現(xiàn)代戰(zhàn)場中地面機器人的應用與影響
2024-9-10 10:40:37??????點擊：
歐洲陸軍互操作性中心報告《現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的地面機器人》指出，軍用車輛和系統(tǒng)的自動化早已成為戰(zhàn)爭的一個顯著特征，而地面機器人的出現(xiàn)和發(fā)展更是徹底改變了現(xiàn)代作戰(zhàn)方式。自從在阿富汗、伊拉克等戰(zhàn)場上部署以來，地面機器人已發(fā)展成為能力越來越強、自主性越來越高的戰(zhàn)斗實體，成為了現(xiàn)代軍事行動中的關鍵組成部分。近年來的沖突事件（如亞美尼亞-阿塞拜疆沖突、俄烏沖突等）凸顯了軍用機器人在戰(zhàn)場上的重大影響，使該領域進一步成為世界各國軍方關注的焦點。由于關于無人地面車輛融入軍事行動和地面部隊的挑戰(zhàn)和問題層出不窮，導致其發(fā)展緩慢。本報告旨在概述地面機器人的發(fā)展，探討其在戰(zhàn)爭中日益普及的緣由，闡明其廣泛集成的潛在挑戰(zhàn)，并簡要分析其在當前俄烏沖突中的部署情況。
機器人的定義
機器人系統(tǒng)包含兩個關鍵元素：（1）無人平臺或載具；以及（2）自主或半自主運行。其中，“自主”意味著無需人為干預，而“半自主”意味著需要人類遠程操縱。此外，加拿大國防研究與發(fā)展部專家西蒙·蒙克頓（Simon Monckton）表示，自21世紀初以來，隨著無人飛行器（UAV）、無人潛航器（UUV）、無人水面艦艇（USV）以及無人地面車輛的普及，軍用機器人的應用勢頭強勁。機器人已遍及所有軍事領域。由于地面機器人面臨諸多障礙與挑戰(zhàn)，因此對地面機器人的技術要求更高，才能確保其不間斷地執(zhí)行任務。
地面機器人的發(fā)展
軍用設備的現(xiàn)代化引發(fā)了一場爭奪技術優(yōu)勢的軍備競賽，這場競賽稱為“機器人革命”。蓬勃發(fā)展的機器人和自主系統(tǒng)市場涵蓋了各種不同規(guī)模和能力的機器人。就地面機器人而言，其范圍包括美國陸軍的XM30步兵戰(zhàn)車和美國“下一代戰(zhàn)車”（Next Generation Combat Vehicle）計劃中的機器人戰(zhàn)車（RCV）等主要大型軍械，以及其他投拋式監(jiān)視與偵察機器人。即使是在機器人戰(zhàn)車中，也存在各異類型。例如，輕型機器人戰(zhàn)車（RCV-L）重10多噸，尺寸約為224 x 88 x 94英寸；中型機器人戰(zhàn)車（RCV-M）重10至20噸，尺寸約為230 x 107 x 94英寸；重型機器人戰(zhàn)車（RCV-H）重20至30噸，尺寸約為350 x 144 x 142英寸。這些大大小小的新式戰(zhàn)車拉大了作戰(zhàn)人員與敵方之間的距離，有效保護了作戰(zhàn)人員的人身安全，這種保護生命的動機無疑推動了地面機器人技術的進步。
“電子微型化”是現(xiàn)代作戰(zhàn)中地面機器人發(fā)展的另一個因素。市面上涌現(xiàn)了大量小型地面機器人，這反映了“城鎮(zhèn)戰(zhàn)對更小型、更靈活的機器人日益增長的需求”。這些機器人包括TALON V、“龍行者-20”（DR-20）、“復仇者-2.0”（Avenger 2.0）中型機器人和NEVRA S偵察機器人。迄今為止，地面機器人主要執(zhí)行搜救、監(jiān)視與偵察、排雷和消防等任務。 這些小型無人地面車輛可以輕松執(zhí)行危險性高或不適合人執(zhí)行的任務，這無疑改變了戰(zhàn)場特點。除了透地雷達（GPR）外，小型無人地面車輛還配備了先進的傳感器和攝像頭，如生化、放射性與核物質(zhì)（CBRN）/有害物質(zhì)（HAZMET）傳感器，具備多重能力與功能，可以在部隊部署前提供排險等保障服務。自動化程度的提高使作戰(zhàn)人員能在短時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，從而比對手更快地對突發(fā)事件做出反應。
