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美军整合多款无人化、自动化系统提升化生放核战场态势感知能力

创建时间：2024-08-26

美军化学、生物、放射和核防御联合项目执行办公室（Joint Program Executive Office for Chemical, Biological, Radiological and Nuclear Defense，JPEO-CBRND）牵头组织了针对CBRN威胁的自动化、集成化检测系统的原型设计及现场测试项目，该项目名为“化生核放传感器整合机器人平台”（CBRN Sensor Integration on Robotic Platforms，CSIRP) 。自项目设立以来，JPEO-CBRND与多家地方企业签订委托合同，将民用无人机及相关软硬件系统结合军事需求进行改造升级，融入CSIRP，并与美国特种作战司令部合作，在实景实训中对相关产品进行测试，通过用户反馈不断优化产品性能。

平台之前介绍过的核、生物、化学和放射性车辆传感器组合升级项目（Nuclear, Biological, Chemical and Radiological Vehicle Sensor Suite Upgrade，NBCRV SSU）也是CSIRP中的一部分（点击蓝字前往）。NBCRV SSU包括车载检测设备，机器人与无人机，通常由无人机和机器人进行样本采集，然后由搭载的检测设备进行分析并上报相关数据检测结果及战剂分布态势。美军正在将其CBRN防御战略从有人平台转向无人平台，利用无人驾驶的空中和地面设备来评估大规模杀伤性武器的风险，通过提升机动及对战场态势感知的能力，在未来有争议的CBNR战场上实现更大的优势。

2023年2月，Teledyne Technologies Incorporated旗下的Teledyne FLIR Defense宣布，该公司获得CSIRP项目资助的价值1330万美元的合同，用于扩展其R80D SkyRaider无人机系统的能力，使其能够自主执行CBRN侦察任务。公司将集成飞行控制软件，使SkyRaider无人机系统（UAS）能够携带目前由士兵手持的检测传感器，自主飞行进入危险区域执行检测任务，使士兵能够在不直接控制无人机的情况下完成这些任务，也不会将自己暴露在有毒物质中。公司还将为R80D SkyRaider设计和制造其负载的化学和放射传感器原型，并使其符合美军相关产品标准要求。

2024年1月，Draper公司宣布获得CSIRP项目资助的价值高达2600万美元的合同，包括所有选项，以进一步扩展其无人自主系统（UAS）软件的能力。Draper将整合飞行软件和传感器驱动的算法，使无人系统团队能够自主执行目前由单个无人机系统执行的CBRN任务，或者在一个或多个信号输入不可用或不可靠的环境中执行，例如没有GPS的区域和GPS可能被欺骗的区域。无人机的软件平台设计可以融入美陆军核、生物和化学侦察车（NBCRV）Stryker平台的指挥和控制系统，该平台目前正在由Teledyne FLIR开发。Draper将把通信与战术突击套件（TAK）平台集成在一起，使无人系统能够将图像发送到移动设备，并将检测到的可疑物质的位置实时展示在航空地图上，供军事人员参考。Draper 的一个主要重点是扩展其概念验证空地分组架构，将多个系统连接到网状网络中，包括空中（UAV）、地面（UGV）和海上（USV）在内的每个自动驾驶设备都成为接入点，并可在它们之间传递消息，实现分散的任务分配和任务优先级、协作导航和映射、路径冲突消除和崩溃预防，以及团队规划、控制、监控和联网。

2023年12月，美军特种作战司令部组织了名为RDAX Dragon Spear 2023 的演训，模拟特种作战部队（SOF）在 CBRN 有争议的空间中面临的作战挑战。近 400 名SOF人员来到位于弗吉尼亚州的联合远征基地（Little Creek-Fort Story），这是一项针对CBRN的研究、开发，并用于经验获取的研训活动（research, development, and acquisition training experiment ，RDAX）。这样的研训对于技术开发人员和SOF等最终用户都至关重要，SOF人员可以对仍在开发的设备提供实时反馈，使开发人员能够在开发的早期阶段进行调整和改进，并最终提供最好的设备和技术。此外，RDAX 还允许 JPEO-CBRND 团队培训用户如何使用新的防御技术和决策支持工具来应对新威胁。本次RDAX中，SOF人员穿着通用型制服整合防护系统系列（uniform integrated protection ensemble family of systems general purpose， UIPE FOS GP），佩戴M50 联合通用型面罩（joint service general purpose mask，JSGPM），并使用携带 CBRN 传感器的机器狗。（见下图）

研训期间还开展了CSIRP项目中相关设备的培训，该平台结合了紧凑型蒸汽化学战剂检测器（compact vapor chemical agent detector，CVCAD）和疑似化学战剂检测器（proximate chemical agent detector，PCAD）。同时项目团队还评估了多种商用现成的可穿戴设备，如Hexoskin生命体征监测系统（见下图），研究这些商业化设备在 CBRND 环境下的适合度及功能状态，了解CBRN的状态如何使用这些设备收集的数据。