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美国陆军发布小型无人机系统战略

机器人大讲堂 2020-11-08 09:22 次阅读

2020年9月,美国陆军发布《小型无人机系统(SUAS)战略》,该战略描述了陆军如何调整资源、管理流程和决策,以将现有的和新型小型无人机系统整合到未来的编队中,促进到2035年实现SUASs的战术超越,确保在与高能力、同等对手的竞争中获胜。SUAS的集成将使未来的陆军部队能够在近距离作战中进行有效的跨域机动,以支持多域作战(MDO)。该战略的执行将有助于实现五个关键目标:提高全域的态势感知能力,减少士兵的体力和认知工作负荷,通过更多的分布、数量和效率来维持部队,促进跨域火力和机动,加强部队保护。

一、提出背景

未来战争的性质正在演变,对手在战场上跨域作战的能力从未如此强大,足以与美军对抗。想要保持美国长期以来的战术优势将面临很多挑战:技术的快速发展使对手在各个方面不断发展能力,以及美国历史上武装冲突对士兵和装备准备的影响等。美军不能指望用过去的战术、武器或装备在未来的冲突中取得胜利。要想取得胜利,就必须采取创造性的方式来发展军力,持续多年投资,以恢复战备状态,并部署一支适合未来复杂战斗的联合力量——在动态的安全环境中竞争、威慑并取胜的力量。

二、主要内容

该战略的执行分为近期(2020-2023)、中期(2024-2028)和远期(2029-2035)三个阶段。接下来将通过三个部分说明如何将SUAS战略执行到2035,描述了当前的项目和作战验证,并介绍了为支持MDO全功能部署部队所必需的现代化努力。

近期:2020年到2023年

短期内,陆军将继续为SUASs提供资金,并采购和部署,还将优先提升SUAS性能,以确保在中期和长期内将最有能力的系统部署给作战人员。下图提供了当前SUAS的能力和主要用途。

1.士兵携带传感器(SBS)

SBS是一种纳米无人机态势感知工具,它为团队提供“快速查看”能力,用于大型、复杂和有限制环境的近实时视频概要。SBS通过提供可操作的信息来支持底层决策,从而减少了对潜在威胁的暴露,并提高了机动的自由度。在总重不到3磅的情况下,SBS最大限度地减少了运输负担,同时1km区域内的信息收集能力和15分钟续航能力。

2.背包便携式无人机系统(RPUAS)

RPUAS由手持地面控制站(H-GCS)控制,是营及以下资产集合的小型单元,由近程侦察(SRR)、中程侦察(MRR)和远程侦察(LRR)无人机系统组成。

SRR是排级SUAS,为作战人员在城市和复杂地形中提供了增强的态势感知和防区内能力,从而能够精确地侦察、探测和获取感兴趣的目标,可为小型部队提供了3千米区域内的信息收集能力和30分钟的续航能力;MRR是一个连级SUAS,手持发射,空降侦察和监视系统,提供昼夜态势感知。MRR为10千米的态势感知提供了90分钟的续航能力;LRR是营级SUAS,手持发射或垂直起降,空中侦察和监视系统提供了昼夜的态势感知,可提供长达10千米的战场感知能力,具有2个小时的续航能力和开放有效载荷架构能力。

中期:2024年到2028年

中期阶段,陆军将专注于改进目前的SBS、SRR、MRR和LRR项目下部署到部队的SUAS系统,为作战人员提供包括不断进步的技术能力。这个阶段必须利用迅速发展的机会,将SUAS充分纳入各种有人和无人系统。对于SUAS的要求,可以与当前和未来的地面系统无缝地进行有限和无线配置,这正在成为军队执行MDO概念的一个重要需求。根据这项战略在近期内开发和采购的系统,以及作战能力开发司令部(CCDC)实验室的开发工作,将为这些未来的能力铺平道路,目前阶段正在起草能力需求文件。在这一领域的开发和采购工作将为陆军部队提供更多的研发、打击、通信、目标探测、目标指示、自主能力和其他先进的未来能力,使军队更接近实现其现代化目标。