此外，這些“微型”無人地面車輛體積小，極具成本效益，因此，即使大量采購此類系統(tǒng)也負擔得起。 同樣，將大型地面車輛與機器人套件相結合，可進一步提升老式軍用車輛的價值，使軍用地面車輛不斷實現(xiàn)自動化。美國陸軍的高機動性多用途輪式車輛（HMMWV）和M113裝甲運兵車（APC）因防護裝甲不足而無法在沖突中得到有效利用，但通過應用機器人套件，可以將其升級為無人地面車輛。這些套件包括可將現(xiàn)有車輛轉化為自主車輛的傳感器和指揮系統(tǒng)，從而減少潛在的人員傷亡。將兩種可重復利用的元素結合在一起，能以最低成本強化地面機器人部隊。
人工智能（AI）可以不斷提升自主機器人的能力，這意味著地面機器人越來越有能力與人類并肩執(zhí)行任務。到2030年，預計全球無人地面車輛的數(shù)量將從目前的1.5萬輛增長到4萬輛。德、英等國的軍隊已將Ziesel、Type X等無人地面車輛納入軍事訓練；美國、英國和澳大利亞開展了涉及無人機和“北歐海盜”（Viking）等無人地面車輛的聯(lián)合演習；捷克、西班牙等國也正積極開發(fā)Taros、SR-0001等系統(tǒng)，這些都說明了無人地面車輛的應用正呈現(xiàn)出上升趨勢。然而，盡管各國軍隊都在使用無人地面車輛來強化軍事訓練，但是作戰(zhàn)機器人遠未實現(xiàn)完全自主。
在作戰(zhàn)中普及地面機器人所面臨的障礙與挑戰(zhàn)
帕特里克·塔克（Patrick Tucker）和勞倫·C·威廉姆斯（Lauren C. Williams）在“美國陸軍協(xié)會的展會上隨處可見作戰(zhàn)機器人”（The Army’s Big Convention Was Full of Armed Robots）一文中指出，西方國家在購買和部署完全自主的軍備方面有所保留。常見的障礙與挑戰(zhàn)可歸為以下三類：（1）缺陷；（2）加劇沖突的可能性；（3）倫理問題。 首先，雖然無人地面車輛在降低成本和人類風險方面擁有巨大潛力，但自主系統(tǒng)在情報和決策能力方面可能存在不足，使其不適合執(zhí)行某些任務。
激光雷達（LIDAR）傳感器可在明暗環(huán)境中提供遠距離視覺，幫助人們識別和避開物體。然而，這種激光雷達易受惡劣天氣、灰塵和茂盛植被的影響，且發(fā)射光波的激光系統(tǒng)很容易被相關設備探測到。此外，盡管技術上取得了長足進步，但無人系統(tǒng)永遠無法做到萬無一失。因此，各種地面機器人都需要嚴格的人為監(jiān)督。 其次，地面機器人在作戰(zhàn)中的精確性以及作戰(zhàn)人員對自主系統(tǒng)的依賴性有可能導致作戰(zhàn)人員的風險增加。唐納德·桑多（Donald Sando）等軍事分析家告誡人們不要過度依賴技術，強調(diào)技術會加劇戰(zhàn)爭的復雜性和殘酷性。這一點往往與部署地面機器人的倫理問題交織在一起。不過，這種擔憂與大型無人戰(zhàn)車更為相關，因為小型無人偵察車通常在防區(qū)外遠距離處執(zhí)行任務，對人類生命的潛在傷害性不大。 深度偽造技術的產(chǎn)生也令人擔憂。
深度偽造涉及使用人工智能模擬現(xiàn)實。在戰(zhàn)爭中，這種技術可用于傳播虛假消息，操縱部隊執(zhí)行虛假命令。例如，送入建筑物內(nèi)執(zhí)行檢查與監(jiān)視任務的巴掌大小的偵察機器人就很容易受到深度偽造技術的誤導。同樣，黑客攻擊自主地面機器人也可能對人類生命造成不利后果。因此，使用自主機器人的顧慮源于深度偽造技術擾亂軍事決策過程或更改決策結果的可能性。 最后，圍繞地面機器人的部署和使用存在重要的倫理問題。由于在追究（地面）機器人戰(zhàn)爭罪責任方面缺乏明確和公認的準則，因此機器人在戰(zhàn)場上的廣泛普及將面臨重大挑戰(zhàn)。相關人士警告，自主機器人可能會出現(xiàn)違反訴諸戰(zhàn)爭權原則的情況，并強調(diào)了自主系統(tǒng)做出不可預測的決策的風險。因此，人類參與決策對于確保機器人合乎道德的行為以及潛在戰(zhàn)爭罪的歸責依然至關重要，但這不太可能妨礙目前主要用于偵察與排雷任務的小型無人地面車輛的部署。
