浅谈机器人在军事上的应用

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1、 1/5 机器人在军事上的应用【摘要】我们知道工业机器人是当今最热门的技术,甚至在一些国家中,把应用机器人看作是新技术革命的标志。而随着科学水平的发展，现代战争已不在像以往那样对士兵依赖性较高，并且现代战争武器威力越来越大，战争越来越残酷。为了保护士兵的生命，无人作战系统的应用越来越广泛，各种类型的军用机器人大量涌现。美国发表的21世纪战争技术一文认为：“20 世纪地面作战的核心武器是坦克，21 世纪则很可能是军用机器人”所以机器人或许会在以后在战争上扮演着相当重要的作用。【关键词】机器人 军事应用 未来战争 一、军用机器人及其发展 1.军用机器人定义 军用机器人是一种用于完成以往由人员承担军

2、事任务的自主式、半主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标，以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化武器装备。2.军用机器人种类 军用机器人是机器人的极为重要的分支。它们外型千姿百态尺寸大小不一，军用机器人按照军事用途可以分为：地面军用机器人、空中机器人、水下机器人和空间机器人。地面军用机器人 地面军用机器人主要是指智能或遥控的轮式和履带式车辆。它又可分为自主车辆和半自主车辆。自主车辆依靠自身的智能自主导航，躲避障碍物，独立完成各种战斗任务；半自助车辆可在人的监视下自主行驶，在遇到困难时操作人员可以进行遥控干预。空中机器人 这是一种有动力的飞行器，它不载有操作人员

3、，由空气动力装置提供提升动力，采用自主飞行或遥控驾驶方式，可以一次性使用或重复使用，并能够携带各种任务载荷。广义的军用无人机系统不仅仅指一个飞行平台，它是一种复杂的综合系统设备，主要由飞行器、任务载荷、数传/通信系统和地面站 4 个部分组成。水下机器人 水下机器人即无人潜水器。它是一个水下高技术仪器设备的集成体，除集成有水下机器人载体的推进、控制、动力电源、导航等仪器、设备外，还需根据应用目的的不同，2/5 配备声、光、电等不同类型的探测仪器。它可适于长时间、大范围的侦察、维修、攻击和排险等军事任务。空间机器人 这是一种轻型遥控机器人，可在行星的大气环境中导航及飞行。它能在一个不断变化的三维环

4、境中运动并自主导航，能够实时确定空间的位置及状态，对它的垂直运动进行控制，并要为它的星际飞行预测及规划路径。3.军用机器人的发展 历史上，高新技术大多首先出现在战场上，军用机器人更不例外。早在第二次世界大战期间，德国人就研制并使用了扫雷及反坦克用的遥控爆破车，美国则研制出了遥控飞行器，这些都是最早的机器人武器。随着科学技术的飞速发展，军用机器人的研制也倍受重视。二战以后，现代军用机器人的研究首先从美国开始，1966 年，美国海军使用机器人“科沃”，潜至 750m 深的海底，成功地打捞起一枚失落的氢弹。之后，美、前苏联等国又先后研制出“军用航天机器人”、“危险环境工作机器人”、“无人驾驶侦察机”

5、等。总之，随着新一代军用机器人自主化、智能化水平的提高并陆续走上战场，“机器人战争”时代已经不太遥远。美国未来学家杂志预测，到 2020 年，战场上的机器人数量将超过士兵的数量。一种高智能、多功能、反应快、灵活性好、效率高的机器人群体，将逐步接管某些军人的战斗岗位。机器人成建制、有组织地走上战斗第一线已不是什么神话，可以肯定，在未来军队的编制中，将会有“机器人部队”和“机器人兵团”。尸横遍野、血流成河的战斗恐怖景象很可能随着机器人兵团的出现而成为历史。机器人大规模走上战争舞台，将带来军事科学的真正革命。二、各国军用机器人发展 1.美国军用机器人的发展情况 目前，美国军用机器人技术无论是在基础技

6、术、系统开发、生产配套方面，还是在技术转化和实战应用经验上都处于世界超前领先地位。美国军用机器人开发与应用涵盖陆、海、空、天等各兵种，是世界唯一具有综合开发、试验和实战应用能力的国家。美国在 2007 年 12 月 18 日发布了 无人（驾驶）系统路线图（Unmanned Systems Roadmap，包括无人机系统、无人地面系统、无人水下系统。该路线图提供了全方位国防对无人系统及其相关技术的愿景。美国国防部提出：无人系统将继续承担更多的“枯燥的、脏的和危险的”军事任务，但在可以预见的将来，大多数需求仍将由有人驾驶平台来完成。3/5 美国在地面机器人发展方面研究迅速，美国正在开展到目前为止最

7、复杂、最前沿的工作。美国国防部甚至宣布，即将组建“机器人军队”。在空中机器人方面，八十多年来，世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的，纵观无人机发展的历史，可以说现代战争是推动无人机发展的动力。而无人机对现代战争的影响也越来越大。朝鲜战争中美国使用了无人侦察机和攻击机，不过数量有限。在随后的越南战争、中东战争中，无人机已成为必不可少的武器系统。而在海湾战争、波黑战争及科索沃战争中，无人机更成为了主要的侦察机种。1993 年 5 月，美国国防部公布了无人驾驶飞机（UAV）总体规划。其中的一部分就是发展一种全面、综合、有效的无人驾驶侦察机，使之成为空中平台，以满足 21 世纪作战的需要。2

