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导读
2021年3月，联合国安理会利比亚问题专家小组在报告中指出土耳其在2020年所使用的Kargu-2可能在无人操控的情况下袭击了利比亚哈夫塔尔(Haftar)附属部队的士兵，并认为这是全球首例无人机自主攻击并杀伤人类事件。尽管Kargu-2的生产商STM公司并未承认有关Kargu-2的自主杀伤事实，但仍然使致命性自主武器系统(Lethal autonomous weaponsystems，LAWS)这一概念引起各国的广泛关注。现阶段，完全具备自主杀伤能力的LAWS尚未见相关消息披露，但高端巡飞弹的智能化发展水平与杀伤能力的提升使其具备率先发展成为LAWS的潜力，在此对Kargu-2、Switchblade以及mini Harpy三型国外典型巡飞弹的主要技术特点等进行梳理，以期对高端巡飞弹向LAWS的发展探索方向有所了解。
致命性自主武器系统正在被引入军事武器库，美国、以色列等国尤为关注其发展，但各国就致命性自主武器系统的界定尚未形成统一认识。现阶段无需人介入即能自动发起攻击的完全自主武器，以及需要人工参与执行任务的半自主武器通常均被归入致命性自主武器范畴。而美国则将致命自主武器系统定义为一型特殊的武器系统，其需具备完全自主性与杀伤性，即可使用传感器套件和计算机算法独立识别目标，并使用机载武器系统攻击和摧毁目标，而无需人工控制系统。
Kargu-2、Switchblade以及mini Harpy三型高端巡飞弹已经具备一定在目标区域自主搜索、识别与攻击目标的能力，虽然特殊情况下仍需人工介入，但未来还将进一步融入机器学习算法等，具备向致命性自主武器系统发展的潜力。
土耳其Kargu-2巡飞弹的技术特点与最新研究
Kargu-2
Kargu-2是一种旋翼攻击巡飞弹，由土耳其国防技术工程和贸易公司(STM)设计与制造，旨在用于反恐与非对称战争，其主要参数/性能指标如下表所示。
图表：Kargu-2的主要参数/性能指标
| 主要参数/性能指标 | 描述 |
| 重量，kg | 约14 |
| 长/宽/高，米 | 0.6/0.6/0.43 |
| 最大飞行速度，公里/小时 | 144.84 |
| 续航时间，分钟 | 30 |
| 射程，公里 | 约5 |
| 任务高度/最大高度，米 | 500/2800 |
| 战斗部 | 约重2.72斤，可携带三种类型弹头：爆炸/破碎版本用于打击人员和轻型车辆，温压版本用于摧毁建筑物和掩体，聚能装药破甲弹头则用于打击重型装甲;采用近炸引信，具备可定制的引爆范围功能 |
| 系统组成 | 旋转翼无人机、地面控制单元和无人机充电站组件 |
| 传感器 | 激光雷达、可见光相机与红外夜视仪等 |
| 工作模式 | 按预设航线自主飞行或由一名士兵手动遥控(仅需1～2分钟即可完成设置，最远操作距离约为9.66公里） |
| 工作环境温度范围，℃ | -20～50 |
资料来源：调研整理
Kargu-2机身轻巧，配备了激光雷达、可见光相机和红外夜视仪等，有助于实现高精度的自主跟踪与视距外目标打击，并将附带损害降至最低;
既可由人工操控，也可以按预设航线自主飞行，具备情报、监视和侦察(ISR)，以及目标搜寻、探测与攻击能力;
配备了先进的电子弹药安全系统、为平台量身定制的设置和触发系统，并具备使用前装载弹药，以及飞行任务中止和紧急自毁能力。
此外，根据能够携带三种类型的弹头这一特点可知，该巡飞弹被设计为一种杀伤性武器，具备打击人员和轻型车辆、建筑物和掩体，以及重型装甲的能力。
与传统巡飞弹不同，Kargu-2采用了“嵌入平台的机器学习算法”，能自主完成对目标的定位、跟踪、识别、分类，可通过敌我识别系统及面部识别能力，寻找特定的人类目标。
