导文件、全套备品备件。

俄军S-300防空系统试射5V55远程防空导弹

牛津大学研究人员针对现有及未来无人装备的“能力”,提出了一种独特的四级(代)分类方法:第一种是蜥蜴级——处理器的运行次数为每秒三百万次,无人装备的特点是能够接受并完成一种程序化任务。第二种是老鼠级——具备自适应性,也就是能够在完成任务的过程中进行学习。第三种是猴子级——处理器的运行次数达每秒一千万次,无人装备的特点是仅需要演示或讲解便能接受任务和学习。第四种是人类级——也就是能够思考并独立作出决策。

近期,俄罗斯军用无人装备技术装备发展方向是研发具有第一和第二级人工智能(或人工智能要素)水平的无人装备系统。俄罗斯技术公司工业经理谢尔盖·阿布拉莫夫认为,目前俄陆军和海军所装备的可自动发现并摧毁目标的先进武器系统难以被称为人工智能武器,因为它们不具备自学习能力,只能严格按照设计者编写的程序运作。俄罗斯专家认为,对未来军用无人装备系统的具体技战术要求为:第一,战役和战术用途侦察一突击装备和遥控驾驶飞行器,用于自主搜索、识别并毁伤战役和战术纵深内的敌方重要目标;第二,预计将研制打击第二梯队和战役预备队的无人侦察一突击系统,以及战役和战术用途无人侦察一火力系统,用于打击敌位于驻扎机场的陆军航空兵、实施反炮兵连斗争、毁伤战术预备队等;第三,可能出现导弹与炮兵、陆军航空兵、防空兵器的无人装备火力、突击控制系统。在该系统中,人工智能将不仅仅能够辅助人的行动,还能在标准环境下独立定下决心并下达毁伤任务。

无人装备系统最重要的特点将是根据美国人提出的“网络中心战”原则使用无人系统。也就是它们将被联入战役或战略军团统一的战斗信息场,基于“反射”原理进行运用——在人尽可能少地参与下,在发现敌人目标后立刻予以毁伤。这些装备部队能够在打击空降兵、敌突入和迂回军队集团,警戒、防御后方目标、交通线或潜在重要目标过程中发挥重要作用。

結合人工智能技术发展和对未来作战的任务需求,俄陆军对军用无人装备部队的组织结构提出了系列要求。首先,这一编制体制应当能够保证战斗使用的紧密性、机动性和隐蔽性,以及防止遭到敌人兵器的毁伤。其次,还应当能够保证部队根据用途连续作战运行,能够在满编情况下自主行动,或者在用于加强其它部队时按分队自主行动。再次,这些部队应当具备强大的技术支援分队,用于技术装备的维护、技术检查、复杂设备调试、修理和技术保养。最后,为保证自主行动,无人装备部队需要成建制的诸兵种合成分队、火力支援兵器、队属防空兵器以及相应的保障分队。此外,无人装备部队应该能够在很大程度上加强诸兵种合成部队。

责任编辑:葛妍

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