美军大年夜力成长智能化单兵装备

美军大力发展智能化单兵装备

美军的新一代单兵系统将装备情报、监视和侦察系统，具备更快的通信、沙场态势判断、敌我识别等数据信息交互能力。
美国国防部高等研究操持局研制的未来士兵头盔，具备举头显示、综合通信、空气过滤、夜视、光学侦察等功能；智能作战服重量轻、柔韧性好，通过小型传感器、功能构造件和致动器将负重分布于士兵全身，减轻负重对枢纽关头的损伤，同时带有生物传感器、实时康健检测、自主治疗赞助等功能。

美国智能化单兵系统陆地勇士已经在沙场上被广泛运用，该系统采取热成像仪、数字摄像机和激光测距瞄准器，其信息系统可以对目标进行自动测定和攻击，使普通士兵瞬间变身神枪手；防护系统不仅具备信息上风、机动上风、火力上风，而且配备性能卓越的防护装具，除隔热、阻燃、保温、防红外探测外，还能防弹、防激光和防核生化。
美国陆军推出的奈特勇士手持式***吸收装置，使士兵能实时获取附近无人机和地面车辆发回的信息并可随时转发，实现了***的实时获取、实时共享、实时利用。

2017年，美国空军研究实验室开展的无人机仿照对抗试验中，装备有“阿尔法”人工智能的无人机多次轻松击败翱翔员。
究其缘故原由，人工智能这一“作战大脑”可以从各种传感器中吸收、处理大量数据，其快速反应和做出决定的速率比人类要快出数百倍。
基于此，美军开始大力发展智能化单兵装备，着力打造未来沙场上的超级战士。

AWIS单兵指挥系统的全称是“陆军环球军事指挥掌握系统信息系统”，目前已装备美军陆军航空兵部队CH-47支奴干、UH-60黑鹰等运输类直升机的翱翔员。
借助这一系统，美军的直升机驾驶员可以与前哨任何一个作战士兵保持联结并指挥地面部队的整体行动，也可以联系上级指挥官，获取指令和申报请示战况。
同时，AWIS单兵指挥系统还是一个数据网络系统，为美军未来的网络数字化沙场指挥系统供应支持。

美国智能化单兵系统陆地勇士已经在沙场上被广泛运用

美国国防部启动NettWarrior操持，旨在用智好手机替代美军士兵当前利用的便携式电脑。
目前入围的手机产品，包括摩托罗拉Atrix系列和三星Galaxy系列，搭载的是经由定制的强化安全系统，以防止仇敌窃听、挟制旗子暗记等问题。
手机的触摸屏和机身都经由重新设计，以适应沙场上恶劣的环境。
比较于传统的便携式电脑，智好手机更适宜拍照、也更便于携带，还可以用APP遥控侦查无人机。

美国陆军的“陆战网”涵盖陆军所有网络和通信系统，包括联接固定举动步伐的固定通信系统，如陆军后备队的“后备队网”、国民警卫队的“警卫队网”和GIG-带宽扩展网以及诸如战术级作战职员信息网，联合战术无线电系统和中继通信系统之类的机动通信系统。
“陆战网”将使美国陆军成为一支“以知识为根本、以网络为中央”的部队，使每个士兵可以在环球任何地点进入网络，并通过网络进行信息吸收、存储、处理和传输，使在任何地方、利用任何装备的士兵都能迅速获取所需的任何信息。

美国陆军装备司令部通信-电子研究、开拓和工程中央操持启动CVS项目，旨在通过综合运用认知打算和人工智能等技能，以应对海量数据源和繁芜沙场态势，供应主动建议、高等剖析和自然人机交互，为单兵制订战术决策供应从方案、准备、实行到沙场行动回顾全过程的决策支持。
目前美国国防部高等研究操持局已支配了一系列面向实际作战任务背景的单兵智能化项目。
例如，Mind's Eye操持用于单兵根据视觉信息、进行沙场态势认知和推理的监视系统；沙场对抗环境中目标识别与适应操持，考试测验用机器学习和迁移学习等智能算法和人工智能芯片，办理单兵沙场态势目标的自主认知，帮助士兵快速定位、识别目标并判断其威胁程度。

AWIS单兵指挥系统目前已装备美军UH-60黑鹰等运输类直升机的翱翔员

美军单兵的ENVG头盔式夜视镜已经开始装备普通作战部队，系统全重0.9千克，续航韶光为7.5小时，识别率为150米处80%、300米处50%。
ENVG不仅仅是一台大略的热成像仪，还搭载了智能的“集像增强”功能，可以对图像进行数字处理以增强清晰度，并输入和输出含有数据或舆图的数字文档。
此外，ENVG还兼容激光照准器，可以利用传统热成像进行目标探测，并用激光技能进行目标识别，在城区巷战、低光照乃至完备阴郁的环境中帮助士兵更有效地不雅观察沙场。
美军的单兵雷达头盔项目，是通过运动传感器，让士兵看到半径25米内的“运动”情形。
整套系统重量不超过1.1千克，大约不到一半的重量附着在头盔上，士兵们可以提前创造潜在的伏击。