尽管STM首席执行官Ozgur Guleryuz称，现阶段Kargu-2的自主技术仅仅专注于导航和识别目标类型，在发现潜在目标后，操作员必须手动放大进行验证，只能通过按下按钮发起攻击，也可选择在无人机击中目标之前随时取消攻击。但基于其融入机器学习算法技术这一点已然可以想见，Kargu-2已经具备优于传统巡飞弹的高度自主性，具备使用深度学习算法进行目标的定位、跟踪与识别的能力，乃至景象识别或人脸识别的能力，由此推测，Kargu-2具备在利比亚战争中自主识别并杀伤士兵目标的可能性，但也不排除该型巡飞弹是由地面操作员进行控制实施了目标击杀行动，毕竟该型巡飞弹兼具自主与人为操控两种工作模式。综合而言，该型巡飞弹具备根据战场情况变化，自主或遥控改变飞行路线和任务，对目标进行长时间威胁，实施针对性精确打击的能力，以及实现巡飞弹之间协同作战的潜力。为应对未来的威胁，STM公司已经于2019年起对Kargu-2展开多项测试，并于2021年基于KERKES项目对Kargu-2进行能力升级，以使其无需依赖GPS，借助摄像头和其他传感器利用地标即可实现导航;通过对其进行各种训练以改进集群技术与算法，使其能够在任何环境中执行不同的任务。
Kargu-2(左);Kargu-2集群测试(右，白点即为Kargu-2)STM公司计划大约12～18个月内完成KERKES项目，届时将全面的集群能力整合到Kargu-2中，使得该型巡飞弹不但能够无需GPS，利用自身携带的摄像头和其他传感器即可通过地面地标进行导航，探测并攻击目标，还能够通过集群使敌方先进的防空系统无法应对，并能够迅速摧毁大量目标。土耳其军方还在努力将Kargu-2与海上平台、装甲陆地车辆和自主陆地系统等整合。综上可知，Kargu-2可以被称为现阶段各国所公开的各型巡飞弹中自主程度最高的巡飞弹，其具有先进的机器视觉功能，既可以单平台运行，未来还有望实现以20架集群的方式工作，届时只需一个人控制整个集群，或者让其自主运行。而美国的“弹簧刀”(Switchblade)以及以色列“哈比”(Harpy)巡飞弹也是极具代表性的巡飞弹，也具备一定的自主程度，并且具有进一步提升智能化水平的潜力。美国“弹簧刀”(Switchblade)巡飞弹主要技术特点“弹簧刀”(Switchblade)巡飞弹是美军最具代表性且技术较为成熟的巡飞弹，通常被用于针对高价值目标等，由美国航空环境(AeroVironment)公司研制，已经发展了Switchblade-300、反装甲型Switchblade-600等多个型号，具备高度机动性与隐身性能，并注重杀伤力与自主程度，以及飞行速度与续航时间的提升。其中Switchblade-600的时速可高达185公里，续航时间超过40分钟，航程可达80公里。
该系列巡飞弹采用了可扩展的弹药有效载荷，在战场上能够识别与评估威胁，并具备可多联发射的特点以及可快速部署精确打击与协同无人机作战的能力。可采用多联发射装置，从固定的地面、集成精确火力控制的作战车辆、海/空等作战平台实现快速部署;
配备了高性能EO/IR传感器套件，具备即时打击超视距目标的能力;
Switchblade 600还能够多角度精确攻击静止/移动轻型装甲车等坚硬目标。
此外，美军还计划进一步提升Switchblade 600对固定目标与移动目标的杀伤力，并致力于将其与XQ-58A低成本可消耗无人机集成，从而使其成为可多域多平台发射的多用途精确打击武器。Switchblade已经具备一定的自主程度，能够远程/自主驾驶，并能发送实时视频和目标的GPS坐标，可提供态势感知、信息收集、目标定位和识别功能，也可由操作员根据需要中止其作战任务并重新提交新任务。Switchblade 600还具备对目标进行自主确认轨道的能力。AeroVironment公司还于2021年开始与Kratos Defense Systems公司合作进一步探索以高速、远程且低成本的无人系统作为母舰，将管式发射型巡飞弹运输、发射到近乎对等的环境中，向地面控制站提供信息网络，通过无人系统与Switchblad的协同战术执行多种攻击方案，压倒乃至摧毁目标，进一步提升杀伤力。但该型巡飞弹尚不具备自主攻击乃至杀伤的目标能力。未来AeroVironment公司还计划为Switchblade巡飞弹融入边缘计算和人工智能引擎，以利用具有强大计算能力的先进处理技术，提升其自主决策能力。“哈比”巡飞弹系统是一种雷达对抗硬杀伤武器系统，主要被用于攻击、压制、摧毁敌方防空系统中用于导弹制导、警戒侦察等用途的雷达，由基础作战单元、任务规划单元和支援测试设备等组成。该型巡飞弹已经具备基于所配备的红外制导弹头与先进的计算机系统，在发射后根据预先设置的任务数据进行自主导航与目标搜索，并能够根据预先编程中所设定的优先等级，优先对威胁程度高的雷达进行自动确认与寻的攻击的能力。
