智能武器的种类及作战功效

第三节　智能武器的种类及作战功效

随着人工智能武器研究的不断深入，其性能更加先进，种类也越来越多，几乎涉及军事领域的各个方面。其中，既有硬杀伤的人工智能弹药，各种作战功能的智能飞机和智能战车，也有能执行特殊任务的“钢领士兵”、微型机器人，以及具有高度智慧的人工智能管理系统等，由于近几年人工智能技术的突飞猛进，这些系统的智能化水平也越来越高、并逐步向实用化转变。

人工智能技术在军事领域具有极为广泛的应用前景，而且越来越受到各国军队的重视和青睐。大力发展人工智能武器，已成为军队现代化的重要标志之一。人工智能武器种类繁多，主要有以下各类:

1．智能弹药

与普通弹药不同，智能弹药加装有以微型计算机为核心的智能系统，其控制系统具有自主敌我识别、自主分析判断和决策能力，因此，智能弹药可实现精确打击。智能弹主要有:智能导弹、智能地雷、智能炮弹等。

(1)　智能导弹

智能导弹是智能武器家族中发展最快、战场应用最广泛的一种智能武器，由于这种导弹弹体内安装了人工智能微机和先进的图像处理装置等，因此具有一定程度的观察思考能力。战场发射后，依靠灵敏的传感器和视觉分析系统以及微处理系统，它能自动地完成信息接收、识别、分析和处理，“有意识地”寻找、辨别、跟踪、摧毁所要攻击的目标。

20世纪80年代以后，随着人工智能技术的飞速发展，智能化已成为现代导弹发展的一个基本趋势。如80年代后美国生产的几乎所有的导弹都采用了人工智能技术，在一定程度上实现了智能化。仅美国先后研制和使用的智能化反坦克导弹就有“黄蜂”反坦克导弹、“萨达姆”和“斯基持”反坦克子母弹、“海尔法”第三代反坦克导弹等。

此外，美国现装备的BGM-109“战斧”式巡航导弹、SLAM导弹、“爱国者”反导导弹、“哈姆”反雷达导弹等，虽然其性能各异、先进程度不同，但都装有以电子计算机为主的综合处理信息的系统和制导装置，具有自动寻找、识别、跟踪、制导的能力，是现阶段智能化程度较高的高技术武器。这些智能导弹在当代多次局部战争中都发挥了重要作用，使导弹作为现代主要攻击武器的地位得到进一步加强。

(2)　智能地雷

在智能弹药中，除智能导弹外，智能地雷是发展最快的一种。地雷的智能化，是古老的地雷在技术上的一次“突破式飞跃”，它使地雷从一种传统的被动式进攻武器变成了一种主动式进攻武器。目前已研制和使用的智能地雷有:

光电地雷。光电地雷是根据光电转换原理设计的反排雷装置。当排雷人员试图排除地雷时，光控部分能在瞬间激发强大电流而引爆雷体。

二次脉冲地雷。主要用于对付扫雷战车。它采用脉冲电子引信，引信采用声控技术，靠电子脉冲触发。当其经受来自扫雷车的第一个脉冲时，它不会引起地雷爆炸，而当扫雷车的履带或轮胎第二次压上引信时，地雷起爆，将扫雷车炸毁。

遥控地雷。采用遥控技术，地雷能通过本身的发射器回答指令或询问，并向控制者报告所处战斗状况，由于采用无线电编码信号，地雷具有很强的排除外界干扰的能力。另外，其电子保险及解脱装置可根据选择的程序自动启动或关闭地雷，遥控布雷区域生效或失效。

自动攻击地雷。美国正在研制的“赫尔米斯”智能地雷就是这种自动攻击地雷。它由自动寻的装置、火箭推进装置、敌我识别装置、计算机控制系统及战斗部组成，具备准确捕捉目标、计算弹道和主动攻击目标的能力。不但可布设于地面，大面积杀伤敌步兵军团和坦克群，还可用飞机在空中投射。空投后，在助推火箭和电动推进器的帮助下，依靠音响和光电传感器，可在半径为500～1000米范围内快速自动寻找目标，一旦找到目标，其控制系统便点燃连接雷体的小火箭，使地雷准确地冲炸在目标上。美军发言人称，这种地雷除对付坦克等装甲目标外，稍加改进，还可用于攻击直升飞机。

