经过研讨国际首要军事强国和我军智能化无人保证配备展开现状,整理剖析智能化无人保证展开需求和技能架构,提出智能化无人保证配备展开趋势及对策主张,关于推进戎行后装保证配备建造展开具有一些学习含义。
智能化无人保证配备正逐渐成为配备系统的重要组成部分,在现代化战役中发挥着日益重要的作用。以美国为代表的国际首要军事强国都在大力展开智能化无人保证配备,并已在实践战役中进行了运用。当时美军后勤建造以完结全球全维保证为方针,以非常规作战需求为牵引,以先进科学技能为支撑,以兵器配备的信息化、智能化为根据,全面推进无人化作战及无人化后勤保证战略方针。经过深化整理和总结智能化无人保证配备展开现状,剖析展开需求,提出展开趋势及主张,对推进戎行后装保证手法向智能化无人化方向展开具有重要的实际含义。
近年来,以美国为首的国际各军事强国都十分注重本国戎行的无人保证配备建造。美国无人作战渠道研讨资深专家曾指出: 兵器系统的规划和研制,正在朝着主动化的方向快速展开。包含保证系统在内的无人化作战系统开端运用,并经过战场上的优异表现不断获得展开的巨大动力,这种展开趋势必将导致一种全新的无人化作战形状的呈现。智能化无人保证配备首要指能够独立遂行杂乱保证使命的无人化渠道及辅佐操作系统, 如智能化指挥操控系统、 无人机、 无人车、地上机器人和无人潜航器等。现在国际上已列装的无人保证配备类型多达上百种。
美国在智能化无人保证配备的技能研讨、软硬件配备及实践运用上都处于国际抢先。为了辅导和标准智能化无人保证配备的展开,美军拟定了威望的规划计划,如美国防部发布的 机器人与无人地上车辆的研制与运用 和 无人系统归纳道路 年) 等,都提出了明晰的智能化无人保证配备阶段展开方针。现在,美军具有超越 7500 架无人机和 1.5 万台地上机器人,构成了全方位的无人化配备系统。
一起,美军活跃推行智能化无人配备在后装保证中的运用,部分智能化无人保证配备现现已受了实战的检测。例如, 美国卡曼宇航公司研制的 K-MAX 无人货运飞机可对固定翼飞机、传统直升机和地上车辆难以抵达的偏远地区进行物资补给,习惯在阿富汗山区为作战分队补给食物和弹药的需求。美陆军多功用通用 / 后勤无人车作为集补给、 运送、 监督、 侦查和作战等多种功用于一体的 “ 主动化步卒援助系统”, 除了运送辎重、弹药和各类军用设备,还具有单兵充电、无线下载作战数据等功用。美国防部还研制了一种能够怀有战士在凹凸不平的地带通行无阻的战场查找救助机器人;美水兵研制的无人潜航救生艇,可在水下对受困的潜艇艇员施行救援。
俄罗斯在 2015 年景立国家机器人技能展开中心, 连续出台 2025 年前未来军用机器人技能配备研制专项大纲 和 未来俄军用机器人运用设想, 对无人配备的展开进行了全面规划。俄罗斯已研制出多款用于保证使命的智能化无人配备。如 “天王星- 6” 多功用无人排雷系统在叙利亚战场参加扫雷举动。近年来,俄罗斯不断加大无人机保证配备投入,完结多型研制列装,可遂行物资补给、查找侦查和通讯中继使命的无人机已承受实战查验。现在,俄军已在各军区和舰队组建了独立无人机部队,在役无人机1900 多架。俄罗斯研制智能水下机器人的作业始于 20 世纪 60 时代,典型配备为 MT-88 水下机器人,潜航深度 6000 米,续航时刻 6小时,最大巡航速度为2Kn,首要用于探雷、猎雷、查找和勘探失事舰船等,曾成功勘探到失事的核潜艇。
