2018年3月15日,美國(guó)《航空周刊與空間技術(shù)》網(wǎng)站報(bào)道稱,美國(guó)防部國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)已向BAE系統(tǒng)公司授出“分布式作戰(zhàn)管理”(DBM)項(xiàng)目第三階段合同。該項(xiàng)目在前兩階段發(fā)展的成果能讓有人/無(wú)人機(jī)編組在干擾環(huán)境中飛行。 在歷經(jīng)多年的寬松作戰(zhàn)環(huán)境后,美軍未來(lái)可能會(huì)與接近匹敵的對(duì)手產(chǎn)生沖突。由于存在強(qiáng)烈的干擾,強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境中的通信和協(xié)同將存在較大的不確定性,而這也是美軍未來(lái)的有人/無(wú)人編組需要關(guān)注的問(wèn)題。在對(duì)抗空域,一組飛機(jī)作戰(zhàn)時(shí)不應(yīng)持續(xù)通信,而是要盡量避免相互交流,以避免被探測(cè)或被主動(dòng)干擾。存在干擾的對(duì)抗空域?qū)⒆柚棺鲬?zhàn)飛機(jī)編組完成任務(wù)。 在DARPA的DBM項(xiàng)目資助下,BAE系統(tǒng)公司發(fā)展的軟件可以在作戰(zhàn)飛機(jī)編組中分布任務(wù)規(guī)劃和控制,能夠確保任務(wù)的執(zhí)行。該公司負(fù)責(zé)DBM項(xiàng)目的高級(jí)工程師凱爾博格(Jarrod Kallberg)說(shuō):“最難的部分是,在不能確保相互通信時(shí),如何讓每個(gè)平臺(tái)在正確的時(shí)間獲得正確的信息?!痹?/span>DBM項(xiàng)目中,該公司正在發(fā)展和試驗(yàn)應(yīng)對(duì)強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境的兩種能力:在各合作作戰(zhàn)的飛機(jī)中分享統(tǒng)一作戰(zhàn)場(chǎng)景的軟件;有人/無(wú)人編組的分布式、自適應(yīng)任務(wù)規(guī)劃和控制系統(tǒng)。 有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)飛行員使用“分布式式作戰(zhàn)管理”軟件進(jìn)行有人/無(wú)人編組分布式作戰(zhàn)想象圖(BAE系統(tǒng)公司圖片) DBM項(xiàng)目將在2019年7月結(jié)束,BAE公司是第二和第三階段的承包商。2017年9月,該公司與DARPA和美空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)進(jìn)行了首輪實(shí)際飛行測(cè)試。測(cè)試使用了真實(shí)和虛擬的飛機(jī),它們都安裝了兩種軟件:“反介入實(shí)時(shí)任務(wù)管理系統(tǒng)”(ARMS)和“網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗環(huán)境態(tài)勢(shì)理解系統(tǒng)”(Consensus)。凱爾博格說(shuō):“目前一般通過(guò)數(shù)據(jù)加載啟動(dòng)任務(wù),告訴大家作戰(zhàn)目標(biāo),交戰(zhàn)規(guī)則和每架飛機(jī)的任務(wù)。但是在未來(lái)這會(huì)發(fā)生改變。在對(duì)抗環(huán)境中為了不取消任務(wù),我們將不得不以更加有效的方式交換信息?!?/span> “網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗環(huán)境態(tài)勢(shì)理解系統(tǒng)”能構(gòu)建可分享至每個(gè)平臺(tái)的統(tǒng)一作戰(zhàn)場(chǎng)景,然后“反介入實(shí)時(shí)任務(wù)管理系統(tǒng)”用它為編隊(duì)中的每架飛機(jī)制定合適的任務(wù)和飛行路徑。DBM軟件可以構(gòu)建具有代表性的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),以評(píng)估飛機(jī)之間通信的有效性,然后在通信恢復(fù)后決定哪個(gè)信息擁有最優(yōu)先的交換級(jí)別。“系統(tǒng)通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和推測(cè)哪架飛機(jī)有什么信息,可以決定如何作戰(zhàn)。