解析美軍《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2017-2042）》

王杰東 彭中華 閆濤

新版的《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2017-2042）》是美軍無人系統(tǒng)未來發(fā)展的總體戰(zhàn)略指導(dǎo)。本文分析了新版的發(fā)布背景、較前幾版的變化、新版的內(nèi)容及特點，并提出了一些看法。

無人系統(tǒng)是無人機系統(tǒng)（U A S）、無人地面車輛（U G V）和無人海上系統(tǒng)（UMS）的統(tǒng)稱。2018年8月30日，美國國防部發(fā)布了最新版的《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2017-2042）》，提出了無人系統(tǒng)愿景，并圍繞互操作性、自主性、網(wǎng)絡(luò)安全、人機協(xié)作四個主題，歸納出了14項支撐因素，分析了面臨的挑戰(zhàn)，明確了未來發(fā)展的方向。

新版的背景理

美國發(fā)布的《無人系統(tǒng)綜合路線圖(2-17-2042)》

2018年以來，美國的《國家安全戰(zhàn)略報告》、《國防戰(zhàn)略報告》等多份官方文件中，明確將中國和俄羅斯列為頭號戰(zhàn)略對手，其中，俄羅斯是美國現(xiàn)實的強大軍事對手，中國是美國未來的強大軍事對手，并指出，美國面臨的威脅并非恐怖主義，而是大國競爭，中國已經(jīng)成為美國最主要的戰(zhàn)略競爭對手。美俄關(guān)系持續(xù)緊張，在敘利亞問題上，美俄短兵相接，對抗繼續(xù)進(jìn)行。中美貿(mào)易摩擦升級，美國加強與臺灣的軍事聯(lián)系，美中軍事關(guān)系降溫。正是在這樣的戰(zhàn)略背景下，新版的《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2017-2042）》立足美軍無人系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，聚焦于有人系統(tǒng)和無人系統(tǒng)的高效融合。

新版的變化

對比前兩版的《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2013-2038）》、《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2011-2036）》，新版本發(fā)生了較大的變化。

一是內(nèi)容更加簡潔，新版本只有58頁，比前兩個版本的168頁（2013年版）、108頁（2011年版）內(nèi)容有了較大的縮減。在篇幅上，新版本僅有6章19節(jié)，而2013年版有8章44節(jié)，2011年版有11章45節(jié)。

二是聚焦有人系統(tǒng)和無人系統(tǒng)的高效整合。美國防部為在現(xiàn)有的組織架構(gòu)中更好整合無人系統(tǒng)，實現(xiàn)有人/無人系統(tǒng)的無縫合作，明確提出了國防部無人系統(tǒng)愿景（新版本第一章），歸納了四個關(guān)鍵主題和14項支撐因素（新版本第二、三、四、五章），概括了17項挑戰(zhàn)因素、11項未來發(fā)展方向和19項關(guān)鍵技術(shù)（新版本第六章）。

三是增加了一些新的內(nèi)容。在新版本中，有些內(nèi)容是前兩個版本所沒有的，如第二章的第四節(jié)“數(shù)據(jù)傳輸集成”和第五節(jié)“數(shù)據(jù)權(quán)限”、第五章的“人機接口”等。在第三章“自主性”中，將人工智能和機器學(xué)習(xí)作為首項支撐因素，而在前兩個版本中提及人工智能和機器學(xué)習(xí)時總是一帶而過。新版本中，明確將人工智能和機器學(xué)習(xí)作為自主性這一關(guān)鍵主題的首要支撐因素。

新版的內(nèi)容

無人系統(tǒng)愿景

美國國防部的無人系統(tǒng)愿景為：無人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)實現(xiàn)無縫協(xié)同，壓縮作戰(zhàn)人員的制定決策過程，降低人員的生命危險。該愿景旨在提供美軍無人系統(tǒng)發(fā)展的總體戰(zhàn)略指導(dǎo)，各軍種無人系統(tǒng)的目標(biāo)和努力方向要與國防部的愿景保持一致，從而有效地減少重復(fù)性工作、促進(jìn)多領(lǐng)域的合作，擴大無人系統(tǒng)的應(yīng)用潛能，并在任何一種作戰(zhàn)環(huán)境中使用無人系統(tǒng)。

互操作性

互操作性是聯(lián)合部隊開發(fā)無人系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)，能實現(xiàn)無人系統(tǒng)間信息的快速傳輸，促進(jìn)作戰(zhàn)系統(tǒng)間的相互合作，從而提高財政效率和運行有效性。互操作性包括五項關(guān)鍵的支撐因素：通用/開放架構(gòu)、模塊化和零件互換、試驗鑒定驗證確認(rèn)（TEVV）、數(shù)據(jù)傳輸集成和數(shù)據(jù)權(quán)限。表1為互操作性綜合路線圖，列出了國防部的近期、中期、遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。

