在當(dāng)今瞬息萬變的戰(zhàn)場上，小部隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)和在復(fù)雜環(huán)境中作戰(zhàn)的能力對于軍事行動(dòng)的成功至關(guān)重要。無人平臺(tái)、巡飛彈藥和人工智能驅(qū)動(dòng)的解決方案等新興技術(shù)正在改變士兵與對手交戰(zhàn)和在充滿挑戰(zhàn)的地形中航行的方式。本報(bào)告探討了便攜式無人資產(chǎn)的最新創(chuàng)新，深入了解這些技術(shù)如何增強(qiáng)作戰(zhàn)人員的能力并滿足小部隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)的需求。
軍事行動(dòng)往往依賴小部隊(duì)和單兵自主執(zhí)行任務(wù)的能力。從特種作戰(zhàn)小隊(duì)到步兵小隊(duì)，士兵們都經(jīng)過嚴(yán)格的訓(xùn)練，以提高凝聚力、在戰(zhàn)場上生存并長期維持生命。他們攜帶裝滿彈藥的個(gè)人和班用武器、個(gè)人救生裝備、觀察系統(tǒng)、夜視和通訊設(shè)備、食物、水和醫(yī)療包。此外，還需要備用電池來為這些電子設(shè)備供電，每人的總重量超過 60 公斤，整個(gè)小隊(duì)的重量接近半噸。因此，每增加一個(gè)士兵的負(fù)擔(dān)，就必須去除一些其他的東西。
應(yīng)對重量挑戰(zhàn)的一種潛在解決方案是利用機(jī)器人負(fù)載載體來抵消多余的重量。然而，為了承受全地形作戰(zhàn)，這種載體必須足夠堅(jiān)固且足夠重，以能夠承載負(fù)載。動(dòng)力裝載機(jī)會(huì)更加方便和有利，Marom-Dolphin 的 WILD GOOSE 戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)填補(bǔ)了這個(gè)空白。這種電動(dòng)機(jī)器人車輛可以在不同地形上運(yùn)輸重物，同時(shí)保持完整的戰(zhàn)斗力和部隊(duì)機(jī)動(dòng)性。有兩輪或四輪配置可供選擇，兩輪車型重 28 公斤，承載能力為 70 公斤，而四輪牽引車則可承載 140 公斤。該運(yùn)輸車由模塊化單元組成，允許士兵在戰(zhàn)場上將兩種兩輪車模型組合成四輪運(yùn)輸車。
作為四輪機(jī)器人，搬運(yùn)車可以成為無人武器運(yùn)輸車，將小隊(duì)攜帶的自動(dòng)武器安裝在小型遠(yuǎn)程武器站中，然后由小隊(duì)成員遠(yuǎn)程操作。這一功能使小隊(duì)能夠在掩體后面作戰(zhàn)時(shí)，戰(zhàn)略性地部署支援武器，即使是在暴露的地點(diǎn)。相同的配置可以通過攜帶擔(dān)架來疏散傷員，并使用士兵的鵝頸連接器進(jìn)行引導(dǎo)。在這種模式下，運(yùn)輸車可以釋放三名士兵，否則他們需要將受傷的戰(zhàn)友運(yùn)送到安全的地方。
無人機(jī) (UAV) 為各種角色的作戰(zhàn)人員提供支持，提供創(chuàng)新功能，例如美國 Areté 公司開發(fā)的基于圖像的自動(dòng)化醫(yī)療傳感 (AIMS)。AIMS 通過遠(yuǎn)程定位、描述和監(jiān)控從受傷點(diǎn)到現(xiàn)場護(hù)理的傷員，增強(qiáng)了戰(zhàn)場或大規(guī)模傷員的分類。該系統(tǒng)利用無人機(jī)的攝像頭，通過計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)載醫(yī)療傳感軟件進(jìn)行增強(qiáng)，來檢測人員傷亡、評估傷口、測量呼吸和其他生命體征，并記錄患者的狀態(tài)和變化。2021 年，Areté 在現(xiàn)場測試中展示了此功能，實(shí)現(xiàn)了此關(guān)鍵功能的 TRL-6 準(zhǔn)備級別。
