柏哪 棚嘈 国外地面无人作战平台
军阅扎嚣
栏目主持：王伟
口仲崇慧贾喜花 北方科技信息研究所
【摘要】２ １世纪，高新技术突飞猛进，引发了军事领域一系列重大变革。尤其引人注目 的是，作为未来战争物质基础的武器装备不断花样翻新，并呈现出向无人化迅速发展的新趋势。 本文详细介绍了国外地面无人作战平台军用机器人的发展历程，发展现状及其未来发展方向， 分析了其相关技术领域，并提出了国外地面无人作战平台未来的发展重点。 【关键词］地面无人作战平台，军用机器人，武装机器人，无人车。
引言 国外地面无人作战平台是随着技术的进步 和不断增长的减少人员伤亡的需求而产生的。 从广义上讲，地面无人作战平台就是在地面上 行驶的能执行军事任务的军用机器人，根据执 行任务不同可以分为地面无人侦察车／侦察机器 人、无人探雷／扫雷车、排爆机器人、战场突 击机器人等等。 １．国外地面无人作战平台军用机器人 的发展历程
国外地面无人作战平台军用机器人的发展大 致分为三个阶段：遥控地面无人作战平台，半 自主地面无人作战平台和自主地面无人作战平 台。遥控地面无人作战平台即远距离操纵的无人 车辆。半自主地面无人作战平台可在人的监视下 自主行驶，在遇到困难时操作人员可以进行遥控 １８ 干预，能完成侦察、作战和后勤支援等任务。自 主地面无人作战平台依靠自身的智能自主导航， 躲避障碍物，具有自动搜索、识别和消灭敌方目 标的功能，能够独立完成各种战斗任务。 ２０世纪８０年代以前，因受当时图形处理、 数据融合等关键技术的限制，地面无人作战平台 的进展缓慢，发展重点为遥控地面无人作战平 台。２０世纪９０年代以来随着自主车辆技术及其他 关键技术突破性的进展，地面无人作战平台得以 进一步发展，出现各种自主／半自主平台。 目前遥控地面无人作战平台的技术比较成 熟，这些平台主要用于执行扫雷、排爆、侦察 等任务。典型的遥控地面无人作战平台有美国 Ｍｉｎｉ—Ｆｌａｉ ｌ小型遥控无人扫雷车，Ｍ６０“黑豹” 手ｊ雷车，德国的“ 蓦道夫”２００Ｏ（Ｍｉｎｅｂｒｅａｋｅｒ２０００） 扫雷车，英国的履带式“手推车”及“超级手推车”
维普资讯 http://www.cqvip.com Ｒｏ哪Ｔ｜ｉ囊腓帅蔫 排爆机器人，美国的“萨格”监视与侦察地面 装备等。 典型的半自主地面无人作战平台有美国 的ＳＳＶ半自主地面战车，德国的ＭＶ４爆炸物处理机 器人等。自主地面无人作战平台相关项目与平台有 美国的越野机器人感知（ＰｅｒｃｅｐｔＯＲ）技术演示项 目，先进机器人系统（ＡＲＳ），ＤＥＭＯ ＩＩＩ ＸＵＶ系列 演示平台，Ｎａｖｐｌａｂ自主导航车及法国的自主式快 速运动侦察车（ＤＡＲＤＳ）等。
２．地面无人作战平台军用机器人的发 展现状
地面无人作战平台是未来陆军的重要力量， 能明显增强部队的作战能力，代替人在高危险环 境下完成各种任务，如扫雷、探雷、布雷、排爆、 侦察等，而且使用地面无人作战平台对保存有生 力量、提高作战效能具有重要意义，因此世界各国 都极其重视地面无人作战平台的研制。 ２．１ 美国地面无人作战平台发展现状 尽管目前美、英、德、法等国均已研制出 多种型号的地面无人作战平台，但是美国正在开 展的是到目前为止最复杂和最前沿的工作。首 先，开展的项目繁多，包括联合机器人计划；机 器人合作技术联盟项目；坦克机动车辆与研发中 心主持的车辆电子技术集成项目；海军爆炸物处 理技术中心主持的基本未爆弹药处理系统项目 （ＢＵＧＳ）；国防高级研究计划局主持的越野机器人 感知项目；陆军的未来战斗系统机器人项目等； 其次，技术较为先进，有些平台已具备实战使用 能力，如部署在伊拉克和阿富汗的Ｐａｃ ｋＢ０ｔ， ＭＡＴＩＬＤＡ等。