近年來(lái),無(wú)人機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展,在新軍事領(lǐng)域扮演愈加重要的角色。為進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)實(shí)力,越來(lái)越多國(guó)家將智能化技術(shù)應(yīng)用于無(wú)人機(jī)中。作為美國(guó)早期的智能化系統(tǒng)“敏捷禿鷲”,其在與無(wú)人機(jī)的結(jié)合中究竟展現(xiàn)出什么樣的特色呢?下面我們一探究竟。 智能化系統(tǒng)緊貼無(wú)人機(jī)需求
“敏捷禿鷲”系統(tǒng)是由SRC(錫拉丘茲研究公司)與美國(guó)空軍合作研發(fā)的基于高性能嵌入式計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的智能化系統(tǒng),旨在進(jìn)一步提高無(wú)人機(jī)的智能化作戰(zhàn)能力。
作為一款典型的智能化系統(tǒng),“敏捷禿鷲”實(shí)質(zhì)為高速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算二者相結(jié)合,經(jīng)過(guò)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的手段,對(duì)傳感器獲取的數(shù)據(jù)加以處理,隨后開(kāi)展對(duì)目標(biāo)的檢索、識(shí)別和跟蹤,以此完成對(duì)目標(biāo)的態(tài)勢(shì)感知和快速辨識(shí)。
如今,傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)面臨著數(shù)據(jù)傳送緩慢、數(shù)據(jù)處理能力不足、依賴地面基站嚴(yán)重等問(wèn)題,而“敏捷禿鷲”系統(tǒng)為解決以上問(wèn)題,以提升無(wú)人機(jī)智能化戰(zhàn)力為導(dǎo)向,將無(wú)人機(jī)與智能化技術(shù)深度結(jié)合,通過(guò)二者合力,共同推動(dòng)無(wú)人機(jī)戰(zhàn)力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。 智能化系統(tǒng)助力無(wú)人機(jī)質(zhì)變
“敏捷禿鷹”作為一款智能化系統(tǒng),其出色的能力將助力無(wú)人機(jī)戰(zhàn)力產(chǎn)生質(zhì)變。
一是優(yōu)化無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)處理。當(dāng)前的無(wú)人機(jī)機(jī)載數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)由于數(shù)據(jù)處理能力不夠強(qiáng),受到了嚴(yán)格約束,要想對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,必須傳回基地,由基地統(tǒng)一處理完畢后,下達(dá)指令,然后再傳回機(jī)載系統(tǒng)。如此一來(lái)一回,浪費(fèi)時(shí)間、效率低下,容易錯(cuò)失戰(zhàn)機(jī)。而“敏捷禿鷹”的機(jī)箱利用基于開(kāi)放式行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊化分布式處理器和協(xié)處理器網(wǎng)絡(luò)(分布式處理器能夠?qū)⒍嗯_(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接一起并協(xié)調(diào)完成大規(guī)模信息任務(wù)處理,而協(xié)處理器作為與主處理器并行工作的處理器,能夠減輕CPU的工作負(fù)擔(dān)或者進(jìn)行困難的數(shù)學(xué)計(jì)算),能夠進(jìn)行每秒7.5萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算,基于其強(qiáng)大的計(jì)算能力,系統(tǒng)將搜集到的數(shù)據(jù)在機(jī)載傳感器進(jìn)行分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)就地處理。如此高效的數(shù)據(jù)處理效率能進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)的態(tài)勢(shì)感知能力,做到“數(shù)據(jù)收集即處理,分析完畢即打擊”,減少了通信鏈路上不必要的環(huán)節(jié),有利于提升無(wú)人機(jī)的“察打一體”能力。