反飞机地雷。主要用于对付武装直升飞机。它用钢丝吊挂在特制的装置下，在空中漂浮，可设置在飞机可能通过的航线上，形成空中雷区。一旦目标进入雷区，该雷可借助助推火箭和控制装置实施有效的攻击。

智能水雷、鱼雷。智能水雷和智能鱼雷广泛运用电子、水声、计算机、遥测、遥感、遥控等高技术，把各种感应源都设计在联合引信中，用微处理机控制水雷定时、定次和目标识别。可用铁锚固定在水中或潜卧在海底，当舰艇逼近时，水雷可迅速脱离雷钳，自动导向目标。目前正在服役或待服役的智能鱼雷和智能水雷:美国海军装备的MK5型潜用鱼雷、MK50型反潜鱼雷、MK60“捕手”新型深水水雷和MK67自航式沉底水雷等。

(3)　智能化反装甲弹药

这类新型的反装甲(坚固目标)弹药，是冲破传统弹药的固有概念、为适应未来战争需求、脱颖而出的一种新弹药，具有卓越的反坦克等坚固目标的功能，被誉为“超级煞星”。主要有:末敏子弹药、智能坦克BAT子弹药、高威力小型化炸弹等。

末敏子弹药。末敏子弹药是目前正在发展的新型子弹药，主要用于反装甲战车(或坦克)。由火炮、火箭炮、坦克炮或机载撒布器发射。能利用各种传感器在弹道末段对目标进行探测和识别，并适时起爆战斗部，达到摧毁目标的目的。末敏子弹药是一种效费比很高的反装甲子弹药，用它来摧毁装甲目标的效率要比用普通子母弹提高约20倍。装有末敏子弹药的炮弹与未制导炮弹相比，从摧毁目标的角度考虑，发射3发末敏弹才相当于发射1发未制导炮弹，但末敏弹技术难度小，其成本只相当于未制导炮弹的1/5～1/4。

“智能反坦克”BAT子弹药。它采用声和红外复合制导系统，有四个弹翼，翼尖有一根向前伸出的控杆，每根杆的顶端装一个麦克风，呈边长为0．9米的正方形配置。目标发出的声音到达每个扬声器的时间有微小差别，利用这个时间差可以确定目标的方向，控制系统操纵子弹药向目标区滑翔，然后红外寻的头锁定目标直到命中。子弹药在空中1000米高处对地面目标的定位误差为100米。美空军试图利用声控仪区分活塞发动机和涡轮发动机，以便用这种子弹药攻击防空系统的涡轮发电机组。每个BAT重约20千克，长900毫米，弹体直径140毫米，有4片折叠式弹翼(翼展914毫米)和4片弧形尾翼。利用串联式空心装药战斗部攻击目标，可击毁现有的各种装有爆炸反作用装甲的坦克。主要用于打击敌深度集群装甲目标。

带发动机的反装甲子弹药。美军正在探索下一代反装甲子弹药，要求精度高、杀伤力强、易部署而且耗费低。可用于打击敌纵深机动装甲目标，能自主搜索攻击各个目标。现已提出一种带涡轮喷气发动机的灵巧子弹药作为下一代反装甲子弹药的候选方案。这种子弹药装有先进的激光雷达寻的器和直径约100毫米的小型涡轮喷气发动机，发动机增大了子弹药的射程和搜索范围。在一般巡航速度下，一枚子弹药可搜索长180千米、宽750米的目标范围。它由激光雷达寻的器导引，寻的器是一种精确成像激光测距仪，能探测并辨别各种目标。激光雷达既起寻的传感器的作用，又起战斗部智能引信的作用。它利用一套牢靠的演算系统开拓雷达的三维高分辨率测量能力，以便对新感知的图像进行详细考察，从而大大提高准确识别目标的概率。这种子弹药可由陆军战术导弹或多管火箭炮发射，也可用飞机在空中发射。由于装有低成本的涡轮喷气发动机，每个子弹药可在空中飞行约30分钟。弹上的全球定位装置和激光雷达寻的器相配合，可测定目标类型和位置，并传送给战场指挥员。当识别目标之后，子弹药就直飞至目标上方，从顶部攻击之。战斗部装有可用于攻击坦克、装甲车等坚硬目标的和攻击卡车、导弹发射架等易损目标的两种子弹药。子弹药上装有数据链，可把目标类型和位置信息中继给指挥控制通信与情报系统。利用低功率高频地址数据链使多个子弹药的信息相关联，以避免多个子弹药攻击同一个目标。

