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军迷叙事
朝鲜地雷挑衅,投入无人机与机器人就能解决?在DMZ(非军事区)难以实施的原因

[비즈한국] 9月21日上午,京畿道坡州西部战线非军事区(DMZ)。韩国陆军第25步兵师直属搜查队在进行搜查路线开拓作战时遭遇爆炸,3名官兵受伤。军方动用直升机直接进入DMZ进行紧急后送。这是自2015年8月4日木盒地雷挑衅事件以来,时隔11年再次发生和平时期搜查中兵力因地雷伤亡的事件。

朝鲜西部战线正在完成边境线化的通电铁丝网与朝鲜军队。照片=金民锡提供

联合参谋本部的调查结果十分明确。爆炸原因是朝鲜军队在军事分界线(MDL)以南约10余米处埋设的树脂(塑料)反步兵地雷。我方无地雷埋设记录,国立科学搜查研究院的鉴定结果也显示,现场检测出的是褐色异物,而非金属碎片。联合国军司令部与联合情报调查组通过GPS确认的3处爆炸及埋设点均在MDL以南。军方将其定性为违反停战协定的行为。

问题在于,这次挑衅精准击中了韩军最脆弱的环节。DMZ内部的监视哨所(GP)和守护南方界限铁丝网的普通前哨(GOP)警戒依然过度依赖人力。在GOP,每1至3.5公里由一个排负责铁丝网防务;在GP,旅属搜查中队的30至50名精锐兵力常驻掩体进行轮流警戒。在全长260公里的休战线上,实行三班倒制度,夜间勤务分为前半夜和后半夜,白天还要进行铁丝网维修和除草工作。士兵们共同反映的困难是睡眠不足,不少哨所甚至连基本的就寝条件都无法保障。

“兵力悬崖”现象进一步动摇了这一结构。韩国国防部公布了将GOP警戒兵力从2.2万人削减至6000人水平的构想。这并非现政府任期内的分阶段缩减,而是旨在2040年前对军队结构进行全面重组的中长期规划。联合参谋本部也持相同方针。近期,联合参谋本部审议了“GP无人化警戒作战体系”,即撤出DMZ内最前线GP的常驻兵力,改由监视装备、远程射击系统(RCWS)和无人车辆代替。规划路线图为:2029年前将东部战线1个GP转型为“未来型GP”进行示范运营,2030年代初配备尖端监视设备,2040年彻底转变为基于人工智能(AI)的兵力节省型体系。

目前,已有相当水平的无人化警戒装备投入使用。以2016年12月陆军第25师为开端,GOP已部署由光缆(光网)传感器、中近距离摄像头、热成像观察装备(TOD)和雷达组成的四重监视体系。每50米设置在铁丝网上的光缆一旦检测到振动或断裂,控制室便会发出警报,摄像头会自动追踪该区域。自2022年起,第5师GOP开始试运营由穿透植被雷达(FOPEN Radar)、AI热成像监视装备和轨道机器人摄像头组成的“AI示范战力三大将”。

韩国正在开发的AI基础多足步行机器人。照片=金民锡提供

问题在于,保障搜查作战安全的机动型资产无人化依然困难,且性能尚不足够。此次事件中,也是为了确保联合国军调查组进入的路径而展开作战时发生了伤亡。此次作战中投入的新型地雷探测器PRS-20K,是由韩华系统公司结合地表穿透雷达(GPR)与金属探测器,旨在探测非金属地雷,于2020年利用国内技术开发并自2022年起实战部署的装备。

然而,在国会国政监查中,防卫事业厅厅长李龙杰(音译)回答称:“在技术手册和作战需求性能(ROC)上,并无将灌木丛区域作为条件的要求。”事实上,该装备仅凭平地性能就获得了“适合战斗”的评定。军方此次指出,现场“灌木丛过于茂密,无法将探测器贴近至地面3厘米以内”,是导致未能探测到的原因。这说明在技术限制明显的情况下,不得不勉强使用装备。

机器人同样被困在了茂密的草丛中。事故发生部队第25师早在6个月前就拥有2台韩华宇航开发的爆炸物探测与清除机器人KR-1,但在9月21日的搜查路线开拓中,一台KR-1都未能投入使用。这不仅是KR-1自身的问题,更在于一般的爆炸物探测与清除机器人在此类险峻地形中,同时暴露了机动性和运行时间的局限性。

从同类装备的性能数据来看,其结构性局限更加明显。美军自2000年起运用的PackBot 510,宣传称其重14.3公斤,最高时速9.3公里,可攀爬60度斜坡,使用2块BB-2590锂离子电池可运行4小时,最长可达8小时。然而在实际战场运用分析中,其平均故障间隔(MTBF)仅为6至8小时,可用率低于50%。

在小巷、建筑物内部以及相对平坦的沙漠、市区,1名操作员可在2分钟内展开并投入使用;但在草木高度过人、泥泞且藤蔓缠绕的DMZ草丛地带,履带会被杂草卡住,传感器被遮挡,导致寸步难行。TALON系列机器人同样是履带式,号称时速6.6公里且可连续运行4小时以上,但由于同样的履带结构,植被密度过高时车体会受阻,光学与热成像探测距离也会急剧缩减。总之,便携式、轻量化爆炸物机器人虽然在平地、市区和建筑物内有用,但在像DMZ搜查路这样坡度大且草木丛生的险境中,机动性和运行时间都难以满足作战需求。考虑到KR-1是更大型、更重的履带式机器人,其在草丛地带的机动制约极有可能比PackBot或TALON更大。

