使用无人系统的作战平台有哪些隐患,无人作战系统发展趋势

王兴云陈海

隨着人工智能技术的发展和实践，战争模式也从以往的有人作战逐渐向无人作战过渡，具有人工智能的无人作战智能体（Unmanned Combat Agent， UCA），如战场机器人、无人作战飞机、无人潜航器等新型武器平台逐渐走向战争舞台中央，引导着未来作战的发展方向，并与其他新型技术装备共同改变着信息化战争的战争形态。

随着人工智能技术的发展和实践，战争模式逐渐从有人作战向无人作战转变。具有人工智能的无人作战代理(UCA)如战场机器人、无人作战飞机、无人潜航器等新型武器平台，正逐渐走向战争舞台的中心，指引着未来作战的发展方向，与其他新技术新装备一起改变着信息战的战争形态。

与有人作战系统相比，无人作战系统具有机动性强、成本低、隐蔽性好等特点。可以在极其恶劣的生存环境下执行作战任务，尤其是不需要人驾驶，避免操作人员进入高危区域执行任务带来的生命危险，不以牺牲士兵生命为代价。在现代战争中，这是一支不可或缺的新型作战力量，具有无限的发展和应用空。

目前，五常、日本、以色列、印度等国都在争相发展无人作战装备，成为新世纪武器装备发展的一大亮点。现在一些发达国家军队的无人武器都在向自主化、隐身化、小型化方向发展。随着无人作战系统在诸多领域的应用，武器装备将形成一个全新的体系，未来战争将是陆、海、空、天、网、电等多领域联合作战的场景。

综述了国内外无人作战系统的发展，分析了无人作战系统的作战需求和战术应用，重点研究了无人作战的关键技术问题。在此基础上，探讨了物联网技术和5G技术应用于无人作战系统的可行性及其对无人作战装备的影响。无人作战系统发展

无人作战系统是综合应用各种军事技术发展起来的新型作战系统，可以代替人类完成某些特定任务。它是一系列先进军事“技术群”综合集成创新的产物。根据自动化程度，无人作战系统可分为四类:远程控制、半自主、以平台为中心的自主和以网络为中心的自主。根据作战区域的不同，无人作战系统可分为地面无人作战系统、空无人作战系统、海上无人作战系统等。

无人地面作战系统无人地面作战系统是陆地作战的重要力量。它可以代替人在高危环境下完成各种任务，对保存有生力量、提高战斗力具有重要意义。无人地面作战系统是一个广义的概念，包括地面机器人、无人车、无人炮塔等无人地面系统。

美国陆军地面无人作战系统发展迅速，并结合多次局部战争的实战经验不断进化和完善。目前拥有各种地面无人作战系统，包括团队任务支援车、粉碎机无人作战车、Atlas双足机器人、泰坦无人作战车、猎狼无人作战车、黑骑士无人作战车等。除了美国，俄罗斯、德国、以色列、英国、法国、意大利等国也非常重视地面无人作战系统的研究。俄罗斯的天王星-9无人战车、德国的数字黄鼠狼装甲车、以色列的守护者无人车、英国的自主运动侦察演示车、爆炸物探测机器人等都处于世界领先水平。俄军更是敢为人先。2018年6月，它将无人战车天王星-9投入实战，它经受住了叙利亚战争的洗礼。这也是世界上无人战车的首次实战。

空空无人作战系统的发展大致经历了靶机、无人侦察机、一次性攻击无人机、无人作战飞机等阶段。

美国无人机的发展处于世界领先水平，种类繁多，型号齐全。战略、战役、战术各层次都有无人侦察机，中继通信、电子对抗、攻击作战各层次都有无人机。型号包括全球鹰、暗星、黑雨燕等长航时无人机，暗影、指针、先锋、黄金眼、龙眼等近程无人机，微星、黑寡妇、迷你船、美元等微型无人机，捕食者、死神等无人战斗机。此外，欧洲六国联合研制的神经元无人作战飞机、俄罗斯的光芒无人作战飞机、英国的雷神无人机、意大利的天空计划、以色列的艾坦、苍鹭TP无人机、土耳其的TB-2无人机等。，都是目前无人机家族中的佼佼者。

