无人平台 军民融合明星秀

　　随着无人技术的发展，无人平台产品逐渐融入人类社会的各个方面，层出不穷的“无人技术”令人眼花缭乱。但技术发展一向都伴随着社会争议，无人平台也毫不意外地成为争论焦点。

　　2018年3月18日晚，在美国亚利桑那州坦佩市，一辆优步无人驾驶汽车撞上一名横穿马路的女士。

　　此前在阿富汗战场，也曾出现美军“剑”式无人战车发生故障，“自行”把机枪对准战友。除了安全问题，不少人还担心无人平台是否会抢夺人类的工作机会。

　　在军事上，人们对无人平台、机器人战士的“滥杀无辜”更是心怀警惕，比如在2017年一次联合国特定常规武器公约会议上，一个反机器人团体就发布了一段假想视频：蜜蜂状无人机组成的机群，轻易躲过人类抓捕，通过人脸定位“杀人”。

　　针对这些热点，中国科协在2018年度《科技民生报告》中安排了有关无人平台的一本书，交由中国兵器工业集团第一研究院和一些军事院校、研究所的专家们联合撰写。该报告以民众关注的几个话题切入，聚焦研讨无人平台的一些关键技术和科学问题，深入分析它们对军事战场、民众生活的长远影响。本刊对这份专业性报告进行摘编，简要介绍给大家。

　　开篇前，要先讲讲无人平台在本文的定义。

　　现在国内涉及无人车、无人机、人工智能、机器人、工业机器人等技术、行业、产品的叫法、称呼很多，互相之间也是深度地交叉融合。因此本文所讲的“无人平台”具备两大特征。第一，当然是没有人在系统上操控它，至少是正常工作时不需要人在平台上操控，而是遥控或平台自主控制。第二，可整体移动，这才符合“平台”之名。因此汽车厂等地方使用的工业用机器人，还有手术机器人，不在此列。用于战场侦察的无人值守传感器也不算。小范围移动的，比如扫地机器人也属于无人平台。但主流的无人平台是在广阔空间上移动的，包括道路、野外、天空、海洋。另外，导弹、炮弹、鱼雷、水雷、卫星等，都不算无人平台。它们也是无人在上、大范围移动，现在对传感器、人工智能等技术的要求也很高。但它们和无人平台相比，特别是“无人地面平台”相比，技术要求还是低很多。

　　不过即使按这个定义，在技术不断创新的现在，还是没法做到全面与严格。比如新兴的巡飞弹，有算智能弹药的，也具备无人机的特征。特别是可回收的蜂群巡飞弹，已经可以算无人平台里重要一类。“蜂群”概念正在跑步进入无人机领域，还被引入了导航、自控难度更高的无人车。

　　说了这么多，其中一个意思就是：无人平台要比导弹、卫星的技术难度更高。那这种尖端武器高技术，是近年刚出现的吗？当然不是。要说起无人平台的发展简史，也是——

　　起起落落一轮回

　　往早了说，古人就已经对无人平台充满各种想象与期望，并把它们体现在神话故事中。比如中国神怪小说《西游记》中的筋斗云，欧洲女巫的飞天扫帚，阿拉伯民间故事的飞毯，古希腊神话的太阳车。虽说都是没什么科学依据的幻想，但它们都体现出人类对无人平台的一些终极理想——人机交互方便，运载能力强，能耗低，等等。稍微靠谱一点的无人平台，《三国演义》中的木牛流马可算一个。当然，后人对演义小说中的神奇描写有不同理解，反推出的木牛流马也是多种多样。最符合现实的是认为它就是独轮车，适合山地推行、运输。最让人津津乐道的则是说它“不因风水，施机自运，不劳人力”，是一种利用了齿轮原理的自动机械。

　　还有风筝，既是飞机的鼻祖，也可算是无人机的鼻祖，而且被多次用于古代战争。公元前190年楚汉相争时，汉将韩信攻打未央宫，就利用风筝测量未央宫下面的地道距离。公元549年的侯景之乱，梁武帝被围困在梁都建邺（即今南京）城内，就曾制作“纸鸦”，把皇帝诏令系在其中，乘西北风施放，向外求援，可惜被叛军射落。到了明代，风筝被改造成载有炸药的杀伤性武器，类似现代的自杀式无人机了。当然它的准头很差，因为还没有真正的遥控、自控装置。

