智能星链车载武器系统分析

2020年11月27日，伊朗顶级核物理学家法赫里扎德在伊朗首都郊区的路边被暗杀，整个暗杀过程堪称“完美犯罪”。首先，执行暗杀任务的是早已埋伏好的车载无人武器系统，现场没有暗杀者;其次，暗杀精准的对准了法赫里扎德的面部而没有对相距其仅25厘米的妻子造成任何伤害;最后，任务完成后立刻爆炸，销毁所有证据。

暗杀场景模拟

虽然现场证据较少，但暗杀行动的精准和无人化反映出暗杀系统的高度智能化及强大的指控数据传输能力。经过调查，伊朗官方认定执行暗杀的是通过卫星网络控制、运用人脸识别等人工智能技术的智能星链车载武器系统。

智能星链车载武器系统作为融合人工智能技术、卫星网络控制技术、车载武器平台的新型智能武器系统，由于成本、生存能力、技战术等原因，目前正式服役消息较少。但媒体普遍认为，美国、以色列等人工智能技术强国相关装备已进入小规模试验、适用阶段。现以以色列为例，根据已披露的各种信息分析智能星链车载武器系统的组成及应用情况。

参考现有陆基智能武器(机器人哨兵系统)及星链武器(美国全球鹰无人机)的系统组成，分析认为以色列智能星链车载武器系统可能主要由智能武器平台、中继卫星及指挥控制站三部分组成。

星链无人机系统，包括无人机、探测传感器、指挥控制站、卫星

智能武器平台，即具有一定智能，能自动探测、跟踪和射击(潜在的)目标的武器平台，一般包括监视、跟踪传感器，改造的搭载武器(机枪或榴弹炮)，火控系统、指控单元等，早期的智能武器平台主要用于舰船的点防空(如密集阵系统)，后来移植到陆基平台上。

2020年7月，以色列Smart Shooter公司推出了一款便携式自动瞄准武器系统(Smart Hopper，结构组成如下图所示)，该系统应用了人工智能技术并搭载了远程控制模块，很可能作为以色列智能星链车载武器系统的智能武器平台使用。

Smart Hopper结构组成主要包括SMASH火控系统、远程扳机、远程遥控单元、武器安装平台、电池、支撑件。该系统最大的特点是采用了独创的SMASH火控系统，该火控系统包括用户控件、显示器、先进图像处理系统、跟踪器、激光测距仪(LRF)等，SMASH火控系统组成及功能如下图所示。

SMASH火控系统组成及功能

通过SMASH火控系统，Smart Hopper能发现大约1000米范围内的目标并自动进行距离测算，定位锁定，显示动态射击修正图。图像处理软件还能精准的计算出前面或障碍物后面敌人的有效射击范围，射手在射击时只要调整枪支角度，将红色十字瞄准标识在显示器中对准红圈开火即可命中目标。另外，Smart Hopper还可以集成到现有的指挥控制系统(C2)中，为操作人员提供跨通信网络切换或接收目标的能力。Smart Hopper主要性能参数如下表所示：

Smart Hopper主要性能参数

资料来源：www.smart-shooter.com

远程遥控智能车载武器系统执行暗杀任务的一个关键技术难题是车辆与其指挥控制站之间的数据通信链路。远程遥控智能车载武器系统需要将接近实时的视频传回指挥控制站，这对数据链路系统提出了很高的带宽要求。另外，考虑到通信距离和安全，采用卫星通信系统就成了唯一的选择。目前，常见卫星轨道及参数对比如下，考虑到暗杀任务的高带宽、低延时要求，推测以色列智能星链车载武器采用的应该也是LEO通信卫星。

卫星轨道

卫星轨道对比

资料来源：南卡罗来纳大学

目前，以色列尚未发展LEO通信卫星，只可能借用美国LEO通信卫星。美国LEO通信卫星发展多年，已经研发了多代产品，以色列可能采用的就是美国最新的星链(Starlink)卫星。

2015年，SpaceX公司推出了Starlink计划，计划建成一个低成本、全覆盖的天基全球通讯系统。美军高度关注该计划，2019年3月，美军向SpaceX授出价值2800万美元合同，对Starlink开展了军事服务演示验证。同年11月的低轨技术验证试验中，Starlink为美军C-12飞机提供了高达610Mbps带宽的网络服务。

Starlink计划概述

资料来源：市场调研

另外，Starlink终端尺寸小巧，可以轻易安装在车载武器平台上且不影响其机动性能，符合对以色列智能星链车载武器系统星链终端的设想。

Starlink终端

指挥控制站旨在执行和支持智能星链车载武器系统的所有活动，包括任务规划、行动前检查、机动控制、任务控制、有效载荷和系统控制、任务后汇报、自爆等。由于目前尚未披露具体信息，目前只能根据现有无人机、无人战车指挥控制站情况进行简要分析。典型指挥控制站的功能和设计图如下图所示：

