摘 要：近些年來(lái)無(wú)人系統(tǒng)民用和軍用領(lǐng)域發(fā)展突飛猛進(jìn)，應(yīng)用廣泛。本文從無(wú)人系統(tǒng)自主性、無(wú)人系統(tǒng)互操作性和無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同三個(gè)方面對(duì)無(wú)人系統(tǒng)核心架構(gòu)進(jìn)行了梳理和總結(jié)。首先對(duì)無(wú)人系統(tǒng)核心技術(shù)，即自主性和互操作性進(jìn)行了概念內(nèi)涵、關(guān)鍵技術(shù)、互操作性標(biāo)準(zhǔn)體系和能力評(píng)估等方面進(jìn)行論述；其次，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究和應(yīng)用介紹了無(wú)人系統(tǒng)協(xié)作的發(fā)展現(xiàn)狀；最后從規(guī)范無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展和軍民融合發(fā)展角度提出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化建議和思考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人系統(tǒng)，自主性，互操作性，人機(jī)協(xié)同，跨域協(xié)同，標(biāo)準(zhǔn)化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.17.011

Overview of Core Architecture and Brief Discussion of Standardization of Unmanned System

SUN Meng-nan

（Armed Police Force Research Institute）

Abstract： In recent years， unmanned systems in civil and military fi elds are developing rapidly and widely applied. This paper sorts out and summarizes the core architecture of unmanned systems from three aspects： autonomy， interoperability and collaboration of unmanned systems. Firstly， the paper expounds core technologies of unmanned systems， namely autonomy and interoperability， in terms of concept connotation， key technologies， interoperability standards system， and capability evaluation. Secondly， the paper introduces the development status of unmanned system collaboration， based on relevant research and application at home and abroad. Finally， the paper puts forward relevant standardization suggestions from the perspective of regulating the development of unmanned systems and military-civilian integration.

Keywords： unmanned system， autonomy， interoperability， human-machine collaboration， cross-domain collaboration， standardization

0 引 言

無(wú)人系統(tǒng)（Unmanned System，UMS）是指在主要部件上無(wú)需操作者的干預(yù)，完成指定任務(wù)的動(dòng)力物理系統(tǒng)[1]。我國(guó)學(xué)者中楊巍等[2]認(rèn)為無(wú)人系統(tǒng)是指無(wú)人駕駛/操控的、通過(guò)遙感/預(yù)編程操作或自主運(yùn)行的、可搭載任務(wù)載荷進(jìn)行各類民用或軍用工作任務(wù)的系統(tǒng)。按照活動(dòng)的物理空間劃分，無(wú)人系統(tǒng)主要包括空中無(wú)人系統(tǒng)，如無(wú)人機(jī)系統(tǒng)或飛行器（UAS或UAV）；地面無(wú)人系統(tǒng)，如無(wú)人地面載具（UGV）；海上無(wú)人系統(tǒng)，如無(wú)人水面車輛（USV）和無(wú)人水下車輛（UUV）等。

近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)不斷取得突破，無(wú)人系統(tǒng)在軍用和民用領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn)，應(yīng)用廣泛，如軍用方面的海洋主權(quán)維護(hù)、搶險(xiǎn)救災(zāi)，民用方面的無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥、無(wú)人機(jī)電網(wǎng)全自動(dòng)巡檢、無(wú)人消毒等等。無(wú)人系統(tǒng)由于具有更強(qiáng)的性能、更出色的高危作業(yè)能力以及更低的成本，受到廣泛關(guān)注；自主性和機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步成為無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展的倍增器。