　　无人平台的真正源起，还是在20世纪初。此时人类已经掌握比较丰富的机械、控制、电子、无线电等技术，并将它们集成发展为一体的交叉学科。特别是旺盛的军事需求，促使英、美、法等国展开了无人平台的研究。

　　1914年，英国皇家空军把无线电装到一架小型飞机上，还有炸药，然后引导其飞到目标区，攻击德军目标。这个产品像一个“飞行炸弹”，是无人机的雏形。但它操作困难且无法回收。美国寇蒂斯公司也为海军研制了一种无人机，1917年11月在纽约试飞成功，功能就像一个“飞行鱼雷”。真正意义上的第一架无人机，是30年代英国推出的“蜂后”，用作靶机，无线电遥控，可回收多次利用。

　　但在当时的技术条件下，这些无人机更多是扮演后世导弹那样的角色，实战效果不突出，人们的研究热情也逐渐降低。

　　到第二次世界大战时，无人平台再次被人们想起，而且开始“落地”。1940年，德国研制出一种遥控车，“歌利亚”。它像一个小坦克，高度只到人的小腿，有两种用法。一是在车体内装上水泥，后面还拉一个钢质滚轮，用于扫雷。车后拖着一组电线，引到后方士兵手里的操控盒上，因此能很安全地排雷。第二个用法是在车内装上10千克炸药，士兵遥控它开到盟军坦克旁边，然后引爆。这已经是“无人战车”了，很有意义的一种开创性实践。当然，以当时的技术水平，这种有线遥控无人战车的能力很有限——速度不高，易出故障。因此面对盟军坦克群时，它们没能取得多少实际战果，大多成了盟军的战利品。

　　二战后的朝鲜战争、越南战争中，都有一些无人平台出现在战场。但它们更多是执行辅助性任务，而且大多处于试验阶段。因此直到上世纪80年代左右，无人平台的发展还一直处于低谷期。英国在60年代还一度下令停止研究无人平台，以节省经费。即便是美国国防部，随着越战结束，也在70年代终止了无人平台的发展计划。各国为此投入的大量资源，虽然没达到预期效果，但为后来的无人平台积累了丰富经验。

　　进入世纪80年代，电子、计算机、图像处理、自动控制等技术的发展有所突破，无人机开始大出风头——以色列以越南战争中用作靶机的无人机为基础，研制出具备侦察、电子干扰，乃至攻击能力的无人机。1982年6月在贝卡谷地，他们的无人机与有人战斗机密切协同，成功摧毁敌方先进的防空系统。随后在90年代的海湾战争、科索沃战争，无人机都卓有成效地执行了多种军事任务，包括高空侦察、撒传单、信号情报搜集、目标定位等。

　　这几场局部战争不仅检验了无人机的作战能力，也激发了各国开发无人平台的热情，掀起一股研究高潮。比如战术无人机，当时已有30多个国家装备，代表型号有以色列的“侦察兵”、“先锋”，美国的“猎人”，法国的“玛尔特”，德国“布雷维尔”，加拿大CL-289，南非的“探索者”，俄罗斯的“熊蜂”等等。

　　进入21世纪后，随着计算机、网络、人工智能等技术的迅速发展，不仅是无人机，各种无人平台都是越来越智能化、多元化，为军事领域注入新的发展动力，也在许多民用领域得到广泛应用。比如小型无人机，成为航拍、娱乐的好手，还开始送货，成了飞翔的小快递员。

