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假如出现高性能电池,无人机能替代士兵前线作战吗?

2020-08-29 23:41阅读(73)

假如出现高性能电池,无人机能替代士兵前线作战吗?:前段时间,美国的埃隆马斯克当着美空军说,战斗机的时代已经过去,自主无人机空战才是未来。结合当前的技术

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前段时间,美国的埃隆马斯克当着美空军说,战斗机的时代已经过去,自主无人机空战才是未来。结合当前的技术发展,无人机果真能代替士兵前线作战吗?可以确切的说,这个时代尚未来临,在无人化战场发展中人类还有很长的一段路要走,这不是解决一个高性能电池就可以解决的,代替人员,首先要实现无人作战装备高智能化,无论是无人机还是地面无人战斗机器人都是同样的道理。

无人作战装备是一个涵括多领域的系统化工程,实现高智能化更需要完善的技术和基础领域支撑。无人作战高智能化发展方向目前主要有控制、服务器计算和储存等几大技术瓶颈。对于地面战斗机器人来讲,高性能电池只是瓶颈瓶颈中的一个子系统。

我们先来看看无人作战装备的控制问题,也就是我们通俗讲的遥控。以无人机为例,当前的发展现状是“遥控飞行被干扰,自主飞行不智能”。我们都知道,实现对无人装备的遥控主要以电磁波为主,是电磁波就面临数据链被截获、破解的风险,比如伊朗电子战部队在几年前成功俘获美国RQ-170“哨兵”无人机就是最好的例证。

再来看看地面无人战斗机器人,虽然俄罗斯在叙利亚战场上投入实战后取得了不错的战绩,但是这些装备还都处于遥控阶段,控制距离一般只有几百米的距离,且受制于蓄电池的性能问题,其战场持续时间也只有一两个小时,不具备持续作战能力。空中的无人机虽然略好一些,但距离高智能还有很大的差距。

无人作战装备之所以智能,主要得益于其内部的核心大脑——服务器的计算和储存问题。通俗点理解这个问题,我们使用的电脑处理速度已知,和国家研发的超级计算机在计算速率上相比完全不在一个档次上,为什么呢?核心就在CPU上,超级计算机的CPU的尺寸是普通电脑所不能比的,两者的尺寸相差太大。

实现无人作战装备的职能化同样设计到这个问题,想要无人作战装备高度智能化,主要的途径就是强化服务器的性能;但以当前的技术同时确保服务器的计算、储存和服务器的供电系统同步匹配是最大的拦路虎。因为要将原本一座房子这么大的服务器的尺寸小型化、集成化后,满足这个个服务器能够装备在当前的无人作战装备内部,这是其一;其二,相匹配的供电系统是不是能够满足同等的电力供应问题,要知道这本身就是相当耗电的一个系统。

这是这两个核心技术互为限制,决定了无人作战装备走向智能化的核心问题。前面我们提到了无人作战装备想要取代人成为战场的主角,首要解决的就是高智能问题,实现不了一切都将是空谈主义。这些技术涵括的领域极为广阔,算法行业需要开发出可靠的高性能软件,数据的加密与传输又是通信行业的活,实现机载设备集成化、小型化,还是微电子行业需要解决的问题等等。

由此可见,限制无人化作战装备主导作战的核心不仅仅只是高性能的蓄电池,还有更深层次、更复杂的技术瓶颈有待攻克。否则无人作战装备依旧将是“遥控飞行被干扰,自主飞行不职能”的发展状态。在未来更多的将是有人、无人装备之间的系统作战和无人机集群作战,无人化战场或许只是一场梦。

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有价值,设计得好就是前线铁甲。

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高性能电池和无人机替代士兵作战不能简单归纳为一回事,高性能电池只能解决无人机的长续航能力,而无人机如何成为一个有思想的三栖战士呢?

战士可以驾驶各种战机战斗,也可以地面驾驶各种装甲车辆或单兵突击、潜伏,也可以水面水下作战或泅渡渗透,期间会碰到各种各样的状况,战士能够随机应变,无人机又如何解决这些问题?

