美空军展示人工智能主导空战的未来：将人工智能驱动的空战无人机从实验室变为现实

来源：专知智能防务

作者：JOSEPH TREVITHICK

美国空军研究实验室（AFRL）未来编队：

美国空军强调，人工智能 '将继续存在'，并将成为无人驾驶飞机革命性进步的核心。在最新发布的官方视频中，看到了这些评论以及空军在这些领域正在进行的工作的细节，包括涉及独特的 X-62A 实验测试平台、经过大量改装的 F-16 '蝰蛇 '战斗机和 Kratos XQ-58 '瓦尔基里 '无人机的测试。这些都是空军 '协同作战飞机 '无人机项目的一部分，该项目是空军规模更大、内容更多的 '下一代空中主导'现代化计划的一部分。

美国空军研究实验室（AFRL）早些时候在国防视觉信息分发服务（DVIDS）网站上发布了一段新视频，内容涉及自主飞机实验（AAx）计划的各个方面。AAx 的主要重点是测试和改进人工智能和机器学习驱动的自主能力，以便在未来先进的无人驾驶飞机上使用，并帮助这些技术走出实验室，进入实际操作平台。

'我们正试图找出如何将人工训练的神经网络、在模拟中训练的神经网络......整合到现实世界中，'空军试飞员学校首席试飞员比尔-格雷在最新发布的视频中解释道。'在这种情况下，[通过 AAx]，将它们整合到飞机的控制中。'

'我们需要认识到，AI（人工智能）已经到来。它将继续存在。它是一个强大的工具，'空军上校塔克-'辛科'-汉密尔顿（Tucker 'Cinco' Hamilton），该军种的人工智能测试和运营主管，在镜头中的另一点说道，'协同作战飞机和这种类型的自主性是革命性的。这将是未来的战斗空间'。

AFRL 通过其战略发展规划和实验（SDPE）办公室一直在领导 AAx 项目。位于佛罗里达州埃格林空军基地的空军第40飞行试验中队、位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地的空军试飞员学校以及美国国防部高级研究计划局（DARPA）也参与其中。这一切都与 AFRL 的 '天堡'（Skyborg）先进无人机项目密切相关，空军过去曾表示，该项目是下一代空中主导权（NGAD）计划下的 '协作作战飞机'（CCA）项目的关键 '技术支线'。

AFRL 的 '天堡'（Skyborg）先进无人机项目：

值得注意的是，爱德华兹空军基地现在也是空军空中优势联合测试兵力的所在地，第 411 飞行测试中队最近承担了这一任务。该中队将为一系列与 NGAD 计划相关的飞行测试活动提供支持。

在过去的一年多时间里，部分得益于墨西哥湾广阔的近海训练场地，埃格林也成为了专门进行 AAx 测试的主要中心。2022 年 10 月，第 40 飞行测试中队接收了第一架 XQ-58 战斗机，专门用于支持这项工作。自2019年 '女武神 '首飞以来，空军作为一个整体，一直在使用该机型进行各种测试和评估。

试飞员罗斯-'WEZ'-埃尔德空军少校在视频中说，XQ-58 '最初由地面控制站控制'。'不过，我们将能够切换到人工智能驱动的飞行'。

作为 '蝰蛇 '实验和下一代操作模式（VENOM）项目的一部分，埃格林现在还将接收六架经过改装的 F-16 战斗机，以支持自主飞行活动。与试飞员学校的 X-62A 相比，VENOM 的 F-16 预计专业性较低，X-62A 也被称为 '可变稳定性飞行模拟器试验机'（VISTA）。VISTA 喷气式飞机是专门设计来模拟各种有人驾驶和无人驾驶飞机的飞行特性的，此外现在还能进入自主操作模式。

'首席试飞员格雷说：'VISTA内部有一套计算机，这些计算机可以让飞机像其他飞机一样飞行。'你在驾驶这架 F-16，但感觉就像在驾驶 F-35、B-52 或[波音]707'。

图：空军的 X-62A 在爱德华兹空军基地上空飞行。美国空军

美国空军航空实验室的新视频有趣的是还把重点放在了 MQ-28 幽灵蝙蝠无人机上，这种无人机最初是由澳大利亚波音公司为澳大利亚皇家空军（RAAF）开发设计的，不过该型号从未被明确提及。与 '幽灵蝙蝠 '有关的大部分镜头显然都是电脑合成的。不过，有一个片段（见本故事顶部的剧照）显示，其中一架带有澳大利亚皇家空军标志的无人机与一架 F-22 形成编队，看起来像是真实的飞行测试。战区》已联系空军、波音公司和皇家空军了解更多信息。