远期:2029年到2035年

从长远来看,陆军将全面发展和整合新兴技术,使SUAS编队现代化,无缝地促进跨域机动,以支持MDO部署部队的全面作战。对于长期的现代化努力来说,关键是通用机器人控制器(URC)、用于小型单元机动的人工智能(AISUM)、用于小型单元机动的机器人和人工智能(RAISUM)。

作为该战略的一部分,继续进行URC、AISUM和RAISUM的现代化工作将提升MDO部署部队的态势感知、杀伤力、防护、机动性和续航能力。下图概述了长期内将实现的现代化努力进展情况。

1.通用机器人控制器(URC)

URC是一种信息系统能力,可控制机动营中所有空中和地面机器人系统。URC将把每个机器人系统控制器合并成一个,从而减少士兵的负荷,不仅减少了训练和认知负荷,而且会降低采办成本。

2.用于小型单元机动的人工智能(AISUM)

在小型单元级别上,AISUM是一种信息系统能力,包括:1)AI云管理机器人系统,将士兵命令转换为机器人指令;2)传感器狭义AI,机器人和士兵检测、识别和确定军事感兴趣信息,然后将其传输回AI云;3)机器人系统层面上的自主,将AI云的机器人指令转换为行动。AISUM将现有的机器人系统集成到系统中,减少士兵连续控制SUAS的需求,降低支持可靠通信的网络负载,并构建了一个通用作战图,使士兵能够更快更好的决策。

3.用于小型单元机动的机器人技术和人工智能(RAISUM)

RAISUM是一种长期的机器人和信息系统能力,可在小单元级别上在开放结构中集成空中、地面、海上、网络和AISUM能力。RAISUM提供了一个集成的机器人和AI系统,显著提高了小型单位的态势感知、杀伤力、防护、机动性和持久性能力。

三、结论

陆军SUAS战略认为陆军将在未来的冲突中将获胜。在追求SUAS技术的过程中,陆军在未来的作战环境中将面对三个挑战:战场上行动的速度加快,敌人更多地使用机器人和自主系统,以及对抗环境的复杂性加剧。

为了在一个复杂的世界中取得胜利,陆军使用SUASs为联合部队提供多种选择,进行多域作战,给敌人带来多重困境,并击败敌人。通过指导陆军如何利用SUAS技术和创新的突破的清晰愿景,SUAS战略重塑了陆军未来作战的愿景。

从2020年到2028年开始,陆军继续在自主、机器学习、AI、电源管理和通用控制方面进行研究,以实现更有能力的SUASs。虽然陆军可能无法在中期实现完全自主,但将在长期内取得成功。

最后,所有梯队都应该为每个任务使用SUAS。当在困难的地形或平民之间作战时,SUAS是第一道防线,覆盖盲区,并为领导人提供更多的时间作出反应。通过陆地、空中和网络领域的协同效果,最大限度地降低对手战术进步的影响,并加强对2000英尺以下空中区域的控制。

几点认识:

美国陆军这几年不断加大对无人系统的投入,并探索其作战运用。在未来的冲突中,地面部队使用SUAS可以执行侦察任务,并收集视线外的情况和敌人行动信息。作战人员利用这些信息提高对战场态势的认知,作出决策,并采取行动应对可能出现的威胁。SUAS还允许使用不同的有效载荷,实现一系列战术效果,以提高部队的效能。例如,SUAS携带传感器完成化学、生物、辐射和核探测;携带致命和非致命效果破坏、降级和击败敌人的力量以及通信节点等。陆军对无人系统的充分应用将扩大其作战范围,提升其作战效能。

原文标题:战略|美国陆军发布《小型无人机系统战略》,瞄准2035年战术超越

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