　　无人车，不再像“歌利亚”那样非得拖条尾巴，无线电遥控已经是最基本的。尺寸大小、行走方式也是各式各样，以针对不同的任务、地形。特别是用于侦察的无人车，不仅轻便小巧，甚至能直接扔过去，啪嗒落地后也能照常执行任务。无人艇，不仅有了水面上的，对付偷袭港口、基地的自杀式快艇，还有水下的（也称无人潜航器），执行反水雷、反潜、海洋调查、水下侦察、搜救等任务。特别是无人艇猎雷，改变了传统的扫雷方式。现在新型水雷大多为沉底雷，电子引信有较高的探测能力、抗干扰性，对传统的扫雷具“无动于衷”。无人艇，却能主动游过去辨识、摧毁水雷。对这类水下无人平台，各国都很重视。比如美国海军在2000年和2004年先后制定了两版《无人潜航器主计划》，从战略规划上指导无人艇的发展，分析了所需的关键技术，任务使命从7个方面扩展到9个——情报/监视/侦察(ISR)、反水雷(MCM)、反潜战(ASW)、观察与识别(ID)、海洋学、通信与导航网络节点(CN3)、载荷输送、情报战(IO)、实时目标打击。他们还明确了要渐进式发展大型、重型、轻型和人员便携型，四个级别的无人潜航器。

　　我国在这方面也已取得很多可喜成绩。比如“翼龙”、“翔龙”等无人机装备部队，具备“察打一体”能力；“利剑”隐身无人攻击机成功首飞。无人平台从无线遥控、半自主，到如今的智能化自主，成长速度在不断加快。无论军事战场，还是工业生产、日常生活，越来越多的无人平台成为令人瞩目的明星。这也是无人平台入选科协民生报告项目的原因之一。于是在报告书中，专家们对一些有影响力的无人平台产品进行了一番梳理，外加调侃，来了一次无人平台的——

　　十二生肖亮风采

　　作为中国传统文化的代表，十二生肖早已印刻在我们的生活点滴之中。无人平台也有这个趋势，因此借十二生肖的隐喻，选出了国际上具有代表性的12种无人平台，做个简介点评。要先说明的是：咱们的十二生肖以陆地动物为主，没有水下生物，无人艇们只好委屈一下了。

　　子鼠　身体小巧，很多犄角旮旯都能去，又非常警惕、胆小。这种动物特性与一些用于安保检查的小型无人车、安保机器人非常像。

　　2009年，美国侦察机器人公司（Recon Scout）就推出了一款小型无人车。车体本身看着像个小哑铃——长187毫米，中间的机身直径38毫米，两侧的车轮直径76毫米，重量544克，和一瓶矿泉水差不多。虽然只有一对轮子，但依靠后面拖的小片，它能把机身保持在一定角度。

　　全高不超过8厘米，能很方便地开到汽车下，用小型摄像头观察底盘，图像都实时传到操控器上，检查是否藏有危险品。红外型还带有红外照明灯，夜间也能检查。配套的有一个比手机大些的操控器，两个充电器，一个加固的携带箱。

　　除了安全检查，它也能用于城市战、营救行动的侦察。小车从9米高度掉下，或者像手榴弹那样抛出30米，落地后照样能工作。最大遥控距离90米，如果配上专用设备能达到300米。准备工作只需10秒，士兵无需专门培训。

　　在现在军民融合的大背景下，这种小型无人车已进入中国市场，起名“锐光侦察兵”。看似“贼眉鼠眼”，其实是个安保尖兵、营救先锋。

　　丑牛　因为牛耕，中国人对牛这种动物的感情颇深，把憨厚勤劳、不求回报等优秀品质都附在牛的身上。现在，牲畜耕作时代早已不复存在。而且随着城市化进程，农村劳动力“人数减少老龄化”的问题，在很多国家都比较突出，因此世界各国农机巨头争相打造无人农机。

　　洛阳第一拖拉机厂在2016年推出的东方红LF954-C，是我国首台真正意义上的无人驾驶拖拉机。与自动驾驶汽车相比，无人拖拉机的速度虽然低很多，但行驶环境更加恶劣，还要自动地干农活。因此这款拖拉机采用了很多新技术：电控悬挂系统等，保证在农田正常行驶；北斗卫星定位＋毫米波雷达＋立体摄像机，才能识别田埂、主动避让障碍物。

　　无人农机能长时间不间断作业，提高工作效率的同时还能确保耕作质量，可以大幅减轻农民负担。未来，农民朋友只需在田间地头喝着茶水乘着凉，在远程操控的终端上动动手指，农机就能帮他们把地犁好，把种播完，把庄稼收回。