图：USAF capture

迄今为止，官方尚未宣布空军进行过涉及 MQ-28 的飞行测试，也未宣布该军种在澳大利亚进行过任何此类测试。去年，五角大楼确实披露，它至少获得了一架 MQ-28 用于与空军合作进行测试，而且其中至少有一架无人机在美国。大约在同一时间，空军证实波音公司不再积极参与 '天堡 '计划。空军称，波音公司为支持 '天堡 '计划而提供 '幽灵蝙蝠 '无人机或其变种或衍生品的计划与其对皇家空军的义务发生了冲突。

今年 5 月，波音公司在其位于密苏里州圣路易斯市外 MidAmerica 机场的设施中发布了 MQ-28 在美国的首张官方照片。该公司曾表示，该设计或其变体或衍生品可能成为 CCA 的竞争者，现在还在推销可搭载航母的版本。在最近的专题报道中，《战区》还详细探讨了 '幽灵蝙蝠 '如何成为多国在先进无人机和自主能力方面开展新合作的途径之一，特别是美国、澳大利亚和英国之间根据三边 AUKUS 防务合作协议开展的合作。

图：在美国中部机场，一架MQ-28 '幽灵蝙蝠'（Ghost Bat）（左）与波音公司用于帮助美国海军开发MQ-25 '黄貂鱼 '加油机无人机的演示机并列。波音公司 波音公司

完整的 AAx 测试生态系统还包括模拟器和地面上的其他支持要素。这使空军能够开发新的软件定义的人工智能自主能力，在虚拟环境中进行实验，然后观察它们在实机飞行测试环境中的工作情况。

'AAx试验负责人马修-尼米克（Matthew 'RICO' Niemiec）在AFRL的视频中说：'为了提供作战能力，我们首先需要知道用户想要什么。'因此，需要与我们的作战人员以及现有的技术专家和行业专家一起完善概念'。

'试验的优势之一是我们能够在受控环境中试验和演示其中的一些能力，既能从中获得重要数据和经验教训，从而开发我们的系统，降低未来开发的风险，又能确保我们走在正确的道路上，'空军试验飞行员埃尔德少校解释说。'像VISTA飞机这样的沙箱所能做的事情之一，就是让我们能够展示其中的一些概念，或者对这些概念进行实验，展示它们与第五代飞机一起工作的情况，然后我们就可以利用测试数据朝着正确的方向开发我们的系统，帮助开发人员实现我们想要的能力。'

'第五代飞机 '一词最常用来指隐形战斗机，如F-22 '猛禽 '和F-35 '联合攻击战斗机'。空军现在正致力于在NGAD下获取一种新的第六代隐身战斗机，并且还将即将推出的B-21 '突袭者 '隐身轰炸机称为第一种真正的第六代隐身飞机，至少据我们所知是这样。

图：先进的第六代隐形战斗机效果图。洛克希德-马丁公司

AFRL AAx 的新视频展示了 F-22 战斗机以及非隐身的第四代 F-15E '攻击鹰 '战斗机与各种无人机共同飞行的真实画面和计算机生成的图像。

空军过去曾说过，它希望 CCA 至少在初期能与第五代和第六代平台非常密切地合作。这些无人机也有可能与第四代战斗机和其他非隐身飞机并肩作战，并能单独或成群地自主执行任务，包括以完全联网的机群形式联结在一起。

美国空军表示，它计划购买至少 1,000 架 CCA，但这一数字可能会大幅增加。1000架无人机这一数字是基于一个作战概念，该概念设想为200架NGAD战斗机和300架F-35A战斗机各配两架CCA。

图：F-35 联合攻击战斗机与各类无人机共同飞行的效果图。洛克希德-马丁公司臭鼬工厂

'将其视为通向未来能力的道路...... Elder少校补充说：'把它看作是通向未来能力的道路，[包括]我们如何在F-22和F-35上的人机界面上与这些系统对接。'有了高度仪器化的系统，我们就可以提取这些数据，并利用这些数据进一步成熟和开发这些系统。