海上无人作战系统海上无人作战系统目前处于快速发展时期，主要包括无人水面艇和无人潜水器。

目前，美国海军已经部署或正在研究多种类型的无人海洋系统，如远程猎雷系统、无人感应扫雷系统、无人水面猎雷艇、食人鱼无人摩托艇和虎鲸超大型无人潜水器。

以色列是无人艇发展的先驱，保护者、海星、银色马林鱼等无人水面艇表现不俗。此外，法国的巡查员无人水面艇，英国远程综合扫雷系统、海狐灭雷系统、翠鸟反水雷无人水面系统，也是海上无人作战系统的典型代表。

人工智能的发展，正在改变未来战争以色列是无人艇发展的先驱，保护者、海星、银枪鱼等无人水面艇表现出色。此外，法国巡逻无人水面艇、英国远程综合扫雷系统、海狐灭雷系统、翠鸟反雷无人水面系统也是海上无人作战系统的典型代表。人工智能的发展正在改变未来战争。

战场机器人已被大量投入使用机器人已经广泛应用于战场。

除了地面、空和海面，Tai 空领域的无人作战系统也备受关注。X-37B无人空 day plane最后一次在轨任务于2017年9月7日发射。绕地球飞行780天后，于2019年10月27日成功返回，降落在美国肯尼迪航天中心的航天飞机着陆设施。美军对这次行动守口如瓶，让这个秘密的“Tai 空杀手”更加神秘。

作战问题

从人的角度看，一方面，随着新技术的快速发展及其在军事领域的应用，现代战争具有打击精度高、毁伤效果强、破坏力大的特点，作战人员的生命安全随时受到威胁。而且随着社会的发展和人民生活的稳定，国家对战争中人员伤亡的容忍度已经减弱。因此，研发无人作战装备代替有人作战，以避免致命武器对作战人员的直接伤害，减少人员伤亡，已经成为各军事强国面临的紧迫任务。另一方面，新技术的快速发展带来了武器性能的显著提升，但有些人的装备受到人类自身生理心理因素的制约，难以发挥其优异的战斗力。而无人武器装备的设计只能着眼于军事任务的完成，不考虑人员要求，因此可以具有更轻的重量、更小的体积、更长的续航能力、更强的机动性和隐身能力。比如无人机的机动过载可以超过20G，远远大于飞行员所能承受的最大9G；有人执行任务通常不超过一天，而无人机的续航时间可达一周以上。

从技术上看，近年来，由于机电一体化控制技术、微纳传感器技术、通信网络技术、信息处理技术、能源动力技术等诸多领域高新技术的快速发展，为无人作战平台的深入研发奠定了坚实的基础。未来，无人作战装备的智能控制、抗干扰远程通信、机动、交互协同等能力将大幅提升，其战斗力将远超有人装备。

战术应用从目前世界各国都在研究并已投入量产和装备部队的情况来看，无人作战平台主要集中在陆地和航空空领域，并逐步向海洋和外太空空发展。

在陆地应用上，无人地面设备可以执行侦察监视、后勤保障、扫雷、排爆救援、火力打击、敌后渗透等任务。但由于地面环境的复杂程度远高于空中性海，其应用进度远远落后于空中性海。

在航空应用方面，空中无人装备可用于完成战场火力部署侦察、军力调动监视、边境巡逻、定位校射、运输救援、毁伤评估、中继通信、电子对抗、防空制空及精确打击等，靶机可作为火炮、导弹的靶标。而且，军用空中无人装备发展大致呈现9种趋势：察打一体化、滞空长时化、结构隐身化、微小型化、高度智能化、综合集成化、使用协同化、作战网络化、装备系列化。其中长航时无人机、微小型无人机、作战无人机和无人机集群将是未来发展的重点方向。

