自動(dòng)化無人車能協(xié)助軍事、民用客戶監(jiān)管重要資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施，或執(zhí)行例行清潔、后勤和數(shù)據(jù)調(diào)查等任務(wù)。普通的自動(dòng)化無人車只有有限的用戶自定義運(yùn)動(dòng)程序，與之相反，更加智能的無人車能在危險(xiǎn)戰(zhàn)斗、搜救行動(dòng)中與人員配合更緊密。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無人車（及所有無人系統(tǒng)）能處理越來越復(fù)雜的任務(wù)，支持甚至取代一系列非常規(guī)工作員工和操作人員。

無人車將為世界各行業(yè)帶來革命性的改變。其自主能力的進(jìn)步對(duì)釋放勞動(dòng)力、擴(kuò)大組織產(chǎn)出至關(guān)重要。雖然對(duì)全球勞動(dòng)力經(jīng)濟(jì)的爭(zhēng)論仍在繼續(xù)，但目前無人車已經(jīng)具備減輕人員危險(xiǎn)和提高人員安全的優(yōu)點(diǎn)。相信，未來，智能化將貫穿整個(gè)生產(chǎn)、操作產(chǎn)業(yè)鏈。

軍事智能化

危險(xiǎn)任務(wù)

盡管將軍事人員從某些例行任務(wù)中解放出來能提高效率，但使士兵遠(yuǎn)離傷害、防止不必要的傷亡是首要任務(wù)。世界各國軍隊(duì)都希望用機(jī)器來執(zhí)行危險(xiǎn)任務(wù)。

奧什科什公司（Oshkosh）的TerraMax無人車系統(tǒng)就是以這個(gè)作為首要目標(biāo)研制的。該系統(tǒng)首次發(fā)布是在美國國防部預(yù)研局（DARPA）的2004年大挑戰(zhàn)賽上，它被設(shè)計(jì)為輕型戰(zhàn)術(shù)車輛和第三方陸地平臺(tái)。車輛從雷達(dá)、激光雷達(dá)（LIDAR）、軍用級(jí)GPS和光學(xué)攝像機(jī)獲得大量輸入，然后進(jìn)行信息融合，并允許有線智能訪問、分析和操作。

除了處理傳感器數(shù)據(jù)，“指令區(qū)”（Command Zone）控制和診斷系統(tǒng)可以通過射頻、WiFi或SATCOM數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)車輛系統(tǒng)的自動(dòng)電力管理和遠(yuǎn)程排故。一旦集成，“指令區(qū)”套件將賦予車輛更高的自主性，操控員可根據(jù)任務(wù)需求選擇全自主操作、半自主回路和簡單的跟隨模式。

關(guān)于自動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用，奧什科什公司業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁珍妮弗·克里斯蒂安森表示：“公司專注于道路清理，此外，公司還在與海軍陸戰(zhàn)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室（MCWL）和海軍辦事處合作，進(jìn)行一些科學(xué)技術(shù)研究，證明無人地面補(bǔ)給車隊(duì)的運(yùn)營能力?！?/p>

在與MCWL的一項(xiàng)合作中，一名海軍被訓(xùn)練能同時(shí)操作和監(jiān)督5臺(tái)TerraMax無人車。

克里斯蒂安森還透露，奧什科什公司還在努力使系統(tǒng)能執(zhí)行情報(bào)、監(jiān)視與偵察（ISR）和情景感知任務(wù)。無人車能自動(dòng)將信息反饋給指揮和控制車輛，使得超視距情景感知成為可能。

此外，高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)還包括爆炸物處理（EOD）和簡易爆炸裝置（IED）拆除。目前，已廣泛使用無人車來執(zhí)行遠(yuǎn)程軍火處置任務(wù)，但自主性不高，一是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，二是靈敏度不夠，達(dá)不到安全性要求。

EOD任務(wù)的自主化已經(jīng)研究15年，但目前仍然只有某些特定方面的自主化被認(rèn)為是合理的，沒有實(shí)現(xiàn)全自主?！白詣?dòng)車輛緊急恢復(fù)工具”（AVERT）項(xiàng)目即關(guān)注人在回路的半自主或預(yù)設(shè)參數(shù)的全自主。

AVERT被設(shè)計(jì)能自主識(shí)別、抓舉和挪動(dòng)障礙物，如EOD小組或炸彈處理機(jī)器行進(jìn)路上的車輛。最主要的是能通過載機(jī)傳感器創(chuàng)建場(chǎng)景的數(shù)字3D掃描，然后傳輸給EOD小組成員以對(duì)任務(wù)有更多的了解，從而進(jìn)行后續(xù)步驟的規(guī)劃、模擬和排練（如時(shí)間允許）。

其次是部署4輛獨(dú)立的車輛環(huán)繞、搬動(dòng)障礙物。這通過遠(yuǎn)程控制是不容易實(shí)現(xiàn)的，至少需要車輛具有一定的自主性，才能聚在一起安全地移動(dòng)障礙物。

