美军无人地面车辆技术能力不足及研究方向

无人地面车辆(UGV)涵盖宽广的技术领域,包括自主行为技术领域(无人系统特有的)、支撑技术领域(并非无人系统特有的相关技术)以及技术集成技术领域(为组件和子系统的设计和集成寻求系统工程的方法)。     

军用地面无人车辆的发展

指出了军用地面无人车辆的3个发展阶段,介绍了遥控车辆和自主车辆的组成及研制关键技术.遥控车辆的研制已趋于标准化,自主车辆仍处于实验阶段,其技术可推广应用于有人驾驶车辆,智能车辆是军用地面无人车辆的未来发展方向.     

自主车辆发展概况及关键技术

为了更有效地开发新型自主车辆,对自主车辆发展概况及关键技术进行研究。简述了自主车辆的相关概念及其优缺点,详细介绍了当前国内外无人自主车辆的研究发展现状,分析了自主车辆的结构组成,并分别阐述了环境感知、定位导航、规划决策、控制体系和交通仿真五大模块的关键技术,最后提出了自主车辆未来的发展趋势及需要努力的方向。     

美军未来战斗系统最新进展

美陆军转型的目标是在2030年前后，将陆军逐步改造成为一支在信息化战争条件下的各种军事行动中占据主导地位的战略反应部队——未来部队，而未来部队的核心装备则是美陆军目前正在大力开发的未来战斗系统。未来战斗系统是按网络中心战理念设计，由多种系统集成的高度信息化的武器系统。根据美陆军2004年10月15日发布的未来战斗系统白皮书，未来战斗系统由“18＋1＋1”个分系统组成。其中“18”表示18个核心分系统，即步兵输送车，乘车战斗系统，指挥与控制车，侦察与监视车，非直瞄火炮，非直瞄迫击炮，抢修车，医疗救护车，无人值守地面传感器，非直瞄发射系统，智能弹药系统，4级建制无人机（排，连，营，旅级），武装机器人车辆，小型无人地面车辆，多用途通用/后勤与装备保障车辆等8种有人操控系统和10种无人操控系统，此外，两个“1”分别指网络系统和士兵系统。     

无人驾驶轮式车辆电控气压制动技术研究

以有人驾驶4×4轻型战术轮式车辆为基础,开展无人驾驶电控制动技术研究。针对原车气压制动的结构和特点,设计一种电控气压制动系统,实现该车无人驾驶模式电控制动功能的同时,保留人工驾驶模式人工制动功能,且两种模式能够灵活切换。通过实车试验辨识电磁阀控制特性、不同路面车辆滚动阻力系数、电控制动车辆减速度与车速及控制输入的关系,并与无人车辆其他模块联调,为后续无人车辆控制策略的制定提供试验依据和理论支撑。试验结果表明：所开发的电控气压制动系统能够快速、精确地响应制动请求,人工行车制动与电控行车制动切换灵活、过渡平稳,可广泛应用于其他使用气压制动系统的商用车辆,以实现无人驾驶或辅助驾驶功能。     

追踪美国陆军“未来战斗系统”

作为美国陆军未来部队的核心装备,“未来战斗系统”(FCS)是一个高度信息化的陆军综合作战系统,整个系统由8种有人操控战斗车辆、10种无人操控武器装备、庞大的网络以及士兵系统组成,规模之大、技术之复杂以及资金投入之巨,都是史无前例的。该项目参与研制的军火公司有100多家,估计需要耗资1079亿美元(其中研制费用280亿美元,15个旅的装备采购费用799亿美元),涉及的关键技术至少有50多种,需与其他157种配套陆军武器装备的研制、演示和生产同步,必须研制100多种网络接口以保证与联合部队的协同。该项目从一开始就争议不断,甚至有人怀疑它有…     

美国无人车辆的研究计划

美国的一些公司正在积极地研究、发展适用于各种军事用途的无人操作的地面车辆。这些机动的机器人系统在可预见的未来不是要代替有人操作车辆,而是要使坦克、装甲人员输送车和其它有人操作车辆在选择任务时更加有选择性。无人车辆适用于不占优势的战役或生存能力很差的情况。机器人武器系统的可能任务包括:站岗放哨,布雷扫雷,核生化探测和清洗,     

