軍工世界丨槍械智能化的進(jìn)階之路

槍械智能化的進(jìn)階之路

■李 倫 潘金龍 郝澤澳

2025年6月，在德國(guó)霍恩費(fèi)爾斯的聯(lián)合多國(guó)戰(zhàn)備訓(xùn)練中心，一名士兵在現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練中，將手里的步槍對(duì)準(zhǔn)了空中的無(wú)人機(jī)。

當(dāng)先進(jìn)的智能火控系統(tǒng)集成到突擊步槍上，單兵便獲得了反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)能力，在戰(zhàn)場(chǎng)上的靈活性與響應(yīng)速度都得到提升。

突擊步槍對(duì)抗無(wú)人機(jī)，核心秘訣在于其電光靶向模塊與人工智能驅(qū)動(dòng)的火控機(jī)制相結(jié)合。智能火控系統(tǒng)配備有高性能傳感器和成像軟件，可以掃描并識(shí)別空中或地面目標(biāo)，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法實(shí)時(shí)鎖定和計(jì)算彈道，從而實(shí)現(xiàn)“一槍命中”的精準(zhǔn)射擊。

當(dāng)前，以人工智能技術(shù)為代表的一系列新技術(shù)廣泛運(yùn)用于軍事領(lǐng)域，戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)加速向智能化演進(jìn)。武器裝備智能化是準(zhǔn)備和應(yīng)對(duì)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)、形成智能化戰(zhàn)斗力的重要一環(huán)。新技術(shù)給傳統(tǒng)步槍帶來(lái)了怎樣的改變？各國(guó)為何熱衷于步槍智能化？請(qǐng)看本期解讀。

改進(jìn)槍械瞄準(zhǔn)技術(shù)

槍械是士兵最基本的武器，也是人類歷史上最重要的熱兵器之一。

早期的瞄準(zhǔn)裝置非常簡(jiǎn)單：一個(gè)準(zhǔn)星固定在槍管前端，一個(gè)U形照門固定在槍管后端。當(dāng)射手調(diào)整槍身，讓照門、準(zhǔn)星與目標(biāo)三點(diǎn)一線，便能對(duì)特定距離的目標(biāo)進(jìn)行有效射擊。這時(shí)候，射手必須依靠肉眼完成搜索、識(shí)別和鎖定目標(biāo)等動(dòng)作。在夜晚、山地、雨林等特殊環(huán)境中，肉眼觀測(cè)受阻，即大大限制槍械的射程和精度。

為解決這一問(wèn)題，光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡應(yīng)運(yùn)而生。第一次世界大戰(zhàn)中，德軍率先使用加裝光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡的步槍，取得了一定戰(zhàn)果。不過(guò)，這一時(shí)期的光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡來(lái)源五花八門，質(zhì)量良莠不齊，限制了射手作用的發(fā)揮。

第二次世界大戰(zhàn)中，蘇德雙方狙擊手在廢墟瓦礫間展開(kāi)激烈對(duì)決。德軍狙擊手使用的瞄準(zhǔn)鏡缺乏風(fēng)偏調(diào)節(jié)旋鈕等裝置，導(dǎo)致他們的有效射程受到影響。蘇軍狙擊手也裝配了光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡，但他們的戰(zhàn)果往往與狙擊手的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)及戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用有關(guān)，光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡并沒(méi)能起到太大作用。

此后，各國(guó)對(duì)光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡進(jìn)行了改良。蘇聯(lián)為SVD狙擊步槍研制了PSO-1光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡。該光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅憑一個(gè)分劃板就可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易測(cè)距。瞄準(zhǔn)鏡內(nèi)置發(fā)光板和紅外線發(fā)射裝置及感光屏，大大提升了其在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性。今天看來(lái)，PSO-1光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡的做工有些粗糙，但其工作原理對(duì)日后世界各國(guó)的光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。除采用分劃板及更高性能的光學(xué)元件外，人們還為槍械加裝夜視儀、戰(zhàn)術(shù)槍燈等附件，試圖提升槍械的全時(shí)全域作戰(zhàn)能力。

安裝有FN Elity智能火控系統(tǒng)的槍支。

20世紀(jì)下半葉，晶體管技術(shù)應(yīng)用于指揮儀，使得原本應(yīng)用于自行火炮的火控系統(tǒng)體積進(jìn)一步縮小。隨著時(shí)間推移，部分狙擊步槍和榴彈發(fā)射器開(kāi)始加裝火控系統(tǒng)。

