【装备动态】山丘项目：美国陆军工程兵团的地面机器人和无人机
美国陆军工程兵团对各种地面机器人和无人机系统表现出了极大的兴趣，并计划采用这些系统。地面机器人和空中无人机建议将其用于清除工程障碍和排雷领域，从而降低对人类的风险。目前正在开发各种此类概念和解决方案，为了在实践中进行测试，正在进行山丘（Sandhills）项目系列的测试。
▲基于地面机器人平台的经验丰富的无人设备
需求和机会
美国陆军工程兵团的主要任务之一是为主力部队清理安全通道。工兵部队必须使用这种或那种设备和技术清除部队路线上的工程障碍物和未爆弹药以及清除雷区的地雷等。现在，这些任务主要是在车组人员控制下的专业装甲车的帮助下解决的。然而，实践表明，工程设备及其工作人员在工作时面临的风险会增加。
理论上，使用无人机和无人设备可以在不损失作战能力的情况下大幅降低人员风险。在这种情况下，只有机器或机器人复合体处于危险区域，而其操作员处于安全距离。工程兵的这种机器人化可以走不同的道路，现在他们正在寻找更佳的道路。
▲S-MET无人地面车通过起重机部署机械手拆除带刺铁丝网
2023年12月，五角大楼启动了一项名为“沙丘项目”的研究工作，旨在寻找使用陆军工程兵团无人地面车破障的更佳概念。这项研究被分配到位于自由堡（原北卡罗来纳州布拉格堡）的第18空降兵第20工兵旅。
该工兵旅的专家必须研究美国工业的现有发展，找到适合工程部队使用的样品和产品，并解决其使用问题。然后，他们计划使用各种无人样本和手段在试验场进行一系列全面测试。根据所有这些事件的结果，他们将为工兵部队的进一步机器人化制定建议。
之一个实验
理论研究和主要检索已于2023年12月完成。根据他们的研究结果，沙丘项目的之一次全尺寸实验于12月11日开始。几个现成的地面机器人系统和无人机在试验场进行了测试。作为实验的一部分，远程操作员控制下的设备解决了工程单位的各种典型问题。
▲部署M58 MICLIC系统的EMAV复合体履带机器人就位
作为实验的原型，使用了通用动力陆地系统公司生产的S-MET型多用途无人地面车、卡特彼勒D3和D7遥控工程推土机、F *** R系统公司的R80D SkyRaider无人机等。根据预定任务的不同，地面和空中平台携带标准装备或从工兵部队获得装备。
试验现场准备了一道综合工程屏障。部队的有条件通道被带铁丝网、龙牙混凝土桩、反坦克\杀伤人员地雷以及反坦克沟封锁。经验丰富的机器人平台必须使用各种设备和系统清除该区域的障碍物。
安装了起重机的S-MET陆地无人地面车展示了其能力。它用起重机的机械手将带刺铁丝网撕裂并拉移到一边，还移动了网桩。此外，机械手还从路径上清除了反坦克地雷。卡特彼勒遥控工程推土机已经证明了摧毁带丝铁丝网和拆除龙牙混凝土桩的能力。它们还轻而易举地填平了反坦克沟。
▲EMAV复合体履带机器人通过发射M58 MICLIC系统进行排雷除爆
EMAV型履带机器人成为M58 MICLIC远程扫雷系统的载体，带有扫雷线性装药系统。履带式平台轻松地将装有扫雷线性装药系统的盒子和带有火箭的发射导轨运送到指定位置，然后发射并清除模拟雷区。
另一架S-MET无人地面车成为R80D SkyRaider无人机的载体。无人机配备了光学监视设备和激光雷达。在无人机操作员的帮助下，它调查了该地区，发现了公开埋设在地面上的地雷。在对威胁进行这样的评估之后，任何合适的机器人综合体都可以投入使用。
总的来说，沙丘项目的实验表明，在工程侦察和清除领土免受各种威胁方面，使用地面和空中无人系统具有根本的可能性。得益于此，第20工兵旅和相关团队得以开始开发下一个想法，并开始准备新的测试。
▲S-MET部署扫雷辊进入雷场扫雷
新的解决方案
2024年3月底和4月初，山丘项目2.0版本（Sandhills Project 2.0）进行了新的测试。作为此次活动的一部分，他们计划重复上一次的一些片段，并进行全新的测试。主要创新或多或少与无人机领域以及工程单位使用此类设备有关。
在第二次试验中，在S-MET无人地面车平台的基础上制造了一辆带扫雷辊的无人排雷车。该产品已显示出在雷区连续通过的能力。同时，清除安全通道的宽度较小，等于无人地面车身宽度的大小。
轻型四旋翼无人机的运载器也是在轮式平台上建造的。带有平板装载平台的S-MET无人地面车配备了一些用于与无人机交互的设备。在测试中，它展示了最多可携带20架无人机的能力。同时，平台的大小和承载能力使无人地面车能够运输数倍多的无人设备。
▲一台卡特彼勒D3遥控工程推土机正在填平一条反坦克沟
S-MET无人地面车在训练场周围移动，车上平台有一架四旋翼无人机。在操作员的指挥下，四旋翼无人机从平台上起飞，沿着给定的路线进行集体机动飞行。还演示了如何降落回S-MET无人地面车上。更复杂的问题显然没有得到解决。
T-MET无人地面车还进行了一项使用无人机对抗障碍物的实验。因此，四旋翼无人机将一个装有少量工程装药的暗盒送到反坦克地雷上，并将其放下。小型爆破装药应该会导致反坦克地雷引爆。
未来计划
山丘项目理念的发展仍在继续。在可预见的未来，第20工兵旅和其他项目参与者必须对已知样本和新开发进行进一步测试。近期的一些计划已经公布。与第二次系列实验一样，主要想法是在无人机领域。
▲山丘项目实验无人机探雷可视化研究
首先，提出开发和测试基于人工智能的无人机新控制系统。带有人工智能的无人机将不得不作为“群体”的一部分执行集体任务，共同探索该地区并寻找危险物体。也许在未来，这种四旋翼无人机将被信任能够中和发现的危险物体。
无人机集群的概念是结合最近在自推进机器人平台上集体运输直升机的经验提出的。由此产生的无人驾驶系统将能够独立地或在最少操作员参与的情况下移动到所需位置，调查该区域并清除地雷或工程障碍。在这种情况下，操作员的角色将是最小的，这将简化任务的执行。此外，系统对与远程操作员的通信信道稳定性的依赖性将急剧降低。
山丘项目3.0版本的测试中很可能会出现其他工程设备和设备样本。第20工兵旅可以测试现有产品的升级版本或全新开发。同时，它们将独立检查或与当前的无人地面车和无人机一起检查。
▲带排雷工程装药暗盒的旋翼无人机
发展前景
因此，在山丘项目的框架内，已经开发和测试了一些不寻常的工程设备样品，新产品也正在准备中。在没有严重困难和问题的情况下，根据目前的实验结果，美国陆军将能够获得几种具有不同载荷的轮式和履带式机器人平台。它们将容纳机械手、扩展排雷线性装药发射系统和无人机。此外，有希望的无人机有可能以全新的能力进入服务航空系统。
目前的试点项目表明，美国陆军工程兵团正在跟上当前的技术趋势，并愿意在各个领域利用最新发展。此外，还可以证明在解决工兵任务时使用新模型的可能性。然而，现在最困难的工作仍有待完成——将大胆而有希望的概念付诸实际实施，并在部队中充分实施。
