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美軍20余種“戰(zhàn)場機(jī)器人”進(jìn)入實(shí)用階段
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文章來源:中國江蘇網(wǎng) 更新時(shí)間:2008-12-9
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美軍20余種“戰(zhàn)場機(jī)器人”進(jìn)入實(shí)用階段

    據(jù)美國媒體報(bào)道,美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、通用動(dòng)力機(jī)器人公司聯(lián)合研制的一種自主戰(zhàn)場機(jī)器人目前正進(jìn)行性能測試。與其他所謂“戰(zhàn)場機(jī)器人”不同的是,這種機(jī)器人的智能化與自主化程度更高,它不需要由操作者進(jìn)行遙控指揮便能根據(jù)不同的戰(zhàn)場情況自主應(yīng)對(duì),是真正的“自主戰(zhàn)場機(jī)器人”。

  美國《防務(wù)新聞》報(bào)道,實(shí)驗(yàn)人員介紹稱,目前處于實(shí)驗(yàn)階段的這種機(jī)器人不但可以利用自身的傳感器“看見”周圍的物體,使用內(nèi)部處理器“感覺”到所處的環(huán)境,還能以此自動(dòng)設(shè)計(jì)出一條合適的前進(jìn)路線,而且在前進(jìn)過程中,它們還能根據(jù)傳感器探測到的新出現(xiàn)的周邊信息隨時(shí)對(duì)前進(jìn)路線進(jìn)行調(diào)整,自動(dòng)避開樹木、巖石、壕溝等固定障礙,不需要操作人員過多干預(yù)。

  研究人員將加強(qiáng)這種機(jī)器人探測和識(shí)別移動(dòng)目標(biāo)的能力。陸軍研究實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室主任約翰·米勒表示,讓機(jī)器人能夠識(shí)別移動(dòng)的物體,預(yù)測其運(yùn)動(dòng)軌跡,并據(jù)此調(diào)整行動(dòng)路線對(duì)戰(zhàn)場機(jī)器人而言具有重要的實(shí)戰(zhàn)意義。因?yàn)閼?zhàn)場環(huán)境瞬息萬變,非常復(fù)雜,戰(zhàn)場機(jī)器人必須具有靈活機(jī)動(dòng)的反應(yīng)能力。這種自主戰(zhàn)場機(jī)器人研制完成后,它將能獨(dú)立完成諸如在復(fù)雜的戰(zhàn)場上探測物、搜索高威脅區(qū)域等危險(xiǎn)任務(wù)。

  按照計(jì)劃,自主戰(zhàn)場機(jī)器人逐步完善后,美陸軍將把相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”的無人地面作戰(zhàn)車輛項(xiàng)目中。近年來,美陸軍雄心勃勃地投入了數(shù)十億美元研制“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”的機(jī)器人工程,研發(fā)可用于前沿部署與后方支援的戰(zhàn)場機(jī)器人,希望未來能夠派遣機(jī)器人上戰(zhàn)場執(zhí)行各種艱險(xiǎn)任務(wù),以便大大降低有人作戰(zhàn)系統(tǒng)面臨的戰(zhàn)場威脅,打造一個(gè)戰(zhàn)爭“零傷亡”的神話。

  不過也有專家認(rèn)為,盡管美軍付出了巨大的財(cái)力和人力研究戰(zhàn)場機(jī)器人,也取得了部分進(jìn)展,但從實(shí)戰(zhàn)效能上看,現(xiàn)有的戰(zhàn)場機(jī)器人還無法與有人作戰(zhàn)系統(tǒng)相比。戰(zhàn)場機(jī)器人成為未來戰(zhàn)場的主角還需要很長一段時(shí)間。

