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無人機(jī)我見
??作者:唐曉甫
核心提示:個人原創(chuàng)征文

一、對于無人機(jī)的擔(dān)憂

無人機(jī)的歷史并不短暫,其歷史可以追述到1914年,兩位英國將軍產(chǎn)生了讓一架無人駕駛飛機(jī)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域再投彈執(zhí)行攻擊的設(shè)想,但是由于技術(shù)限制到了27年第一架無人機(jī)才真正意義上成功問世。

但是說到底,無人機(jī)只是披著飛機(jī)外衣的機(jī)器人。阿西莫夫曾經(jīng)在1950年提出過著名的機(jī)器人三法則:第一法則:機(jī)器人不得傷害人類,或袖手旁觀坐視人類受到傷害;第二法則:除非違背第一法則,機(jī)器人必須服從人類的命令;第三法則在不違背第一及第二法則下,機(jī)器人必須保護(hù)自己。并且其在1985年提出了第四條法則,即第零法則機(jī)器人不得傷害人類整體,或袖手旁觀坐視人類整體受到傷害。這幾條法則在提出后得到了廣泛的響應(yīng),并為公眾廣泛接受。同時也使得無人攻擊機(jī)在出現(xiàn)之后受到廣泛的質(zhì)疑。公眾普遍為無人攻擊機(jī)包括其他無人殺人機(jī)器在內(nèi)的可能的恐怖前景表示出極大的擔(dān)憂。這也牽涉出極大的有關(guān)倫理方面的問題。而且?guī)啄昵霸陉懙刈鲬?zhàn)無人武器系統(tǒng)SWORDS(即劍式)已經(jīng)出現(xiàn)了潛在的一些隱患了。在當(dāng)年的報道中就出現(xiàn)了這樣的新聞:

《機(jī)器人曾將槍口指向人類指揮官》:

美國海軍研究室在關(guān)于機(jī)器人士兵的研究報告《自動機(jī)器人的危險、道德以及設(shè)計》中,對軍方使用機(jī)器人提出警告,建議為軍事機(jī)器人提前設(shè)定嚴(yán)格的設(shè)計和使用“緊箍咒”,否則整個世界都有可能毀于他們的鋼鐵之手。

報告指出,現(xiàn)今美國的軍事機(jī)器人設(shè)計師往往急于求成,常常會將還不成熟的機(jī)器人技術(shù)急匆匆推入市場,促使人工智能的進(jìn)步在不受控制的領(lǐng)域內(nèi)不斷加速發(fā)展。更糟糕的是,目前還沒有一套控制自動系統(tǒng)出錯的有效措施。如果設(shè)計出現(xiàn)錯誤,足以讓全人類付出生命的代價。

2008年,曾有3臺帶有武器的“劍”式美軍地面作戰(zhàn)機(jī)器人被部署到了伊拉克,但是這種遙控機(jī)器人小隊還未開一槍就很快被從戰(zhàn)場撤回因為它們做了可怕的事情:將槍口對向它們的人類指揮官。

這樣的事情也許會隨著智能化的提升有所減少,但是智能化以后的機(jī)器人潛在的威脅是現(xiàn)在不可比擬的,電影《終結(jié)者》中就為我們描繪了一個可怕的前景,智能化是把雙刃劍。與陸地作戰(zhàn)武器系統(tǒng)相同,隨著智能化的提升以及將來有可能出現(xiàn)的無人機(jī)自我升級的前景,我們也有理由擔(dān)心終結(jié)者的事情可能會在未來發(fā)生。在未來的發(fā)展中我們必須注意到對無人作戰(zhàn)武器的限制,使之不能超越人類的控制。同時我們也注意到在X31的試飛中,由于飛行員無法繞過電腦系統(tǒng)直接對飛機(jī)操作導(dǎo)致了飛機(jī)的失速而墜毀,這也是一個我們需要注意的。我們必須為無人機(jī)帶上枷鎖,確保人對無人機(jī)的絕對控制。