美國(guó)國(guó)防部發(fā)布的《無(wú)人系統(tǒng)綜合路線圖（2017—2042）》[3]中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了無(wú)人系統(tǒng)的互操作性、自主性、網(wǎng)絡(luò)安全和人機(jī)協(xié)同四項(xiàng)關(guān)鍵主題。從國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐來(lái)看，無(wú)人系統(tǒng)的自主性、無(wú)人系統(tǒng)的互操作性、無(wú)人系統(tǒng)的協(xié)同性是無(wú)人系統(tǒng)架構(gòu)的重要核心。自主性將大大提高有人和無(wú)人系統(tǒng)的效能，互操作性是無(wú)人系統(tǒng)集成和操作的主要推動(dòng)力，無(wú)人系統(tǒng)間的協(xié)同和人機(jī)協(xié)同是無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展的最終目標(biāo)，而互操作性、自主性是無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同的關(guān)鍵支撐。

本文將從無(wú)人系統(tǒng)自主性、互操作性和無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同三個(gè)方面論述無(wú)人系統(tǒng)架構(gòu)研究與應(yīng)用，并從標(biāo)準(zhǔn)化角度探討無(wú)人系統(tǒng)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要思路。

1 自主性

1.1 自主性概念

目前比較公認(rèn)的關(guān)于無(wú)人系統(tǒng)自主性的定義，是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院無(wú)人系統(tǒng)自主性等級(jí)特別工作組（ALFUS）提出的[1]，認(rèn)為無(wú)人系統(tǒng)的自主性（Autonomy）是指無(wú)人系統(tǒng)擁有傳感、感知、分析、交流、計(jì)劃、決策和行動(dòng)/執(zhí)行的能力，并完成人類通過(guò)人機(jī)交互布置的指定的任務(wù)，是系統(tǒng)的自我管理能力。

國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)無(wú)人系統(tǒng)自主性進(jìn)行了廣泛的研究。劉佩林等[4]將無(wú)人系統(tǒng)自主性定義為無(wú)人系統(tǒng)實(shí)體對(duì)象根據(jù)對(duì)外部環(huán)境的感知以及對(duì)環(huán)境與自身的理解，在外部任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立制定并選擇不同行動(dòng)方案的能力。王菖等[5]強(qiáng)調(diào)了“自主”和“自動(dòng)”的區(qū)別，認(rèn)為“自動(dòng)”是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，沒(méi)有環(huán)境感知與自主決策的能力；而“自主”是信息甚至知識(shí)驅(qū)動(dòng)的，具有感知、判斷、決策、行動(dòng)的能力。

1.2 自主性技術(shù)

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)是無(wú)人系統(tǒng)自主性的關(guān)鍵支撐技術(shù)。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)可以使無(wú)人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和決策，從而提升系統(tǒng)的自主等級(jí)，拓展并改進(jìn)系統(tǒng)功能。在美國(guó)國(guó)防部最新一版的《無(wú)人系統(tǒng)綜合路線圖》[3]中，提出將主要采用以下方式來(lái)加速人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展：發(fā)展云計(jì)算、VR和AR技術(shù)，以提升無(wú)人系統(tǒng)的決策能力和人機(jī)交互能力；加強(qiáng)與亞馬遜、蘋果等高科技公司的合作；建設(shè)專用軍事訓(xùn)練數(shù)據(jù)；開(kāi)展廣泛的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)；開(kāi)發(fā)相關(guān)驗(yàn)證方法等。

根據(jù)無(wú)人系統(tǒng)自主性定義，可以將無(wú)人系統(tǒng)自主性的關(guān)鍵技術(shù)分為態(tài)勢(shì)感知、自動(dòng)規(guī)劃、策略學(xué)習(xí)等幾大方面。態(tài)勢(shì)感知主要是針對(duì)無(wú)人系統(tǒng)所感知的多維信息進(jìn)行處理，理解與預(yù)測(cè)目標(biāo)的未來(lái)態(tài)勢(shì)[6]。感知主要可分為導(dǎo)航感知、任務(wù)感知、系統(tǒng)健康感知和操作感知四類[7]。目前態(tài)勢(shì)感知方法主要包括基于專家系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)感知方法、基于模板匹配的態(tài)勢(shì)感知方法、基于貝葉斯推斷的態(tài)勢(shì)感知方法和基于深度學(xué)習(xí)的態(tài)勢(shì)感知方法。

