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美军推进自主作战系统在飞行器上应用

3116人参与 |时间:2020年12月29日 15:04 |百度已收录

在今年十月底,美陆军进行了历史性的尝试。测试中,地面目标被直升机传感器设定在距离目标数千米远且导弹射程远的地方,一架波音AH-64E“阿帕奇”直升机的机组人员使用传感器识别并用激光指示器标出目标位置,最后成功发射导弹摧毁目标。

该应用方案适用于独立/无人协作(MUM-T)。美国国防部计划使用有限的高价值战斗机,轰炸机和直升机,配合低成本、大批量的无人机,共同打击目标。这使得无人驾驶飞机可以同时提高人-机组合的武器效能,并将更多风险转移。这次测试标志着美军朝着有人/无人协同的方向迈出了重要的一步,但也暴露了目前军方认为能够达到的极限。

美军作战飞行器系统

这次试验将于2020年10月底进行,但美陆军AH-64直升机机组人员尚未实现对其导弹发射的控制。这一测试需要三架飞机:RQ-7BV2Block3无人驾驶飞机远距离飞行在AH-64E直升机前面,扫描直升机视野以外的地形,并在发现目标后用传感器和激光指定器锁定。AH-64E直升机机组人员指挥MQ-1C增程型无人驾驶飞机发射导弹,这架无人驾驶飞机也在直升机前面。3天后,这架三型机用GBU-69型的Dynetics型小型滑翔弹射中目标。

虽然关于MUM-T概念的研究和一些成功的试验已经让美军技术人员有了信心,但他们将在2021年加强研发和试验工作。对"空射效应"(AirLaunchedEffects)和"天空博格人"(Skyborg)项目,新的试验将继续进行,以在机组人员和作战管理者之间建立信任。它们必须确保未来的机器人僚机足够安全,可以与它们共享空域,而且至少应该有足够的洞察力来支持任务。

美国军队正在逐步将自主能力融入到战斗中,但主要还是在幕后提供支持。到2020年,陆军的“融合项目”(ProjectConvergence)和空军的“先进战斗管理系统”(ABMS)的“高速匝道”(On-Ramp)演习已经证明,端到端连接传感器和自动处理器可以加快目标决策。美国国防部联合人工智能中心已经为通用原子航空系统提供资金,以开发无人机智能传感器,以期实现决策信息的自主收集、处理和分发。同时,海军计划在2024财政年度前交付首架可自主加油的波音MQ-25“黄貂鱼”无人机,空军正在寻求在波音KC-46加油管上安装具有自主加油功能的遥视系统2.0版。

尽管空军和海军并没有公开任何固定翼战斗机和轰炸机的试飞,但他们在空战中使用MUM-T的研究却可以追溯到差不多10年前。2013-2017年间,美国空军研究实验室(AFRL)和美国海军研究实验室(NRL)都为国防部长办公室发起的空战任务自主化(ATACM)项目提供了新技术和一系列格斗模拟。

并不是每个人都认同“忠诚僚机”概念。NorthropeGromon认为MUM-T削弱了无人机长距离飞行的特性,给人类飞行员带来了注意力负担。Norger提出了一种由自动指挥控制系统单独负责无人驾驶飞机、多架无人驾驶飞机独立完成任务的作战概念。

尽管如此,AFRL和美国国防预研计划局(DARPA)仍在着手推进MUM-T行动。AFRL最初的重点是开发一系列新的低成本、易耗电飞机技术(LCAAT)。AFRL在LCAAT项目中提供资金,用于开发能够针对不同任务进行优化的通用无人机架构,以及用于MUM-T作战的XQ-58A无人机。为了支持下一阶段的“天空博格人”项目,XQ-58A无人机与“通用基础设施”项目正在合并。

该系统的目标并不是开发自主飞行器,而是提供一个架构,使多个无人机可以相互协作,或者通过人机协作来执行任务。到2020年,由AFRL选定的莱多斯(Leidos)公司牵头,对由政府拥有的通用自主系统进行整合。未来,空军希望能够开发一个专有的操作系统,作为一个单一的界面,为任何新型飞机提供作战飞行程序和任何可用的传感器和武器。Skyborg项目自主控制系统的设计目的是提供这个通用界面,以及TBM工具在ATACM项目中展示的机器学习和决策能力。

U-2侦察机在12月15日的飞行测试中,使用ARTUμ算法来控制高空侦察机传感器和导航系统。这个算法(ARTUμ)将来将被安装到“天空博格人”(Skyborg)无人机上。

谈到这次飞行试验,美空军采办主任WillRober表示:“ARTUμ能为我们提供比人类更快的处理能力,使我们能够在即将到来的算法战争中抢占先机。

该项目计划为无人驾驶飞机增加人工智能模块,使之能够与人机协作完成任务。因为可使用无人驾驶飞机成本低,可重复使用,可以进行大规模部署,美空军表现出了极大的兴趣。与此同时,人工智能模块易受对手攻击,而可消耗无人机由于其低成本的特点也成为测试早期人工智能功能的最佳选择。Robper表示:“可使用平台意味着承担战斗风险,而AI并不害怕,我们已经为高风险的任务做好了准备。为了确保人工智能算法的万无一失,美空军正在麻省理工学院的人工智能加速器(AIAccelerator)等项目上投资。

SkyBog项目将在2021年开始对三架原型机进行测试,其中一架已经实现了与战斗机的协同飞行。克拉托斯公司无人系统部门总裁SteveFendley在一次采访中说,U-2侦察机的这次测试是对即将进行的“天空博格人”项目的一个支持,从底层代码到基本技术,有很多东西可以相互借鉴。Fendley指出,XQ-58A无人机具有部署人工智能所需的大数据处理能力,而克拉托斯公司正在与政府和其他伙伴合作,开发开放任务架构,这对于以后使用其他公司的软件和有效载荷也是非常必要的。

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