二、無人機(jī)觀察

同時隨著無人機(jī)擁有越來越強(qiáng)的人工智能,無人機(jī)由早期的簡單的誘餌、偵查一類的任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_始在高威脅地區(qū)遂行有人機(jī)難以執(zhí)行的高威脅任務(wù),包括戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)偵查,戰(zhàn)略偵查,遠(yuǎn)程打擊等。而在美國開始打造新一代無人長程打擊戰(zhàn)機(jī)X47B的背景之下,各國家已經(jīng)開始了自己的無人機(jī)大換代。歐洲的神經(jīng)元,俄國的電鰩以及正在測試的X47B無一例外都綜合了察打一體的設(shè)計,在突出新一代無人機(jī)的偵查能力的同時擁有相對強(qiáng)大的打擊功能。同時我們可以發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象,這三款無人機(jī)的設(shè)計(還包括“坎大哈野獸”等)都采用了同一種外形即飛翼式布局。有阻力小,翼負(fù)荷低,機(jī)翼內(nèi)空間大,載重多的多種優(yōu)點,同時采用機(jī)背式進(jìn)氣可以有效地減少雷達(dá)反射,為無人機(jī)的隱身提供保障。而同時使用的復(fù)合透波材料,被取消的的生命保障系統(tǒng)都為無人機(jī)高載油系數(shù)、載彈量、強(qiáng)大的隱身性和較小的結(jié)構(gòu)重量提供了有力保證。但是飛翼式布局有很多明顯的弱點飛機(jī)的安定性和操縱性較差,而且起飛、著陸滑跑距離較長,不適合作戰(zhàn)斗機(jī)使用。所以在我看來現(xiàn)在的產(chǎn)品只是過渡的產(chǎn)品,并不是未來20年理想的全能型戰(zhàn)機(jī)。

隨著無人機(jī)的發(fā)展和空天一體化的推進(jìn),無人機(jī)的前沿將向兩個方向不斷向前:1、軌道\亞軌道空間高超音速無人機(jī);2、可用于全面戰(zhàn)爭的戰(zhàn)斗無人機(jī)。

1、軌道\亞軌道空間飛行器的代表是大名鼎鼎的X37B和HTV2(以及中國傳說中的神鷹),兩者作為美國一小時打遍全球計劃的代表,其擁有絕佳的飛行速度和高度,衛(wèi)星不能比擬的機(jī)動性和不可預(yù)測性,雖然現(xiàn)在在高速通過的時候黒障區(qū)的通信問題沒有完全解決,但是隨著量子通信技術(shù)的發(fā)展,這一切將不再是問題。同時由于以X37B為代表的無人空天飛機(jī)具有長時間留空,攜帶空間較大,變軌能力強(qiáng),可在大氣層內(nèi)飛行,可重復(fù)使用等諸多優(yōu)點。未來隨著制造工藝難度的相對降低,我們可以預(yù)見到以X37B為代表的空天飛機(jī)將在空天一體作戰(zhàn)體系中占據(jù)一席之地。而像HTV2之類亞軌道飛行器由于其并不在軌道之上且一直處于大氣層之內(nèi),所以其橫向機(jī)動能力強(qiáng)于X37B,其高達(dá)20倍音速的速度加上在黒障區(qū)的運行的特殊軌跡,使得普通方法探測他幾乎不可能。乘波體的外形,使得其升阻比極高,雖然說在普通意義上看來他是一個可機(jī)動彈頭,但是其設(shè)計思想和空天飛機(jī)有些許異曲同工之妙。同為火箭發(fā)射,乘波體同樣可以用于外太空飛行,極強(qiáng)的滑翔能力(賦予其潛在的可回收能力)。介于普通飛行器和空天飛機(jī)的飛行高度和速度,使他在性能上也有可能兼顧兩者。而一旦改為無人機(jī)基本無法可攔,這對執(zhí)行戰(zhàn)略偵察之類的任務(wù)(當(dāng)然需要降低速度和高度,但只要在4到5m和5萬米就基本上除了激光其他就不可能攔下來)有極大的益處。

