地面无人装备在后勤保障中的应用模式研究*

方 钢 雍歧卫 赵彦涛 段纪淼 曾国栋 郭 杨

（1.陆军勤务学院 重庆 401331）（2.联勤保障部险供应局 武汉 430014）

1 引言

地面无人装备是指能够在各种路面或野外环境中行驶并执行某种任务，但装备内部没有操作者的装备，根据其发展的阶段与控制原理不同，可分为遥控式、半自主式以及全自主式。在众多作战场景中，地面无人装备能够代替士兵进入危险区域、执行特殊任务，降低士兵的在战场上的伤亡率。当前，地面无人装备已逐渐应用于现代战争的方方面面，后勤保障作为战争中重要的组成部分，也必将迎来保障模式的变革，向无人化、智能化后勤方向蓬勃发展。

2 地面无人装备发展现状

2.1 国外地面无人装备发展现状

当前，为占领现代战争技术高地，世界主要军事强国都已将无人作战装备技术的研发、装备的研制上升至国家战略，并陆续出台无人系统相关发展规划，从政策导向、战略规划以及经费预算等方面予以大力支持。美国国防部从2007 年起，平均每两年更新一期《无人系统综合路线图》，从国家层面出发，对整个无人系统在未来25 年的发展进行规划，进而牵引军地各研究院所、军工企业在无人装备方面创新发展。目前，美国已研制出了多种类型、功能的地面无人装备，构建了多元融合的地面无人系统。2017 年，美军的地面无人系统已达1.5万多个［1］，相关装备也已从之前的单一、零散向集群、规模应用进行转变。美军现有的地面无人装备典型代表有破碎者（Crusher）、班组任务保障系统（SMSS）、泰坦（Titan）、魔爪（Talon）以及大狗（Bigdog）等［2～3］，包含地面无人作战平台、多用途移动平台、单兵无人平台以及仿生无人平台等多种不同类型地面无人平台，能够应对现阶段大多数作战场景对地面无人装备的需求。

图1 SMSS

俄罗斯也专门设立了顶层筹划机构统筹地面无人装备的发展，并在多个文件中对地面无人装备的发展进行了规划，其中，2019 年颁布的《2030 年前人工智能国家发展战略》明确提出了人工智能领域的发展方向［4～5］，人工智能作为提高武器装备自主性的关键技术，其研究成果也将应用至地面无人装备中，以全面提高地面无人装备的无人智能化水平。俄军现有的地面无人装备典型代表有MRK-61 三防无人侦察车、天王星（Uran）系列无人车、火星（Mars A-800）无人车等，融合形成了轮式、履带式等适应全地形，侦查、打击、运输保障等多功能于一体的地面无人装备体系。

图2 Uran-9

除美国、俄罗斯外，其他国家也都不同程度加大了对地面无人装备的研发力度，例如以色列“卫士”（MK）系列、瑞士GCS 系列以及英国特拉卡尔（Trakkar）等无人车［6］，都已投入战场进行了实际应用。不难看出，由于现代战争形态的改变以及无人化战场的需求，地面无人装备大规模进入战场已成必然趋势，各个国家对地面无人装备的研发都十分看重，整体呈现出平台自主化、功能多样化的局面。

图3 MK

2.2 我国地面无人装备发展现状

与国外军事强国相比，我国地面无人装备的发展相对较晚，从1992 年我国第一台无人车ATB-1的问世至今也只有30 年的时间，目前鲜有装备能够真正投入大规模研制并列装部队［7～8］。但国家对地面无人装备的发展非常重视。2014 年、2016 年陆军装备部分别举办了两届“跨越险阻”无人地面挑战赛，组织国内高校、科研机构、企业以及个人同台竞技，考察了参赛地面无人装备的自主机动、目标搜索、编队行军、多车引导-跟随、城镇战场侦查、运输投送等多种能力，有效推动了地面无人装备的创新发展。现阶段，国内也涌现出诸如“锐爪”、“汉骡”等系列性能优越的地面无人装备。

图4 “汉骡”

