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浅析智能化技术与无人机的结合

iotmag ? 来源:三目智汇防务 ? 2024-01-25 14:25 ? 次阅读
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近年来,无人机技术迅猛发展,在新军事领域扮演愈加重要的角色。为进一步提升无人机的作战实力,越来越多国家将智能化技术应用于无人机中。作为美国早期的智能化系统“敏捷秃鹫”,其在与无人机的结合中究竟展现出什么样的特色呢?下面我们一探究竟。 智能化系统紧贴无人机需求

“敏捷秃鹫”系统是由SRC(锡拉丘兹研究公司)与美国空军合作研发的基于高性能嵌入式计算体系结构的智能化系统,旨在进一步提高无人机的智能化作战能力。

作为一款典型的智能化系统,“敏捷秃鹫”实质为高速计算机数据处理和机器学习计算二者相结合,经过人工智能和机器学习的手段,对传感器获取的数据加以处理,随后开展对目标的检索、识别和跟踪,以此完成对目标的态势感知和快速辨识。

如今,传统的无人机面临着数据传送缓慢、数据处理能力不足、依赖地面基站严重等问题,而“敏捷秃鹫”系统为解决以上问题,以提升无人机智能化战力为导向,将无人机与智能化技术深度结合,通过二者合力,共同推动无人机战力产生质的飞跃。 智能化系统助力无人机质变

“敏捷秃鹰”作为一款智能化系统,其出色的能力将助力无人机战力产生质变。

一是优化无人机数据处理。当前的无人机机载数据处理存储由于数据处理能力不够强,受到了严格约束,要想对获取的数据进行处理,必须传回基地,由基地统一处理完毕后,下达指令,然后再传回机载系统。如此一来一回,浪费时间、效率低下,容易错失战机。而“敏捷秃鹰”的机箱利用基于开放式行业标准的模块化分布式处理器和协处理器网络(分布式处理器能够将多台计算机通过通信网络连接一起并协调完成大规模信息任务处理,而协处理器作为与主处理器并行工作的处理器,能够减轻CPU的工作负担或者进行困难的数学计算),能够进行每秒7.5万亿次浮点计算,基于其强大的计算能力,系统将搜集到的数据在机载传感器进行分析,进而实现数据就地处理。如此高效的数据处理效率能进一步提升无人机的态势感知能力,做到“数据收集即处理,分析完毕即打击”,减少了通信链路上不必要的环节,有利于提升无人机的“察打一体”能力。

二是加快无人机识别速度。在目标识别方面,基于其强大的计算能力,开发人员为“敏捷秃鹫”系统配置了先进的目标识别程序——通过查询系统内部存储的特定目标的参数性能,针对收集到的数据进行有选择性地处理(当然处理那些与特定目标有关的数据),并从中识别出敏感、实用的数据。举个例子,如一名军官和一名士兵的差别也许体现在一把手枪的配带上(假设军衔受到防识别处理),那么经过系统程序的识别,可分辨出军官和士兵,相比于以往人工识别,这一程序大大降低识别时间,从而避免贻误战机。

三是强化无人机监视能力。系统通过前端图像识别和运算控制,对特征目标进行实时精确定位,并调整无人机最佳角度,同时控制无人机锁定目标以及对目标进行跟踪,进而达到监视的效果。相较于以往这些步骤都需要人工操作,安装了“敏捷秃鹫”系统的无人机,只需设定好任务规划,无人机就可以自主进行监视。同时,无人机还能适应全天候情况进行监视。这是基于“敏捷秃鹫”系统内部结构由单板计算机(SBC)组成,而SBC可以承受从低至-10℃的冰冷温度到温度达到70℃的灼热环境的广泛温度范围,并且可以承受相对湿度范围为 10% 至 90% 的潮湿环境,这大大提升了系统对环境的适应能力,进而能够适应全天候情况进行监视。 “智能化+”模式增强空战能力

作为一款智能化系统,“敏捷秃鹫”系统自然少不了和各类战机搭配合作的机会。二者如何搭配,对未来战术运用和军事理念的发展具有导向作用。

根据以往成功的经历,美国通用原子航空系统公司(GA-ASI)与SRC公司成功将“敏捷秃鹫”吊舱与MQ-9无人机集成并飞行,可以看出,智能化系统和无人机进行深度结合是可行的。我们知道,无人机没有人类飞行员是一个优势,能够减少飞行员培养的时间成本,避免飞行员阵亡的出现。但有时这个优势会在某些特定情况下黯然失色,因为无人机没有人类的思考能力和优于机器的能力,导致其在面对突发情况时,难以及时、正确地处理。而搭配了“敏捷秃鹫”,无人机的自主处理能力将得到质的飞跃,面对特殊的战场情况将更能发挥出接近有人机的水平。

