AI技术在世界各国军事领域的应用现状

2022-11-15冷丽兰

中国科技纵横 2022年3期

关键词：无人军事装备

冷丽兰

（中国直升机设计研究所，江西景德镇 333000）

0.引言

人工智能（AI）是一个迅速发展的技术领域，对国家安全具有潜在的重要意义。因此，世界各国正在全力以赴针对一系列军事功能开发AI应用。

1.美国AI技术部署情况

1.1 美国军事领域人工智能现状

鉴于人工智能的迅猛发展和军事应用的前景，美国已将人工智能作为其科技战略发展的重中之重，不断探索研究应对未来智能化战争的“分布式”作战概念和装备发展体系。美军各个军种陆续制定无人装备发展战略和路线图并定期更新，加强顶层技术的规划和统管，推动了无人作战平台和智能化领域的基础和应用研究。目前，美军的无人装备数量最多，类型最齐全。据统计，美军已有各类无人机1.13万架以上，各种地面机器人1.5万个，预计到2040年美军机器人将达一半以上。在装备控制方面，其现役无人装备仍主要采用遥控或预编程自动控制方式，不过随着其算法战、蜂群等项目的持续深入，预计无人装备的自主性、以集群或编组方式完成任务、有人-无人协同等性能都将获得重大进展。

美空军是最早发展无人机并投入实战的国家，并通过一系列专项规划，为其无人机的发展提供了长远、全面和持续的指导，已基本形成了较完备的空中无人装备体系。其在役无人机已实现近可用于现场作战支持，远可满足远程任务需要的无缝覆盖。灰鹰和全球鹰等无人机已初步具备低水平的自主激动性能，可自主完成起飞和着陆，并初步具备机上航路再规划能力。X-47B是人类历史上第一架无需人工干预、完全由电脑操纵的试验型舰载隐身无人战斗机，已完成了自主空中加油与自主航母起降等一系列测试，虽然项目被取消，不过已显示出强大的自主性和智能化程度。美海军首个航母舰载无人航空作战中心已于2018年9月在艾森豪威尔号核动力航母上组建完成，正在为竞标胜出的波音公司的MQ-25A黄貂鱼无人舰载加油机上舰进行相关准备工作。入役后，可携带6.8t燃油，实现自主空中加油，能让F/A-18E/F舰载战斗机的作战半径从450海里增加到700海里，并具备一定隐身能力，且为后续发展侦察攻击能力留出了空间。

美军已经将人工智能的发展水平视为未来战场能否取胜的核心技术，正从战略设计、项目研发、机构设立等方面大力拓展其人工智能的军事应用，使之快速嵌入现有的武器装备、军事教育、网络攻防等军队建设领域，病注重管控其所带来的的风险。

1.2 美国重点项目

（1）小精灵项目。“小精灵”（Gremlins）项目是美国国防高级研究计划局（DARPA）在无人机集群技术领域的典型研究项目。“小精灵”计划的最终目标是进行一次有效的概念验证飞行，演示如何用“稳定可靠、能够快速响应、并且经济实惠”的方式使用ISR任务载荷以及其他模块化非动力载荷。

（2）“深绿”系统项目。DARPA于2008年启动“深绿”系统研发计划，美军“深绿”系统是一种决策辅助工具，指挥官们在战场上果断决策，降低对大量参谋人员的依赖和需求。这个计划被定义为“下一代的、以指挥官为中心”的作战指挥与决策支持技术，这种技术将预期的计划与适应性的实施相交叉，帮助指挥官未雨绸缪，确定计划何时会出错，并在需要之前就准备好备用方案。其核心采用的是仿真技术，基于实时战场态势数据，通过计算机模拟仿真，推演作战方案的结果，预测未来战场走势，阴道指挥官做出正确的决策。

（3）自适应雷达对抗项目。2012年7月，DARPA启动了一项为期5年的“自适应雷达对抗（ARC）”研究项目，属于认知电子战的范畴。项目目标是使美军机载电子战系统能够在空中实时自动制定针对新雷达、未知雷达和自适应雷达的有效对抗措施。自适应雷达对抗技术可实现以下功能：从敌方、友军和中立信号中筛选未知雷达信号，推断雷达的威胁等级，合成和发射对抗信号，实现对威胁雷达的预期干扰效果，空中监视威胁行为并评估对抗措施的有效性。

