無人艦隊(duì)管治大海

第一支無人船隊(duì)正雄心勃勃地穿越大西洋。雖然它們只有兩米多長，但如果這一次成功，它們將引領(lǐng)一種潮流。你將看到無數(shù)的無人船編隊(duì)在世界各地的海上撒歡。

幾艘比轎車還小的小船，無人駕駛，沒安油箱，不帶電池，就靠一塊不大點(diǎn)的風(fēng)帆準(zhǔn)備橫跨大西洋——這是一場為期3 個(gè)月的無人帆船競賽。2008 年10 月份，比賽已經(jīng)開始，但就像葡萄牙國王當(dāng)年不看好哥倫布一樣，外人對(duì)這些帆船能完成任務(wù)基本不報(bào)希望。為首的一艘帆船名為品塔（Pinta），有著與一種肆虐美洲的熱帶傳染病相同的名字。這可能為它的命運(yùn)提供了一種兩可的解讀，既有對(duì)其生存能力的期望，也有擔(dān)心。

無人船隊(duì)的遠(yuǎn)洋野心

品塔從葡萄牙出發(fā)，必須獨(dú)自利用風(fēng)力，用3個(gè)月時(shí)間不間斷地向西行駛，穿越大西洋抵達(dá)加勒比海。3 個(gè)月的時(shí)間是估算的，因?yàn)闆]人知道這些船出發(fā)后能走多快，自己會(huì)循一條怎樣的路線，甚至到底能走多遠(yuǎn)。如果成功，它會(huì)是世界上第一艘橫跨大洋的無人船，它將證明由人工智能控制的船只有能力在遙遠(yuǎn)且危險(xiǎn)的海域單獨(dú)執(zhí)行一些比較重要的任務(wù)。

早在一年多以前，英國阿伯里斯特維斯大學(xué)（Aberystwyth University） 的大衛(wèi)#8226; 克林（David Kelling）已經(jīng)就這次名為Microtransat 2008 的比賽做著準(zhǔn)備。在河面上幾次簡單的試航并不顯眼，因?yàn)楸荣愊拗拼荒荛L于4 米，而克林他們的船只有兩米左右長。“你不需要向它輸入任何指令。借助風(fēng)力、GPS 和自帶的各種傳感器它就能自己在海上跑起來。”比賽線路長達(dá)6400 多千米，最初的設(shè)想是由阿伯里斯特維斯大學(xué)的馬克#8226; 尼爾（Mark Neal）博士提出的。“比賽的目的看似有點(diǎn)無聊，但無人船將從這里開始駛向更多的地方。”

品塔其實(shí)是阿伯里斯特維斯大學(xué)早前一艘名為小獵犬B（Beagle B）的無人船的縮小版。2008 年夏季，小獵犬B 在威爾士附近海域協(xié)助專家們完成了對(duì)海豚數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，但它造價(jià)高達(dá)4 萬英鎊，用來橫跨大洋有些太過冒險(xiǎn)。而品塔只重150 千克，造價(jià)只有2500 英鎊。換句話說，10 月份開始的這次無人船賽將更像是一場賭局。計(jì)算機(jī)科學(xué)系的教授們不滿足于實(shí)驗(yàn)室為人工智能模擬的環(huán)境，他們要換個(gè)地方，把這些無人船直接扔到大西洋里嗆兩口海水。“成功的話，全球的任何一片海域都將為無人船敞開道路。”尼爾顯然對(duì)未來十分樂觀。

尼爾的樂觀情緒并不讓人感覺夸張。因?yàn)榫驮?008 年奧運(yùn)會(huì)召開期間，承辦奧運(yùn)帆船賽的中國青島市已經(jīng)聘請(qǐng)過一位特殊的氣象監(jiān)測員，“天象１號(hào)”，它正是一艘無人駕駛的探測船。沈陽航天新光集團(tuán)的這艘無人船長6.7 米，寬2.5 米，高3.5 米，重兩噸，由玻璃鋼和碳纖維制成。通過船上搭載的智能駕駛系統(tǒng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)自主航行，并用搭載的雷達(dá)搜索和衛(wèi)星系統(tǒng)，對(duì)某一海域的風(fēng)速、風(fēng)向和氣溫、浪高等數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。“天象１號(hào)”在將傳感器反饋回來的障礙物信息計(jì)算處理后，能夠?yàn)樽约阂?guī)劃航線，誤差不超過１米。

一般情況下，當(dāng)風(fēng)速超過每秒10 米的時(shí)候，載人的探測船出海探測就要冒一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，但是無人探測船體積小、靈活，具備一定的防傾覆能力，關(guān)鍵是不用擔(dān)心人員的安全，在惡劣天氣情況下用來監(jiān)測天氣，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

不過，“天象1 號(hào)”只是服務(wù)于近海。品塔以及來自其他６個(gè)國家的７艘無人船將挑戰(zhàn)的是自主航行的遠(yuǎn)洋能力。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，無疑將極大地拓寬人工智能在海上的應(yīng)用。

