日美合作研发用于下一代战斗机无人僚机的人工智能技术
2023-03-07
日美合作研发用于下一代战斗机无人僚机的人工智能技术
2023年12月,日本防卫省和美空军宣布,防卫省和美国防部当天签署了“通过合作式自主性实现压倒性响应”联合研究项目安排协议。该项目的目标是将人工智能(AI)和机器学习技术与无人机技术相结合,彻底变革未来的空中战斗。该研究中开发的AI技术预计将应用于与日本下一代战斗机编组的无人僚机。日、美先前于2022年12月9日签署联合声明,宣布将在日本下一代战斗机相关研发计划中开展合作;本次签署联合研究协议是对联合声明的落实。两国还同意继续协调和扩大双方在无人机方面的合作。
梳理日本防卫省预算文件,可发现其从2019财年开始,在“未来战斗机”(2020财年起改名“下一代战斗机”)研发计划下设立“遥控支援无人机”(2022财年起改名“战斗支援无人机”)项目,迄今已拨付/编列预算约205亿日元。从内容看,该项目在2019-2021财年攻关了编队飞行、人机接口技术;2022财年开展了智能化“战斗支援无人机”概念研究;2023财年布局了“一席控多机”技术攻关;2024财年拟布局AI技术攻关,恰与上述协议对应。由此,日本下一代空战装备形成了有人战斗机与英意合作、无人僚机AI技术与美合作的研发布局,意在融合各家长处,在东亚地区空战装备新“跨代”竞争中占据优势。
美陆军开始实验以人机编组为基础的新型轻步兵排
2023年12月,美陆军未来司令部透露,该军种已组建2个新型轻步兵排,首次对人机编组的构成、能力及战术进行真实场景下的实验。在城市突击作战场景中,无人车负责开路并制造烟幕掩护作战人员抵达目标建筑,小型无人机负责干扰敌方通信信号、延伸己方通信网络,微型无人机负责空投微型无人车侦察建筑顶部,同时从窗户渗透并扫描建筑内部结构,并将“蓝图”传输给作战人员。随后,携带侦察和武器系统的机器狗进入建筑与敌军交战,最后由作战人员进行收尾。
美陆军将其新型步兵排的编成概念称为“人机集成”(HMI),其含义等同于从美国防部的“人机编组”(HMT)。近年来,美国防部已倾向于不再采用先前常用的“有人无人编组(”MUM-T)提法,改将人机关系分为“人机编组”和“人机合作”(HMC)——前者聚焦战斗,认为人机战斗编组可有效应对复杂作战环境;后者聚焦认知,认为人机认知合作可大幅提升认知能力和效率。这种方式囊括了有人无人编组、人与智能应用及各种自主系统的组合,能更全面也更本质地反映智能化战争中的人机关系。从新型步兵排的实验内容看,美陆军是以城市作战场景为牵引、以近年来美国防部国防高级研究计划局(DARPA)“进攻性蜂群战术”等项目突破的技术为支撑、以新型兵力编成为落点,探索智能化部队的编成和运行。这再次体现美军打造非对称优势的思路:先于对手将技术突破与组织形态、作战样式等变革融合,生成新质且最大化的战斗力。
雷神公司展示陆军反无人机解决方案
雷神公司(Raytheon)在美国陆军年度夏季试验期间顺利展示了低慢小无人机综合防御系统(LIDS)的能力。
雷神公司的K u波段射频传感器(KuRFS)和“郊狼”(Coyote)家族提供了低慢小无人机综合防御系统的基本探测和打击能力,该系统是陆军的首选反无人机解决方案。Ku波段射频传感器和“郊狼”继在陆军2021和2022连续两年年度夏季试验后,再次证明了其有效性,满足针对高速机动目标的所有试验要求。
雷神公司陆地和防空系统总裁汤姆·拉利伯蒂表示:“这是我们反无人机能力成功和性能记录上一个新的里程碑。随着无人系统威胁的持续增长,有着性能完善和可靠的反无人机系统至关重要。”