(4)　制导炮弹

制导炮弹，就是用各种压制火炮(榴弹炮、加农炮、迫击炮、火箭炮)等发射的装有某种制导装置的炮弹。制导炮弹没有发动机，像普通炮弹那样由火炮发射，却能像导弹那样捕捉目标。因此，许多人称制导炮弹是炮弹和导弹的“混血儿”。

制导炮弹的核心是炮弹上的制导装置，它主要由寻的头、电子设备和控制机构等组成。寻的头是炮弹的“眼睛”。当炮弹飞临目标上空时，它就会自动寻找要攻击的目标。电子设备犹如炮弹的“大脑”，它能将炮弹飞行中与目标的方向偏差计算出来，告知控制机构，以便进行修正，控制机构的任务是接受误差信号，修正偏差，使炮弹准确地跟踪并击中目标。

制导炮弹主要有三种类型:主动式自动寻的制导炮弹、半主动式自动寻的制导炮弹、被动式自动寻的炮弹。

主动式自动寻的制导炮弹是由制导炮弹自身发出信号，碰到目标后又反射回来，并为炮弹的寻的器所接收，从而引导炮弹飞抵目标;半主动式自动寻的制导炮弹，是由目标照射器发出光束并照射到目标上，碰到目标后又反射回来并为炮弹的寻的器听接收，弹上的制导装置沿着这条激光回波，将弹丸准确地引寻到目标上;被动式自动寻的制导炮弹单纯依靠目标辐射信号，由弹丸导引头接收并将其导向目标。

2．智能装备

智能装备主要是指能够自动驾驶并自主完成一定战斗任务的智能车辆、智能飞机、智能潜艇、智能火炮等武器装备。

(1)　智能战车(https://www.daowen.com)

智能战车是无人驾驶并自动执行战斗任务的智能装备。这些智能化装备上一般装有多种传感器、探测器、智能计算机和电视摄像机等，是具有一定的“思维”、“判断”、“决策”能力的无人驾驶战车。目前，已研制或正在研制的智能车辆有:

智能坦克。亦称无人驾驶自主式坦克。据称，美国已研制的一种无人驾驶坦克在时速64千米的情况下，能自动识别道路，区分人造物与天然物，绕过障碍，绘制地形图，辨识目标并将搜集到的情报报告给指挥部，而且能自主完成指挥部下达的有关作战任务。

国际领先的中国无人智能战车“五兄弟”

智能侦察车。智能侦察车主要用于战场侦察，美国研制的“自主式地面车辆”——ALV就是这种智能战车，其外形略大于普通面包车，有八个车轮，利用其装配的电视摄影机、先进计算机和人工智能组件，它可以自主地观察、识别、选择行进路线。美国国防部己投资近一亿美元进行这种智能侦察车的制造，以期尽早投入实战使用。

智能反坦克战车。智能反坦克战车是一种专门对付敌方坦克的智能武器。车上装有反坦克导弹、电视摄像机和激光测距机，由电脑和人两种控制系统控制。当发现目标时，它能自选机动或由远处遥制人员指挥其机动，占领有利射击位置，通过激光测距确定射击诸元，瞄准目标发射导弹。