自動(dòng)規(guī)劃主要從規(guī)劃論的視角，目的是提供全局目標(biāo)和路線。目前的研究聚焦于如何通過(guò)在地圖規(guī)劃合理路線為智能體提供子目標(biāo)。比較普遍的方法包括基于啟發(fā)式搜索的方法和基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法。策略學(xué)習(xí)主要基于機(jī)器學(xué)習(xí)、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，通過(guò)與場(chǎng)景進(jìn)行交互構(gòu)建出環(huán)境狀態(tài)到行為決策的映射。

1.3 自主性評(píng)估方法

構(gòu)建無(wú)人系統(tǒng)自主性評(píng)估體系和方法具有重要意義，可以為無(wú)人系統(tǒng)規(guī)劃提供方向性指導(dǎo)，幫助系統(tǒng)研發(fā)人員進(jìn)行系統(tǒng)性能衡量，評(píng)估系統(tǒng)能力等。目前比較經(jīng)典的自主性評(píng)估方法主要有ALFUS框架，其他學(xué)者也提出了不同的自主性評(píng)價(jià)方法，如蛛網(wǎng)評(píng)價(jià)模型[8]、模糊評(píng)價(jià)方法[9]、公式法[10]等。

ALFUS框架由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院無(wú)人系統(tǒng)自主性等級(jí)特別工作組提出[1]，從任務(wù)復(fù)雜性（MC）、環(huán)境復(fù)雜性（EC）和人的獨(dú)立性/自主水平（HI）三個(gè)方面/軸來(lái)衡量無(wú)人系統(tǒng)的自主程度，每一個(gè)維度各有一套指標(biāo)體系，如圖1所示。通過(guò)三維坐標(biāo)的方法對(duì)無(wú)人系統(tǒng)的自主等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。對(duì)一個(gè)無(wú)人系統(tǒng)進(jìn)行自主性評(píng)估時(shí)，首先對(duì)任務(wù)進(jìn)行逐級(jí)分解，根據(jù)詳細(xì)模型中對(duì)三個(gè)維度等級(jí)的具體描述為其分配權(quán)值，將其自主性等級(jí)線性化為0-10的一個(gè)范圍，最終得出評(píng)估結(jié)果。

根據(jù)ALFUS框架，將無(wú)人系統(tǒng)自主性級(jí)別分為0-10級(jí)，如圖2所示。總體來(lái)看，可以將無(wú)人系統(tǒng)的自主性分為低、中、高三個(gè)水平。低自主水平指在簡(jiǎn)單環(huán)境中控制簡(jiǎn)單任務(wù)；中自主水平指計(jì)劃并執(zhí)行操作員指定的任務(wù)，對(duì)環(huán)境和作戰(zhàn)變化及信息的理解和反應(yīng)有限；高自主水平指可以完成所有高復(fù)雜性的任務(wù)，能夠完全獨(dú)立于操作員的干預(yù)。

2 互操作性

2.1 無(wú)人系統(tǒng)互操作性概念

互操作性的概念源于信息系統(tǒng)領(lǐng)域，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的信息交換能力[11]。電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）將互操作性定義為兩個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)或組成部分之間交換信息以及使用已交換信息的能力[12]。美國(guó)國(guó)防部認(rèn)為互操作是系統(tǒng)、單元或軍隊(duì)其他系統(tǒng)之間提供/接收服務(wù)，并協(xié)同高效合作的能力[13]。我國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)《軍事信息系統(tǒng)互操作性等級(jí)與評(píng)估》（GJB/Z 144A—2015）認(rèn)為，互操作性是“兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)或應(yīng)用之間交換信息并相互利用所交換信息的能力”[14]。這些概念都強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)之間的信息交換。

互操作性是無(wú)人系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，能夠加速無(wú)人系統(tǒng)間的信息傳輸以及信息收集者、決策者、規(guī)劃者和作戰(zhàn)人員之間的信息傳輸，可以提高信息共享能力，促進(jìn)作戰(zhàn)系統(tǒng)間的相互協(xié)作，從而帶來(lái)更高的財(cái)政效率和作戰(zhàn)效果?；ゲ僮餍允菍?shí)現(xiàn)有人-無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同和跨域無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同的基礎(chǔ)。

