外國陸軍城市作戰(zhàn)無人系統(tǒng)發(fā)展與運(yùn)用分析?

丁玉坤 葉 艾

（陸軍炮兵防空兵學(xué)院 合肥 230031）

1 引言

自古以來，城市就是“兵家必爭之地”，有的控制著交通要道，有的控制著經(jīng)濟(jì)命脈，還有的代表著一個(gè)國家或地區(qū)的政治中心，對(duì)整個(gè)戰(zhàn)局起到關(guān)鍵支撐點(diǎn)的作用。有數(shù)據(jù)表明，二戰(zhàn)后世界各大國發(fā)動(dòng)了300余次戰(zhàn)爭和軍事行動(dòng)，其中90%都是圍繞城市地區(qū)進(jìn)行的［1］。隨著全球城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市成為最容易發(fā)生軍事沖突的場所，以無人系統(tǒng)為主的智能化武器裝備發(fā)展日新月異，成為各個(gè)國家重點(diǎn)發(fā)展的新質(zhì)作戰(zhàn)力量，作為城市作戰(zhàn)的主體陸軍，一直以來非常重視無人系統(tǒng)的發(fā)展與運(yùn)用。

2 外國陸軍城市作戰(zhàn)無人系統(tǒng)發(fā)展與運(yùn)用基本情況

2.1 美陸軍

空中無人系統(tǒng)：美國陸軍的無人機(jī)發(fā)展水平世界領(lǐng)先，并被列裝到陸軍各個(gè)層級(jí)中。RQ-11B“大烏鴉”無人機(jī)，裝備于作戰(zhàn)旅下屬的營級(jí)以下部隊(duì)，翼展1.37m，重2.72kg，屬于手拋式微型無人機(jī)，可連續(xù)飛行80min，裝有電視、紅外偵察設(shè)備，在城市作戰(zhàn)中可擔(dān)負(fù)晝夜間偵察監(jiān)視、目標(biāo)捕捉以及打擊效果評(píng)估等任務(wù)。在伊拉克和阿富汗的作戰(zhàn)中，美國陸軍士兵就用“大烏鴉”來獲取城市巷道中的態(tài)勢情報(bào)，此舉有效降低了美軍被伏擊的概率。

RQ-7B“影子”200無人機(jī)，裝備于旅級(jí)作戰(zhàn)部隊(duì)，機(jī)長3.6m，翼展4.27m，屬于近程戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)，可持續(xù)巡航6h，除裝有普通偵測裝備外，還搭載高分辨率的合成孔徑雷達(dá)，使其具備在云、雨、煙、霧等惡劣氣象條件下搜集戰(zhàn)場情報(bào)的能力，在城市作戰(zhàn)中可擔(dān)負(fù)戰(zhàn)場監(jiān)視、目標(biāo)指引和通信中繼等任務(wù)［2］。

MQ-1C“灰鷹”無人機(jī)，裝備于作戰(zhàn)師的航空作戰(zhàn)旅，是由捕食者改進(jìn)而來的無人攻擊機(jī)，機(jī)長8m，翼展17m，屬于中空長航時(shí)無人機(jī)，能不間斷飛行約30h，配有AGM-114“地獄火”導(dǎo)彈和GBU-44/B“蝰蛇打擊”制導(dǎo)炸彈［3］，在城市作戰(zhàn)中不僅可擔(dān)負(fù)作戰(zhàn)保障任務(wù)，還具備對(duì)敵關(guān)鍵目標(biāo)襲擊作戰(zhàn)的能力，它的“前身”捕食者無人機(jī)曾在城市反恐作戰(zhàn)中大顯身手，多次擊斃恐怖組織核心成員。

地面無人系統(tǒng)：美國陸軍認(rèn)為當(dāng)前發(fā)展地面無人系統(tǒng)的時(shí)機(jī)還不夠成熟，還沒有列裝大型的察打一體無人車，研究的重點(diǎn)仍放在如何加強(qiáng)對(duì)地面無人系統(tǒng)的操控上，所列裝的地面無人系統(tǒng)以技術(shù)較為成熟的小型地面無人車為主，主要包括1400余部MTRS背包機(jī)器人、1800余部MK-4炸彈機(jī)器人以及51部拋擲型機(jī)器人，在城市作戰(zhàn)中主要擔(dān)負(fù)道路探測、定位和處理爆炸物、排除地雷等任務(wù)［4］。