　　寅虎　百兽之王，与战争有不解之缘——调兵用虎符，行军打白虎幡旗，骁勇善战者称“虎将”，等等。与它相配的自然是冲锋陷阵的战斗型无人平台。

　　和美欧等国相比，俄罗斯对这方面的重视、发展程度最高，实战经验也相对更丰富。特别是他们的战斗型无人车，在尺寸重量、火力防护上，都明显高于美国在战场试验的无人战车。这其中的代表作是“天王星”9型无人作战平台。它重约12吨，履带式底盘敦厚扎实，能经受子弹、破片。配备一门30毫米机关炮，一挺7.62毫米机枪，4枚反坦克导弹和6枚便携式防空导弹。火力超过一辆步兵战车，能够胜任远程侦察、火力支援、城市作战任务，对抗敌方步兵、坦克甚至武装直升机。俄罗斯还有稍小一些的“平台”M无人车、“暗语”轮式无人车，都曾在叙利亚战场拼杀。

　　卯兔兔子在人们心中的形象一直是温顺可爱，调皮活泼的。如果选择无人平台与它对应，首选的是现在开始进入百姓生活的陪护型机器人。有的能陪伴独居老人，实时检测他们的身体状况，提醒吃药、休息等。有的是陪伴小孩游戏、玩耍，甚至辅导学习、讲解难题。

　　军事后勤、工业生产上，也有一些用于厂房、仓库内监测、运输的机器人、无人车，安安静静地沿着规划道路行进，自动完成任务。

　　辰龙　在我们中国是祥兽，云游于地天，载大德大仁，承于水至于心。在欧洲，则是飞翔喷火的恶兽。用它比喻美国的高空无人机“全球鹰”，很合适。

　　这款“高空”“长航时”“远程”无人机，是美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制的，翼展超过波音737客机，最大起飞重量11.6吨，但里面燃料就有7吨，因此能连续飞行近40个小时，飞到5000多千米外的目标区上空连续“偷窥”一天一夜。伊拉克战争中，美国空军曾使用2架“全球鹰”，执行了15次任务，然后依靠它们提供的侦察信息，摧毁伊拉克13个地空导弹连、50个地空导弹发射架、70辆地空导弹运输车、300个地空导弹箱和300辆坦克。

　　巳蛇　这种细长的动物，没有四肢，依靠肋骨与腹鳞之间肋皮肌伸缩实现运动，不仅能自由穿梭于草丛、灌木，还能爬树。这样的行动特性，自然是让很多军事专家、仿生学家、无人平台研究者关注，纷纷致力于研究机器蛇。

　　以色列、美国在这方面的研究成果最多。2009年，以色列就披露了一种军用机器蛇，长约2米，外包迷彩，能模仿真蛇的动作，在山洞、隧道、缝隙和建筑中穿行。遇到障碍物时，它能拱起身体翻过障碍，或“抬头观察”。头部有摄像头，图像传输给后方士兵手上的笔记本电脑。除了侦察，它还能运送爆炸物品。战场之外，它也很适合在倒塌建筑物下搜寻被困者。

　　美国卡耐基·梅隆大学等机构研制的机器蛇，则致力于模拟出更逼真的“蛇行”。它直径51毫米，长约1米，由16节组成，基本可以做到所有蛇的运动轨迹，甚至能像真蛇一样缠绕住树干、电线杆爬上去。这样的能力一旦实用化，蛇形无人平台将非常适用于战场侦察、城市搜救、考古勘探等任务。

　　午马　作为六畜之首，在古代是最重要的交通运输工具，军队机动力的标杆。战国以“万乘之国”等马拉战车的数量来形容国力强弱；周穆王坐拥“八骏”，唐太宗钟爱“六骏”，项羽乌骓、刘备的卢，等等。

　　能与马相配的军用无人平台，实在太多，几乎所有的无人车、四足机器人都很沾边。因此这里我们改从民众生活中找寻，挑了一种对我们生活即将产生重大影响的平台——无人物流车。别看它们萌萌的，配备的高科技设备也不少——上头竖着卫星导航天线，前后左右装着激光雷达、摄像头。如今一些高校里正跑着这些“快递小哥”，检验着无人平台物流配送的发展前景。

