针对无人地面系统（UGS）的军事研制正在迅速进行。拆弹机器人已经在武装部队中服役了数十年。现在，具有更大功能和自主权的系统正在开发和测试中。UGS的潜在用途有：负载运输、伤员后送、侦察、通信、火力支援等。然而，理想用途与现存技术能力之间有巨大差距。本文依据英国皇家三军联合国防研究所报告《集成无人地面系统的组织化现状和战术现实》，介绍UGS的价值和未来应用。
无人地面系统（UGS）是无需人类驾驶控制、可自行在地面执行作战任务的车辆或静止平台，不过，也有部分系统兼具有人和无人操控模式。UGS有的可能仅有鞋盒大小，甚至可由使用者投掷发射；有的则与传统有人车辆一般大，重数吨。UGS可能装备装甲，也可能不具备防护能力。UGS可以是轮式、履带式、腿式或结合多种传动系统。各类传动系统都有其优劣。轮式UGS在平整地面行进速度快、机动能力强，且重量轻、易于部署，然而，轮式UGS极易被弹片损坏或刺穿。履带式UGS具有越野机动能力，可在崎岖地形提供良好的牵引力，然而，履带式UGS通常速度低于轮式车辆，且如果出现故障，维修相对困难。波士顿动力（Boston Dynamics）公司Spot机器人等腿式UGS不但能够穿越楼梯等障碍物、攀爬陡峭的斜坡，还可以横向移动，不过，腿式UGS在大多数平面的移动速度远远低于轮式和履带式车辆。
各类UGS受到的控制程度不同。有的可能由士兵通过有线控制器或遥控器在视线范围内进行操控。排雷系统和埋雷机器人就属于这类UGS。使用遥操作技术（teleoperation）的UGS控制起来相对困难，操作人员需通过UGS的摄像头和传感器来感知环境，并远程操控系统。采用自动化或自主技术的UGS就更复杂了。这类UGS存在大量差异。必须强调的是，系统不搭载乘员并不代表该系统就是自主系统。无人系统的自主性等级（ALFUS）框架是了解UGS自主能力的工具。自主性可理解为一个系统本身集成了传感、认知、分析、通信、规划、决策和行动/执行的能力，该能力旨在达成其指定目标。具备高级自主能力的系统十分少见。通常情况下，UGS具备领导-追随者功能，即无人车辆听从另一辆有人车辆或人类指挥官的指挥。随着自主能力的发展，部分UGS可跟随操作人员给出的航点行驶，并在沿既定路线行驶或探索指定区域时，避开障碍物。有的系统可能具备有条件的自主能力，该能力使得操作人员可在某些情况下对系统来进行控制。例如，UGS无法自主绕过某一障碍物时，操作人员便可控制UGS前进。少有UGS可独立于操作人员的指令行动，并做出一系列相互关联的“决策”来达成最终目标。即便存在这样的UGS，其执行的最终目标也是操作人员下达的，也就是说，系统并非完全自主。人类输入的必要性是此研究的一条黄金线。大多数系统依旧需要士兵监管；作战人员至少要分出一部分精力来监控UGS，甚至有可能要时刻关注UGS的动态，不能一心扑在其他任务上。
操控最简单的遥控UGS时，由于操作人员与系统距离较近，因此系统可能没传感器。挖掘机就是属于此类。埋雷机器人等系统则配备摄像头，以便操作人员拥有系统的特写视角，在安全距离控制管理系统操作目标物体。拥有自主功能的系统通常会配备一套传感器，包括激光雷达、雷达、GPS和摄像头。激光雷达和雷达可帮助UGS制作反应其周围环境的3D地图，而后，UGS可根据该地图进行导航和躲避障碍物。超声波传感器可能会搭载在车辆的侧面，用于探测临近物体。在民用领域，超声波传感器用于协助自主车辆的停放。摄像头则用于探测人类或动物，感知交通信号和标志。
相比激光雷达和雷达，摄像头可感知包括手势和交通锥在内的更多细节。GPS帮助系统在某一区域的广阔地理环境中定位自己的位置，并在系统沿航点路线行驶或以侦察为目的探索某一区域时，协助系统沿正确路线行进。UGS可能还配备惯性测量单元，用于获得额外的方向指示和系统工作速度指示。惯性测量单元是对GPS的补充；系统在穿越城区或隧道，或在恶劣天气下运行时，GPS信号弱，此时，惯性测量单元提供的信息十分有用。传感器领域的发展日新月异，有多种新型传感器和复合型传感器正在实验当中。有鉴于此，本文难以对传感器的功能下断论，不过，上文信息足以说明，UGS使用传感器来感知其周围环境。
