- +1
前沿|美CODE項(xiàng)目的第二階段如何使無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)功效翻倍?
6月3日,美國(guó)國(guó)防部國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)宣布,“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”(CODE)項(xiàng)目已售出第二階段合同。美國(guó)洛馬公司導(dǎo)彈和火控分部(該公司將獲得價(jià)值740萬(wàn)美元的第二階段合同,截止目前CODE項(xiàng)目已經(jīng)花費(fèi)了1170萬(wàn)美元)、雷神公司分別獲得了DARPA授予的CODE項(xiàng)目第二階段的系統(tǒng)集成合同。
DARPA還在第一階段技術(shù)發(fā)展商中選擇了6家繼續(xù)發(fā)展CODE支持技術(shù),它們將與兩個(gè)主承包商開(kāi)展各種形式的合作。6家技術(shù)發(fā)展商分別為:丹尼爾·H·瓦格納聯(lián)盟;科學(xué)系統(tǒng)公司;智能信息流技術(shù)公司;翱翔技術(shù)公司;SRI國(guó)際公司;應(yīng)用通信科學(xué)公司Vencore實(shí)驗(yàn)室。

DARPA認(rèn)為,盡管無(wú)人機(jī)在各任務(wù)領(lǐng)域的價(jià)值已得到證明,但現(xiàn)役的無(wú)人機(jī)還不能滿足未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)所需。未來(lái)的作戰(zhàn)環(huán)境對(duì)抗性更強(qiáng)且更加變幻莫測(cè),美軍及盟軍將直面更加危險(xiǎn)的威脅(例如將在對(duì)抗性的電磁頻譜環(huán)境中打擊頻繁移動(dòng)的目標(biāo))。因此,未來(lái)的無(wú)人機(jī)將使用協(xié)同算法幫助彼此,例如:使用遠(yuǎn)程傳感器進(jìn)行地理空間定位瞄準(zhǔn),或者引導(dǎo)低端的無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù);使無(wú)人機(jī)一起工作,提供多模式傳感器和各類觀察角度,通過(guò)組網(wǎng)提升目標(biāo)識(shí)別、傳遞重要信息的能力;為低端或受損的無(wú)人機(jī)提供導(dǎo)航支持;在敵方防御系統(tǒng)面前保護(hù)彼此等。

自主協(xié)同能力可以顯著提升當(dāng)前無(wú)人機(jī)的能力并降低成本,由各型無(wú)人機(jī)組成的編隊(duì)可以利用各自無(wú)人機(jī)的能力,而不用把這些能力集成到一架無(wú)人機(jī)上。因此,DARPA推出了CODE項(xiàng)目,其目標(biāo)是發(fā)展一套包含協(xié)同算法的軟件系統(tǒng)。
這套系統(tǒng)可以適應(yīng)帶寬限制和通信干擾,減少任務(wù)指揮官的認(rèn)知負(fù)擔(dān);此外,還能夠與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)相兼容,并通過(guò)經(jīng)濟(jì)可承受的方式集成到現(xiàn)有平臺(tái)中。
在CODE項(xiàng)目中,一名任務(wù)指揮官可以管理無(wú)人機(jī)執(zhí)行復(fù)雜的個(gè)體或群體任務(wù)。CODE無(wú)人機(jī)群在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中可以相互或向指揮官分享數(shù)據(jù)、協(xié)商任務(wù)分配、實(shí)現(xiàn)行動(dòng)和通信同步化;CODE項(xiàng)目模塊化、開(kāi)放式的軟件架構(gòu)允許多架CODE無(wú)人機(jī)開(kāi)展導(dǎo)航任務(wù),并根據(jù)已經(jīng)建立的交戰(zhàn)規(guī)則發(fā)現(xiàn)、跟蹤、確認(rèn)和作戰(zhàn);CODE無(wú)人機(jī)也可以召喚臨近友軍的CODE無(wú)人機(jī)以增強(qiáng)作戰(zhàn)能力并適應(yīng)動(dòng)態(tài)的作戰(zhàn)環(huán)境(例如友軍裝備的消耗或出現(xiàn)未曾預(yù)料的威脅)。

在CODE項(xiàng)目中,DARPA的研究人員主要關(guān)注4個(gè)領(lǐng)域。一是,在慣常和反常環(huán)境中,針對(duì)無(wú)人機(jī)的子系統(tǒng)、設(shè)備和飛行發(fā)展自主能力;二是,發(fā)展人機(jī)接口,使任務(wù)指揮官可以保持態(tài)勢(shì)感知能力,動(dòng)態(tài)地定義任務(wù)目標(biāo)和問(wèn)題、監(jiān)控作戰(zhàn)進(jìn)程并同時(shí)為數(shù)架無(wú)人機(jī)提供重要的輸入;三是,發(fā)展無(wú)人機(jī)編隊(duì)等級(jí)的自主能力,包括發(fā)展和保持通用的作戰(zhàn)環(huán)境圖像,幫助構(gòu)想?yún)f(xié)同行動(dòng)計(jì)劃,使每一個(gè)參戰(zhàn)的無(wú)人機(jī)都能發(fā)揮最大效能;四是,為無(wú)人機(jī)協(xié)同發(fā)展開(kāi)放式架構(gòu),幫助指揮官保持態(tài)勢(shì)感知能力,在電磁干擾、通信困難、惡劣天氣和其他不利環(huán)境中控制無(wú)人機(jī)。