以色列智能化无人保证配备展开敏捷,其守护者” 无人车是国际上榜首种可控的自主式无人车,代表了现役地上无人配备的国际最高水平,现在现已配备部队。欧洲各国在智能配备方面虽起步较晚,但纷繁拟定展开战略, 活跃展开多款智能化无人保证配备。英国 “ 弯刀” 轮式排爆无人车是一款装甲全天候六轮车辆, 配备可360°旋转的机械臂, 能够履行拆弹排爆使命;法国 “马队” 轮式保证车可履行监督、 扫雷、 运送兵器等使命。日本是国际上工业机器人出产和运用较为抢先的国家, 在 2016 年发布了首版以空中无人机为主的无人配备展开规划 未来无人配备相关研讨开发愿景。跟着其防卫预算不断添加,日本也将展开要点放在了智能化无人配备的研讨上。2017 年福岛核事故中,日本开发的可抗强辐射的地上机器人运用于受损反应堆的勘测,显示出其在机器人范畴的雄厚实力。
自 20 世纪 80 时代开端,国内许多高校和研讨院所环绕智能化无人配备的先进传感器及检测技能、行走系统及操控技能、作业设备优化及运动操控技能等展开了很多研讨,并以配备保证使命需求为牵引, 展开相关运用研讨。特别是戎行调整革新以来, 为习惯现代化战役条件下保证办法的改动,戎行后装保证范畴加速展开了智能化无人保证配备的研讨。
例如,中国科学院等单位联合研制的大型货运无人机 AT-200 于 2017 年 10 月 26 日完结首飞,标志着全球首款大吨位级货运无人机的诞生, 该机型不只可在野战机场条件下遂行军事运送使命, 还能够保证海岛物资运送特别是南海岛礁的物资补给 。2018 年 9 月,某研讨院承办的 “跨过艰险 2018” 陆上无人配备挑战赛,招引了 60多家单位组队,代表了国内陆上无人化配备的最高技能水平。
现在,戎行智能无人保证配备和技能运用获得了一些前进,但与新形势下遂行多样化军事使命的要求还不相习惯。从全体上看,智能化无人保证配备技能研讨依然处于方向零星、内容单一、水平较低的起步阶段,短少顶层展开规划计划,与国际发达国家戎行比较存在较大距离,全体上仍处于盯梢展开阶段。
经过继续攻关,军用无人系统得到迅猛展开,但无人系统在后装保证中的运用系统仍未构成,地上和水面无人系统没有构建起完善的配备和技能展开系统。
现在,多传感器环境感知交融技能、智能操控技能和无人机全体技能等获得突破性展开。但受国防科技工业根底影响,一些要害部件还依靠进口,全体上还没有脱节受制于人的被动局面。
跟着无人系统配备技能展开和投入运用,无人系统作战才能不断进步,但无人系统特别是地上无人系统后装保证运用问题研讨还不行深化,详细的保证需求、编成结构、运用办法等还不行明晰,指标系统和标准标准等还未彻底建立,对无人系统展开的牵引和辅导力度不行。
国际军事前史告知人们,每一次战役形状的新革新都离不开严重或颠覆性技能的展开和呈现。多兵种、多配备联合的系统化智能作战将成为未来的首要作战款式,很多具有自主、多域、立体、多能、准确、继续等保证优势的智能化无人配备将广泛运用, 其使命定位也将逐渐从辅佐保证手法向基本保证手法跨过。
未来战场上,很多无人兵器配备将投入作战,后装保证方针首要由无人智能化作战兵器配备组成,保证款式以及保证方针的改动就要求传统后装保证的“供、 救、 运、 修” 功用需求不断调整,后装保证力气建造有必要习惯无人智能化的展开,面临保证方针多元化、 保证范畴广泛、保证内容冗杂、保证办法多样和保证时效精准等实际需求,有必要充分运用新一代无人智能化技能打造智能化无人后装保证系统。
一是机器开端具有自我考虑才能,主动剖析当时纷冗杂乱的后装保证使命,自主对使命进行规划,自主或许辅佐指挥人员生成最佳保证计划,自主履行评价等。
三是很多装卸、医疗、修理、基地戒备和战场抢救后送等将由无人智能化保证配备承当,能够下降后勤保证人员勤务需求及劳动强度。这就要求咱们要超前料想,聚集前沿,推进后勤信息化向无人智能化方向展开。
一是智能化无人保证无需预置预储,经过智能模仿仿真系统使战役需求端与供应端有用对接,防止库存本钱和保证盲区。
二是经过运筹精算,使保证标准有序,优化保证力气结构和配备,构成标准化、可重复、低本钱的保证格式。