特種作戰(zhàn)小組可以考慮使用遠(yuǎn)程控制武器支架，例如 Smartshooter 的 SMASH HOPPER P，以在伏擊場景中建立隱蔽的射擊位置。這種輕型、低調(diào)的固定遠(yuǎn)程武器站 (RWS) 可容納突擊步槍或狙擊步槍，并且可由一個(gè)人在現(xiàn)場組裝。該系統(tǒng)配備了平移和傾斜運(yùn)動(dòng)控制，受益于該公司為 SMASH 系列開發(fā)的火控軟件，提供目標(biāo)檢測和跟蹤，以實(shí)現(xiàn)精確射擊。
小型巡飛彈及其應(yīng)用
為戰(zhàn)士開發(fā)的機(jī)器人資產(chǎn)包括各種納米徘徊彈藥。這種新的武器類別為單兵和班組級別帶來了超視距 (BLoS) 攻擊能力。
Defendtex 是一家澳大利亞公司，提供獨(dú)特的 D40 一次性手榴彈大小的彈藥，設(shè)計(jì)用于從 40 毫米榴彈發(fā)射器發(fā)射，但如果需要也可以手動(dòng)發(fā)射。在推出之前，D40 處于折疊狀態(tài)，長度為 120 毫米，直徑為 40 毫米。展開后，它的旋翼展開為四旋翼配置并飛行，最高速度為 20 m/s，最大航程為 20 km，飛行時(shí)間為 30-60 分鐘，具體取決于有效載荷。無人機(jī)空重190克，最大起飛重量300克。其模塊化有效載荷可配置為動(dòng)能、電子攻擊、ISR、煙霧/閃光和閃光/爆炸效果。D40 能夠自主飛行和集群，使單個(gè)士兵能夠攻擊多個(gè)目標(biāo)或進(jìn)行多輪同時(shí)沖擊 (MRSI) 打擊，
另一種徘徊彈藥是拉斐爾開發(fā)的“尖刺螢火蟲”。這種同軸轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的垂直起降無人機(jī)采用雙向軍用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈，并具有可拆卸的高爆破片 (HE-FRAG) 彈頭。螢火蟲由單個(gè)操作員輕松組裝和發(fā)射，采用日間、熱光電和接近傳感器，使用預(yù)設(shè)航路點(diǎn)或通過攝像頭引導(dǎo)，導(dǎo)航至目標(biāo)。檢測到目標(biāo)后，操作員可以命令螢火蟲攻擊或中止攻擊在撞擊前的任何時(shí)間。如果沒有目標(biāo)交戰(zhàn)，武器就會(huì)被解除武裝，并且可以安全地收回以供重復(fù)使用。螢火蟲在密集城市地形中的交戰(zhàn)范圍為 500 m，在空曠地區(qū)的交戰(zhàn)范圍為 1,500 m，任務(wù)續(xù)航時(shí)間為 15 分鐘。完整的螢火蟲系統(tǒng)包括三種徘徊彈藥，
另一家以色列公司 SpearUAV 開發(fā)了 VIPER，這是一種具有自主懸停能力的罐式發(fā)射徘徊彈藥。VIPER 在班級提供有機(jī)、反應(yīng)靈敏、精確的火力支援，使操作員能夠消除直接威脅，例如敵方狙擊手和火箭彈小隊(duì)，而無需依賴更高級別的資產(chǎn)。
VIPER 具有低聲學(xué)和視覺特征、日間和熱成像傳感器以及自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別功能，利用人工智能驅(qū)動(dòng)的避障傳感器實(shí)現(xiàn)安全飛行，即使在具有挑戰(zhàn)性的地形中也是如此。在復(fù)雜的任務(wù)中，它可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以作為由單個(gè)操作員控制的協(xié)作群的一部分運(yùn)行。VIPER 具有可互換的有效載荷艙，當(dāng)前選項(xiàng)包括爆炸性、非致命性或電子戰(zhàn)有效載荷。2022 年，Spear 與 Leonardo DRS 合作在美國銷售 VIPER。
