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自動化與無人化的軍事革新:軍用無人載具的下一階段發展

美軍XQ-58A女武神(Valkyrie)無人機。 圖/取自美國空軍網站
美軍XQ-58A女武神(Valkyrie)無人機。 圖/取自美國空軍網站

軍用無人機的出現,無疑是近年來最為重要的軍事革命,從一開始單純的無人偵察機,發展到具備精確對地打擊能力的無人攻擊機,已經徹底改變戰場上的生態。但軍用無人載具的發展並未止步於此。

除了各種無人機仍持續不斷進步外,新型的軍用無人車、無人水面艦艇與無人潛艇,都正如火如荼地快速發展中。無人載具對於未來世界的影響將極為深遠,這幾乎已經無庸置疑。

無人載具進一步快速發展的關鍵,在於結合AI人工智慧。這讓過去必需依賴人力遙控或事先規劃路徑的無人載具,擁有了自動化操作的能力,這不止大幅減低人力負擔,也讓必需應付更複雜路況的無人車成真。

由於這種技術不止能用於軍事用途,還有極大的商業價值,吸引各國積極投入研究。半自動駕駛輔助系統在民用車市場的普及,讓無人載具如虎添翼,從空中發展到地面,再進入海洋與水下世界。也促成軍用的自動或半自動輔助操控系統快速發展,使軍用無人載具的用途與使用彈性倍增。

各國相繼投入空戰型無人機研發

以軍用無人機為例,目前正在快速發展的是空戰型無人機,可以擔任傳統戰機的僚機,其中最著名的應該是美軍的XQ-58A女武神(Valkyrie)無人機。這種新型無人機能自動伴隨傳統戰機飛行,由人工智慧系統負責絕大部份的飛行工作,讓一架傳統戰機上的飛行員能控制4架XQ-58A無人機,大幅降低了人力的需求。

而伴隨傳統戰機飛行的XQ-58A可配備空對空飛彈,除了能保護傳統戰機上的飛行員外,因為掛載了更多的飛彈,使攻擊火力增強數倍,能取代飛行員去執行高風險任務,如防空網壓制或危險空域偵察等任務。

在美國之外,包括俄羅斯的「Hunter-B」無人機、英國的「蚊子計畫」輕型無人機等,也都在發展類似的系統。「Hunter-B」無人機除了採用極為先進的匿蹤外型,還能與俄羅斯航空太空軍的新型Su-57戰機搭配,就俄羅斯軍方之前所透露的消息,「Hunter-B」無人機將成為未來Su-57戰機的僚機,其角色就如同美軍的XQ-58A無人機與F-35戰機一樣。唯一不同的是「Hunter-B」無人機的尺寸可能接近Su-57戰機,這代表「Hunter-B」無人機將具備更大的酬載能力與更長的續航力。

相反的,英國的「蚊子計畫」則採取完全不一樣的思考方向。雖然一樣是為傳統戰機發展無人僚機,但重點放在大幅降低生產成本,希望能研發出一款造價便宜的輕型無人機,以供戰場上的大量消耗,這一點與XQ-58A無人機類似。

美國的XQ-58A無人機計畫,最重要的發展目標之一,就是大幅降低成本,讓軍方可以大量採購這款無人機。未來還計畫將XQ-58A與發射系統用模組化的方式儲存在標準尺寸的商用貨櫃中,以方便船運、空運與儲存,使運輸與部署過程變得更容易、也更有彈性。

由此可見,軍用無人機的發展已跨入空戰的領域中,自動化飛行將取代人工遙控的方式,並降低成本以避免精密無人機太過昂貴又容易折損的缺點。而這幾個方向結合起來,代表「蜂群式無人機攻擊」的技術已接近成熟。

便宜能自動操控,又具備空戰與對地攻擊能力的無人機群,未來將主宰天空,只需要少數的飛行員或系統操作員在遠方指揮下令,就能發動大規模的攻擊。之前伊朗成功利用慢速無人機群偷襲沙烏地阿拉伯的煉油工廠,雖然還算不上是高科技的蜂群式無人機攻擊,但已顯示出這種攻擊方式的雛形與威力。

俄羅斯「Hunter-B」無人機。 圖/取自《國家利益》雜誌
俄羅斯「Hunter-B」無人機。 圖/取自《國家利益》雜誌

無人水面艦艇與潛艦的軍民應用

同樣的情況,人工智慧與水中無人載具的結合,也催生了無人水面艦艇與無人潛艇。大型艦艇在海上航行所會面臨的問題,遠比空中飛行更多,所以無人水面艦無法單純利用遙控的方式來操控,需要半自動的輔助航海系統協助。無人潛艦在水下活動時更有通訊不易的問題,要依靠全自動的輔助潛航系統。目前這些技術都在快速成熟中,也讓世界各國競相投入發展水中無人載具。

美國海軍已從今年開始編列預算採購大型無人水面艦(LUSV),要以一年2艘的方式興建10艘,也將購買4艘殺人鯨(Orca)大型無人潛艇,未來將組成美國海軍的第一批無人艦隊。俄羅斯的新型海神(Poseidon)無人潛艇則可以由傳統的核動力潛艦攜行,在發射後能自動航行到敵方的海岸或港口外潛伏,在必要時引爆核子彈頭進行攻擊,製造人工海嘯摧毀沿海城市,被視為是俄羅斯的新型核子嚇阻武器。至於許多國家所發展的小型多用途無人巡邏艇,則更是不勝枚舉。

