簡(jiǎn)介

目前，世界各國(guó)都在開發(fā)新技術(shù)，以支持未來與城市強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境下的軍事行動(dòng)。2019年7月，來自五個(gè)國(guó)家的150多名科學(xué)家和工程師在曼哈頓下城對(duì)他們開發(fā)的城市作戰(zhàn)系統(tǒng)的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行了為期兩周的測(cè)試。

一個(gè)

背景

技術(shù)合作計(jì)劃是由美國(guó)發(fā)起的一個(gè)項(xiàng)目，旨在聯(lián)合來自許多國(guó)家的合作伙伴，共同開展新興技術(shù)的研究。TTCP的美國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人是瑪麗·米勒，美國(guó)國(guó)防研究和工程署研究和技術(shù)首席副主任。

“城市環(huán)境戰(zhàn)略的重大挑戰(zhàn)”活動(dòng)是TTCP計(jì)劃的一部分，旨在解決所有TTCP國(guó)家面臨的高度優(yōu)先問題。CUE的主要目標(biāo)是更深入地了解城市戰(zhàn)爭(zhēng)的本質(zhì)，并加深研究人員對(duì)支持作戰(zhàn)概念的技術(shù)限制的理解。

2

CUE-19

美國(guó)與TTCP伙伴澳大利亞、加拿大、新西蘭和聯(lián)合王國(guó)一道，為2019年的"城市環(huán)境強(qiáng)挑戰(zhàn)戰(zhàn)略"做準(zhǔn)備，并于7月在紐約進(jìn)行了一系列關(guān)于新型城市戰(zhàn)設(shè)備和技術(shù)的測(cè)試。參與這項(xiàng)活動(dòng)的美國(guó)組織包括作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部下屬的陸軍研究實(shí)驗(yàn)室、裝備中心、指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察中心以及工程師R&D中心。

CUE 19已經(jīng)在三個(gè)典型的地方測(cè)試過了。7月13-15日:地鐵站廢棄部分；7月16-18日:聯(lián)邦辦公樓廢棄部分；7月19-21日:曼哈頓下城封鎖區(qū)。這些地方提供了最具代表性的城市地形特征:由摩天大樓組成的城市峽谷、狹長(zhǎng)的地鐵通道、屋頂和海綿狀內(nèi)部空。

CUE 19測(cè)試的重點(diǎn)是滿足與未來城市沖突相關(guān)的需求，例如探測(cè)無人機(jī)系統(tǒng)、準(zhǔn)確繪制區(qū)域和結(jié)構(gòu)地圖、保持通信和了解我們的活動(dòng)、保護(hù)我們的部隊(duì)免受爆炸物、飛機(jī)或車輛的攻擊，以及探測(cè)潛在敵對(duì)活動(dòng)的跡象。

三

遇到的挑戰(zhàn)

羅伯特·黑塞來自作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部裝備中心，是CUE 19的美國(guó)代表和總規(guī)劃師。他為TTCP和美國(guó)陸軍組織了許多密集的城市環(huán)境倡議和實(shí)驗(yàn)。黑塞說，未來在密集的城市環(huán)境中開展作戰(zhàn)行動(dòng)將充滿挑戰(zhàn)。

城市地形特征通常會(huì)阻礙或反射信號(hào)、無線電或全球定位系統(tǒng)以及“視線”通道，使通信極其困難。建筑結(jié)構(gòu)限制了流動(dòng)性。此外，人們很難獲得建筑物和隧道內(nèi)空或墻后的情況。與此同時(shí)，越來越多的人掠奪無線電頻譜資源，占用街道，造成交通擁堵，進(jìn)一步限制了作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)性和通信能力。

盡管這些來到紐約的科學(xué)家對(duì)城市挑戰(zhàn)活動(dòng)了如指掌，但幾乎每個(gè)人都會(huì)在實(shí)際測(cè)試中有意想不到的發(fā)現(xiàn)。這就是為什么需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。雖然新技術(shù)最初是在惡劣的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中開發(fā)的，但在戰(zhàn)略挑戰(zhàn)活動(dòng)中，這些技術(shù)將由陸軍士兵或海軍陸戰(zhàn)隊(duì)士兵直接操作，并在最接近實(shí)戰(zhàn)的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。

在CUE 19中，測(cè)試了反無人機(jī)系統(tǒng)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察、指揮和控制、分析模型和工具以及部隊(duì)保護(hù)等主要技術(shù)領(lǐng)域的40個(gè)技術(shù)項(xiàng)目。

7月中旬，各國(guó)科學(xué)家和工程師在曼哈頓下城的一個(gè)屋頂上安裝了各種成像傳感器和通信設(shè)備，測(cè)試無人機(jī)系統(tǒng)的探測(cè)能力，如圖1、圖2和圖3所示。整個(gè)田間試驗(yàn)階段，每天溫度保持在90度以上，幾乎沒有緩解。因此，工程師們了解到，放置在屋頂上檢測(cè)小型無人機(jī)系統(tǒng)的傳感器需要更多的過熱保護(hù)。雖然人們知道建筑物會(huì)產(chǎn)生雜波，影響傳感器和GPS信號(hào)，但這些因素對(duì)城市戰(zhàn)行動(dòng)的影響可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的預(yù)期。

圖1來自不同國(guó)家的工程師和科學(xué)家在屋頂上測(cè)試傳感器和通信設(shè)備

圖2美國(guó)陸軍的科學(xué)家和工程師在屋頂上測(cè)試

圖3曼哈頓下城一棟建筑附近的無人機(jī)