2.2 互操作標(biāo)準(zhǔn)體系

一些國(guó)際組織和國(guó)家對(duì)無(wú)人系統(tǒng)互操作性制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。其中，北約發(fā)布的《用于北約無(wú)人機(jī)互操作性的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口》（NATO STANAG）系列標(biāo)準(zhǔn)[15]是代表性的無(wú)人系統(tǒng)互操作性標(biāo)準(zhǔn)。該系列標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)上已經(jīng)成為國(guó)際上度量無(wú)人機(jī)互操作性的主要標(biāo)準(zhǔn)。STANAG標(biāo)準(zhǔn)從數(shù)據(jù)格式、接口要求和通信協(xié)議四個(gè)方面定義了互操作性標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)參與并使用NATO STANAG系列標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)互操作性的五項(xiàng)關(guān)鍵支撐因素，包括通用/開(kāi)放架構(gòu)、模塊化/互換性、能力驗(yàn)證、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)規(guī)范。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)第一聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)物聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用分技術(shù)委員會(huì)ISO/IEC JTC1/SC 41制定了《物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)互操作性》（ISO/IEC 21823），主要包括框架、傳輸、語(yǔ)義、句法、行為和策略互操作。

我國(guó)學(xué)者王文峰等[16]在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)互操作標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，包括框架、機(jī)載數(shù)據(jù)格式、通信鏈路協(xié)議、控制系統(tǒng)接口、信息交換模型、協(xié)同信息處理、邊緣計(jì)算和測(cè)試驗(yàn)證。

2.3 互操作關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)美國(guó)國(guó)防部發(fā)布的《無(wú)人系統(tǒng)綜合路線圖》[17]，無(wú)人系統(tǒng)互操作所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)主要包括通用/開(kāi)放架構(gòu)；模塊化/部件互換性；能力驗(yàn)證；數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)安全。吳立珍等[18]根據(jù)互操作能力生成方式梳理了關(guān)鍵技術(shù)之間的邏輯關(guān)系。自底向上的方式是基于數(shù)據(jù)、接口、傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化及軟硬件的模塊化，支撐形成信息傳輸?shù)哪芰Γ蛔皂斚蛳碌姆绞绞腔诨ゲ僮鞯南到y(tǒng)架構(gòu)和模型等，支撐形成任務(wù)協(xié)同等能力。無(wú)人系統(tǒng)的能力驗(yàn)證是系統(tǒng)間相互信任的基礎(chǔ)。

本文構(gòu)建了無(wú)人系統(tǒng)互操作性關(guān)鍵技術(shù)支撐架構(gòu)，如圖3所示。通用/開(kāi)放體系架構(gòu)對(duì)于指導(dǎo)無(wú)人系統(tǒng)之間的協(xié)同起到引導(dǎo)作用，目的是使無(wú)人系統(tǒng)在任務(wù)空間或操作領(lǐng)域內(nèi)可以使用共同的標(biāo)準(zhǔn)或服務(wù)?；ゲ僮黧w系框架應(yīng)包含多個(gè)視角，如國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（DoDAF）的操作、系統(tǒng)、服務(wù)、數(shù)據(jù)與信息視角。開(kāi)放式的體系設(shè)計(jì)將允許同時(shí)控制和集成多個(gè)平臺(tái)，包括跨領(lǐng)域操作。

互操作標(biāo)準(zhǔn)體系和軟硬件的模塊化/部件互換性是無(wú)人系統(tǒng)之間信息交互的基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)互操作的基礎(chǔ)是子系統(tǒng)之間需要使用通用語(yǔ)言進(jìn)行消息傳輸，這需要標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和模塊化接口的支持。根據(jù)STANAG標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)無(wú)人系統(tǒng)互操作的數(shù)據(jù)格式、接口要求和通信協(xié)議進(jìn)行規(guī)范。模塊化/部件的互換性可以有效降低系統(tǒng)互操作的困難，實(shí)現(xiàn)軟硬件的柔性升級(jí)，提高共享能力和系統(tǒng)防護(hù)。