不仅是地面机器人,受地形限制较小的飞行无人机也存在明显局限。首先是能源问题。商用四轴无人机大多飞行10至30分钟后需要充电90分钟以上。在DMZ的强风和严寒条件下,飞行时间会进一步缩短。若要往返扫描前方5公里的搜查路线以寻找地雷痕迹,仅几十分钟的续航时间难以完成任务。有线无人机虽可长时间滞空,但受限于线缆长度,机动性较差。

无人地面车辆(UGV)的运用也非易事。韩华宇航的Arion-SMET和现代罗特姆(Hyundai Rotem)的HR-Sherpa等UGV,都是以一定路面条件为前提的装备。两者的车宽均达到1.7米,考虑到安全余量、双向通行和排水沟,即便单车道也至少需要3至4米宽的夯实路面。若要考虑稳定的双向通行和装备展开,理想情况是6至8米宽的双向军用道路。这也是朝鲜在DMZ北侧建设的战术道路宽度通常为8至12米,部分路段甚至达到20米的原因。

现代罗特姆开发的具备反无人机监视能力的HR-Sherpa无人地面车辆。照片=金民锡提供

在像DMZ搜查路这样杂木丛生、地雷密布的羊肠小道上,不可避免地会发生履带脱落、翻覆和通讯中断。因此,若要将UGV用于DMZ作战,必须首先在南方界限以南的GOP一带开辟用于物资与装备移动的军用道路。这并非意指在DMZ内部铺路,而是建议沿GOP铁丝网建立一条UGV能够安全移动和展开的野外机动路。

四足步行机器人虽然能在陡坡作战,也能在人行通道上移动,但以目前的技术投入DMZ作战仍有限制。美国Ghost Robotics公司的Vision 60(Q-UGV)虽然具备IP67等级的防尘防水性能,并宣称拥有如猛兽般穿过草丛的“盲目运动(Blind Locomotion)”能力,但其规格上持续行走时间仅为3.15小时,续航里程为10公里,混合运行时间为8至10小时,待机时间为21小时。负载能力也仅为10公斤。运行约3小时后需要数小时充电,在湿草和泥泞中容易打滑,若腿部被藤蔓缠绕,行走本身就会出现问题。

因此,必须承认当前无法用无人机和机器人完全替代GP·GOP搜查作战的现实,并着手开发新的有人/无人复合体系的核心技术。应将植被密度80%、坡度30度、能见度50米设为标准测试环境,在相同条件下比较哪些平台能完成MDL附近灌木丛中1公里的往返任务,并验证其是否具备适宜性能。此外,为开发适合DMZ作战的机器人武器体系,必须从现在起开发可长时间连续运行的混合电源、低噪音多足/履带混合机动体系,以及通过边缘AI融合GPR和穿透植被雷达以识别灌木丛下10厘米处地雷的探测算法。

当然,所有这些改进和装备扩充计划,都必须是在遵守停战协定的前提下进行的GP·GOP警戒装备扩充。方式应是加强南方界限(SLL)以南的GOP地带,而非开发DMZ内部。

第一,将GOP铁丝网上已安装的光网、TOD、雷达更换并补充为穿透植被雷达ELM-2112FP以及用于警戒/无人机的圆顶型探测与识别传感器。由于是从南方界限高地穿透灌木丛向MDL方向进行监视,可减少违反停战协定的可能性。

第二,将GP由常驻人员改为非常驻、远程型。平时GP以最少人员运行或闲置,由GOP控制室进行远程监视,原有的GP建筑像2018年那样维持原貌,并在必要时制定在联合国军司令部通报下暂时进入的程序。

第三,无人地面车辆(UGV)道路不开设在DMZ内,而是开设在GOP后方的补给路和SLL附近的野外机动路上。采用4米宽单车道配双向避让点的模式,既能最大限度降低违反停战协定的风险,又能让UGV迅速展开以支援搜查作战。联合参谋本部提出的“疑似地雷埋设地区”名称变更、集中运用ISR(情报、监视、侦察)资产以及向基于AI的GOP警戒作战体系转型,均可在这一框架内推进。

对于朝鲜的挑衅必须采取强硬手段应对,并务必追究其违反停战协定的责任。但在此之外,保护我国官兵生命安全、应对“人口悬崖”时代的军事力量建设也必须并行。韩国虽以跻身世界四大防务产业强国为目标,且能自主制造坦克、潜艇和战斗机,但在机器人和无人体系技术方面,仍有不少尚未达到发达国家水平的领域。

更何况,如本次事件所见,我们的DMZ作战环境是即便世界顶级机器人和无人机也难以运行的地方。这与拥有较多开阔地的乌克兰战场环境截然不同,作战难度不可同日而语。若要解决这一问题,唯有冷静承认我国的技术水平与局限,通过大胆的投资与研究开发来克服。

本文由AI自动翻译。与韩语原文相比可能存在误差。
김민석 한국국방안보포럼 연구위원

김민석은 미국 워싱턴에 본사를 둔 에비에이션 위크(Aviation Week)의 한국 특파원이자 한국국방안보포럼(KODEF) 연구위원. 국방일보 등 여러 매체에서 방위산업·국방 전문기자로 활동하고 있다. ‘달란트 투자’, ‘신사임당’, ‘경제한방’, ‘증시각도기’, ‘와이스트릿’ 등 경제·시사 유튜브 채널과 KFN TV ‘리얼웨폰 K’, ‘디펜스 프라임’에 출연해 국제정치와 방위산업 현안을 진단해왔다. 저서로 방위산업 투자 안내서 ‘K-방산에 투자하라’가 있다.

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