(2)　智能飞机

智能飞机亦称无人驾驶飞机，早在上世纪40年代，就已出现了无人驾驶侦察机，成为战场侦察的有效工具。随后，用于各种不同目的的无人驾驶飞机不断涌现，在二次世界大战中大量使用，发挥了重要的作用。70年代以后，遥控技术、传感技术、微电子技术以及隐身技术等高技术的发展和应用，使无人驾驶飞机如虎添翼，成为能够完成侦察、电子对抗等各种战斗任务的智能兵器，在现代战争中发挥了重要的作用。

由于无人驾驶飞机具有风险低、成本小、发展潜力大、可利用性高等优点，而且尺寸小，机动性能、隐身性能都高于有人驾驶飞机，又无人的生理限制，已成为世界各国发展的重点。据推测，各国无人驾驶飞机的总数将达到23000架之多。不仅如此，世界各国在利用人工智能技术大力发展无人智能飞机时，还开发了一些新的智能军用飞行器。目前的智能飞机主要有:“猎犬”无人机、“蚋蚊750”无人机、“捕食者”无人机、“蒂尔”无人机、“侦察兵”无人机、“先锋”无人机、“徘徊者”无人机、“搜索者”无人机、“苍鹭”无人机、“眼视”微型无人机系统、杀伤型无人机等等。而在未来，无人侦察机将是发展的主流，电子战无人机日益受到重视，无人直升机将得到发展，无人驾驶轰炸机、攻击机已列入计划，隐形无人作战飞机即将出现，通用无人机也将研制出来。

(3)　智能潜艇

与无人驾驶飞机一样，智能潜艇也是一种自动驾驶装备。它是能完成具有较大风险的水下任务的智能装备。主要有袖珍无人潜艇、自主式智能潜艇、LRAS远程自控潜艇、无人潜水器。

(4)　智能火炮

目前正在研制的智能火炮有智能防空火炮和智能榴弹炮。

智能防空火炮。国外正在研制通过计算机和其他新技术指挥作战的无人火炮系统，即“智能防空火炮”。有的是在原有自选高炮的基础上，运用人工智能技术、改进雷达、光电跟踪和探测、测距装置，以及更先进的火控系统，使之可自动搜索、跟踪和瞄准目标，并根据不同性质的目标自动装定所需的引信。这种高炮能全天候作战，射击反应时间将大大缩短，射击精度将大大提高。

智能榴弹炮。外军正在研制可控式无人加强自行榴弹炮。这神智能榴弹炮能够自行定位、装药、自动测距、计算射击诸元。如美国研制的155毫米机器人榴弹炮，由一门155榴弹炮、一套机器人弹药输送系统、一台遥控电视摄像饥、底盘等部分组成。其特点是:无人操纵，具有全天候作战能力，适合在核、生、化环境中作战;计算机控制的机械手能自动选择所需的弹丸和装药;不需要人的参与可做出非关键性的决定，自动完成各种操作，从而大大减少了人的工作量和战场伤亡。

3．智能灰尘

近几年，由于硅片技术和生产工艺的突飞猛进，集成有传感器、计算电路、双向无线通信技术和供电模块的器件的体积已经缩小到了沙粒般大小，但它却包含了从信息收集、信息处理到信息发送所必需的全部部件。这种沙粒般大小的器件被称为智能灰尘。它是指具有计算机功能的一种超微型传感器，它可以探测周围诸多环境参数，能够收集大量数据并进行适当计算处理。每一粒灰尘都是由电池、传感器、微处理器、双向无线电接收装置和使它们能够组成一个无线网络的软件共同组成的。其中，电池是传感器正常工作所必需的能源;传感器用于感知、获取外界的信息，并将其转换为数字信号;微处理器负责组织协调节点各部分的工作，如对感知部件获取的信息进行必要的处理、保存，控制感知部件和电源的工作模式等;无线部件负责与其他智能灰尘通信;软件给传感器提供必要的软件支持，如嵌入式操作系统、嵌入式数据库系统等，通过编程来实现各种不同的功能。智能灰尘最终的目标是把无线部件、网络、传感器和处理器部件集成在单块芯片上。未来的智能灰尘能够仅依靠微型电池就能工作多年。