此外，减少人员伤亡一直是美军追求 的目标，因此，研制和装备各种地面无人作战平 台，利用地面无人作战平台代替士兵完成各种 危险的作战任务以及士兵无法完成的作战任务 将成为美军的一个重要发展方向。按照其发展 计划规划分析如下。 栏目主持：王伟 ２．１．１联合机器人计划（ＪＩ【Ｐ） 联合机器人计划由美国国防部、美国陆军和 美国海军陆战队等多个军种共同参与，旨在消除 重复性的机器人系统研制工作，并研制和部署无人 地面车辆系统。在该计划下已研制了展示多种能力 和技术的地面无人作战平台样车系统，这些车辆的 复杂性从遥控作业到半自主控制不等。 萨格（Ｓ ＡＲＧＥ，监视与侦察地面装备）是 Ｓａｎｄｉａ国家实验室在２０世纪９０年代中期研制的， 是ＤＩＸＩＥ车辆的变型车。ＳＡＲＧＥ的目的是提供一系 列ＵＧＶ样车，这些车辆可交付给士兵进行用户鉴 定、演示、试验和其他演习，以明确未来战术无人 车辆（ＴＵＶ）的要求。 代用遥控车（ＳＴＶ）是２０世纪９０年代初为 满足战术无人地面车辆（ＴＵＧＶ）项目的要求而研制 的。该车以６×６全地形车平台为基础，可以遥控 或手动驾驶。传感器包括昼／夜摄像机、前视红 外、激光测距仪和声音传感器组件。ＳＴＶ曾被用 于帮助确定ＵＧＶ需求的使用概念演习。 技术试验台（ＴＴＢ）是２０世纪９０年代中期 研制的，主要用于演示装有多种侦察和监视传感 器的遥控型高机动多用途轮式车辆平台。ＴＴＢ曾被 用于演示转发器和光纤数据链接、传感器桅杆和 机动性。 室外移动评估探测和响应系统（ＭＤＡＲＳ－Ｅ） 项目将为陆军提供一种能够在室外环境中（如仓 库、军品储存区、军械库、石油储存区、机场、车 站、弹药补给站、港口、工业材料库）执行半自主 随机巡逻和监视任务的安全车。主要活动包括入 侵者探测、库存产品评估、障碍评估（遥控锁度 数）。ＧＤＲＳ公司研制了ＭＤＡＲＳ－Ｅ样车，该项目正在 向预生产阶段过渡。 ＭＤＡＲＳ—Ｅ的能力包括：能够自主作业，直至 探测到异常物；完全遥控和操作人员对异常物的
维普资讯 http://www.cqvip.com ∞哪嘞Ｅ棚蓬 直观评估；导航误差为６ｃｍ；自动规避障碍物； 能够探测距离１５０ｍ处爬行、行走或跑动的入侵者 的探测与评估系统；能在混凝土、柏油路、碎石路 或不平坦的粗糙地形上作业可跨越铁轨和其他小 型障碍；可连续作业１４小时；一个控制站可同时 控制８辆机器人车辆。 此外，从２Ｏ世纪９Ｏ年代起，为了推动ＵＧＶ 自主和半自主机动性能力的发展，还进行了一系列 演示项目（ＤＥＭＯ）。ＪＲＰ中期计划包括：完成遥控 车辆（ＶＴ），战术无人车（ＴＵＶ）系统的研制、 生产与装备；完成遥控爆炸物处理（ＲＯＮＳ）的生产 与装备；开始移动探测评估和响应系统（ＭＤＡＲＳ—Ｅ） 的生产。 ２．１．２机器人合作技术联盟项目 陆军研究实验室投资的机器人合作技术联盟 （ＣＴＡ）工作是一项多年度项目，目的是通过基础研 究和应用研究来开发和评定机器人技术，并将该技 术转化成其他应用。该联盟以通用动力公司机器人 系统分部为首，由与政府相关部门合作的工业和学 术单位组成。研究的４个主要技术领域是： 先进感知：重点是让半自主机器人车辆在用 于战术机动性规划和环境测绘中能够在多种地形 和天气条件下进行快速和灵活机动地移动。 