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美陆军将研制先进机器人  可与士兵编队开展高效作战

国防科技要闻2020-07-16 16:08:40
美国陆军正在研究先进自主机器人,使其能够更加像团队成员一样进行作战,而非仅仅作为战场上的工具。
陆军研究实验室感控电子团队的工程师约瑟夫·康罗伊表示,实现有效的机器人/士兵编队目标的关键是使机器人能够更好地理解士兵或者指挥官的意图。
一、研发背景
康罗伊表示,陆军所使用的当前一代无人机和无人地面车辆均需要操作人员,但是解读情报、监视和侦察数据是一种劳动密集型工作,可能比实时分析花费更长时间。
他表示,除此之外,当前一代无人机和无人地面车辆在定位方面也过度依赖GPS的连通性。同样,信息获取特别是视频获取,也依赖高带宽无线通信。
二、有人/无人编队(MUM-T)演习
陆军研究实验室于2014年举行有人/无人编队演习,演练无人系统与步兵的编队作战情况,目的是判断士兵在作战环境中应如何利用自主系统。康罗伊表示,试验表明,自主系统可以成为战场上的资产,特别是可先于士兵执行机动任务。
三、下一代无人机和无人地面车辆
康罗伊表示,更高程度的机载/车载感知和处理能力能够实现更广泛的任务作战想定、增强稳健性以及实时情报处理能力。
此外,更高程度的智能将使机器人与士兵共同执行任务,而非被士兵操控。自主系统必须能够推断操作人员对其行为的意图与意愿。
康罗伊表示,在GPS拒止环境中或在无法与基站进行持续通信的情况下,甚至在无线射频运行中断的情况下,增强的定位能力可以获得环境态势和收集情报,从而可以保证继续完成任务。此外,一旦恢复通信,可以继续传输数据。
不过,为此种智能军用机器人写算法要比设计无人驾驶车更具挑战性。康罗伊预测,如果自主系统能够理解环境,而非依赖原始传感器信息(特别是视频信息),则可能为作战人员提供更广泛的任务支持作战想定。
自主系统将在感知或存储数据之前利用分析和感知算法处理机载/车载环境信息。与原始数据相比,数据量将极大减少,从而释放出带宽用于执行其他任务。
四、专注于士兵
感控电子团队负责人威廉·诺斯旺表示,陆军在实现有效人机编队方面的研究最终可能涉及士兵本身的器械装备。
诺斯旺表示,实验室目前正致力于开展“用于自适应技术的持续多层面士兵特征描述”项目。该研究旨在评估和预测在现实情况中个体士兵状态(如疲劳或应力)的瞬间变化。即机器人队员将不仅能够做到语言识别,同时也具有理解士兵的能力并将其纳入到对当前状况和任务的响应之中。
士兵身上的传感器如“下一代无线健康追踪器”(Fitbit)可能提供给机器人部分所需的信息。但是,士兵/机器人编队不论采取何种方案必须能够扩展至多个编队中,以在战场上发挥作用。
康罗伊表示,这种方案必须在尺寸上轻型小巧。为实现有用的系统,陆军将开展的重点研究项目如下:
在近地面点对点导航中能够实现障碍规避的算法。
在最多几天没有GPS的情况下可提供位置解决方案的地理位置感知和推理。
可靠地从噪音损坏的数据中提取信号的目标识别和跟踪算法。
能够实现机载/车载数据处理的增强方法,包括利用商业图形处理单元和应用具体集成电路的开发。
可在真实战术环境中应用的语言识别和生理仪器。
康罗伊表示,目前开展的只是一些肤浅的研究,需要多年才能实现技术成熟。
来源:美国陆军网站/图片来自互联网
中国国防科技信息中心 申淼
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