  而據(jù)美國《華盛頓觀察》周刊報(bào)道,從天上密布的無人駕駛飛機(jī),到地面大大小小的各種遙控機(jī)器人,無人作戰(zhàn)系統(tǒng)在伊拉克戰(zhàn)爭中開始嶄露頭角!氨嘲睓C(jī)器人能在巷戰(zhàn)環(huán)境中、分辨反美武裝狙擊手的細(xì)微動(dòng)靜;“嗅彈”機(jī)器人能靈敏地嗅出偽裝起來的物;代號(hào)為“劍”的武裝機(jī)器人可以擔(dān)當(dāng)機(jī)槍手,在發(fā)現(xiàn)和定位敵軍車輛和人員后以強(qiáng)大的火力消滅敵人。根據(jù)陸軍無人作戰(zhàn)系統(tǒng)負(fù)責(zé)人約翰·伯克上校的說法,2004年美軍有163個(gè)地面機(jī)器人,伊拉克戰(zhàn)爭使得投入戰(zhàn)場的地面機(jī)器人增長到5000個(gè)。它們都在伊拉克和阿富汗“服役”。

  在伊拉克戰(zhàn)場上發(fā)揮作用的機(jī)器人只是美軍“機(jī)器人戰(zhàn)爭”計(jì)劃的一小部分,更為完整的計(jì)劃被稱為“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”( FCS)。這個(gè)系統(tǒng)于2003年5月開始研制,計(jì)劃在2015年成建制地裝備部隊(duì)。該系統(tǒng),計(jì)劃由18個(gè)子系統(tǒng)組成,可將每一名士兵與戰(zhàn)場上各種陸、空作戰(zhàn)平臺(tái)及傳感器連接在一起。根據(jù)該系統(tǒng)的開發(fā)商--美國波音公司的模擬錄像,在作戰(zhàn)行動(dòng)中,由地面機(jī)器人充當(dāng)先鋒,當(dāng)隱藏著的敵人攻擊它時(shí),無人駕駛偵察機(jī)發(fā)現(xiàn)敵軍位置,通知巡航中的戰(zhàn)斗機(jī),然而,戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈,命中目標(biāo)。這一切行動(dòng)都通過網(wǎng)絡(luò)由戰(zhàn)場上的美軍操控。據(jù)波音公司估算,該系統(tǒng)將使戰(zhàn)斗時(shí)間縮短一半,使美軍士兵傷亡率降低60%~80%。

  為了驗(yàn)證“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”的可行性,在本寧堡陸軍基地,美國陸軍第29步兵團(tuán)正在進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn)。這項(xiàng)試驗(yàn)被稱為“空中遠(yuǎn)程攻擊力量演練”,分為ABCD四個(gè)階段,用來檢驗(yàn)美軍士兵是否適用于“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”。目前,A、B階段已經(jīng)完成。它們分別檢驗(yàn)了美軍以班和排為單位操作陸空無人系統(tǒng)進(jìn)行巷戰(zhàn)的能力。正在進(jìn)行的C階段演練中加入了“指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)及監(jiān)視與偵察一體系統(tǒng)”(C4ISR),并將演練單位上升為旅級(jí)戰(zhàn)斗群,模擬演練的對(duì)手是混雜在平民之中的武裝份子和敵軍特種部隊(duì)。據(jù)陸軍單兵作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室的退役上校愛德恩?戴維斯的說法,C階段的演練主要是評(píng)估作戰(zhàn)系統(tǒng)的技術(shù)可行性和有效性。然后在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行改進(jìn),達(dá)到D階段的要求,也就是終形成機(jī)器人戰(zhàn)隊(duì)的演練。美國陸軍步兵中心的司令沃爾特少將直接說出了這項(xiàng)試驗(yàn)的重要性,“這項(xiàng)演練可以將單個(gè)的士兵,未來作戰(zhàn)系統(tǒng)和陸軍的未來連接在一起!

