本文授权转自:航天防务(ID:AerospaceDefense), 作者:北京航天情报与信息研究所 随着无人装备在战场上开始大量应用,无人自主技术的研究进入快速发展阶段。无人自主技术是武器装备在无人或少量人员介入条件下,自动执行、完成各种军事任务所需的核心技术。无人自主系统能在未知的新环境中进行感知与推理,增强武器系统的适用范围、作战能力,减少人员伤害。近年来,美国高度重视无人自主技术发展,制定了相关战略规划,推动关键技术发展,项目研发不断取得重要进展。目前,无人自主技术持续快速发展,应用范围不断拓展,将对未来战争模式产生深远影响。 一、无人自主技术的概念与内涵 目前,各界对无人自主技术的准确定义尚存争议。年美国空军发布的《自主地平线》文件给出了自动化、自主性和遥控装备的定义和应用范畴,提出自主性是自动化的进一步提升,遥控装备是自主性的最终应用,三者相辅相成,互相支撑。 (一)自动化技术广泛应用于执行预设任务的各类系统 自动化是指系统运行无需或很少需要人工操作,但系统功能仅局限于预先设定的具体行动。目前,自动化技术已经普遍应用于各类系统,如飞行控制系统所用的电传操纵技术、将多个传感器信息进行整合的数据融合技术、制导与导航自动化技术、防撞自动救援技术等。这些系统仅在一种或多种功能上实现了不同程度的自动化,属于半自主性系统。 (二)自主性技术可使系统进行一定程度的自我管理与指导 自主性是指在更为广泛的作战条件、环境因素和更为多样化的任务或行动中,使用更多的传感器和更为复杂的软件,提供更高程度的自动化行为。目前,自主性技术已在计算机领域广泛应用,其特征体现在系统独立完成任务目标的程度,即自主性系统在不确定的情况下,能够完全排除外界干扰,不依赖通信,自动弥补系统故障所带来的问题,并确保长时间良好运行。要实现自主性,系统必须实现一定程度的智能化,有基于决策的反应能力,能够在一定程度上实现自我管理和自我指导(可由人代理进行决策)。系统的软件设计需要采用模糊逻辑、神经网络、贝叶斯网络等智能算法。 (三)遥控装备可实现半自主及全自主运行 空中、地面、水面和水下无人装备将成为未来军事行动中不可或缺的重要组成部分。当前大多数无人系统都需要人工遥控,自主化程度较低。未来,这些遥控装备将具备更高的自主性,可由人进行远程操控实现半自主运行,以及全自主运行。此外,有人装备也可借助软件,以人工、半自主或全自主等多种方式执行多样化任务。 二、美国无人自主系统技术发展规划 近年来,美国出台了覆盖无人机、地面无人系统、机器人等一系列无人系统技术发展规划,包括美国《美国陆军无人机系统路线图~》、《无人系统自主技术路线图》、《~财年无人系统综合路线图》、《美国地面无人系统路线图》、《美国机器人技术路线图》以及美国空军《自主地平线》文件等。根据这些无人自主系统发展规划,可以预测美军无人自主技术在、和年的发展情况。 年,无人自主系统将完成先进自主技术第一阶段和第二阶段研发。其中,第一阶段将完成模式识别研发,自主控制传感器和动力装置小型化,自主防护系统可实现防御功能;第二阶段完成集群技术开发,无人自主系统可执行指挥多部队搜索、越障与威胁识别等任务,并具备自适应响应能力。届时,无人系统的自主能力将显著提升,可实现自主导航、复杂物体自主抓取、有人无人协同组队、编队控制/多机器人控制以及多种无人系统间的协同作战。 年,无人系统将进入先进自主技术开发的第三阶段,为地面无人系统提供脑机接口组件和全自主组件,实现自主操作。届时,无人机将具备自主能力,可实现与有人机和无人机组队作战。 年,无人自主系统技术将发展成熟,地面无人系统具备自感知能力,无人机具备完全兼容的感知和规避能力,在极具挑战的战场环境中探测率超过75%,能进行全自主作战,具备很强的协同作战能力。 三、美军无人自主系统相关技术与项目进展 近期,美军无人自主系统相关项目快速发展,围绕未来作战需求提出了诸多新概念、新技术与新应用,致力于关键技术攻关,进行了多项演示验证,加速推进了无人自主技术投入作战应用与部署步伐。 (一)开展核心通用技术研究,提升系统自主性 美国国防高级研究计划局(DARPA)正在开展大量无人自主系统核心通用技术和基础性技术研究,相关项目主要包括“自主机器人操作”(ARM)、“快速轻量自主”(FLA)、“感知开发与执行中的数学”(MSEE)等。 ARM项目旨在开发具有高度自主能力的军用机器人,以解决当前机器人需要人员介入操作,完成任务时间长等问题。ARM项目寻求一种能自主的操作系统,使机器人性能超过人员直接遥控操作的水平。该项目重点治疗白癜风哪的医院好些啊好的白癜风医院在哪
|