美國空軍X-62A飛機(jī)搭載洛克希德·馬丁公司戰(zhàn)術(shù)人工智能進(jìn)行自主導(dǎo)彈規(guī)避測試

來源：滾動播報

（來源：中國航空報）

　　2月23日，洛克希德·馬丁公司宣布，其“臭鼬工廠”與美國空軍試飛員學(xué)校合作，成功將一款戰(zhàn)術(shù)人工智能系統(tǒng)搭載于X-62A VISTA戰(zhàn)斗機(jī)上，以演示自主導(dǎo)彈規(guī)避機(jī)動。該公告描述了如何將經(jīng)過大量模擬訓(xùn)練的人工智能系統(tǒng)部署到實(shí)際有人駕駛的測試平臺上，使其能夠在動態(tài)飛行條件下控制戰(zhàn)斗機(jī)。這絕非僅僅是一次技術(shù)展示，而是被視為人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵性進(jìn)展：該軟件能夠與飛行員實(shí)時感知、決策和調(diào)整，而非被動地自動執(zhí)行預(yù)設(shè)任務(wù)。對于那些準(zhǔn)備在日益復(fù)雜和一體化的防空環(huán)境中作戰(zhàn)的空軍而言，將關(guān)鍵的瞬時防御行動委托給經(jīng)過驗(yàn)證的人工智能代理，意味著其具有深遠(yuǎn)的作戰(zhàn)和戰(zhàn)略意義。

　　該項(xiàng)目的核心是“Have Remy”測試管理項(xiàng)目，這是“臭鼬工廠”工程師與美國空軍試飛員學(xué)校學(xué)員的聯(lián)合項(xiàng)目，他們使用X-62A VISTA飛機(jī)作為愛德華茲空軍基地的高性能自主測試平臺。在“Have Remy”項(xiàng)目下，美國空軍試飛員學(xué)校學(xué)員參與了完整的開發(fā)流程，從定義威脅場景到評估自主系統(tǒng)在飛行中的行為。選擇的場景極具挑戰(zhàn)性：導(dǎo)彈規(guī)避任務(wù)需要在瞬間做出決策，并在VISTA飛機(jī)飛行包線的極限范圍內(nèi)進(jìn)行三維機(jī)動。當(dāng)檢測到模擬的地對空導(dǎo)彈發(fā)射時，人工智能將接管飛機(jī)的直接控制權(quán)。在這些測試點(diǎn)上，機(jī)載自主系統(tǒng)能夠感知威脅信號，生成相應(yīng)的防御響應(yīng)，并在飛行員無須觸碰操縱桿的情況下完成機(jī)動飛行，而安全人員則隨時準(zhǔn)備介入。

　　為了使這種行為在有人駕駛飛機(jī)上可行，洛克希德·馬丁公司采用了一套密集的仿真飛行流程。戰(zhàn)術(shù)人工智能代理首先在“臭鼬工廠”的超大規(guī)模仿真引擎上運(yùn)行數(shù)十億次模擬任務(wù)，經(jīng)過數(shù)小時的訓(xùn)練，使其能夠應(yīng)對各種交戰(zhàn)幾何形狀、導(dǎo)彈性能假設(shè)和初始條件。隨后，工程人員與美國空軍試飛員學(xué)校學(xué)員使用一臺高保真F-16模擬器（該模擬器經(jīng)過調(diào)整，能夠模擬VISTA的空氣動力學(xué)特性和改進(jìn)的飛行控制系統(tǒng)）驗(yàn)證代理的決策邏輯和操控性能，然后再進(jìn)行實(shí)際飛行測試。只有在完成這些虛擬測試后，人工智能才被轉(zhuǎn)移到X-62A飛機(jī)上進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)評估。在超過一百個測試點(diǎn)上，它都通過了測試，結(jié)果表明導(dǎo)彈規(guī)避行為能夠從仿真環(huán)境穩(wěn)定地遷移到真實(shí)飛機(jī)上。

