多国无人智能装备发展
一、背景综述
美国国防部近日发布消息称，已与美国航空环境公司签署一份价值9.9亿美元的合同，计划为美陆军采购超过1000架“弹簧刀”系列无人机。此次采购是“复制者计划”的重要组成部分，表明该项目在美陆军已步入具体实施阶段。
“复制者计划”由美国防部副部长凯瑟琳·希克斯在2023年提出，旨在通过短期内部署大量低成本、可消耗的无人装备，促进低成本无人装备规模化生产，满足美军短期内的作战需求，并在未来作战中形成对抗优势。
在2022年的环太平洋军演中，美军“海上猎人”“海鹰”等4艘无人水面艇和MQ-9B无人机参与演习；俄乌交战双方都大量使用无人机，是目前为止无人机实战应用规模最大的现代化战争，大型防空系统难以实现对无人机超低空、全时空广域防御；2022年10月，乌克兰使用7艘无人艇和9架无人机，对俄黑海舰队进行了突然袭击。
无人装备的作战运用突出显示了无人装备新型作战力量的角色地位，甚至成为未来战争规则的改变者。面对军事装备智能化趋势，各国都积极利用目前较为成熟的图像识别、大数据分析、因果推断等人工智能技术，试图使装备独立开展态势感知、信息处理与协同决策等行动，提升装备的自主作战效能。
二、应用场景
无人装备可以部署至战场前沿，凭借多域装备形成的智能侦察体系和全天候的战位能力，使简单作战单元之间通过实时数据交互形成多源情报信息，即收集和整合包括来自各种传感器、情报、通信和其他数据源的信息来支持军事作战决策，依托人工智能强大的数据处理能力，融合历史数据进行深度学习，从复杂繁多的战场大数据中挖掘出有价值的情报产品。
当特定目标或任务发生变化时，无人装备通过以人工智能为核心的技术可实现自主作战，能够完成在复杂战场条件下任务的自主分解、作战单元的自主协同、作战方案的自主规划和作战对象的自主打击。做到快速判别、重新选择和准确决策，促使观察、判断、决策以及行动的OODA作战循环自主高效，完成即时打击，先敌制胜。
基于无人驾驶和自主能力的优势，能够克服在无氧、高温、严寒、剧毒和强辐射等超越人体极限的恶劣战场环境和火力打击威胁下进行支援保障，可以通过情报收集、自主扫描来识别地理空间信息，实时感知战场态势，合理规划最短的战场前运和医疗救护路径，为增强战斗力提供有力支撑。
将无人智能装备围绕有人装备进行部署，增强有人装备的战场感知和生存能力，并延伸了无人装备的作战范围。同时，有人、无人协同编队可以依靠智能辅助决策将任务权重进行动态调整，缓释编队指挥在任务分配、方案调控上的工作负荷，集中精力对关键事件和行动作出决策。
三、典型装备
1.无人机
无人作战飞机采用先进的人工智能和自主控制技术，能够执行各种攻击任务，通常具备隐身特性，能够在高速、高机动性的战斗环境中作战。随着技术的进步，无人作战飞机在军事领域的应用前景广阔，将进一步推动军事作战方式和战略的演变。
（1）美国
美国在军用无人机领域居于领先地位，其研制和使用的军用无人机种类众多，包括全球鹰无人机、捕食者无人机等。常用系列：MQ-1“捕食者”和MQ-9“收割者”、RQ-4“全球鹰”、X-47B、RQ-7“暗影”、MQ-8“火力侦察机”等系列。
2023年7月，美国空军研究实验室首次使用人工智能控制一架XQ-58A“女武神”无人机飞行了约3h。试验中，人工智能系统控制的XQ-58A与一架F-15E战斗机开展编组飞行，演示了无人机自主飞行控制的能力。
2023年8月，通用原子公司“莫哈韦”无人机首次在泥土跑道上完成起飞和降落，验证了飞机的通用性，包括179m和102m的短距起飞和着陆能力。