  在2008年的軍費(fèi)開支中,美陸軍研發(fā)費(fèi)用25%將用于未來作戰(zhàn)系統(tǒng)的研制和試驗(yàn),而這套系統(tǒng)的終研發(fā)費(fèi)用將達(dá)到3,000億美元。只有在大筆美元撥款的支持下,機(jī)器人戰(zhàn)爭才可能實(shí)現(xiàn),而對(duì)于降低傷亡率的貢獻(xiàn)恐怕要到戰(zhàn)場上才能得出結(jié)論了。

  據(jù)稱,現(xiàn)在大約有二十余種機(jī)器人系統(tǒng)在阿富汗及伊拉克戰(zhàn)場上使用。這些系統(tǒng)包括了從便攜式戰(zhàn)術(shù)機(jī)器人--如I-Robot公司的Packbot,爪形軍械系統(tǒng)和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的“龍信使“--到六噸重的地雷清除系統(tǒng)。然而,哥特伍德指出,所有的這些系統(tǒng)對(duì)士兵而言都具有同等重要的作用。他把機(jī)器人比喻為家用工具。而士兵將機(jī)器人系統(tǒng)用于處理特殊任務(wù)。部隊(duì)可能只需要一個(gè)小型平臺(tái)來處理簡易裝置,或他們需要一個(gè)大型、重型機(jī)器人來清除雷區(qū)。

現(xiàn)在正在部署一個(gè)名為Throwbot機(jī)器人系統(tǒng),這是一個(gè)可以從門或窗戶扔進(jìn)去執(zhí)行偵察任務(wù)的戰(zhàn)術(shù)機(jī)器人。這個(gè)小型、圓筒形機(jī)器人只有一個(gè)蘇打水瓶子大小,帶有兩個(gè)輪子和一臺(tái)攝像機(jī),而且它的重量不到半磅。這個(gè)機(jī)器人由明尼蘇達(dá)州偵察機(jī)器人公司開發(fā)研制的。Throwbot由手持商用無線裝置和操縱桿控制。它的任務(wù)是為士兵們進(jìn)入建筑物前提供快速的監(jiān)視信息。

  另一個(gè)投入使用的機(jī)器人系統(tǒng)名為“角斗士”。它是由匹茲堡卡內(nèi)基梅隆大學(xué)開發(fā)研制的。這個(gè)六輪、高爾球車大小的機(jī)器人將被海軍陸戰(zhàn)隊(duì)用來執(zhí)行各種偵察和支援任務(wù)!敖嵌肥俊边可執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù),并能配備機(jī)槍和榴彈發(fā)射器。據(jù)哥特伍德透露,這是個(gè)派到戰(zhàn)場上的武裝機(jī)器人。機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室計(jì)劃在今年對(duì)幾個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)原型進(jìn)行評(píng)估。

  機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室還負(fù)責(zé)維持和支持在阿富汗和伊拉克部署無人地面系統(tǒng)。在2004年之前,辦公室負(fù)責(zé)數(shù)量相當(dāng)較少的機(jī)器人。這些機(jī)器被用來處理波斯尼亞和科索沃的炸彈和地雷,在那兒,機(jī)器人給士兵提供很多有價(jià)值的信息和行動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。

  2004年,美國防部從機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室訂購了162部機(jī)器人系統(tǒng)。初的計(jì)劃是將這些機(jī)器人派往伊拉克和阿富汗用以支援作戰(zhàn)。到2005年,當(dāng)機(jī)器人的任務(wù)從排爆擴(kuò)大到偵察任務(wù)時(shí),辦公室已經(jīng)派出1800部機(jī)器人系統(tǒng)。在戰(zhàn)區(qū)內(nèi)機(jī)器人的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到5000部以上。美軍現(xiàn)在操縱的機(jī)器人比他們操縱的裝甲戰(zhàn)車還多。

