《美国陆军机器人与自主系统战略》解读
时间：2021-05-25 12:03:30 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
2017年3月，美国陆军根据《2015年国家军事战略》发布了《美国陆军机器人与自主系统战略》（以下简称《机器人与自主系统战略》）。《机器人与自主系统战略》明确了机器人与自主系统在近期、中期和远期阶段优先发展的项目。这份文件与《2015年国家军事战略》共同构成了2040年前指导美国陆军机器人与自主系统技术发展与建设的顶层规划。
内容概要
《机器人与自主系统战略》描述了陆军如何利用人机协作来满足参谋长联席会议主席提出的为联合部队指挥官增加作战选择的目标，还指出了近期（2017～2020年）、中期（2021～2030年）和远期（2031～2040年）3个阶段的发展重点和优先项目，并阐述了对机器人与自主系统的愿景。其中，近期阶段的目标在当前的预算中得到了部分资助；中期阶段提交的优先研究项目和采办资金预算正在审议中；在预算中为远期阶段优先任务制定的研发资金有限。
《机器人与自主系统战略》明确指出，美国陆军应该从增强态势感知能力，减轻士兵的生理和认知负荷，通过增加分配、吞吐量和效率来支持部队，促进运动与机动和保护部队5个能力目标方面指导无人地面系统和无人机系统的技术开发与部署。
在这五项能力目标中，近期阶段的优先任务是提高态势感知能力和减轻士兵生理负荷，以提高下车部队的作战效能。中期阶段的优先任务是通过自动化护卫行动来改善保障并提高士兵保护。自动化护卫行动的自主技术可转移到许多未来其他应用中，比如无人战车。远期阶段的优先任务是利用无人战车促进部队机动，这将增加旅级战斗队的能力。而要实现上述5个能力目标以及将机器人与自主系统集成到现有编队中不仅需要时间，还要采用渐进式方法。美国陆军当前主要是在投资中寻求技术机会以提供这些能力，如士兵可穿戴传感器和与战车及飞机相连的系留式或遥控系统，同时还学习机器人与自主系统集成中的经验教训，精炼概念和需求，以提高作战效能。
美国陆军发布《机器人与自主系统战略》目的是利用机器人与自主系统来提高作战有效性并在联合兵种作战中保持对敌优势，主要通过优化机器人与自主系统能力与创新的方式实现其能力目标。《机器人与自主系统战略》采取的手段是充分利用实现目标的资源，并分别从时间、投资和组织3个方面对其进行了阐述。另外，为了使《机器人与自主系统战略》方式与手段建立连接，陆军引入了“锡德拉开发过程”，按照维持现役系统、改进现有系统、开发新能力、替换老旧系统和评估新技术与系统5个发展阶段作为实现现代化技术桥梁。
解析
美军迫切寻求机器人与自主系统的原因
美军迫切寻求机器人与自主系统的原因主要可以包括国防部和陆军两个层面。从国防部层面来看，美国国防科学委员会曾在2016年“自主性夏季研究”中明确指出机器人与自主系统能够使国防部减少受伤士兵数量、提高关键时刻决策速度和执行人类不可能完成的任务。从陆军层面来看，寻求机器人与自主系统能够提高未来部队的作战效能。目前，为陆军编队开发的机器人与自主系统解决方案着重强调人机协作。集成了人机协作的部队将能在不确定的情况下学习、适应、战斗并赢得胜利。机器人与自主系统还能为部队领导人员提供时间和空间信息支持其做出决策，实现战术和作战目的。
另外，机器人与自主系统的投资能够帮助陆军应对敌人行动速度加快（包括更大的间隔距离）、敌方机器人与自主系统使用数量的增加，以及密集城市环境中通信更加拥挤这3项挑战。为了在推进机器人与自主系统发展的同时应对这些挑战，《机器人与自主系统战略》明确指出应该从增强态势感知能力；减轻士兵的生理和认知负荷；通过增加分配、吞吐量和效率来支持部队；促进运动与机动和保护部队5个能力目标方面指导无人地面系统和无人机系统的技术开发与部署。
机器人与自主系统的应用对陆军部队参与联合作战具有重要指导意义
《机器人与自主系统战略》能够起到指导联合作战行动的作用，实现将地面和空中机器人与自主系统能力统一集成到陆军组织中的目标。有效集成机器人与自主系统可提高美国部队的能力，保持对敌人的优势，使敌方无法有效应对；有助于未来陆军部队作为联合部队的一部分打败敌人、控制地形、保证人员安全、巩固作战成果。机器人与自主系统能力还将允许未来陆军部队进行符合多域战概念的行动，从地面向海上、太空和赛博空间领域投放兵力，以保持联合部队的机动与行动自由。执行该战略需要陆军领导思考清楚如何将机器人与自主系统集成到作战行动中；通过严格的实验进行学习；分析学习的重点和优先任务；在条令、组织、训练、物资、领导和教育、人员、设施和政策方面实施机器人与自主系统使能的概念。由于機器人与自主系统是一个相对较新的能力领域，实现这种能力需要陆军领导开放性地接受新的思想，鼓励士兵和部队在实验和陆军作战评估中自下而上地学习。
自主性、人工智能和通用控制技术是实现机器人与自主系统能力目标的重要保障
未来25年，自主性、人工智能和通用控制这三项技术对于快速和高效费比的实现机器人与自主系统能力目标至关重要。为此，陆军优先将自主性、人工智能和通用控制列为研究重点。同时，这些技术的进步也将贯穿整个《机器人与自主系统战略》。
（1）自主性
对于地面车辆而言自主性最为重要，这是因为陆军作为陆上部队特别依赖地面战车及其越野机动性，而这也是最具挑战性的特定军事需求。自主性是一项入门技术，一旦获得，将被集成于所有地面车辆、战斗或其他方面，其应用将影响所有作战功能。具体而言，自主性是指人类赋予系统在规定环境中执行既定任务的独立性水平。高水平的自主性将允许机器人与自主系统更长时间地执行作战纵深和间隔距离更大的更高风险任务，增强的自主能力意味着机器人控制需要更少的士兵，使士兵能够专注于执行最适合人类的任务。提高机器人与自主系统的自主性需要采用渐进式方法，从系留式系统开始，然后是无线电遥控系统、远程控制系统、半自主系统，最后是全自主系统。截至2016年，大多数无人地面系统和无人机系统的自主水平处于远程控制和半自主之间。受技术限制，仍有许多与自主性相关的技术能力仍比较落后，因此，陆军必须考虑包括有人驾驶选项的系统，通过操作人员执行特定的、复杂的关键任务，直到自主技术成熟。陆军可以通过在当前和未来机器人与自主系统中保持“人在回路中”或“人在回路上”来实现该目标。
