MQ-9死神无人机

无人机战争:自主辩论

图片来源:Getty Images

无人机正越来越多地成为战争工具——但如果没有人类操作员的控制,这些机器会被广泛接受吗?

今年9月,美国中央情报局(CIA)宣布计划从尼日尔东北部的一个基地对基地组织和伊斯兰国(ISIL)武装分子嫌疑人发动秘密无人机袭击。特朗普总统的前任巴拉克·奥巴马曾试图将无人机行动置于军方控制之下。然而,在特朗普的统治下,中央情报局在无人机袭击中发挥了更大的作用。社会能信任当权者确保这些强大的武器不落入坏人之手吗?或者说,自主技术的不断发展是我们需要关注的一个因素吗?

自19世纪以来,无人机一直是战争的一部分,1849年奥地利人用无人驾驶的热气球轰炸了威尼斯。事实上,莱特兄弟在第一次世界大战期间研制了第一架遥控飞机。在两次世界大战期间,无人驾驶技术开始蓬勃发展,在英国开发了“蜂王”双翼飞机后,无人机一词开始被使用,这是一种由地面无线电控制的双翼飞机,用于射击训练目标。

你可能会说,发明这种机器的目的是为了保护船员的生命,同时建造成本也更低。

多年来,美国和其他国家发现他们可以将遥控飞机用作间谍飞机。我们今天所知道的军用无人机直到20世纪70年代才被创造出来,当时以色列空军的前首席设计师亚伯拉罕·卡里姆开发了一种具有滑翔机性质的飞机。为了保持飞机在空中飞行,滑翔机被设计得非常长和薄,并且可以连续在高空停留数小时。如此长的飞行时间,是当今MQ-9“死神”等武装无人系统获得如此吸引力的根本原因。

大多数军事人员,特别是在皇家空军(RAF),不喜欢用“无人机”来称呼这些类型的机器,而是称它们为无人驾驶飞行器(uav)。这些飞机由遥控或自主制导,并携带传感器、目标指示器和电子发射器,旨在干扰或摧毁敌方目标。无人机是高效的,与载人系统相比,它提供了更大的航程和续航能力。

安德鲁·杰弗里,前龙卷风领航员和第一位指挥MQ-9死神遥控飞机系统(RPAS) 39中队的英国皇家空军飞行员,在从有人驾驶到无人驾驶的转变中发挥了积极作用。他说:“对我和我的工作人员来说,这种转变是无缝的,因为训练课程的结构与英国皇家空军的任何‘有人驾驶’飞机转换课程相同。我所有的飞行员和传感器操作员都是合格的飞行员、导航员或未服役的机组人员。我在英国皇家空军中有来自各种飞行背景的人,他们都带来了一些非常有用的经验,在全球各地参加过战斗或其他行动。”

军用飞机

MQ-9死神及其未来替代品

美国空军目前的主要进攻性打击无人机MQ-9“死神”提供了一种独特的能力,可以对短暂的、高价值的和时间敏感的目标执行打击、协调和侦察。由通用原子航空系统公司发展,这种无人机被设计用于长航时、高空监视。英国皇家空军也在使用。

通常情况下,一套全面运行的MQ-9系统由多架飞机、一个地面控制站和通信设备组成。由于其12小时的显着徘徊时间、广泛的传感器、多模式通信套件和精确武器,它受到了美国空军的广泛青睐。

到2024年,“死神”无人机将被新开发的MQ-9B“保护者”无人机取代。这个新系统具有核心中高度和长航时(40小时飞行时间)能力,将提供ISTAR情报、监视、目标捕获和侦察。英国皇家空军的版本预计携带mbda制造的“硫磺”导弹。

在与ISIL及其附属组织的战争中使用无人机在美国和世界各地引起了相当大的争论。一方认为,使用武装无人机打击难以捉摸的恐怖分子是有效的,而且无人机更便宜、更容易维护。然而,批评人士质疑,考虑到不断增加的平民伤亡,无人机打击武装分子是否合乎道德。

负责收集阿富汗、巴基斯坦、索马里和也门无人机袭击数据的新闻调查局(Bureau of Investigative Journalism)发现,去年在阿富汗,据报道有多达149名平民和27名儿童在无人机袭击中丧生,仅在该地区一年就发生了约2609起袭击事件。

伯明翰大学政策委员会(University of Birmingham Policy Commission)在2014年研究了无人机技术对政府的安全影响,巧妙地概括了为何此类进步如此有争议。“关于无人机技术的一切都存在争议:它的新颖性、合法性、道德、实用性和未来发展。甚至连如何称呼这样的系统都充满了价值。”

