☞空天防御体系与武器 
智能无人战车在未来作战中的应用研究 *
朱成贤，毛勇，徐晓
(江南机电设计研究所，贵州 贵阳 550009)
摘要： 以智能无人战车在未来作战中的应用为背景，从目前研究情况出发，分析了当前无人战车的作战应用范围、前景和未来无人作战的趋势；并根据执行作战任务的不同，着重论述了未来无人战车在防空作战中的应用所具备的能力，以及未来无人防空战车将演变为以通用无人平台为载体，上装防空武器接口模块化设计，集成为不同作战区域的防空武器平台，构建成远程、中程、近程和末端防空拦截段的无人战车作战网；后续不断加快对智能无人战车的研究将是打赢未来无人信息化战争的关键。
关键词： 人工智能；未来战场；无人战车；作战应用；自主作战；无人防空
0 引言
随着人工智能技术在军事领域上的不断发展，无人作战系统在现代战争中不断的得到广泛使用，从海湾战争、科索沃战争到阿富汗战争、伊拉克战争，再到当前的叙利亚战争，无人机、无人地面车辆等无人平台在信息化战争中成为战场不可或缺的重要角色，未来战场上将活跃着大量的智能化无人兵器，使战争模式发生巨大改观，人工智能和无人自动化装备将成为未来高科技战争制胜的关键[1-3]。目前，针对智能无人战车的研制是国内外研究的重点，不断涌现出了大量无人作战装备，其中相当一部分也经历了战争的考验，体现了其战场中的价值[4-6]。
本文从无人战车应用情况开展研究，在作战方式向非接触、非对称、零伤亡变革的背景下，分析了未来无人战车的作战应用，提出了智能无人战车的发展构想，为后续无人武器装备的研制提供参考。
1 无人战车研究情况
1.1 作战型无人战车
无人战车的研制是服务于战争和最终达到遏制战争的目的，在国际局部战争的复杂环境下，作战型无人战车得以施展和应用，以俄罗斯为代表的“天王星-9”无人战车(如图1所示)表现最为突出，在叙利亚战争中俄军派出了“天王星-9”无人战车配合士兵开展了军事行动。该车搭载的武器包括30 mm口径自动火炮，7.62 mm机枪，反坦克导弹以及激光照射警告系统和发现、识别及跟踪目标的设备。在一次作战中该车抵近武装分子据点100～120 m，该无人战车用机枪和反坦克导弹进行攻击，战斗进行20 min，击毙70余名武装分子，而参战的叙利亚政府军无人阵亡，显示出无人战车的巨大优势。俄罗斯的“平台M”,MRK-27-BT等几款轻型无人战车(如图2所示)也同样有着不错的表现，也同样搭配着轻重两型武器，火力支援和作战能力较强；从这几款无人战车的平台驱动类型来看，都是履带式驱动，这与无人战车的恶劣作战环境有着密切的关系。
图1 “天王星-9”无人战车
Fig.1 “Uranus-9” unmanned vehicle
此外，美国在无人战车研究方面则是起步最早的，目前也是技术最先进、研究范围最宽、投资最大且成果显著的国家，美军使用的无人战车(如图3所示)方面也有多款投入战场，轻型的以“剑”式无人战车为代表，配备有制式5.56 mm的机枪和榴弹发射器，命中精度极高，并且还安装了4台摄像机以及夜视镜等设备，使得全天候侦察与作战能力大幅增强[7]。该无人战车作战中能轻易通过楼梯、岩石堆和铁丝网，在雪地及河水中也能行驶自如，由于其体积较小，在阿富汗战争中用于清剿隐蔽在房屋里的武装分子，极大地降低部队在城市作战中的伤亡率。其较重型的“角斗士”无人战车具有较强的防护能力，在城市巷战中伴随士兵作战，起到“挡箭牌”的作用[8]。美军的无人战车多为近距离清剿武装分子为主，这与美军远程使用精确制导武器打击的作战方式有关，其装备研制紧贴实战应用。
采用匹配后的数据和双重差分法对过境免签政策的入境旅游增长效应进行检验（表5），结果显示，平均处理效应为0.679，在0.05的显著性水平下正向显著，即过境免签政策显著促进了北京入境旅游人次的增长，实施过境免签政策平均能使地区入境旅游人次增加0.679%。这一数值虽小，但显示出过境免签政策的有效性。这一结论与Song、Gartner和Tasci（2012）对中国签证政策的研究结果一致。采用时间—个体双固定效应模型的回归结果依然稳健。