現(xiàn)代戰(zhàn)場上的地面機器人
無人地面車輛和地面機器人對現(xiàn)代作戰(zhàn)的影響在當前的俄烏沖突中尤為凸顯。值得一提的是，烏克蘭已成為世界軍用機器人的試驗場。地面機器人在烏克蘭的使用反映出了獨特的機器人戰(zhàn)場，影響著全球各國對發(fā)展自主武器的看法。隨著俄烏雙方祭出越來越多的地面機器人，全球各國對發(fā)展自主武器的抑制也有所降低。可以說，這些不斷升級的作戰(zhàn)系統(tǒng)正促使其他國家開發(fā)能在戰(zhàn)場上拉大敵我雙方對峙距離、提高情報、監(jiān)視與偵察能力的機器人。 目前，地面機器人主要部署在后勤保障、醫(yī)療后送和排雷等多個任務領域。烏克蘭官員收到了大量來自機器人供應商的請求，希望測試自家系統(tǒng)的作戰(zhàn)實用性，這充分體現(xiàn)了烏克蘭作為地面機器人試驗場的關鍵作用。
值得注意的是，烏克蘭Brave 1技術集群開發(fā)的Sirko-S1無人地面車輛正在顛覆戰(zhàn)場上的任務執(zhí)行方式。Sirko-S1利用無人技術有效協(xié)助了作戰(zhàn)人員，主要負責運輸物資、后送傷員和偵察敵情。前線人員的反饋還有助于后續(xù)的技術改進，使無人系統(tǒng)的能力不斷增強，如增加炮塔和排雷能力。烏克蘭作為地面機器人試驗場，既表明了地面機器人在現(xiàn)代戰(zhàn)場上與日俱增的重要性，又表明了前線人員的反饋對完善無人技術的意義。
俄羅斯和烏克蘭正以空前的速度部署無人航空器和地面機器人，促進了戰(zhàn)場上各類無人系統(tǒng)的融合。目前，地面機器人在沖突地區(qū)的部署正與技術發(fā)展同步進行。這為地面機器人前所未有的試驗和發(fā)展提供了創(chuàng)新平臺。因此，人們對試驗自主性、提高機器人產(chǎn)量以及開發(fā)配備反無人機技術的無人地面車輛的期望很高。 總之，持續(xù)不斷的俄烏沖突表明，地面機器人和無人地面車輛將繼續(xù)發(fā)展。可以預見的是，人們克服障礙與挑戰(zhàn)的趨勢將促進地面機器人的廣泛普及。盡管在作戰(zhàn)行動中使用機器人的趨勢似乎難以避免，但其影響仍有待觀察，因為這取決于技術的發(fā)展情況。
機器人的定義
機器人系統(tǒng)包含兩個關鍵元素：（1）無人平臺或載具；以及（2）自主或半自主運行。其中，“自主”意味著無需人為干預，而“半自主”意味著需要人類遠程操縱。此外，加拿大國防研究與發(fā)展部專家西蒙·蒙克頓（Simon Monckton）表示，自21世紀初以來，隨著無人飛行器（UAV）、無人潛航器（UUV）、無人水面艦艇（USV）以及無人地面車輛的普及，軍用機器人的應用勢頭強勁。機器人已遍及所有軍事領域。由于地面機器人面臨諸多障礙與挑戰(zhàn)，因此對地面機器人的技術要求更高，才能確保其不間斷地執(zhí)行任務。
地面機器人的發(fā)展
軍用設備的現(xiàn)代化引發(fā)了一場爭奪技術優(yōu)勢的軍備競賽，這場競賽稱為“機器人革命”。蓬勃發(fā)展的機器人和自主系統(tǒng)市場涵蓋了各種不同規(guī)模和能力的機器人。就地面機器人而言，其范圍包括美國陸軍的XM30步兵戰(zhàn)車和美國“下一代戰(zhàn)車”（Next Generation Combat Vehicle）計劃中的機器人戰(zhàn)車（RCV）等主要大型軍械，以及其他投拋式監(jiān)視與偵察機器人。即使是在機器人戰(zhàn)車中，也存在各異類型。例如，輕型機器人戰(zhàn)車（RCV-L）重10多噸，尺寸約為224 x 88 x 94英寸；中型機器人戰(zhàn)車（RCV-M）重10至20噸，尺寸約為230 x 107 x 94英寸；重型機器人戰(zhàn)車（RCV-H）重20至30噸，尺寸約為350 x 144 x 142英寸。這些大大小小的新式戰(zhàn)車拉大了作戰(zhàn)人員與敵方之間的距離，有效保護了作戰(zhàn)人員的人身安全，這種保護生命的動機無疑推動了地面機器人技術的進步。