規(guī)模化與降低成本

如果說無人船在未來的爆發(fā)要有任何依據(jù)的話，那就是人們?cè)诮裉煲呀?jīng)提出了無人船的種種大規(guī)模應(yīng)用方案。2008 年9 月，英國愛丁堡大學(xué)宣布，他們?cè)O(shè)想打造一支由1500 艘無人船組成的船隊(duì)，為地球降溫。

該校的研究表明，海洋云層的亮度變化和地球表面的溫度有關(guān)。愛丁堡大學(xué)的這一設(shè)想就是要讓無人船尋找合適的海域，將直徑不足１微米的海水液滴用船上的鼓風(fēng)機(jī)噴向空中，通過增加云層的表面積和形成更多“白云”來反射更多的太陽輻射，給局部海域直接降溫。評(píng)論認(rèn)為，這一方案的好處就在于它只用風(fēng)和海水，而且效應(yīng)可大可小，是人為可控的。如果不需要降溫的時(shí)候，這些船完全可以開到其他海域，哪兒涼快哪兒去。而毫不意外的，這些船全部順應(yīng)時(shí)下的風(fēng)潮，會(huì)選擇復(fù)古的風(fēng)動(dòng)力。

同樣作為無人船品塔的船身上依然裝有一塊太陽能板，但是并非用來提供前進(jìn)的動(dòng)力，而是為船上的一個(gè)機(jī)械臂供電。這個(gè)機(jī)械臂的作用是控制船舵，以及一個(gè)調(diào)整船帆角度的滑輪系統(tǒng)。不選擇太陽能電池，是因?yàn)樵诳量痰捏w型限制下，太陽能提供的電力不足以供給引擎所需，而電池的耐久性又太差。理論上品塔由風(fēng)力所獲得的速度只有每小時(shí)4 千米。而愛丁堡大學(xué)的這一設(shè)想，據(jù)說挖掘出了早在1926 年就付諸實(shí)用并成功穿越過大西洋的一種旋筒式風(fēng)力推進(jìn)引擎（rotor-ship）。當(dāng)年這一技術(shù)因經(jīng)濟(jì)大蕭條而被擱置，如今隨著新一輪能源危機(jī)又被重新從箱底翻了出來。無人船在動(dòng)力選擇上的這一懷舊特色其實(shí)提醒了我們一點(diǎn)，那就是用什么來推動(dòng)這些船不是最重要的，關(guān)鍵是如何利用和控制這些無人船。

10 年前，美國國防部就開始構(gòu)想將無人船用于軍事用途。用于海面作戰(zhàn)的被稱為USV（Unmanned Surface Vehicle）。美國海軍希望它能在各種海洋環(huán)境下執(zhí)行軍民用多種任務(wù)。于是“斯巴達(dá)人”項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。

“斯巴達(dá)人”使用了已有的7 米或11 米長的硬殼平底船高速船體。根據(jù)長度不同，“斯巴達(dá)人”可以在300 到2000 千米的海域內(nèi)工作8 到48 小時(shí)。美軍在這些船上集成了防御系統(tǒng)和武器系統(tǒng)，使它可應(yīng)付小型武裝艇和水雷的威脅。加之船上配備了防撞攝像機(jī)以及紅外攝像機(jī)、導(dǎo)航雷達(dá)和GPS 等系統(tǒng)，“斯巴達(dá)人”有能力執(zhí)行各種偵察和巡邏監(jiān)視任務(wù)。

美國海軍目前最希望的就是控制未來每一艘無人船的成本，最好在100 萬美元之內(nèi)，這樣即使被敵人擊毀也不至于造成重大的損失。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，自然不能讓每一艘無人船都成為八面玲瓏的萬金油。多種任務(wù)模塊的開發(fā)正可以解決這一問題。正在開發(fā)的特定的任務(wù)模塊包括情報(bào)收集、監(jiān)視、偵察、武裝保護(hù)、排雷戰(zhàn)和精確打擊等等。通過更換不同的任務(wù)模塊，“斯巴達(dá)人”就可以執(zhí)行不同的任務(wù)。而無人船艦隊(duì)的核心則是一套被稱為“卡車”的系統(tǒng)，包括了海面搜索雷達(dá)和先進(jìn)的通信設(shè)備。通過它，一艘戰(zhàn)艦?zāi)軌蛲瑫r(shí)控制一個(gè)或更多的無人船。任何一艘無人船只不過是其中的一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)這套核心系統(tǒng)并不難，所有技術(shù)都有現(xiàn)成的產(chǎn)品，這自然能夠很好的滿足控制成本的需要。

無人船的利用空間

美軍構(gòu)想的這支模塊化的無人船艦隊(duì)，為無人船的未來發(fā)展提供了一種很巧妙的發(fā)展思路。就好像F-35 戰(zhàn)機(jī)的開發(fā)一樣，模塊化將使無人船的研發(fā)非常適于由各國進(jìn)行合作。