　　未羊　说到这种草食动物，人们首先想到的大概是它贡献的温暖羊毛衫和精美地毯。那是绵羊，别忘了还有山羊，那可是翻山越岭的高手。

　　无人平台中，最能翻山越岭的自然是各国正大力研究的四足机器人。现在以美国“大狗”为代表的这类机器人，受技术条件所限，还只能在平地、缓坡上嗡嗡嗡地小跑。研究者们正致力于解决它的平衡、噪音、续航力等问题。一旦这些解决了，它的发展目标也不会是和轮式、履带式无人平台竞争，必然是瞄向险峻的地形。因为只有在那里，传统的无人车将无法克服，必须靠矫健的“腿脚”。军事领域对山地战的需求，也必然是促使这类无人平台发展的主要动力。

　　申猴　最像我们人类的生肖动物，因此最搭配的是人形机器人。有关这方面的研究，一直是无人平台领域的热点之一。因为从外形上说，这样的无人平台最“亲切”；从技术上，双足行走的平衡更难。美国有“阿特拉斯”等人形机器人，俄罗斯也有能开车打枪的人形机器人。不过这种无人平台最理想的舞台是外太空，代替人类宇航员完成空间站建设等任务，替我们打前站。

　　酉鸡　它给我们的第一印象是打鸣报时，但我们也许忘了，鸡其实也是一种飞禽，虽然飞得不高。另外要论成本，它是十二生肖中最便宜的。

　　小型无人机，已经被大量配备给美军的战术级作战单位，而且有不少就是直接采购的民用无人机，价廉物美，比如咱们中国的“大疆”。它们不用飞多高多远，不少都还在地面士兵的目视范围之内。但那怕只有几十米的高度，也让步兵的视野得到革命性开阔。这对陆战战术的影响，无疑是非常巨大的。

　　戌狗 忠诚陪伴主人，警戒护卫家门，是它留给人们的最深印象。无人平台中也有一些专门“看家护院”的，而且进入实用了。

　　以色列“守护者”无人巡逻车，已经被用于他们的机场巡逻和安保。这种小车直接把军用“雄猫”四轮全地形车的底盘拿了过来，加上必要的激光雷达、导航系统等设备，能以遥控或自主模式在机场周边道路上巡逻，不分白天黑夜。通过车上的多个摄像机，还有麦克风，它能及时发现非法潜入者。以色列作为中东地区一个人口少、安全环境恶劣的小国，对这类无人平台很偏好。这也促使他们在无人平台领域有很多创新与成果。当年无人机兴起，一定程度上就是他们在贝卡谷地等战场上打出来的。

　　亥猪　十二生肖中最末一个，虽然有“金猪”一说，寓意很好，但它无疑也是最懒的一个生肖动物。与它相配的无人平台，也回到了本文最开始提到的——无人驾驶汽车。

　　看过2018年3月美国优步无人车事故视频的朋友们肯定都注意到，事故发生时车上的测试员正在玩手机，注意力根本不在路面上。很显然，经过不少时间的测试，他已经对无人车的判断力有了太高的信心，于是自己个懒了下来。结果在遇到特殊情况时，无人车判断失误，造成不可挽回的恶果。人们开发这种无人车的目的，好了说就是让驾驶员更轻松，坏了说，其实就是让人更懒。

　　数月后的一份调查报告称，优步无人车在光线不足的情况下，把前方快速经过的人和自行车，当作了掠过路面的塑料袋，从而决定不刹车！

　　这一结果，正好反映出无人平台发展的一大技术难题——如何让无人平台具备足够高的智能，识别动态、复杂环境里的各种情况，并作出正确率足够高的反应。优步无人车只是在有标志、现成的、水泥面的规整道路上，军用无人平台经常要在野外陌生环境下，自行探出一条路；优步无人车把没有任何伪装的人，看成了塑料袋，军用无人平台则要把伪装成树的敌人，看出来是敌人！技术难度上的天壤之别，可想而知。

　　无人平台势不可挡，空前的技术难度必然带来各种隐忧。但无人平台也不是万恶的魔鬼，核心还是在我们人类的心神之间。

　　作者/兵器第一研究院 改编/熊伟