表1 互操作性綜合路線圖

通用/開放架構(gòu)能使指揮控制和交流標(biāo)準(zhǔn)化，方便系統(tǒng)間和多領(lǐng)域的協(xié)同，實現(xiàn)多平臺間的共同控制，并使得平臺間的元件更換成為可能，便于互操作性目標(biāo)的實現(xiàn)。

模塊化和零件互換性有助于減少多系統(tǒng)間管理控制的困難，便于硬件更新。對于無人機系統(tǒng)，模塊化的子系統(tǒng)將簡化適航取證，有效地節(jié)省時間和成本。

TEVV強調(diào)采用精準(zhǔn)的、結(jié)構(gòu)性的標(biāo)準(zhǔn)和工具，有助于更好地描述、規(guī)范和鑒定自主需求，是構(gòu)建高度自主性的關(guān)鍵因素。

當(dāng)前，各軍種和平臺擁有不同的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，這對全球化作戰(zhàn)中的數(shù)據(jù)傳輸帶來了挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)傳輸集成將構(gòu)建通用數(shù)據(jù)倉庫，形成集成的、端到端的聯(lián)合數(shù)據(jù)傳輸能力，并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_能力和低截獲率/低探測率。

過去的幾十年中，美軍為滿足應(yīng)急作戰(zhàn)需求，采購了大量的、數(shù)據(jù)權(quán)限有限的無人系統(tǒng)。受相關(guān)合同的限制，國防部難以對這些系統(tǒng)的軟件、硬件進(jìn)行升級、修改和更新，這嚴(yán)重影響了互操作性目標(biāo)的實現(xiàn)。

表2 自主性綜合路線圖

表3 網(wǎng)絡(luò)安全綜合路線圖

自主性

自主性的增加將對作戰(zhàn)理念帶來革命性的變化，提高無人系統(tǒng)的作戰(zhàn)效率和有效性，為國防部提供戰(zhàn)略優(yōu)勢。自主性包括四項關(guān)鍵支撐因素：人工智能（AI）/機器學(xué)習(xí)（ML）、提高效率和有效性、信任、武器。表2為自主性綜合路線圖。

AI/ML將提高無人系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)和自主決策能力，增強戰(zhàn)場感知。國防部將與科技公司、工業(yè)部門和科研院所開展合作，應(yīng)用云計算、增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，提高無人系統(tǒng)的自主性。

自主能力的提升，將擴寬無人系統(tǒng)的工作范圍，提高無人系統(tǒng)的工作效率和有效性，增強無人系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力，減輕作戰(zhàn)人員的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

當(dāng)前，作戰(zhàn)人員對自主無人系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用缺乏信任。國防部將加強有人/無人系統(tǒng)編組，開展更大范圍的有人/無人訓(xùn)練，變革現(xiàn)有的作戰(zhàn)層級和任務(wù)協(xié)同，提高作戰(zhàn)人員的信任水平。

國防部要形成自主無人系統(tǒng)武器研發(fā)的戰(zhàn)略共識，開展自主武器系統(tǒng)致命性評估，使用有人工決策參與的武裝僚機執(zhí)行危險任務(wù)，減少作戰(zhàn)人員傷亡，提高作戰(zhàn)人員的識別風(fēng)險能力和決策水平。

網(wǎng)絡(luò)安全

無人系統(tǒng)的運行完全依賴于網(wǎng)絡(luò)連接和有效的頻譜接入，網(wǎng)絡(luò)的安全可靠至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)安全包括三項關(guān)鍵支撐因素：網(wǎng)絡(luò)運行、信息保障、電磁頻譜（EMS）和電子戰(zhàn)（EW）。表3為網(wǎng)絡(luò)安全綜合路線圖。

國防部每一項先進(jìn)的武器系統(tǒng)都依賴于信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行，無人系統(tǒng)及其指揮控制更易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。國防部將研發(fā)無人系統(tǒng)的深度防御技術(shù)，建立彈性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高無人系統(tǒng)的自主防御能力。

信息保障是保證信息和信息系統(tǒng)安全運行的防護(hù)性行為。無人系統(tǒng)的安全運行與信息保障能力息息相關(guān)。國防部應(yīng)針對無人系統(tǒng)研發(fā)專門的信息保障解決方案，因此須加強與信息技術(shù)商業(yè)公司的合作，研發(fā)相關(guān)的技術(shù)，并制定相關(guān)的政策和制度。

表4 人機協(xié)作綜合路線圖

美國更加注重?zé)o人機機隊整體效能

國防部須制定電磁頻譜戰(zhàn)略，加大電磁頻譜技術(shù)的研發(fā)，確保無人系統(tǒng)高效靈活的電磁頻譜運行，并且要建立穩(wěn)健的電磁防護(hù)能力，增強無人系統(tǒng)的有效性和可行性。

人機協(xié)作

互操作性是無人系統(tǒng)的發(fā)展基礎(chǔ)，人機協(xié)作是無人系統(tǒng)發(fā)展的最終目標(biāo)。人機協(xié)作包括兩項關(guān)鍵支撐因素：人機接口、人機編組。表4為人機協(xié)作綜合路線圖。