图2 “平台M”，MRK-27-BT无人战车
Fig.2 “Platform-M”, MRK-27-BT unmanned vehicle
图3 美军使用的无人战车
Fig.3 Unmanned vehicles used by the U.S. military
1.2 辅助型无人战车
在双方交战区域和边境地区，掌握敌情或军事部署尤为重要，使用无人机进行侦察巡逻作战容易暴露目标，而且受制于不能长航时全天候工作。而无人战车则具有待机工作时间长，并且搭载有武器可进行适时警示和还击的优点；此外机动部署能力强、具有一定的伪装隐蔽能力，战车侦察、作战时难以被发现，在伪装侦察和区域巡逻作战上优势较为明显，特别是对于地形复杂、环境恶劣等人员难以逾越的区域，智能无人战车将逐渐代替人员进行作战应用，人员则主要位于哨所或营地进行监视无人战车传回的信息，当侦察发现异常时可进行人工干预并下达指令进行异常区域的重点侦察，同时无人战车能够智能学习和感知异常状况并向后方人员传递预警信息，这可以较为轻松的使人员在全局范围掌握作战区域信息，这种无人战车的关键技术主要是机器的自主学习和感知，这也是未来人工智能技术发展的重点。
图4 辅助型无人战车
Fig.4 Auxiliary unmanned vehicles
2 作战应用分析
(2) 无人防空战车需具备自主决策能力，战场信息瞬息万变，末端突现目标也在增多，打击目标的时机很短暂，这就需要无人战车具备战场态势的感知和打击目标的快速决策，这方面也是有人参与的防空武器在快速反应上所欠缺的一点，将是未来无人防空战车必备的能力。
2.1 前沿突防作战
无人战车的前沿突防作战可分为前沿阵地作战和前沿城市作战，该种作战模式一般是在精确制导武器打击过后的作战，此时敌方主要火力点已被摧毁，但还残存少许敌方抵抗人员，在突防作战中敌方武装人员较为隐蔽，火力点位置难以确定，另外存在狙击手的袭扰，作战中人员难以快速突防，而且会有伤亡，这也是美军在阿富汗战争中经常遇到的情况。在这类作战应用中无人战车充当突防先锋，通过远程遥控或自主作战的形式对目标区域进行突破，无人战车应搭载红外热感应仪，视觉、声学传感器和告警设备等，用以确定敌方隐蔽人员、火力点和狙击手位置，进而实施打击。
乌梁素海的库容量为3.2亿m3，目前也是河套地区7 000 km2耕地灌溉排水系统中唯一的蓄排水通道。河套灌区每年6亿m3的农田退水经过乌加河等河流进入乌梁素海，带入约28.8万t化肥和其他营养盐。
这种作战模式需要作战人员与无人战车相互配合来完成，作战人员处于危险范围以外进行远程操控无人战车来完成作战动作，其中无人战车搜索和锁定目标可自主完成，但其最终开火权限由人员掌握。未来将在战场态势感知的关键技术上加以突破[13]，使其智能判断战场敌方作战单元威胁程度，向突防作战人员给出危险点分布、威胁等级和推荐最优作战策略等。这种为作战人员扫清障碍、提供智能作战决策的突防作战将是无人战车未来绝大一部分作战应用情况。
2.2 敌后隐蔽伪装作战
这种作战情况敌后隐蔽伪装作战类似于特种部队的敌后作战，而参与的对象变成了无人战车，通过空投的方式将无人战车投放到敌方目标位置附近，进行机动隐蔽部署，并且无人战车以集群作战为主，其一是预先下达攻击目标命令的主动攻击模式，另一种是在预定地点部署后的隐蔽伪装、潜伏待机作战，待机保持探测状态，发现目标后可自主激活展开作战，2种作战模式均需要无人战车具备较高的智能化，具备战场态势感知、自主决策规划作战路径、自毁和伪装隐蔽能力。这种作战应用的主要作战目标包括敌方战略纵深关键目标(如机场、桥梁、发电站和通信基站等)、敌后方运输要道军事目标等，通过无人装备来代替特种作战人员来完成危险任务，并实现打击的突然性和高效性。
当前大多数的无人作战单元是在后方人员的操控下来完成作战动作，但随着未来作战应用方向的多样化，部分作战应用(如上文中的敌后隐蔽伪装作战)需要赋予智能武器极大的自主权限，包括自主攻击的权限，这种智能武器的自主权在某些场合是必要的，但系统在复杂环境下仍存在失控的风险，有时极可能造成冲突升级或危及己方安全[15]。在设计智能无人战车时，保留无人系统“一键停止”的功能尤为必要，人不可能完全脱离作战回路，无人装备的可控性也是伴随着无人作战武器的发展而越来越被重视的基本点。