與在所有飛機(jī)中傳遞所有數(shù)據(jù)不同,DBM軟件可以決定發(fā)送什么信息,該信息對(duì)任務(wù)的價(jià)值和優(yōu)先等級(jí)。軟件可以使用不同的格式壓縮信息,并通過(guò)現(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行發(fā)送……系統(tǒng)會(huì)努力跟蹤它認(rèn)為其他飛機(jī)所擁有的東西,推斷它們所知道和所不知道的,并選擇合適信息發(fā)送。如果一架飛機(jī)擁有對(duì)于其他飛機(jī)非常重要的信息,而且這架飛機(jī)的DBM系統(tǒng)認(rèn)為其他飛機(jī)沒(méi)有該信息,就會(huì)將信息打包并擁有很高的發(fā)送優(yōu)先級(jí)。”關(guān)于“反介入實(shí)時(shí)任務(wù)管理系統(tǒng)”,博格說(shuō):“它可在各平臺(tái)之間分布規(guī)劃和控制任務(wù),因此各平臺(tái)即便不能相互聯(lián)系,也可以執(zhí)行各自的計(jì)算任務(wù),并按照它們對(duì)任務(wù)的理解開(kāi)展行動(dòng),直到通信恢復(fù),更新統(tǒng)一的作戰(zhàn)場(chǎng)景,并繼續(xù)開(kāi)展規(guī)劃任務(wù)。” DBM項(xiàng)目的目標(biāo)是把有人/無(wú)人編組中的無(wú)人機(jī)變成僚機(jī)?!拔覀兿胍幼匀坏剡M(jìn)行通信。我們想要給予無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)目標(biāo),而不是針對(duì)某項(xiàng)飛行路徑和任務(wù)的預(yù)編程。我們以一項(xiàng)目標(biāo)開(kāi)始任務(wù),這種任務(wù)對(duì)于飛行員來(lái)說(shuō)都是憑直覺(jué)的,例如搜索某一區(qū)域。然后在軟件將把任務(wù)分解成很多部分,每個(gè)部分將由一架飛機(jī)完成:誰(shuí)制定任務(wù),誰(shuí)規(guī)劃路徑,誰(shuí)充當(dāng)傳感器,關(guān)注哪里,向回匯報(bào)什么等。”DBM軟件與飛機(jī)平臺(tái)無(wú)關(guān),可以安裝到所有飛機(jī)的機(jī)載計(jì)算機(jī)上。凱爾博格說(shuō):“所有飛機(jī)可分享相同的作戰(zhàn)場(chǎng)景,都有相同的起始點(diǎn),相同的軟件和相同的算法。軟件使用始終不變的方式分解目標(biāo),因此在通信中斷后,每架飛機(jī)都將知道其他飛機(jī)將做些什么。規(guī)劃和控制分布于編隊(duì)之中,因此能保證在通信受到干擾時(shí)不會(huì)迷失。” 該項(xiàng)目在2017年9月的測(cè)試開(kāi)展了7次真實(shí)的飛行,用“利爾噴氣”公務(wù)機(jī)充當(dāng)了無(wú)人機(jī),而有人機(jī)為地面駕駛的虛擬機(jī)。凱爾博格說(shuō):“飛行員駕駛的虛擬有人機(jī)引入一項(xiàng)任務(wù)目標(biāo),之后軟件把其分解,其中部分任務(wù)目標(biāo)被分配給試驗(yàn)空域的無(wú)人機(jī)?!彼麆P爾博格透露,該系統(tǒng)在試驗(yàn)中的表現(xiàn)得很好,“當(dāng)通信中斷后,任務(wù)還可以按照預(yù)期的試驗(yàn)參數(shù)繼續(xù)向前推進(jìn)。飛機(jī)可以在數(shù)分鐘沒(méi)有協(xié)同的情況下繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。”另外,在試驗(yàn)過(guò)程中的一次故障也可以證明系統(tǒng)的能力——在一次飛行過(guò)程中,飛機(jī)之間有數(shù)分鐘不能通話,然而試驗(yàn)卻仍然可以正常進(jìn)行。最后查明,一次強(qiáng)烈的太陽(yáng)耀斑是造成通信中斷的原因。因此凱爾博格認(rèn)為,該系統(tǒng)工作得非常好,軟件的架構(gòu)和他們方法的正確性得到了檢驗(yàn)。 2017年9月的試驗(yàn)包括空對(duì)空任務(wù),下一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)是在2018年7月進(jìn)行空對(duì)地任務(wù)的模擬演習(xí)。 袁成先生此前已為《空天防務(wù)觀察》提供7篇專欄文章,如下表:
|
|
來(lái)自: alayavijnana > 《軍事外交》