  機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室近來還研制出了一種新的機(jī)器人系統(tǒng),名為X-bot。它是由馬薩諸塞州伯靈頓iRobot公司生產(chǎn)。X-bot是從該公司研制的PackBot機(jī)器人家族經(jīng)改良而來的。根據(jù)2.86億美元的無定期交付/不定數(shù)量合約,陸軍將定購多達(dá)3000部以上的機(jī)器人提供給部隊(duì),用以執(zhí)行偵察和排爆任務(wù)。首批101部已經(jīng)交付給迫切需求的部隊(duì)。

  X-bot是“機(jī)器人潮流”中的一部分,被設(shè)計(jì)用來支援在伊拉克的作戰(zhàn)行動(dòng)。機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室正在增強(qiáng)機(jī)器人的能力來支持它的功能和未來作戰(zhàn)系統(tǒng)。辦公室有專人和設(shè)施來負(fù)責(zé)處理任何對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的急切需求。

  同時(shí)起步的其它機(jī)器人系統(tǒng)還有陸軍未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)(FCS)計(jì)劃中的無人地面部分。當(dāng)未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)計(jì)劃的初階段還很艱難地進(jìn)入軍隊(duì)時(shí),小型無人地面車(SUGV)Block1平臺(tái)將被部署在陸軍部隊(duì)。辦公室目前正在評(píng)估是否要部署更多這樣的特別的小型無人地面車平臺(tái)。在機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室的管理下,戰(zhàn)區(qū)內(nèi)機(jī)器人和評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)合擴(kuò)大了機(jī)器人的數(shù)量。到今年年底,戰(zhàn)場上的機(jī)器人數(shù)量就將過6000部。

  戰(zhàn)場上的機(jī)器人受聯(lián)合機(jī)器人修理工廠人員的管理和維護(hù)。工廠擁有一個(gè)占地3000平方英尺的倉庫、辦公室和技術(shù)車間。這兒有過100名以上的陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)預(yù)備人員在此工作。機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室在西南亞建設(shè)了一個(gè)維修中心,包括在伊拉克的一個(gè)15000平方英尺的修理設(shè)施,以及今年春天它還將在阿富汗新增一個(gè)維修點(diǎn)。

  當(dāng)部署的機(jī)器人損壞或需要維修時(shí),陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)部隊(duì)將機(jī)器帶到機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室,在這兒,機(jī)器在四個(gè)小時(shí)內(nèi)要么被維修,要么被更換。辦公室通過一個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫和配件跟蹤系統(tǒng)建立有一個(gè)詳細(xì)的合約框架,來保證快速修理和服務(wù)。

  除了排爆和戰(zhàn)斗損壞外,對(duì)機(jī)器人行動(dòng)另一個(gè)主要的挑戰(zhàn)就是行進(jìn)在電磁環(huán)境中。因?yàn)榇蟛糠謾C(jī)器人必須通過無線鏈接實(shí)施遙控操縱,他們的控制系統(tǒng)很容易受到來自其它通信或干擾系統(tǒng)的干擾。另一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)是在不破壞指揮與控制鏈路的情況下維護(hù)非瞄準(zhǔn)線通信。

  因?yàn)樾录夹g(shù)能提供戰(zhàn)場機(jī)器人所面對(duì)的操縱難題的解決方案,機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室同其它美國政府研究機(jī)構(gòu)保持著緊密的關(guān)系。例如,它與美國國防研究計(jì)劃局(DARPA)達(dá)成一了項(xiàng)諒解備忘錄。這項(xiàng)備忘錄允許辦公室將美國國防研究計(jì)劃局任何新技術(shù)直接轉(zhuǎn)化為采購、訓(xùn)練和維護(hù)計(jì)劃中。然而,所有與機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室合作的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)和陸軍研究實(shí)驗(yàn)室必須遵循地面機(jī)器人總體規(guī)劃。總體規(guī)劃是一系列經(jīng)核準(zhǔn)后的項(xiàng)目列表,但美國海洋科學(xué)部(OSD)管理著它自己詳細(xì)的機(jī)器人路線圖。

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