無(wú)人與自主系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)力與障礙并存

海軍研究實(shí)驗(yàn)室研制的“盧卡斯”機(jī)器人。

新美國(guó)安全中心（CNAS）在《戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人Ⅰ：作戰(zhàn)范圍、持續(xù)能力與危情處置》這份報(bào)告中稱，技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化成軍事用途往往需要關(guān)鍵的使能技術(shù)，例如無(wú)人與自主系統(tǒng)帶來(lái)作戰(zhàn)范圍、持續(xù)能力與危情處置大幅增長(zhǎng)對(duì)通信與能源技術(shù)同步發(fā)展的需求。機(jī)器人快速發(fā)展取決于以下關(guān)鍵使能技術(shù)：

（1）彈性通信鏈路。無(wú)人系統(tǒng)需要依靠自身自主程序配合與操控人員之間的通信以完成任務(wù)，在執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時(shí)，一旦通信通道被切斷或干擾，將使其執(zhí)行任務(wù)變得十分困難，目前這類通信通常依賴衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)鏈接?？刂茻o(wú)人機(jī)的指令鏈接帶寬最低要求為0.1mbps（兆位/秒），而傳感器數(shù)據(jù)傳輸所需帶寬范圍較大，例如雷達(dá)和光電傳感器的帶寬要求為1mbps，全動(dòng)態(tài)視頻為10mbps，高光譜成像等先進(jìn)數(shù)據(jù)傳感器要求高達(dá)100mbps，這就要求無(wú)人系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)類型保證通信鏈路的帶寬有一定彈性。對(duì)無(wú)人系統(tǒng)而言，其可靠的通信結(jié)構(gòu)應(yīng)包含7個(gè)方面：①衛(wèi)星或其他常規(guī)通信能力；②配備空中通信層以防范衛(wèi)星通信被切斷，例如聯(lián)合空中通信網(wǎng)絡(luò)JALN。在反介入?yún)^(qū)域外，高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)、無(wú)人艇等可扮演通信中繼角色，為區(qū)域內(nèi)的隱身平臺(tái)提供通信支持；③低攔截概率（LPI）/低探測(cè)概率（LPD）通信技術(shù)；④無(wú)人車輛、無(wú)人潛航器等具備任務(wù)級(jí)自主能力；⑤機(jī)載數(shù)據(jù)處理功能減少帶寬壓力，通過(guò)機(jī)載計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，選取目標(biāo)信息；⑥無(wú)人機(jī)自主調(diào)整位置，改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈，解決通信節(jié)點(diǎn)受損和敵方干擾等問(wèn)題；⑦發(fā)展成熟的條令、訓(xùn)練與程序，以適應(yīng)戰(zhàn)時(shí)可用帶寬可能出現(xiàn)嚴(yán)重下降的情形。

（2）自主/自動(dòng)化與人類認(rèn)知。激發(fā)無(wú)人系統(tǒng)的潛能必須通過(guò)提高其自主性來(lái)實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化程度的提高亦可減少通信以及控制指令需要，目前該領(lǐng)域最主要的發(fā)展方向之一是更先進(jìn)的環(huán)境感知能力。無(wú)人系統(tǒng)的長(zhǎng)處是重復(fù)結(jié)構(gòu)化任務(wù)，速度、可靠性等都高于人類，而人類認(rèn)知在適應(yīng)環(huán)境變化、處理模糊性任務(wù)時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯，因此未來(lái)發(fā)展無(wú)人系統(tǒng)自主能力可借鑒人類認(rèn)知。此外，也需增強(qiáng)傳感器探測(cè)識(shí)別目標(biāo)的能力，改進(jìn)算法，提高使用武力的鑒別能力，同時(shí)必須處于人類控制范圍內(nèi)。

（3）續(xù)航能力需要先進(jìn)電源的支撐。無(wú)人與自主系統(tǒng)杰出的續(xù)航能力需要有先進(jìn)的電源加以保證，可穿戴式和負(fù)重機(jī)器人的發(fā)展程度受限于功率，智能電源管理系統(tǒng)作為解決方案之一，可通過(guò)智能調(diào)節(jié)傳感器閑/忙時(shí)的功率支配提高續(xù)航力，但不能產(chǎn)生數(shù)量級(jí)般的飛躍。因此，因地制宜利用太陽(yáng)能、波浪能、海洋溫差能等可再生能源，結(jié)合燃料電池的發(fā)展推進(jìn)電源技術(shù)的進(jìn)步。此外，利用放射性同位素?zé)犭妱?dòng)力作為水下超長(zhǎng)航時(shí)平臺(tái)的安全動(dòng)力也十分值得討論。