2023年10月，美国“菲力尔”防务公司在华盛顿举行的美国陆军协会会议上推出单兵武器“黑黄蜂4”微型无人机。该机搭载的新型1200万像素相机具有优秀的低照度性能，加上新型高分辨率热成像仪，可为无人机操作员提供清晰的视频和图像。该机可在20s内发射起飞，适合在GPS导航失效的环境中执行任务，可快速识别目标，并实时评估战场态势。
（2）以色列
以色列在军用无人机领域的发展较为成熟，其无人机在侦察、监视和打击任务中发挥着重要作用，并在以色列国防部队的实际作战中取得了显著成就。常用系列：长弓、猎鹰系列、斑马系列、超音速无人机等系列。
2023年9月以色列埃尔比特系统公司展示了“快速察打胶囊”的无人机-巡飞弹组合察打系统。“天击者”巡飞弹由电机提供动力，具有低声学特征，凭借智能算法，该巡飞弹在无GPS、无通信环境下也可精确打击目标。
（3）欧洲
欧洲各国在军用无人机领域有一定的研制和应用，技术在一定程度上与美国和以色列有所差距，但在不断发展和完善自己的无人机系统，以满足国防需求并提升军事实力。
法国—常见系列：MQ-9“雷区”、索菲特、Patroller、Harfang和Sperwer；英国—常见系列：“守望者”、“彩虹1”、雷神和不死鸟；德国—常见系列：“爱乐之翼”、“狮鹫”、HeronTP、Luna和Talarion；意大利—常见系列：“飞马”、“塞尔维亚”、FalcoEVO、Sky-Y和SW-4Solo。
2023年6月下旬，英国BAE系统公司Phasa-35太阳能无人机系统首次飞抵平流层，BAE系统公司也成为世界上为数不多能够开发平流层无人机的公司之一。该机主要用于国防领域的通信中继和监视等任务，还可为地面提供4G和5G网络连接，执行救灾任务和边境保护任务。
2023年9月，英国奎奈蒂克公司在伦敦举行的防务和安全设备国际贸易展上公布了名为“寒鸦”的低成本可消耗无人机概念图和模型。该无人机可以有人/无人协同或无人集群的形式执行多种任务，且凭借较低的制造成本可接受在战场环境中的损耗。
（4）俄罗斯
2023年8月，俄罗斯自研的“猎人”无人机按目标完成大部分测试，并纳入俄罗斯2024—2033年国家军备计划，预计2024年开始批量生产并交付俄罗斯空天军。S-70“猎人”是由俄罗斯苏霍伊公司研发的隐身亚声速无人机，该机通过NPU-70地面站控制，具备有人/无人协同作战能力，可与苏-57战斗机协同作战。
（5）土耳其
2023年4月，土耳其拜卡技术公司研制的“红苹果”无人机与“袭击者”察打一体无人机进行了首次编队飞行。此次编队飞行有望帮助土耳其军方探索未来无人机编队作战样式。“红苹果”无人机于2021年首次亮相，2022年12月首飞，可执行打击、近距空中支援、压制敌防空等多种任务。
2023年10月，土耳其拜卡技术公司研制的“旗手”TB3舰载型无人机原型机首飞。该型机是基于“旗手”TB2中空长航时、察打一体无人机研制的舰载型无人机，可执行侦察监视、对地打击任务。
2023年12月，土耳其航空航天公司“不死鸟-3”无人机完成首飞。未来，“不死鸟-3”将凭借其隐身性能和高有效载荷承载能力执行侦察监视、对空和空地攻击任务。
2.无人潜航器
无人潜航器已经成为未来作战中不可低估的力量，是未来海战场上的“变数”。随着水下无人潜航器研究及试验的不断深入，未来无人潜航器将具备执行海域、长时间和大范围作战任务的能力。
（1）美国
