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【365bet亚洲官方投注】美军发布情报监视与侦察优势飞行计划 寻求未来优势

  8月2日,美空军发布下一代情报、监视与侦察(ISR)优势飞行计划,寻求维持并增强空军在数字时代的决策优势,以更好地应对大国竞争和快速技术变革。该优势飞行计划按照美国《国防战略》的要求,通过调整目标、方式,以及评估从人力密集型宽松环境转型至均势对手威胁环境下的人机编队方法,重新定位了ISR体系。

原标题:美特种作战司令部寻求支持未来作战的技术

  美国总统特朗普日前签署一份行政令,启动“美国人工智能倡议”,旨在从国家战略层面重新分配资金,推动美国人工智能发展,确保其在该领域的领导力。作为世界军事革命的领跑者,近年来美国在人工智能军事化发展方面持续发力。当前,美军拥有近万个空中无人作战平台,1.2万余个地面无人作战平台,正在推动无人作战样式由“单平台遥控作战”向“智能集群作战”发展,模拟“蜂群”“蚁群”和“鱼群”等集群行为构建仿生学编队,以实施自主协同作战、开展分布式杀伤与饱和式攻击。

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  空战场将现“蜂群”

  目标

美特种作战司令部(USSOCOM)日前发布信息征询书,寻求一系列计算机及计算机使能技术,以支持其“超级使能型作战人员”概念,为特种作战部队未来作战提供技术支持。以下为USSOCOM关注的重点技术领域:

  近年来,美国多个研究机构纷纷围绕无人机“蜂群”作战展开关键技术试验,重点项目有美国国防高级研究计划局提出的“小精灵”项目、美国雷神公司提出的“郊狼”项目、美空军研究实验室提出的“忠诚僚机”项目、美海军研究办公室提出的“低成本无人机集群技术”和“体系综合技术和试验”项目以及美国防部战略能力办公室开展的“灰山鹑”无人机“蜂群”试验等。

  空军寻求构建下一代ISR体系,旨在为关键作战人员提供决策优势,使其胜任整个冲突环境下的作战任务。为应对竞争激烈环境的挑战,未来的ISR体系将包括整合先进技术的多领域、多情报、政府/商业合作的协作感知网格,并具有弹性、持久性和渗透性,支持动能和非动能能力。空军将重新调整、重组、稳步推进人员队伍建设并提高其自动化水平,使用空军的体系流程以确保ISR体系在2028年之前拥有足够设备和人员以实现既定愿景。为此,空军的目标是提高质量并尽可能减少执行任务的人数,同时使作战人员胜任2028年作战任务。空军在战场所使用的创新技术,将推进空军整个ISR体系在数字时代的发展,并为作战做好准备。

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  在军事需求的牵引下,美军空中智能集群作战技术不断取得突破。2017年9月,洛克希德·马丁公司公布一款“骑马牧人”小型无人机,其翼展10厘米,质量为1.7千克,可以从北约标准的潜艇信号发射器发射,也能从车辆上发射或从飞机及直升机上抛落。2018年10月,雷神公司公布新开发的无人机集群控制技术,使无人机群无需依赖地面控制站就能进行自行定位、自主决策。

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信息处理

  当前,美军已初步完成无人机集群作战试验,采用3架F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机,投放103架“灰山鹑”微型无人机,展示了集体决策、编队飞行等群体协同能力。同时,美军在试验中发现,当用无人机集群攻击其最先进的“宙斯盾”防空系统时,该系统无法实现全部拦截,大约存在30%的漏洞,在同时遭受5至10架来自不同方向的无人机攻击时,总有无人机能突防成功。

  途径

①边缘计算。能够通过传感器融合,在采集点获取有用信息并进行处理,无需依赖高带宽、长距离的通信。

  陆战场将现“蚁群”

  空军将通过三条途径来推动下一代ISR优势飞行计划,包括:寻求颠覆性技术和机遇;使用多任务、跨域ISR收集能力来增强战备和杀伤力;加强基础能力和人才建设,发展伙伴关系,以推动文化变革。空军将通过推进十个技术领域开发为优势飞行计划的实施提供支持,包括:机器智能(人工智能、自动化和人机编队等技术的统称)、软件开发和原理样机、高空侦察平台、开源信息、航天ISR、网络ISR、人力资本(研究如何培养下一代ISR专业人员),以及加强与工业界、美军其他军种、学术界和国际伙伴等各方面的合作。