360°全方位探测Ku波段射频传感器雷达在压力测试中表现出色,成功发现并跟踪了共有30多架无人机的复杂集群。“郊狼”成功击中了几个单体和群体目标,展示了其较短的打击间隔。试验也验证了雷神公司近期对两个系统进行硬件和软件增强的优化效果。
目前,美国陆军正在使用低慢小无人机综合防御系统加强其反无人机防御能力。 2022年10月,美国陆军授予雷神公司一份合同,为两个陆军师配备该系统。随后在今年早些时候,再次从该公司采购了一批该系统。近期,又向雷神公司授予了第三份合同,为第三个陆军师装备该系统。
坎姆考普特S-100无人直升机在北约演习中表现出色
席贝尔公司(Schiebel)参加了在葡萄牙举行的REPMUS演习和“动态信使”2023(Dynamic Messenger 2023)演习,对坎姆考普特S-100进行了飞行试验,展示了其反潜战(ASW)声呐浮标部署解决方案以及用于快速环境评估(REA)、反水雷(MCM)任务、无人水下航行器(AUV)和剖面探测浮标部署的水深扫描能力。
反潜战、反水雷措施、快速环境评估和海上安全行动(MSO)的无人解决方案越来越适用于当前海军防御。在此次为期一个月的大规模演习中,席贝尔公司展示了可携带多种不同传感器和有效载荷的多任务能力,可根据任务不同对坎姆考普特S-100进行配置以执行多种行动。
在反水雷上,坎姆考普特S-100成功展示了由奧地利公司RIEGL与泰雷兹合作提供的VQ-840-G激光雷达。基于泰雷兹反水雷任务管理系统(M-CUBE)的开放式架构,坎姆考普特S-100可快速灵活地集成第三方传感器,具备完善的机载探雷能力,能实现对所有水雷目标100%探测。
在快速环境评估上,坎姆考普特S-100利用其成熟货钩技术成功部署了法国Seaber公司的Yuco无人潜航器和Teledyne公司的APEX剖面浮标,并生成地形测深态势图。
演习中还展示了无人-无人编队(UUT),坎姆考普特S-100将SeaExplorer水下滑翔机的数据传递至战斗管理系统(CMS),验证了水下潜航器能够在无卫星信号环境中运行的能力。
L3哈里斯技术公司与美国海军合作开发重油版FVR-90无人机
美国海军寻求开发和部署先进无人系统,由于FVR-90具有战术机动性和敏捷性,海军航空系统司令部的小型战术无人机计划将依靠它继续进行垂直起降(VTOL)试验和技术成熟工作。
美国海军最近与L3哈里斯技术公司签订了交易授权,合作开发基于FVR-90集体平台的新型无人机用发动机。未来几个月,来自海军、L3哈里斯技术公司敏捷开发小组和眼镜蛇航空公司(Cobra AERO)的团队将展开合作,开发使用A99 HFE(重油发动机系统)的FVR-90无人机改型,该系统比海军目前使用的系统能力更强也更灵活。
原型项目是美国海军垂直起降系统长期战略的一部分,该系统能提供更强的战术机动性,无需发射和回收设备。FVR-90的控制站是L3哈里斯技术公司的VideoScout,这是一种多波段数字数据和视频通信系统,现已集成到美国海军和海军陆战队的众多海上装备,能够实现舰队内运。
此外,L3哈里斯技术公司将展示公司的其他技术,包括紧凑型多波段数据链(CMDL)战术无线电和WESCAM MX-8光電/红外(EO/ IR)载荷。
FVR-90采用创新模块化设计,旨在实现12-18小时续航时间。设计具有较强的载荷能力,可搭载包括可互换的机头有效载荷、用于可拆卸有效载荷的悬臂支架和集成无线电设备舱,以在动态环境中实现最大的灵活性。FVR-90可由两人小组花费约一小时就能启动和运行。
Origin公司推出最新精准投弹无人机