早在1957年，美国最早开始研发的无人潜航器，水下连续工作超4小时。20世纪80年代起，无人潜航器在海底勘察和研究领域开始逐步发挥作用。1994年美国率先提出优先发展具有水雷探测能力的无人潜航器。美国水下无人潜航器基本架构在2000年、2004年、2011年等3版《无人潜航器主计划》发布后呈现多维度、全方位和体系性的特点。美国海军目前已经在使用的水下无人潜航器包括：“莱姆斯-600”“蓝鳍金枪鱼-21”“黑鱼”“回声”号和“刀鱼”等。
“回声旅行者”是波音公司为美国海军开发的一型无人潜航器。“回声旅行者”能够在美国海军中执行各种任务。特别是进行自主探测并可以跟踪潜在对手的潜艇。由于采用模块化设计，该装备能够解决交付给它的其他任务。“回声旅行者”的噪音比常规潜艇小，其还可为特定区域运载反潜水雷、电子设备或侦察系统。
“大直径创新原理样机”是一款新型的大排量无人潜航器，将提供更高的续航力和有效载荷能力。该装备是为情报收集、监视和反水雷任务而设计的。该装备将使海军平台感测能力得到扩展，并扩大其影响力。“大直径创新原理样机”支持反水面舰和反潜作战活动。该潜航器还可以提供电子战能力，通过连接支持电子战的有人和无人驾驶飞机、舰船和潜艇在整个战场上协同工作。
“蝠鲼”项目旨在展示新型长续航时间、远程、具有有效载荷能力的无人潜航器的关键技术。无须现场人力后勤支持或维护，具有长期持续运行的潜力。该项目能够提高作战指挥官的海上作战能力，部署后保持与载人船只和港口之间的独立关系，从而最大限度地减少对当前行动的干扰，这种新型无人潜航器将提升操作灵活性并减轻传统母船和服务港口的工作量。
2022年4月，美国海军对“虎鲸”的测试艇进行了命名和首次水下测试，标志着美国海军在发展可靠的水下技术方面实现了重要的里程碑。“虎鲸”将能够从根本上改变海上战争。“虎鲸”可能配备轻型鱼雷Mk46、重型鱼雷Mk48及反舰导弹，以此来打击水面舰艇；在未来的战争中，“虎鲸”还可以穿透敌方水域并布设“锤头”水雷。
（2）俄罗斯
近年来，随着世界各国对海洋的重视，俄罗斯不断加大无人系统研发的力度，在工业基础和技术实力的支撑下，取得了极大的进步，无人系统的研产能力已经达到“第一梯队”水平，具有代表性的水下无人潜航器型号有“朱诺”“护身符”“状况-6”等。
俄罗斯最新型无人潜航器为“波塞冬”，从当前可了解的信息看，“波塞冬”潜航器得益于小型化的核动力系统，航速可达60kn，具有极强的机动性能，波塞冬潜航器在深海、复杂水声环境等恶劣环境和高危的海底环境中作业，完成侦察、信息采集及其他特种任务。“波塞冬”是一种核威慑，可达到对美国海岸的“零时间接近”。
2015年，“头足类”与“波塞冬”同时被披露给外界。据推测，“头足类”无人潜航器上配备一个具有足够功率的小型核反应堆，因此潜航器将能够在海上停留至少几个月并执行指定任务。“头足类”的可能应用领域之一是战斗任务期间为水下战略导弹潜艇护航。
鲁宾中央设计局研制了“大键琴”-2R-PM无人潜航器，它是俄罗斯最大、最先进的潜航器之一。“大键琴”-2R-PM是一种两用装备，可用于侦察目的，以海军的利益为出发点，或用于海军的科学研究。“大键琴”-2R-PM可以携带一系列声呐，包括侧扫声呐，并且能够详细绘制海底地图并找到诸如残骸和传感器阵列之类的物品。
2020年6月，鲁宾中央设计局宣布“替代者”的研究工作完成。“替代者”大型无人潜航器能够模拟核潜艇和非核潜艇。该潜航器可在演习中使用，模拟任何必要的北约潜艇。此外，“替代者”可以在战斗条件下用作反潜潜艇的诱饵。
（3）欧洲