進(jìn)行系統(tǒng)之間互操作的前提是對(duì)系統(tǒng)自主性能力進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試、評(píng)估、驗(yàn)證和確認(rèn)（TEVV）確定無(wú)人系統(tǒng)的自主能力和互操作能力。近年來(lái)，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等北約國(guó)家紛紛加大對(duì)無(wú)人系統(tǒng)的互操作能力驗(yàn)證力度[18]。2011年美國(guó)陸軍進(jìn)行了有人與無(wú)人系統(tǒng)集成能力（Manned Unmanned System Integrated Capability，MUSIC）項(xiàng)目的綜合演練，展示了有人直升機(jī)和無(wú)人機(jī)系統(tǒng)編隊(duì)間的互操作性和系統(tǒng)集成能力[17]。

系統(tǒng)互操作會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)量的指數(shù)級(jí)增加，這產(chǎn)生了數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。需要改進(jìn)數(shù)據(jù)策略，整合大量的數(shù)據(jù)信息，提高數(shù)據(jù)交換、處理、和分析的速度，為工作人員提供及時(shí)的決策質(zhì)量信息。此外，數(shù)據(jù)安全性是無(wú)人系統(tǒng)的基本保障，系統(tǒng)互操作過(guò)程涉及到各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)權(quán)限的問(wèn)題，既要能支持系統(tǒng)在整個(gè)生命周期中的信息交互，提高系統(tǒng)互操作的靈活性，又需確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息的安全性，保證最大化的任務(wù)支撐。

3 無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同

3.1 人機(jī)協(xié)同

隨著信息化和智能化的飛速發(fā)展，無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同成為無(wú)人機(jī)應(yīng)用形式的新變革。從目前的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同在軍用領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)更多、技術(shù)也更先進(jìn)一些。由于目前無(wú)人系統(tǒng)的自主化和智能化水平有限，不能完全代替人的思維和決策，有人-無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同將成為新型戰(zhàn)場(chǎng)中主要作戰(zhàn)模式[19]。有人-無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同是指人類操作員與無(wú)人系統(tǒng)通過(guò)信息、資源等方面的共享和優(yōu)化，對(duì)任務(wù)進(jìn)行理解和分析，進(jìn)而完成協(xié)調(diào)一致的作戰(zhàn)行動(dòng)。人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的本質(zhì)是將人與無(wú)人系統(tǒng)有機(jī)融合，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、能力相濟(jì)的新型高效作戰(zhàn)體系[20]。

例如，在空中作戰(zhàn)領(lǐng)域，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）在2015年提出體系集成技術(shù)及試驗(yàn)（System of Systems Intergration Technology and Experimentation，SoSITE）項(xiàng)目[21]，通過(guò)分布式航空作戰(zhàn)的架構(gòu)和技術(shù)集成工具，將航空作戰(zhàn)能力分布于有人和無(wú)人平臺(tái)上，以提高整體作戰(zhàn)效能。其中，有人戰(zhàn)機(jī)充當(dāng)指揮平臺(tái)，無(wú)人機(jī)等進(jìn)行情報(bào)搜集、監(jiān)視偵查、干擾等；機(jī)載計(jì)算機(jī)結(jié)合信息資源制定作戰(zhàn)方案，供飛行員決策；低成本武器可進(jìn)行“蜂群”式攻擊。這種人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)體系可以大大提升航空作戰(zhàn)能力和效率。

