「空中博格人」（Skyborg），到底是一種智能無人機，還是一種智能飛行員？嚴格來講，它是指一種由自主操控程序/算法組成的軟體系統，可自主操控或通過人為管控無人機執飛多種任務，是基於無人機的一種人工智慧應用，類似於人類飛行員。同時，因其功能將主要依託無人機而實現，所以美軍方及各界多籠統的稱之為人工智慧無人機（忠誠僚機），但其所依託的無人機原型目前尚未定型。按照相關資料，目前美國空軍正在通過「空中博格人」（Skyborg）項目基於某些無人機開發和驗證無人機人工智慧自主駕駛、飛行、控制、作戰等一系列技術的基礎算法和軟體系統。未來三年內，即在2023財年之前，該項目將實現無人機原型定型、軟體系統集成和初始作戰能力。
當前，美空軍正在大力發展「忠誠僚機」，即可與有人駕駛飛機編隊協同執飛各類任務的人工智慧無人機。「空中博格人」（Skyborg）項目便是其中之一，其發展已受到全球業內外的廣泛高度關注。但該項目究竟是一種什麼樣的項目？其如何發展而來？正在以怎樣的方式發展？與以往有人機項目有何不同？發展現狀如何？等等，這一系列問題均值得剖析。本文將基於已掌握資料，簡要梳理並闡釋上述種種疑問，力爭向讀者展現一個清晰的發展脈絡。
「空中博格人」（Skyborg）項目與克拉託斯公司（Kratos Defense）主導開發的XQ-58項目同是美國空軍目前正在實施開展的兩個人工智慧無人僚機主要項目。前者以人工智慧無人僚機的核心即人工智慧軟體系統為主，依託無人機發展相關的人工智慧能力。後者以具備人工智慧能力的無人機平臺為主，開發人工智慧無人機綜合系統。未來，這些人工智慧無人僚機將可與F-35、F-15EX等有人戰鬥機以及轟炸機、加油機等編隊協同使用。
項目及其名稱的由來
「空中博格人」（Skyborg）的用語和概念由美空軍負責採辦、技術和後勤的副部長威爾·羅珀在領導美國防部長辦公室戰略能力辦公室時提出，之後被移交給了美國空軍研究實驗室（AFRL），並更名為Avatar。2017年，羅珀負責空軍採購部門一年後，將該項目重新命名為Skyborg，並於2018年10月成立了專門的項目辦公室，這標誌著該項目正式啟動。2019年3月，在該項目開展信息徵詢的前一周，羅珀在空軍研究實驗室向一批記者透露了「空中博格人」的概念。
項目重要性及優先級
軍用人工智慧技術的發展已經屬於美國政府及軍方高度的優先級事項。按照2020年6月份美國防部公布的國防部武器關鍵技術優先事項最新排名，人工智慧技術已經調整為第五位的優先發展事項。而根據2020年2月份數據，美國空軍在2021財年的預算清單中，也進一步對「空中博格人」人工智慧技術等先進技術進行投資，且其優先級要高於對更多F-35戰鬥機的採購需求。目前，「空中博格人」項目已被納入美空軍最新的未來十年即2030年戰略規劃，是該戰略規劃中的三個「先鋒計劃」之一。
未來無人機構想及「空中博格人」的需求想定
大量資料顯示，美空軍正在試圖通過人工智慧僚機再次實現對戰爭的變革。目前，美軍對無人機的新理念追求包括低成本可消耗的無人僚機、無人機蜂群以及更加隱身和可單獨作戰的無人機，而這些無人機也都已成為當今大國競爭時代備受關注的對象。在過去的20年，美空軍的無人機主要用於反恐行動中的空襲和情報收集，但新興技術的出現，正在使美軍打造一支更加多樣化的無人機機隊，其任務執行也將更具多樣性。
美空軍期望通過該型無人機，實現作戰機隊的多樣化，並在很大程度上緩解機隊面臨的預算限制。美空軍也希望通過該型無人機極大改變空中作戰的遊戲規則，在增加機隊庫存的同時，降低成本，提升作戰打擊速度。這些無人機可以幫助但不能替代人類大腦。它們可以更加接近敵人的防空系統，執行比傳統有人機更長時間的任務。無人機也可以通過誘餌、電子戰和動能打擊發揮新的作用。
