知遠戰略與防務研究所 藍山/編譯
自：俄羅斯《裝備與經濟》雜志2023年第1期
【知遠導讀】本文譯自俄羅斯《裝備與經濟》雜志2023年第1期，原標題為ОСНОВНЫЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИТУАЦИОННОЙ ОСВЕДОМЛЕННОСТИ ВОЕННОСЛУЖАЩЕГО。文章對當前可能采用的單兵態勢感知方法與技術進行了研究，利用國外出版物的材料分析了不久將采用全新材料和方法的單兵戰斗裝備的主要發展趨勢，指出，這些技術方案將大大擴展單兵及分隊指揮員的態勢感知范圍。
文章全文約8300字，篇幅所限，推送部分為節選。
盡管武器裝備自動化及部隊指揮自動化程度持續提高趨勢明顯，但分隊的行動效能仍然在很大程度上取決于單兵的戰斗潛力。本文對可能被采用的現代化單兵態勢感知方法與技術進行了研究，利用國外出版物的材料分析了不久將采用全新材料和方法的單兵戰斗裝備的主要發展趨勢，這些技術方案將大大擴展士兵和分隊指揮員的態勢感知范圍。
目前世界各國正在制定各種國家級 “未來士兵”戰斗裝備研發計劃，其中主要有：澳大利亞的“地面125第4階段‘一體化士兵系統’”，南非的 “非洲戰士”，法國的“裝備與通信一體化步兵-II”（FELIN-II），德國的“未來士兵系統”（“劍”），意大利的“未來士兵”，西班牙的“未來戰士”，荷蘭的“士兵現代化計劃”，挪威的“挪威北極模塊化網絡士兵”，葡萄牙的“未來戰士”，新加坡的“先進戰士系統”，瑞士的 “模塊化士兵系統”，瑞典的MARKUS，以色列的“阿諾格”、IAS/AISS、IICS/“統治者”，英國的“未來一體化士兵技術”，比利時的“比利時士兵轉型系統”，波蘭的“泰坦計劃”，捷克的“21世紀士兵”，印度的F-FINSAS，加拿大的“一體化士兵系統計劃”，美國的 “未來士兵”“輕型戰術作戰服”，日本的“先進單兵裝備系統”1。在這些構想中，主要方向之一是提高下級士兵的態勢感知能力和偵察能力。
單兵態勢感知智能技術裝備
評估先進技術在軍事中的主要使用領域時，主要注意力客觀上應放在如何在技術上提高武器效能上（部隊指揮、偵察、網絡戰、后勤、武器裝備自主化和機器人化等）。但態勢感知也是戰斗行動效能的重要組成部分。
近年來俄羅斯武裝力量參與的各種作戰行動表明，在城市作戰中單兵態勢感知問題的迫切性顯著提高。在此背景下（單兵）戰斗裝備對提高態勢感知能力的作用非常大。在（單兵）戰斗裝備的組成中，能大大擴大單兵態勢感知范圍從而完成一系列生命和戰斗能力保持任務的技術裝備在增加。的確，盡可能地排除危險源對士兵的影響，為其提供能以最小的生命風險完成任務的技術裝備，是單兵戰斗裝備重要研發目標之一。
士兵在戰場上如何以及用什么掌握態勢？如何提高其態勢感知能力？在人賴以感受周圍世界的六種感覺器官中，在本文語境中潛在有效的是四種：視覺、聽覺、嗅覺和前庭器官。顯然，完善能在這些方面提供應用能力的技術裝備將有助于提高士兵的能力。
圖1.危險的態勢感知范圍（藍色）和必需的態勢感知范圍（綠色）
圖1展示的是一種危險態勢：占領各自陣地的士兵之間沒有目視和聲學接觸，而任務在變化。
目前，單兵態勢感知的形成來自（布置任務時）從上級指揮官獲取的情報、地形圖、羅盤、通信和偵察設備，以及對周圍情況的觀察、自己的直覺和推斷。
可以通過利用新型設備加強整個分隊的態勢感知能力和信息連通性來提高士兵和戰術分隊的戰斗效能，這樣同時也能在戰斗條件下簡化士兵之間及其與上級司令部之間的協調。
我們正在形成對態勢感知能力保障裝備的關鍵要求。
態勢感知保障的連續性
從態勢感知的角度看，目前士兵之間的目視和聲學接觸在很多方面是決定性的。在戰斗過程中經常會出現新任務，士兵的陣地會快速變換，因而目視接觸和聲學接觸往往會中斷，這會導致士兵從共同的信息場中消失，出現態勢感知的某種“中斷”，這可能導致獨立行動，但有時候是無效行動。經過一段時間恢復態勢感知也可能是危險的，因為有可能在此期間發生了重要事件。因此對態勢感知連續性的要求是重要和關鍵的需求之一。
對視覺接口的要求
