“天空堡”项目最新进展

史蒂夫·特林布尔（华盛顿）

“天空堡”软件套件测试预计2023财年之前完成，然后进入项目采购流程。目前，美国空军研究实验室仍在测试ODIN软件性能，克拉托斯公司正在积极配合美国空军开展系列飞行试验。

为采购和部署第一型能自主做出部分战术决策的无人机系统，美国空军申报“天空堡”备案计划只是时间问题。

8月16日，战斗机和先进飞机计划执行官戴尔·怀特（Dale White）陆军准将在一份声明中表示，美国空军的团队一直在积极推动“天空堡”项目的发展，希望该项目尽早进入备案计划申报流程。美国空军计划在2023财年之前完成“天空堡”软件套件的测试，然后办理“天空堡”项目的采购流程。虽然距离2023财年还有近13个月，但《2023财年总统预算》的需求和决定会很快被落实，因为美国空军编制的《2023财年总统预算》将在2022年初被递交给美国国会。美国国防部通常会在2022年秋季批准《目标计划备忘录》，该备忘录属于机密文件，将成为美军战略管理的重要文件《未来数年防务计划》，即未来6年的预算规划。

“天空堡”软件套件的功能

（1）自主控制功能

美国空军现役机队中的自主无人机可以采用远程操控方式或使用机载自动驾驶仪，按照人类操控员预设的航线飞行。即使是诺斯罗普-格鲁门公司RQ-4无人机或通用原子航空系统公司MQ-9无人机等先进军用无人系统，仍须要操控员掌握战术环境并在必要时做出决策。例如，MQ-9无人机机载传感器也许能探测到地对空导弹发射装置，但该型无人机系统仍须要接受并按照操控员的决策指令，执行打击任务或避开威胁目标。

未来，“天空堡”系列无人机安装基于人工智能技术的“天空堡”自主控制软件套件后，将能感知战术态势，识别威胁目标以及在某些情况下自主决策如何应对威胁，而无须接受操控员的指挥。

然而，在非试验环境中无人机若达到上述自主性等级，可能还须要数年时间。不过，取决于不同的交战规则，在作战过程中无人机可能仍然要向人类操控员报告，以获得最终决策。如果处于通信拒止环境，“天空堡”无人机将按人类指挥官分配的任务，从选项菜单中选择任务目标。

（2）可移植性

“天空堡”软件套件的另一个预期功能是可移植性（Transferability）。现在有人机和无人机均安装了定制软件，鉴于这种情况，“天空堡”软件的开发目标是创建一套由政府所有的软件代码，该软件能够被安装于多种新型和现役无人机上，并容易上传到无人机系统的任务计算机。

美国空军测试软件性能

美国空军研究实验室将“天空堡”软件套件命名为ODIN，但并未定义这个缩写名称的含义。美国海军使用的是另一种无人机自主软件套件，名为“自主创新开发环境和智库”（Raider），是美国国防预研局（DARPA）前期利用“拒止环境中协同作战”（CODE）项目开发的一种算法。

图1 克拉托斯公司XQ-58A 无人机（上）和通用原子公司MQ-20“复仇者”无人机（下）正在开展“天空堡”软件套件系列试验，这些关键性试验任务将持续1年。

美国空军为支持“天空堡”软件套件的开发，目前已推出一系列“自主可消耗无人机试验”（AAAE）测试科目，但其仅限于低等级自主性的测试。4月29日，克拉托斯（Kratos）防务与安全解决方案公司一架UTAP-22“灰鲭鲨”无人机首次安装ODIN软件开展飞行测试；6月24日，在美国空军“橙旗”21-2演习中，通用原子公司一架MQ-20“复仇者”集成ODIN软件完成飞行测试。在这两次飞行试验中，一名安全飞行员首先操控无人机在高空稳定飞行，然后将控制权移交给机载ODIN软件，由ODIN软件继续控制无人机的基本飞行。在接下来的试验中，ODIN软件将控制其他型号无人机完成编队飞行。

为加快“天空堡”计划备案的进程，无人机还须要完成另一项试验任务，即无人机系统集成ODIN软件在飞行训练中充当敌机，执行一部分敌方任务。这项试验是实现成熟技术的铺路石。未来，“天空堡”无人机机队将执行作战任务，并增强有人机的战斗力。