（4）“自主队友科技”项目。美空军研究实验室2017年7月发布“自主队友科技”（STAT)项目跨部门公告，旨在寻求能够强化从任务规划、执行到作战评估的全过程作战任务的自主技术，提升美空军在复杂条件下的作战能力。该项目将在“多域指挥控制”“情报监视侦察处理、利用与分发”和“有人-无人作战编队”试验中进行演示验证。

2.欧盟AI技术部署情况

2.1 欧盟军事领域人工智能现状

欧洲各国在智能武器装备方面虽起步较晚，但却紧跟美、俄、以色列等国发展步伐，纷纷制定发展战略，积极发展多款智能无人装备。

(6)判断是否终止算法的终止条件主要由评价指标和迭代次数决定。量子个体满足收敛条件或者算法迭代一定次数时终止算法，终止条件可以根据实际情况进行调整。

2.2 欧盟相关战略及项目

（1）法国《人工智能发展战略》。2017年1月，法国发布《人工智能发展战略》，目的是谋划法国未来人工智能的发展，使其能在欧洲人工智能领域成为独领风骚的领军者，重点是在尊重隐私和道德的基础上开发法国人工智能模型。该战略的主要内容包括引导人工智能前沿技术研发，培育后备力量；促进人工智能成果向其他经济领域转化，创造更大的经济价值。战略将涉及的人工智能研究方向大致分为人机互动、数据处理、语言理解、集体智能等。目前，法国国防部认为人工智能技术在军事方面的潜在应用领域包括自动图像识别、电子战、协同作战、指挥决策支持等。

（2）英国人工智能发展计划。2016年，英国发布了《人工智能对未来决策的机会和影响》和《机器人技术和人工智能》2篇报告。前者主要描述了人工智能的应用现状，分析了人工智能应用将给英国政府和社会带来的益处，重点关注了人工智能对个人隐私、就业及政府决策可能产生的影响。后者主要关注英国机器人、自动化和人工智能呢个产业整体，针对英国如何充分利用自身优势，把握产业发展机遇进行了分析。

（3）德国《联邦政府人工智能战略要点》。2018年7月，德国《联邦政府人工智能战略要点》出台，文件提出加强人工智能基础设施建设和研发水平，使德国在人工智能科研方面处于全球领先地位，并将人工智能成果转化为经济效益。此外，德、法两国在2018年宣布加强人工智能合作开发，进一步提升欧盟在人工智能领域的竞争力和国际影响力。

（4）“欧洲中空长航时无人机系统”项目。2016年，为发展大型无人机，欧洲通用无人机项目“欧洲中空长航时无人机系统”（MALE RPAS）项目启动，法国、德国、意大利、西班牙参与该项目。2018年11月22日，欧洲中空长航时无人机系统项目完成系统初步设计评审，这是一个重要里程碑。该里程碑的达成将使各参与国和行业能够开始开发具有一致要求的系统，并清晰地了解整个系统的设计。欧洲中空长航时无人机系统专为在非隔离空域飞行而设计，具有为获取情报、监视和侦察作战优势的任务模块化设计特点。参与国在2017年中期就无人机系统配置达成了一致意见，确定了双发涡桨推进系统的方案。预计到下一个10年中期，中空长航时无人机系统可在全球范围内运行，执行情报、监视、目标获取和侦察任务[1]。

3.俄罗斯AI技术部署情况

3.1 俄罗斯军事领域人工智能现状

俄罗斯重点发展人工智能领域以提升其现代化军事水平，具体体现在以下三大方面。

（1）优先发展以军用机器人为代表的人工智能。在2015年底叙利亚政府军和伊斯兰极端势力的战斗中，俄罗斯就动用了战斗机器人、无人机和自动化指挥系统来参与作战。俄军强化组织规划，健全军事科研指挥体系，明晰军事发展路线图及发展规划。2016年，俄罗斯发布《2025年前发展军事科学综合体构想》，明确短时期内重点发展人工智能技术、无人自主技术。2017年，《2018-2025年国家武器装备计划》提出研发智能化机器人系统和新一代常规武器装备等，以增强俄罗斯武装力量。2018年，《人工智能在军事领域的发展现状及应用前景》报告显示，在未来短时期内，世界各国在人工智能等战略前沿技术领域的竞争将越发激烈，这将在军事领域引起巨大变革，对国家战略走向产生直接影响，并彻底改变武装力量的建设和具体应用。