目前人機(jī)協(xié)同涉及到的關(guān)鍵技術(shù)主要包括分布式協(xié)同控制體系架構(gòu)技術(shù)、任務(wù)理解一致性技術(shù)、智能決策技術(shù)等。分布式協(xié)同控制體系結(jié)構(gòu)是人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)的“骨架”，相同領(lǐng)域甚至不同領(lǐng)域的人機(jī)系統(tǒng)必須能夠跨領(lǐng)域、無(wú)縫操作，才能最大程度發(fā)揮整體的潛能。任務(wù)理解一致性是人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的前提，只有充分理解用戶指令，才能使無(wú)人系統(tǒng)的能效充分發(fā)揮。人機(jī)融合的協(xié)同決策技術(shù)是人機(jī)協(xié)同最高等級(jí)的能力的體現(xiàn)，需要將作戰(zhàn)人員對(duì)復(fù)雜、不確定環(huán)境的判斷與無(wú)人系統(tǒng)強(qiáng)大搜索計(jì)算能力有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而快速形成最優(yōu)方案。

3.2 無(wú)人系統(tǒng)跨域協(xié)同

無(wú)人系統(tǒng)間的協(xié)同主要包括同域無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)及跨域無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)[22]。隨著軍事技術(shù)的飛速發(fā)展和復(fù)雜環(huán)境的快速變化，無(wú)人系統(tǒng)同域協(xié)同已無(wú)法滿足當(dāng)今作戰(zhàn)需求，無(wú)人系統(tǒng)跨域協(xié)同的重要性逐漸凸顯，也逐漸為各個(gè)國(guó)家廣為運(yùn)用。無(wú)人系統(tǒng)跨域協(xié)同是指陸、海、空等可在不同空間內(nèi)運(yùn)行的、多個(gè)無(wú)人系統(tǒng)組成有機(jī)整體，其相互間可通過(guò)信息傳輸、行為交互、任務(wù)協(xié)同等實(shí)現(xiàn)能力互補(bǔ)和效能提升[23]。

目前美國(guó)等國(guó)家先后進(jìn)行了無(wú)人系統(tǒng)跨域協(xié)同戰(zhàn)略規(guī)劃、技術(shù)創(chuàng)新、項(xiàng)目試驗(yàn)等[21]。如在海上軍事領(lǐng)域，DARPA于2015年發(fā)布了跨域海上監(jiān)視與目標(biāo)捕獲（CDMaST）項(xiàng)目[24]，旨在構(gòu)建面向海洋的跨域協(xié)同體系。

4 總結(jié)與標(biāo)準(zhǔn)化啟示

隨著人工智能等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人系統(tǒng)自主性、互操作性與系統(tǒng)協(xié)同性將會(huì)得到長(zhǎng)足發(fā)展，在民用和軍用領(lǐng)域的重要性逐漸凸顯?，F(xiàn)階段，我國(guó)無(wú)人系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，軍用領(lǐng)域方面進(jìn)一步提高軍事行動(dòng)的效率和安全性，民用領(lǐng)域如森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)農(nóng)田管理等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用更加活躍和多元化。這些發(fā)展對(duì)無(wú)人系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作提出迫切需求，以更好規(guī)范無(wú)人系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的有序發(fā)展。

近些年來(lái)，我國(guó)在無(wú)人系統(tǒng)方面開(kāi)展了通用要求、試驗(yàn)規(guī)程、信息傳輸?shù)认嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和研究，如GJB 2347-1995《無(wú)人機(jī)通用規(guī)范》、GJB 9167-2017軍用無(wú)人值守雷達(dá)通用規(guī)范、HB/ Z20013-2012無(wú)人駕駛飛機(jī)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)指南等；主導(dǎo)制定并發(fā)布無(wú)人機(jī)領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，在編國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng)，如兩項(xiàng)民用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4358：2023《民用多旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》和ISO 24352：2023《輕小型無(wú)人機(jī)用電動(dòng)能源系統(tǒng)技術(shù)要求》等，但是缺少?gòu)臒o(wú)人系統(tǒng)架構(gòu)角度的整體布局和統(tǒng)籌考慮，筆者建議聚焦以下三方面，進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)支撐。