图2 UTAP-22无人机安装美国空军ODIN 软件，开展软件性能测试。

在推进“天空堡”这一开创性计划发展的过程中，怀特将军所在的计划执行办公室（PEO）和美国空军研究实验室（AFRL）仍然面临技术、战术、文化和财政方面的挑战。尽管如此，“天空堡”计划仍有望在无人机能力提升方面实现一次革命性飞跃。

“天空堡”无人机迎来新发展

如果研发人员快速设计出一种有效的概念方案，那么很快会研制一架验证机，紧接着开展飞行试验。然而，克拉托斯公司无人机的验证试验虽然取得成功，但后续发展已持续两年之久。因此，克拉托斯公司现在必须重新规划“天空堡”无人机项目并寻找资金，这意味该公司必须设法完成项目备案申报，使“天空堡”无人机项目列入每年10月完结的《目标计划备忘录》，然后才有可能列入美国空军编制的总统预算文件。总统预算文件是在当年冬季或第二年春季被递交给美国国会，最后还要经受国会授权和拨款审查的考验。

大型传统防务承包商已能较熟练地操作这种乏味繁琐的项目备案流程，而对于商业公司和初创企业通常不可能执行。克拉托斯公司是一家介于传统防务主承包商和新参与者之间的灰色地带公司，也将面临项目备案带来的挑战。

克拉托斯公司无人机业务发展概况

克拉托斯公司在21世纪前10年的中期进入国防市场。10年来，该公司一直在探索国防工业新技术和商业模式，同时渴望获得新订单。在经过8年的拼搏和奋斗后，该公司于2020年底终于赢得“天空堡”三份无人机合同中的一份。下面简要阐述克拉托斯公司无人机业务发展概况。

2012年，该公司收购一家靶机公司。

2015年， 克拉托斯公司完成UTAP-22“灰鲭鲨”（Mako）无人机与有人战斗机协同飞行试验。在试验中，无人机的控制权交给了不同飞行员，这在当时具有重大开拓性意义。该公司无人系统部总经理史蒂夫·芬德利（Steve Fendley）回忆称，非常高兴能很快使用“灰鲭鲨”系统。

图3 2020年12月，一架克拉托斯公司XQ-58A 无人机与洛克希德-马丁公司F-35、F-22战斗机在亚利桑那州尤马试验场开展协同飞行试验。

直到2019年，克拉托斯公司才完成XQ-58“女武神”（Valkyrie）可消耗无人机的设计和制造，然后在3月快速完成首飞。

2020年2月，该公司发布预测称，未来18个月内，XQ-58A订单的订货总量预计将达到30架左右，订单窗口将于2021年8月关闭。克拉托斯公司于是按照这个预期的订单窗口，自筹资金生产了12架XQ-58A无人机。

2020年12月，该公司获得“天空堡”无人机项目合同。再次推动了该公司无人机业务的发展。

接下来的时间里，克拉托斯公司将开展UTAP-22和XQ-58A自主无人机与有人机协同飞行试验。如果试验成功，美国空军将开始制造一批成本相对较低的自主无人机系统，这些系统在执行任务时能自主做出任务决策，不须要人类操控员的直接控制。

“先锋”项目给予支持

美国空军研究实验室推出了4个“先锋”（Vanguard）项目，“天空堡”是其中之一。虽然“天空堡”无人机仍属于一项研究和开发项目，但被美国空军选为“先锋”项目，意味着“天空堡”无人机项目将得到先进飞机项目执行办公室的部分资金支持。该项目办参与“天空堡”无人机的研发，目的是希望“天空堡”无人机在未来几年内能从开发阶段顺利过渡到生产阶段，从而避免新技术进入众所周知的“死亡谷”。在克拉托斯公司与美国国防部的共同努力下，“天空堡”无人机项目已经成功避开“死亡谷”，正在继续向前发展。

美国空军的目标是，在2023年申报“天空堡”无人机项目的备案计划。如果一系列飞行试验在今年取得成功，美国空军准备今年秋季将“天空堡”项目列入美国国防部《目标计划备忘录》。随后，《2023财年总统预算》文件也将在2022年初被递交给美国国会。

芬德利总经理表示，克拉托斯公司无人机项目非常快的发展初期给人留下深刻印象，之后陷入缓慢进程。现在，克拉托斯公司希望“天空堡”无人机项目能再次加速前行。