然而,杰弗里支持使用无人机技术,他说:“如果你看看战争在各个时代是如何变化的,技术的不断发展一直是为了提高所使用武器的射程和精度。

他解释说:“该系统给你的是一只‘不眨眼的眼睛’,可以监视区域,识别目标,然后在需要时起诉攻击。”他还强调了这些技术的优势。“你可以在目标上空闲逛几个小时——除非反对派有地面雷达,否则是看不见的。这可以让你确定你在做什么,如果机组人员认为有必要,他们可以从服务律师那里得到澄清。你不需要急于行事,这可以让你最大限度地减少平民伤亡等附带损害。”

航空并不是唯一使用无人机的领域。无人机有陆基和海基对应物,分别被称为无人地面车辆(ugv)和无人水面车辆(usv)。

美国海军认为,无人驾驶舰艇有可能在较长时间内有效跟踪和交战敌方潜艇,并计划为舰艇配备反潜武器和额外的传感器套件,以收集视觉和电子情报。

在陆地上,BAE系统公司等国防科技公司正在不断开发ugv以协助陆军。去年,该公司推出了一款新型车辆,旨在承担士兵目前面临的一些最危险的工作。这种名为“铁甲”(Ironclad)的机器体积足够小,可以在崎岖的地形中承受和保持机动,可以执行侦察、战斗和伤员疏散任务。

这些地面车辆有可能在操作员的控制下协助军队或国防部门,而不是对人类构成威胁。然而,许多人认为,将自动驾驶引入机器可能会引起对安全性的担忧,因为自动作战车辆不可避免地缺乏控制。

从远程控制到自动驾驶的转变可能是一个艰巨的过程,随着技术的发展,人们越来越担心,致命机器是否有能力在没有人类直接控制的情况下运行,尤其是那些有可能造成破坏的车辆。与远程驾驶飞机不同,自主无人机——在军事术语中通常被定义为“系统主动”和“完全自主”——可以根据选择采取相应的行动。它们可以被编程为多种备选的反应,并根据执行任务时可能遇到的不同挑战做出反应。

一些国家对自主无人机有严格的定义,英国国防部在2011年将自主军用车辆描述为“能够理解更高层次的意图和方向”。军事和航空当局更喜欢将无人机称为rpa,以强调它们在人类操作员的直接控制下飞行。

自动驾驶汽车面临的一个挑战是开发令人满意的验证系统,以确保该技术是安全的,并像人类一样工作。与有人驾驶的飞机不同,复杂的无人机必须经历大量的编程,有许多备选行动方案的组合,这使得验证和测试成为一个挑战。

然而,国防采购部长斯图尔特·安德鲁(Stuart Andrew)表示,军用领域的自动驾驶汽车利大于弊。他在DVD18军事贸易展上表示:“自主平台和人工智能为我们提供了必要的资金,可以取代士兵执行最危险的任务,或减少我们对深层后勤线路的依赖,因此我们可以更好地利用我们的部队。”

尽管目前还没有真正自主的机载无人机可用于军事目的,但这并没有阻止美国海军和地面作战车辆的机器人工程师创造自己的具有自主能力的无人驾驶车辆。

早在今年4月,美国海军就为其舰队推出了第一艘自主无人水面航行器。“海上猎人”于2016年下水,是美国国防高级研究计划局(Darpa)反潜战连续跟踪无人艇(Actuv)计划的一部分。

这艘军舰在俄勒冈州波特兰市命名,随后进行了长达8年的开发和测试,是一艘无人驾驶、150吨、40米长的机器人船。尽管这艘船仍是一艘原型船,但它可以在海上自主巡逻数月。根据Darpa的说法,“海上猎人”最终可能导致一种全新的远洋舰艇,并消除对更大载人战舰的需求,改变传统的潜艇战。

在海军发展的同时,Darpa资助卡内基梅隆大学国家机器人工程中心的研究人员开发一种名为“粉碎者”(Crusher)的自主越野无人地面战斗车辆。

重达6000公斤,破碎机能够在极端地形上行驶,可以携带多达3600公斤的装甲和货物。它有八个激光探测和测距(激光雷达)单元,每个单元发射一束激光扫描一个区域,并测量光束反射到该单元的激光传感器所需的时间:四个水平扫描环境,四个垂直扫描环境。它还使用六对立体视觉相机进行深度感知,并使用四个彩色相机对激光雷达传感器确定的每个距离点应用一个彩色像素。

操作员用电子游戏控制器驾驶“破碎机”,但当它通过GPS在各个路径点之间行驶时,它会不断试图找到到达目的地的最快、最简单的路线。例如,如果前面有一个很大的障碍物,比如一个超过两米深的峡谷,它会在没有人类导航的情况下找到一条绕过它的路。目前还没有将该车辆投入使用的计划,但它将被用作未来无人驾驶汽车设计的基础。

“纵观古往今来战争的变化,你会发现技术的不断发展一直是为了提高武器的射程和精度。”