2.2 俄陸軍

空中無人系統(tǒng)：受經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的困擾，俄陸軍無人機(jī)近年來發(fā)展比較緩慢，在數(shù)量上和質(zhì)量上與美陸軍都有較大差距，所列裝無人機(jī)大都是微小型無人機(jī)，缺乏中長航時(shí)偵察無人機(jī)和對(duì)地察打一體無人機(jī)［5］。目前，俄陸軍僅有數(shù)百架國產(chǎn)無人機(jī)投入使用，主要包括“梨”、“副翼-33SV”以及“海雕-10”等系列，在城市作戰(zhàn)中可擔(dān)負(fù)空中偵察、無線電干擾等作戰(zhàn)輔助任務(wù)。

地面無人系統(tǒng)：相對(duì)于無人機(jī)的發(fā)展落后，俄陸軍企圖在地面無人系統(tǒng)的發(fā)展上超越競爭對(duì)手，從“暗語”小型偵察車到“平臺(tái)-M”、“戰(zhàn)友”、“天王星-9”等無人戰(zhàn)車，俄陸軍地面無人系統(tǒng)發(fā)展迅速，已然走在了世界前列，并多次運(yùn)用到敘利亞戰(zhàn)場上，取得了不錯(cuò)的效果［6］。其中，“天王星-9”是俄羅斯最新推出的地面無人戰(zhàn)車，長5.12m，寬2.53m，高2.5m，重10t，配備1門2A72型30mm自動(dòng)火炮用于防御地面和低空飛行的目標(biāo)，1挺卡拉什尼科夫PKT 7.62mm同軸機(jī)槍用于對(duì)抗地面輕型裝甲目標(biāo)，還可以搭載反坦克導(dǎo)彈和便攜式防空導(dǎo)彈對(duì)付敵重型坦克和高空飛行的目標(biāo)，該戰(zhàn)車尤其適合城市地形作戰(zhàn)和反恐任務(wù)，它的作用將使己方火力大增，同時(shí)減少人員傷亡。

2.3 其它國家陸軍

空中無人系統(tǒng)：除美俄外，英、法、以色列等國也十分重視無人機(jī)的發(fā)展與運(yùn)用。英國陸軍的“不死鳥”無人機(jī)、法國陸軍的“瑪爾特”和CL-289無人機(jī)均裝備于各自陸軍炮兵，在城市作戰(zhàn)中主要用于幫助榴彈炮和多管火箭發(fā)射系統(tǒng)提供定位和識(shí)別服務(wù)。以色列是發(fā)展和運(yùn)用無人機(jī)比較成熟的國家，主要裝備有“偵察兵”、“獵人”、“搜索者”、“蒼鷺”等無人機(jī)，其中“蒼鷺”無人機(jī)是以色列自己研發(fā)的大型高空長航時(shí)無人偵察機(jī)，最大升限超過9200m，續(xù)航時(shí)間20h～45h，在城市作戰(zhàn)中可執(zhí)行多種作戰(zhàn)保障任務(wù)，目前出口到世界多個(gè)國家，其中僅印度陸軍就裝備了數(shù)量超過50架的“蒼鷺”無人機(jī)，是目前印度陸軍航空偵察的主力機(jī)型。

地面無人系統(tǒng)：考慮到地面無人系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，其它國家陸軍列裝的地面無人系統(tǒng)大都以小型為主。法國陸軍使用的INBOT無人戰(zhàn)車僅有2.1kg，能在直徑不超過20cm密閉管道內(nèi)進(jìn)退自如，輕松完成城市狹小空間內(nèi)的戰(zhàn)術(shù)偵察和爆炸物處理任務(wù)；以色列陸軍裝備了多功能情報(bào)便攜式機(jī)器人，它能夠爬樓梯，翻越諸如瓦礫之類的障礙物，主要擔(dān)負(fù)城市街區(qū)近距離巷戰(zhàn)中的偵察工作。

