美國空軍尋求在2020年底前開始研製使用人工智慧技術的無人機

2021-02-25 戰略前沿技術



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根據美國國防部9月29日對外發布的合同公告,美國空軍壽命周期管理中心(AFLCMC)授予9家科研主體一份4億美元的共享上限、無限期交付/無限量合同,用於支持美國空軍「天空博格」先鋒(Skyborg Vanguard)計劃的所有後續競爭性選擇交付訂單。這些合同為Skyborg原型機、實驗和自主開發提供經費,用於交付任務化原型機,以支持作戰實驗。Skyborg是一種能夠實現多樣化任務以產生大規模戰鬥力的自主損耗飛機。合同涉及的工作將在美國各地進行,預計將於2026年7月完成。這些合同是競爭性採購的結果,共收到18份報價。在合同授予時沒有承付資金。

以下為9家競爭Skyborg總體合同下的單個任務訂單的供應商:

AeroVironment股份有限公司,加利福尼亞州西米谷;

Autonodyne有限責任公司,麻薩諸塞州波士頓 ;

BAE系統控制股份有限公司,維吉尼亞州阿靈頓;

藍軍技術股份有限公司,北卡羅來納州莫裡斯維爾;

Fregata系統股份有限公司,密蘇裡州聖路易斯 ;

洛克希德-馬丁航空公司,德克薩斯州沃思堡 ;

下一代航空學股份有限公司,加利福尼亞州託倫斯;

塞拉技術服務公司,加利福尼亞州蒂哈查皮

威奇塔州立大學,堪薩斯州威奇塔市。

加上8月份被授予第一批合同的波音公司、諾斯羅普格魯曼公司、通用原子公司和奎託斯公司,已經有13家公司將爭奪Skyborg總價值數億美元的合同份額,以幫助開發各種技術。這些技術可用於 "忠誠僚機 "型無人機和自主無人戰鬥航空器,作為美國空軍Skyborg計劃的一部分。同時,美國空軍正尋求在2020年底前開始研製使用Skyborg人工智慧技術的無人機。

「天空博格」項目授出首批合同(翻譯&字幕 by 防務菌)

本次合同授予的是Skyborg項目的原型設計、實驗和自主開發部分(SPEAD),正如公告裡所示,該項目下的工作預計將持續到2026年。此外,除了在Skyborg "任務化原型機 "上工作外,最新的合同還包括無人機自主能力的後續實驗和開發,包括作戰試驗。

對於第二階段合同的授予,Skyborg項目的領導者之一,美國空軍戰鬥機與先進飛機項目執行官戴爾·懷特(Dale White)準將表示:「第二階段的授標通過增加幾家非傳統和傳統的承包商,建立了一個多樣化和有競爭力的供應商庫,我們認為這是對(Skyborg)工作的重要補充。"

2019年3月首次公開亮相的Skyborg的下一個裡程碑將包括航空器原型設計,美國空軍預計將在今年晚些時候開始開發。

Kratos的XQ-58 Valkyrie是為Skyborg項目提供機體的主要競爭者之一

擁有多個承包商的想法從一開始就被納入在Skyborg計劃中,美國空軍壽命周期管理中心表示希望 "在可行的情況下授予儘可能多的IDIQ合同,並隨著時間的推移納入更多的承包商"。例如,與現代有人駕駛戰鬥機相比,可損耗性無人機的研發準入門檻明顯降低。這一因素最終應該體現在無人機或無人機家族中,開發者與使用者都能以相對較低的成本進入。就其性質而言,Skyborg系統的價格應該是足夠低廉的,以便指揮官願意將其用於可能無法返回的高風險場景。

Skyborg計劃也開始顯示出與美國空軍廣受關注與討論的未來作戰飛機發展的 "數字世紀系列 "概念可能的相似之處。與該舉措一樣,美國空軍表示,第二階段的Skyborg合同授予顯示出 "不斷努力確定適用技術,並迅速將其注入計劃中,以滿足作戰人員的需求"。

「天空博格」無人機概念介紹(翻譯&字幕 by 防務菌)