②信息可视化。定制信息可视化,在正确的时间向正确的元素提供正确的信息,包括定制的抬头数字显示仪(HUD)、音频、触觉反馈和预测信息管理,以便在操作的各个阶段识别并呈现相关信息。

  长期以来,美军一直致力于地面无人系统集群作战能力生成。2017年3月,美陆军发布《机器人与自主系统战略》,提出近期、中期和远期目标。近期目标是到2020年为部队采购一定数量的便携式机器人与自主系统;中期目标是从2021到2030年寻求发展包括无人战车在内的先进机器人与自主系统、人机协作等技术;远期目标是从2031到2040年替换过时的自主系统,装备新型无人自主系统,并将其完全集成到部队。

  要点

③数据传输。运用光学、非射频等解决方案减少漏洞,防止传输过程中数据被拦截和检测。

  近来,美军正在为中期目标做准备,推动军用地面无人自主系统发展,寻求以高机动多用途轮式车或M113装甲人员输送车为基础开发无人车,使其具备引导/跟随、路径点导航和障碍探测能力,可配备机枪、小型导弹等武器,随主战坦克、步战车及其他履带式车辆协同作战,并计划在地面进行“有人-无人”编队联合作战演示试验。此外,美陆军还发布征求意见书,寻求一款能够进行侦察、监视以及电子战的机器人,重量在6.8至9千克,能够连续4小时自主执行作战任务。

  根据摘要文件,美空军下一代ISR优势飞行计划的要点包括:

④跨域数据访问。开发在不同领域跨数据集安全进行高级数据分析的系统。

  目前,美军正在加快推进地面无人自主系统集群实战化运用。美国国防高级研究计划局已启动“进攻集群使能战术”项目,采用开放式架构研发与作战相关的集群战术生态系统,通过组建数量超过100辆无人车构成的集群,致力于实现地面无人平台间协同、地面无人平台与空中无人平台协同以及地面无人平台与士兵协同,以提高未来部队的防御、火力攻击、精确打击以及情报、监视与侦察能力。

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  海战场将现“鱼群”

  ①推动体系转型将涉及两项重要工作:设立一体化且平衡的ISR组合,并使之具备成本效益;按照既定方向和途径推动变革。

下一代情报、监视与侦察(ISR)

  海战场无人自主系统是美军发展未来海上作战力量的重要方向。2017年1月,美国国防部国防科学委员会发布《下一代无人水下系统》报告,从战略、部署、装备和技术等方面推动水下无人自主系统发展,加快实战化运用。

  ②三条主要途径包括寻求颠覆性技术/机会、提高杀伤力和战备、增强基础能力。

下一代ISR传感器的设计将考虑到当前及未来特种作战任务的局限性和困难,将涵盖太空域和网络域,利用社交媒体上的网络和数字生活模式支持ISR任务,能够与远距离的传感器交换数据,并采用先进自动化技术、先进多模态生物特征识别技术、实时传感器融合技术以及根据需求定制的智能系统。下一代ISR传感器将是小型、低功耗、自主布设的地面传感器,包括光电、红外、超光谱成像(HSI)、激光雷达、电子战以及其他在200~1000米范围内有利于生物特征分析的传感器,可安装于无人机,实现自主操作,能够远程分析并传输数据。

  2017年10月,美海军成立水下无人中队,预计到2020年形成完全作战能力,到2024年将配备包括大排量无人潜航器和超大型无人潜航器在内的45艘水下无人潜航器。值得一提的是,美国霍普金斯应用物理实验室宣布,已成功研制出可在水下和空中航行,并能反复跨越不同介质的“飞鱼”型无人空中水下自主航行器。