研究水下无人潜航器的欧洲国家主要有德国、法国、挪威和瑞士等，在能源和导航等技术方面达到世界一流水平。欧洲各国均重视合作开发以及与高校联合的创新研发模式，自2019年起欧盟委员会开始与成员国合作，共同实施第一个由欧盟未来预算资助的欧洲联合防务项目。
欧洲国家研制的这些无人潜航器具有水下无人自主识别和移动数据存储等能力，基本配置了高频声呐，在环境感知、自主避障和机动性等方面表现卓越。主要产品包括：德国的3MK-I、MK-II、DeepC；法国的Alister-9；挪威的休金系列、REMUS系列3型；瑞典的SAROVH、AUV62MR等。
3.无人舰艇
无人水面艇是一种具有一定自主能力，可在不搭载操作人员情况下自主航行并完成一定作战或作业任务的水上平台。根据任务载荷的不同配置，可配合主力舰艇完成战场侦察、情报收集、预警巡逻、反水雷、反潜等多种任务，在军事领域运用前景非常广阔。
无人水面艇的发展与应用将对未来的海上作战样式产生深远乃至革命性的影响，也是扭转目前水面舰艇编队反潜作战被动局面的可行途径之一。
（1）美国
美国在2007年制定了“海军无人水面艇主计划”，确定了围绕“确定”级、“港口”级、“通气管”级、“舰队”级等4级不同尺度的无人艇平台，以模块化设计实现多种任务功能的发展路线。
根据任务需求搭载反潜模块时，即为反潜型无人艇，可供水面舰艇及其编队执行周边海域的反潜工作，配置的反潜设备包括拖曳线列阵声呐、吊放声呐以及多基地舷外声源，实现对潜艇的主被动探测、多基地协同探测，一旦发现敌方潜艇后可对目标进行持续跟踪，并通过卫通数据链引导水面舰艇实施攻击。
在此基础上，美国正进一步发展“反潜持续跟踪无人艇”等可长期部署自主执行复杂任务的大型无人艇，首艇“海上猎手”已于2016年初下水。“海上猎手”作为世界上最大无人军舰，其全长40米，时速可达27节，配有传感器以及检测其他船舶的光学系统。“海上猎手”不需要远程监控，只需输入出发地和目的地便可以安全行驶。其中后部安装了中频主被动声呐，是SQS–56舰壳声呐的改进版本，称为模块化可扩展声呐系统，可实现主被动探潜、鱼雷探测与报警、小目标探测等能力，其前部还安装了高频声呐，可对目标进行近程精确跟踪与识别。
美国在研和装备的无人舰艇还有“斯巴达侦察兵”“海上猫头鹰”“海狐”“幽灵卫士”“水虎鱼”“拦截者”“哨兵”等。
（2）以色列
以色列主要发展执行情报侦察和战场监视、警戒巡逻、反水雷、火力打击等任务的无人艇，用于保护港口及海上设施安全。“黄貂鱼”“海星”等无人艇在开发过程中采用了诸如陀螺稳定摄像系统、模块化集成框架和任务包等已在航空装备大量使用的成熟技术和系统设计思路。
近期完成研制的KATAN无人艇最大航速达60kn，可在6级海况下安全航行，可搭载使用模块化机枪、小型导弹以及电子对抗等多种任务载荷；“海鸥”无人艇可配套使用吊放声呐、拖曳声呐、小型鱼雷等多种模块化载荷，具备担负反潜和反水雷任务能力。
以色列海军的“保护者”无人水面艇采用柴油机作动力，喷水推进，利用雷达、GPS和INS导航。其模块化平台设计允许无人艇重新配置，以满足不断变化的任务要求，例如海上巡逻、火力打击、反恐、监视和侦察、水雷战和电子战等。“保护者”无人水面艇可提供更强的监视、识别和拦截能力。该型无人水面艇能够登临检查可疑船舶，提供一线防御，同时可使人员和重要设施保持在安全距离外。
（3）欧洲
欧洲等国也在积极推进研制军用无人艇，发展设想已体现出极高的技术水平和良好的前瞻性。英国“卫兵”无人艇，采用隐身设计和喷水推进技术，主要用于情报侦察和港口周边警戒巡逻；法国“检察员”无人艇，配备探雷声呐和一次性灭雷具，主要承担反水雷任务。
（来源：刊天下智库）
