《增加武器系统的自主性：10 个可以启发思考的案例》

1 引言

本文重点介绍了 10 种武器系统，这些系统具有的特征可能有助于考虑武器系统的自主性。它旨在展示用于各种领域的武器系统类型的多样性，以及能力的增强；包括打击范围、目标类型、共同运行的系统数量以及无需人工操作即可进行的活动范围。这些指向自主性的趋势，这可能有助于确定可能需要监管以确保遵守道德和法律规范的领域。

1.1 武器探测目标

探测目标并根据传感器输入对其打击的武器已经存在多年。这类系统与那些由人类操作者设定具体位置和时间点以进行打击的系统不同。在很大程度上，这些都是 "防御性"武器系统，通常在其位置上是固定的，与人类操作者同处一地，并具有固定的 "目标轮廓"，限制了它们可以攻击的目标类型。

然而，近年来的技术发展导致具有自主功能的武器系统能力增加，包括更大的地理区域和行动时间，以及更复杂或可改变的目标轮廓的潜力。这种扩大的独立操作范围引起了人们对如何将人类的 "控制 "应用于此类系统，或如何将其理解为具有足够的 "可预测性 "的关注。目标轮廓的变化也引起了相关的关注，以及在使用武力时被认为有 "非人化 "的风险。这些主题是关于限制武器系统自主权的国际法律讨论的核心。

1.2 趋势

在过去的几年里，看到生产商的数量和多样性都在增加，自主武器系统所处环境类型的变化，以及随着自主性的增强，武器系统的能力也在发生变化。

1.2.1 制作商

来自越来越多国家的越来越多公司正在开发具有越来越多自主功能的非飞行武器系统。在过去，主要是美国、西欧、韩国和以色列在这个领域处于领先地位。最近几年，来自中国、俄罗斯、土耳其和东欧的生产商出现得更多。更广泛地说，几乎每一个拥有大量国内武器开发能力的国家也在为其产品增加自主功能。

1.2.2 环境与平台

大多数武器系统的自主目标定位最初是针对通常不太复杂的领域--海洋（地下和表面）和空中的目标物体。这方面的一个例外是地雷，它也使用传感器来探测并对目标施力，并且与重大的人道主义问题有关。然而，其他具有自主功能的武器系统是在更简单的环境中使用的，这些环境呈现出更均匀的地形，与之互动的固定物体和车辆较少，这也导致了更容易的背景，以正确识别预定目标。然而，最近，看到无人驾驶地面车辆（UGVs）的数量在增加--由于环境的复杂性，操作上的成功率有高有低。目前，UGVs仍然需要人类操作员在环境中远程导航。在空中，游荡弹药的生产有了很大的扩展，这些航空器可以攻击地面上的目标。这种系统可以在指定的地理区域内搜索潜在的目标一段时间。当打击陆地上的目标时，这些系统可以将具体何时何地发生武力的不确定性与地面上平民和物体的相对丰富和多样性结合起来。因此，据报道，目前的许多游荡弹药都有一个人类操作者，在弹药与目标交战之前必须批准攻击。

1.2.3 能力与特征

纵观具有自主功能的武器系统的能力，近年来在以下方面有所提高：

• 潜在的作战时间和地理区域。
• 系统可被设定为识别和打击的目标类型
• 可以一起行动的系统的数量；以及
• 可以在没有人类参与的情况下执行的任务类型。

使部件更小、更轻的能力，加上更长的电池寿命，扩大了操作的时间和地理区域。由于信息技术（包括处理能力、大数据、神经网络、模式识别）和传感器（包括电子光学和红外摄像机）的进步，自动目标识别的发展导致了更多种类的目标轮廓的潜力。最近几年也出现了对蜂群技术的重视，例如在中国、美国、俄罗斯和土耳其的军事项目。目前，大多数蜂群要么是遥控的，要么是预先编程的，但各国和各公司正在优先考虑开发自主运作的蜂群能力。易于交换的组件和有效载荷--包括各种相机和传感器（包括光电、热能和声纳）、电子战系统以及一系列用于实际使用武力的 "武器 "或弹头（无论是否打算致命）--扩大了可能的应用范围。当以群集方式部署时，不同的系统可以配备不同的有效载荷，以创造一系列的操作选择。本报告中描述的各种武器系统是这种发展的例子，包括无人机40、卡尔古、亚里和机器人战车。一个重要的跨领域趋势是新技术组件的成本降低。这有助于公司和军队采用更多的模块化方法，并对不同的能力进行更多的试验。成本的降低也使消耗性成为可能--例如在许多在打击目标物体的过程中被摧毁的闲置弹药中可以看到。