8、005 年 8 月，美国国防部发布了无人机系统路线图 2005-2030第三版，详细、全面地阐述了美国各种用途的无人机研制、作战使用情况，说明了美国对无人机的未来需求、技术实现途径、未来的发展规划和设想。美国空间机器人方面更是全球领先。到目前为止，美国已经开展了两项空间发展计划，分别是“火星探测计划”和“月球探测计划”。在这两项著名的空间发展计划中，美国展示了其发达的空间机器人科技水平。2.德国军用机器人发展情况 在二战中，德国就研制了数千辆遥控无人自爆式坦克，这是无人战车的最早雏形。目前，德国正着力进行遥控车辆的技术研究，并重点研究用于装备方面的自主系统的图像分析及专家系统。德国在 20 世

9、纪 80 年代中期就提出了要向高级的、带感知的智能型机器人转移的目标。经过多年的努力，其智能地面无人作战平台的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。由德国联邦国防部和联邦国防技术与采购局共同制订的智能机动无人系统计划（PRIMUS）是德国目前正在实施的最重要的地面无人车辆项目，该项目以数字化“鼬鼠”装甲车为试验平台，目标是开发通用的功能模块，以便根据不同的任务选择相应的基本功能模块组成各种优化系统。此外，德国还参与了美国的 Demo 项目。德国在欧洲各国的反水雷战方面处于领先地位，德国的 STN、HDW 等几家公司正在为德国海军研制一种用于反潜战的水下无人航行体 TCM/TAU 2000

10、鱼雷对抗系统。2000 年 4 月，由德国完成的北约“2015 年海军作战的水雷战先进概念研究”提出了反水雷的 3 个主要领域：保护海上交通线及在恶劣的浅水环境中港口的畅通；在较深的海岸水域中，保护航母作战群和其他高价值的部队；准备直到拍岸浪区的两栖攻击。德国海军下一个专业反水雷舰队的改造计划叫 MJ334（原称为 MJ2000），计划把过去的扫雷舰改造成为猎雷舰，总经费为 2.5 亿美元，目的是尽量减少、消除水雷对人员及装备的威胁。4/5 3.英国军用机器人发展情况 英国开展地面无人作战平台研制的时间较长，早在上世纪 60 年代末英国 Hall Automation 公司研制出自己的机器人

11、RAMP。上世纪 70 年代初期，由于英国政府科学研究委员会对地面无人作战平台实行了限制发展的严厉措施，因而地面无人作战平台工业一蹶不振。但是，国际上地面无人作战平台工业蓬勃发展的形势很快使英政府转而采取支持态度，推行并实施了一系列支持地面无人作战平台发展的政策和措施，使英国地面无人作战平台开始了大力研制及广泛应用的兴盛时期，特别是履带式“手推车”及“超级手推车”排爆机器人已经装备 50 多个国家的军警机构。英国地面军用机器人的研究方针是：由遥控机器人走向自主机器人。目前英国主要研究项目有：“地雷探测、标识和处理计划”(MINDER)、“小猎犬”战斗工程牵引车（CET）和可突破壕沟、雷区等多种

12、障碍物的未来工程坦克（FET）。4.中国军用机器人发展情况 我国政府一直非常重视军用机器人技术的研究与开发，在国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020）、中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要、国家“十一五”科学技术发展规划、国家高技术研究计划（863）“十一五”发展纲要、国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见和“十一五”863 计划先进制造技术领域发展战略中都有体现，并在国家 863 计划、国家自然科学基金、国防科工委预研项目中予以重点支持。经过国家计划的实施，我国在军用机器人技术方面已取得了突破性的进展，缩短了同发达国家之间的差距。但在机器人核心及关键技术的原创性研

13、究、高可靠性基础功能部件的批量生产应用等方面，同发达国家相比，我国仍存在差距。三、军用机器人的未来发展趋势 从新军事变革看未来战场对军用机器人的应用要求，未来军用机器人发展趋势是:其一，陆、海、空、天协同作战，即要求在各军种分层次立体化发展；其二，非对称作战，灵活多变战术，即一方面要求其微型化，以便适合于单兵使用，另一方面则要求大型化，以便能携带足够多的任务载荷，适应多种战术需要；其三，获取“制信息权”，即机器人在功能上要求从传感器一直到武器投放整个战争链环节无所不包，并能形成网络组成机器人作战群。总之，就是要求它们充斥在战场的各个角落，既能独立执行任务，又能协同进行作战，同时还要保证有足够的

14、自主能力、足够的可靠性和足够的抗毁性。综合起来说，随着计算机芯片的不断更新，计算机的信息存储密度已超过了人脑神经细胞的密度，军用机器人将会有较高的智能优势。此外，先进技术在机械系统、传感器、处理器、控制系统上的大量应用，将使军用机器人具备在指挥决策者通过控制系统对其下达指令后，即可迅速做出反应，并能完全自主地完成作战任务。5/5 军用机器人的发展有着巨大的潜力和广阔的前景。但因目前仍有不少技术上的难题尚未得到解决，因此军用机器人大规模运用于第一线攻防战斗尚需时日。但不可否认，随着电子计算机智能模拟水平的不断提高，信息处理高速化、自动化和适时化技术的不断完善，智能军用机器人技术将日趋成熟，人类赋予机器人战场的职能也将越来越多。【结束语】随着机器人研究的不断深入、一种高智能、多功能、反应快、灵活性好、效率高的机器人群体，将逐步接管某些军人的战斗岗位。机器人成建制、有组织地走上战斗第一线已不是什么神话，一旦机器人在战场的应用成为现实，将是人类战争史的奇迹，也必将改变未来战争的模式。机器人大规模走上战争舞台，将带来军事科学的真正革命。我也相信我们国家会在以后的时间里不断增强自身科技水平，努力减少在军用机器人方面与其他西方国家的水平。