2、用于全面戰(zhàn)爭的戰(zhàn)斗無人機(jī)是未來一段時間的無人機(jī)的主要研發(fā)方向。但是就技術(shù)來說,其略低于上面軌道\亞軌道飛行器的要求。但是其主要的技術(shù)難點主要是飛控軟件和人工智能系統(tǒng)。現(xiàn)在無人機(jī)實際上處于一個比較尷尬的地位,其飛控系統(tǒng)并不能支持飛機(jī)大編隊密集高速飛行,使得傳統(tǒng)意義上的很多編隊?wèi)?zhàn)術(shù)動作在無人機(jī)的身上暫時無法實現(xiàn)(尤其是戰(zhàn)斗機(jī)編隊飛行),同時計算機(jī)運算能力和人工智能的不足使得無人機(jī)在空戰(zhàn)這種高強(qiáng)度運算中達(dá)到如老鳥一般高速準(zhǔn)確的判斷。正如上文所說現(xiàn)在大多數(shù)新一代無人機(jī)采用的飛翼隱身布局更加斷絕了其作為戰(zhàn)斗機(jī)的可能性,而更老的一代如捕食者之類的無人機(jī)注重的是低速長航時性能,不可能進(jìn)行高強(qiáng)度空戰(zhàn)??梢灶A(yù)見,下一代的無人戰(zhàn)斗機(jī)絕不會采用現(xiàn)有無人機(jī)設(shè)計常見無人機(jī)的氣動外形(06年出現(xiàn)的“暗劍”可能是成為未來無人機(jī)外形設(shè)計的一個選項)。

關(guān)于人工智能的擔(dān)心上文已經(jīng)提到,不在贅述。在此我們來寫一下對他的展望,人工智能現(xiàn)在已經(jīng)現(xiàn)在已經(jīng)在逐步實現(xiàn)其高級化,這一點毋庸置疑。同時越來越多的有人飛機(jī)正在使用智能輔助駕駛系統(tǒng)。但是在現(xiàn)有的機(jī)載計算機(jī)框架之下要設(shè)計一個擁有足夠強(qiáng)大計算能力以至于能代替人腦的計算機(jī)是很難的。唯一比較有可能的方法是采用新型的量子計算機(jī),而這種計算機(jī)至今仍未完全走出實驗室,所以在相當(dāng)長的時間內(nèi)我們可能很難看到無人戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn)。

而至于飛控系統(tǒng)問題,由于無人機(jī)是通過傳感器對外進(jìn)行感知的,編隊無人機(jī)除了要具備單無人機(jī)所必須的飛行和姿態(tài)控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)外,還要考慮多無人機(jī)的協(xié)調(diào)問題,如任務(wù)配合、航跡規(guī)劃、隊形的產(chǎn)生和保持、防止信息交互和飛行擾動引起的沖突、數(shù)學(xué)模型和仿真模型的可靠性等。同時由于傳感器的敏感性和對自然將發(fā)生的事的不可知性,由于微小擾動的反饋(如:編隊前機(jī)產(chǎn)生的渦流,或強(qiáng)側(cè)風(fēng))而引發(fā)后果有可能會十分嚴(yán)重(如飛行員誘發(fā)震蕩,雖然飛行員誘發(fā)震蕩有飛行員的因素,但是更多的是姿態(tài)傳感器和飛機(jī)的電傳操作系統(tǒng)的問題)。飛控系統(tǒng)在發(fā)展,但估計當(dāng)綜合重力、光電、慣性等多傳感通道的一體化傳感器裝備無人機(jī)飛控系統(tǒng)出現(xiàn)之后,并配合高級人工智能控制系統(tǒng),無人戰(zhàn)斗機(jī)才有可能成為現(xiàn)實。