外国陆军城市作战无人系统发展与运用分析∗

2022-11-17丁玉坤

舰船电子工程 2022年5期

丁玉坤叶艾

（陆军炮兵防空兵学院合肥 230031）

1 引言

自古以来，城市就是“兵家必争之地”，有的控制着交通要道，有的控制着经济命脉，还有的代表着一个国家或地区的政治中心，对整个战局起到关键支撑点的作用。有数据表明，二战后世界各大国发动了300余次战争和军事行动，其中90%都是围绕城市地区进行的［1］。随着全球城镇化进程的加快，城市成为最容易发生军事冲突的场所，以无人系统为主的智能化武器装备发展日新月异，成为各个国家重点发展的新质作战力量，作为城市作战的主体陆军，一直以来非常重视无人系统的发展与运用。

2 外国陆军城市作战无人系统发展与运用基本情况

2.1 美陆军

空中无人系统：美国陆军的无人机发展水平世界领先，并被列装到陆军各个层级中。RQ-11B“大乌鸦”无人机，装备于作战旅下属的营级以下部队，翼展1.37m，重2.72kg，属于手抛式微型无人机，可连续飞行80min，装有电视、红外侦察设备，在城市作战中可担负昼夜间侦察监视、目标捕捉以及打击效果评估等任务。在伊拉克和阿富汗的作战中，美国陆军士兵就用“大乌鸦”来获取城市巷道中的态势情报，此举有效降低了美军被伏击的概率。

RQ-7B“影子”200无人机，装备于旅级作战部队，机长3.6m，翼展4.27m，属于近程战术无人机，可持续巡航6h，除装有普通侦测装备外，还搭载高分辨率的合成孔径雷达，使其具备在云、雨、烟、雾等恶劣气象条件下搜集战场情报的能力，在城市作战中可担负战场监视、目标指引和通信中继等任务［2］。

MQ-1C“灰鹰”无人机，装备于作战师的航空作战旅，是由捕食者改进而来的无人攻击机，机长8m，翼展17m，属于中空长航时无人机，能不间断飞行约30h，配有AGM-114“地狱火”导弹和GBU-44/B“蝰蛇打击”制导炸弹［3］，在城市作战中不仅可担负作战保障任务，还具备对敌关键目标袭击作战的能力，它的“前身”捕食者无人机曾在城市反恐作战中大显身手，多次击毙恐怖组织核心成员。

地面无人系统：美国陆军认为当前发展地面无人系统的时机还不够成熟，还没有列装大型的察打一体无人车，研究的重点仍放在如何加强对地面无人系统的操控上，所列装的地面无人系统以技术较为成熟的小型地面无人车为主，主要包括1400余部MTRS背包机器人、1800余部MK-4炸弹机器人以及51部抛掷型机器人，在城市作战中主要担负道路探测、定位和处理爆炸物、排除地雷等任务［4］。

2.2 俄陆军

空中无人系统：受经济和技术水平的困扰，俄陆军无人机近年来发展比较缓慢，在数量上和质量上与美陆军都有较大差距，所列装无人机大都是微小型无人机，缺乏中长航时侦察无人机和对地察打一体无人机［5］。目前，俄陆军仅有数百架国产无人机投入使用，主要包括“梨”、“副翼-33SV”以及“海雕-10”等系列，在城市作战中可担负空中侦察、无线电干扰等作战辅助任务。

地面无人系统：相对于无人机的发展落后，俄陆军企图在地面无人系统的发展上超越竞争对手，从“暗语”小型侦察车到“平台-M”、“战友”、“天王星-9”等无人战车，俄陆军地面无人系统发展迅速，已然走在了世界前列，并多次运用到叙利亚战场上，取得了不错的效果［6］。其中，“天王星-9”是俄罗斯最新推出的地面无人战车，长5.12m，宽2.53m，高2.5m，重10t，配备1门2A72型30mm自动火炮用于防御地面和低空飞行的目标，1挺卡拉什尼科夫PKT 7.62mm同轴机枪用于对抗地面轻型装甲目标，还可以搭载反坦克导弹和便携式防空导弹对付敌重型坦克和高空飞行的目标，该战车尤其适合城市地形作战和反恐任务，它的作用将使己方火力大增，同时减少人员伤亡。

2.3 其它国家陆军

空中无人系统：除美俄外，英、法、以色列等国也十分重视无人机的发展与运用。英国陆军的“不死鸟”无人机、法国陆军的“玛尔特”和CL-289无人机均装备于各自陆军炮兵，在城市作战中主要用于帮助榴弹炮和多管火箭发射系统提供定位和识别服务。以色列是发展和运用无人机比较成熟的国家，主要装备有“侦察兵”、“猎人”、“搜索者”、“苍鹭”等无人机，其中“苍鹭”无人机是以色列自己研发的大型高空长航时无人侦察机，最大升限超过9200m，续航时间20h～45h，在城市作战中可执行多种作战保障任务，目前出口到世界多个国家，其中仅印度陆军就装备了数量超过50架的“苍鹭”无人机，是目前印度陆军航空侦察的主力机型。

