尽管已有大量研究探讨自主武器系统(AWS)的独立组成部分,本研究首次提供跨系统与作战背景的综合能力比较、实施方法及效能驱动因素分析。本系统性文献综述从2847篇初始记录中筛选49项研究,剖析界定当代自主武器系统计划的技术能力、作战挑战与缓解策略。分析表明,自主武器系统能力已从早期自动化系统演进为融合人工智能、尖端材料及网络中心集成的先进平台。三类挑战主要制约其发展:武器目标分配系统的计算优化难题、机械系统集成复杂性及材料科学局限性。关键发现包括:虚拟现实训练系统在军事应用中达到超80%的准确率;先进多目标进化算法(MOEA/D-iAM2M)在武器目标分配优化中展现卓越收敛性与多样性;铝-碳纳米管复合材料具备增强的防弹能力。研究结果为军事规划者与防务承包商提供重要启示:应聚焦展示可靠集成性的系统,并投资支持网络中心战的通信能力。此外,人工智能、材料科学与制造技术的快速进步预示自主武器系统能力将持续扩展,需持续研究其可靠性、效能与负责任部署问题。
过去几年间,自主武器系统(AWS)的研发与部署呈指数级增长,2023年全球无人系统军费开支约达129亿美元,年增长率15%。美国、中国、俄罗斯等主要军事强国及部分欧洲国家持续投入自主武器系统能力建设,其作战部署覆盖从中东到东欧等多处冲突地区。
自主武器系统的创建、部署与性能受技术能力、作战需求、战略考量及伦理限制等多重因素影响。现有研究已探讨其发展的不同维度:拉瓦扎(2)研究巡飞弹系统与网络中心战集成,穆尔(3)调查先进制造技术,鲍尔(4)聚焦机械系统问题,易(5)致力于武器目标分配系统的计算优化,齐罗扬尼斯(6)与维达基斯(7)则研究复合材料装甲与增材制造的材料科学进展。
尽管自主武器系统研究取得显著进展,但跨系统与作战环境的综合能力、实施策略及效能驱动因素对比评估仍显不足(11)。现有文献主要关注单一技术领域或特定分系统(12),缺乏整合不同系统类型与实施场景下技术能力、作战挑战与战略考量的系统性分析(13)。鉴于人工智能、材料科学及制造技术进展已深刻改变自主武器系统发展格局(8),在创造新机遇的同时带来前所未有的挑战(9),此空白构成关键知识缺口。
本系统性文献综述通过提供综合对比分析来应对此研究缺口,整合多领域自主武器系统与技术类型的技战术能力、作战挑战与缓解策略。研究综合49项实证成果,覆盖计算优化、机械系统集成与作战部署,以评估当前自主武器系统技术的优势与局限。由此为参与自主系统设计与治理的防务承包商、政策制定者及军事规划者提供可行见解。具体而言,本文审视当前自主武器系统能力,识别制约其性能与部署的关键挑战,分析文献提出的缓解策略与新兴技术方案。通过此整体性研究路径,本文超越以往单领域分析,对技术创新、作战复杂性与战略需求如何协同塑造自主武器系统演进提供多维认知。