标题摘要内容
军用人工智能技术将推动战争形态巨变|未来空战模式:战斗机飞行员与无人机组合
来源:军民融合科技创新资讯平台 | 作者:pmo81e9a1 | 发布时间: 2019-08-10 | 2695 次浏览 | 分享到:

随着传感技术、计算机技术等信息技术迅猛发展,军用人工智能的研究也迎来了高速发展期。美、俄等军事强国都把军用人工智能视为“改变游戏规则”的颠覆性技术。特别是近年来,以人机大战为标志,人工智能技术发展取得突破性重大进展,并加速向军事领域转移,这必将对信息化战争形态产生冲击甚至颠覆性的影响。

1

六个特征

军用人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智慧能力的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,贯穿于军事活动的认知、决策、反馈、修正、行动的全过程。评价一种军事技术的战争属性强不强、影响力大不大,关键看其向军事领域全面渗透、转化为战争决胜能力的强与弱。回望军用人工智能的发展轨迹,可以看出其主要有以下特征。

一是开放性。通过军用人工智能在军事领域里的广泛应用的事实,已经充分证明了军用智能工具及其平台的智能特征都离不开其所依托的社会科学、军事科学、自然科学的大环境而独立存在。军用人工智能的开放性,使其获得了社会化科学技术的广泛支持、保障与推动,使其得以存在和发展,并拥有越来越广泛的发展空间,发挥越来越重要的作用。

二是社会性军用人工智能技术的产生与发展,不仅是一次技术层面的革命,而是与重大的社会经济变革、教育变革、思想变革、文化变革等同步发展、共同进步。经济变革为军用人工智能技术发展提供所需的经费、资源支持,教育变革为军用人工智能技术发展提供所需的各类人才支持,思想变革为军用人工智能技术发展提供所需的创新理论与方法,文化变革将为军用人工智能技术发展提供所需的新型军营文化环境。

三是阶段性军用人工智能技术遵循事物发展的从低到高、由弱到强的阶段性规律。目前的军用人工智能技术还处于弱人工智能阶段,只能解决特定领域问题的人工智能,包括所有人工智能算法和应用等范畴。未来的军用人工智能技术将向强人工智能方向不断发展,能够胜任军人大部分军事工作,在很多领域甚至达到取代军人50%以上的工作。更长远的超人工智能阶段,将利用更先进的军用人工智能技术建成更聪明、更有天赋的军用人工智能系统。

四是附属性。军用人工智能技术及其产品不管发展到什么程度,都只属于带有附属性质特征的军队从事各种军事活动的工具。作为工具,它可以帮助军队提高军事行动效能,推动战斗力的成长。

五是催化性。无论在哪个发展阶段,在大多数情况下,军用人工智能技术都不是一种全新的活动流程或全新的行动模式,而是对现有军事活动流程、行动模式进行根本性改造的技术支撑,从而使作战能力出现质的跃升。军用人工智能技术的应用重在提升军事活动效率,重在起到战斗力提升的催化作用。

六是局限性。目前尽管弱人工智能技术在很多军事领域表现出色,但这并不意味着军用人工智能已无所不能。在有些领域,军用人工智能才刚刚起步。而且,军用人工智能技术仍处于计算智能阶段——擅长数理逻辑运算和定量分析,其军事应用通常局限于战术级计算和作战方案优化,还不能对战略战役级宏观复杂态势做出定性分析和全局判断,这种有限性十分明显。

2

五种影响

人工智能技术对军事领域智能化的影响是多方面的,军用人工智能技术水平的提升对指挥决策、编成部署、武器装备、作战支援、军事训练、后装保障等多个相关领域,都将产生广泛而深刻的影响。这种情况表明,军用人工智能技术正成为军事变革的重要推手,必将重塑颠覆性的军事能力,带来战斗力的大幅跃升,催生新的战争样式,改变战争制胜的内在机理。

一是在信息感知与处理领域,军用人工智能技术增强了提供战场态势信息和数据能力。军用人工智能技术所具备的自我学习、认知和创造能力应用于信息感知与处理系统,为战场指挥员实时准确地掌握复杂战场情况,快速高效地处置战场上出现的各种问题提供了可能。从单兵作战系统看,美军、俄军、法军、德军等均装备了具有智能化信息感知与处理能力的数字化士兵系统,大幅提高士兵的态势感知、战场协调、指挥控制、通信、进攻、防护能力。从空(天)中、地(海)面信息感知系统看,具有人工智能水平的自适应无人值守雷达、无人侦察船、无人侦察机、侦察卫星等的部署应用,使战场透明度不断提高,战场信息获取与处理的时间大为缩短,电子对抗能力大幅提升。

是在军用平台领域,军用人工智能技术提升了无人作战平台的作战效能。近年来,随着军用人工智能技术的突破性发展,这项技术已开始应用于各种武器平台。无人潜航器、战场机器人等基于人工智能的无人机器能够自动搜索和跟踪目标,自主识别地形并选择前进道路,独立完成侦察、补给、攻击等任务。目前,世界上已有70多个国家的军队在发展无人作战平台。其中,美军已经拥有8000多个空中无人平台,地面无人平台超过1.2万个,无人作战平台已成为美军行动不可或缺的重要力量。