望遠鏡本質上是增強長時間視覺感知的標準方法，但得益于目前已經開發的信息技術，已經能研制能把士兵身體參數、戰斗環境信息以及來自司令部、其他參戰人員、偵察系統的信息直接傳輸到面罩或護目鏡并可視化的光電系統。在使用虛擬現實技術的情況下，能將信息投影為士兵可見的現實世界情景。
圖2. HoloLens增強現實眼鏡2
預計到2030年之前國外將研制出能提供深度視覺、觸覺和嗅覺沉浸式體驗的新型人機交互通訊平臺。目前正在制定能感知周圍世界并跟蹤自己位置的士兵沉浸式虛擬現實方案。增強現實和混合現實使其能看到世界并與其互動。聊天機器人、虛擬個人助理、接入互聯網的頭盔式虛擬現實和增強現實眼鏡和透鏡（圖2）將顯示出巨大的使用潛力。
對補充信息保障手段的要求
可以用現代化小型機器人技術裝備加強單兵的信息保障和態勢感知（圖3）。這既可以是地面機器人，也可以空中機器人。
迫切需要將包含納米、微型和小型無人機的綜合系統以及地面機器人技術系統列入單兵戰斗裝備的組成，以在機器人技術裝備小型化的基礎上對敵人進行偵察和殺傷。
圖3.“黑黃蜂”PRS8微型無人直升機3
對聲學接口的要求
現代化戰斗客觀上充滿過剩的聲音。因此從環境“噪聲”中鑒別有用的信息是一項重要的應用任務。據預測，到2030年之前絕大多數分析需求將借助于對自然語言、語音的搜索、處理形成或自動形成。這是對未來戰斗裝備的一個非常重要的要求。在此背景下使用具有集成語音助理和翻譯、主動噪聲壓制功能的耳機是一個創新。
“嗅覺”方面的要求
當前在這方面有一個趨勢是使用化學和（或）生物武器報警傳感器。嵌在單兵裝備中的傳感器應預先確定空中有無有毒物質及其濃度，并向士兵警告污染風險。單兵防護器材發出進入工作狀態的指令，并通報上級指揮官和分隊其他成員。應持續跟蹤過濾和防護器材的狀況和在污染區域可（安全）滯留的時間。
“觸覺”方面的要求
人體能感知疼痛和溫度，為了實現或抵消這些感覺，士兵可以穿戴相應的裝備。防彈背心是最直接的減輕疼痛的手段，它一方面有保護功能，另一方面能減輕痛覺。未來將研制具有士兵身體狀態和健康監控功能的軍服。安裝在士兵身體和裝備上的個人傳感器可能是這種軍服的技術基礎，它們能向指揮官自動傳輸士兵身體狀況的生物統計參數（脈搏、呼吸頻率、體溫），向士兵告警（有敵人用可見和紅外電磁波波段的各種主動光電裝置進行探測，敵人使用生化武器或周圍存在放射性污染）。
在現代化戰爭中，為了確定在輻射因素影響下的戰斗力和制定在輻射影響條件下的最佳行動方法，評估全體人員的劑量負擔非常重要。可以把輻射劑量歸入觸覺，不過是有條件的。發展輻射偵察與監控裝備是一個重要方向。該方向是研制輻射（受到可見光和紅外電磁波主動光電裝置的探測）告警傳感器。這種傳感器能馬上指示危險，不需要對實際和預測劑量負擔進行計算。當前的劑量負擔指標還可以傳至監控設備——頭盔或眼鏡。
“前庭器官”方面的要求
借助于前庭器官，人能感受平衡和空間狀態，加快或放慢運動，感受自身重量。
機器人技術裝備的積極發展促進了“外骨骼”技術方案的開發。后者的關鍵任務是增強士兵的體力和能力。在軍用外骨骼方面，為使外骨骼變成能集成戰斗裝備每個系統各組成部分的綜合系統，目前采用人工智能技術，由人工智能負責相互協調、監控和發送指令。此外，所有未來系統中都可以使用這種技術，用于診斷、監控各組成部分的狀況，以及進行技術維護說明。
第六感（直覺）
在處理直覺信息方面，獲得智能技術方案可能是最有意思的新技術運用方向。在士兵實時所掌握信息的基礎上預判未來事件將成為專項任務。這里的主要任務是以此類系統可理解的形式理解和確定直覺思維。可通過以口述、與其他士兵討論形勢并分析文本以及從中提煉預定類型的知識等方式確定思維來完成上述任務。乍一看這里不需要高技術預測和決策模型，預測取決于士兵的經驗和知識，但沒有這種模型很難形成可實現的未來態勢情景。不過暫時還不能期望在此方向上迅速開發出有效方案。
對未來通信裝備的要求
擁有穩定、隱蔽、可靠、低能耗、可快速展開交換信息的無線通信網絡是士兵之間互相協同的必要條件。
可使用無線網格網絡（mesh）組織這種網絡。在這種網絡中，每個裝置都可與其他任何裝置直接聯接，也可經由網絡中間節點聯接。用戶之間的距離可以是數百米，而依靠中繼可增加到數千米。這種網絡不需要電纜聯接，而是利用無線電波道傳輸數據。因為不使用主發射機或可能受損的電纜，這種網絡很難（或實際上不可能）被入侵、壓制或中斷。這種網絡的缺點之一是數據傳輸速度慢。但傳輸傳感器讀數（大小很少超過數十比特）這樣的信息不需要很高的傳輸速度。