4.1 注重?zé)o人系統(tǒng)的頂層規(guī)劃，推進(jìn)無(wú)人系統(tǒng)協(xié)作的體系化和標(biāo)準(zhǔn)化

無(wú)人系統(tǒng)的協(xié)同作戰(zhàn)逐漸成為各國(guó)在軍事領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。美、法、德、歐盟等國(guó)家和國(guó)家聯(lián)盟紛紛開(kāi)展多項(xiàng)無(wú)人系統(tǒng)跨域協(xié)同和人機(jī)協(xié)同項(xiàng)目[23]，構(gòu)建無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同的頂層架構(gòu)。依托無(wú)人系統(tǒng)的自主能力和互操性能力，美國(guó)等國(guó)家相繼推出人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)項(xiàng)目和跨域協(xié)同作戰(zhàn)項(xiàng)目，進(jìn)行戰(zhàn)略規(guī)劃和測(cè)試驗(yàn)證，不斷完善新型作戰(zhàn)藍(lán)圖，提高作戰(zhàn)能力。無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同涉及多領(lǐng)域、跨學(xué)科，需要借鑒系統(tǒng)學(xué)等理論框架，構(gòu)建體系化和標(biāo)準(zhǔn)化的模型架構(gòu)，為無(wú)人系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展提供指導(dǎo)方向。

4.2 建立無(wú)人系統(tǒng)能力評(píng)價(jià)模型，制定無(wú)人系統(tǒng)能力驗(yàn)證系列標(biāo)準(zhǔn)

目前我國(guó)在國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)軍事信息系統(tǒng)互操作性等級(jí)進(jìn)行了規(guī)范[25]，但缺乏軍用無(wú)人系統(tǒng)的自主能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模型。無(wú)人系統(tǒng)包含信息層面和行為層面，目前信息系統(tǒng)等級(jí)模型無(wú)法涵蓋對(duì)高等級(jí)無(wú)人系統(tǒng)在平臺(tái)控制、載荷操作等行為層面的評(píng)價(jià)。建立考慮人-機(jī)-任務(wù)-環(huán)境空間耦合的復(fù)雜性，定性和定量相結(jié)合的自主能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模型，并聚焦無(wú)人系統(tǒng)能力驗(yàn)證系列標(biāo)準(zhǔn)的制定，不但有力提升無(wú)人系統(tǒng)互操作性，而且通過(guò)系統(tǒng)能力驗(yàn)證來(lái)確認(rèn)互操作對(duì)象的安全性。

4.3 構(gòu)建動(dòng)態(tài)開(kāi)放的無(wú)人系統(tǒng)軍民通用標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)制度型開(kāi)放

無(wú)人系統(tǒng)在整體上雖還處于初級(jí)發(fā)展階段[26]，但在軍用和民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用已展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿蜕鐣?huì)價(jià)值，是實(shí)現(xiàn)智能化社會(huì)和現(xiàn)代化國(guó)防的關(guān)鍵支撐，也是落實(shí)軍民通用體系的重要應(yīng)用領(lǐng)域。目前，我國(guó)無(wú)人系統(tǒng)軍民通用標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)頗為不足，需要構(gòu)建動(dòng)態(tài)開(kāi)放的軍民通用標(biāo)準(zhǔn)體系，研制無(wú)人系統(tǒng)軍民共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有效減少社會(huì)資源的浪費(fèi)，降低先進(jìn)技術(shù)的交流門檻，促進(jìn)軍民深度融合。同時(shí)，在構(gòu)建無(wú)人系統(tǒng)軍民通用標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，要積極開(kāi)展“走出去”行動(dòng)，緊跟國(guó)際步伐，加大參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定或轉(zhuǎn)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，掌握科技和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的主動(dòng)權(quán)和話語(yǔ)權(quán)。

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作者簡(jiǎn)介

孫夢(mèng)男，博士，助理研究員，主要研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)規(guī)范，新質(zhì)裝備和新型系統(tǒng)運(yùn)用。

（責(zé)任編輯：張佩玉）