  ③空军必须拥有能够实现机器智能的架构和基础设施,包括自动化、人机编队以及人工智能,这些举措将定义ISR体系如何遂行作战。

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  当前,美国国防部正着力打造“幽灵舰队”,意在将小型无人机群、水面无人舰群和水下无人艇群集成到一起,形成规模更大、功能更全的海上无人作战集群。在水面进攻作战中,由无人机提供情报、监视与侦察保障,由小型无人舰艇组成攻击集群,用炮火、炸药甚至小型导弹围堵并摧毁敌方舰船。此外,美国海军“先进海军技术演习”期间,演示了“无人潜航器-无人机”跨域协同作战能力,标志着不同介质间无人作战平台协同运用取得新突破。(常书杰
张双喜 陈骁)

  ④空军ISR部门以及合作伙伴对该计划的成功实施至关重要。空军将积极地从传统的单域方法转型到以传感、识别、归因和共享(SIAS)为基础的多域、多智能、原型设计以及快速试验文化中;

小型无人机系统

  ⑤空军将参与并推进网络评估流程,该流程最终将为空军的规划选择以及其他作战决策提供信息支持;

①远征ISR。具有模块化有效载荷和开放架构,占用空间小,仅需最低后勤保障。该系统能够准确定位目标,跑道可独立起降,可携带两个传感器,可通过环境获取替代能源。

  ⑥新的ISR体系将使美空军能够更加谨慎地使用先进ISR能力,因为其使用“物理人工智能”(PAI)作为指示/预警(I&W)、线索/提示的基础信息来源。所有这些要素都将被整合到作战环境分析中的联合情报准备中。空军通过新的有人/无人、防区外/防区内的持久性国防部和商业解决方案,更有效地利用空中、太空和网络空间,推动太空和网络空间ISR的成熟化;推动构建下一代ISR体系,并为各冲突地区作战人员提供决策优势。

②无人机血液运送系统。可垂直起降或跑道独立起降的无人机血液运送系统,携带至少4.54千克血液量。在装载、运输、递送和卸载的整个过程内,血液必须保持在2℃~8℃之间,且最好采用被动冷却方式。此外,卸载过程应最小化对血液载荷的冲击。USSOCOM旨在寻求能将血液运送至160千米以外后安全返回的血液运送无人机,同时还能在整个过程中与操作人员保持联系并受控。

  根据西蒙斯基金会的报告,预计至少需要20年才能完成北美预警系统的全面替换。分析论证工作将于2020年完成,需求清单将于2021年获得批准。可能会于2023年前向工业界发布方案征询书,并于2024年授出生产合同。交付或安装可能需要持续至少十年时间,预计本世纪30年代中期完成全部工作。

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  来源:美国空军网站/图片来自互联网

③纳米垂直起降无人机。极小型、轻量级的纳米垂直起降无人机,起飞重量为75克或更轻,具备昼夜成像能力、自主飞行、避碰能力增强的室内飞行能力。

  军事科学院军事科学信息研究中心   吴海

④微型垂直起降无人机。小型、轻量级的微型垂直起降无人机,起飞重量为750克或更轻,具备昼夜成像能力、全天候能力、自主飞行、避碰自主室内飞行能力,能够在GPS拒止环境及受限空间进行操作。

  如需转载请注明出处:“国防科技要闻”(ID:CDSTIC)

⑤小型固定翼无人机。无需发射或回收设备的手动发射无人机以及垂直起降固定翼无人机,起飞重量不超过3.5千克,具备全天候能力、昼夜成像能力,可自主飞行,在海平面飞行时间至少可达90分钟。

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信号管理

信息的收集和传输可能产生大量信号,USSOCOM将寻求可避免通过声学、热、雷达、视觉、光学、电磁、虚拟和近红外手段进行物理探测的技术。

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下一代军事信息支持作战(MISO)

此类技术应能在连接受限或拒止的环境中正常操作,包括无人机支持的广播,在编程中植入语言学专业知识、地方方言、人口信息,具备文化适应性。可在微波、红外等多种光谱中操作,可获取实时反馈。

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生物医学

特种作战部队高度重视小型、轻型、强固型、模块化、多用途、可用于极端作战环境的医疗技术,此类医疗设备必须易于使用,所需维护要少,功耗要低。

来源:美国c4isrnet网站/图片来自互联网

军事科学院军事科学信息研究中心 张羽丰

如需转载请注明出处:“国防科技要闻”(ID:CDSTIC)

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