跨越险阻 挑战未来——专访兵器地面无人平台研发中心副主任刘进

在"跨越险阻2016"地面无人系统挑战赛中,许多科研机构派出了多型车辆参加多组比赛,体现出强大的综合实力,系统化的研究布局。比如国防科技大学、北京理工大学、装甲兵工程学院等。兵器地面无人平台研发中心专业从事无人平台的研制,依托中国北方车辆研究所在车辆研制上的雄厚技术实力,从无人车系统底层的底盘技术到上层的自主决策,都进行了精心细致的研究。预赛中,他们派出了8个车队参加全部五个组别的比赛,不仅是参赛最全面的,而且在四个组别都进入决赛。比赛之后,本刊记者专访了兵器地面无人平台研发中心副主任刘进,以及"锯齿虎"车队队长崔星。     

它世界

法国"骑兵"系列无人车"骑兵"(Trooper)系列无人车由法国泰勒斯公司研制,采用子母设计概念,利用较大的无人地面车辆来部署较小的无人车或者机器人,执行侦察、区域控制和周界监视、后勤运送、防地雷和综合部队防护(含反简易爆炸装置)等任务。R-"骑兵"(R-Trooper)无人车配有全套的传感器组件,包括摄像机、雷达、二维和三维激光扫描装置等。它采用电动机驱动,实现了真正意义上的无噪声行驶;可     

参数自优化的有人与无人车辆编队鲁棒模型预测控制

为解决有人与无人车辆编队中,有人领航车紧急加减速和紧急转向控制输入对无人车跟踪控制的扰动问题,设计了一种参数自优化的有人与无人车辆编队鲁棒模型预测控制算法。通过采集分析历史数据确定控制器扰动的噪声极值,并经过适度放缩得到其鲁棒边界。设计抑制该扰动的局部反馈鲁棒控制器,并通过贝叶斯优化的方法实现鲁棒边界等控制器参数自优化。基于混合整数线性优化的方法预测有人领航车未来轨迹,并设计鲁棒模型预测控制器实现无人车对有人领航车的跟踪控制。仿真和实车试验结果表明：所设计的鲁棒模型预测控制器在跟踪精度方面相比于传统模型预测控制器有明显的提升;同时该控制器有效地抵抗了来自有人领航车紧急加减速和紧急转向控制输入、无人跟随车系统模型不确定性和外部环境的扰动,振荡情况明显改善,提高了系统的鲁棒性。     

美海军陆战队评估TerraMax无人车队系统

美国海军陆战队即将完成新型自主车队技术的初始评估,评估后将明确该技术的生存能力以及未来发展需求。2011年5月和7月,美国海军陆战队作战实验室已对TerraMax车辆控制组件进行了有限技术评估。早在2010年7月,美国海军陆战队就启动了无人货车(CUGV)项目,     

分布式电驱动无人高速履带车辆越野环境轨迹预测方法研究

越野环境下,无人车辆轨迹预测是车辆轨迹跟踪和精确导航的核心模块,预测误差将直接影响无人车辆行驶任务完成的准确程度。为实现速差转向式履带车辆在复杂越野环境下无人行驶轨迹准确预测的目的,搭建了分布式电驱动无人履带车辆系统,实现了车辆动态过程中的无人系统数据和车辆底层状态数据的同步采集。建立了速差转向车辆运动学模型,分析了履带车辆滑动转向特性。分别采用扩展卡尔曼滤波(EKF)方法和Levenberg-Marquardt方法对转向过程中的滑动参数进行估计,并完成了车辆轨迹预测。基于真实越野环境下的实车数据进行了验证。试验结果表明：相比于履带车辆理想预测模型,所采用的两种轨迹预测方法都大幅降低了车辆轨迹预测误差;对误差均值而言,EKF方法预测轨迹优于Levenberg-Marquardt方法;对误差标准差而言,后者优于前者,且随着转向程度的增加而增大。     

英美开发联合保障自主补给系统

正据《简氏国际防务评论》2017年11月报道,英美联合研究团队已经开展了无人补给技术的概念试验。试验概况试验期间,通过对联合保障自主补给系统(CAAR)的演示,英国国防科学技术实验室(Dstl)、美国陆军坦克机动车辆研发与工程中心(TARDEC)以及美国陆军装备研究开发与工程中心(ARDEC)组成的联合团队,对无人地面车辆(以有人平台改装而成)和无人机的后勤应用情况进行了测试验证。此次     

