現(xiàn)狀：戰(zhàn)斗支援性機(jī)器人成開發(fā)重點(diǎn)

 

　　如今，世界上各個(gè)主要國(guó)家都紛紛開展了軍用機(jī)器人研制工作。美國(guó)當(dāng)然是一馬當(dāng)先，憑借雄厚的國(guó)防技術(shù)開支設(shè)立了100項(xiàng)左右的軍用機(jī)器人開發(fā)計(jì)劃，幾乎涵蓋了陸海空三個(gè)軍種所有的專業(yè)崗位。

 

　　目前幾個(gè)比較成功的項(xiàng)目有，美國(guó)的“利劍”戰(zhàn)斗機(jī)器人（sword，特種武器觀測(cè)偵察探測(cè)系統(tǒng)的英語(yǔ)縮寫），它是一種遙控型的機(jī)器人，在原本比較成熟的“魔爪”（talon）機(jī)動(dòng)機(jī)器人底盤上配備了4臺(tái)照相機(jī)、夜視鏡和變焦設(shè)備等光學(xué)偵察和瞄準(zhǔn)設(shè)備。其戰(zhàn)斗功能主要采取模塊化搭載武器方案，可以根據(jù)需要調(diào)整加裝幾種不同的武器系統(tǒng)組合。諸如5.56毫米口徑的m249機(jī)槍，或是7.62毫米口徑的m240機(jī)槍，m16系列突擊步槍，m202-a16毫米火箭彈發(fā)射器和6管40mm榴彈發(fā)射器。操縱員依靠加密通訊信道對(duì)其進(jìn)行操作。機(jī)槍型的“利劍”可以依靠雙向穩(wěn)定系統(tǒng)精確地向300米外硬幣大小的目標(biāo)每分鐘發(fā)射1000發(fā)子彈，它們是美國(guó)軍隊(duì)歷史上第一批參加與敵方面對(duì)面作戰(zhàn)的機(jī)器人。

 

 

　　美國(guó)空軍和海軍開發(fā)的x45-x47系列的無人機(jī)具有隱身功能，目前雖然仍然是演示性階段但是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主起降，x47甚至完成了自主艦上起降。它們具備多機(jī)控制、協(xié)調(diào)飛行、無人機(jī)間的通信、途中改變?nèi)蝿?wù)、合作瞄準(zhǔn)等功能，在內(nèi)置彈倉(cāng)攜帶精確制導(dǎo)彈藥對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行攻擊。

 

　　美軍在其他戰(zhàn)斗支援性機(jī)器人方面也設(shè)置了大量的研發(fā)項(xiàng)目，諸如應(yīng)用最早的掃雷排爆、警戒巡邏都有較為成熟的產(chǎn)品，戰(zhàn)場(chǎng)搬運(yùn)傷員的機(jī)器人目前也有所進(jìn)展。

 

　　作為傳統(tǒng)軍事強(qiáng)國(guó)，俄羅斯自然不可能在此方面落后太多。他開發(fā)的“天王星”系列機(jī)器人，也同樣集中于掃雷排爆等支援性應(yīng)用領(lǐng)域，但是最為顯眼的則是試圖投入國(guó)際市場(chǎng)的“天王星9”機(jī)器型無人戰(zhàn)車。

 

　　這種機(jī)器人同樣屬于“遙控型”，裝備了激光照射警告系統(tǒng)和發(fā)現(xiàn)、識(shí)別及跟蹤目標(biāo)設(shè)備，可以執(zhí)行遠(yuǎn)程偵察和火力支援任務(wù)。它的常規(guī)配置編制包括：兩個(gè)偵察和火力支持無人戰(zhàn)車、運(yùn)輸它們的拖車和移動(dòng)指揮臺(tái)。偵察與火力支援無人戰(zhàn)車配備武器包括30毫米口徑自動(dòng)火炮2a72、7.62毫米機(jī)槍、“攻擊”（ataka）反坦克導(dǎo)彈，上述武器還可根據(jù)客戶要求進(jìn)行調(diào)整。

 