DARPA為CODE項(xiàng)目劃分了三個(gè)階段:
第一階段已經(jīng)在2016年年初結(jié)束,具體工作是系統(tǒng)分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)和發(fā)展關(guān)鍵技術(shù),完成了系統(tǒng)需求定義和初步系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第一階段的承包商分為兩類,一是系統(tǒng)承包商(即雷神公司和洛馬公司),二是技術(shù)發(fā)展商;
第二階段將從2016年年初到2017年年中,具體工作為進(jìn)一步成熟算法,并完成詳細(xì)設(shè)計(jì)和飛行驗(yàn)證;
第三階段將在2018年年底結(jié)束,將在三個(gè)系列的飛行試驗(yàn)中發(fā)展和驗(yàn)證全任務(wù)能力。
在項(xiàng)目第一階段,通過(guò)模擬方式成功驗(yàn)證了自主協(xié)同在戰(zhàn)術(shù)等級(jí)下的應(yīng)用潛力,并與承包商共同起草了技術(shù)轉(zhuǎn)化計(jì)劃;CODE的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)(即雷神公司團(tuán)隊(duì)和洛馬公司團(tuán)隊(duì))已經(jīng)選擇了大約20個(gè)自主行為,這些行為可以極大地提升現(xiàn)役無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的能力,使它們?cè)谠诰苤够驅(qū)弓h(huán)境(通信、導(dǎo)航和其他瞄準(zhǔn)鏈路的組成部分受到抑制)中有效作戰(zhàn)。

另外,DARPA也在無(wú)人機(jī)接口和開(kāi)放式架構(gòu)方面取得了突出的進(jìn)展。
CODE項(xiàng)目的“人機(jī)接口”(HSI)原型允許單一操作人員使用直觀的形式觀看、管理和指揮一群無(wú)人機(jī)。任務(wù)指揮官可以知道無(wú)人機(jī)群的裝備和戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì),看到提前規(guī)劃的行動(dòng)方案和替代途徑,實(shí)時(shí)改變無(wú)人機(jī)的行動(dòng)。
例如,任務(wù)指揮官可以通過(guò)指揮站的顯示屏在編組中圈定特定的幾個(gè)無(wú)人機(jī),任命它們?yōu)椤靶〗M1”,并在地圖上圈定一部分區(qū)域,指定“小組1”對(duì)該區(qū)域進(jìn)行搜索。CODE軟件為圈定的無(wú)人機(jī)創(chuàng)建子編隊(duì),并為“小組1”劃分搜索任務(wù)。另外為了完成初始任務(wù),CODE軟件將為編組中“小組1”之外的無(wú)人機(jī)重新分配作戰(zhàn)任務(wù)。這種能力將顯著簡(jiǎn)化大型無(wú)人機(jī)編隊(duì)的指揮和控制流程。
HIS研究的其他部分聚焦于如何顯示全新的計(jì)劃,包括對(duì)其他任務(wù)目標(biāo)的潛在影響,以及是直接執(zhí)行計(jì)劃還是等待指揮官的批準(zhǔn)(取決于預(yù)設(shè)的任務(wù)規(guī)則)。HIS和自主算法的開(kāi)發(fā)基于最新標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式架構(gòu)——它們是美國(guó)陸軍和海軍的“未來(lái)機(jī)載能力環(huán)境”(FACE)和“無(wú)人控制程序”(UCS),以及美國(guó)空軍使用的“開(kāi)放式任務(wù)系統(tǒng)”(OMS)和“通用任務(wù)指揮和控制”(CMCC)。

在CODE項(xiàng)目第二階段,DARPA計(jì)劃使用兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的開(kāi)放式架構(gòu)執(zhí)行自主行為的初始子集,并使用這些架構(gòu)開(kāi)展由1架或2架真實(shí)飛機(jī)和若干虛擬飛機(jī)編隊(duì)的飛行試驗(yàn)。
如果試驗(yàn)成功,DARPA將選擇一家系統(tǒng)集成商開(kāi)展第三階段工作,進(jìn)行由6架真實(shí)飛機(jī)和若干虛擬飛機(jī)編隊(duì)的飛行試驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)由一名操作人員指揮無(wú)人機(jī)編隊(duì)開(kāi)展復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù)的愿景,這些作戰(zhàn)任務(wù)包括目標(biāo)搜索、識(shí)別以及與主動(dòng)且無(wú)法預(yù)測(cè)的敵人交戰(zhàn)。
如果CODE項(xiàng)目成功,其具備的規(guī)??梢赃M(jìn)一步擴(kuò)展,而且其高性價(jià)比可以極大提升現(xiàn)役航空平臺(tái)的生存性、靈活性和作戰(zhàn)效能,并降低未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展周期和成本,使美軍的無(wú)人機(jī)在拒止和電磁頻譜對(duì)抗空域中,與地面或海面的高機(jī)動(dòng)目標(biāo)開(kāi)展遠(yuǎn)距離的動(dòng)態(tài)作戰(zhàn)。
(作者單位航空工業(yè)發(fā)展研究中心,稿件由公眾號(hào)“空天防務(wù)觀察”-AerospaceWatch-供稿)





- 報(bào)料熱線: 021-962866
- 報(bào)料郵箱: news@thepaper.cn
滬公網(wǎng)安備31010602000299號(hào)
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證:滬B2-2017116
? 2014-2026 上海東方報(bào)業(yè)有限公司




