有限自主能力对未来无人机至关重要

来源： AerospaceDefense

作者：James.W

先进的自主性是空军未来无人机计划的关键，但人类仍将做出关键决定，比如何时开火。

美国空军高级官员在五角大楼圆桌举行会议，提供了有关将自主能力集成到新型无人机的新细节，以及最近的各种测试计划已经奠定的基础。美国空军将自主性的进步视为即将推出的无人机机队计划的核心，这些无人机旨在与载人平台协同作战。然而，在可预见的未来，当涉及到某些敏感任务时，尤其是关于是否使用致命武力的决定，预计人类将在很大程度上保持“人在回路”。

协同作战飞机(CCA)是空军更广泛的下一代空中优势(NGAD)计划的一部分，NGAD包括先进隐形载人和无人机，以及传感器、网络和战斗管理能力、武器、下一代发动机等方面的工作。

Lockheed Martin CCA 概念

在圆桌会议上，空战司令部(ACC)计划、项目和需求主管少将R. Scott Jobe少将说：“我们正处于转型阶段，为空军带来一种新能力，这种能力更具革命性而非进化性。” “拥有大量自主权的CCA为战斗带来了很多有趣的东西。”

“其中之一是以不同方式管理风险的能力，这是我们以前无法做到的，”他继续说道。“所以，如果你进入任何形式的空战交战，你会到达某个点......你必须就生存能力做出决定，无论是对自己有利还是不利......所以我们不希望让一名美国飞行员进入这种境地。”

尽管空军表示其目前的CCA需求是机密的，潜在的预算和时间表仍在最终确定中，但Jobe少将补充说，预计这些无人机将“以比我们之前更低的价格带来许多前所未见的能力”。空军过去曾表示，未来潜在的CCA“系统簇system of systems”中至少有一些无人机设计可能是“可消耗的”。该术语通常用于描述飞机和其他主要武器系统，这些系统的开发特别着眼于平衡成本和能力，以至于平台可以在战斗中被牺牲，以便更高端、更“精致”的平台可以生存。

Lockheed Martin：Introducing the Distributed Team

Jobe进一步阐述说，能够通过未来的CCA以新的方式应对风险开辟了一条道路，可以在未来的空战中以不同的方式思考战术、技术和程序。

“我们知道我们有很好的自动起飞和降落能力。所以这是一个非常简单的行为。自动航路规划和燃料计划，我们认为这很好，”Jobe在谈到自主能力的当前状态时说适用于空军可用的无人机。“我可以做很多任务规划类的活动。我也可以做一些编队驻守。”

对于现在已经确立的协作行为，Jobe举了一个例子，“战斗机飞行员基本上可以通过一些非常简单的人机界面告诉一架CCA'飞离我’并且建立参数，”。CCA已经在探索远不止这些技术和相关作战概念，包括向敌军发射武器。当然，在可预见的未来，当实际使用致命“杀伤效果”时，特别是一些如果使用不当可能会给无辜者带来严重风险的潜在非动能效果，人类仍有将成为最终决策者。

然而，“我们现在只是看不到一条道路，让我们部署一种既能有效发挥作战能力又能支持美国价值观和武装冲突法的能力，”Jobe强调说。“我不会让这个机器人出去然后开始射击东西。这不是我们要做的事情。”

Northrop Grumman 无人机发射导弹概念

Jobe指出，未来的自主能力发展可能会“溢出”并与有人机的飞行控制和任务系统集成在一起。他描述了自己在阿富汗攻击地面目标的经历，以及自主能力如何通过自动确定最佳航路以及进入正确位置来减少飞行员的工作量。

“我们将看到CCA技术的大量交叉应用成果，”他说。

最终开发和完善支持自主能力的底层软件的过程将非常迅速，以至于可以在实际作战中完成。除其他外，空军也表示对这种支持电子战能力的快速软件开发感兴趣，这是目前称为认知电子战的概念的一部分。

“在一个典型的战斗机中队中，我们以前从未真正想过的事情是，我可能需要一名数据科学家、一名编程人员和一名精通数字技术的情报人员，将产生的所有数据导入，然后对一些行为进行重新编程，使其变得更聪明，比如参与早上行动的CCA到了晚上就能变得更加聪明(更新软件)，”Jobe少将说。

因此，我们最终希望能够做的是早上编写代码，下午飞行，甚至更快，”AFRL负责人Heather Pringle少将补充说。

几十年来，美国空军和美国军方的其他部门已经公开致力于为有人和无人机开发自主能力，而且在机密领域几乎肯定也做了重要的工作。

2000年代初期的Boeing X-45A

尽管如此，空军近年来已经启动了一系列新的计划，据称这些计划对于进一步成熟相关技术特别有价值。在这方面最著名的公开项目是Skyborg，这是AFRL和空军生命周期管理中心(AFLCMC)的共同计划，其重点是开发AI驱动的“计算机大脑”，以及相关的系统，可用于为不同类型的飞机提供不同的能力。