智能灰尘有以下几个方面的应用:

无线网络。大量的智能灰尘可以构成无线传感器网络，可以侦察、感知战场环境的态势，实时地提供有关战争过程中的有效信息，是未来战争中加强掌握战争主动权优势急需发展的军事电子信息化装备。这种类似于灰尘大小的系统通过微型飞行器等方式散布在战场上，能实时地将战场态势探测、处理，并传送给指挥中心。这种无线传感器网络不仅应用在军事上，在民用领域也具有广泛的应用前景。

军事侦察。智能灰尘系统也可以部署在战场上，远程传感器芯片能够跟踪敌人的军事行动。智能灰尘可以被大量地装在宣传品、子弹或炮弹壳中，在目标地点撒落下去，形成严密的监视网络，敌国的军事力量和人员、物资的运动自然一清二楚。

对抗生化武器。智能灰尘还可以用于防止生化攻击，它通过分析空气中的化学成分来预告生化攻击。美国加州大学化学家塞勒和他的研究员们正在努力研究灰尘一样大小的传感器，并使那些最小的传感器变得更加聪明。他们研发的微型传感器大小比一根头发丝还要细，但每一个传感器只能完成一项工作，就是只能检测一种确定的化学物质。其中一个小组研究的传感器尺寸只有分子大小，而且比较便宜。这些粒子传感器可用于沙林气体监测和水中细菌污染测试。这些装置还可以被植入人体内寻找细小的癌细胞，其他的设备只能在癌细胞足够大时才能发现它。其实许多科学家也在尝试使用这些微型传感器来对抗生化武器。

军事医学。英特尔正在研究通过检测压力来预测初期溃疡，以及通过检测伤口化脓情况来确定有效抗生物质的“智能绷带”。智能灰尘将来可以植入人体内，实时监控士兵身体状况。美军佩戴在士兵身上的个人状态监视器，具有定位和无线收发功能，它能进入全球卫星定位系统和军用高级无线电话系统，以监测寻找伤员位置，遥测生命特征。

空间探测。遥远而神秘的外星一直带给人类无限遐想，承载着人类对未来的希望。在大多数的宇宙探测计划中，不外乎是使用诸如“机遇”号或“勇气”号之类的探测器来探索外部星球。新型智能灰尘将成为新一代太空探索工具，它可以乘着太空中的气流旅行到达常规星际探测器无法企及的星球和星系。操纵人员将能够控制智能灰尘在被研究行星大气中的运动情况。

单个的微型探测器之间还通过无线通信方式开展相互协作。虽然这些智能灰尘只能与相距很近的同伴进行联络，但如果能够构建出一片浓密的智能灰尘云雾，那么搜集到的信息将能被传递到很远的地方。研究人员认为，智能灰尘可以被储存在空间探测器的前部并被抛撒到指定的区域。

4．昆虫机器人

“昆虫机器人”是20世纪90年代初美国提出的一个新概念，它是基于对昆虫运动机理的分析，按照一种新的设计思想设计的。美国新式“昆虫机器人”基本构想是:在昆虫还处于“幼蛹”阶段时把微型控制器装置植入昆虫体内，从而使“微控制器”随着昆虫器官的生长而逐步融为一体。当昆虫长大成熟后，科学家就可以通过操纵微控制器来影响昆虫的行为，进而使他们全心全意为军事服务。这样的昆虫机器人能够进入间谍或侦察人员绝对无法进入的地方执行各种侦察与破坏任务，也能对飞机或卫星上的系统无法发现的地方进行侦察。

昆虫机器人的优点是体积微小、轻巧灵活、造价低廉、不易损坏，尤其是伪装成各种昆虫的样子，不易引起人们的注意。因此，与大型机器人系统相比，其更受军方和情报人员的青睐。预计在今后的20年至50年内这种昆虫机器人将会在战场上大显身手。未来组建的甲虫、蟑螂、金龟子、苍蝇、蜻蜓、飞蛾、壁虱等等昆虫机器人将广泛用于反恐作战、情报侦察、水下探测等实战中。