软件必须处理上文所述的全部输入。决定软件复杂程度的因素包括使用的UGS、UGS运行的环境和UGS本身的自主程度。软件使用传感器来感知UGS的位置及其周围的事物，在一些情况下，软件还预测接下来有几率发生的事情（例如，人群和车辆靠近时有几率发生的情况），并在特殊情况出现时规划下一步行动（例如，其他车辆驶入系统所在的道路）。软件会使用这一些信息，在UGS移动前规划下一步行动。系统可能会研究外部环境，并根据此前训练过的一系列场景进行规划。软件必须使用各种过滤机制整合来自多个传感器的信息，从而对当前环境形成综合见解。不同系统的软件架构不同，复杂程度也不同。UGS还可能拥有目标识别能力，可识别远处的装甲车辆和行动，这类信息可传送到指挥官处，帮助其进行后续决策和行动。
小型UGS通常由电池供能，而大型系统则使用燃油发动机或柴电混合动力系统供能。这些能源系统各有优缺点。电力系统在运行时几乎静音，且产生的热信号低，然而，电池寿命通常较短，需要开展更多管理工作来置换电池和充电。鉴于当前的军事车队大多使用燃油供能，因此使用柴油或汽油的系统更易于融入现有军事后勤供应链。然而，燃油车辆噪音大、热信号强，在各部队长期部署ISR（情报、监视与侦察）能力的新时代，容易被敌军探测。
实际上，UGS尽管具备一定的自主性，但依旧需要与其操作人员保持连接。这么做的目的可能是为了给UGS下达指令，比如接下来往哪里行驶，或是为了执行某个特殊命令；也可能是为了使UGS能够向操作人员传送潜在目标等信息。根据平台的尺寸大小，UGS可能会自行处理数据，也可能将数据包传送出去以供处理。此外，UGS还将对现有的作战无线电网络提出要求，各国军方必须尽早对此进行规划。战场上，敌军还可能采取行动来干扰和欺骗系统。为应对此类攻击，UGS或许可以在与网络断连的情况下执行任务，且非必要不接入网络，从而提高其生存能力。
使用无人系统代替有人车辆可降低作战人员面临的风险。士兵可留在后方，与两军接触线保持更远的距离，且无需执行一系列枯燥而危险的任务；这些任务截至目前均由作战人员执行。
无人系统可形成超越陆军实际人员规模的额外集群。未来战场上可能会出现一个士兵控制一系列UGS的场景，这将扩大一支部队可监视、影响和控制的区域。
装备摄像头、雷达等传感器的UGS可帮助指挥官更深入地感知战场。无人机经验证在这一领域十分有效，而UGS可为陆军增加更多能力，如驶入无人机难以进入的地区。
UGS可运载当前由士兵背负的装备，帮助士兵更省力、更快速地移动。这一点在士兵为装备防护能力而负载大量装备、导致战斗力下降时，十分重要。
在大众想象中，机器会完全取代人类。然而，这并不是军队在中短期内的设想。在军队的构想中，取得士兵和机器人之间的最优平衡才是关键。人机协作同时利用了人类和机器的相对优势，让人类和机器都能够执行他们最适合也最擅长的任务。例如，英国陆军就认为，在未来的一段时间内，人类依旧是人机协作的核心。机器在陆军事务中的参与程度将随时间推移不断提升。在不远的未来，借机器人与自主系统（RAS）加强能力的队伍会发现，机器作为工具，其使用方式发生了改变。
当前，这类部队受到机器自主水平和人类对机器的信任水平的限制。在这一阶段，机器在人类主导的任务中主要用于提升效能。随着信任水平和技术的发展，未来将出现集成RAS的部队，并且，由于机器的自主能力已得到提升，因此人类向机器让渡了更多的控制权。此时，人类和机器共同执行任务，并取得综合成果。最后，根据设想，未来还将出现监督RAS的部队，此时机器已经超越人类，而人类仅执行监督职能，以保持对RAS的必要控制。
