美国海军计划装备无人艇减少作战人员伤亡(图)

　　通信方法和带宽限制也是造成无人驾驶海面舰艇在设计与部署方面和无人机不同的一个因素。

索科尔风趣地说，无人机的飞行高度扩展了视距通信的距离，无人驾驶海面舰艇在通信方面一般不会遇到这种情况。因此，无人驾驶海面舰艇距离“母舰”的操作距离受限于视距通信的能力。

　　索科尔说：“我们还受限于可用的带宽和可用的通信设备。如果可用带宽仅允许操控一艘无人艇，限制就过于苛刻了。但是，在这种情况下，限制条件也可以成为发明之母。这样将促使我们不断地研制、不断地成熟，达到更完善的自主性。”

　　虽然无人机研发者需要关注信息窜改和信息窃取问题，无人驾驶海面舰艇的设计者们在这方面面临着更大的挑战。索科尔说：“它与空中飞行器不一样。敌人不可能从一个飞行器跳过去控制另一个飞行器。但是敌人却可以获得对我们无人驾驶海面舰艇的控制权。”因此，我们必须有安全的通信链路，防止敌人控制我们的无人驾驶海面舰艇。即使敌人占领了无人驾驶海面舰艇，也无法获取艇上的信息。

　　产业界可以帮助解决一些这样的问题，但是没有现成的解决方案。就无人机而言，若想确保设备正常操作，就必须恰当地解决重量和重心问题。此外，还必须解决加热和冷却的问题，通信技术必须能够适应海上的大风大浪和海面的迷雾。索科尔说：“我们确实利用了美陆军和其它军种的很多成果，但是这些成果并不完全符合我们的要求。”

　　传感器及其收集和提供的信息是非常重要的，但是这是一把双刃剑。为了确保可靠性、提高对无人艇能力的自信心，海军希望无人艇配备尽可能多的传感器。通过对无人艇遭遇的困难进行冗余验证，提高了水手对该艇提供的信息的信任程度。索科尔指出：“把这些无人艇从战舰放出去，自信它们有很强的能力，有很好的编程，能够很好地处理遇到的一切情况，在这些方面我们没有多少实战经验。”

　　但是，随着它们送加大量的数据，人们对无人驾驶海面舰艇的信心会增强，这方面的要求使得带宽挑战更为严峻。更理想的能力是无人艇对收集到的信息进行处理，只把结果改善给操作员。

　　索科尔说：“我们所谈的实际上是传感器整合，传感器不仅能够来回传送信息，而且要综合每个传感器的信息，形成一个目标信息。这样，传送到母舰的将不是一个相机拍摄的图像、一个雷达成像、或者另一种传感器的数据，而只是‘发现目标、正前方一英里’的报文，这正是操作员需要知道的。”这种能力目前仍在研发中，若干大学正在研究相关的算法。

　　1006年末，海军水面作战中心与马里兰州罗克维尔市的空间集成系统公司签订了多功能传感器系统的研制合同，包括一种采用智能代理技术的先进三坐标成像系统。依靠这种能力，可以在指定地区自主操作。安装这种系统后，无人驾驶海面舰艇将做出例行性行动决策，捕捉、记录、处理甚至人类也无法发现的信息。

　　索科尔说，随着研发工作的进展，这种能力将为自主性提供支持。当能够收集、处理数据，并把数据归纳为数量极小的所需信息后，无人艇将能够自主做出决策，操作员只需要监控无人艇的活动即可。

　　向自主性迈出这一步，需要解决一系列全新的挑战。例如，当无人驾驶海面舰艇能够识别出驶入切萨皮克湾的一艘船只，判定该船需要在一个或者两个航道中航行，无人艇可根据该信息选择一条航道，避免碰撞。这样的自主能力会对当今水手一致遵守的交通规则提出质疑。索科尔说：“你们可以发现这样的信息和各种探测将对导航和交通规则带来什么影响，最终，海上交通法规将因此而做出修改。”

　　目前，海军主要在其管辖的海域使用无人驾驶海面舰艇。美海军正在与美国海岸警卫队协调调度和测试事宜，并发布与无线电通信相关的命令。但是，一旦无人驾驶海面舰艇开始执行船只检查扫描任务，判定船只是否载有违禁品，那么无人艇将需要部署在商用船只和游船活动的水域。索科尔解释说：“我们必须把技术提高到很高的水平，使得我们可以相信无人艇能够自主航行到任务水域，相信其所完成的任务不会违反交通规则和相关法律。例如，无人艇撞到其它船只时由誰承担责任？现在，我们正在创造一种全新的船只，这种船只投入使用需要有相关的规则和法律。”

　　索科尔承认，美海军还没有研制出一种能够入水后不用再管的无人艇，但是正在努力研制一种具有极大自主性的船只。索科尔说：“我们需要告诉无人艇当遇到某种物体时应当调整计划，避开该物体。我们可以做到这一点。难点是，如何设计出一种在任何条件下都能够发现目标、并判定目标类别的传感器。这方面的能力越强，需要监视无人艇并做出决策的水手就越少。在我看来，这应该是最低的要求。”

　　来源：美《信号杂志》

　　作者：玛丽安-劳洛尔

　　编译：知远/绿菊

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