人機接口是指作戰(zhàn)人員與無人系統(tǒng)之間建立聯(lián)系、交換信息的輸入/輸出設(shè)備的接口。人機接口的直觀和有效直接影響了作戰(zhàn)任務(wù)的成功。未來的人機接口將提高人機協(xié)作和人機編組的水平。

人機編組是對有人系統(tǒng)和無人系統(tǒng)的有效編組，實現(xiàn)戰(zhàn)場協(xié)同感知、協(xié)同作戰(zhàn)。人機編組將減輕作戰(zhàn)人員負(fù)擔(dān)、提高無人系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，使無人系統(tǒng)從作戰(zhàn)人員的工具變成作戰(zhàn)人員真正意義上的團(tuán)隊成員。

新版的特點

新版的無人系統(tǒng)路線圖，有以下幾個特點：

一是思路清晰、目標(biāo)明確。新版的無人系統(tǒng)路線圖聚焦于有人系統(tǒng)與無人系統(tǒng)的高效整合，提出了國防部的無人系統(tǒng)愿景，各軍種的發(fā)展方向和努力都要以愿景為指導(dǎo)，從而實現(xiàn)美軍未來作戰(zhàn)中無人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)的無縫協(xié)同。結(jié)合國防部的無人系統(tǒng)愿景和美軍的發(fā)展實際，歸納出無人系統(tǒng)發(fā)展的四個主題，從這四個主題看，互操作性是技術(shù)基礎(chǔ)、自主性是發(fā)展動力、網(wǎng)絡(luò)安全是發(fā)展保障、人機協(xié)作是發(fā)展目標(biāo)，互操作性、自主性和網(wǎng)絡(luò)安全如鼎之三足，人機協(xié)作如鼎身，三足協(xié)同，缺一不可，才能實現(xiàn)鼎身的穩(wěn)固。

二是聚焦實戰(zhàn)，刀口向內(nèi)。過去的20年中，為滿足應(yīng)急作戰(zhàn)需求，美軍各軍種采購了數(shù)量龐大、類型各異的無人系統(tǒng)，然而，這些系統(tǒng)的通用性和互操作性不強。為此，美國防部刀口向內(nèi)，致力于消除各軍種的壁壘和邊界，努力提高無人系統(tǒng)的互操作性，建立通用、開放的架構(gòu)，構(gòu)建彈性的通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無人系統(tǒng)的模塊化和零件互換，建立國防部范圍的、標(biāo)準(zhǔn)的、集成化的數(shù)據(jù)傳輸，擴大無人系統(tǒng)的作戰(zhàn)范圍，使其能實現(xiàn)全域作戰(zhàn)，從而提高無人系統(tǒng)的一體化作戰(zhàn)能力。

三是立足實際，突出重點。保持技術(shù)優(yōu)勢是美軍建立全球軍事霸權(quán)的根本，也是美軍發(fā)展的重中之重，而大力發(fā)展無人系統(tǒng)正是維持這一優(yōu)勢的關(guān)鍵舉措。新版的無人系統(tǒng)路線圖強調(diào)技術(shù)因素，報告中人工智能和機器學(xué)習(xí)、信息保障等處提到與商業(yè)公司合作，希望借助商業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果實現(xiàn)無人系統(tǒng)的跨越式發(fā)展，并將人工智能和機器學(xué)習(xí)作為提高無人系統(tǒng)自主性的首要支撐因素、人機接口技術(shù)作為人機協(xié)作的首要支撐因素，高視重視前沿科技的發(fā)展和成果轉(zhuǎn)化。此外，為實現(xiàn)無人系統(tǒng)的快速發(fā)展，報告中強調(diào)采取靈活、非常規(guī)的采辦程序，開展多途徑的采辦方法，更加高效采購無人和自主系統(tǒng)的核心技術(shù)。

幾點看法

一是參考借鑒。新版路線圖中列出的支撐因素、關(guān)鍵技術(shù)、面臨挑戰(zhàn)，是美軍無人系統(tǒng)多年來發(fā)展經(jīng)驗和教訓(xùn)的總結(jié)，有很強的借鑒參考意義。無人系統(tǒng)的發(fā)展是系統(tǒng)性的工程，有必要借鑒利用美軍提出的技術(shù)、問題和挑戰(zhàn)，注重頂層設(shè)計，全方位布局，充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)彎道超車。

二是持續(xù)關(guān)注。新版的無人系統(tǒng)路線圖是國防部下發(fā)給各軍種的戰(zhàn)略指導(dǎo)文件，內(nèi)容值得高度關(guān)注，但新版的路線圖過于簡潔明了，寥寥數(shù)頁不足以清晰反映美軍無人系統(tǒng)的未來發(fā)展方向，還需持續(xù)關(guān)注各軍種陸續(xù)下發(fā)的無人系統(tǒng)發(fā)展方向文件?！?/p>

（參考文獻(xiàn)：略。如有需要，請聯(lián)系編輯部。編輯：李悅霖）