美军耗资1.51亿美元采购AN/PPS-26探测仪系统，该系统可以通过发出雷达波穿透20厘米厚的墙体，创造墙后职员并探知其活动。
同时，这种探测仪的浸染间隔可达20米，为士兵们供应了足够的保护空间。
目前这套设备智能化水平还不高，不能判断出藏身墙后职员的身份，但在便携性方面具有一定的上风，美军已操持在未来3年内采购近万套此类探测仪。
此外，美军单兵配备的LA-8/P手指式激光敌友识别器，用于夜间特种作战的敌我识别。
美国陆军开拓的“城市军刀”项目，旨在依托认知技能，帮助士兵在沙场上实现自主探测、识别、分类、定位和快速攻击。

目前美军单兵配备的武器，紧张有利用光学瞄准镜、夜视镜、激光瞄准器、强光照明灯、握柄以及战术灯的M16步枪，轻量化、小型化的M4卡宾枪，尉官以上军官配备的M9***，轻型小口径M249班用机枪，M136AT4火箭筒和M203榴弹发射器。
美国陆军的模块化武器系统，将供应一种安装导轨系统，以及使单个步枪手在沙场上不用任何工具就能根据须要配置武器的多种办法，包括多种昼间和夜间瞄准镜、指示器、瞄准装置和赞助器材。
模块化已成美国陆军未来轻武器发展的紧张趋势，实现步榴合一、步霰合一、致命和非致命合一，不仅大大减轻了单兵辎重的携行包袱，而且可以通过与激光指示器、战术灯、瞄准装置、夜视装置的结合，大大提高武器装备战术性能和单兵作战能力。

美国陆军近期研发了专用于特种作战的MAARS机器人

2011年6月16日，美国DRS技能公司侦察监视与目标捕获分部与L-3通信公司勇士系统分部共同得到了一份代价9.5亿美元的条约，将为美军生产AN/PSQ-23微型激光测距仪。
AN/PSQ-23微型激光测距仪由陆军士兵项目实行办公室牵头开拓，利用2节DL123电池供电，可以大大改进步枪和机枪的射击精度。
美国陆军研发的轻型激光指示器测距机是一种可供单兵携带、组件化目标定位和指示系统，紧张部件有目标定位组件、激光指示器组件、电池和三脚架。
LLDR支持直射、间射和激光制导弹药。
目标定位组件包含CCD摄像机、热像仪、职员安全激光测距机、数字式磁罗盘、GPS和数字化出口。
激光指示器组件能够指示远达5千米上的目标，进行精确打击。

近年来，美军加快发展单兵精确打击武器，给精确制导弹药植入人工智能芯片、加上“智能大脑”，通过与沙场感知系统、指挥掌握系统的互联互通，自主机动规避、自动识别定位、自动锁定目标，极大提升打击精度、速率和毁伤能力。
美国陆军研制的一种傻瓜型智能偷袭步枪，配备的微型电脑可供应制导扳机和目标锁定技能，哪怕是从来都没有利用过枪械的人也能在1200码的间隔精确击中目标。
这些步枪还配备WiFi天线，许可利用者实时网络弹道数据，并通过Facebook、YouTube、Instagram或电子邮件进行流媒体共享。

随着新一代人工智能技能的发展，美军的“致命性自主武器”（LAWS）技能越来越成熟。
LAWS实际上是一种军用智能机器人，这种机器人与人脸识别、无人机、精准定位等技能的结合，可以不经由人的掌握和干预，自主选择和攻击包括职员和装备在内的军事目标。
国防部高等研究操持局在2013财年投入700万美元研发一种自主式双脚机器人，能够让士兵在沙场上远程掌握，以替代士兵实行部分作战任务，如放置监视设备、搜索并攻击建筑物内的威胁目标、救助伤员、设置障碍物等。

美军单兵的ENVG头盔式夜视镜已经开始装备普通作战部队

2015年底美国陆军发布的《2050年地面沙场的战术展望》指出：“2050年的沙场将涌现大量用场互异的自主机器人。
这些机器人更加智能，拥有更强的自主能力，具备强大的联网、通信及协作能力，能在地面或空中机动，乃至可能具备仿生特色。
”机器人可以代替人类到沙场上执勤站岗、侦察保障、布雷扫雷和实行攻击任务等，使战役伤亡减少到最低限度，乃至实现“零去世亡”。
美军已列入研制操持的智能化机器人超过100种。
美国陆军操持到2020年，参战的作战平台中将有2/3是无人化的。
伊拉克战役中，利剑机器人被广泛运用于巡逻、防卫、打击等各种任务。

