有人-无人编组将成为美陆军未来战场上的主要作战样式。根据美陆军的机器人与自主系统战略,2025年的地面部队将使用班组多用途装备运输(SMET)车来携带帆布背包和其他装备,与士兵一同在城市地形上进行徒步巡逻。空中的无人飞机将为地面部队提供侦察情报。然而,现实往往并不如想象得那么美好,要想把有人-无人编组投入实战,还有诸多问题有待解决,尤其是指挥控制领域。
班组多用途装备运输(SMET)车示意图
1、未来作战场景
远远望去,地平线上腾起了阵阵尘雾。一支由重型机器人战车(RCV-H)组成的新质作战力量抵达战场,目标是为北约东部战线的一块区域提供有效防护。与美陆军装甲旅战斗队(ABCT)使用的M1A2“艾布拉姆斯”坦克相比,RCV-H仅重30吨,更易于部署,且配有致命的自动加农炮。机器人战车用热力和红外传感器静悄无声息地扫描地形,寻找敌军的先头部队;它们的系留无人机系统(UAS)悬停在头顶,可提供额外的态势感知能力。这些机器人战车经过专门设计,具有较少的热辐射和电子特征,使其几乎无法被敌人的传感器探测到。
RCV-H的后方一公里处是一组可选载人战车(OMFV)。OMFV是美陆军的下一代战车,其主要作用是控制和集成机器人战斗系统。每辆OMFV内都配有供人类操作员对RCV-H进行控制的计算机设备。这种“人在回路”系统增强了机器人战车的智慧化水平,使车辆能够在崎岖不平的地形上行驶并避开大多数障碍物。
随着敌军进入无人机的探测范围,OMFV内的无线电通信量逐渐增加。OMFV处于有利地形的掩蔽之下,车内的控制人员信心满满,他们已经针对这种情况进行了上百次模拟演练,制定出成熟的作战计划——即在前方无人机的引导下,使用远程精确火箭弹和火炮攻击行进中的敌军部队。OMFV内的控制员只需盯着他们的屏幕,将RCV-H缓慢地移动到位,并做好射击准备。当敌军继续靠近时,RCV-H会发射反坦克制导导弹,随后用激光锁定敌方车辆,以便攻击直升机和无人机进一步实施精确打击。若有敌军突破了这一层精确火力网,机器人战车将直接用火炮进行射击。强大的监视网、精确的瞄准与打击能力将是美陆军的制胜法宝。
参加“太平洋有人-无人编组计划”(PACMAN-I)演习的Kobra 710机器人
突然,OMFV的内部变暗了。炮火犹如巨锤一般,猛烈地砸向附近的地面。即使在OMFV防护装甲内,爆炸声也震耳欲聋。灯很快重新亮起,但令控制员震惊的是,他们很快发现无法与机器人战车或无人机通信。敌军的赛博空间电磁活动(CEMA)阻塞了通信。控制员在电子干扰下已无法辨清敌方打击区,并且仍在持续遭受火箭弹和火炮的猛烈攻击。OMFV的外壳在火力打击下受损,雪上加霜的是天线也被击毁,这时车内的控制员有些不知所措了。敌军有人驾驶的老式T-90MS主战坦克(MBT)很快将越过前方RCV-H的阵线,失去控制的机器人战车无法进行战斗。OMFV别无选择地撤退,希望能逃出T-90的魔掌。很明显,在下一场战争中,在战场上获得制电子权的一方将获得胜利。
2、当前的发展规划
目前,机器人是每个先进国家军队的重要组成部分。根据美国会研究署2019年2月22日的报告,美国陆军计划同步开发轻型、中型和重型机器人战车,作为未来战场上可选有人驾驶战车(OMFV)的补充力量。机器人战车不仅能为OMFV提供防护,还能提供额外的火力支援。为了成功开发机器人战车,需要解决自主地面导航方面的问题,且必须发展人工智能技术以使机器人战车能够按照预期行使其职能。2018年4月,时任美陆军部长的Mark Esper批准加快OMFV的进度,计划在2026财年一季度完成首批战车的部署。人类与机器人的有机结合,称为有人-无人编组(MUM-T),是美陆军大力宣扬的未来作战样式。美陆军研究人员认为,可以通过分析有人-无人编组的最新研究进展来判断目前的发展思路是否正确。
3、战争的复杂本质
如今,技术革新的速度呈指数级增长,不断使战场发生着变化。用机器人武器保护士兵的愿望是强烈而合理的。毫无疑问,将机器人置于危险之中比让士兵们冒生命危险要好,但这不是一个可以通过方程式或算法来解决的问题。战争过去是,而且将永远是一个复杂的问题,这是不争的事实。对此,没有单一的解决方案,只有多种可能性。之所以要集中大量资源来赢得战斗,就是因为存在持续发展的不可预见的复杂性。此外,发展军事技术来赢得未来的战争也是一个复杂的问题。在如今的原型战(Prototype Warfare)时代,军事技术的双重性(每种武器都会产生优势和劣势)尤其令人担忧。如果你选错了方向,并投入大量时间和资源,那么这些技术会迅速地从军事实力转变为国家灾难。一旦把敌方纳入考虑范围,问题的定义就会开始模糊,因此,用于战斗的技术解决方案通常会使你的思路变得不那么清晰。例如,法国在1940年利用当时最好的战争技术,由最有创造力的人们打造了马其诺防线。法国人试图将战争从一个复杂的问题变成为简单的、可控的问题。但是,仅仅因为敌人巧妙地绕开了这道防线,就使得法国投入的大量人力、物力、财力和精力全部付诸东流。试想,如果把所有资源都集中在法国陆军领导人和士兵的训练和装备上,那么结局可能有很大不同。
4、提出正确的问题