'因此，我们的专家飞行员、专家工程师实际上就是这种自主性的老师。比方说，如果你是一支橄榄球队的队员，就是他们在设计训练，给你进行散打比赛，让你经历一堆略有不同的场景的不同重复，以便你能够处理这种情况，'空军少校肖恩-斯蒂芬斯（Shawn 'Demon' Stephens）也在视频中说道。'然后，当你到了比赛日，你就能应对任何情况'。

具体到 X-62A 飞机，试飞员学校首席试飞员格雷指出，该飞机及其系统的设计意味着 '我们实际上可以在驾驶飞机时改变模拟'。

图：空军试飞员学校的首席试飞员比尔-格雷在模拟器内。美国空军拍摄

空军之所以决定以这种方式进行先进的无人机和自主测试，也有明显的成本因素。

教学和 '运行这些神经网络需要数百万次......训练运行。首席试飞员格雷强调说：'你无法在真正的飞机上做到这一点。'在 F-16 战斗机上飞行一个小时要花费数千美元。'但你可以在模拟器上做到'

'埃尔德少校说：'在 24 小时内，我们可能已经训练这个东西（人工智能体）数百万次，让它做一些我们在现实中只见过一两次的事情。

空军曾表示，成本考虑是其推行先进项目（包括 CCA 和秘密的舱外传感站 (OBSS)）的核心原因。空军认为，要想在未来的冲突中取得胜利，特别是在与近邻竞争对手的高端战斗中取得胜利，就必须拥有足够数量的无人机平台。它目前将这一基本概念称为 '可负担的大规模'。

此外，AFRL AAx 的视频强调，实验计划还有助于建立对目前正在开发的各种自主系统以及更广泛的技术的信任。

埃尔德少校说：'我们正试图建立对这些智能体的信任。我们正试图确保其战术、技术和程序遵循一定的准则和交战规则，以及道德方面的考虑，然后再将其部署到作战协作飞机上使用。'

这些都是空军以及更广泛意义上的美军在讨论开发具有高度自主性的飞机和其他武器系统时经常强调的一般性观点。美国目前实施的总体政策强调，在未来任何涉及自主平台使用致命兵力的情况下，都需要有人类操作员参与。

如何将其付诸实践以及可能存在的隐患在很大程度上仍是一个未决问题。今年 5 月，空军人工智能测试与操作主管汉密尔顿上校描述了一个最初被认为是真实测试或模拟的场景，其中一架自主无人机攻击了它的操作员并失控，这引起了轰动。

此后，美国空军表示，汉密尔顿的言论是 '假设性思想实验 '的产物，他说的只是传闻。空军发言人随后告诉《战区》，汉密尔顿的言论在一定程度上受到了 '回形针最大化 '的影响。'回形针最大化 '是瑞典哲学家尼克-博斯特罗姆（Nick Bostrom）在 2003 年首次描述的另一个此类思想实验，以及牛津大学和谷歌 DeepMind 附属公司的研究人员去年发表的一篇关于流氓人工智能的论文。

无论如何，汉密尔顿上校的 '思想实验 '凸显了目前在人工智能技术专家、伦理学家和其他人之间发生的一场非常真实的争论，这场争论远远超出了美国空军和美国其他军方的范围。

'参谋长联席会议主席、美国陆军上将马克-米利（Mark Milley）上周在华盛顿特区的国家新闻俱乐部（National Press Club）发表演讲时说：'在未来 10 到 15 年内，我们很可能会看到，世界上至少有三分之一的先进工业军队很可能会采用机器人。'想想没有飞行员的空军，或者没有水兵的海军，或者没有乘员的坦克。'

米利过去曾就他在这方面的期望发表过类似言论。

'孙子告诉我们，'知己知彼，百战百胜'，'他补充道。'人工智能和量子计算正是如此。我们将能够以比现在更重要的方式看清自己，看清敌人。

汉密尔顿在 AFRL 的新 AAx 视频中说：'我们需要工业界与学术界并肩作战，与国防部并肩作战，这样才能让我们达到未来状态，让我们能够保护我们的国家安全利益，抵御不认同我们价值观的对手'。

从目前的情况来看，空军预计将在明年左右的某个时候启动其 CCA 竞赛，据称该竞赛将是高度机密的。

与此同时，AFRL 和 AAx 实验团队等已经在努力验证人工智能驱动的自主技术，这些技术将为 CCA 和其他先进无人机项目提供支持。