“有一个自主核心系统(Autonomy Core System，ACS)是Skyborg的关键，这实际上是使这些飞机能够飞行的算法，”Pringle少将说。“通过与作战人员、开发测试社区、操作测试社区合作，我们将一些人员安置在埃格林空军基地，以研究这些算法如何在多种不同的飞机上飞行——不仅仅是一种类型的飞机，而是多个不同的——这样这些软件程序，这个自主核心系统——真的会解决问题，并得到一些从长远来看更有用的东西。”

迄今为止，Skyborg的元素已经在三个无人平台上进行了测试，包括Kratos的UTAP-22 Mako和XQ-58A Valkyrie，通用原子的Kratos，以及X-62A。X-62A测试喷气机是一种经过重大改装的双座F-16D战斗机。

Skyborg ACS 测试机

Jobe少将补充说：“我们不是为了炫技，我们是为了作战。所以我不是在谈论Skyborg的自主权。我们在谈论真实的事物、真实的行为和真实的飞机。”谈论空军当前在自主能力方面的重点。“这完全是可能的艺术。”

在圆桌会议上，很明显像Skyborg这样的项目也帮助空军获得了非常基本的信心，相信它有能力使用具有不同自主权的无人机进行日常作战，就像使用有人机一样安全有效. 同样，空军不得不与美国联邦航空管理局(FAA)就在美国领空内进行与自主相关的研发以及测试和评估活动的安全性进行接触。空军现在计划让XQ-58A飞出埃格林基地进行测试，部分原因是为了进一步证明这些无人机可以在附近各种测试和训练范围内以可靠的安全水平自主运行。

尽管如此，“我认为我们迄今为止在作战实验方面取得的成功已经改变了游戏规则，”空军战斗机和先进飞机项目执行官Dale White准将军补充道。空军现在所处的位置是“我们可以以迭代的方式使自主能力成熟，我认为这是关键……我们将继续迭代这种能力。”

尽管如此，空军现在已经明确表示，Skyborg ACS不会像现在这样直接进入未来的CCA。与此同时，空军将其视为“直接提升”，将有助于进一步发展CCA的自主能力。空军部长Frank Kendall此前已经确定了DARPA的ACE项目和波音-澳大利亚皇家空军的空中力量编队系统(ATS)计划，后者已经生产出MQ-28幽灵蝙蝠无人机，作为先进空军无人机计划的“技术支持者”。

Boeing Airpower Teaming System Advances Flight Testing

在圆桌会议上，Kendall明确表示他希望CCA专注于美国工业基础，因此澳大利亚制造的MQ-28实际上已被淘汰。尽管空军与五角大楼合作，最近至少获得了一架幽灵蝙蝠，以支持先进无人驾驶飞机的研发以及测试和评估活动。然而，这一切都不会阻止波音公司在美国制造一种专门用于满足服务要求的MQ-28衍生产品。

无论空军最终如何将具有任何自主权的CCA整合到其未来的部队结构中，共识是明确的，这些类型的无人驾驶平台在未来的空战中将是至关重要的。“我们确信这种能力是必需的，”五角大楼的计划主任、计划和项目副参谋长Joseph D. Kunkel准将在圆桌会议上说。

Jobe少将补充说：“我们有很多分析支持表明，这实际上改变了我们的战斗方式，并使我们在参与作战行动的方式上更加有效。”“它已经在多项独立研究中进行，这让我们感到非常、非常有信心我们正走在坚实的前进道路上。”

目前尚不清楚Jobe具体指的是哪些研究。众所周知，美国军方进行的多次兵棋推演，以及与美国政府签订合同的独立智囊团开展的兵棋推演表明，具有高度自主权的联网无人机群可能会产生改变游戏规则的影响太平洋地区任何未来冲突。

当然，空军关于自主性如何融入未来CCA计划的计划仍有潜力，围绕该计划的某种竞赛定于明年开始，以及其他计划。昨天的圆桌会议强调了空军已经将重点放在开发这些能力的迭代方法上。

越来越清楚的是，空军如何看待具有更高自主权的先进无人机，以及它期望未来如何开展行动。

补充11月21日更新：空军发言人Ann Stefanek提供了以下完整声明：

“虽然问题的性质与MQ-28有关，但回应并不意味着暗示Ghost Bat或任何无人机被排除在CCA的竞争计划之外。回应的背景是为了传达CCA计划将是一场竞赛，并强调关于任何车辆的讨论都是预先决定的。正如Jobe少将所说的那样；我们的合作伙伴关系仍在继续，并且在这项活动和其他活动中很牢固。“