美国陆军开展“项目融合”技术试验

张杰，胡昆鹏，刘明

1.中国人民解放军73071部队

2.陆军炮兵防空兵学院

3.中国人民解放军77611部队

美国陆军认为，战场上谁能利用人工智能技术缩短目标打击决策时间，谁就能赢得下一场战争的胜利。为此，美军高层发起了“项目融合”技术试验，2020年美陆军已完成为期六周的现场测试，验证了34项新技术。

自2017年以来，美军加快旧武器的现代化改造，研制下一代直升机和射程为500km的火炮系统。过去一年多时间里，美军高层发起了一项技术试验“项目融合”（Project Convergence），以验证下一代“未来垂直起降”（Future Vertical Lift）、“远程精确火力打击”（Long-Range Precision Fires） 等一系列现代化装备技术。“项目融合”的主要目标是，通过“多域作战”(MDO)提升和整合陆军在联合部队的地位和作用。

“联合全域指挥与控制”(JADC2)概念由美国国防部提出，是指所有美国军方部队如空军、陆军、海军陆战队、海军和太空军的传感器系统集成于一个独立网络，美国陆军“多域作战”将在“联合全域指挥与控制”系统中发挥重要作用。据参谋长联席会议副主席约翰·海顿（John Hyten）将军的说法，“联合全域指挥与控制”是国防部最重要的任务之一。

“项目融合”现场测试

尤马（Yuma）试验场位于美国亚利桑那州，是美军“项目融合”国内试验基地。针对关键现代化技术和武器系统，2020年美陆军在该试验场开展了为期六周的现场测试。

图1 “联合全域指挥与控制”概念图。

美国陆军部长瑞安·麦卡锡（Ryan McCarthy）在空军一架波音C-40飞机上观看试验演示时向记者表示，陆军的目标是利用新措施，将传感器、卫星和打击平台集于一体，以加快未来战场目标打击的决策速度。

美国军方特地邀请了包括《航空周刊》在内的众多期刊记者，共同观看尤马试验场的“融合项目”现场演示。

这场雄心勃勃的试验涉及一次陆地进攻中不同阶段的作战场景，并完成34项新技术现场演示。超过500人参加了首次“项目融合”试验，2021年联合部队参加试验，2022年盟军也将参与其中。

第一阶段试验

第一阶段是“渗透”试验，利用近地轨道卫星探测敌方地面防空导弹发射装置。目标信息从太空被传输到华盛顿州路易斯-麦科德（Lewis-McChord）联合基地的一个地面处理站即“战术情报定位访问”(TITAN) 节点；在地面处理站，“战术情报定位访问”操作员向尤马试验场发送目标数据信息，火力打击指令在尤马试验场被处理完毕后；再发送给增程型加农炮火炮(ERCA)系统，该系统将取代“骑士”（Paladin）系统。

紧接着，一架侦察直升机即“未来攻击侦察机”(FARA)的替代机，利用“死角”（Dead Center）人工智能目标探测技术，对防空指挥控制（C2）节点中的一辆轮式两栖装甲运兵车进行定位；随后这架侦察直升机发射“空射效应”（ALE）无人机，在空中建立一个超过50km的无线网格网络；与此同时一架MQ-1C“灰鹰”（MQ-1C Gray Eagle）无人机在90m高度自主俯冲，发射一枚“海尔法”（Hellfire）导弹击中了目标，此时的90m远低于MQ-1C“灰鹰”正常作战飞行高度3000m。

第二阶段试验

第二阶段是“瓦解”试验，旨在消灭敌军剩余防空力量。一架“未来攻击侦察机”的替代机配置了“空射效应”无人机机队，对其他目标进行侦察，并通过无线网格网络回传数据；“火焰风暴”（Firestorm）人工智能概念系统对回传的数据进行处理，绘制战场地图，并提出武器打击目标的最优方案；最后增程型加农炮火炮系统发射一发炮弹，击中约56km外的一个多管火箭炮系统。众所周知，“火焰风暴”系统在“多域作战”中可同步发送火力优化响应信息；

图2 在“2020 项目融合”试验中，一架无人机系统携带多种任务载荷对敌目标实施攻击。

图3 一架西科斯基UH-60L“黑鹰”（UH-60L Black Hawk）配备一套“空射效应”系统参与“2020 项目融合”现场演示。

在没有全球定位系统或激光定位下，基于视觉导航信息的MQ-1C“灰鹰”将目标数据传输给另一架MQ-1C“灰鹰”无人机系统，但当后者试图发射GBU-69弹药打击目标时，美陆军遇到了问题，由于通信链路中断，无人机未击中目标。