（2）无人水下航行器正在成为俄罗斯战略武装震慑力量的重点因素。

（3）将人工智能技术推广使用到防空和反导弹防御系统中。目前，俄军已将人工智能应用于“树冠”太空目标监视雷达等导弹袭击预警系统上。

3.2 俄军智能化武器装备

（1）无人空中平台。近年来，俄罗斯不断加大投入，已经按照任务性质和航程距离分类实现无人机多款式研发列装，包括超光速粒子近程无人机、远程察打一体高速无人机、海盗察打一体小型无人机，有的已在中东战场经受实战检验。目前，俄军在役无人机配备超过1900架。

（2）无人作战车辆。俄军无人作战车辆型号多、数量大，以“天王星”系列和“平台-M”等型号为代表，尽管智能化水平还不高，但在叙利亚战场和国内反恐作业中的表现已经令世界瞩目。在2016年初的叙利亚军事行动中，首次使用6部平台-M履带式无人战车参与进攻并占领敌方阵地，开创了地面无人装备从辅助作战走向主战的实战先例。

（3）无人潜航器。无人潜航器也是俄军的发展重点，尽管在役无人潜航器类别和数量都差强人意，但在研项目研发动力充足，前景十分广阔。

4.以色列AI技术部署情况

4.1 以色列军事领域人工智能现状

以色列在尖端数据分析、软件和硬件工程人才，以及创新能力方面具有一定的优势，再加上有强大军事背景下的实际技术作支撑，有望成为第三大人工智能超级体。

陆战装备方面，以色列“前卫”和“守护者”无人车已经装备部队，其中“守护者”无人车是世界上第一种可控的自主式无人车，代表了世界现役地面无人装备最高水平，最高行驶速度达80km/h，能自主设定行驶路线、规避障碍，具有自主“跟随”行进模式，可与其他地面无人系统协同作战。

以色列是无人机技术的先驱、无人机制造强国，已成为世界上最大的军事无人机出口国，占世界无人机出口量61%。以色列无人机主要型号包括小型战术远程操纵无人机侦察兵、手抛发射的小型无人机云雀系列、垂直起降长航时无人机黑豹、大型高空战略长航时无人机苍鹭和赫尔姆拉系列无人机等。近年来，更是不断有新型号无人机问世，种类已有数十种。

海上装备方面，以色列与美国是世界上仅有的已将无人水面艇装备部队的国家，装备了保护者、黄貂鱼等多型无人水面艇，其研制的海鸥无人艇可执行反潜、反水雷等多样化任务。

4.2 以色列重点项目

“卡梅尔”新型人工智装甲战车计划作为开发先进技术的多年计划，目的是开发“未来战场”所必需的技术，通过技术优势保持以色列国防军的装备优势，将先进技术用于升级以色列国防军的战车，生产灵活、有效、创新、紧凑、易于操作的车辆，降低车辆综合成本。该系统外部采用最新光学仪器，内部采用屏幕，机动性更强，360°全视角。以色列军方列出五大关键要素，包括能识别不清晰目标、基于AI技术的保障系统、具备自主驾驶能力等。该概念战车使用人工智能（AI）技术，自动驾驶技术和增强态势感知能力技术，以此提高战场效能。

5.日本AI技术部署情况

5.1 日本军事领域人工智能现状

日本在工业机器人生产和应用方面处于世界较为领先的地位，随着其军事防卫领域的预算不断增加，日本将重点研究智能无人装备。日本在军用地面无人系统方面的研发实力不容小觑，无人潜航器技术也达到世界领先水平，但主要用于民用的深海开发领域，随着其军事战略的转向，其潜航器的水下情报、侦察能力将有较快发展。

5.2 日本智能化武器装备

（1）“守护者”无人机。“守护者”是通用原子公司在“捕食者”系列无人机基础上开发的无武装海洋监视型，该无人机除了不能投送“地狱火”导弹和制导炸弹外，其主要设备和性能指标均与MQ-9“死神”无人机类似。日本已经决定在未来几年投入大约630亿日元用于购买性能更高的“全球鹰”无人机，并且初步计划初期采购的三架“全球鹰”将部署在日本航空自卫队三泽基地。

（2）RMAX G-1无人直升机。RMAX G-1由日本雅马哈摩托车公司研制是RMAX无人直升机的改进型，后者从1997年开始用于农业。RMAXⅡG是在RMAX基础上开发的军用型，用于执行部队保护任务。RMAXⅡG上搭载有1部集成的红外成像/电耦合器件视频摄像机，并装有改进的导航系统。