未來的作戰方式將是，以有人機在作戰後方指揮作戰，而在作戰前線，執行任務的將是各種構型和尺寸的無人機，其中一些將是低成本、可消耗的，另一些將是更加隱身和昂貴的，他們可能實施例如長期監視或時敏目標打擊等任務。這些無人機將不僅能執行監視任務，其模塊化的能力也將允許無人機攜帶多種傳感器和武器，使其可以適應不同的作戰環境，並與其他平臺組成聯合編隊。
未來，自主和人工智慧技術除了在新平臺上的應用發展，還將聚焦於在指揮控制系統中增加更多的自主和人工智慧能力，發展無人機蜂群，並發展新的無人機用機載武器。
總之，美軍對「空中博格人」人工智慧及無人機平臺的設想包括：
在2023年具備作戰能力比其他平臺更便宜，即低成本可消耗，更容易更換配置具備模塊化、開放式設計架構，可作為發展更複雜人工智慧平臺的一個跳板。可以利用簡單的算法開展自主飛行和控制實驗，也可以利用更加複雜的人工智慧技術完成特定的任務或子任務。人工智慧可以向不同無人機集成美空軍對該機作戰的想定認為，「空中博格人」無人機將由有人戰機或人工智慧引導，執行偵察、空襲等作戰任務；可輔助多架裝備不同通訊系統的戰鬥機進行通訊；能自動規避其他飛機、地形、障礙物或危險氣象並自動起降。
「空中博格人」的人機協同作戰願景
與DARPA的「空戰進化」（ACE）項目（該項目專注於視距內機動）不同，「空中博格人」項目主要關注視距外的智能機動。「空中博格人」項目團隊主要對ISR和態勢感知能力感興趣。「空中博格人」平臺可以通知人類飛行員「還有誰在該空域飛行？地面上有什麼威脅？空中有什麼威脅？有沒有其他方面的威脅？這些威脅是什麼？他們有多接近？以及如果這兒有威脅，你是否應該飛到那兒？」
隨著戰機人工智慧和自主性的提高，飛行員的數量將減少。未來將實現操作員與無人機的「n比1」比例翻轉，即當今的無人機，每架都有若干操作員；而未來美軍將把這一比例翻轉為讓一名操作員控制多架飛機。到目前為止，「空中博格人」項目中人工智慧的主要目標不是取代駕駛艙中的人類飛行員，而是讓飛行員「更容易、更清晰」地做出決定。據美空軍研究人員預測，未來無人機和有人機的數量比可能達到20。例如每一架F-35將有數十架無人機夥伴，實現更強的作戰能力。
該項目將在2023年完成的第一輪設計並不打算與有人機開展近距協同飛行，而是計劃讓更多有人機-無人機編隊加入戰鬥，但這並不一定意味著無人機必須在有人機旁邊飛行，它們可能在有人機前面50英裡處（80.47千米），但有人機仍然控制著它們，並從其上獲取信息。
「空中博格人」項目的創新與變革，或與眾不同之處
「空中博格人」人工智慧無人作戰飛機將先於有人駕駛的六代機而成為美空軍未來三年內即將部署的下一款作戰飛機。美空軍已明確計劃於2023財年之前交付部署「空中博格人」系統的首款初始作戰版本。「空中博格人」武器系統實現了幾個作戰方面的創新和變革。
首先，「空中博格人」武器系統模糊了可重複使用無人機系統和一次性巡航飛彈之間的界線，有望填補新興的「可消耗」戰鬥機需求。一方面，這正如美空軍副部長威爾·羅珀所稱，儘管「空中博格人」無人機被稱為可消耗飛機，但其更像是可重複使用的武器。「空中博格人」無人機推進系統可安裝可消耗亞聲速和超聲速噴氣發動機，其使用壽命僅達到完全可重複使用UAS或有人機使用壽命的一小部分。「空中博格人」武器系統將會被軍方以適當的價格採購，並在其服役達到設計起降次數後就會被淘汰。另一方面，飛行員可以根據任務的不同，做出「空中博格人」完成任務後是否返航的決定。在某些情況下，當飛行員認定目標足夠重要時，即使「空中博格人」的使用壽命沒有用盡，也值得損失，從而使其可消耗的價值特性變得更加突出。