隨著微電子技術(shù)、新材料技術(shù)以及槍械制造工藝的迅猛發(fā)展，人們開(kāi)始探索將戰(zhàn)術(shù)附件與微電子芯片集成，構(gòu)建槍械的智能化火控系統(tǒng)。這類系統(tǒng)內(nèi)置微型計(jì)算機(jī)以及激光測(cè)距、風(fēng)向感知傳感器等關(guān)鍵組件，利用智能化計(jì)算與編程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別、距離測(cè)算、軌跡跟蹤與預(yù)測(cè)等功能，不僅大幅提升了單兵作戰(zhàn)能力，還能有效降低訓(xùn)練成本。此時(shí)，扣扳機(jī)的動(dòng)作依然由人完成，但瞄準(zhǔn)決策正越來(lái)越多地交給計(jì)算機(jī)。

研發(fā)智能火控系統(tǒng)

當(dāng)前，智能火控系統(tǒng)已成為很多國(guó)家對(duì)下一代槍械的研發(fā)重點(diǎn)。

美軍對(duì)槍械智能火控系統(tǒng)的研發(fā)起步較早。20世紀(jì)90年代，美軍就為XM29單兵戰(zhàn)斗武器配備了XM104單兵火控系統(tǒng)。這種火控系統(tǒng)將瞄準(zhǔn)鏡、羅盤、測(cè)距儀、紅外成像設(shè)備融為一體，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易的火控集成，具備一定的智能特性。不過(guò)，該系統(tǒng)也存在電池工作時(shí)間短、成本過(guò)高、重量超標(biāo)等缺陷。

智能火控系統(tǒng)將各種數(shù)據(jù)直觀地呈現(xiàn)在屏幕上。

2018年，美國(guó)陸軍啟動(dòng)“下一代班組武器”計(jì)劃。2022年，漩渦光學(xué)公司憑借產(chǎn)品XM157，贏得“下一代班組武器火控系統(tǒng)”的競(jìng)標(biāo)。XM157在設(shè)計(jì)之初便強(qiáng)調(diào)輕量化，其體積和重量與狙擊步槍常用的高精度瞄準(zhǔn)鏡并無(wú)太大區(qū)別，可作為精確射手步槍瞄準(zhǔn)器。XM157集成了數(shù)字羅盤、激光測(cè)距儀、彈道計(jì)算器和可見(jiàn)光/紅外瞄準(zhǔn)等部件，觀瞄精度高，可實(shí)現(xiàn)1至8倍變焦。XM157的智能化特征明顯，可在自身攜帶的微型顯示器上顯示彈道計(jì)算得出的數(shù)據(jù)。未來(lái)10年內(nèi)，美國(guó)陸軍計(jì)劃采購(gòu)并列裝25萬(wàn)個(gè)XM157智能火控系統(tǒng)。

XM157并非完美無(wú)缺。瞄準(zhǔn)鏡內(nèi)亮度劃分不夠明顯、強(qiáng)光下看不清校正后的瞄準(zhǔn)點(diǎn)，以及激光測(cè)距儀零偏移明顯等，是其存在的主要問(wèn)題。在2024年的一次測(cè)試中，它還出現(xiàn)了紅外死機(jī)的情況。而且其造價(jià)昂貴，單價(jià)高達(dá)1萬(wàn)美元，想要大規(guī)模列裝，是一筆很大的花銷。

以色列也推出了自己的槍械智能火控系統(tǒng)SMASH，目前該系統(tǒng)已發(fā)展至最新一代的SMASH 3000，受到美國(guó)和英國(guó)等國(guó)家軍隊(duì)的青睞。該系統(tǒng)可以匹配AR系列步槍，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)72小時(shí)，能與指揮、管理、通信、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、情報(bào)系統(tǒng)及外部傳感器互聯(lián)，在普通紅點(diǎn)模式和智能瞄具模式之間快速切換。SMASH系列智能火控系統(tǒng)圖像識(shí)別能力強(qiáng)，可鎖定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并選擇介入控制扳機(jī)擊發(fā)。射手只需要扣動(dòng)扳機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)，當(dāng)火控系統(tǒng)確認(rèn)能擊中目標(biāo)時(shí)，便會(huì)自動(dòng)釋放扳機(jī)進(jìn)行發(fā)射。因此，SMASH智能火控系統(tǒng)可以跟蹤并擊中非常小的無(wú)人機(jī)，這已在實(shí)戰(zhàn)中得到了驗(yàn)證。

比利時(shí)FN公司研制的Elity智能火控系統(tǒng)，已被法國(guó)陸軍選用。Elity的集成化程度較高，集成可見(jiàn)/不可見(jiàn)激光指示器、激光測(cè)距機(jī)、大氣傳感器于一體，并通過(guò)皮卡汀尼導(dǎo)軌安裝在瞄準(zhǔn)鏡或者槍械上。但Elity沒(méi)有直接集成瞄準(zhǔn)具，據(jù)稱，這樣設(shè)計(jì)是為了射手可以根據(jù)自己的需求，在中近精準(zhǔn)射擊或者遠(yuǎn)距離狙擊時(shí)選擇不同倍率的瞄具。