3 外國陸軍城市作戰(zhàn)無人系統(tǒng)發(fā)展與運(yùn)用的特點(diǎn)與不足

3.1 無人機(jī)以執(zhí)行偵察任務(wù)為主，但在城市作戰(zhàn)中的偵察效果還不夠理想

外國陸軍認(rèn)為，無人機(jī)可以憑借克服地面地形、不怕傷亡、低政治風(fēng)險(xiǎn)、長航時(shí)以及行動(dòng)隱蔽等特點(diǎn)，在作戰(zhàn)空間急劇擴(kuò)大的現(xiàn)代城市作戰(zhàn)中發(fā)揮意想不到的效果，偵察效率遠(yuǎn)勝人力偵察［7］。然而，受城市高低參差的建筑影響，無人機(jī)的光學(xué)偵察效果受到很大影響；城市建筑的陰影和頂棚同樣會(huì)對(duì)現(xiàn)有無人機(jī)的空中偵察效果形成屏障；錯(cuò)綜復(fù)雜的建筑物內(nèi)部空間和地下空間甚至直接成為現(xiàn)有無人機(jī)的偵察“盲區(qū)”。以上因素都導(dǎo)致了外國陸軍目前裝備的無人機(jī)在城市作戰(zhàn)中的偵察效能還比較低下。

3.2 地面無人系統(tǒng)發(fā)展與運(yùn)用蓬勃興起，但在城市作戰(zhàn)中的作用發(fā)揮不夠明顯

外國陸軍認(rèn)為，小型地面無人系統(tǒng)具有體積小、造價(jià)低廉、任務(wù)執(zhí)行范圍廣以及能夠深入高危地區(qū)作業(yè)等特點(diǎn)，在城市作戰(zhàn)中可代替人力執(zhí)行狹小空間的偵察監(jiān)視、標(biāo)記探測地雷以及處理爆炸物等危險(xiǎn)任務(wù)。然而，真正的城市作戰(zhàn)道路并非寬闊平坦，狹隘的街巷、人為的彈坑、設(shè)置的障礙以及倒塌的房屋，都將成為作戰(zhàn)部隊(duì)機(jī)動(dòng)的障礙，目前發(fā)展的地面無人車輛由于體型小越障能力還不夠強(qiáng)，很難順利地執(zhí)行任務(wù)，且由于小型地面無人系統(tǒng)自身防護(hù)能力弱，在城市四面八方的火力圍攻下也極易被摧毀。不具備良好的越障能力和較強(qiáng)的防護(hù)能力，地面無人系統(tǒng)很難在城市作戰(zhàn)中真正發(fā)揮作用。

3.3 察打一體無人系統(tǒng)成為發(fā)展趨勢，但在城市作戰(zhàn)中的打擊效率還不夠高效

外國陸軍認(rèn)為，要想真正實(shí)現(xiàn)城市作戰(zhàn)中的“零傷亡”，必須要大力發(fā)展察打一體無人系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，無人系統(tǒng)正逐步從單純的情報(bào)偵察平臺(tái)向綜合作戰(zhàn)平臺(tái)發(fā)展。然而，現(xiàn)有的察打一體無人機(jī)成本比較高，一架就要花費(fèi)千萬美元，很難大規(guī)模部署使用，導(dǎo)致總體的帶彈量有限，在面對(duì)城市四面八方的敵人時(shí)打擊效率非常低；現(xiàn)有的地面察打一體無人系統(tǒng)也面臨自主行為決策能力弱的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，受高低射界影響無法對(duì)高層建筑物的目標(biāo)實(shí)施有效打擊?？偟貋碚f，目前裝備的察打一體無人系統(tǒng)還無法成為城市作戰(zhàn)中的關(guān)鍵打擊力量。