二是加快無(wú)人機(jī)識(shí)別速度。在目標(biāo)識(shí)別方面,基于其強(qiáng)大的計(jì)算能力,開(kāi)發(fā)人員為“敏捷禿鷲”系統(tǒng)配置了先進(jìn)的目標(biāo)識(shí)別程序——通過(guò)查詢系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)的特定目標(biāo)的參數(shù)性能,針對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有選擇性地處理(當(dāng)然處理那些與特定目標(biāo)有關(guān)的數(shù)據(jù)),并從中識(shí)別出敏感、實(shí)用的數(shù)據(jù)。舉個(gè)例子,如一名軍官和一名士兵的差別也許體現(xiàn)在一把手槍的配帶上(假設(shè)軍銜受到防識(shí)別處理),那么經(jīng)過(guò)系統(tǒng)程序的識(shí)別,可分辨出軍官和士兵,相比于以往人工識(shí)別,這一程序大大降低識(shí)別時(shí)間,從而避免貽誤戰(zhàn)機(jī)。
三是強(qiáng)化無(wú)人機(jī)監(jiān)視能力。系統(tǒng)通過(guò)前端圖像識(shí)別和運(yùn)算控制,對(duì)特征目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確定位,并調(diào)整無(wú)人機(jī)最佳角度,同時(shí)控制無(wú)人機(jī)鎖定目標(biāo)以及對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤,進(jìn)而達(dá)到監(jiān)視的效果。相較于以往這些步驟都需要人工操作,安裝了“敏捷禿鷲”系統(tǒng)的無(wú)人機(jī),只需設(shè)定好任務(wù)規(guī)劃,無(wú)人機(jī)就可以自主進(jìn)行監(jiān)視。同時(shí),無(wú)人機(jī)還能適應(yīng)全天候情況進(jìn)行監(jiān)視。這是基于“敏捷禿鷲”系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)由單板計(jì)算機(jī)(SBC)組成,而SBC可以承受從低至-10℃的冰冷溫度到溫度達(dá)到70℃的灼熱環(huán)境的廣泛溫度范圍,并且可以承受相對(duì)濕度范圍為 10% 至 90% 的潮濕環(huán)境,這大大提升了系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,進(jìn)而能夠適應(yīng)全天候情況進(jìn)行監(jiān)視。 “智能化+”模式增強(qiáng)空戰(zhàn)能力
作為一款智能化系統(tǒng),“敏捷禿鷲”系統(tǒng)自然少不了和各類(lèi)戰(zhàn)機(jī)搭配合作的機(jī)會(huì)。二者如何搭配,對(duì)未來(lái)戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用和軍事理念的發(fā)展具有導(dǎo)向作用。
根據(jù)以往成功的經(jīng)歷,美國(guó)通用原子航空系統(tǒng)公司(GA-ASI)與SRC公司成功將“敏捷禿鷲”吊艙與MQ-9無(wú)人機(jī)集成并飛行,可以看出,智能化系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)進(jìn)行深度結(jié)合是可行的。我們知道,無(wú)人機(jī)沒(méi)有人類(lèi)飛行員是一個(gè)優(yōu)勢(shì),能夠減少飛行員培養(yǎng)的時(shí)間成本,避免飛行員陣亡的出現(xiàn)。但有時(shí)這個(gè)優(yōu)勢(shì)會(huì)在某些特定情況下黯然失色,因?yàn)闊o(wú)人機(jī)沒(méi)有人類(lèi)的思考能力和優(yōu)于機(jī)器的能力,導(dǎo)致其在面對(duì)突發(fā)情況時(shí),難以及時(shí)、正確地處理。而搭配了“敏捷禿鷲”,無(wú)人機(jī)的自主處理能力將得到質(zhì)的飛躍,面對(duì)特殊的戰(zhàn)場(chǎng)情況將更能發(fā)揮出接近有人機(jī)的水平。
“敏捷禿鷲”不僅能夠提升無(wú)人機(jī)的自主能力,還可以提高有人機(jī)-無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的信息交互能力。“敏捷禿鷲”通過(guò)其高性能嵌入式計(jì)算體系結(jié)構(gòu),為戰(zhàn)機(jī)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)分析處理能力,這能讓天上的戰(zhàn)機(jī)擺脫對(duì)地面基站的依賴,每架無(wú)人機(jī)可以做到及時(shí)、有效地與有人機(jī)進(jìn)行信息交互,縮短了信息交流和數(shù)據(jù)分析的時(shí)間,這在分秒必爭(zhēng)的空中戰(zhàn)斗中,飛行員節(jié)省了以往花費(fèi)在通信交流和數(shù)據(jù)分析上的時(shí)間,騰出了更多的精力專(zhuān)注于作戰(zhàn)指揮方面,讓飛行員與他的無(wú)人機(jī)編隊(duì)在空戰(zhàn)中的協(xié)同作戰(zhàn)相較于那些通信延遲、數(shù)據(jù)冗雜的飛行編隊(duì)更具有優(yōu)勢(shì)。并且算力的提升和高效的數(shù)據(jù)處理能力,帶來(lái)空戰(zhàn)能力的提升是跨越式的。一架有人機(jī)攜帶數(shù)架無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù),相較于以往的有人機(jī)編隊(duì),可以降低有人機(jī)和飛行員的使用次數(shù)和成本。毫無(wú)疑問(wèn),“敏捷禿鷲”能促進(jìn)有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn),類(lèi)似于“忠誠(chéng)僚機(jī)”的空戰(zhàn)編隊(duì)就是有人機(jī)與無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的鮮明例子。隨著未來(lái)無(wú)人機(jī)的智能化水平逐步提高,無(wú)人機(jī)在空戰(zhàn)編隊(duì)中的地位和重要性將逐步提升。