“電子微型化”是現(xiàn)代作戰(zhàn)中地面機器人發(fā)展的另一個因素。市面上涌現(xiàn)了大量小型地面機器人，這反映了“城鎮(zhèn)戰(zhàn)對更小型、更靈活的機器人日益增長的需求”。這些機器人包括TALON V、“龍行者-20”（DR-20）、“復仇者-2.0”（Avenger 2.0）中型機器人和NEVRA S偵察機器人。迄今為止，地面機器人主要執(zhí)行搜救、監(jiān)視與偵察、排雷和消防等任務。 這些小型無人地面車輛可以輕松執(zhí)行危險性高或不適合人執(zhí)行的任務，這無疑改變了戰(zhàn)場特點。除了透地雷達（GPR）外，小型無人地面車輛還配備了先進的傳感器和攝像頭，如生化、放射性與核物質(zhì)（CBRN）/有害物質(zhì)（HAZMET）傳感器，具備多重能力與功能，可以在部隊部署前提供排險等保障服務。自動化程度的提高使作戰(zhàn)人員能在短時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，從而比對手更快地對突發(fā)事件做出反應。
此外，這些“微型”無人地面車輛體積小，極具成本效益，因此，即使大量采購此類系統(tǒng)也負擔得起。 同樣，將大型地面車輛與機器人套件相結合，可進一步提升老式軍用車輛的價值，使軍用地面車輛不斷實現(xiàn)自動化。美國陸軍的高機動性多用途輪式車輛（HMMWV）和M113裝甲運兵車（APC）因防護裝甲不足而無法在沖突中得到有效利用，但通過應用機器人套件，可以將其升級為無人地面車輛。這些套件包括可將現(xiàn)有車輛轉化為自主車輛的傳感器和指揮系統(tǒng)，從而減少潛在的人員傷亡。將兩種可重復利用的元素結合在一起，能以最低成本強化地面機器人部隊。
人工智能（AI）可以不斷提升自主機器人的能力，這意味著地面機器人越來越有能力與人類并肩執(zhí)行任務。到2030年，預計全球無人地面車輛的數(shù)量將從目前的1.5萬輛增長到4萬輛。德、英等國的軍隊已將Ziesel、Type X等無人地面車輛納入軍事訓練；美國、英國和澳大利亞開展了涉及無人機和“北歐海盜”（Viking）等無人地面車輛的聯(lián)合演習；捷克、西班牙等國也正積極開發(fā)Taros、SR-0001等系統(tǒng)，這些都說明了無人地面車輛的應用正呈現(xiàn)出上升趨勢。然而，盡管各國軍隊都在使用無人地面車輛來強化軍事訓練，但是作戰(zhàn)機器人遠未實現(xiàn)完全自主。
在作戰(zhàn)中普及地面機器人所面臨的障礙與挑戰(zhàn)
帕特里克·塔克（Patrick Tucker）和勞倫·C·威廉姆斯（Lauren C. Williams）在“美國陸軍協(xié)會的展會上隨處可見作戰(zhàn)機器人”（The Army’s Big Convention Was Full of Armed Robots）一文中指出，西方國家在購買和部署完全自主的軍備方面有所保留。常見的障礙與挑戰(zhàn)可歸為以下三類：（1）缺陷；（2）加劇沖突的可能性；（3）倫理問題。 首先，雖然無人地面車輛在降低成本和人類風險方面擁有巨大潛力，但自主系統(tǒng)在情報和決策能力方面可能存在不足，使其不適合執(zhí)行某些任務。