Andrew Jeffrey, UTC航空航天系统公司

随着技术的不断发展,自主将不可避免地在未来的无人机发展中发挥至关重要的作用。这类技术可以分为几类,包括:将来自不同传感器的信息结合起来用于车载,在信息不完整的情况下处理通信和协调,以及在有限制的情况下进行运动和路径规划。

其他包括:质量控制机动,以遵循给定的路径或从一个位置到另一个位置(称为轨迹生成),任务分配和调度和顺序,以及活动的空间分布,以最大限度地提高任何给定任务场景中的成功机会。

从安德鲁·杰弗里(Andrew Jeffrey)的角度来看:“在未来,我们将不需要那么多分析师,因为人工智能和机器学习将允许特工们获得情报,而不是通过筛选tb级的数据来找到他们需要的关键数据点。”

他还强调了对无人机的误解,无人机很可能会过渡到自主技术。他说:“‘自主无人机’一词让人联想到机器以牺牲人类为代价,以自己认为合适的方式发动战争的画面。这不是我们要去的地方,可以说,我们在无人机的集体信息传递方面失败了,我们不能在自主方面做同样的事情。与无人机一样,自主技术将会到来;重要的是我们如何呈现它。”

在商业领域,无人机技术正在不断发展和发展。技术服务提供商Plextek看到了这些商业工业可以为国防工业提供的帮助。Plextek国防业务经理彼得•多伊格(Peter Doig)表示:“军方可以利用来自商业领域的创新和大量资金,这些领域的研究资金水平远远超过英国国防研究行业所能提供的水平。”

亚马逊服务的一个名为“空中无人机狂热”的广告网站称,这种机械师可能有七代,目前的技术可能是第五代和第六代。这些代包括自动安全模式、空域感知、平台和有效载荷适应性、智能驾驶模型和完全自主。

根据亚马逊的服务,第一代从基本的遥控飞机开始。第二和第三项包括静态设计、手动驾驶和辅助驾驶,以及视频和捕捉静态照片。直到第四代和第五代,无人机正在成为具有360度框架的变革性设计,它们才可以使用自动驾驶仪飞行。最后,在第六代,他们的设计是基于安全和监管标准的智能驾驶模型和完全自主的空域感知。

该网站还介绍了第七代无人机的特点,这是无人机技术的新篇章。除了整合前几代无人机的功能外,无人机还将包括增强型智能驾驶模型,以及起飞、降落和任务执行的完全自主和自动操作。这些无人机被称为“智能无人机”,将内置保障和合规技术、智能精确传感器和自我监控功能;所有这些都可能为军方提供新的机会。

安全

无人机的黑客

黑客攻击本身就是一种犯罪,但入侵战争工具则是另一回事。2011年12月,一架美国洛克希德·马丁公司的RQ-170无人机被伊朗军队捕获。伊朗广播电台政府表示,这架飞机是由位于克什米尔附近的伊朗网络战部队击落的。

根据一名伊朗工程师的说法,这架无人机是通过干扰卫星和陆源控制信号捕获的。随后是GPS欺骗攻击,向飞行器提供虚假的GPS数据,以改变其在伊朗的降落。2012年4月,伊朗伊斯兰革命卫队(Islamic Revolutionary Guard Corps)声称成功提取了无人机收集的数据,并声称中国和俄罗斯接洽了他们,寻求有关无人机的信息。诸如此类的事件对公众和军方都是令人担忧的,因为敏感信息可能已经泄露给了其他正在研制武器的国家。

直到最近,任何在冲突中使用的无人机都掌握在政府军手中。现在情况已经不同了。在今年早些时候的一次演讲中,国防采购部长斯图尔特·安德鲁(Stuart Andrew)指出,随着商用无人机的随时可用,这种情况已经发生了变化。

安德鲁说:“在伊拉克和叙利亚,我们已经看到我们的敌人如何采用更巧妙的方法来攻击我们——从装满炸弹的卡车到装满炸药的商用无人机,它们成群结队地攻击我们。”

Plextek防务业务经理彼得•多伊格(Peter Doig)也提出了类似的观点,他表示:“针对无人机的网络攻击令人担忧,但敌对势力能够获得消费者市场正在开发的这种技术,这一事实更令人担忧。”他还指出,这些国家对这些飞行器的采购和程序不像英国或美国那样。

安全部门不仅需要防止对这些机器的物理黑客攻击,还需要防止有关这些机器的信息泄露。今年7月,据报道,一名黑客获得了美国“死神”的文件,其中包括“死神”的操作手册和如何击败简易爆炸装置的详细信息,并在暗网上以200美元的价格出售了这些机密信息。再一次让人担心的是,这些细节会落入那些利用它们进行伤害的人手中。

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