美国陆军正在大力推动前辈机器人的军事运用进程，以替代士兵实行诸如呆板、肮脏或危险的分外任务等，并减少他们认知包袱。
美国陆军近期研发了专用于特种作战的MAARS机器人，配备1挺机枪、4个枪榴弹发射器，能装备激光发射器及消音器，每分钟能发射1000发子弹；拥有360度视野、双向通信能力、夜视能力，并配备雷达；抗滋扰奔跑12小时，不仅可以引爆炸药，还可以将伤兵拖回基地。
美国陆军装备的魔爪军用机器人，能够以8.4千米的时速持续行走约32千米，实行拆除大略单纯爆炸装置、侦察、增援战斗工程和赞助特种部队等任务。
美国陆军研发了一种新技能，可以迅速教会军用机器人在最低限度人为干预的情形下完成新的穿越动作，在作战环境中自主导航，完成作战行动任务。
在未来沙场上，授予武器装备“随心所动”的智能化操作，各种“代理战士”“机器人士兵”将有望成为美军无人作战的新样式、新角色。

美军新一代单兵系统的发展，对电源提出了更高的需求：一是发展更高比能、更高比功的电源，包括一次电池、可充电电池、超级电容器等；二是发展小型便携式电源，包括小型燃料电池、便携式发电机、太阳能电池板；三是发展能量回收系统，回收因运动产生的静电力和压力发电。

美军新一代单兵的电源从单电池发展为包含柔性电源、便携式自发电、贴合人体能量回收的综合能源系统，能够有效延长士兵携带传感器、电子设备和通信系统的续航力。
柔性可拉伸电源紧张包括柔性锂离子电池、柔性超级电容器和柔性太阳能电池。
柔性锂离子电池可以利用纸状、多孔、纤维、波浪等电极构造；纸状柔性电池是将电极材料独立成膜或涂覆在柔性纸状基底上，制成电池贴片；纤维柔性电池可以在棉质、聚酯质纤维上涂覆电极材料；波浪柔性电池是在预应变弹性基板上沉积电极材料，开释应变构成波浪形的可拉伸电极。
柔性超级电容器将电极捻在一起或逐层组装制成纤维，制造二维柔性超级电容器，可为LED灯、二极管、低功率人体传感器等供电。

美军启动了多个军用外骨骼系统的项目，以增强士兵的作战能力

美军单兵的M-25燃料电池是一种移动电源，来自杜邦和德国一家燃料电池公司的办理方案结合了传统燃料电池系统和甲醇技能，在供应至少72小时、最低20瓦最高200瓦的持续供电能力的同时，比同等时长的传统电池轻80%，比美军配备的供电设备性能提高了3倍。
目前这项新技能已得到美国国防部的认可，即将装备部队。
美国陆军通信与电子研发和工程中央同通用汽车公司互助，推出了一款用于单兵可穿着设备的新型氢燃料电池系统。
美军目前装备的军用燃料电池，尺寸与传统的一次性小型电池相同，输出的电流量却提高了1倍。

美军陆地勇士单兵作战系统利用锂离子电池。
美军研发出一款可拉伸的锂离子电池，为单兵智好手表等装置供电。
现有锂离子电池比能约100～200瓦时/千克，美国陆军哀求未来单兵电源的比能达到600～800瓦时/千克，是目前的4～6倍。

单兵外骨骼系统能够有效减轻士兵的负重，还能增强穿着者的力量、速率、耐力。
美军启动了多个军用外骨骼系统的项目，以增强士兵的作战能力。
美国国防部高等研究操持局帮助研发的“勇士织衣”是一种重量轻、柔韧性好的内穿型作战服，美军对电池系统提出的作战指标是重不超4.5千克，在不充电的情形下可以连续利用24小时。

美军单兵配备的军用便携式太阳能充电系统，具备充电效率高、重量轻、可波折和免掩护等优点，适宜在野外为GPS定位仪、电台、移动电话和条记本电脑等数码产品充电，还可以通过多组级联提高功率给汽车等大功率设备充电。
目前的太阳能电池效率最高达到46%。
钙钛矿太阳能电池作为一种新型方案，制造本钱低，实际效率大幅提升，钙钛矿-硅稠浊电池效率高达28%，加入普通手电筒大小的单兵步辇儿发电器，使美军官兵行进时带动挂在身上的发电器晃动完成发电，担保阴雨天也有电源可用。

美军单兵装备的人体能量回收系统一样平常采取机电系统，装备在腿部、枢纽关头处。
此外，还可采取摩擦纳米发电机、温差发电热电池、压电纳米发电机等，构建综合能量回收体系，驱动低功耗小型电子设备。
柔性摩擦纳米发电机通过两种不同的聚合物/金属材料打仗时的摩擦发电，可以制成薄膜贴片或纤维织物。
美军还利用弹性体电极和水凝胶电介质，制成可拉伸10倍的摩擦纳米发电机；利用聚乳酸-石墨烯-特氟龙薄膜，通过大略的拍手动作，将发电电压提高至3千伏，用于3米范围内的无线充电。

版权声明：本文刊于《军事文摘》杂志。
作者：季独立、王文华。
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