4 外國陸軍城市作戰(zhàn)無人系統(tǒng)發(fā)展趨勢

4.1 運(yùn)用先進(jìn)的智能技術(shù)提高無人系統(tǒng)的偵察能力

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，外國陸軍開始尋求發(fā)展更加適合城市復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的無人系統(tǒng)，并取得很大的進(jìn)展。2014年，美國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）啟動(dòng)了“快速輕量自主”（FLA）項(xiàng)目［8］，目的是通過使用先進(jìn)的自主算法，使空中或地面無人系統(tǒng)能夠在城市建筑物的內(nèi)部房間、樓梯、走廊以及城市地下空間自主導(dǎo)航，用來解決城市密閉空間“看不見”的問題，實(shí)現(xiàn)全方位的立體偵察能力。此外，通過使用低功耗人工智能芯片，使無人系統(tǒng)在面對(duì)城市復(fù)雜的環(huán)境時(shí)能快速完成人員的識(shí)別與定位、低空和地面目標(biāo)的快速檢測識(shí)別和特征提取任務(wù)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)敵人。

4.2 依靠無人機(jī)蜂群的數(shù)量規(guī)模優(yōu)勢提高打擊能力

面對(duì)城市單位空間內(nèi)目標(biāo)多的實(shí)際，外國陸軍開始尋求以大量微小型無人機(jī)為載體形成作戰(zhàn)力量，利用其成本低、模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢快速生產(chǎn)部署戰(zhàn)場，利用數(shù)量規(guī)模優(yōu)勢取勝［9］。2017年，美國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）啟動(dòng)了打造城市無人蜂群作戰(zhàn)能力的“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”（OFF?SET），目的是通過250個(gè)以上無人平臺(tái)相互協(xié)作展現(xiàn)出高智能程度的集群行為，在復(fù)雜城市環(huán)境條件下6h內(nèi)完成8個(gè)街區(qū)的偵察打擊任務(wù)，為城市作戰(zhàn)提供關(guān)鍵的作戰(zhàn)能力［10］。

4.3 開發(fā)多功能的地面無人系統(tǒng)提高機(jī)動(dòng)防護(hù)能力

城市作戰(zhàn)道路狹窄，障礙瓦礫多，車輛一旦被毀就容易造成擁堵，只能淪為戰(zhàn)場上的活靶子，因此，外軍企圖把城市作戰(zhàn)中所需的各種作戰(zhàn)功能集成于一種地面無人系統(tǒng)上，用來減少城市道路的車輛密度。美國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）研制的“碾碎機(jī)”UGV［11］，就是一種多功能復(fù)合的大型地面無人系統(tǒng)，擁有自主導(dǎo)航能力，越障能力極強(qiáng)，能快速爬越1m高的垂直障礙，同時(shí)配置多種載荷，在城市作戰(zhàn)中能夠擔(dān)負(fù)運(yùn)輸保障、排爆破障、電子干擾、通信中繼等作戰(zhàn)保障任務(wù)，還可以攜帶不同種類的武器打擊各類目標(biāo)，由于該型地面無人系統(tǒng)體型較大且不用考慮給乘員設(shè)計(jì)空間，采用了更厚的勻質(zhì)裝甲，能擁有近似坦克的防護(hù)能力，為城市作戰(zhàn)部隊(duì)快速安全執(zhí)行任務(wù)打下基礎(chǔ)［12］。

5 結(jié)語

近些年，美國國防先進(jìn)研究計(jì)劃局（DARPA）啟動(dòng)了多項(xiàng)城市作戰(zhàn)無人系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用項(xiàng)目，對(duì)于戰(zhàn)略對(duì)手重視的新生事物，我們應(yīng)予以關(guān)注和投入，正視無人系統(tǒng)給城市作戰(zhàn)帶來的新變化，深入研究現(xiàn)代城市作戰(zhàn)的制勝機(jī)理，發(fā)展符合城市作戰(zhàn)條件下的無人系統(tǒng)，以便先于對(duì)手形成作戰(zhàn)能力，在未來對(duì)抗中取得優(yōu)勢。