根據(jù)各自通行海域的不同，今后各國可以按照各自不同的需要開發(fā)各種無人船的功能模塊。而這些模塊將建立在一個(gè)共通的核心系統(tǒng)以及標(biāo)準(zhǔn)相同的接口之上。這樣做有利于降低研發(fā)和生產(chǎn)的成本，有利于無人船應(yīng)用的早日普及。

這些系統(tǒng)兼容性好，而通過不同編碼相互識(shí)別的無人船可以大規(guī)模地應(yīng)用于海面及海下，執(zhí)行各種搜索、探測和巡邏任務(wù)。最先配備這套系統(tǒng)的不一定是哪一國的海軍，反倒應(yīng)該是國際刑警組織。海上走私一定因此大受打擊。因?yàn)橐坏┌l(fā)現(xiàn)可疑的船只，由核心系統(tǒng)控制的多艘無人船就會(huì)立即精確定位該船的位置，并有效地實(shí)施包圍，迅速展開行動(dòng)。對(duì)海上遇難船只的搜救工作也將變得更及時(shí)，更多人的生命將被挽救。綠色和平組織如果配備了這樣的無人船，對(duì)日本捕鯨船的不間斷騷擾將讓日本人不勝其煩。更重要的是，未來各國可以通過裝備無人船護(hù)衛(wèi)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自己的遠(yuǎn)洋貿(mào)易船隊(duì)和漁船更為快速有效的保護(hù)，免受猖獗的海盜襲擊。

問題在于，雖然通過很好的系統(tǒng)兼容性能夠解決兩國無人船相遇時(shí)的識(shí)別問題，但即使這樣也最好不要在有爭議的領(lǐng)海上見面。比如像釣魚島這樣的地方，中日兩國的無人船如何確認(rèn)某塊海域?qū)儆谧约旱念I(lǐng)海范圍，需要雙方協(xié)商設(shè)定，否則很有可能在這里大打出手，引發(fā)騎虎難下的爭端。

雖然這么說，但是相信無人船艦隊(duì)今后將更多地執(zhí)行各種復(fù)雜海域的科研任務(wù)，探索和監(jiān)測載人船只難以長期滯留的海域，或在某處集中做一些環(huán)保工作，比如像愛丁堡大學(xué)所設(shè)想的，組建一支1500 艘無人船組成的為地球降溫的“洗云船隊(duì)”。而這一切都要等3 個(gè)月或更久的時(shí)間之后，人們首先要能夠在大西洋西海岸看到品塔等幾只小帆船的身影，證明它們確實(shí)有能力獨(dú)自在情況未知的海上航行，而不是只會(huì)在港口附近受遙控器的指揮。

Tips：

無人船積木秀

未來的無人船將以統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。各國可根據(jù)自己的需要加裝上各種“插件”：剛才還是艘魚雷艇，一眨眼就在港口變科研船啦。

無人護(hù)衛(wèi)艇

為了對(duì)付日益猖獗的海盜，可以為無人船裝載武裝模塊。比如中國產(chǎn)的C-701 反艦導(dǎo)彈，主要攻擊各種快艇之類的小型目標(biāo)，必要時(shí)還可以攻擊陸上目標(biāo)。其實(shí)對(duì)一般的海盜武裝，彈藥充足的7.62 毫米加特林機(jī)槍就夠威猛了。

無人海上測量船

“神州”飛船能夠順利完成任務(wù)，離不開“遠(yuǎn)望”系列遠(yuǎn)洋測控船的保駕護(hù)航。今后，全世界的火箭發(fā)射會(huì)更頻繁，海面上的測控任務(wù)可以交給一艘或多艘無人船組成的測控中心來完成。

無人反潛巡邏艇

搜索、偵測、驅(qū)趕，無人反潛巡邏艇能夠讓反潛巡邏成為24小時(shí)不間斷的軍事任務(wù)。攜帶各式聲納、雷達(dá)、電子支援措施等偵測設(shè)備，以及反潛彈、魚雷等武器的無人船將成為反潛作戰(zhàn)的不二之選。

無人“洗云船”

英國愛丁堡大學(xué)想要通過“洗刷”海面上的云層來為地球降溫，不管它的科學(xué)性怎樣，都提醒了人們：無人船在科研領(lǐng)域大有可為。特別是在情況復(fù)雜的海域以及惡劣的天氣情況下。即使它們不能改變地球氣候，兼職監(jiān)測颶風(fēng)是不成問題的。

無人救援艇

由于在必要時(shí)有可能被用作拖船，因此無人救援艇需要具備較強(qiáng)勁的馬力。它對(duì)穩(wěn)定性的要求也更嚴(yán)格。船體的一端可以安裝簡易的停機(jī)坪，供小型的無人救援直升機(jī)起降，提高救援效率。