三是未来因为产业化、规模化效应和科技高度发达, 使得智能化兵器配备本钱大幅度下降,作战效益大幅度进步。
技能决议战术, 任何一场作战款式的革新背面都必定有一场技能革新。智能化无人配备是多学科、多范畴技能穿插交融和立异的产品,其展开高度依靠于各相关技能范畴的展开交融。经过剖析能够发现,环境感知、运动规划、盯梢操控、载荷作业主动化、通讯与模块化重构等技能是智能化无人保证配备展开的要害,需求加大攻关力度,打牢智能化无人保证配备展开的技能根底,完结无人配备高质量有序良性展开。
智能化无人配备安全、安稳的首要条件是能够为配备供给环境模型、运动状况和定位信息的环境感知技能。所谓环境感知,不只包含各种雷达和相机等构成的能够供给环境模型的视觉系统,也包含由惯性导航元件、斗极 / GPS 等传感器构成的能供给配备本身姿势、相对方位或肯定方位信息的状况评价系统。
途径规划技能是智能化无人配备导航技能的中心,也是表现智能化水平的要害技能。单一环境下的运动规划问题现已很具有挑战性,杂乱环境下的智能化无人配备运动则需求考虑更多的束缚,要求运动规划系统能够在有限的时刻里生成一条满意运动学、动力学束缚的无磕碰轨道。从运动规划系统的结构结构来说, 运动规划算法能够分为大局运动规划办法、部分运动规划办法和分层式运动规划办法等。
盯梢操控技能是完结主动操控的保证,也是完结自主导航的要害部分。智能化无人配备归于操控输入量比状况变量少的欠驱动系统,具有高度的非线性和子系统间的强耦合性。特别是关于地上无人配备来说,动力系统一般比较杂乱,具有强非线性和迟滞性,而转向系统相对较简略,也较活络。为了到达更好的操控作用, 盯梢操控系统一般会选用横向 ( 转向) 和纵向 ( 速度) 操控这两种操控办法别离完结。
载荷作业主动化技能是无人配备完结基本功用的根底, 关于没有配备兵器, 但需求进行工程作业的保证类无人配备, 有必要完结作业进程主动化。为此, 需求展开主动化作业技能研讨, 并研制与之相应的全主动作业设备, 如运送模块中的物资主动装卸技能、 配备抢救抢修模块中的自主吊装和拖曳技能以及战场人员主动救助技能等。
通讯技能是智能化无人配备的力气倍增器,对进步集群的无人系统才能、可操作性和全体效能至关重要。关于一些地上无人系统和水面无人系统来说,信息传输和信息交流能够选用电缆作为传输途径,但关于高机动性作业的空中智能化无人系统来说,信息传输和信息交流很可能依靠于电子波信号、声学或光学等办法进行。
模块化便是将功用、物理结构附近的部件和子系统规划成为独立的模块单元,经过模块化创立具有互操作性的部件 / 子系统接口下降未来配备的全寿数周期费用,快速习惯继续改动的要挟,在晋级、替换现有专用组件时也无需将整个配备撤出。一起,这种模块化展开有助于将相同或类似的部件和子系统运用于其他系统。
经过整理剖析外军特别是美军智能化无人保证配备展开的经历做法,讨论未来智能化无人保证配备的展开趋势,总结其展开智能化无人保证配备的启示主张,对推进戎行智能化无人保证配备展开供给一些学习。
现在,美军无人地上系统由国防部共同领导并担任,无人空中系统和无人海上系统的建造展开则别离由空军和水兵担任。美国国防部领导的 “联合地上机器人企业” 担任共同办理和协调国防部和各兵种地上机器人项目的展开。俄罗斯组建了俄联邦国防部机器人技能科研实验中心,共同主导俄军无人作战系统的科研实验、展开建造,彻底解决了之前该范畴由很多部分和安排“穿插担任” 的问题。
美军近年来拟定了一系列无人化配备展开规划和计划,为无人化配备的展开指明晰方向。美军的无人化配备展开规划可分为三个层次: 榜首层次是美国国会的 国防授权法案,为美军无人化配备的展开供给战略支撑和攻略;第二层次是国防部未来 25 年无人化配备道路图文件,可为国防部和各兵种无人化配备的全面展开供给全体规划和辅导,包含清晰未来运用和研制要点以及才能要求等;第三层次是各兵种的无人化配备展开计划,分阶段 (一般 5 年为一阶段) 规划本兵种无人化配备的研制、 安排和运用。