“哈比”巡飞弹已经具备一定的自动化水平，可以预先设定飞行路线与工作模式，并能够按照预先确定的模式飞行，搜寻雷达，而一旦目标消失则会重新进行巡航搜索，或攻击命令取消后，其可立即停止攻击，静待指令。以色列航空航天工业公司已经为Harop(Harpy-2)加装了电光传感器，并增加了“人在回路”的攻击监控系统，使其可采用远程“人在回路”工作模式。而mini-Harpy则是以色列于2019年推出的新型巡飞弹，结合了Harpy和Harop(Harpy-2)的性能，可由陆地、海上和空中平台发射，射程为100公里，续航时间为120分钟，并可携带约8千克的装药。其攻击方式更加智能，无需提前设置目标位置，即可保持巡航状态静待敌方目标出现，并可在几秒钟内瞄准，实施打击。由此可知，Harpy巡飞弹正逐步提升智能化水平，已经具备一定自主操作与自主攻击能力，但尚未融入更先进的人工智能技术等，距离真正实现自主决策仍需时日。
在此将文中三种类型高端巡飞弹的自主能力与未来提升计划梳理如下表所示，以期对现阶段高端巡飞弹向致命性自主武器发展的潜力有所了解。| 类型 | 自主能力 | 未来提升计划
|
| 土耳其Kargu-2巡飞弹 | 采用了“嵌入平台的机器学习算法”，能自主完成对目标的定位、跟踪、识别、分类，可通过敌我识别系统及面部识别能力，寻找特定的人类目标 | 深入研究集群技术与算法等，实现无需GPS的自主导航以及集群攻击 |
| 美国Switchblade巡飞弹 | 与RQ-20和RQ-11无人机等具备信息通用性，可协同作战，但尚不具备自主攻击乃至杀伤的目标能力 | 将融入边缘计算和人工智能引擎，提升自主决策能力 |
| 以色列“哈比”（Harpy）巡飞弹 | 具备一定自主操作与自主攻击能力，可采用远程“人在回路”工作模式 | 暂未见相关消息披露 |
由上表可知，Kargu-2已经融入了机器学习算法，具备自主击杀的潜力;美国Switchblade巡飞弹将进一步融入边缘计算和人工智能引擎，以提升自主决策能力，使其能够自主操作，并具备一定智能攻击能力。由此可知，未来融入机器学习算法，提升巡飞弹的自主识别、决策能力等将是高端巡飞弹向致命性自主武器发展的核心所在。此外，与Switchblade、Harpy不同，Kargu-2本身就被设计为一种杀伤性武器，可携带三种类型弹头，可根据机器学习对象分类选择和攻击人类目标，并且一旦目标消失，Kargu-2仍然可以安全返回，并进行作战应用。因此，未来巡飞弹将在提升自主决策能力的同时，向实现自主杀伤的方向发展，即向“致命性自主武器”发展。现阶段尚未有具备完全自主杀伤能力的致命性自主武器系统被披露，该型武器系统除了存在道德方面的质疑之外，在其人工智能技术方面也存在诸多挑战，而这也将是未来推动高端巡飞弹或者其他武器向致命性自主武器系统发展的方向所在。武器的自主性源于其所融入的机器学习算法等，由算法创建人工智能所使用的规则，人工智能的学习则基于软件的算法进行，但数据集本身极具复杂性，加上人工智能若未基于全面的数据集进行学习，易于导致自主武器装备在作战时做出错误判断，并实施错误攻击。因此，现阶段各国正在积极开发检测传感器以及基于软件的算法，加强深度学习的研究力度，提升相关武器的自主水平。巡飞弹基于机器学习的对象分类，使用实时图像处理功能可能会在某种程度上满足目标的区分要求。若系统经过训练以识别合法军事目标中常见的特征，即可满足区分要求，但若在非国际性武装冲突的背景下，或者针对从事敌对活动中具备非常规特征的人类目标时，在作战目标的区分方面仍然存在复杂性。一方面，将巡飞弹对物体分类的图像处理与各种武器检测能力相结合，可以提高其对目标区分的准确性与可靠性。