智能控制结构：研究支持车用几何规划所需 的先进结构，完成与战术方案相关的复杂“战术 行为”，提供态势感知和信息管理需求的网络核 心方案（与为未来战斗系统项目设想的特别移 动结构连接）； 人机接口：这项研究使机器人系统能够保持 有效的方向和控制，同时降低操作者在整个预期 任务、压力条件、士兵能力和战场强度下的工作 量。人力性能模拟、工作量理论、士兵对自动 化的信任、接口应用和评估也属于研究内容； 建模、模拟和试验：为机器人研究人员提供 ２０ 栏目主持：王伟 前所未有能力，以设计和评估新的机器人车辆感 知能力、战术行为、部队相互作用，适应不断 发展的作战需求，并用于确定和集中研究领域。 ２．１．３车辆电子技术集成项目 车辆电子技术集成（ＶＴ Ｉ）项目，又称“机 器人跟随车和乘员自动化试验台”（ＣＡ Ｔ），由 坦克机动车辆与研发中心（ＴＡＲＤＥＣ）主持。这 些平台能以伴随模式使用同类自主机器人车辆完成 护卫任务。ＣＡＴ车内的两名乘员将管理多达１Ｏ辆 可在类似于未来战斗系统场景的战场上执行射 图ｌ机器人跟随车和乘员自动化试验台（ＣＡＴ） 击、侦察和运输任务的无人系统。每名士兵将 使用带有先进的决策辅助设施的指挥控制站来管 理机器人跟随车、ＣＡＴ车辆（也属于自主车辆）、
图２ 基本未爆弹药处理系统
维普资讯 http://www.cqvip.com 袱町Ｔ｜ｉ 眦棚蘑 无人值守地面传感器和无人机。 ２．１．４基本未爆弹药处理系统（ＢＵＧＳ）项目 该项目是一项概念验证项目，用于提供和演 示机器人小组在地表未爆弹药处理任务中自主和协 作作业。初步演示采用的是由５台机器人组成的 小组。项目重点是智能与合作行为，而不是传 感器或平台研制。在最新的演示中，原有的５台 机器人使用新型障碍探测传感器、障碍规避运算 法则、观测传感器和新型未爆弹药铲臂进行了升 级。机器人小组的指挥控制通过ＡＤＲＣＳ变型结构 得以实现。 ２．１．５越野机器人感知（ＰｅｒｃｅｐｔＯＲ）项目 国防高级研究计划局（ＤＡＲＰＡ）主持的越野 图３ 小型无人地面车辆（ＳＵＧＶ） 图４ 多用途通用／后勤装备（ＭＵＬＥ）车辆 栏目主持：王伟 机器人感知（ＰｅｒｃｅｐｔＯＲ）项目正在研究和评估 先进的运算法则和无人地面车辆传感器的系统试 验。目前已进行了几次传感器改进，包括提高 ＧＤＲＳ公司研制的第三代光雷达成像仪以及ＩｎＳｂ立 体前视红外摄像机的分辨率。 ２．１．６未来战斗系统（ＦＣＳ）项目 未来战斗系统最需要的是有人与无人平台之 间的密切集成与合作，该项目已经确定了对无人 地面车辆的三项主要需求： 小型无人地面车辆（ＳＵＧＶ），是一种便携式 遥控侦察和监视机器人，装备传感器的小型无人 地面车辆可以协助部队观察建筑物角落。小型无 人地面车辆可以装备４０ｍｍ榴弹发射器，装备定 向扩音器和运动探测器的小型无人地面车辆可以 通宵站岗； 多用途通用／后勤装备（ＭＵＬＥ）车辆，重２．５ｔ， 采用独特的独立铰接式悬挂，每个车轮由轮毂内 电机驱动。有３种车型，分别用于装备运输、防 空和扫雷，如图４所示，．图中上方为扫雷车，下 方左侧为防空车，右侧为装备运输车； 武装侦察车辆（Ａ Ｒ Ｖ），重６ ｔ，装有装备 导弹和火炮系统的炮塔，主要用于执行各种侦 察、监视和目标探测（ＲＳ ＴＡ）任务和直射／间
图５ 武装侦察车辆（ＡＲＶ） ２１
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