　　另外俄羅斯還開發(fā)了一種背包式的用于警戒任務(wù)并且兼有戰(zhàn)斗功能的“平臺(tái)m”機(jī)器人，可以替代崗哨功能或者以遙控的方式在諸如人類不便于進(jìn)入的核生化環(huán)境中作戰(zhàn)。其他諸如專為保護(hù)戰(zhàn)略火箭部隊(duì)，俄羅斯專門開發(fā)了一種警戒機(jī)器人，具有相當(dāng)強(qiáng)的自主性。

 

　　英、法、以色列等國(guó)家也紛紛開發(fā)了各類自主型偵察無人機(jī)和地面?zhèn)刹炫疟葯C(jī)器人。這其中以色列開發(fā)的無人巡邏車型機(jī)器人，可以自主在固定的線路上進(jìn)行巡邏和警衛(wèi)任務(wù)，非常適用于地形較為簡(jiǎn)單的開闊地區(qū)，能夠節(jié)約大量的警備部隊(duì)人力。中國(guó)在上述各領(lǐng)域也頗有建樹，尤其是幾款無人航潛器處于領(lǐng)先地位。

 

　　目標(biāo)：全自主能力的軍用機(jī)器人

 

　　最早期的軍用機(jī)器人受當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)能力的限制只能對(duì)機(jī)器人植入固定程序或者根據(jù)任務(wù)需要預(yù)先編入程序，令其從事一些相對(duì)簡(jiǎn)單具有高度重復(fù)性的任務(wù)。這就使得當(dāng)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)的應(yīng)用主要還是無人偵察機(jī)。

 

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，人類越來越傾向于在軍事領(lǐng)域的各個(gè)方面都使用機(jī)器取代人去完成一些較為危險(xiǎn)和困難的任務(wù)。在這個(gè)背景下，這些替代人的機(jī)械裝置的就必須對(duì)復(fù)雜環(huán)境有更強(qiáng)的應(yīng)變能力，只有隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的進(jìn)步方才使得這個(gè)要求變得現(xiàn)實(shí)起來。

 

　　有了這個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)，目前出現(xiàn)的大量機(jī)器人可以通過聲、光和壓感傳感器對(duì)外界的環(huán)境進(jìn)行感知并且交由自身攜帶的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，依照事先設(shè)定的程序作出針對(duì)性的反應(yīng)。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，人類追求的最終目標(biāo)是制造出具備完全自主能力的軍用機(jī)器人。

 

　　很顯然一種完全自主的機(jī)器人是最為理想的，它可以將人徹底從相關(guān)任務(wù)中解放出來，機(jī)械的非生命屬性決定了它能夠完成人類不可能完成的任務(wù)，并且因?yàn)闆]有情感和體力持續(xù)性方面的諸多因素干擾，它執(zhí)行任務(wù)的可靠性和連續(xù)性都要比人類操縱的武器或者裝備更為強(qiáng)悍。從成本的角度來說，它可以依靠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)批量制造，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比需要長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練方可獲得熟練技能的人更加廉價(jià)。對(duì)于電子機(jī)械設(shè)備的維修費(fèi)用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比為了保障人的生存而設(shè)置的復(fù)雜龐大的后勤衛(wèi)生體系代價(jià)低廉。很顯然使用的這種自主機(jī)器人越多的軍隊(duì)就可以減少更多的名額，由此導(dǎo)致了軍隊(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步精簡(jiǎn)指揮體制靈活性更高。

 

　　“遙控型”機(jī)器人基本不具備自主能力，它所裝備的各類傳感器實(shí)際上是作為操縱員人體感知能力的一種延伸，感知到的一切信息都必須通過專用終端設(shè)備向操縱員傳遞。操縱員根據(jù)信息和機(jī)器人的性能來決定向機(jī)器人發(fā)出何種動(dòng)作指令。這種機(jī)器人同樣可以類似于自主機(jī)器人那樣在人類不便于達(dá)到的空間完成相關(guān)任務(wù)，一定程度上也可以避免人員傷亡，并且具有較高的執(zhí)行效率。

 

　　但是因?yàn)樗耆揽坎倏v員這個(gè)人來指揮，因此對(duì)于軍人的替代作用仍然有限。它應(yīng)該被看做現(xiàn)有軍隊(duì)裝備水平的一種補(bǔ)充和強(qiáng)化，但是達(dá)不到自主型軍用機(jī)器人能夠帶來的革命性意義。