3 地面无人装备在后勤保障中的应用模式

区别于传统作战，在现代战争中，由于作战纵深变化、武器装备升级等原因，执行后勤保障的士兵较以往更易遭受地方火力打击。将地面无人装备应用至后勤保障领域，可有效减少后勤保障士兵的人员伤亡，提高后勤保障的效率。结合现阶段地面无人装备的发展现状，分析在现代战争中，地面无人装备的后勤保障的模式主要有如下方面。

3.1 战场态势感知

战场态势感知即作战部队对周围战场环境信息进行获取，通过信息判断环境是否安全，从而进行科学决策，在现代战争中，态势感知效果的好坏将直接决定任务部队在执行保障过程时能否生存。在传统的后勤保障过程中，后勤部队对战场的态势感知主要通过士兵的五官来进行，显然，这种方式已难以适应现代战争的广延性、立体性、分散性等特点。当前，大量地面无人装备都搭载了可见光摄像头、激光雷达、毫米波雷达、红外夜视仪等传感器，以实现智能避障、路径自动规划等功能。事实上，基于此类传感器，地面无人装备还能够对周围战场态势进行感知、辅助士兵进行决策，且能克服黑夜、雨雪、雾天等不利环境带来的影响，实现全天候、全地形状态下的战场态势感知，有力提高后勤部队的战场生存能力。

3.2 后勤运输保障

战场在哪里，后勤保障就要延伸到哪里。近代战争中由于后勤保障跟不上导致作战任务失败的战例比比皆是，可以说，后勤物资能否按时保质保量地运输到作战最前线，将直接左右战争的胜负。现阶段各类后勤保障物资主要还是依靠有人装备进行运输，一方面，相当一部分士兵承担着驾驶员的职责，降低了后勤部队的专业利用率；另一方面，后勤部队在深入战区过程中将面临巨大的风险。随着地面无人装备的发展，后勤部队在进行物资运输时便有更多选择，以更加灵活地应对各种战场情况。例如，选择载重量适宜的地面无人装备，通过自主规划行驶路线、自主识别障碍物，能够搭载相关物资直接运输到前线，全程不需要人为干预，或采取“引导-跟随”的方式利用有人-无人车混合编队的方式完成运输任务。通过地面无人装备参与运输过程，能够避免大量后勤人员过早深入战区，有利于运输补给任务的快速组织和灵活调动。在阿富汗战争中，美陆军便大量使用了具备自主导航能力的SMSS 地面无人车进行了后勤运输保障，在后勤运输保障过程中发挥了重要作用。

3.3 设施设备巡检

仓库、管道、加油站等后勤设施设备是战场保障链条的重要组成部分，一旦遭敌破坏，轻则影响后勤物资补给效率，重则直接影响战争的成败。因此，后勤部队需要对其进行持续不断地监视和保护，一方面检测设施设备本身是否处于良好的技术状态，另一方面时刻监视是否有敌特进行偷袭。现阶段，后勤部队往往需要抽出一部分力量对后勤设施设备进行全天候巡查巡检，这种方式在消耗后勤部队大量精力的同时，还无法保证巡查的效果。依托地面无人装备对后勤设施设备进行巡查巡检，可以通过对其预设巡检路线，实现对设施设备全天候的无人巡检，将传感器采集到的情况实时回传至后勤指挥中心，作为指挥员的决策依据。结合机器视觉、深度学习等技术，无人地面平台还能够对敌特分子等异常目进行智能识别，通过车载扬声器进行语音警告，或将通过搭载的武器装备对其进行打击。以色列开发的“卫士“系列无人车主要就是面向巡逻、路线检查、运输安全等保障工作进行研发，以色列国防军目前已在加沙地区部署该车辆，全天候执行巡查巡检任务［9］。

3.4 战场应急维修

装备维修是后勤保障的重要组成部分，任何装备在战场上都存在发生故障的可能。目前，战场上的装备故障排除主要依靠操作人员自身或装备维修保障分队完成，这种方式除让执行维修任务的士兵面临安全风险外，时常还难以保证维修的可靠性，有时还会面临关键零部件缺件等情况。地面无人装备能够对战场应急维修方面提供技术支撑，形成有人-无人协同配合的战场应急维修体系。一方面，地面无人装备可通过车载激光雷达等传感器对装备进行直接故障或潜在故障检测，依据相关决策系统对故障类型作出判断，并推荐出维修方案给维修保障人员；另一方面，地面无人装备能够携带修理工具等维修器材，为维修人员提供通用化维修零部件，还可以通过3D 打印等技术对非通用化维修零部件进行制作，进一步提高战场装备应急维修能力。2018 年，奋进机器人公司已为美国陆军单兵设计了蝎子机器人，这款质量仅11.34kg 的新型无人装备能够轻松装入士兵背包，能够使用3D 打印技术在现场进行简易装备维修［10］。