四

有效的嘗試

不同國(guó)家的工程師找到了合作的方式。比如，來自美國(guó)和澳大利亞的兩個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)，在一個(gè)協(xié)作軟件環(huán)境中，提前一年多的時(shí)間一起工作，在這次加入紐約后，成功完成了一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目。

美澳聯(lián)合小組的工作是開發(fā)一個(gè)機(jī)器人平臺(tái)，可以在陸軍或海軍陸戰(zhàn)隊(duì)士兵的手和身體運(yùn)動(dòng)的指導(dǎo)下，在城市空之間進(jìn)行偵察行動(dòng)。這些機(jī)器人可以進(jìn)入未知空間空，以操縱或自動(dòng)化的方式在空之間導(dǎo)航和繪制地圖，并以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方式向士兵展示他們所看到的。這個(gè)機(jī)器人甚至可以顯示導(dǎo)航計(jì)劃。

在測(cè)試中，機(jī)器人使用激光雷達(dá)和其他傳感方法來執(zhí)行繪圖和導(dǎo)航功能。它由操作者利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)——通過頭戴式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器“觀察”，借助靈敏的手勢(shì)檢測(cè)手套識(shí)別士兵的手勢(shì)。

美國(guó)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是將自主地面機(jī)器人與士兵佩戴的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備配對(duì)，以提供態(tài)勢(shì)感知。澳大利亞隊(duì)的目標(biāo)是操作者通過自己戴的手套向機(jī)器人發(fā)送命令，而機(jī)器人識(shí)別操作者的手勢(shì)命令并借助軟件做出反應(yīng)。

負(fù)責(zé)研究士兵自主性的澳大利亞陸軍國(guó)防科技科學(xué)家杰弗里·賴特說，士兵不能被消耗。未來，澳大利亞軍隊(duì)將保護(hù)其士兵免受未被發(fā)現(xiàn)的威脅。遠(yuǎn)程自治系統(tǒng)的虛擬存在是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的手段。面對(duì)未知的威脅，機(jī)器人將率先承受打擊。

五

來自CUE 19的經(jīng)驗(yàn)

讓來自許多國(guó)家的科學(xué)家在一個(gè)共同的問題上達(dá)成一致存在許多挑戰(zhàn)。CUE 19通過多種技術(shù)的具體組合實(shí)現(xiàn)多效益是一個(gè)難題。

事實(shí)證明，科學(xué)和工程沒有國(guó)界。CUE 19聯(lián)合測(cè)試活動(dòng)美國(guó)方面的負(fù)責(zé)人、作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的計(jì)算機(jī)科學(xué)家克里斯托弗·里爾登(Christopher Rearden)表示，通過聯(lián)合規(guī)劃，所有國(guó)家都在幾天內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合作戰(zhàn)。

詹森·格雷戈里是陸軍研究實(shí)驗(yàn)室智能機(jī)器人領(lǐng)域的負(fù)責(zé)人，他說測(cè)試非常成功。雖然測(cè)試的系統(tǒng)還處于開發(fā)初期，但士兵們對(duì)系統(tǒng)界面有了直觀的了解，明白了系統(tǒng)如此重要的原因。

以美國(guó)為首的多國(guó)小組認(rèn)為，紐約是最適合進(jìn)行城市戰(zhàn)實(shí)地測(cè)試的環(huán)境。在CUE 19中，所有項(xiàng)目都將受益于實(shí)際環(huán)境中的測(cè)試，從而使技術(shù)達(dá)到下一個(gè)成熟的水平。

黑塞認(rèn)為，紐約充滿了無與倫比的現(xiàn)實(shí)主義。它是一個(gè)“活的”城市，而不是模仿城市特點(diǎn)而創(chuàng)造的人工環(huán)境。CUE 19測(cè)試活動(dòng)的關(guān)鍵是與紐約、聯(lián)邦和州機(jī)構(gòu)(如紐約警察局、大都會(huì)運(yùn)輸部、總務(wù)管理局、國(guó)土安全部、聯(lián)邦保護(hù)局和美國(guó)法院)的人員建立良好的溝通和工作關(guān)系。這些組織接受了美國(guó)陸軍的安全和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。赫斯和他的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了幾次實(shí)地考察，提供了簡(jiǎn)報(bào)，并就實(shí)驗(yàn)的各種細(xì)節(jié)進(jìn)行了多次電話交談。

在紐約舉行這樣的測(cè)試活動(dòng)沒有多少先例。聯(lián)合小組從測(cè)試中獲得了許多有價(jià)值的信息，并了解了許多準(zhǔn)備CUE的方法。這些經(jīng)驗(yàn)將被傳遞給英國(guó)團(tuán)隊(duì)和未來由作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部組織的城市試驗(yàn)。

六

結(jié)論

CUE 19是一系列城市實(shí)地測(cè)試活動(dòng)的第三階段。前兩個(gè)階段分別于2017年在澳大利亞阿德萊德和2018年在加拿大蒙特利爾舉行。CU E20預(yù)計(jì)明年在英國(guó)舉辦。

TTCP仍然是美國(guó)及其盟國(guó)之間技術(shù)研究和應(yīng)用合作的重要平臺(tái)，以發(fā)展聯(lián)合能力，目的是分享同樣的價(jià)值觀，保護(hù)自由，建設(shè)和保護(hù)一個(gè)更美好、更和平的世界。最終，各國(guó)將利用這些測(cè)試獲得的信息來創(chuàng)建城市戰(zhàn)能力，從而提高任務(wù)成功率，降低中國(guó)軍隊(duì)在城市戰(zhàn)中的風(fēng)險(xiǎn)。

李浩從網(wǎng)上翻譯過來的

戴批準(zhǔn)

2019年11月22日

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