《用于战斗支援的自动化和自主系统：范围研究和技术优先次序》100页报告

澳陆军研究与发展请求 (ARDR) 16/0054 要求对自主化和自动化在整个战斗勤务支援 (CSS) 功能中的应用机会和相关影响进行研究。本报告概述了范围界定研究、主题专家讨论和研讨会以及 CSS 自动化和自主系统用例开发的结果。范围界定研究包括关键概念和趋势、技术扫描以及后勤行动潜在应用的识别。与陆军总部人员举行的研讨会的成果包括对入围技术进行优先排序，选出前四项技术进行进一步研究：预测分析、最后一英里后勤无人机系统、便携式联网健康诊断技术和半自动化车队。进一步的讨论确定了所选技术的关键信息要求和界限。报告接着介绍了两种相关技术的详细使用案例：半自主护航和最后一英里物流无人机系统，包括一个加强战伤护理的使用案例。

图 1：自动和自主系统分类的三维框架

自动化和自主化领域的技术发展是影响当今军事行动的最重要技术趋势之一。本报告是对陆军研究与发展请求（ARDR）16/0054 的贡献，研究了自动化和自主系统在战斗勤务支援（CSS）中的潜在用途。本报告还借鉴了技术合作计划（TTCP）陆地小组第 6 技术小组就供应和分配中的自主性所开展的工作。

本文件的第一部分概述了初步范围界定研究的主要结果，包括概念模型的开发、主要趋势的研究、不同类型自动化和自主系统的详细技术扫描，以及这些系统在陆地后勤中潜在应用的映射。

概念模型考虑了问题空间的关键方面。这包括属于自动化和自主化范畴的技术类型： 物流信息系统 (LIS)、各种无人系统和蜂群、人力增强系统、电力和能源管理系统以及各种新兴的健康技术。这些系统的应用领域被映射到供应、运输、卫生、工程和维护、指挥与控制（C2）以及能力生命周期管理等广泛的后勤功能中。该模型进一步考虑了社会、技术、环境、经济、政治和军事部门的内部和外部驱动因素，以及不同任务类型和环境的作战背景。

对关键方面的考虑有助于突出自动化和自主系统面临的主要挑战。这些挑战包括：数据管理和安全；决策和信任的平衡；处理复杂环境的能力；技术成熟度和具体的物理限制；导航对全球定位系统的依赖；组织整合和人机界面；以及缺乏监管生态系统。这些系统在军事环境中的一般理想特性包括：监管负担低、优雅退化、低成本、稳健性、多功能性、模块化和适应性。

技术扫描强调了后勤领域的大量潜在应用。通过审查军事技术报告和与澳大利亚国防军后勤官员的讨论，本研究将其缩小到后勤功能中的具体应用概念：

• 供应和运输：用于供应链优化、资产可视性和风险管理的先进 LIS；用于分配任务的无人系统和半自主车队；用于装载和供电的无人小队支持系统；自动物资搬运设备（MHE）；以及作为 MHE 替代品的外骨骼。
• 工程、维护和现场服务： 基于状态的维护（CBM）；使用小型机器人进行日常维护；以及自动化建筑机械。
• 医疗卫生： 用于提高医疗补给响应速度的 LIS；用于伤员后送和提高外科手术能力的无人系统；利用增强现实技术和远程医疗获得专科护理；自动病人稳定系统；先进的假肢；野战消毒系统；取代病理实验室的自动便携式诊断设备；以及伤员持续遥测和士兵背景监测。
• C2 和能力生命周期管理： 用于长期舰队管理和供应链风险管理的 LIS 系统；用于态势感知的无人系统。

本报告的第二部分涉及在陆军总部与陆军后勤专题专家（SMEs）开展的研讨会活动，旨在完善进一步的研究方向。研讨会的讨论内容包括支持和反对使用特定技术的论据、技术优先级排序工作、特定信息要求和技术判别因素的讨论，以及对选定使用案例的审查。研讨会的结果是，从范围界定研究的庞大清单中筛选出了 CSS 最感兴趣的四项技术：

• 用于供应链优化、物流规划和风险管理的预测分析技术
• 最后一英里物流无人机系统 (UAS)，用于向偏远和有争议地区、分散单元运送重要物资，并加强战伤护理
• 便携式联网健康诊断技术，用于加强伤员救护和健康规划
• 在半结构化环境中进行配送的半自主车队。

在讨论选择技术的关键特征时，重点强调了部队保护、改善 CSS 的交付、系统脆弱性和拥有成本等主要因素。其他考虑因素包括跨域效应、与项目和作战概念的兼容性以及用户接受度。

报告接着概述了在分配任务和战斗伤亡管理中使用无人机系统以及半自主车队的详细用例。这些用例是利用系统工程原理开发的，并在主题专家研讨会上进行了完善。详细审查用例后发现的共同问题包括确立价值主张，即考虑在哪些情况下使用该技术是合适和有必要的。一个重要的共同要求是在资产所有权和战术/操作控制方面制定明确的 C2 框架。技术考虑因素包括通信范围、网络安全问题以及与组织流程的整合。从使用案例中得出的其他问题包括资产保护和签名、任务分配的灵活性和替代用途，以及对总体法律、条令和监管框架的要求。

在识别和分析新兴技术、建立进一步发展使用技术概念的共同框架以及使用情景方面，为正在进行的工作提出了建议。建议进行建模和模拟，以开发可靠的商业案例。再次强调任何新的网络系统都需要详细的数据管理和利用战略。