土耳其STM公司開發(fā)了KARGU，為地面部隊(duì)提供偵察和精確打擊選擇。KARGU武器系統(tǒng)通過完全自主導(dǎo)航進(jìn)行操作，任務(wù)前準(zhǔn)備僅需60秒。在自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別軟件的支持下，使用機(jī)載攝像頭識(shí)別目標(biāo)后，KARGU 通過安全的 AES-256 位加密數(shù)據(jù)鏈路將控制權(quán)轉(zhuǎn)移給操作員。操作員保持完全控制，然后可以授權(quán)罷工。KARGU 重 7.6-7.8 千克，具體取決于有效載荷，并配備近炸引信 1.3 千克 HE-FRAG 彈頭，帶有 840 枚預(yù)成型 4 毫米長方體破片。該平臺(tái)的任務(wù)續(xù)航時(shí)間為30分鐘，可在距控制站10公里、海拔3公里、風(fēng)速10 m/s的條件下運(yùn)行。
在美國，Aerovironment 現(xiàn)在提供 Switchblade 300 Block 20。這是一種管發(fā)射的徘徊彈藥，采用可折疊機(jī)翼設(shè)計(jì)。前身 Block 10 型號(hào)已在伊拉克、敘利亞、阿富汗和烏克蘭廣泛使用。更新后的 Block 20 模型引入了基于平板電腦的控制系統(tǒng)，簡化了操作員的可用性、規(guī)劃和培訓(xùn)。此外，更新后的型號(hào)還配備了改進(jìn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)鏈路 (DDL) 系列，采用 AES-256 位加密，以及新的日間/紅外平移攝像機(jī)套件，使其能夠在盤旋和執(zhí)行連續(xù)主動(dòng)識(shí)別 (PID) 時(shí)提示目標(biāo)。
Switchblade 300 Block 20 重 1.77 公斤，可以在不到兩分鐘的時(shí)間內(nèi)通過管發(fā)射做好準(zhǔn)備和部署，從而可以快速使用。其翼式配置可實(shí)現(xiàn) 50 m/s 的俯沖速度，明顯快于多旋翼無人機(jī)的終端速度。它的續(xù)航時(shí)間超過 20 分鐘，操作距離最遠(yuǎn)可達(dá) 10 公里，飛行高度可達(dá) 4.57 公里。
室內(nèi)和地下作業(yè)的創(chuàng)新
小型巡飛彈藥通過將精確殺傷力交給單個(gè)作戰(zhàn)人員，徹底改變了小部隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)，特別是在復(fù)雜的城市地形中。然而，無人機(jī)和徘徊武器在室內(nèi)或地下操作方面存在局限性。專為這些環(huán)境設(shè)計(jì)的新平臺(tái)采用了尖端的人工智能和機(jī)器視覺技術(shù)，現(xiàn)在支持作戰(zhàn)人員參與近距離戰(zhàn)斗（CQB）場景，甚至是在室內(nèi)。
態(tài)勢感知在 CQB 中至關(guān)重要，傳統(tǒng)上它是通過突擊隊(duì)逐個(gè)房間地仔細(xì)清理建筑物來實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)耗時(shí)且危險(xiǎn)的過程使士兵面臨巨大的風(fēng)險(xiǎn)，并且在清理地下設(shè)施或高層建筑時(shí)更加復(fù)雜。專為這些任務(wù)設(shè)計(jì)的無人機(jī)可以像人類一樣有效地執(zhí)行任務(wù)，但速度更快。由于大多數(shù)室內(nèi)空間都沒有被敵人占領(lǐng)，無人機(jī)可以使用傳感器繪制室內(nèi)區(qū)域地圖，掃描每個(gè)走廊和空間，尋找生命跡象或誘殺裝置。為了加快這一過程，監(jiān)視是自主進(jìn)行的，無人機(jī)僅在檢測到可疑敵人時(shí)報(bào)告精確的目標(biāo)位置或?qū)δ繕?biāo)使用效應(yīng)器。