加拿大展出新型铰接式无人地面车辆

在2010年国际无人系统协会(AUVSI)北美展会上,加拿大达科他(Dakota)车辆系统公司展出了一种名为士兵卡车的无人地面车辆。该车吸收和借鉴了加拿大杜玛(Dumur)工业公司狼獾有人雪地机动车的许多技术,它是杜玛工业公司早期战术两栖地面支援(TAGS)系统的继续发展型。从外观上看,士兵卡车与地面支援系统很相似,但士兵卡车是一种铰接式双舱无人地面车。     

卷首语

正美国著名智库——新美国安全中心在其《20YY:备战机器人时代》研究报告中指出:当战争面临杀伤力越来越大以及人员和有人作战系统费用越来越高的形势时,更多地使用无人系统将成为通常的选择,而且技术进步使无人系统自主作战能力增强,有可能引发一次新的机器人时代变革,推动以无人自主系统为核心的新作战体系的形成。     

以色列“守护者”(Guardium)无人车

以色列一直重视无人装备的发展与研制,而且在设计上也有自己的独到之处,比如上世纪研制成功的"苍鹭"无人机和"哈比"反辐射无人攻击机,不仅为人所熟知,也令人耳目一新,显示了它在这一领域的技术实力。近些年,世界无人地面装备的发展也蒸蒸日上,不仅种类繁多,用途也日渐广泛。以色列在地面无人装备的研制上也频出新招,有小到支持士兵用于城市作战的便携式机器人,也有大型无人自主导航车辆。"守护者"(Guardium)就是以色列最近研制成功并推出的一种用途广泛的自主导航无人车。     

美军无人地面车辆应用领域分析

近年来,随着"非传统"军事威胁的增多,以及在城市、水面、山地条件下执行反恐任务的增加,士兵和有人装备面临的威胁更突然、更直接、更致命。由于无人地面车辆能够代替战斗人员完成部分作战任务,可有效降低人员伤亡,并可在人类难以承受的恶劣环境下遂行任务,因此获得了空前的发展机遇,近年来,已有越来越多的无人地面装备加入了作战序列。美国在无人地面车辆发展和应用领域一直都保持着最活跃的发展态势,据统计,2004年,美陆军装备无人地面车辆仅163辆,2005年为1800辆,2006年猛增到4000辆,2008年增加到了大约6000辆,预计到2030年美陆军装备无人地面车辆将达到地面车辆总数的一半。截止到2009年6月,部署到伊拉克和阿富汗等作战区域的无人地面车辆就已达到了35000辆,涵盖了多种作战领域。如果说精确打击装备使现代战争发生了深层次变化的话,那么,无人地面装备将会再一次引发作战样式的重大变化。     

莱茵金属公司演示步兵系统概念

<正>近日,莱茵金属公司在位于德国北部地区的翁特鲁茨试验中心进行了首次步兵系统概念动态野外演示。该系统由扩展型未来士兵系统、RS556突击步枪、有人和无人车辆组成,各部分之间实现网络互联,可实时共享战场图像。1辆刚从澳大利亚结束试验的"家犬"8×8装甲车参加了此次演示。     

只有相随无别离① 班组任务支援系统

<正>自20世纪60年代以来,高机动运输车辆和有人驾驶直升机一直是国外前线战斗补给的重要后勤保障装备,但并不是最佳后勤保障方案。在"非接触"和"零伤亡"等作战理论的需求牵引和无人车技术的推动下,无人车任务领域已拓展至后勤保障任务、武装攻击任务和其它类型任     

无人地面车辆——地面战争的新利器

无人地面车辆(亦称"机器人")是一种能够受控或自主完成复杂地形机动、辅助或取代作战人员完成特定作战/保障任务的无人地面机动平台,是信息技术与工业技术高度复合发展的产物,是人类传统作战行动在陆战场上的扩展。无人地面车辆在未爆弹药处理、简易爆炸装置探测、预警侦察、安全巡逻、战场救护、探扫雷、城区辅助作战和后勤保障等很多战术作战领域发挥了重要作用。