机器人的能与不能:全球无人化战场现在&未来

2015-09-10 07:22赵晓宏张新征
轻兵器 2015年21期
关键词:美陆军陆军无人驾驶

赵晓宏 张新征

近期,美国《陆军》杂志采访了陆军多个负责无人系统发展的部门和机器人科技公司,认为空、地无人系统已经在实战中得到了广泛应用,并取得了初步成效。但未来战场并不会完全呈现出机器人战争的面貌,人仍然是控制和决定战争的首要因素,具有不可替代的作用。军事机器人必须能够在人的控制下,有效发挥作用——

场景一 美陆军一支无人驾驶的20吨级卡车车队沿着佐治亚州的乡村高速公路以64.4km/h的速度匀速行驶,这些卡车遵守交通规则,可随时改变方向以躲避障碍物,当一个小孩突然冲向马路中间时可以瞬间停止。

场景二 2架无人驾驶飞机在一个小镇上空盘旋,搜索每一条街道上的目标。当它们发现目标时,能够用无线电向用于拦截目标的小型无人驾驶车辆(SUV)发送GPS坐标。

场景三 一个班的士兵在距离他们将要袭击的建筑物不远的一堵防护墙边蹲伏。他们卸下轻型通用自主机器人组件(CLARK),拉出一个手掌大小的带有摄像头的四方形直升机以及一个能够滚动前进并能够爬楼梯的类似坦克的小型机器人。这些微型机器人将首当其冲并为士兵们显示下一个角落里和房间里的情况。士兵们将留下一个小型的静止传感器来监测他们下一步的出行路线。

数量不断增长的尖端机器人随时准备着接受陆军最危险、最单调和最肮脏的任务。它们曾经搜索出埋藏在路边的炸弹,执行空中侦察以及监视基地的周边情况。无驾驶员的运输车队已经通过了越来越多的复杂试验,处于战备状态。降低士兵的伤亡人数是美陆军组建无人驾驶运输车队的主要动机。陆军一项统计数字显示,在伊拉克,每8名伤亡士兵中就有1名是在补给品运输车队的车上。

到2020年,甚至更早一些时间,“美陆军士兵将完全脱离运送水、食物、燃料及武器弹药到战斗前线的卡车”。美陆军还将通过无人直升机运送补给物资。美国海军陆战队已经在阿富汗进行了试验,当太危险而不能使用卡车或有人直升机时,就利用K-MAX无人直升机来运送武器弹药、食品和水到前方作战基地,未来,美陆军也会采用这一方式。

到2025年,美陆军预计将拥有能够在被生化或核物质污染的地区工作的机器人。无人直升机能够运送安装有摄像头和传感器的履带式或轮式机器人,用以进行侦察和环境采样。这种机器人甚至拥有手臂,可以安抚士兵无法进入的危险区域内的受伤人员。

到2035年,士兵们可能利用机器人“驾驶员”进行作战。在机器人“驾驶员”概念的牵引下,机器人是由士兵进行操作控制的。安装有摄像头、传感器以及武器的机器人将被遣往“非常残酷的环境”,而操作员(士兵)仍然停留在安全的区域。

较大型的机器人同样也在期望之中。据美陆军能力集成中心官员称,“现今的排级部队装备有4辆车,且都是有人驾驶的。在未来的时间里,1个排级部队将装备8辆车——4辆有人驾驶,4辆无人驾驶”。无人驾驶车辆将可加装杀伤性武器,也可加装非致命性武器。

美陆军憧憬着未来世界布满机器人的情景,但并不是要寻找在新闻的头版头条经常大肆宣传的以及在电影中塑造的“终结者”类型的杀手型类人机器人。据美陆军顶级机器人专家称,未来也不会出现任何在机器人之间一决雌雄的无人化战场。

相反,陆军的机器人将更像是现代社会的猎犬和驮畜:它们能够为它们的“主人”(人类)提供更敏锐的感知能力以及更强壮的脊背。它们不会自己做出重要的决定。据ARCIC(陆军能力集成中心)研究与发展负责人克里斯托弗·克罗斯上校称,“陆军并非渴望用机器人代替士兵,但我们正在寻找集成自主系统的方法”。

机器人能够拓展士兵的触及范围并降低士兵所面临的风险。位于美国密歇根州沃伦的陆军坦克自动化研究、发展与工程中心负责人保罗·罗杰斯同意这一说法:机器人能够“拓宽士兵的能力和有效性”,而不是代替士兵。这是已经发生的事实。克罗斯判断,在阿富汗战场上的800名士兵能够存活到现在,是因为机器人代替士兵被派遣去清除简易爆炸装置。

无论如何,陆军为建造能够自行进行作战的机器人统一划定界限。ARCIC信息集成部负责人李继·史密斯称,拥有机器人“驾驶员”是可行的,“但你必须确保能控制它”。这已经是自2012年美国国防部发布3000.09官方指令以来开始实施的政策,该指令指出:“自主和半自主武器系统的设计必须使指挥者和操作者使用时,能够实施适当的人为决断。”

美陆军已经部署了成千上万的机器人。大多数机器人由士兵利用有线或无线控制器进行控制。其中一些机器人是半自主性质的,这意味着它们能够自己做出决策,比如从一个预定地点飞行或驾驶到另一个预定地点,或者当它们完成任务时抑或是它们与控制者失去联系时能够返回。不过,这些指令已经被机器人的控制者——人类进行了编程。尖端机器人(比如那些无人驾驶运输车队)甚至在它们围绕着障碍物驾驶或为行人让路时,能够按照人类编程的指令进行行动。