2.3 侦察巡逻作战
辅助型无人战车多用作执行战场扫雷、破障和排爆等任务，在近几年的局部战争中应用较多，被大家所熟知的以俄罗斯和美国的为代表(如图4所示)，俄罗斯的“天王星-6”扫雷无人车被应用到叙利亚战争，其扫雷效率相当于20个工兵极大的提高了扫雷效率，杜绝了扫雷人员伤亡；美国的“魔爪”排爆无人车在科索沃、伊拉克和阿富汗战争中使用较为广泛，在道路和城区排除爆炸物上起到了巨大作用，避免了人员置身危险环境[9]。
2.4 地、空无人协同作战
当前战场作战已侧重体系化作战，空、天、地协同立体作战(如图5所示)已是各国作战演练的重点，这些目前还是基于有人参与的飞机、地面装备、人员的协同作战，未来的战场人员将越来越多的处于后方参与指挥，不再介入高风险的战斗，战场对抗也集中在非接触式的远程精确打击武器、无人防御武器和无人装备之间的较量[14]。对于智能无人战车的作战也将纳入无人作战的体系中来，不再是孤立的自主作战，针对作战任务，战时将与空中无人侦察机、无人攻击机和太空中的卫星进行协同，实现侦察信息的交互、打击目标的信息交互数据共享，在多信息交互的基础上，实现作战打击效率的最大化，并且应对战场复杂电磁环境干扰、雷达干扰、GPS干扰等更加有效。地、空的协同作战将使智能无人战车在作战中发挥出更大的作用，作战应用更加灵活。另外，作战人员不再局限于单一兵种，而是多军种人员在后方大厅共同远程指挥无人作战装备进行作战，这种作战下的无人战车则更多的接收空中无人机或天基卫星转发的战场信息和作战指令，使无人战车在抗干扰、精确导航和作战实时性上均有了技术上的提升和突破。
2.5 智能武器可控性
该型无人战车在自主性上需要更大的突破，作战人员仅参与任务目标的命令下达，无人战车在投放到位后，需要自主的在作战区域展开、隐蔽，判断目标并发动攻击。这类无人战车应攻克智能识别目标、判断复杂环境下危险源、自主定位布防和群体协同等关键技术，使其具有一定的思考判断能力，但在攻击策略上需要谨慎赋予其自主开火权，同时需具有紧急人为干预加以控制的能力。
3 未来无人防空战车构想
针对智能无人战车的作战应用，按照应对目标的不同可分为多类，以前沿突击为任务的无人战车主要搭载枪械、火箭筒、反坦克导弹；以干扰对抗为任务的无人战车主要搭载激光、微波武器、干扰设备等；以侦察清障为任务的无人战车主要搭载视觉设备、探测仪、机械臂等；以防空为任务的无人战车则要搭载防空炮、防空导弹等。本文着重以未来无人防空战车作为研究对象，探究无人防空战车的作战应用和系统构想。
(1) 无人防空战车需具备自主导航定位能力，当前的防空武器是由人员参与进来根据作战调配前往布防地点开展战备部署和作战，只需要在布防点的定位，而在无人参与的情况下就需要战车具有自主的导航和定位能力，根据作战任务信息，确定布防区域，自主的向目标区域部署，并自主选择合适的布防点展开，实现布防过程和展开过程的无人化。
如果你以为秀容月明是个只知道读书的孩子就错了，他和其他孩子一样调皮捣蛋。那次，他和小伙伴去偷西瓜，一小伙伴说：“三瘸子只负责望风，不出什么力，只能分一瓣西瓜。”
图5 无人战车地、空协同作战
Fig.5 Air-ground coordination battle of unmanned vehicles
3.1 无人防空战车的优势
随着大国间的军事差距将逐步的缩小，现在以至将来，战争将仍以局部战争为主，很难发生大国间军事的直接较量，大国冲突演变为其支持的小国间的对抗，在这些局部冲突中，战争一方的首轮打击将是非接触的、精确制导武器的空中打击，防空作战必不可少，正如无人战车在其他作战模式中的应用一样，在不久的将来，无人防空战车以它独有的优势取代目前有人操控的防空武器。其主要优势在于：
比如电视节目《经典咏流传》，把古典、经典华章与现代音乐结合在一起，让学生通过唱歌的方式记住古诗词。小学语文课本中的《登鹳雀楼》一诗，用了同一首曲子，由不同语言反复吟唱，让一首简单的、只有20字的古代诗歌的魅力，穿越千年的历史长河，突破中西文化的壁垒，展现在了世人面前。