俄羅斯的智能火控系統(tǒng)研發(fā)則較為遲緩。2020年展出的MP-155 Ultima霰彈槍雖被稱為智能槍械，但其實(shí)質(zhì)只是智能電子設(shè)備與槍械的結(jié)合，并未采用真正意義上的智能火控系統(tǒng)。2021年，俄羅斯卡拉什尼科夫公司表示，他們正在研制俄羅斯歷史上第一款“智能自動(dòng)步槍”，但至今沒(méi)有后續(xù)消息。

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)精準(zhǔn)射擊的需求，推動(dòng)了智能火控系統(tǒng)的發(fā)展。如今，主流系統(tǒng)已具備目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別、彈道實(shí)時(shí)解算、擊發(fā)智能控制等核心能力。不過(guò)，這些系統(tǒng)仍面臨著重量、成本、續(xù)航和抗沖擊性等挑戰(zhàn)。想要讓槍械更加“得心應(yīng)手”，還需要不斷加強(qiáng)研發(fā)并在實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)中持續(xù)改進(jìn)。

打造單兵“智能節(jié)點(diǎn)”

種種跡象表明，槍械與智能火控系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)勢(shì)不可擋。相較于傳統(tǒng)光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡，智能火控系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

一是具備全天候作戰(zhàn)能力。智能火控系統(tǒng)內(nèi)置白光及夜視鏡和紅外/可見(jiàn)光雙模傳感器，無(wú)論晝夜還是在惡劣天氣、復(fù)雜地形等環(huán)境中，智能火控系統(tǒng)都能協(xié)助射手精準(zhǔn)識(shí)別和瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讓敵人難以“遁形”。

二是無(wú)需射手人工計(jì)算風(fēng)偏等參數(shù)，命中精度大幅提升。得益于激光測(cè)距、圖像傳感器和計(jì)算機(jī)解算等技術(shù)，射手可以通過(guò)顯示屏獲得目標(biāo)參數(shù)，大大提高了射手對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的命中效率，減少了因人工計(jì)算造成的誤差。

三是大幅縮短射手訓(xùn)練時(shí)間和訓(xùn)練成本。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，想要培訓(xùn)出“神槍手”，離不開(kāi)長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練和大量彈藥的“喂養(yǎng)”。智能火控系統(tǒng)的出現(xiàn)，則對(duì)這一觀念提出挑戰(zhàn)。它可以預(yù)先計(jì)算各類參數(shù)，實(shí)時(shí)計(jì)算瞄準(zhǔn)點(diǎn)，射手僅需跟隨系統(tǒng)指引，即可完成對(duì)目標(biāo)的精準(zhǔn)打擊。有些剛剛拿起槍械的新手，也能擁有和經(jīng)驗(yàn)豐富的狙擊手相當(dāng)?shù)纳鋼艟取?/p>

伴隨著新技術(shù)的發(fā)展，智能火控系統(tǒng)正在進(jìn)一步推動(dòng)單兵智能化作戰(zhàn)。

智能火控系統(tǒng)與槍械改造相匹配，打造完整的單兵智能作戰(zhàn)平臺(tái)。當(dāng)前，皮卡汀尼導(dǎo)軌正處于快速發(fā)展階段，這種導(dǎo)軌已經(jīng)突破了傳統(tǒng)僅用于安裝附件的功能，逐漸演變?yōu)榫邆涔╇?、信息處理和顯示功能的智能化平臺(tái)，還能與單兵視覺(jué)增強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息聯(lián)動(dòng)，將瞄具中的圖像無(wú)線傳輸至士兵佩戴的顯示設(shè)備，使射手無(wú)需貼近槍械即可實(shí)現(xiàn)精確瞄準(zhǔn)。

士兵所攜帶的槍械智能火控系統(tǒng)，還可接入智能化指揮控制系統(tǒng)。前線的敵情數(shù)據(jù)可上傳至指揮控制終端，生成實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖，供指揮官精準(zhǔn)掌握戰(zhàn)爭(zhēng)情況并調(diào)整決策。該系統(tǒng)也可以對(duì)彈藥存量、電池狀態(tài)等進(jìn)行及時(shí)反饋，為智能化后勤補(bǔ)給提供精確需求反饋。

當(dāng)單兵智能火控系統(tǒng)接入智能化指揮控制系統(tǒng)，更深層的變革正在發(fā)生。此時(shí)，士兵將成為戰(zhàn)場(chǎng)上的“智能節(jié)點(diǎn)”，與無(wú)人裝備等新域新質(zhì)作戰(zhàn)力量一起發(fā)揮更大效用。

不過(guò)，正如一名業(yè)內(nèi)人士所說(shuō)，無(wú)論系統(tǒng)如何智能，最終扣動(dòng)扳機(jī)的必須是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練的人。武器進(jìn)化是人類能力的極大延伸，同時(shí)也是對(duì)人更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

供圖：陽(yáng)　明