解决复杂问题(例如在未来战场上使用机器人战车)的最重要的技能之一,就是从提出正确的问题开始。因为问题将决定最终的答案。美国陆军已要求富有创造力的开发人员和机构确定,如何在未来的多域战场中控制地面机器人。科学家、研究人员和智库正着手解决这一问题。美陆军正改进应用于无人驾驶汽车的人工智能技术,使机器人战车具备越野机动能力。在战场上,人工智能技术所面临的挑战要比在道路上行驶复杂得多,因此必须通过人工控制来增强。目前的设想是,在OMFV内对附近的机器人战车进行远程控制,一人负责一辆机器人战车。也许随着技术的发展,一个人可能会操作多辆机器人战车。采用“人在回路”模式,不仅可以控制或监督机器人战车的运动,最重要的是,能够解决是否以及何时以致命火力与目标交战的道德问题。
有人-无人编组的空中版本已经在伊拉克和叙利亚的作战行动中成功进行了测试。AH-64E“阿帕奇”直升机已与德事隆公司的RQ-7“影子”无人机和通用原子公司的MQ-1C“灰鹰”无人机实现了集成,使AH-64E能够发送和接收实时流视频并控制无人机与远处的目标交战。AH-64E已完全数字化,并配备了最新的“4级有人-无人编组”系统。对于直升机,美国陆军将有人-无人编组的互操作性等级(LOI)定义为:1级——间接接收无人机有效载荷的数据;2级——在座舱中直接接收无人机视频流和其他传感器信息;3级——接收无人机视频,并且飞行员能够远程控制无人机的传感器/有效载荷;4级——视频共享,传感器控制,并操纵无人机的飞行路径;5级——从起飞到着陆,始终保持对无人机的全面控制。
美陆军的直升机-无人机编队
这种有人-无人编组能力可减少AH64E从发现目标到攻击目标的滞后时间,从而实现更快、更精确的交战。有人-无人编组是一项技术革命,目前已经在反叛乱行动中经受了实战测试。但是,在大国对抗中,这项技术将如何用于地面机器人战车?目前,俄罗斯已经拥有了丰富的机器人作战经验。2018年,俄军在叙利亚的作战行动中,使用了URAN-9型机器人战车参加了战斗。虽然这种原型战形式仍处于起步阶段,但是俄军正不断通过战斗积累经验。
5、指挥还是控制
摆在美国国防工业面前的问题是:“如何以最佳的方式控制地面机器人战车” 。由于需要对机器人战车进行控制,因此OMFV内的士兵扮演的是控制员的角色,而不是作战人员。目前的有人-无人编队是围绕着由操作员控制的机器人战车而构建的,因此,当机器人战车失去控制、丧失作战能力或被摧毁时,整支编队的战斗力将降至非常低的水平。控制地面机器人战车与控制无人机的情况不同。地面是多维的,需要避开诸多障碍和陷阱。由于机器人的感知能力有限,为避免损失昂贵的机器人战车,控制员将以非常缓慢的速度移动机器人战车,并且必须保持注意力以免将车辆滑入沟中。曾经玩过第一人称射击游戏的人都明白这一点:如果只有一条生命,并且如果死了就不得不放弃游戏,你只能选择小心谨慎。因此,每个管制员都会畏首畏尾,尽最大努力保护机器人战车并采取一种非常偏重于防御的作战姿态。
为了解决这个严重的问题,首要任务是要了解战争的性质,然后决定地面机器人战车到底应该由作战人员“指挥”,还是由操作员“控制”。试想,若将足够智能的机器人战车装备到现有的M1A2“艾布拉姆斯”坦克排中,人类指挥官即可一边部署有人驾驶坦克的机动任务一边指挥机器人战车的行动,弥补了机器人战车在即时态势感知方面的不足。为了降低机器人战车受干扰的可能性,有人驾驶坦克与机器人战车都应使用多种通信手段,包括两车之间的点对点毫米波链路。为了减少人类指挥官的认知负担,机器人战车应在无人操作的情况下自主执行一系列简单的命令。在人类的指挥下,机器人战车应具备以下三种行动模式:以纵队形式跟随有人坦克;在指挥官指定的目标区域附近移动并与目标交战;前进至路径点,扫描前方区域并在接受命令后与目标交战,向指定的目标区域射击。在这种情况下,OMFV内没有任何控制人员和操作人员,只有一名指挥官向其机器人战车发出命令。参与作战的指挥官是整个体系中最为重要的部分。
6、结论
研究人员认为,美陆军一直在提出错误的问题,试图将战争变成一种易于掌控的过程。使用遥控机器人进行战斗就是这种思维模式下的产物。分析表明,不应以一种缓和、线性的思维模式来解决复杂的问题,战争的胜利依靠的是作战人员,而不是控制人员。
毫无疑问,人工智能与机器人和自主系统的融合将改变战争的性质,但是眼下的关键问题是,思考将智能化装备与人类士兵整编起来的最佳方式。因为,人类士兵才是最聪明、最智能的“系统”。如果将人工智能定义为:“计算机系统执行视觉感知、语音识别和决策等通常需要人类智能才能完成的任务的能力”,那么到2026年,地面机器人战车的智能化水平可能仅能满足有人-无人编队的作战需求(由人类指挥机器人作战)。美陆军的目标不应该是控制地面机器人战车作战,而应该是指挥这些无人装备。在地面机器人战车的实际应用中,“指挥”亦或“控制”是一个非常关键的问题。
应当重新聚焦有人-无人编组领域的最新研究进展,使机器人战车成为有人驾驶战车的得力助手,增强编队的整体作战效能。研究人员认为,在能够有效地指挥机器人前,美陆军应将地面机器人用于侦察、特种任务、保障与后勤领域。
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