【中國(guó)儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】10月17日，由中國(guó)陸軍裝備部舉辦的“跨越險(xiǎn)阻2016”地面無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽決賽在北京舉行。陸軍裝備部科研訂購(gòu)局副局長(zhǎng)唐進(jìn)在決賽的新聞發(fā)布會(huì)上表示，無(wú)人技術(shù)在軍事領(lǐng)域具有廣闊的運(yùn)用前景，將深刻改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的形態(tài)和樣式。通俗來(lái)講，人們期待無(wú)人系統(tǒng)可以在戰(zhàn)爭(zhēng)或者搶險(xiǎn)救災(zāi)等非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)中完成一些高危或者人類無(wú)法完成的任務(wù)。
　　
　　唐進(jìn)表示，本屆比賽從規(guī)模和課目難度等方面均代表了國(guó)內(nèi)無(wú)人技術(shù)的最高水平。據(jù)記者了解，共有22支車隊(duì)從來(lái)自全國(guó)各地的73支參賽隊(duì)伍中脫穎而出，挺進(jìn)決賽，其科研實(shí)力在國(guó)內(nèi)均處于領(lǐng)先水平。因此，對(duì)于無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及在未來(lái)軍事行動(dòng)中的運(yùn)用前景，前來(lái)參賽和觀賽的行業(yè)領(lǐng)軍人物都頗具發(fā)言權(quán)。
　　
　　對(duì)未知環(huán)境建模是世界性難題
　　
　　觀賽嘉賓、哈爾濱工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)鄧宗全，是最早從事月球車研究的學(xué)者之一。在他看來(lái)，無(wú)人系統(tǒng)要成為戰(zhàn)場(chǎng)工具還有很長(zhǎng)的一段路要走。
　　
　　國(guó)防科技大學(xué)副教授吳濤則把無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀通俗地解釋為，“在已知的環(huán)境能夠適用，但未知的環(huán)境無(wú)法建模”。在這一研究領(lǐng)域中，無(wú)人系統(tǒng)對(duì)于非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的適應(yīng)性問(wèn)題是公認(rèn)的難題，即如何提高無(wú)人系統(tǒng)對(duì)未知環(huán)境的適應(yīng)能力。
　　
　　比賽中，來(lái)自軍事交通學(xué)院的徐友春教授帶領(lǐng)“猛獅智能1號(hào)”車隊(duì)拔得野外戰(zhàn)場(chǎng)偵察類A、B組競(jìng)技的頭籌。事實(shí)上，這輛車不僅在此次比賽中表現(xiàn)出色，其前幾代原理樣機(jī)便已在“中國(guó)智能車未來(lái)挑戰(zhàn)賽”中獲得3次冠軍、3次亞軍的佳績(jī)。
　　
　　徐友春告訴記者，“人能開(kāi)的越野道路它基本都能走”，而且“猛獅”還具有“漫步”功能，即在暫時(shí)失去GPS定位導(dǎo)航的情況下，也可以自己“嘗試找路”。
　　
　　但總體來(lái)說(shuō)，“猛獅”現(xiàn)在還處于幼崽階段，只能在已知環(huán)境中完成既定任務(wù)，對(duì)于未知的環(huán)境沒(méi)有相應(yīng)的自適應(yīng)能力。
　　
　　比如，如果偵察目標(biāo)設(shè)定為油桶，那么徐友春和隊(duì)友可以拍攝幾百?gòu)埿螤罡鳟悾恢谩⒐庹盏葪l件不同的油桶圖片存在系統(tǒng)里，供“猛獅”比對(duì)識(shí)別，再為它設(shè)計(jì)好固定路線和如何跨越已知障礙的程序，“猛獅”便基本能夠成功完成任務(wù)。但實(shí)際情況是，人們無(wú)法全數(shù)預(yù)知待偵察區(qū)域的路線和障礙。
　　
　　這不單是徐友春團(tuán)隊(duì)面臨的問(wèn)題，世界無(wú)人技術(shù)研究領(lǐng)域都面臨無(wú)法為未知環(huán)境建模的困境。
　　
　　南京理工大學(xué)教授楊靜宇已經(jīng)從事無(wú)人系統(tǒng)研究25年，他解釋說(shuō)，結(jié)構(gòu)化環(huán)境可以通過(guò)不停地建模來(lái)模擬，比如在高速公路上的環(huán)境數(shù)據(jù)是可測(cè)量的，機(jī)器可以進(jìn)行收錄、識(shí)別和判斷。“人工智能對(duì)于結(jié)構(gòu)化環(huán)境有點(diǎn)辦法。但是非結(jié)構(gòu)化環(huán)境難以模擬，全世界對(duì)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的建模都沒(méi)有搞好”。
　　
　　也因此，吳濤、鄧宗全、楊靜宇等受訪專業(yè)人士都表示，從這個(gè)角度講，中國(guó)和無(wú)人技術(shù)領(lǐng)先國(guó)美國(guó)相差并不多，都需要增強(qiáng)對(duì)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，即未知環(huán)境的理論設(shè)計(jì)研究。
　　
　　我國(guó)基礎(chǔ)元機(jī)件研發(fā)實(shí)力有待提高
　　
　　具體到國(guó)內(nèi)的無(wú)人系統(tǒng)研發(fā)現(xiàn)狀，前來(lái)參賽和觀賽的研發(fā)主力們都清楚地看到了自己的優(yōu)勢(shì)和短板。
　　
　　專業(yè)人士通常用三個(gè)維度來(lái)考察無(wú)人系統(tǒng)，包括環(huán)境感知、規(guī)劃決策和底層控制。而環(huán)境感知的限制主要來(lái)自兩方面，分別是作為硬件系統(tǒng)的傳感器，和作為軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)算法，其作用亦可分別比作眼睛和大腦。
　　