三是在指挥控制辅助决策领域,军用人工智能技术提高了指挥和决策效能。各国军队通过开发各种辅助决策系统,构建功能强大的栅格化网络信息体系,使智能情报分析、智能辅助决策、智能指挥控制能力大为增强,将克服人性弱点困扰、提升指挥决策的正确性,指挥员的指挥与决策效能大幅提高。

四是在体系重塑领域,军用人工智能技术推动了体系作战能力的快速形成。未来无人化、智能化战争不再是传统意义上的作战平台较量,而是一种体系与体系的对抗。无人作战平台不仅要具备更高的智能化程度,而且必须融入联合作战体系。实现有人与无人作战系统的有机结合,才能充分发挥其在整体作战中的威力和作用。一些军事强国研制试验的无人机集群作战系统、无人水面舰艇集群作战系统、地面机器人集群作战系统,即将融入作战体系,将实现作战体系编成结构、作战能力质的提升。

是在作战力量使用领域,军用人工智能技术促进了作战思想、编成、样式的深刻变革。从作战思想看,技术决定战术。军用人工智能技术将推动作战思想的深刻变革,新的军事理论将应运而生。从作战力量编成看,人工智能系统与作战平台的广泛应用,智能感知、智能指挥、智能化无人作战平台等成为决定战争胜负的重要力量,进一步变革新型作战力量的编成结构。从作战样式看,将出现智能化无人机集群空中作战、无人舰船集群水面作战、机器人集群地面作战、小卫星集群太空作战等智能化无人平台集群作战样式,进一步推动作战样式的新变革。

3

四项对策

从军事变革的历程看,军事技术特别是那些“颠覆性”技术在历次变革中发挥了源头促发性、基础支撑性作用,谁对技术变化拥有高度的敏感性并首先破解技术上的难题,谁就能深刻认识和掌握新的战争规则,谁就能占领和控制打赢未来战争的制高点。

一是准确判断和确定对军用人工智能技术发展的作战需求。当前以智能化为代表的军事技术群的发展,推动战争形态处在实时流变之中,这对我们确定军用人工智能技术发展作战需求带来新的挑战。应当坚持从战斗力标准审视军用人工智能技术战略价值,科学把握智能化在制胜机理、作战规则中的动力价值;应当在作战需求的路径设计上,以系统性、前瞻性思维来统筹处理机械化、信息化、智能化发展,突出智能化作战牵引,设计打赢未来战争对军用人工智能技术的新需求。

二是制定军用人工智能技术发展的战略规划。应当从破解深化军事变革的难题出发,推动现代科学技术特别是“颠覆性”技术实现“军事化”。面对今天科技发展的“大变局”、“大突破”,我们应当搞好军用人工智能技术发展与应用的战略规划,突出智能化的目标牵引与规划主导,跟踪学习和借鉴国外前沿技术,加快军用人工智能与其他“颠覆性”技术的同步创新发展,积极发展基于智能化的非对称战争能力。

三是军民融合共同创新发展军用人工智能技术。应当针对我军目前仍处在机械化、信息化复合发展的特定历史阶段和国防科技自主创新能力有待进一步提升的实际情况,深化军民融合创新发展之路,为科技强军兴军插上腾飞的翅膀。根据我国的现实情况,既要发挥央企、国企的优势作用,又要发挥高科技领先民营企业的独特作用,还要发挥地方相关军民融合科技智库的集智作用,共同发展与应用军用人工智能技术,积极推动我军深化改革。

四是利用军用人工智能技术创造教育训练的新环境。应当将军用人工智能技术引入教育与训练领域,推动教育训练体制、机制、模式、方法的变革。构建智能化仿真战场环境,并与科学家群体和实验室紧密连结,通过战略家设计战争、科学家仿真战争、军事专家与技术专家验证打赢战争的训法、战法,为提高官兵的物理技能、生理机能、心理效能等各层次的教育训练提供“三理结合、虚实融合”的平台与环境支撑。

未来空战模式:战斗机飞行员与无人机组合

来源:无人机网,作者:何浥棥

Valkyrie是专为空军“低成本的罢工UAS示范”而设计的。 换句话说,这是一个无人机,价格便宜,不怕损失。

美国空军的未来是一个人为导向的1亿美元的隐形喷气机,引导了300万美元无人机的群体,毫不费力地在涡轮增压机构的位置上滑行。 空军研究实验室和无人机Kratos,人类/机器人的组合,目前已经在测试中。