 

　　現(xiàn)有技術(shù)尚難以實(shí)現(xiàn)完全自主

 

　　就目前的科技水平來看，完全自主型機(jī)器人仍然面對(duì)著許多困難。首先就是人工智能水平仍然有限，一個(gè)機(jī)器人如果想實(shí)現(xiàn)完全自主就必須具備根據(jù)預(yù)定任務(wù)和實(shí)時(shí)感知的外部環(huán)境信息完成與人類思維過程中的學(xué)習(xí)、推理、判斷和計(jì)劃完全一樣的四個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)一種“擬人思考”的過程。就目前的技術(shù)水平來看，電腦在這方面達(dá)到堪用的程度還不現(xiàn)實(shí)。

 

　　其次環(huán)境復(fù)雜性也是一個(gè)重大挑戰(zhàn)，前面說過天空的環(huán)境相對(duì)單純，因此無人機(jī)型機(jī)器人面對(duì)的感知和學(xué)習(xí)任務(wù)就會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單，緊隨其后的海洋環(huán)境較之于地面環(huán)境也相對(duì)單純，因此無人航潛器面對(duì)的挑戰(zhàn)也較小。即便是戰(zhàn)斗機(jī)器人中，無人戰(zhàn)斗機(jī)和無人航潛器對(duì)于目標(biāo)的識(shí)別相對(duì)容易，可以通過程序設(shè)定為地方固定目標(biāo)或者飛機(jī)艦艇等，以應(yīng)答敵我識(shí)別碼的方式確定敵我屬性。而地面環(huán)境高度復(fù)雜，對(duì)于機(jī)器人來說感知的環(huán)境形成的很可能是一個(gè)海量數(shù)據(jù)，但是地面的無人戰(zhàn)斗車輛和壓制火炮型機(jī)器人面對(duì)的有生力量，尤其是單兵目標(biāo)如何判斷敵我，這就給隨后的“擬人思考”帶來了超過現(xiàn)有技術(shù)水平的負(fù)擔(dān)，并且針對(duì)其作出反應(yīng)動(dòng)作的要求也更加復(fù)雜。

 

　　再次軍用機(jī)器人存在著一定的安全性問題。人會(huì)犯錯(cuò)誤，機(jī)器也會(huì)出故障，對(duì)于一般的執(zhí)行支援性任務(wù)的軍用機(jī)器人出現(xiàn)故障尚且問題不大，但是自主型戰(zhàn)斗機(jī)器人如果出現(xiàn)故障就具有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)性了，很可能出現(xiàn)誤傷誤擊。

 

　　2007年10月，美陸軍第10防空?qǐng)F(tuán)一臺(tái)mk5自動(dòng)防空系統(tǒng)因軟件故障失控，火炮隨即自行瘋狂掃射，導(dǎo)致美軍死亡9人，重傷14人。除了敵方的電磁脈沖或者干擾很可能讓軍用機(jī)器人陷入癱瘓，另外還有一種可能的情況是，敵方突破通訊加密后劫持機(jī)器人向己方發(fā)動(dòng)火力打擊。據(jù)傳伊朗俘獲美國(guó)的rq170無人偵察機(jī)就是通過類似手段實(shí)現(xiàn)的，在未來對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)器人實(shí)現(xiàn)電子劫持是一種非?，F(xiàn)實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。

 

　　最后一點(diǎn)非常重要的是軍用機(jī)器人面對(duì)著人道倫理挑戰(zhàn)，一旦摧毀后毀傷效果評(píng)估相對(duì)簡(jiǎn)單，容易判斷是否應(yīng)當(dāng)停止火力打擊。對(duì)于失去抵抗能力或者停止抵抗的生命體如何評(píng)估殺傷效果和停火時(shí)機(jī)就成為重大問題。

 

　　當(dāng)然，制約軍用機(jī)器人應(yīng)用還有許多其他因素，比如能源問題就是一個(gè)不小的障礙。

 