“敏捷秃鹫”不仅能够提升无人机的自主能力,还可以提高有人机-无人机协同作战的信息交互能力。“敏捷秃鹫”通过其高性能嵌入式计算体系结构,为战机提供了强大的计算能力和数据分析处理能力,这能让天上的战机摆脱对地面基站的依赖,每架无人机可以做到及时、有效地与有人机进行信息交互,缩短了信息交流和数据分析的时间,这在分秒必争的空中战斗中,飞行员节省了以往花费在通信交流和数据分析上的时间,腾出了更多的精力专注于作战指挥方面,让飞行员与他的无人机编队在空战中的协同作战相较于那些通信延迟、数据冗杂的飞行编队更具有优势。并且算力的提升和高效的数据处理能力,带来空战能力的提升是跨越式的。一架有人机携带数架无人机执行任务,相较于以往的有人机编队,可以降低有人机和飞行员的使用次数和成本。毫无疑问,“敏捷秃鹫”能促进有人机与无人机的协同作战,类似于“忠诚僚机”的空战编队就是有人机与无人机协同作战的鲜明例子。随着未来无人机的智能化水平逐步提高,无人机在空战编队中的地位和重要性将逐步提升。

想象一下,当这种系统被运用到蜂群作战当中,每一架无人机都仿佛有人操作一样,不再像机械盲目。与人相比,无人机还不受主观情绪的影响,能做到统一行动、有序进攻、精准分工这些需要飞行员花费大量时间都未必能做好的行动。同时,没有生理上的担忧,意味着比有人机有更长的在位时间和不易下滑的作战能力。当然,通过搭配一个智能化系统,就能把一群无人机升级为一个飞行中队从而代替现有的有人编队,似乎有点天马行空,但不难看出,未来的蜂群作战对智能化系统的需求会越来越迫切。 智能化武器的发展需要辩证看待

像“敏捷秃鹫”这类的智能化系统本身有着闪亮的优点,同时也有着先天的缺点。持以辩证的态度去看待智能化武器的发展,才能更好地让智能化武器为我所用。

例如,“敏捷秃鹫”系统与“收割者”无人机的结合使用起到“1+1>2”的积极效果,给予了武器自主思考的能力,但面对一些特殊情况时,尽管智能化武器的水平技术多么先进、多么智能,但其先天的缺点——达不到人类的思维水平,导致这些智能化武器在面对一些特殊情况时会束手无策。“面对一个手持武器的儿童,是否实施打击?”这个问题哪怕是一名冷静的士兵也很难及时做出判断,再比如:一个生日宴会里面有大量无辜平民但是混进了一个重要目标。智能化武器能够把握住开火的时机和场合吗?面对以上情况,许多和平人士质疑并反对智能化武器发展,认为这种武器的发展趋势,将会造成严重的道德危机。

发展智能化武器,对于提升部队的智能化水平具有重要意义。从“敏捷秃鹫”系统中就可以看出,智能化水平更高的军队,在面对未来战争能够更好地把握战场的主动权。当传统的部队还有苦苦调动人员武器并让他们在作战位置通过繁杂的交战规则来进行协同作战,智能化部队已经将智能化武器在合适的位置部署完毕,作战人员只需考虑如何针对收集到的数据进行任务编组,大大降低了作战准备时间。同时,智能化武器所赋予的战场态势感知能力(如“敏捷秃鹫”系统自身优越的自主监视能力),能让作战人员对战场局势有更为清晰的认知,达到知己知彼。随着智能化技术的发展,避免在智能化武器发展中落后于其他国家,已经成为许多国家在智能化武器发展上的共识。

因此,如何把握将智能化技术与杀伤性武器结合的度,如何拿准这把“尺子”,无论是否造成道德危机,或者是否落后于其他国家,都是我们必须要关注的。

审核编辑:黄飞

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原文标题:从“敏捷秃鹫”系统浅析智能化技术与无人机的结合

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