Origin公司计划推出其最新多用途无人机产品,命名为“鸟喙”(BEAK)。该公司称“鸟喙”具有更远的航程、更小的声学特征和精确攻击软硬目标的能力,能提供有效利用对手弱点的非常规战术手段,将重新定义情监侦(ISR)能力。
“鸟喙”旨在解决当前在乌克兰执行投弹任务的型号的短板,设计可在无卫星信号导航环境中作战,并具有最先进的抗干扰能力,能够将4kg弹药投送到距离超过12km的地方。尽管具有很好的载荷能力,但仍高度便携,确保了部署的灵活性。可配置6个、4个或2个弹药槽,适用于各种任务。在ISR配置下,其飞行时间长可达1h。
此外,“鸟喙”通过结合先进算法大幅提高了投弹精度,以实现精确打击。Origin公司的地面控制软件采用开源架构,具有直观的用户界面,操作员培训时间可缩短至仅几个小时。
在采用ISR配置时,更长的飞行时间和有效的传感器载荷能够使其成为卓越的侦察任务解决方案。尽管在尺寸、重量和功耗方面进行了优化,但其探测、识别和辨认(DRI)距离依然领先,可在夜间利用配备的热成像仪从1000m以外进行红外探测。目前,“鸟喙”正在进行产品认可测试,预计将于2024年年初开始交付。
伊朗推出新型“沙欣”-1自杀式无人机
近期,伊朗推出了其最新的国防装备,在“代拉曼”(Deylaman)号驱逐舰直升机停机坪的调试仪式上推出了“沙欣”-1自杀式无人机。“代拉曼”是一艘排水量1400吨的驱逐舰,以伊朗北部的一个城镇命名。据外媒报道,该舰长95m,宽11m,能够以30kn(约56km/h)的速度航行的同时发射鱼雷。
“沙欣”-1是管射自主无人机,设计用于定位、获取和打击指定目标。其基于发射筒的发射系统与Meraj-521和Sina无人机相似,展示了伊朗在无人机研发上的一贯设计方法。该型号用途广泛,可在各种陆地和海上平台部署,增强了其在各种军事场景中的潜在效力。
“沙欣”-1的自主功能使其成为与目标交战的有力武器,可利用先进技术进行自主目标识别和交战。这种能力符合现代战争不断发展的格局,强调防御战略的精确性和自主性。
英西图公司使用Integrator无人机系统成功完成Shryke炸弹演示
波音子公司英西图(Insitu)公司宣布,其与Corvid和L3哈里斯技术公司合作,由“积分器”(Integrator)无人侦察机系统首次成功投放惰性GPS制导的Shryke弹药。
Shryke弹药由Corvid技术公司与L3哈里斯公司合作开发,具有多任务精确打击能力和多功能性,为英西图公司向其客户提供打击能力解决方案又增加了一个选项。该弹药是一种低标识弹药,由安全分离传感器、引信和战斗部组成。试飞时,两轮弹药被无缝安装到无人机的载荷舱种,完成了几次飞行试验科目,展示了其导航、瞄准和有效载荷运载系统。Corvid技术公司业务开发总监凯尔·鲍文表示,在每次试飞中,Integrator无人机都能将弹药投放至目标附近1-2米范围内,这可以说是一次很成功的演示验证。
Integrator是一种符合小型无人机,属于北约标准第一级别(美国国防部标准第三级别),续航时间超过24h,有效载荷能力可达40磅(约18kg)。有效载荷可集成在中央载荷舱、两个机翼托盘和两个机翼挂点上。可携带合成孔径雷达、广域运动图像传感器、广域海上监视传感器、通信中继有效载荷或几种信号情报/电子战有效载荷之一。该型号的多有效载荷能力提供了携带多种弹药和/或根据任务需要在动能和非动能目标之间转换的能力。
Integrator还配备了L3哈里斯公司的MIL-STD-1316电子安全和布防设备(ESAD),可根据命令启动安全关键型高能系统,并安全支持飞行后仍安装的弹药回收。ESAD专为需要可靠的布防和发射序列以及精确的定时事件以及重要的人员安全预防措施的应用而设计。