　　吳濤在接受采訪時(shí)表示，在無(wú)人系統(tǒng)的相關(guān)軟件算法方面，中國(guó)的一些科研院所、公司和高校已經(jīng)躋身世界領(lǐng)先地位，這方面中國(guó)的整體實(shí)力不容小覷。
　　
　　而我國(guó)在傳感器的研發(fā)方面與國(guó)際領(lǐng)先水平有一定差距。記者了解到，此次比賽中，軍事交通學(xué)院猛獅智能1號(hào)車隊(duì)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)神虎車隊(duì)和中國(guó)北方車輛研究所斑紋豹車隊(duì)等成績(jī)較好的參賽車隊(duì)，所用的激光雷達(dá)等關(guān)鍵傳感器均為進(jìn)口產(chǎn)品。吳濤預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)還需要3到5年才能制造出與國(guó)外同類型產(chǎn)品有一定競(jìng)爭(zhēng)力的激光雷達(dá)。但是三五年以后，國(guó)外同樣性能的激光雷達(dá)價(jià)格有可能下降到現(xiàn)在的幾十分之一。國(guó)內(nèi)的傳感器可能進(jìn)一步面臨國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格的打壓。
　　
　　另外，在底層控制方面，我國(guó)的研發(fā)實(shí)力也有待加強(qiáng)。
　　
　　線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是無(wú)人系統(tǒng)的心臟，而相關(guān)元機(jī)件的研發(fā)最好由無(wú)人系統(tǒng)研發(fā)機(jī)構(gòu)與汽車制造商合作，才能在制造環(huán)節(jié)中從根本上解決線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的匹配問(wèn)題，否則改裝難度大，并且可靠性較差。
　　
　　徐友春領(lǐng)導(dǎo)的“猛獅”車隊(duì)利用國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)城汽車某車型底盤(pán)改造的無(wú)人車已屬此次比賽中改造較為成功的一例，但他仍舊認(rèn)為“可靠性不是很理想”，性能不夠穩(wěn)定。
　　
　　因此，談及中國(guó)在無(wú)人系統(tǒng)研發(fā)領(lǐng)域中的短板，哈爾濱工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)鄧宗全直白地說(shuō)：“基礎(chǔ)制造業(yè)需要趕上。”
　　
　　特定環(huán)境下的感知、車體控制等個(gè)別技術(shù)趨于成熟
　　
　　盡管從整體來(lái)看，中國(guó)和世界其他國(guó)家在無(wú)人系統(tǒng)研發(fā)領(lǐng)域仍舊任重而道遠(yuǎn)，但令人欣慰的是，無(wú)人系統(tǒng)研發(fā)中某些單項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，正在經(jīng)受實(shí)際應(yīng)用的檢驗(yàn)。
　　
　　徐友春介紹，在我國(guó)，運(yùn)用了固定線路輸送技術(shù)的“無(wú)人靶車”已經(jīng)開(kāi)始接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。
　　
　　吳濤說(shuō)，以色列Mobileye公司的ADAS（高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)）產(chǎn)品目前已經(jīng)占領(lǐng)了全球90％的市場(chǎng)份額，這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用將“盡可能避免車輛事故的發(fā)生”。
　　
　　吳濤認(rèn)為，無(wú)人系統(tǒng)的成熟和完善需要經(jīng)受足夠多樣的環(huán)境與任務(wù)的考驗(yàn)，包括不同的場(chǎng)景、不同的路況、不同的天氣與光照等。只有經(jīng)過(guò)足夠多的有針對(duì)性的系統(tǒng)性測(cè)試，并不斷根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，才能夠使無(wú)人系統(tǒng)的性能逐漸成熟。
　　
　　而這也正是此次“跨越險(xiǎn)阻2016”地面無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽的主要“挑戰(zhàn)”所在。來(lái)自南京理工大學(xué)楊靜宇教授面向隨機(jī)分布的河道、灘涂、坡地、石子路和泥濘路段告訴記者：“25年沒(méi)有遇到過(guò)這么復(fù)雜的環(huán)境。”
　　
　　楊靜宇認(rèn)為，相比于普通的民用比賽，陸軍準(zhǔn)備的測(cè)試場(chǎng)最突出的特點(diǎn)就是環(huán)境復(fù)雜，且賽前未知。他說(shuō)：“模擬的就是實(shí)際環(huán)境，這樣的環(huán)境與時(shí)代要求相符。”
　　
　　實(shí)際上，能夠在復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行競(jìng)技也恰恰是參賽車隊(duì)不可多得的機(jī)會(huì)。談及此項(xiàng)賽事的吸引力，來(lái)自山東大學(xué)野牛車隊(duì)的博士柴匯感嘆說(shuō)：“我們平常去哪兒找這樣的測(cè)試場(chǎng)地啊！” 對(duì)此，徐友春所在的“猛獅”車隊(duì)等其他參賽隊(duì)伍也有同感。
　　
　　對(duì)于各個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，比賽名次固然能夠驗(yàn)證自己的水平，但陷車、淋雨致使傳感器失靈、燒電路板等故障的暴露對(duì)于系統(tǒng)的完善設(shè)計(jì)更具有重要的指導(dǎo)意義。
　　
　　（原標(biāo)題：中國(guó)偵察無(wú)人車關(guān)鍵傳感器需進(jìn)口 國(guó)產(chǎn)化需3-5年）