美軍殺人鯨無人潛艇,預計在2020年下水首航。 圖/取自波音官網
美軍殺人鯨無人潛艇,預計在2020年下水首航。 圖/取自波音官網

無人水面艦艇最大的用途,就是執行長時間的海上監視與巡邏任務,這種在傳統上耗費大量人力,又枯燥乏味的工作,最適合交給搭載各種光電偵蒐系統的無人水面艦艇。包括港口外圍的哨戒工作、重要水道的安全維護、甚至是海洋生態保護,都很適合採用無人水面艦艇。未來可能連中、短程的簡易海上貨物運輸也會慢慢交由無人水面艦艇執行,所以這並不僅止於軍事用途,也將改變未來的海上交通樣貌。

無人水下潛艦的技術門檻比無人水面艦艇更高,但使用效益也比傳統潛艇要大上許多。關鍵原因在於不必考慮維持人員生命所需的各種設備以後,讓無人水下潛艦的續航力、酬載量與操作彈性都大幅躍升。

小型無人水下潛艇的尺寸可以緊緻到與大型魚雷差不多,方便傳統潛艦攜帶使用,大型無人水下潛艇則可以配備各種潛射武器,擔任長期伏擊的任務。除此之外,還能在危險海域蒐集情報、進行水下探勘、掃雷或布雷、竊聽或破壞水底電纜等工作,是極具潛力的新型未來武器。

停泊於夏威夷珍珠港的「海獵人號」無人無人反潛艦。 圖/取自美國海軍網站
停泊於夏威夷珍珠港的「海獵人號」無人無人反潛艦。 圖/取自美國海軍網站

無人地面載具的軍事革新

未來不只水中無人載具擁有極高的發展潛力,包括無人車、各種機械人在內的無人地面載具,也將變成明日之星。在民用車市場中早已成為兵家必爭之地的各種輔助駕駛系統,蘊含多大的商機已不必贅言。

例如,自動化跟車系統將可大幅減輕後勤工作的人力,美軍正在研發的智慧型卡車,能輕易地將人員駕駛模式轉換成全自動跟車,一名駕駛就可以帶領整支車隊完成補給任務。甚至在危險的作戰地區,無人補給車隊能跟隨在裝甲車後方,即使遭到攻擊,也能使人員的傷亡損失降到最低,遠勝傳統的運輸車隊。

奧希科什公司將智慧駕駛系統裝在軍卡上,希望達成運輸車隊無人化的目標。 圖/取自奧希科什公司網站
奧希科什公司將智慧駕駛系統裝在軍卡上,希望達成運輸車隊無人化的目標。 圖/取自奧希科什公司網站

地面戰鬥車輛在結合人工智慧以後,也可減少操作人員。過去傳統的戰車乘員大多為四人,包括車長、射手、填裝手與駕駛,但隨著自動填裝系統問世,很多新型主力戰車取消了填裝手,只剩下三人。不少國家正在發展的新一代戰車更只剩兩名乘員,將進一步取消駕駛,由智慧型輔助駕駛系統取代。射手可兼任駕駛,車長負責搜索、指揮作戰、在必要時還可越過射手,直接自行接戰並開火射擊,兩個人就可以操作整輛戰車。再加上車外攝影機所提供的虛擬360度視野與作戰資料鏈系統,乘員雖然變少但火力與作戰能力卻更上一層樓。

新加坡已在其新一代裝甲戰鬥車(NGAFV)的基礎上,發展實驗性的無人裝甲車以執行危險任務。美國陸軍則以M1艾布蘭主力戰車的底盤為基礎,發展多用途的無人除雷工兵車,用來破壞敵方的防禦工事與地雷區。

同時被稱為機械騾子的「小型多用途裝備運輸載具(SMET)」競標計畫,則能提供地面部隊一個會全自動跟隨,載運彈藥、糧食、飲水、各種設備的車輛。在必要時還可以後送傷患,或依事先規劃好的路線自動運送補給物資給前方部隊,接下來還可能裝上武器,成為火力支援平台。

結合AI與無人載具,台灣國防投資需「超前部署」

結合人工智慧與無人載具來協助作戰,已經是全球趨勢。過去使用遙控機械人來拆除爆裂物,現在的智慧型機械人可以自己識別可疑目標,主動處理路上的土製炸彈。以前使用掃雷艦的聲納與機械式掃雷器具來清除水雷,現在的水下無人潛艇,可由任何艦艇在安全區域外施放,並自動偵測水雷,傳回清晰的影像讓操作者決定如何拆除。

用無人載具來取代人力,以自動化來取代傳統作戰的方式,不止是軍事革新,還擁有無可限量的商業價值,這一點非常值得積極尋求產業升級的台灣,在進行國防投資時仔細思考。

台灣因獵雷艦弊案,導致下一代的獵雷艦難產之際,是否有考慮過直接進入下一個階段,發展任何海軍或海巡署艦艇都可以施放並遠端操作的小型無人掃雷潛艇?甚至台灣需要防衛的灘頭就那幾座,是否有考慮過改裝舊型裝甲車輛成為無人火力支援平台?因為地點固定,所以也不需要多複雜的人工智慧或自動駕駛系統,甚至使用遙控也可以,就可以成為敵人不易摧毀的移動炮塔。

中科院的灘岸火箭防禦系統已發展出艦載版,並安裝在海巡署的巡防艦上,說不定也可以考慮結合地面無人載具或改裝過的雲豹輪型裝甲車,成為國軍反登陸灘岸機動打擊或野戰火力支援的新利器。這都是國軍在轉型為全募兵制的專業部隊後可以嘗試的方向。

日前已傳出海軍打算在進行潛艦國造計畫時,委託中科院一併發展代號「慧龍專案」的水下無人潛艇,希望這是個好的開始,而不是曇花一現。

美軍的無人偵察機「全球之鷹」(RQ-4 Global Hawk)。 圖/取自美國海軍網站
美軍的無人偵察機「全球之鷹」(RQ-4 Global Hawk)。 圖/取自美國海軍網站

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