其次，「空中博格人」系統的開發過程也是從根本上變革採購理念的測試案例，即「空中博格人」系統的開發與採購過程、方法採用了新的理念。「空中博格人」武器系統項目因以軟體為核心，並將應用與輔助汽車實現無人駕駛的卷積神經網絡類似的算法，從而在平臺開發研製方面將飛機製造商和軟體開發商聯合，形成二者聯合的產品供應鏈，以取代傳統的單一研製總承包商方式。飛機供應商將提供高度靈活的設計，而軟體開發商（設計代理商萊多斯公司）將提供自主任務系統，這是飛機的飛行員，也是飛控計算機和任務系統操作員。但是這一過程轉變也是逐漸實現的。該項目在2019年3月開始向外公布時仍計劃選擇一個承包商作為主集成商的傳統開發方式，到2020年初，項目官員才將「空中博格人」項目重組為基於開放架構的模塊化硬體和軟體子組件，從而無需依賴主承包商。
第三，「空中博格人」武器系統可以充當多種角色，執行多種任務。這正如威爾·羅珀所稱，「空中博格人」將不僅僅是空戰無人機，隨著概念的發展，多種不同的「空中博格人」飛機將找到新的應用場景。一方面，「空中博格人」武器系統通常被作為「忠誠僚機」概念的縮影出現，這一概念提出有人駕駛飛機控制或管理一架或多架無人機，協助執行各種監視，支援和打擊任務。它可以與F-15、F-16、F-15EX、F-22、F-35等四代至五代機協同編隊作戰，也可以為轟炸機和加油機提供額外的防護能力，具備僚機通用性。另一方面，Skyborg具有獨立執行任務的能力，能夠在無需跑道甚至基地的地點實現數百套系統的發射和回收。美國空戰司令部（ACC）執行長邁克·霍姆斯(Mike Holmes)曾表示，新型可消耗飛機的設計目的就是「在不依賴跑道的情況下仍可以形成相應的高速作戰能力。」
第四，「空中博格人」武器系統或將實現產品系列化發展。隨著採購戰略的發展，美國空軍正在思考如何讓「空中博格人」系列發揮作用。美空軍研究實驗室計劃經過2-3年的試驗，在2023財年提供「空中博格人」系統的初期作戰版本，後續多種版本可以通過下一代空中優勢(NGAD)項目或其他單獨項目資助。「空中博格人」的概念甚至可以與「先進戰鬥管理系統」(ABMS)的空軍體系結構產生關聯。具備多種可消耗能力的「可消耗一號」(Attritable-ONE)是ABMS體系結構中約30條產品線之一，據空軍研究實驗室透露，「空中博格人」和Attritable-ONE團隊正在緊密協作開展相關項目研究。
「空中博格人」項目進展狀況
該項目目前正在按計劃向前推進。儘管在一定程度上受到疫情的影響，但總體進展順利。目前，美空軍已在2021財年預算中追加了項目投資，約2500萬美元；已初步確定了可能的採辦策略和未來預算規劃；正在與DARPA 的ACE項目開展合作；已開展了項目自主飛行控制系統試飛試驗；明確了項目的系統設計代理機構，以萊多斯(Leidos)公司為主負責自主系統的開發；選定了「天空博格人」無人機原型開發商，授予波音、通用原子航空系統公司、克拉託斯無人機系統公司以及諾格系統公司各一份總金額4億美元的不定期交付/不確定數量「『天空博格人』先鋒計劃」(Skyborg Vanguard Program)合同。同時，又增加了9家公司或機構到「天空博格人」自主無人機原型機項目的第二階段合同，包括AeroVironment、Autodyne、BAE系統、Blue Force技術、Fregata系統、洛馬、NextGen航空、Sierra技術等公司以及威奇託州立大學。