想象一下,當(dāng)這種系統(tǒng)被運(yùn)用到蜂群作戰(zhàn)當(dāng)中,每一架無(wú)人機(jī)都仿佛有人操作一樣,不再像機(jī)械盲目。與人相比,無(wú)人機(jī)還不受主觀情緒的影響,能做到統(tǒng)一行動(dòng)、有序進(jìn)攻、精準(zhǔn)分工這些需要飛行員花費(fèi)大量時(shí)間都未必能做好的行動(dòng)。同時(shí),沒(méi)有生理上的擔(dān)憂,意味著比有人機(jī)有更長(zhǎng)的在位時(shí)間和不易下滑的作戰(zhàn)能力。當(dāng)然,通過(guò)搭配一個(gè)智能化系統(tǒng),就能把一群無(wú)人機(jī)升級(jí)為一個(gè)飛行中隊(duì)從而代替現(xiàn)有的有人編隊(duì),似乎有點(diǎn)天馬行空,但不難看出,未來(lái)的蜂群作戰(zhàn)對(duì)智能化系統(tǒng)的需求會(huì)越來(lái)越迫切。 智能化武器的發(fā)展需要辯證看待
像“敏捷禿鷲”這類(lèi)的智能化系統(tǒng)本身有著閃亮的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也有著先天的缺點(diǎn)。持以辯證的態(tài)度去看待智能化武器的發(fā)展,才能更好地讓智能化武器為我所用。
例如,“敏捷禿鷲”系統(tǒng)與“收割者”無(wú)人機(jī)的結(jié)合使用起到“1+1>2”的積極效果,給予了武器自主思考的能力,但面對(duì)一些特殊情況時(shí),盡管智能化武器的水平技術(shù)多么先進(jìn)、多么智能,但其先天的缺點(diǎn)——達(dá)不到人類(lèi)的思維水平,導(dǎo)致這些智能化武器在面對(duì)一些特殊情況時(shí)會(huì)束手無(wú)策。“面對(duì)一個(gè)手持武器的兒童,是否實(shí)施打擊?”這個(gè)問(wèn)題哪怕是一名冷靜的士兵也很難及時(shí)做出判斷,再比如:一個(gè)生日宴會(huì)里面有大量無(wú)辜平民但是混進(jìn)了一個(gè)重要目標(biāo)。智能化武器能夠把握住開(kāi)火的時(shí)機(jī)和場(chǎng)合嗎?面對(duì)以上情況,許多和平人士質(zhì)疑并反對(duì)智能化武器發(fā)展,認(rèn)為這種武器的發(fā)展趨勢(shì),將會(huì)造成嚴(yán)重的道德危機(jī)。
發(fā)展智能化武器,對(duì)于提升部隊(duì)的智能化水平具有重要意義。從“敏捷禿鷲”系統(tǒng)中就可以看出,智能化水平更高的軍隊(duì),在面對(duì)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)能夠更好地把握戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。當(dāng)傳統(tǒng)的部隊(duì)還有苦苦調(diào)動(dòng)人員武器并讓他們?cè)谧鲬?zhàn)位置通過(guò)繁雜的交戰(zhàn)規(guī)則來(lái)進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn),智能化部隊(duì)已經(jīng)將智能化武器在合適的位置部署完畢,作戰(zhàn)人員只需考慮如何針對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行任務(wù)編組,大大降低了作戰(zhàn)準(zhǔn)備時(shí)間。同時(shí),智能化武器所賦予的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力(如“敏捷禿鷲”系統(tǒng)自身優(yōu)越的自主監(jiān)視能力),能讓作戰(zhàn)人員對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)有更為清晰的認(rèn)知,達(dá)到知己知彼。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展,避免在智能化武器發(fā)展中落后于其他國(guó)家,已經(jīng)成為許多國(guó)家在智能化武器發(fā)展上的共識(shí)。
因此,如何把握將智能化技術(shù)與殺傷性武器結(jié)合的度,如何拿準(zhǔn)這把“尺子”,無(wú)論是否造成道德危機(jī),或者是否落后于其他國(guó)家,都是我們必須要關(guān)注的。
審核編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:從“敏捷禿鷲”系統(tǒng)淺析智能化技術(shù)與無(wú)人機(jī)的結(jié)合
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