激光雷達（LIDAR）傳感器可在明暗環(huán)境中提供遠距離視覺，幫助人們識別和避開物體。然而，這種激光雷達易受惡劣天氣、灰塵和茂盛植被的影響，且發(fā)射光波的激光系統(tǒng)很容易被相關設備探測到。此外，盡管技術上取得了長足進步，但無人系統(tǒng)永遠無法做到萬無一失。因此，各種地面機器人都需要嚴格的人為監(jiān)督。 其次，地面機器人在作戰(zhàn)中的精確性以及作戰(zhàn)人員對自主系統(tǒng)的依賴性有可能導致作戰(zhàn)人員的風險增加。唐納德·桑多（Donald Sando）等軍事分析家告誡人們不要過度依賴技術，強調(diào)技術會加劇戰(zhàn)爭的復雜性和殘酷性。這一點往往與部署地面機器人的倫理問題交織在一起。不過，這種擔憂與大型無人戰(zhàn)車更為相關，因為小型無人偵察車通常在防區(qū)外遠距離處執(zhí)行任務，對人類生命的潛在傷害性不大。 深度偽造技術的產(chǎn)生也令人擔憂。
深度偽造涉及使用人工智能模擬現(xiàn)實。在戰(zhàn)爭中，這種技術可用于傳播虛假消息，操縱部隊執(zhí)行虛假命令。例如，送入建筑物內(nèi)執(zhí)行檢查與監(jiān)視任務的巴掌大小的偵察機器人就很容易受到深度偽造技術的誤導。同樣，黑客攻擊自主地面機器人也可能對人類生命造成不利后果。因此，使用自主機器人的顧慮源于深度偽造技術擾亂軍事決策過程或更改決策結果的可能性。 最后，圍繞地面機器人的部署和使用存在重要的倫理問題。由于在追究（地面）機器人戰(zhàn)爭罪責任方面缺乏明確和公認的準則，因此機器人在戰(zhàn)場上的廣泛普及將面臨重大挑戰(zhàn)。相關人士警告，自主機器人可能會出現(xiàn)違反訴諸戰(zhàn)爭權原則的情況，并強調(diào)了自主系統(tǒng)做出不可預測的決策的風險。因此，人類參與決策對于確保機器人合乎道德的行為以及潛在戰(zhàn)爭罪的歸責依然至關重要，但這不太可能妨礙目前主要用于偵察與排雷任務的小型無人地面車輛的部署。
現(xiàn)代戰(zhàn)場上的地面機器人
無人地面車輛和地面機器人對現(xiàn)代作戰(zhàn)的影響在當前的俄烏沖突中尤為凸顯。值得一提的是，烏克蘭已成為世界軍用機器人的試驗場。地面機器人在烏克蘭的使用反映出了獨特的機器人戰(zhàn)場，影響著全球各國對發(fā)展自主武器的看法。隨著俄烏雙方祭出越來越多的地面機器人，全球各國對發(fā)展自主武器的抑制也有所降低。可以說，這些不斷升級的作戰(zhàn)系統(tǒng)正促使其他國家開發(fā)能在戰(zhàn)場上拉大敵我雙方對峙距離、提高情報、監(jiān)視與偵察能力的機器人。 目前，地面機器人主要部署在后勤保障、醫(yī)療后送和排雷等多個任務領域。烏克蘭官員收到了大量來自機器人供應商的請求，希望測試自家系統(tǒng)的作戰(zhàn)實用性，這充分體現(xiàn)了烏克蘭作為地面機器人試驗場的關鍵作用。
值得注意的是，烏克蘭Brave 1技術集群開發(fā)的Sirko-S1無人地面車輛正在顛覆戰(zhàn)場上的任務執(zhí)行方式。Sirko-S1利用無人技術有效協(xié)助了作戰(zhàn)人員，主要負責運輸物資、后送傷員和偵察敵情。前線人員的反饋還有助于后續(xù)的技術改進，使無人系統(tǒng)的能力不斷增強，如增加炮塔和排雷能力。烏克蘭作為地面機器人試驗場，既表明了地面機器人在現(xiàn)代戰(zhàn)場上與日俱增的重要性，又表明了前線人員的反饋對完善無人技術的意義。
俄羅斯和烏克蘭正以空前的速度部署無人航空器和地面機器人，促進了戰(zhàn)場上各類無人系統(tǒng)的融合。目前，地面機器人在沖突地區(qū)的部署正與技術發(fā)展同步進行。這為地面機器人前所未有的試驗和發(fā)展提供了創(chuàng)新平臺。因此，人們對試驗自主性、提高機器人產(chǎn)量以及開發(fā)配備反無人機技術的無人地面車輛的期望很高。 總之，持續(xù)不斷的俄烏沖突表明，地面機器人和無人地面車輛將繼續(xù)發(fā)展。可以預見的是，人們克服障礙與挑戰(zhàn)的趨勢將促進地面機器人的廣泛普及。盡管在作戰(zhàn)行動中使用機器人的趨勢似乎難以避免，但其影響仍有待觀察，因為這取決于技術的發(fā)展情況。
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