第三阶段试验

第三阶段为“开拓”试验，对目标区域内执行巡逻任务的有人驾驶车辆和无人车进行定位。美陆军使用“辅助目标识别软件”(AiDTR)寻找装甲运输车等目标；“火焰风暴”向“下一代战车”(NGCV)发送打击目标指令；“塔罗特”（Tarot）小型无人机系统(UAS)集成了“辅助目标识别软件”，被发射到空中对步兵战车进行侦察；“火焰风暴”人工智能概念系统指挥士兵使用迫击炮压制敌方，直到士兵能直接击中目标；同时，战车中的士兵指挥无人车发射小型无人直升机实施侦察；随着敌人不断出现，“火焰风暴”向士兵发送武器类型选用建议，供士兵打击时参考。

图4 小型无人机参与“2020 项目融合”试验演示。

图5 卡耐基梅隆大学研究团队测试自主无人机。

如同所有试验一样，并非每个试验科目都能顺利完成。试验中，视频流显示一枚武器在发射后并未击中目标，因为“辅助目标识别软件”使用时出现问题。“下一代战车”跨职能团队主管和“项目融合”主管罗丝·科夫曼（Ross Coffman）准将表示，军方需要做更多的工作，利用更多的设备，继续训练和巩固“辅助目标识别软件”性能，使其在复杂地形和稳定环境都能运行。

本次试验空对空和空对地协同任务非常出色，地形测绘效果相当好，开阔了军方视野。

虽然美国陆军早已制定“项目融合”后期试验方案，但任然希望2021年初得到试验结果并提出下阶段试验方案。

携手合作

美国陆军与卡耐基梅隆大学(CMU)的工作人员携手合作，研究如何让所有新装备如“未来攻击侦察机”的替代机、“空射效应”无人机、自主无人机、无线网格网络和火力平台协同作战。卡耐基梅隆大学在2020年春天签下一份为期五年的合同，为加快先进算法、自主性和人工智能(A4I)技术创新架构的开发提供支持。卡耐基梅隆大学研究团队将利用空天资源、现有网络和人工智能技术，将决策时间从20min缩短至20s成为可能。

数百名软件工程师培养

陆军采用了“边缘编码”技术，这意味软件工程师能在105F的沙漠现场实时重写和更新算法。陆军部长麦卡锡在演示中评估的一项内容是，陆军已确定未来战场所需软件工程师的数量，将培养数百名软件工程师，让他们在目标打击决策第一线承担任务。麦卡锡要求陆军从目标定位到将其信息发送至处理器的速度，应该像下达火力发射和救援任务一样快。

“项目融合”试验经费

美国陆军军事部门已规定，“项目融合”试验经费是军事战场预算，无论哪位领导人在白宫任职，国防预算都将保持不变。参谋长联席会议全力支持“联合全域指挥与控制”发展，与其有关的任何拓展性工作，军方将给予经费资助。

空军开发“先进战斗管理系统”

针对“联合全域指挥与控制”，美国空军将发展一种网络系统即“先进战斗管理系统”(ABMS)，类似于陆军“未来作战系统”，据悉该系统目前已停止使用。空军最初希望“先进战斗管理系统”取代诺斯罗普-格鲁门（Northrop Grumman）公司E-8C“联合监视目标攻击雷达系统”，现如今已演变成“联合全域指挥与控制”系统中的一个解决方案。

美国空军采购主管威尔·罗珀（Will Roper）在2020年10月表示，“先进战斗管理系统”与“未来作战系统”有相似之处，也有区别，美国空军正在尝试在互联网时代开发“先进战斗管理系统”，该系统是一种能连接所有设备的程序，美国军方正在以一种从未尝试过的方式开展工作，所以它可能取得成功。

美国陆军参谋长詹姆斯·麦康维尔(James McConville)称，美国空军和陆军领导层在2020年9月24日召开会议，讨论的议题之一是双方如何推动“多域作战”和“联合全域指挥与控制”的发展，包括如何减少从传感器到火力射击武器的时间。

双方会谈的重要成果是，空军与陆军签署了一项为期两年的合作协议，双方约定开发“联合全域指挥与控制”的联合作战能力，并为未来战场数据共享制定互通用标准。可以说这项新合作将促进陆军“项目融合”与空军“先进战斗管理系统”的有机结合。■