AVERT項(xiàng)目組來自希臘、奧地利、瑞士、德國、英國等的EOD運(yùn)營商合作執(zhí)行任務(wù)。項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人表示：“自主性將使EOD小組成員能夠更快、更安全，或與其他任務(wù)一起執(zhí)行部分操作，操控員只需要執(zhí)行最敏感的任務(wù)。”

然而，EOD任務(wù)的建模和自主性仍然很復(fù)雜，除前文提到的原因外，還因?yàn)椴煌〗M執(zhí)行任務(wù)的方法也有所不同。一些EOD小組優(yōu)先考慮快速部署和執(zhí)行，將時(shí)間敏感性視為影響公共安全的主要因素，而另一些小組則會(huì)花時(shí)間規(guī)劃，更擔(dān)心執(zhí)行過快的后果。

自動(dòng)化卡車

載人車輛的自動(dòng)化可以通過洛馬公司的自動(dòng)移動(dòng)輔助系統(tǒng)（AMAS）實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)主要針對(duì)大型卡車，而不像TerraMax主要面向輕型戰(zhàn)術(shù)市場(chǎng)。

洛馬公司精密火力和戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)系統(tǒng)副總裁斯科特·格林（Scott Greene）表示：“公司已經(jīng)驗(yàn)證了該系統(tǒng)的全自主能力，包括在沒有駕駛員的車隊(duì)中，甚至只采用跟隨模式的車隊(duì)中進(jìn)行了試驗(yàn)?！?/p>

該系統(tǒng)靈活使用激光雷達(dá)（LIDAR）、雷達(dá)和視覺傳感器來進(jìn)行自主導(dǎo)航和360°情景感知，采用商用貨架產(chǎn)品，這提高了AMAS系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可承受性。

“帶隊(duì)車輛通常使用LIDAR和雷達(dá)來進(jìn)行自主操作，跟隨車輛可以不必使用整套傳感器組件，用戶還可以按照操作要求將跟隨車輛標(biāo)定為帶隊(duì)車?！?/p>

AMAS主要用于軍事物流車，并能提高車隊(duì)運(yùn)營的安全性。鑒于物流車隊(duì)的規(guī)模，可能會(huì)在一輛或多輛車上配備安全員，這仍然能減輕對(duì)駕駛員的危害和依賴。

執(zhí)行繁重任務(wù)

除了卡車運(yùn)輸，對(duì)于班組成員，在任務(wù)中通常需要負(fù)重，因此，需要小型無人車來執(zhí)行這種繁重的任務(wù)。

洛馬公司的“班組任務(wù)支持系統(tǒng)”（SMSS）被設(shè)計(jì)為戰(zhàn)術(shù)物流車，在與部隊(duì)一起行進(jìn)時(shí)，可搭載士兵的作戰(zhàn)負(fù)載（每名士兵達(dá)60kg），同時(shí)還能為其他設(shè)備充電。

與AMAS相似，SMSS收集、融合和利用一系列傳感器中的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。SMSS采用開放式架構(gòu)，用戶可根據(jù)需要選擇雷達(dá)、LIDAR、視覺攝像機(jī)和紅外設(shè)備等載荷。

此外，SMSS可以用作為受傷士兵的自主擔(dān)架，系統(tǒng)上的傳感器使得系統(tǒng)能準(zhǔn)確進(jìn)行路徑導(dǎo)航，或在建筑物和田地間導(dǎo)航，而不需要人在回路。同時(shí)，在自主操作受到限制時(shí)，還可以選擇手動(dòng)操作。

智能戰(zhàn)術(shù)車

戰(zhàn)術(shù)無人車同樣朝智能化方向發(fā)展。Milrem公司的THeMIS無人車設(shè)計(jì)為能集成各種任務(wù)載荷的模塊化履帶式平臺(tái)，能集成ST動(dòng)力公司（ST Kinetics）的Adder遠(yuǎn)程武器站和雷聲公司的“地眼”（GroundEye）反簡易爆炸裝置傳感器。

Milrem公司注重發(fā)展全自主能力和自主群操作，即將推出一款名為“羽人”（Wingman）的人機(jī)界面。

公司首席執(zhí)行官Kuldar V··rsi表示：“未來，車輛本身可以通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自主和半自主。當(dāng)無人車不能按需要自主執(zhí)行任務(wù)時(shí)，‘羽人’允許操作員對(duì)危急或高風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行更直觀的控制?！?/p>

“羽人”系統(tǒng)包括3個(gè)要素，其中最重要的是潛在的深層學(xué)習(xí)軟件架構(gòu)，利用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使無人車通過任務(wù)和仿真學(xué)習(xí)進(jìn)步。公司在與塔爾圖大學(xué)合作進(jìn)行這方面研究。

其次是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）護(hù)目鏡，護(hù)目鏡使士兵能夠觀看攝像機(jī)拍攝的實(shí)時(shí)高清視頻，這將在很大程度上降低使用地面控制站（GCS）顯示屏的必要性。