目前各国正在使用或正在开发一系列检测传感器和基于软件的算法，探索合适的灵敏度设置与技术解决方案以消除错误风险，而这也是技术挑战之一。美国国家安全局的SKYNET项目已经尝试将机器学习作为一种改进预测目标分类和获取的方法。然而，基于使用手机等行为模式的目标获取并未达到预期效果。另一方面，通过将具备自主杀伤能力的巡飞弹的操作参数限制在特定的战场环境中，几乎可以完全规避区分的挑战。如将其活动限制在预计不会有平民存在的地区，并已采取所有可行的预防措施以消除其存在的机会，可以解决与战争法区分相关的问题。在这种情况下，即使攻击无人机在没有实时人工监督的情况下离线运行，指挥官也可以履行职责以确保遵守各种目标要求。但基于机器学习的对象分类是否足以识别那些受伤、生病或以其他方式表达投降意图的人，并可以根据法律要求自主暂停交战，仍然属于无法预知的情况之一。
传统的机器学习方法仍以学习算法基于标注数据的监督学习和从所接收到的数据中自行识别出模式的无监督学习为主。其中：而最先进的机器学习为深度学习，通过将算法层层叠加，最终形成人工神经网络，通过利用不同算法对运行中所接收的新数据不断进行训练，以保证性能的持续提高，并且在工作与学习同步的训练状态下，具备做出紧急响应的能力，这将有助于提升人工智能的自主图像分类、语音识别以及自主决策等能力，对于提升武器的自主能力极其重要。美国国防高级研究计划局(DARPA)早在2008年就已经启动了SyNAPSE项目等多个项目以加强对大脑动态机制的了解，推进类脑计算(深度学习)技术与平台的研究，并在一些装备自主化、无人化方面取得部分进展，但要想实现如同人类一样在具有高度不确定性的环境中作出合理判断的目标，仍需深入探索。
此外，人工智能决策的过程不具备透明性，其决策错误与否难以被及时发现。
这源于人工智能通常先利用算法分析数据，然后再进行决策。而人工智能目前的智能判别模式存在缺陷，容易被对抗样本所欺骗，并且在人工智能决策过程中，存在着固有算法黑盒和系统信息不透明的问题，易导致其结果正确但不可理解，也会导致其出现错误难以被及时发现。小结：致命性自主武器系统备受道德层面的质疑，其研究也仍处于起步阶段，尽管土耳其Kargu-2、美国Switchblade以及以色列mini Harpy三型国外典型巡飞弹在目标区自主搜索、识别和攻击目标方面已经具备一定自主能力，未来还可能进一步融入机器学习算法和人工智能引擎，以提升自主决策能力等，具备向致命性自主武器系统发展的潜力。但想实现如同人类一样在具有高度不确定性的环境中作出合理判断的目标，在先进机器学习等方面的研究仍有待深入，并且人工智能决策的不透明性所导致的决策错误难以被及时发现这一问题的解决更是并非易事，因此高端巡飞弹等先进武器向具备完全自主性杀伤能力的致命性自主武器系统的发展仍需时日。（北京蓝德信息科技有限公司 研究员 姜林林）1 Turkish defense company says drone unable to go rogue in Libya.2021.2 Kargu Rotary-Wing Attack Drone.2021.3 Turkish Military To Receive 500 Swarming Kamikaze Drones.2021.4 Robots that Kill: The Case for Banning Lethal Autonomous Weapon Systems.2021.5 THE KARGU-2 AUTONOMOUS ATTACK DRONE: LEGAL & ETHICAL DIMENSIONS.2021.6 International Discussions Concerning Lethal Autonomous Weapon Systems.2021.7 AeroVironment debuts bigger,anti-armor loitering missile.2020.8 SWITCHBLADE® 600.
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