專為室內(nèi)使用而設(shè)計(jì)的無人機(jī)示例包括美國 Shield AI 的 Nova 2。該無人機(jī)采用最先進(jìn)的路徑規(guī)劃和計(jì)算機(jī)視覺算法，可在復(fù)雜的地下和多層建筑中自動(dòng)導(dǎo)航，懸停時(shí)間長達(dá) 16 分鐘，室內(nèi)范圍可達(dá) 150 m。完全自主性消除了對射頻或遠(yuǎn)程操作鏈接的需要。當(dāng) Nova 2 清理建筑物時(shí)，檢測到的威脅會(huì)自動(dòng)添加到地圖中，并通過振動(dòng)通知向用戶發(fā)出警報(bào)。它使用十個(gè)傳感器、五個(gè)英特爾實(shí)感立體深度攝像頭、四個(gè)紅外攝像頭和一個(gè)長波紅外 (LWIR) 攝像頭。在整個(gè)飛行過程中，無人機(jī)會(huì)生成建筑物及其周圍環(huán)境的 3D 室內(nèi)多層和室外地圖，突出顯示門窗入口點(diǎn)并提供場景的通用操作圖片。它具有頂部和底部有效負(fù)載連接點(diǎn)、高速數(shù)據(jù)接口、電源連接和遠(yuǎn)程彈出功能，以適應(yīng)各種有效負(fù)載。Nova 2 的總重量為 1.5 公斤，頂部和底部有效負(fù)載槽可承載 250 克的外部有效負(fù)載。
Xtender 是以色列公司 Xtend 生產(chǎn)的另一款針對室內(nèi)操作進(jìn)行優(yōu)化的無人機(jī)。
與 Nova 2 不同的是，Xtender 依靠人工引導(dǎo)進(jìn)行室內(nèi)飛行。該無人機(jī)可支持重達(dá) 150 克的有效載荷，這些有效載荷可以是無線電中繼器或復(fù)雜場景中所需的其他負(fù)載。其控制系統(tǒng)配備Xtend專有的Mark & Fly XOS操作系統(tǒng)，支持多架無人機(jī)協(xié)同集群。該公司提供了一個(gè)與可穿戴通信系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)護(hù)目鏡相連的單手控制器，使用戶能夠使用簡單的手勢引導(dǎo)無人機(jī)并通過攝像頭監(jiān)控環(huán)境。
第三款針對室內(nèi)操作進(jìn)行優(yōu)化的無人機(jī)是 Rooster，由以色列公司 Robotican 開發(fā)。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)將四旋翼無人機(jī)封裝在堅(jiān)固的桶形框架中，作為保護(hù)屏和輪子，使 Rooster 能夠飛行和在地面上滾動(dòng)。這種混合配置可實(shí)現(xiàn)快速、敏捷的移動(dòng)并延長室內(nèi)任務(wù)的續(xù)航時(shí)間。混合動(dòng)力系統(tǒng)在飛行中使用旋翼，并在地面或靜止時(shí)滾動(dòng)時(shí)節(jié)省電力。通過使用多個(gè) Rooster，車輛可以建立一個(gè)自我修復(fù)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，以中繼車輛之間的通信并保持與控制器的連續(xù)數(shù)據(jù)鏈路。這使得在洞穴、碎石遍布的區(qū)域或復(fù)雜的建筑環(huán)境等環(huán)境中能夠更可靠地運(yùn)行。公雞重1. 重 45 公斤，可承載高達(dá) 300 克的有效負(fù)載。它可以懸停和飛行 12 分鐘，或滾動(dòng)長達(dá) 45 分鐘，但通過將運(yùn)動(dòng)和靜態(tài)觀察相結(jié)合，它可以支持更長的任務(wù)時(shí)間，達(dá)到 90 分鐘左右。
隨著軍事技術(shù)的進(jìn)步，日益復(fù)雜的個(gè)人無人資產(chǎn)為士兵提供了前所未有的新攜帶能力。通過利用無人系統(tǒng)、人工智能和先進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的力量，這些解決方案正在為小部隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)制定新標(biāo)準(zhǔn)，并改變特種部隊(duì)和徒步步兵作戰(zhàn)的能力。
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