在飞机的驾驶舱中要有一个人有很多好的理由,包括他们的判断力,快速思维的技能,以及应对突发威胁的能力。

但是有很强的物理障碍,可能不是每架飞机都需要有飞行员。人类需要系统保持活力,这些系统有时会破裂。本月早些时候,空军F-35A向飞行员提供氧气的系统失败了,F-22也在努力解决氧气问题。另一个挑战是飞行员对地心引力的挑战;人体在死亡之前能承受多大的力量是有上限的。最后,简单的计算一个人类飞行员的价值:他们是昂贵的,他们的死亡与机器人的相比是重要的,所以激励机制都是为了制造能够使飞行员安全的飞机。

对机器人来说不是这样。“艺术品”这个术语是“可爱的”,就是五角大楼,“以足够便宜的方式代替它,如果它失去了”。克拉托斯有很多经验使得无人机最终被替换。

Kratos无人系统部门总裁史蒂夫·芬德利(Steve Fendley)表示:“从一开始,我们的传统就是开发廉价的飞机系统,其耐用性足以承受地面冲击。“目标被设计为被击中,甚至可能被击中。我们的目标系统可以对导弹进行打击,摧毁机翼,部署降落伞,地面,我们所需要做的就是取代这一翼。所以你更换设计为可更换的组件,非常便宜,然后再次飞行。“

芬德利的主要目标无人机是BQM-167的空中目标,根据选择的选项和订单的大小,可以花费在75万到90万美元之间。该机是由Kratos设计和建造的两架战斗无人机之一的Mako为基础。Mako可以在高度从20英尺到50,000英尺的高度飞行,最高可达690英里每小时,最大范围可达1400海里(或往返行程700英里)。根据Fendley的说法,根据订单的大小,价格将在1.5到200万美元之间。

就像目标无人机一样,Mako使用火箭辅助起飞获得机载,而不是沿着跑道行驶。这需要10平方英尺的发射空间,因此可能会有几个Mako无人机从小面积发射。无人机适用于战斗。Mako可以在内部,机上站和机翼上提供有效载荷。有效载荷可以是燃料箱扩大其范围,用于地面目标的炸弹,甚至是空对空导弹。它可以进行高达12 Gs的空中演习,超出人类飞行员的忍受范围而不失去意识。

基于现有的BQM-167空中目标,这种无人机可以在可能杀死人类飞行员的部队进行机动

“Valkyrie”是克拉托斯战斗无人机中的较大者,根据选择的选项和订单的大小,可以生产每件费用在2美元到300万美元之间。Valkyrie并不像Mako那么快,尽管不是很慢:它的最高时速为650英里/小时。它可以覆盖超过3000海里的范围,同时承载标准有效载荷,或者足够从洛杉矶飞往波士顿。为Valkyrie提供动力是一种涡轮风扇发动机,如通常在商用喷气机中发现的那样,这使得它比Mako中的涡轮喷气发动机更省油。它可以飞行在高度在50英尺到45000英尺之间。它具有22英尺的翼展,长度为29英尺,使其比F-16战斗猎鹰短约20英尺和10英尺。Mako和Valkyrie都可以在任务结束时部署降落伞,轻轻地落到地面进行恢复和修理,准备执行另一个任务。

它可能只是从内部的海湾中放下一群小型无人机,它们运行着飞机的大部分长度。

这个海湾可以携带“从武器系统到无人机的任何东西”,芬德利说。 “它可以携带,让我们称之为小型无人机的排球,它可以将这些无人机部署成为自己的僚机,或者去执行自己的任务。

“无人机”是一个很大的类别,它包括从Valkyrie这样的飞机大小的车辆到更小的四轮车。小型无人机的最大优点是成本大大增加。最大的缺点是飞行时间和范围有限,所以可以在其腹部携带许多小型无人机的大型无人机,在需要时释放它们是双重世界的最佳场景。空军意识到需要更便宜的方式来应对威胁,正在认真对待小型无人机,以此作为停止导弹或发动空中攻击的一种方法。

2015年,DARPA发布了一个概念视频,显示无人机,隐形战机和货机共同合作攻击敌方防御。消耗性的无人机前卫,并将信息传回隐形战机。反过来,这种隐形战斗机将信息传递给一架明显的显眼货舱,释放无人机和导弹击中目标。虽然概念中没有一架飞机被明确命名,但很容易看到克拉托斯Valkyrie履行无人机的作用,F-35作为隐形战斗机,C-130作为货物计划。如果Valkyrie本身可以释放一群较小的无人机,那么为了应对大型飞机而建立的防空系统可能会被淹没。

空军已经在无人驾驶飞机上工作,它们作为一个响亮,嗡嗡声的自治单位一起飞行,像特别大的机械蜜蜂一样。这个群是未来的潜力,空军正在探索,但还没有一个有用的军事形式。

像Mako和Valkyrie这样的个人战斗无人机更接近实现。2015年,空军发出了“低成本打击无人机系统示范”的要求,这是最便宜的战斗无人机方案,最终导致了克拉托斯瓦尔奇里。除了一个小的价格标签,空军想要“远程,高速打击能力在偏远地区,前进基础困难或禁止”,也许想到一个未来的跑道不总是可用,但仍然需要空中支援。