1.2.4 营销自主性

值得注意的是，不同的公司对自动化和自主性的标记或表述是不同的。对一些公司来说，"自主性"一词被用作强调创新的积极营销术语。其他公司则试图强调保留人类的决策，也许是考虑到正在出现的关于武器系统自主性的公众和政治辩论。这意味着自动化功能的实际性质和程度在宣传资料中并不总是很明显。

1.3 研究背景

本报告的研究基于公共领域的信息，要么来自公司网站，要么来自可信的（军事方向）媒体。并非所有关于这些技术的技术和操作信息都可以公开获得。已尽力确保信息的正确性。

本文中强调的系统具有不同程度的自主性。并不是说这些都被认为是自主武器（在使用传感器探测和对目标施力的意义上）。然而，它们确实指出了在武器系统中增加自主性的趋势和可能性。分析这些能力可以为关于自主武器的辩论提供信息。在未来几年，可能会继续看到武器系统具有进一步扩大地理范围、持续时间和目标轮廓复杂性的技术能力。所有这些领域的渐进式发展可能会推动所使用武器的效果更加不可预测。这意味着，与其说是一个分水岭，不如说是朝着更加自主和减少人类用户在决策过程中的作用不断迈进。

10个自主武器系统案例

（具体案例系统参数请阅原文）

（1）无人机 40（游荡弹药）- 澳大利亚

无人机40（Drone 40）是一种小型四旋翼无人机/弹药，可由40毫米步兵榴弹发射器发射。它有基于GPS的自主导航和一个便携式 "地面站"。操作员可以远程解除弹药的武装，使其降落回收。它可以使用各种有效载荷，包括用于侦察的传感器、非致命性（烟雾/闪光）和致命性弹药。它包括多个无人机同时打击一个目标的能力。

无人机40的开发主要由澳大利亚政府资助。衍生产品也已经开发出来，用于60毫米、81毫米和155毫米发射平台，具有更大的有效载荷和射程能力。 无人机40已经卖给了澳大利亚和英国的军队。英国已经在马里使用Drone 40进行监视和侦察。它还被用于波兰的演习和美国海军陆战队的演习中。

（2）JARI (USV) - 中国

JARI是一种50英尺长的USV，可用于反潜、反舰和反空战。JARI可以被远程控制，但据说在某些配置下也可以自主导航并进行战斗活动。 由于其小尺寸和航程，独立的远洋任务是不可能的，但可以作为大型载人船只的辅助任务艇。 目前它是单独使用的，但CSOC（见下文）正在努力使JARI在群组中使用。该USV已经为海军和潜在的出口客户设计。

（3）BLOWFISH (UAV) - 中国

Blowfish是一种长度约为两米的无人驾驶直升机。它既可用于民用，也可用于军事目的。Blowfish有不同的版本，包括A2和A3，规格略有不同。A2型可以携带多枚60毫米迫击炮弹或35-40毫米榴弹发射器。A3可以携带不同类型的机枪，并采用空气动力学设计，可以从不同角度进行射击。 据制造商称，Blowfish有一个目标识别系统，可以识别不同的目标，如车辆、无人机或人。它可以整合可见光和红外线，实现多源目标识别和跟踪。Blowfish通过自组织网络具有蜂群能力，不必依赖地面控制。无人机可以 "自主起飞，避免在空中发生碰撞，并找到通往其指定目标的道路。一旦收到攻击命令，它们就会以协调的方式自主地攻击目标"。

据Ziyan称，Blowfish A2广泛用于军事、警察和公共安全目的、消防、海上行动和其他领域。

（4）SEAGULL (USV) - 以色列

海鸥号（SEAGULL）是12米长的无人水面舰艇，被设计用于反水雷和反潜任务。在反水雷方面，它有 "水下机器人车辆来识别和消除水雷"。它能够探测、分类和消除海中的地雷。对于反潜任务，它能够发射轻型鱼雷。其他类型的任务包括监视、水文地理、电子战和海上安全。 它可以一次执行四天的深水任务，视线范围可达100公里。 它在船头有一门稳定的遥控12.7毫米机枪。

两个 "海鸥 "可以由陆地或母舰上的控制站同时控制。埃尔比特系统公司在 "海鸥 "号上增加了 "云雀 "C小型无人机，以进一步提高态势感知和情报收集能力。 以色列海军已经在北约的几次海上演习中使用了 "海鸥"，包括与英国皇家海军和西班牙海军的合作。