(3) 对于智能自主式的无人防空战车，其战场部署和展开布防的快速性、复杂战场态势感知能力、打击多目标分层火力分配和应对突现目标快速反应的作战能力等都是人员无法比拟的。
(2) 无人防空战车适合全天候值守，无需人员参与，不会出现误操作、贻误战机等情况，而且装备补给、能源供给等都实现了数据化管理，作战、保障有序进行。
(1) 武器装备单独个体的作战效果有限，未来作战以集群作战为主，无人防空战车的区域联防、多层拦截、多车协同作战可做到信息实时交互，目标空情信息的数据共享，作战效能得到最大化的发挥。
3.2 无人防空战车的系统设想
未来无人防空战车的作战涉及到无人战车的自主布防和自主作战，结合当前防空作战装备的实际作战使用情况，未来无人防空战车应具备的能力设想如下：
综上所述，在临床治疗中，检测CYP2C19基因多态性，根据其基因型资料实施基因导向的个体化给药，筛出CR的危险人群，换用新型的抗血小板药物（如替格瑞洛），可减少心血管不良事件的发生，使患者获得更大益处。必须承认的是，本研究是单中心、回顾性研究，样本量不足，未来还需要开展更大样本量的深入研究。
从国外无人战车作战使用情况可见，经过近年来多场局部战争的实践，基于无人战车的协同作战模式越来越成熟，无人装备已逐渐渗透到战争的各个环节，作战效能日益凸显，以无人装备为基础的无人作战正成为改变未来信息化战争形态的一种全新作战样式[10-12]，在这一背景下，智能无人战车作为未来新形势战争不可或缺的一部分，其作战应用也将是未来战争的重要环节，本文从无人战车在战争中的4种作战应用形式加以论述，并对智能武器可能出现的负面影响进行了分析，探究未来地面无人作战装备的发展方向和智能武器的可控性。
中国原油的进口对外依存度已突破70%，在国内资源供给以及补充替代不足的情况下，建立稳定的油气供应来源，对国家的能源安全至关重要，对中国的可持续发展意义重大。中东地区拥有丰富的油气资源，开采成本较低，具备了中国建立稳定可靠海外能源供给基地的必备条件。中国石油企业已在两伊、叙利亚、阿曼、卡塔尔及阿联酋等对外国投资开放的国家投资油气勘探开发项目，中国的油气技术服务及工程建设队伍也进入了该地区。
一是故意虚报盈利、高估资产信息，以达到股票上市目的。如以中核集团为例，多计利润11.07亿元，占利润总额的19.48%；2005—2009年，中核集团部分所属单位因未按规定确认未到期长期外债汇兑损益、少计收入、多计成本费用等，导致多计负债20.08亿元，少计所有者权益20.08 亿元，多计利润11.02亿元，其中2009年多计利润11.21亿元；在如兵装集团，多计利润2.95亿元，占利润总额的5.28%。2006—2009年，兵装集团本部及所属13家单位未按会计准则规定及时确认投资收益、计提坏账准备等，造成多计资产0.24亿元，少计利润5.36亿元，其中2009年少计利润2.85亿元。[2]
(3) 无人防空战车需具备多层次信息交互协同作战能力，对于国土防空来说，远程、中程、近程和末端的多层次防空尤为必要，无人防空战车有着快速的信息交融、协同作战和学习能力对快速的空情信息共享和火力协同配合具有较大的作用，并且能够实现集群式协同作战[16]。
(4) 无人防空战车的通用模块化，当前的防空武器发射车由于配弹的不同和发射方式的不同，造成其承载平台、发射支撑形式、武器的装填补给均有较大的差异，在配置人员的情况下，各司其职还能够保证各型防空武器的运作，但是在向无人化战车发展时，如此众多的承载、展开支撑和装填补给形式对无人快速作战的实现带来了极大的不利条件，其平台支撑的模块化、互换性和装填统一化对未来的无人战车一体化作战非常重要，如下图6所示，展示了当前防空作战装备的作战示意图和未来使用通用无人承载平台开展无人防空作战的示意图，未来无人防空装备将充分体现其通用化、模块化的设计思路。
图6 防空作战示意图
Fig.6 Schematic diagram of air defense operations