军事奋斗的各范畴推进无人化进程的进展并不共同,而标准化和模块化的规划思路能够保证整个军事无人化的系统建造方向,保证各个范畴的无人配备构成编组、协同作业,然后构成战斗力。从另一个视点来讲,标准化和模块化规划能促进无人化展开不同步的互补。例如,可履行侦查使命的 “全球鹰” 在改装之后,能够作为保证范畴中的无人加油机运用。这一点在进行全体规划规划时要杰出考虑。
针对无人后装保证配备的研讨,美军充分运用当地学术安排、政府安排和工业部分协作攻关,以现有技能为根底,进步研制和列装速度,促进系统间的互操作性。这种军地交融的行动大大加速了技能向运用转化的速度,节省了戎行独立研制的本钱,令戎行和当地与政府研制安排多方获益,一起还能不断推进和促进无人化后勤配备技能的研制与立异。
现阶段美军在无人后装保证配备上的出资首要用于研讨、开发、实验与评价,每年拨付必定数额经费以保证项目的继续展开。
跟着战役形状的不断演化,未来战役对智能化无人保证配备提出了更高的要求,智能化无人配备将向着以下几个方向展开。
现代战役具有突然性和速决性,要求智能化无人配备具有快速反应才能,能够施行快速、高效、机动的立体化保证,并具有体积小、重量轻、运用方便、 拆装敏捷和便于装运等特色。
现代战役环境杂乱多变,智能化无人保证配备要能够习惯高原、 风沙、 雨雪、 盛暑和酷寒等户外恶劣环境,要能在受电磁搅扰及核、化学和生物兵器的环境下施行保证。
现代战役着重兵器运用的归纳性,需求发挥作战配备、 保证配备、 无人配备和有人配备之间的亲近协同, 要求各配备的备件和修理设备具有通用性, 减轻保证担负, 进步继续保证才能。
现代战役发现即炸毁,和作战配备相同,智能化无人配备相同需求杰出的隐身防护才能,进步生计几率。
从美军智能化无人保证配备的展开经历和我实践情况来看, 咱们有必要加速智能化无人保证配备展开, 以习惯未来战役形式, 保证打赢方针。
加强无人智能化配备顶层规划,对三军后装保证无人配备建造进行共同辅导办理。先拟定全体方针和总计划, 再分类证明拟定各军兵种无人智能系统与技能支撑道路.注重标准渠道, 灵敏负载
依照 “通用渠道 + 使命模块” 的展开思路进行建造。保证配备主张依照 “一个系统、 三个方向、 N 个网链” 进行研讨布局。“ 一个系统” 即后装保证指控才智云系统, 能够完结需求感知、智能决议计划、 响应和履行“三个方向” 即空中、 地上和水面智能化无人保证配备“N 个网链” 即运送投送、 军需补给、 弹药补给和抢修抢救等后装保证链条。
要点注重打赢信息化战役和未来智能化战役的中心技能, 提早策划技能展开道路图, 依照共同规划、 分步施行、 合理调整的准则展开中心技能攻关。一起, 注重要害中心技能的工程化运用, 继续发扬现阶段科研出产的列装一代、 研制一代、 预研一代的展开形式, 杰出自主立异与运用立异, 支撑我作战形式与保证形式的革新。
与企业、 高校等进行深化协作, 凭借其技能及科研优势, 发挥我需求优势, 两者结合。一起引进竞争机制, 努力进步质量、 操控本钱。
智能化无人配备在现代化战役中的位置日益凸显, 国际首要强国都在加大经费投入和配备研制。后装保证作为战役的重要支撑, 咱们有必要要在整个配备系统建造的结构下, 以作战需求为牵引, 以先进技能为支撑, 以配备智能化无人化为根据, 加速推进后装保证配备建造展开, 为保证打赢供给重要手法。
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