3.5 战场后勤防卫

打击地方后勤补给线是古往今来战争中的经典战法，因此军队需要投入大量的兵力以及资源对后勤部队进行运输护送，但由于兵力较为分散，在遭遇敌军打击时依然容易出现伤亡，此外，地雷以及部分简易爆炸装置也会对后勤部队的安全构成严重威胁。利用地面无人装备搭载检测及武器装备能为后勤部队提供一定的后勤防卫能力，例如俄罗斯研制的“天王星”系列无人扫雷车、美军Sword 军用地面无人平台等，为后勤部队提供相当程度的后勤防卫能力的同时，使原本用于后勤防卫的兵力能够投入到更重要的岗位上，提高部队的整体作战能力。

4 地面无人装备发展趋势

当前，地面无人装备在后勤保障领域的应用取得了一定进展，但依然不同程度存在一些缺陷。下一步，各科研院所、军工企业应当在安全防护、自主执行任务、一体化支援保障、多平台协同等能力生成方面进行深化研究。

4.1 安全防护能力

分析现阶段无人地面装备的战技性能发现，用于后勤保障的地面无人装备普遍存在速度较慢、特征明显、易被发现等问题，在当前反无人系统面前将十分脆弱，在高危作战环境中易被摧毁从而导致任务失败；此外，无人地面装备与指挥控制中心之间的通信系统也可能遭敌截获，导致系统瘫痪，甚至篡改控制指令，造成严重后果。因此，需在地面无人装备的安全防护方面，有针对性地开展伪装隐身、指挥链路加密等技术，提高控制系统的鲁棒性，加强地面无人装备的战场生存能力。

4.2 自主执行任务能力

目前各国地面无人装备绝大多数还是依靠人工遥控的方式进行操控，处于平台无人、系统有人的模式，执行后勤保障的士兵依然无法完全意义上地聚焦专业技术岗位职责，未能实现真正意义上的自主化。全自主化是地面无人装备的宏观发展方向，要完全实现需通过长期、多维度的持续攻关，在具体发展过程可采取循序渐进的方式，从近距离、远距离遥控向半自主、全自主控制方式逐步发展，最终形成人机协同、人机共融和人机共生的状态［11～12］。

4.3 一体化支援保障能力

无人地面装备在后勤保障中的作用范围很广，能够在战场态势感知、设施设备巡检、后勤运输保障、战场应急维修、战场后勤防卫等方面发挥重要作用。但现代战争更加强调联合作战能力，其基于信息化技术的发展，动态化与不可预测的特性更加明显，因此需要发展地面无人装备一体化支援保障能力。通过研究模块化、通用化接口技术以及上装平台设计方案，使无人地面装备能够同时集多项功能于一体，增强其自主执行复合型任务的能力。

4.4 多平台协同能力

无人地面装备受限于平台性能，在战场环境态势感知能力、地形通过能力上受到一定限制，为克服系列缺陷，通常考虑将其与无人机等平台结合使用，形成地空协同无人系统，以达到全域感知、精准保障等目的。但该系统在实际应用过程中面临诸如环境复杂、资源受限和平台异构等约束条件，使多平台的协同作战能力面临巨大挑战。因此，可在基于地空无人系统的协同能力方面进一步深入开展研究，畅通空地无人系统的协同性。

5 结语

随着战争形态的改变以及无人化作战需求，地面无人装备大规模加入战场已成必然趋势，后勤保障作为战争中的重要组成部分，也必将顺应趋势，向无人化后勤迈进。我国科研资源丰富，技术储备深厚，正处于大有可为的机遇期。应当瞄准现阶段地面无人装备技术瓶颈加大研究力度、探索创新后勤保障地面无人装备应用模式，以期在该领域技术竞争中跻身全球领先的地位。