美陆军认为,距离真正的自主性——即机器人能够对情况进行估测并决定采取什么行动,还有很长一段路要走。同样,全自主性机器人是否值得拥有,也并不明朗。

据史密斯称,“我没有看到美国曾经说过我们将使机器人全部自主化”。史密斯称,自主性机器人运输车队甚至提出了较难以回答的问题。“战役上的益处是什么?战术上的益处又是什么?当一个小孩跑过来时,而无人驾驶车辆没有及时停止,谁将负责——为机器人运输车队编程的人?在卡车上安装传感器的人?这里仍然有一些政策问题需要我们认真去处理”。

此外,将机器人加入运输车队并不会降低士兵的数量。例如,空军操作像“捕食者”无人机需要3名机组人员——驾驶员、传感器操作员以及任务协调员——再加上额外的人员来维护、发射及降落该有人遥控驾驶的飞机。

据位于美国马里兰州阿伯丁试验场的陆军研究试验室人类研究与工程处的迈克尔·巴恩斯称,对于美陆军来说,关于将机器人代替作战士兵——“我从未听说任何人如此建议。无人系统实际上会增加所需的士兵数量”。因此,陆军并不急于将机器人代替士兵。

2007年,美陆军部署“剑”式(SWORDS)特种武器观察侦察探测系统机器人到伊拉克进行真实作战环境试验时,机器人开始盛行。

据该机器人制造商福斯特-米勒公司称,SWORDS机器人高约0.9m、重约45.4kg,能够以类似坦克的步态行走,且能够攀爬楼梯、越过石堆以及穿过带刺铁丝网。装备有摄像头和机枪的机器人由在800m以外的士兵进行无线控制。不过,当它们到达伊拉克的时候,SWORDS机器人被禁止开火。而在2005年的事件中,一个SWORDS机器人在未接收射击命令的时候擅自动作。之后,美陆军强制性颁布了“不允许开火”的规定。这次小事故使得美陆军在两年后的伊拉克依旧“一朝被蛇咬,十年怕井绳”。尽管如此,SWORDS机器人仍旧证实了其在作战中的实用性。

试验性SWORDS项目还是被中止了,但陆军从这次教训中受益匪浅。美陆军官员称,对机器人的慎重处理是非常有意义的,“我们确实还处在试验阶段。吸收该机器人的某些能力,日后将其应用于部队会有非常不错的效果”。

军事机器人专家、机器人科技公司总裁罗伯特·芬克尔斯坦则认为,陆军的进展太缓慢了。他说,“我们需要找到一些这个领域的专家以对机器人进行一些实际的训练。我的观点是机器人在这方面比士兵要好很多”。他还强调,到2035年将可能会出现无人化战场。他设想着这样的战争——常规的与非对称的——由成千上万的甚至不计其数的机器人进行战斗。无人地面车辆,其中一些与“悍马”车大小相当或更大些,将与无人机协作来进行侦察、捕获目标和攻击。

与无人地面系统相比,无人机可能是比较简单的部分。空中飞行器飞行时并没有太多障碍物,地面操作则显示出了更多的挑战性。地面有很多障碍物,地形崎岖,地面机器人将必须具有更高的自主性。

芬克尔斯坦认为,士兵必须保持能够控制作战机器人。士兵必须“告诉”地面车辆开火或者不开火。他强调机器人的优越性:它们不惧怕死亡,服从命令,不需要睡眠、食物或薪酬,且机器人被损毁时没有人会感到难过。

芬克尔斯坦称,科技并不是建造机器人化军队的主要障碍。他说:“我们可以利用当前的技术立马行动起来,但我们需要行动的动力。无人机花费了好几十年才得到军队的赏识。地面无人车辆将会花费更多时间才能达到无人机20年来所能达到的。”虽然如此,机器人还是将如期而至,“不管军队接受还是不接受,到2020年将会出现商用无人驾驶汽车。这将是具有颠覆性和转型性的技术”。

当今的机器人能够排除路边炸弹、观察战斗前沿以及在士兵进入建筑物之前搜索前方的危险。未来的机器人将会做到更多。

近期目标——到2020年左右,美陆军将寻求:

无人驾驶车辆 陆军及洛克希德·马丁公司已经展示了无人驾驶卡车能够以运输车队的形式以64.4km/h的速度行驶,能够遵守交通规则,绕开障碍物并为行人让路。它们由GPS、雷达、轻型导航定位系统以及其他传感器进行引导。到2020年,它们能够为部队运送水、食物、武器弹药以及燃料等。

机器人骡子 陆军正在对轮式或有腿的车辆进行试验,这些车辆能够运送几百到几千千克的供给物资,遵从监督者(士兵)的口头和手势指令,并能够随时充电。

微型机器人 手掌大小甚至更小尺寸的机器人能够在士兵的前面飞行或爬行,并能发回视频侦察影像。

远期目标——2035年甚至以后:

安装有机枪、榴弹发射器以及火箭发射器的机器人能够和士兵并肩作战。一些机器人可能只有割草机般大小,其他的机器人同美现役“布雷德利”战车一般大小。由于装配有昼夜摄像头及其他传感器,它们将被派往前方进行威胁评估并与敌人交战。它们能够在没有多少或根本没有人类伙伴指挥的情况下通过或绕过障碍物。只有接受到指令时,他们才能够进行武器发射。

编辑/刘兰芳

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