本文无人防空战车的系统设想从无人防空战车作战所需要的能力入手，根据当前防空武器远、中、近和末端的防御区域分布，远程以垂直发射车拦截为主，中程以倾斜发射车拦截为主，近程和末端以弹炮结合战车为主的情况，未来各区域无人防空作战系统的构建，将逐渐发展为以通用无人平台为载体，上装防空武器接口模块化设计，以平台基础模块化互换，在不同区域间集成覆盖不同作战区域的武器平台，形成无人平台趋于统一的无人防空战车。
4 结束语
无人战车虽然起步较晚，但未来却有着很大的发展潜力，它们的身影已出现在现代战场的很多作战场景中，未来的前景和用途也将不断的扩展，不会局限在当前战场上的应用方向和未来的防空领域。不远的将来，使用领域更广、更加智能化自主化的无人作战装备会成为主角，成为信息化战场上的重要力量。
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Research on the Application of Intelligent Unmanned Combat Vehicles in Future Warfare
ZHU Cheng-xian,MAO Yong,XU Xiao
(Jiangnan Design Institute of Machinery & Electricity,Guizhou Guiyang 550009，China)
Abstract :The application of intelligent unmanned combat vehicle in the future warfare is taken as the background. From the current research situation, the range, prospect and future trend of unmanned combat are analyzed. According to different operational tasks, the capability of unmanned combat vehicles in air defense is discussed. To the future unmanned air vehicles will turn into general unmanned platform as the carrier, with anti-aircraft weapons platform, built into the remote, medium-range, short-range and end of the air defense intercept unmanned vehicles as a ladder. The research on intelligent unmanned vehicles will be the key to win the future unmanned information warfare.
Key words :artificial intelligence;future warfare;unmanned vehicles;operational application;independent combat;unmanned air defense
doi: 10.3969/j.issn.1009-086x.2019.02.02
中图分类号： TJ81
文献标志码： A
文章编号： 1009-086X(2019)-02-0006-06
收稿日期： 2018-05-25；修回日期：2018-06-24
第一作者简介：
朱成贤(1989-)，男，河南周口人。工程师，硕士，主要从事防空武器地面发射装备研究。
通信地址： 550009 贵州省贵阳市小河区红河路7号 E -mail ：631217819@qq.com
标签：人工智能论文; 未来战场论文; 无人战车论文; 作战应用论文; 自主作战论文; 无人防空论文; 江南机电设计研究所论文;