由于多种因素限制，目前地面无人装备发展落后于空中与海上在航空空应用中，可以利用空中的无人装备完成战场火力部署侦察、军事动员监控、边境巡逻、定位射击、运输救援、毁伤评估、中继通信、电子对抗、反[/k0/]系统空和精确打击等。靶机可以当火炮用。而且，无人装备在军事空上的发展大致呈现出九大趋势:观察与作战一体化、延时延长空、结构隐形化、小型化、高智能化、综合一体化、协同使用、作战网络化、装备系列化。其中长航时无人机、微型无人机、战斗无人机、无人机集群将是未来发展的重点方向。由于各种因素，目前无人地面设备的发展落后于空和海上。

在海上应用方面，海上无人作战装备可用于情报侦察、物资运输、海上巡逻、核心通信、电子战、反水雷、反潜、布雷、反[/k0/]反导、潜伏攻击、水面作战、特种作战等多个领域。关键技术

目前无人作战系统的特点是“无人平台、有人系统”，即通过人工终端遥控或内部程序设置结合人的操作进行半自主作战。其本质是有人作战系统的智能化延伸，是通过人与智能“无人”武器装备的高度融合，最大限度地减轻人类操作负担，提高作战效率，满足人类对武器不断变化的作战需求。然而，无人作战系统的智能化水平在短时间内无法达到有人平台的水平，存在对卫星导航依赖性太强、与地面站通信不稳定、对战场变化的反应能力弱等问题。而且随着无人作战技术的快速发展，相应的反无人作战技术应运而生，对无人作战系统的实际应用构成了威胁。

通信技术目前大多数军用无人作战装备的控制通信方式主要有两种。一种是利用地面或者空中继方式连接，比如利用地面中继基站，或者发射专用于中继信号的无人机，增加主力无人机的飞行距离。第二种方式是利用卫星作为控制通道，可以忽略距离限制，只由续航能力决定。两种通信方式都可以使无人作战设备接收地面操作人员的指令和数据，无人作战设备可以将任务设备采集的信息传输到地面控制中心。

协同控制技术如何对多无人作战系统进行协同控制，涉及到控制体系结构。合理的协同控制体系结构是解决多智能作战主体中计算负载不均衡、通信链路不稳定、行为控制协调困难等问题的核心。针对集群作战中的同构异构战斗机，为了使机群高效协作完成复杂的作战任务，需要设计一种通用的机群体系结构，该体系结构具有开放性和分布性的特点。使开放式单战斗体具备快速改变自身载荷和集成新技术的能力；分布式系统可以使单个作战主体拥有独立决策的权利，任何单个作战主体的失效都不会对系统的整体效率产生很大影响。开放的系统架构可以使群体具有可移植性和健壮性，从而满足协同作战的要求。

目标与环境感知技术目标与环境感知技术是无人作战系统交互决策和协同作战的首要环节，是无人作战系统分析周围环境、对目标进行监视、跟踪和预测的前提。目标和环境感知技术主要分为两部分:一是目标感知；第二是对环境的感知。目标感知主要包括目标检测与识别、目标跟踪、目标行为分析与预测等。目标检测与识别是目标跟踪和目标行为分析与预测的基础。系统探测识别目标后，确认作战目标，然后跟踪目标并反馈给终端人员，分析判断目标行为，预测未来态势。因此，目标感知的重点在于目标检测、识别和跟踪。

环境感知是无人作战系统与外部环境进行自主交互的关键，是系统对周边环境进行判断的前提。具体是指无人作战系统依靠自身装载的各类传感器如温湿度、视觉、激光雷达、超声波等实现对周围环境与自身状态的感知。

美军网络中心战和未来士兵都将依赖5G通信技术环境感知是无人作战系统与外界环境自主交互的关键，是系统判断周围环境的前提。具体来说，无人作战系统依靠自身装载的各种传感器，如温湿度、视觉、激光雷达、超声波等，实现对周围环境和自身状态的感知。美国陆军网络中心战和未来士兵都将依赖5G通信技术。