典型指挥控制站的功能和设计图

分析现有无人装备指挥控制站设计情况可得，为方便决策过程、缩短决策时间，指挥控制站正不断改进：屏幕的尺寸以及屏幕的数量趋于增加，为了减少操作员的疲劳，有上下放置屏幕的趋势;使用三维战术地图来详细表示战场情况;不同信息的符号已按颜色分类;增加操作人员以应对日益复杂的操作环境。

由于目前具体情况尚未披露，现根据现有智能无人装备(无人机等)作战情况分析以色列智能星链车载武器系统作战流程如下：

(1)情报获取

指挥中心决定对目标进行打击，动员谍报网(线人、信号情报、网络情报、无人机情报)获取目标信息，将信息汇总到智能情报处理系统，甄别、筛选、确定可靠情报。

侦查无人机

(2)战法制定

策略生成，指挥控制站分析敌我、战场信息，根据预定时间制定具体的策略，包括部署时间、部署地点、搭载弹量以及路径规划等等。

(3)方案执行

智能星链车载武器系统于预定的时间到达指定地点待机，实时监测战场环境变化(温度、风力、亮度等)，根据内线和生物识别等手段探测目标。当观察员感觉到有人或车辆正在接近时，他们会自动激活更高功率的传感器，以确认目标身份。该信息将发送给操作员，操作员将从待机状态转到完全警报状态。

根据观察数据，操作员将能够计算出敌军的规模。如果敌军规模太大而无法伏击，则允许其通过。如果敌军规模合适，操作员执行攻击任务。最后，无论任务是否成功，智能星链车载武器系统都按照程序自毁。

(4)效果评估

再次动员谍报网(线人、信号情报、网络情报、无人机情报)获取任务执行信息，生成一份详实的行动报告，对整个行动进行总结。

(1)自主决策能力弱，可预见性较强

虽然智能星链车载武器系统应用了部分人工智能技术，但由于人工智能技术限制及搭载有限导致该系统自主决策能力弱，一旦操作条件偏离其设计范围，系统很可能会失效。同时由于操作人员更倾向于准确地预测和控制他们的智能机器的行为。虽然这为友军之间的安全提供了好处，但可预见性对敌对部队之间的行动无疑是不利的。

(2)通信不可靠

智能星链车载武器系统十分依赖强大的通信系统，在高烈度战争条件下正常工作能力较差。另外，人类的通信容量和可靠性非常低，并不适合智能武器的通信需求。

(3)功能扩展不易

随着战场形势的变化，智能星链车载武器系统可能需要搭载更多的设备，扩展更多功能。但由于空间及理论的限制，智能武器每增加一个功能，相当于某种程度上的重新设计，功能扩展难度大。

(4)作战理论亟需创新

目前，人工智能装备研发与现有作战理论研究存在着衔接不紧、相互脱节的问题，导致一方面人工智能装备研发缺乏作战理论的创新驱动，另一方面作战运用跟不上人工智能技术发展水平，很多新技术没有及时有效地转化应用于军事领域。

小结

近年来，人工智能正逐步从幕后走向前台，在各个领域特别是军事领域大放异彩，以色列等国通过将人工智能融入军事装备发展、军事应用中，战斗力得到了成倍提升，人工智能已成为未来军事竞争的新边疆。我国作为后发国家，大力发展人工智能，力争实现弯道超车是我国未来装备发展的必由之路。

主要参考文献

1 UAV Command and Control,Navigation and Surveillance: A Review of Potential 5G and Satellite

2 Sentry Tech Long Distance Stationary Remote Controlled Weapon Station

3 Mapping the Development of Autonomy in Weapon Systems

4 Technology Development for Army Unmanned Ground Vehicles

5 R2D2 with Attitude: The Story of the Phalanx Close-In Weapons System (CIWS)

6 The Application Of Satellite Communications To The Data Link Requirement For Unmanned Ground Vehicles

7 System Requirements for Satellite Video Relays Supporting Unmanne

8 Analysis of Design Directions for Ground Control Station (GCS)

9 Unmanned Ground Vehicle (UGV) Lessons Learned

10 Firearm, aiming system therefor, method of operating the firearm and method of reducing the probability of missing a target(US10097764B2)

11 Dynamic laser marker display for aimable device(US10365068B2)

12 Robot Guns Guard the Borders of Some Countries, and More Might Follow Their Lead