　　對(duì)于無人機(jī)、航潛器和部分無人車輛來說，可以使用較為成熟熱機(jī)（內(nèi)燃機(jī)或者燃?xì)廨啓C(jī)）作為動(dòng)力來源，但是目前應(yīng)用最為廣泛的小型機(jī)器人面對(duì)的最大困難就是電池的蓄能力問題，任何功能的增加都會(huì)造成耗電量上升續(xù)航力下降或者是系統(tǒng)體積過于沉重龐大。當(dāng)然熱機(jī)最后造成的麻煩導(dǎo)致項(xiàng)目失敗的例子也不是沒有，美軍寄予厚望的運(yùn)輸型四足機(jī)器人“大狗”就是因?yàn)楸仨毷褂脙?nèi)燃機(jī)方能滿足技術(shù)性能需求，盡管自主性和地形適應(yīng)能力非常好載荷量也大，但是機(jī)械噪音無法忍受，最終被放棄。

 

　　“混合型”將成發(fā)展方向

 

　　現(xiàn)在的機(jī)器人發(fā)展形勢(shì)中也充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)，上面羅列的各國(guó)著力發(fā)展的軍用機(jī)器人項(xiàng)目中多數(shù)屬于“遙控型”，用操縱員的人腦機(jī)能來彌補(bǔ)技術(shù)的不足。但是“遙控型”機(jī)器人的種種不足又實(shí)在令人困擾，所以為了盡可能避免這個(gè)困擾，目前的許多軍用機(jī)器人，尤其是具備一定戰(zhàn)斗功能的機(jī)器人開始出現(xiàn)了“混合型”，即在偵察、搜索、警戒或者巡航階段中機(jī)器人使用自主模式，一旦進(jìn)入目標(biāo)打擊階段則切換至遙控模式，由操縱員接管操作。

 

　　美國(guó)的x45-x47系列的無人機(jī)已經(jīng)最接近實(shí)用，但是從美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局現(xiàn)階段公布的戰(zhàn)斗型無人機(jī)構(gòu)想來看，最后執(zhí)行打擊指令仍然是操縱員發(fā)出。

 

　　各國(guó)現(xiàn)在處于應(yīng)用階段的具備一定戰(zhàn)斗功能的地面軍用機(jī)器人中也基本類似，執(zhí)行簡(jiǎn)單輔助任務(wù)情況下機(jī)器人可以自主活動(dòng)向目標(biāo)區(qū)前進(jìn)，或者執(zhí)行警戒。但是在開始進(jìn)行排爆掃雷任務(wù)后，或者是使用搭載的槍支和爆炸物進(jìn)行攻擊的時(shí)候，都是由操縱員通過機(jī)器人的傳感器鎖定目標(biāo)后遙控進(jìn)行戰(zhàn)斗。

 

　　在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，只要電腦技術(shù)沒有新的突破，這種“混合型”機(jī)器人很可能就成為軍用機(jī)器人的主流。

 

　　鏈接：軍用機(jī)器人

 

　　目前比較公認(rèn)的軍用機(jī)器人定義是：一種具有人工智能自主性運(yùn)轉(zhuǎn)或者依靠遙控運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠替代軍人完成相關(guān)軍事任務(wù)的機(jī)械與電子系統(tǒng)復(fù)合體。

 

　　這個(gè)定義之下如果細(xì)化對(duì)其進(jìn)行分類，還是有許多角度的，諸如：從任務(wù)空間不同可以分為地面機(jī)器人，智能化無人機(jī)和智能化航潛器；從在軍隊(duì)中的地位屬性來說可以分為戰(zhàn)斗機(jī)器人，支援勤務(wù)機(jī)器人等。

 

　　不過最有意思的是，上述定義中告訴了我們非常關(guān)鍵的一點(diǎn)：目前軍用機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要分野——依靠?jī)?nèi)置的人工智能自主完成任務(wù)還是仍然需要依靠人類遙控完成任務(wù)。這就好像動(dòng)畫片中“變形金剛”和“高達(dá)”的區(qū)別一樣。前者自己具有相當(dāng)?shù)?ldquo;人格”，能夠?qū)Νh(huán)境和自身任務(wù)做出完全獨(dú)立的判斷，后者仍然需要有最少一個(gè)人在駕駛或者遙控，它很少或者基本不具備單獨(dú)完成任務(wù)的能力。