最后是公司在探索的語音指令技術(shù)，“羽人”系統(tǒng)將通過該技術(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，以識(shí)別和執(zhí)行小組成員的口頭指令，從而完全廢除GCS，以及其他需要訓(xùn)練士兵使用的新的軟件界面。

V··rsi解釋到，通過上述3種智能和接口技術(shù)，無人車可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，無需任何類型的平板電腦或計(jì)算機(jī)控制?！拔磥恚到y(tǒng)會(huì)變得越來越智能。在復(fù)雜或不清楚的指令下，也能準(zhǔn)確執(zhí)行任務(wù)；或者智能算法會(huì)越來越先進(jìn)。總之，系統(tǒng)需要人輸入的指令將越來越少?！?/p>

工業(yè)智能化

同軍用卡車無人化一樣，工業(yè)車輛也在向同樣方向發(fā)展，以提高商業(yè)運(yùn)營的生產(chǎn)力和作業(yè)精度。商業(yè)和工業(yè)無人車發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)因素是勞動(dòng)力成本。在經(jīng)濟(jì)衰退期間，尋求削減開銷的組織可能傾向于削減勞動(dòng)力，用機(jī)器或先進(jìn)的軟件替代，以較低的成本實(shí)現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn)。

對(duì)于特殊作物，勞動(dòng)力成本非常高，所以需要尋求自動(dòng)化解決方案。自動(dòng)拖拉機(jī)公司（Autonomous Tractor Corporation，ATC）專注于行栽作物用拖拉機(jī)的自動(dòng)化。ATC公司創(chuàng)始人和CEO克雷格·舒爾茨（Kraig Schulz）表示：“公司擁有自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)已經(jīng)很長時(shí)間，但我們?nèi)匀辉隈{駛艙內(nèi)配備駕駛員來監(jiān)督操作。因?yàn)樾性宰魑锓N植地潮濕多風(fēng)且變化無常，另外，軸承過熱、軟管泄漏或現(xiàn)場(chǎng)殘留物堆積，也需要人來進(jìn)行處理?！迸c果園和葡萄園等干燥和穩(wěn)定的環(huán)境相比，行栽作物機(jī)械的自主化更加麻煩。

當(dāng)自主系統(tǒng)只依靠GPS導(dǎo)航時(shí)，作業(yè)精度非常低。因此，AMAS中使用了多傳感器。對(duì)于行栽作物拖拉機(jī)，如只使用GPS，在返回之前播種和耕種的行時(shí)，不損害作物的機(jī)率為0。且在6周后，單獨(dú)的GPS導(dǎo)航并不能使車輛返回到同樣地點(diǎn)。

ATC公司的“自動(dòng)駕駛”（AutoDrive）套件使用激光無線導(dǎo)航系統(tǒng)（LRNS）和額外的聲吶來補(bǔ)償GPS可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，以提高安全性。LRNS收集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)可以對(duì)GPS位置進(jìn)行獨(dú)立的交叉驗(yàn)證，這增加了拖拉機(jī)的自主性。

此外，通過使用電力系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化，從而實(shí)現(xiàn)更敏感和更精確的車輛操作控制也至關(guān)重要。

在燃油拖拉機(jī)上集成自主控制系統(tǒng)歷來容易導(dǎo)致不精確導(dǎo)航。ATC公司用柴油電動(dòng)eDrive系統(tǒng)取代了拖拉機(jī)的變速箱、差速器和電機(jī)軸，不僅作業(yè)更安靜、更清潔，而且控制和感知更精確。ATC公司表示，使用eDrive系統(tǒng)，方向盤轉(zhuǎn)角精度可達(dá)1/26°。

結(jié)束語

不同行業(yè)和任務(wù)都有無人車需求的巨大潛力。隨著自主性的進(jìn)步，大多數(shù)地面任務(wù)都是可編程的，因此，可以用無人車來執(zhí)行物流及其類似操作。隨著車輛變得更加智能和創(chuàng)新，無人車將被更多地用于執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)較大、更加復(fù)雜的任務(wù)。

然而，無人車不需要操作員輸入而獨(dú)立執(zhí)行任務(wù)還存在很多限制，如農(nóng)業(yè)任務(wù)就存在動(dòng)態(tài)環(huán)境和某些工作具有多面性的問題，通常機(jī)器只可能為單一任務(wù)而設(shè)計(jì)，而不能一次性擔(dān)任多種角色。

未來很長時(shí)間，反EOD/IED任務(wù)仍需要人在回路。當(dāng)公民生命和重要基礎(chǔ)設(shè)施面臨危險(xiǎn)時(shí)，無人車可能還達(dá)不到安全部隊(duì)所要遵守的安全和信任標(biāo)準(zhǔn)。但是，隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，以及無人車在軍事、商業(yè)、公共領(lǐng)域的普及，21世紀(jì)智能機(jī)器將無所不在。

（黃貞靜，編譯自UV）