使用“區塊鏈”技術。區塊鏈是一種分布式賬本，是網絡所有參與者都同意和共享的、加密簽名的交易記錄按時間順序排列的清單。區塊鏈和分布式數據目錄的主要價值在于保證互不信任的網絡參與者實現去中心化信任。當士兵在戰斗行動過程中不得不在網絡中協調其行動時，這種技術的價值很難被過高估計。而這種需求一直都存在。在這里也存在收到和確認接收命令的情況，任務完成結果報告，以及協調班組內的聯合行動。
由此可見，為了保證士兵的態勢感知能力，迫切需要積極使用能將信息投射至士兵可見的真實世界情況圖（增強現實技術），以及來自司令部、其他行動參與者、無人機和地面機器人技術系統、瞄準設備、個人傳感器的信息可視化多功能作戰頭盔。單兵可視化信息系統可做成各種面板（面罩、眼鏡、手鐲、手表、平板儀等）。該系統是一種能接收各種信息的系統。例如，可以把關于敵人位置、剩余彈藥的信息和地形圖、運動方向、來自監視系統的視頻（圖片）等實時傳輸至相應的面板上。
分隊指揮系統中能感知態勢的士兵
國外將聯合作戰指揮信息網絡理解為指揮、通信、導航和偵察技術裝備的總和，用于連續獲取、收集、處理、研究、歸納、分析、評估、顯示環境數據，以及在信息空間所有成員之間實時交換信息。表1中的裝備能使分隊的每名士兵接入共同的信息空間，同時他們既是用戶，也是信息來源，而感知范圍的擴大使他們在直接火力接觸之前能預先獲得關于敵人位置、兵力和裝備的信息。
表1.當前和未來世界先進軍隊單兵戰斗裝備的態勢感知能力
目前方興未艾的作戰物聯網技術（Internet of Battle Things）采用創新的人員與信息保障裝備協同組織方法4。同時，與把通信對象稱作“物”（things）的物聯網不同，作戰物聯網中的通信對象被稱作裝置（devices），這顯然更為正確和符合現實。僅僅將未來士兵視為信息用戶看起來是不對的，應視其為“作戰物聯網”中有生命的“物”，是交互作用的活“傳感器”之網絡中獨立和十分重要的組成部分。的確，其他士兵作為有生命的“物”，無所謂接收或產生信息的某傳感器有生命還是沒有生命。這與“作戰物聯網”的三個基本原則也不矛盾，即：作戰物聯網構想與物體聯系在一起，而士兵是物體；作戰物聯網是樹狀多層級網絡，而士兵是這種網絡的享有充分權利的組成部分；作戰物聯網中的物體積極進行交互作用，而士兵應既能從傳感器獲取信息，也能指揮傳感器，亦即向傳感器布置任務。
將這種裝備起來共同工作的士兵與軍用機器聯網并建立可靠的相互聯系，就能利用從對作戰空間全面監視和對司令部意圖的擴展理解中獲得的知識，最高效地完成所擔負的任務。
【1】Солдат будущего (от англ. Future Soldier)//Википедия.2023.04 января. –https://ru.wikipedia.org/wiki/Солдат_будущего_(термин)
【2】Разработчик – Microsoft. Источник: Microsoft HoloLens 2. Для точной и эффективной работы без использования рук // Сайт корпорации Майкрософт. –https://www.microsoft.com/ru-ru/hololens
【3】Разработчик – Teledyne FLIR. Источник: Airborne Personal Reconnaissance System for Dismounted Soldiers //Сайт корпорации Teledyne FLIR. –https://www.flir.eu/ products/ black-hornet-prs
【4】Котт А., Свами А., Вест Б. Интернет боевых вещей // Открытые системы. СУБД. 2017. №1. – С. 28-30.
（平臺編輯：黃瀟瀟）
文章來源：知遠戰略與防務研究所