虽然现在的人工智能技术已经有很大的发展,比如炒菜机器人,它离开了人为设置的程序,能独立自主的炒出一道美味佳肴来吗?机器人永远是在人为设计的范围里面的,脱离了人为设计它什么也不是,最多也就是一些材料而已。就算将来大量使用机器人战士作战,它也离不开人为设置和人员监控。如果机器人都有创造力,可以脱离人为设计范围,那么,人类也就离灭亡不远了。

现在要研制出实用化的具有完全人工智能的飞行机器人、装甲车辆机器人、单兵机器人和潜航机器人运用于战场还有很长的路要走,更何况完全智能化的三栖机器人战士呢?

无人机暂时还需要人工远程操控,还只是有人操作的一个飞行武器发射平台,具备独立自主执行作战任务还有很远的距离,短时间内还难以实现。

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早在2015年底美国陆军发布的《2050年地面战场的战术展望》指出:“2050年的战场将出现大量用途各异的自主机器人。这些机器人更加智能,拥有更强的自主能力,具备强大的联网、通信及协作能力,能在地面或空中机动,甚至可能具备仿生特征。”机器人可以代替人类到战场上执勤站岗、侦察保障、布雷扫雷和执行攻击任务等,使战争伤亡减少到最低限度,甚至实现“零死亡”。美军已列入研制计划的智能化机器人超过100种。美国陆军计划到2020年,参战的作战平台中将有2/3是无人化的。伊拉克战争中,利剑机器人被广泛应用于巡逻、防卫、打击等各种任务。

美国陆军正在大力推动先进机器人的军事应用进程,以替代士兵执行诸如枯燥、肮脏或危险的特殊任务等,并减少他们认知负担。美国陆军近期研发了专用于特种作战的MAARS机器人,配备1挺机枪、4个枪榴弹发射器,能装备激光发射器及消音器,每分钟能发射1000发子弹;拥有360度视野、双向通信能力、夜视能力,并配备雷达;抗干扰奔跑12小时,不仅可以引爆炸药,还可以将伤兵拖回基地。美国陆军装备的魔爪军用机器人,能够以8.4千米的时速持续行走约32千米,执行拆除简易爆炸装置、侦察、支援战斗工程和辅助特种部队等任务。美国陆军研发了一种新技术,可以迅速教会军用机器人在最低限度人为干预的情况下完成新的穿越动作,在作战环境中自主导航,完成作战行动任务。在未来战场上,赋予武器装备“随心所动”的智能化操作,各种“代理战士”“机器人士兵”将有望成为美军无人作战的新样式、新角色。

美军单兵的电源系统

美军新一代单兵系统的发展,对电源提出了更高的需求:一是发展更高比能、更高比功的电源,包括一次电池、可充电电池、超级电容器等;二是发展小型便携式电源,包括小型燃料电池、便携式发电机、太阳能电池板;三是发展能量回收系统,回收因运动产生的静电力和压力发电。

美军新一代单兵的电源从单电池发展为包含柔性电源、便携式自发电、贴合人体能量回收的综合能源系统,能够有效延长士兵携带传感器、电子设备和通信系统的续航力。柔性可拉伸电源主要包括柔性锂离子电池、柔性超级电容器和柔性太阳能电池。柔性锂离子电池可以使用纸状、多孔、纤维、波浪等电极结构;纸状柔性电池是将电极材料独立成膜或涂覆在柔性纸状基底上,制成电池贴片;纤维柔性电池可以在棉质、聚酯质纤维上涂覆电极材料;波浪柔性电池是在预应变弹性基板上沉积电极材料,释放应变构成波浪形的可拉伸电极。柔性超级电容器将电极捻在一起或逐层组装制成纤维,制造二维柔性超级电容器,可为LED灯、二极管、低功率人体传感器等供电。未来机器人作战是必然趋势,

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如果是核电池,那就没问题了。

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现在的5G甚至未来的6G\7G。不仅仅是无人机代替士兵作战了,作战方式可能都改变了。不在有士兵这个角色,全是远程智能装甲武器,无人机空中集群。谁掌握了通讯基础设施,谁就掌握命脉。