（5）迷你HARPY（游荡弹药）- 以色列

迷你HARPY是以色列航空航天工业公司（IAI）开发的一种游荡弹药。它结合了Harop和Harpy弹药的能力，即探测广播辐射和电子光学能力。它可以游荡并探测辐射发射物体，如雷达装置。攻击是由拥有行动视频资料的人批准的。据IAI称，操作者可以控制到最后一刻来阻止攻击。然而，该公司还表示，它有一个 "完全自主 "的操作选项。目前还不清楚完全自主模式会带来什么，但最有可能的是，武器系统检测并攻击目标，而不需要人类批准。

该公司指出。"在一个不对称战争和快速移动目标每次'闪烁'几秒钟的时代，使用游荡弹药为关闭火力圈提供了强大的能力。开发的系统不是依靠精确的参考点，而是在空中徘徊，等待目标出现，然后在几秒钟内攻击并摧毁敌对威胁。迷你HARPY"可从陆地、海上或直升机平台发射，射程为100公里，续航时间为120分钟。

（6）MARKER (UGV) - 俄罗斯

MARKER是一种无人地面车辆（UGV），可以使用轮式或履带式底盘。 它是一个实验性平台，用于测试地面机器人技术，如自主导航、群体互动和人工视觉。 MARKER有一个模块可以同时控制几个车辆。据报道，它使用算法和编程模块来探测各种目标。 研究机构ARF（其开发者）指出，该武器系统给操作者一个目标指定，然后操作者可以批准交战。 ARF补充说，"战斗机器人的演变正走在提高自主模式下执行任务的能力的道路上，操作者的作用逐渐减少"。

MARKER是模块化的，可以安装卡拉什尼科夫生产的机枪、反坦克榴弹发射器、游荡弹药、电火箭，以及管状发射和牵引式无人机。 据报道，该系统有一个模块化的多光谱视觉和数据处理系统，具有神经网络算法，以及 "二维和三维物体识别、语义分割、深度计算、自动自我定位、轨迹构建"。

据称，俄罗斯已经测试了五台Markers，作为一个没有人类参与的自主团体运作。这些 "机器人在没有人类参与的情况下，解决了在小组内分配目标的任务，达到最佳射击位置，对战斗形势的操作变化作出独立反应，并交换目标名称"。MARKER还在沃斯托奇尼太空港进行了测试，在那里它与保安人员一起自主地巡逻周边地区。在未来，开发人员计划将其与无人机一起测试。

（7）KUB（游荡弹药）- 俄罗斯

KUB是卡拉什尼科夫公司和ZALA航空集团开发的一种游荡弹药。它可以从安装在海军平台上的特殊发射器发射，如卡拉什尼科夫公司生产的BK-016型高速登陆艇。在未来，将开发一个甲板集装箱发射器来发射KUB蜂群。 发射后，无人机可以在空中游荡以探测目标，然后从垂直轨道上攻击目标。这使得它可以攻击坦克，从其 "装甲保护最小 "的上方刺穿炮塔，也可以攻击防空系统等其他目标。 目标坐标由操作者指定或从瞄准有效载荷中获取。 据卡拉什尼科夫公司称，操作人员还可以向控制系统上传预定目标类型的图像。 据报道，它有人工智能视觉识别功能，可以进行 "实时识别和分类检测对象"。 它的目的是不被传统雷达看到。

2021年，开发并测试了一个海军版本，可以从高速船和特殊用途的船只上使用。

（8）KARGU（游荡弹药）- 土耳其

KARGU是一种多旋翼无人机，可用于了解情况，也可作为游荡弹药使用。该系统有一个便携式移动地面控制站，允许用户批准使用武力或中止任务。 开发商STM公司表示，他们认为 "从道德上讲，应该有一个人参与到这个循环中"。 然而，这并不意味着KARGU在技术上不可能自主地对付一个目标。

STM公司一直在进一步开发KARGU的能力，据说包括面部识别，以及增加该系统可使用的有效载荷的多样性。根据STM公司的说法，多达30个卡尔古装置可以在一个蜂群中一起运作，同时由一个地面控制站控制。

Kargu于2020年被引入土耳其武装部队，并有报告称将有更多的单位被交付。根据联合国的一份报告，KARGU也被用于利比亚，在那里，"武器系统被编程为攻击目标，不需要操作员和弹药之间的数据连接"。 据报道，阿塞拜疆也使用了这种武器，但没有得到证实。