Skyborg計劃被賦予的高度優先權在2019年底得到確認,當時它被指定為美國空軍科技(S&T)2030計劃下的首批三個所謂的先鋒計劃之一。另外兩個是 "金帳汗國"(Golden Horde,該計劃將展示飛彈等自主武器的網絡化,使其能夠作為一個團隊協同工作)、"導航技術衛星3號"(NTS-3,預計將 "在地面、空間和用戶設備部門加強天基定位、導航和授時")。

「先鋒」計劃的目標是取得重大的技術成就,不僅是部件技術的成就,而且是綜合系統與體系的成就,向作戰人員展示躍進能力的可行性。「先鋒」計劃整合了科學和技術進步,以展示潛在的變革性新軍事技術和作戰概念

至關重要的是,這些 "先鋒 "計劃的研製工作都是為了快速地將系統投入戰場而進行規劃的。這正是美國空軍需要從Skyborg獲得的,並計劃在2023年部署該系統的初始版本。

美國空軍希望Skyborg作為一種高度自主、低成本、蜂群組隊式的飛機提供技術,這種飛機可以在有爭議的環境中飛行,包括與近距離對手的作戰。該計劃的目標不是單一的平臺,而是組建一個相互關聯的無人飛行器技術系列,以支持美國空軍的一系列任務。還有一種說法是,隨著自主技術的成熟,Skyborg計劃將引入新的功能,甚至比最初的迭代更快、更便宜。

AFRL Skyborg概念視頻中介紹的Skyborg能力目標四大工作主線

在一架Skyborg自主損耗飛機內部,關注者可以期待看到彈性的通信和導航系統,以及飛行控制軟體。這些配置將確保它即使進入GPS導航拒止或以其他方式受到幹擾的情況下,仍然可以完成任務。除此之外,無人機的自主性意味著它有望獨立完成任務中較簡單的部分,包括起飛和降落等。

AFRL Skyborg概念視頻中提出的「開發、彈性、自主」三大特性

今年早些時候,美國空軍給出了一個想法,即Skyborg還能與有人駕駛飛機 「捆綁」在一起進行網絡化組網作業,或者完全自主作業。關於它將如何在 「團隊」中與有人駕駛飛機並肩作戰,美國空軍已經確認,Skyborg不會在 "致命決策 "中發揮作用,但會向人類飛行員提供信息,以幫助其決策並提高態勢感知能力。利用機載傳感器和算法,裝備 Skyborg的無人機可以向有人駕駛飛機的飛行員提供可能與空中和地面威脅有關的數據,並提出攻擊或躲避敵機的方案。

AFRL蜂群聯網武器概念(翻譯&字幕 by 防務菌)

美國空軍希望Skyborg能夠利用開放架構和模塊化系統,不僅能夠插入新的技術和能力,還能確保整個系統可以擴展,並被引入各種平臺。

波音公司以「忠誠僚機」原型機參與Skyborg競爭

儘管之前有一些概念圖,但目前還不清楚Skyborg主機飛行器的具體樣子。美國空軍研究實驗室(AFRL)過去曾表示,它的目標是首先在「忠誠僚機」型可損耗無人機上測試Skyborg。隨後,該系統的要素有可能發展到戰鬥機大小的無人作戰飛行器上。鑑於目前參與的眾多公司,肯定會有多種競爭性的航空器設計概念。

來自AFRL Skyborg視頻中的概念性「忠誠僚機」型無人機的概念圖

除此之外,類似於Skyborg的系統還有可能遷移到有人駕駛飛機上。人工智慧驅動的虛擬副駕駛的概念是美國空軍在其R2D2(科幻電影「星球大戰」中的人工智慧機器人)項目下正在探索的東西。美國其他軍種也在進行類似的工作。

早在2019年3月,美國空軍負責採辦、技術和後勤的助理部長威爾·羅珀(Will Roper)就表示,他希望在 "幾年內 "看到 Skyborg架構的 "真正作戰演示"。考慮到這一點,再加上這份最新的合同公告,我們可能不用等很久,就能看到美國空軍自主可損耗飛機技術的測試。





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