智能决策与协同作战多无人作战系统协同工作，形成一个系统。大致有两种情况:一是有共同的目标；第二，没有共同的目标，但是有共同的工作环境。在一些特殊的战场环境下，为了高效地完成任务，需要多种类型的同质异构无人作战系统相互协作完成任务。在实现战术指标的前提下，如何根据多个作战智能体感知的目标状态和战场态势，将任务实时分配给所有作战智能体，从而实现整体作战收益最大化和作战系统成本最小化，必须正确处理协调、合作和协商之间的关系。

在满足无人作战系统计算能力和作战功能的前提下，基于数据链共享和汇总感知信息，求解最优作战方案，本质上是最优决策问题。相应的方案可以分为集中式和分布式两种。由于它们需要对大量候选解进行评估以保证最优，因此很难获得集中最优解，并且它们的计算复杂度受待求解问题规模的影响，难以快速响应战场态势的变化。分布式最优解是将问题分配给所有无人作战体，团队所有成员参与问题求解计算。最终通过信息交互达到统一目标，计算结果具有更好的鲁棒性和灵活性。

物联网技术物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟蹤、监管及协同控制等功能。物联网技术的发展给军事变革带来新的契机，依托物联网强大的数据采集、存储和处理能力，在无人作战系统中使用物联网技术，可以极大提高无人作战装备的智能化交互协调;能够建立起更有效的侦察预警指挥打击体系，实现多位一体的作战网络系统;能够实时准确获取全方位的信息及情报，并基于数据库、云计算以及数据挖掘等技术对获取的海量数据进行智能化分析处理;能够很好地将多平台之间进行有机融合，密切配合完成军事任务。

土耳其TB-2型无人机在纳卡冲突中扮演了关键角色物联网技术物联网是指将任意物体按照约定的协议，通过信息传感设备与网络相连，物体之间通过信息媒介进行信息交换和沟通，从而实现智能识别、定位、跟踪、监管和协同控制的功能。物联网技术的发展给军事变革带来了新的机遇。依托物联网强大的数据采集、存储和处理能力，在无人作战系统中使用物联网技术，可以大大提高无人作战装备的智能交互和协同能力。可以建立更加有效的侦察预警指挥打击体系，实现多元一体的作战网络体系；实时准确获取全方位信息和情报，基于数据库、云计算和数据挖掘技术对获取的海量数据进行智能分析和处理；它可以很好地集成多个平台，相互密切配合完成军事任务。土耳其TB-2无人机在纳卡冲突中发挥了关键作用。

5G技术第五代移动网络(简称5G)是最新一代的蜂窝移动通信技术，利用UHF (3 ~ 30 GHz)频段进行通信，实现更高速的数据传输。是2G、3G、4G的延伸。5G的性能目标是提高速度、降低延迟、节能、降低成本、提高系统容量和连接大规模设备。

军用无人作战装备快速拓展的应用场景也对通信能力提出了更高的要求，尤其是其在侦察监控、集群协作、自动飞行、导航等方面的应用。，涉及到海量视频数据的传输，需要较高的数据速率和较低的时延，而非高清的搜索和跟踪场景可以容忍较高的时延，但仍需要一定的传输速率。依托5G技术的高速、高可靠、大连接、低时延等特点，以及其独有的Massive MIMO等技术，使无人作战系统在通信和数据交互上更加快速、准确，可大幅提升战场通信能力，加快无人作战平台的智能化，满足军用无人作战装备多样化的作战任务需求，促进无人作战装备大规模集群作战，增强其智能性和自主性，大幅降低成本。而且，由于5G技术具有更高的带宽和传输速率，可以在保证通信效率的前提下加密更高级别的数据，这将提高军事信息传输的保密性，增强战场的信息保护和信息对抗能力。

虽然5G技术目前还没有完全成熟，但随着5G技术的发展和完善，融合物联网技术和5G技术的“万物互联”将逐渐成为现实，推动整个战场的信息终端和平台互联互通，形成覆盖空天、海、地等多维一体化信息网络，实现高度一体化的战场控制。同时，5G将与人工智能技术进一步融合，加速军队智能化建设，大幅提升无人作战力量，形成智能化的新型军事体系，从而极大改变未来作战模式。

随着相关技术的不断成熟，无人作战将成为未来战争的主流。

编辑:彭