（9）机器人战车(UGV) - 美国

机器人战车（RCV）是美国正在开发的一系列无人驾驶地面车辆。其目标是让它们作为一个团体工作。轻型RCV（RCV-L）的重量不到10吨，其主要目的是侦察和信息收集。它有更多的传感器和较少的重型武器（一枚反坦克制导导弹和一个无后坐力武器）。它的模块化平甲板结构可以使用超过20种有效载荷。它的目标是主要与较小的和无装甲的车辆作战。 中型版本装备了更多的装甲和火力，以对付更广泛的目标。中型RCV（RCV-M）将重约15吨，并将拥有更多的火力（几枚反坦克引导导弹，一门30毫米大炮和一挺机枪）。在2020年的一次测试中，它安装了Switchblade游荡弹药。 RCV-M比RCV-L更耐用。 RCV重型（RCV-H）将重达20-25吨。它仍在开发中，但打算拥有M1艾布拉姆斯坦克的火力和生存能力，同时重量要轻得多。它的目的是作为有人驾驶的坦克的伙伴单位。

RCVs将拥有自主导航和遥控武器。计划为这些系统配备人工智能辅助探测和目标识别（AIDTR），以 "比人更快、更有效地探测和识别威胁车辆"。它必须能够形成共同的作战图景，并 "分析威胁模式和习惯，并向指挥官提出建议"。 目前，每辆RCV由两名操作员控制，一名为驾驶员，一名操作武器系统。 据报道，未来的意图是一个操作员将控制几个系统，他们只需要给予许可就可以与目标交战。

Qinetiq公司正在建造RCV-L。德事隆公司正在其Ripsaw小型坦克的基础上建造RCV-M。RCV-L和RCV-M已经进行了单独测试。这两个系统将在2022年参加载人-无人合作（MUM-T）士兵作战实验。

（10）Agile condor(电脑吊舱) - 美国

Agile condor不是一个武器系统，而是一个可以添加到MQ-9 "死神 "无人机上的使能技术。它是一个结合机器学习的机载高性能嵌入式计算机，用于自主融合和解释传感器数据，以识别、分类和 "提名"感兴趣的目标。 传感器数据来自MQ-9 "死神 "的传感器，其中包括光电和红外传感器以及合成孔径雷达。敏捷秃鹰 "吊舱由许多隔间组成，可以支持各种技术，包括商用单板计算机、图形处理单元、固态硬盘存储和更先进的芯片。 开发者设想了以人脑为模型的计算机技术的潜力（所谓的神经形态架构）。

板载处理减少了必要的通信带宽，因为系统有可能只与其他平台共享特定数据。 此外，机载视频处理有助于减少分析和决策时间，当使用带有摄像头的无人机进行ISR时，这可能是一个很大的问题。越来越多的军队正在寻求使用机器学习来加快对这些数据的分析，正如在 "Maven项目 "中看到的那样。敏捷秃鹰吊舱将把这种技术整合到平台本身。它还可以使MQ-9在GPS和通信缺失的环境中更自主地运行，因为该技术还可以通过识别地标来进行导航，避免潜在的威胁。虽然没有明确提到，但机载处理能力也可以让它自主地探测、识别和攻击目标。一个开发者的视频说明了该系统通过使用面部识别来识别一个人类目标，并提醒地面上的操作人员，后者改变了经过该地点的车队的路线。

第一个Agile Condor吊舱于2016年交付，2020年9月，Agile condor吊舱在一架MQ-9 Reaper无人机上进行了测试。

结论

本文强调了在其运作中具有 "自主性 "的十个系统。并不是说这十个系统比其他许多可能被指出的系统更有问题。之所以选择这些例子，是因为它们指出了自动化能力被纳入其中的系统的多样性：能力的多样性、运作的规模、运作环境和来源国的多样性。

这些系统中的大多数在使用武力的时候都保留了人类决策的能力。在导言中对 "自主武器 "做了广泛的定义，即探测目标并根据传感器的输入对其使用武力的系统。在这里看到的系统包含了自主性的一些方面，但根据这个定义，它们不一定是 "自主武器"。然而，它们中的许多可以被配置成这样一种模式。这就提出了这样的问题：随着时间的延长和更广泛的行动地理区域，将如何做出有意义的决定，即是否可以将某些模式的传感器数据充分代表一个合法的目标。分析武器系统自主性增强的趋势，可能有助于确定可能需要监管的领域，以确保遵守道德和法律规范。