地面无人系统：考虑到地面无人系统的技术发展还不够成熟，其它国家陆军列装的地面无人系统大都以小型为主。法国陆军使用的INBOT无人战车仅有2.1kg，能在直径不超过20cm密闭管道内进退自如，轻松完成城市狭小空间内的战术侦察和爆炸物处理任务；以色列陆军装备了多功能情报便携式机器人，它能够爬楼梯，翻越诸如瓦砾之类的障碍物，主要担负城市街区近距离巷战中的侦察工作。

3 外国陆军城市作战无人系统发展与运用的特点与不足

3.1 无人机以执行侦察任务为主，但在城市作战中的侦察效果还不够理想

外国陆军认为，无人机可以凭借克服地面地形、不怕伤亡、低政治风险、长航时以及行动隐蔽等特点，在作战空间急剧扩大的现代城市作战中发挥意想不到的效果，侦察效率远胜人力侦察［7］。然而，受城市高低参差的建筑影响，无人机的光学侦察效果受到很大影响；城市建筑的阴影和顶棚同样会对现有无人机的空中侦察效果形成屏障；错综复杂的建筑物内部空间和地下空间甚至直接成为现有无人机的侦察“盲区”。以上因素都导致了外国陆军目前装备的无人机在城市作战中的侦察效能还比较低下。

3.2 地面无人系统发展与运用蓬勃兴起，但在城市作战中的作用发挥不够明显

外国陆军认为，小型地面无人系统具有体积小、造价低廉、任务执行范围广以及能够深入高危地区作业等特点，在城市作战中可代替人力执行狭小空间的侦察监视、标记探测地雷以及处理爆炸物等危险任务。然而，真正的城市作战道路并非宽阔平坦，狭隘的街巷、人为的弹坑、设置的障碍以及倒塌的房屋，都将成为作战部队机动的障碍，目前发展的地面无人车辆由于体型小越障能力还不够强，很难顺利地执行任务，且由于小型地面无人系统自身防护能力弱，在城市四面八方的火力围攻下也极易被摧毁。不具备良好的越障能力和较强的防护能力，地面无人系统很难在城市作战中真正发挥作用。

3.3 察打一体无人系统成为发展趋势，但在城市作战中的打击效率还不够高效

外国陆军认为，要想真正实现城市作战中的“零伤亡”，必须要大力发展察打一体无人系统。随着技术的进步，无人系统正逐步从单纯的情报侦察平台向综合作战平台发展。然而，现有的察打一体无人机成本比较高，一架就要花费千万美元，很难大规模部署使用，导致总体的带弹量有限，在面对城市四面八方的敌人时打击效率非常低；现有的地面察打一体无人系统也面临自主行为决策能力弱的现实挑战，受高低射界影响无法对高层建筑物的目标实施有效打击。总地来说，目前装备的察打一体无人系统还无法成为城市作战中的关键打击力量。

4 外国陆军城市作战无人系统发展趋势

4.1 运用先进的智能技术提高无人系统的侦察能力

随着人工智能技术的发展，外国陆军开始寻求发展更加适合城市复杂战场环境下的无人系统，并取得很大的进展。2014年，美国防部高级研究计划局（DARPA）启动了“快速轻量自主”（FLA）项目［8］，目的是通过使用先进的自主算法，使空中或地面无人系统能够在城市建筑物的内部房间、楼梯、走廊以及城市地下空间自主导航，用来解决城市密闭空间“看不见”的问题，实现全方位的立体侦察能力。此外，通过使用低功耗人工智能芯片，使无人系统在面对城市复杂的环境时能快速完成人员的识别与定位、低空和地面目标的快速检测识别和特征提取任务，做到及时发现敌人。

4.2 依靠无人机蜂群的数量规模优势提高打击能力

面对城市单位空间内目标多的实际，外国陆军开始寻求以大量微小型无人机为载体形成作战力量，利用其成本低、模块化设计的优势快速生产部署战场，利用数量规模优势取胜［9］。2017年，美国防部高级研究计划局（DARPA）启动了打造城市无人蜂群作战能力的“进攻性蜂群使能战术”（OFF⁃SET），目的是通过250个以上无人平台相互协作展现出高智能程度的集群行为，在复杂城市环境条件下6h内完成8个街区的侦察打击任务，为城市作战提供关键的作战能力［10］。

4.3 开发多功能的地面无人系统提高机动防护能力

城市作战道路狭窄，障碍瓦砾多，车辆一旦被毁就容易造成拥堵，只能沦为战场上的活靶子，因此，外军企图把城市作战中所需的各种作战功能集成于一种地面无人系统上，用来减少城市道路的车辆密度。美国防部高级研究计划局（DARPA）研制的“碾碎机”UGV［11］，就是一种多功能复合的大型地面无人系统，拥有自主导航能力，越障能力极强，能快速爬越1m高的垂直障碍，同时配置多种载荷，在城市作战中能够担负运输保障、排爆破障、电子干扰、通信中继等作战保障任务，还可以携带不同种类的武器打击各类目标，由于该型地面无人系统体型较大且不用考虑给乘员设计空间，采用了更厚的匀质装甲，能拥有近似坦克的防护能力，为城市作战部队快速安全执行任务打下基础［12］。