尽管上述框架为英国陆军独有，但其他军队也有类似的规划。以美国陆军为例，其战略就指明了三个类似的发展阶段。第一阶段从2017年持续到2020年，在这一阶段，陆军孵化概念，提出旨在改善态势感知、减轻士兵负重以及提升保障能力的项目。第二阶段从2021年持续到2030年，这一阶段旨在提升无人系统的能力，目标包括实现自主伴随式作战，以及使领头车辆无需士兵即可自行运作。在最后一个阶段，即从2031年到2040年，第一阶段的自主系统将被替换，并出现新型自主系统；这些系统不但具备组织化设计，还全面集成了各种能力，可协同完成任务。
UGS在军队中有多种可能用途，其中有部分用途较其他用途更为直观。下文将阐述UGS的部分潜在用途。
在UGS当前的发展阶段中，负载运输是其主要任务。UGS可以搭载军用背包、定量口粮和弹药等单兵装备，或梯子、拉船上岸的设备等排队和连队装备。UGS还可能装备有担架，以便将伤员从危险地区送出。伤员后送对士兵来说是十分艰苦、费力的工作，使用UGS执行这一任务可带来多重效益。一来可使士兵在近战中保存体力，防止因疲劳导致的决策错误和更多伤亡；二来，使用UGS可使士兵专心完成手头的任务，如在交火中取胜。UGS的另一个用途是执行后勤任务，UGS尤其适合在危险的“最后一英里”为前线.通信节点
UGS不但可搭载部队沉重且难以移动的无线电设备，还可以搭载电子反制措施和电子战系统，用于防止爆炸装置爆炸或使敌军无人机瘫痪。无线电波遭地形或其他障碍物阻挡时，部队需派遣士兵进行信号重播或转播，以保证部队与指挥部之间的通信。搭载通信设备的UGS或许可以完成这一任务。
UGS可装载传感器，扫描所在地区，从而发现潜在威胁。UGS集成的软件可将UGS视野内的物体分类，并识别静态和移动的兴趣目标。这一些信息可传送到指挥官处，供其进行进一步的研究和瞄准。UGS的另一个用途是作为侦察摄像头，在徒步或乘车侦察兵前面行动。部队还可使用UGS在其驻地或基地附近执行静态监视或动态巡查任务。
UGS可提供针对CBRN威胁的传感器能力。装备有适用传感器的UGS可被派遣到有可能遭受此类攻击的地点执行任务。此外，UGS还可留在部队中，负载此前由士兵背负的传感器设备。
UGS可搭载遥控武器站。目前，遥控武器站大多数都用在有人装甲车辆。遥控武器站的优势在于，作战人员在车内即可控制武器开火，而无需探出车厢做相关操作。遥控武器站搭载的摄像头使得作战人员可瞄准系统并保持对系统的控制。这类系统，比如康斯伯格公司的“防御者”，可搭载在UGS上，由驻地偏远的部队遥控作战。UGS的其他潜在用途是用作移动式地雷，乌克兰武装部队就采用了这一技术对抗俄罗斯。
军事工程包括突破障碍物、排雷以及为战壕的挖掘提供电力。目前，军事工程任务均由士兵手动完成，或使用挖掘机完成。民营采矿业在无人技术方面处于世界领头羊，无人挖掘机也得到了普遍使用。具备挖掘能力的UGS可用于建设防御阵地，由此减少该工程当前所需的人力投入。
UGS还可为军队提供欺骗能力。UGS可伪装成“假”车辆和集群，或使用电磁频谱执行欺骗任务。这类系统会故意发出虚假信号来误导敌人。装备无线电系统和天线的UGS可用于吸引敌军资源，掩饰己方军队的意图和部署。
UGS用途多样，有能力同时执行至少一项任务，或在多个任务之间不断切换。此外，军队不应孤立地看待UGS。有的UGS被用作无人机的移动发射台，例如，THeMIS“观察型”无人地面车辆就同时结合了UGS技术和无人机技术。军事战略要求部队尽可能以最合适的方式部署军事能力，因此，部队应将UGS用于能够发挥其竞争优势的任务当中。UGS的开发不应脱离实际。为实现技术创新而创新是危险的，尤其在这个时代，大多数部队履行义务所需的资源远超于现有资源。很早以前，军队资源的供需矛盾就是一个问题，且多次导致错误决策。
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