　　X-62A VISTA本身是這一方案的核心。它基于雙座F-16D戰(zhàn)斗機(jī)，經(jīng)過大幅改裝，成為一架可變飛行模擬器測試飛機(jī)，配備可編程飛行控制律、額外的傳感器套件和高性能機(jī)載計算系統(tǒng)，使其能夠模擬其他飛機(jī)并運(yùn)行實(shí)驗(yàn)性自主軟件。盡管VISTA此前曾在美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室和DARPA的項(xiàng)目中搭載過人工智能代理，但此次測試標(biāo)志著洛克希德·馬丁公司開發(fā)的戰(zhàn)術(shù)人工智能系統(tǒng)首次擁有對飛機(jī)的直接控制權(quán)。在導(dǎo)彈規(guī)避測試中，人工智能被有效地集成到電傳操縱系統(tǒng)中，指揮控制面和推力，執(zhí)行三軸機(jī)動，在保持結(jié)構(gòu)和操控極限的同時，還能積極地改變飛機(jī)相對于模擬威脅的姿態(tài)。

　　洛克希德·馬丁公司將“Have Remy”項(xiàng)目視為加速戰(zhàn)術(shù)人工智能發(fā)展的實(shí)際范例。工程師們采用了一種“飛行—修復(fù)—飛行”的方法，在仿真環(huán)境中重放飛行數(shù)據(jù)以了解智能體的行為，更新自主系統(tǒng)堆棧，然后在數(shù)小時內(nèi)將改進(jìn)后的版本重新部署到飛機(jī)上。這種“實(shí)測—仿真—實(shí)測”循環(huán)旨在為人工智能工程師提供軟件開發(fā)中常見的迭代式敏捷周期，同時保持飛行測試活動中所需的嚴(yán)謹(jǐn)性。對于美國空軍試飛員學(xué)校的學(xué)生來說，參與這一循環(huán)讓他們有機(jī)會親身實(shí)踐，監(jiān)控、解讀和約束人工智能的行為，包括開發(fā)新的監(jiān)控算法，以量化現(xiàn)實(shí)世界的性能與合成環(huán)境中的性能之間的匹配程度。從作戰(zhàn)角度來看，這項(xiàng)工作重點(diǎn)關(guān)注空戰(zhàn)中最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一：在極短的決策時間內(nèi)抵御現(xiàn)代地對空導(dǎo)彈和空對空武器的攻擊，并證明自主智能體能夠在現(xiàn)實(shí)約束條件下應(yīng)對此類交戰(zhàn)。

　　未來，X-62A VISTA上展示的戰(zhàn)術(shù)人工智能架構(gòu)，理論上可以通過謹(jǐn)慎的逐步驗(yàn)證，過渡到其他美國空軍平臺，作為機(jī)載戰(zhàn)術(shù)自主層。短期內(nèi)，選定的決策邏輯可以作為可選的、功能受限的輔助模式部署到現(xiàn)有的第四代和第五代戰(zhàn)斗機(jī)中。這些模式可以在檢測到特定威脅范圍時，推薦或自主執(zhí)行預(yù)先授權(quán)的規(guī)避機(jī)動，始終保持飛行員的自主權(quán)和控制能力。從長遠(yuǎn)來看，類似的智能體可以更深入地集成到協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)概念中，成為在敵對空域與有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的無人護(hù)航飛機(jī)自衛(wèi)系統(tǒng)的認(rèn)知核心。

　　即使是更大、更專業(yè)的裝備，例如，加油機(jī)、情報、監(jiān)視與偵察飛機(jī)或遠(yuǎn)程電子干擾機(jī)，原則上也可以從這項(xiàng)技術(shù)的衍生、任務(wù)定制化應(yīng)用中受益。如果空中平臺意外地被進(jìn)入交戰(zhàn)區(qū)，此類系統(tǒng)將提供優(yōu)化的最后逃脫方案。盡管任何實(shí)際部署都將取決于未來的政策、安全和認(rèn)證框架，但X-62A項(xiàng)目已經(jīng)提供了一個切實(shí)可行的模型，展示了如何將標(biāo)準(zhǔn)化的、經(jīng)過飛行驗(yàn)證的自主系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)用于各種空中資產(chǎn)，從而在確保人類操作員始終掌控指揮權(quán)的同時，提升生存能力、效率和任務(wù)韌性。

　　X-62A VISTA的最新進(jìn)展是美國大力推進(jìn)協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)和先進(jìn)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)理念的重要舉措之一。此前，在其他項(xiàng)目中，同一平臺進(jìn)行的自主試驗(yàn)表明，智能體能夠在結(jié)構(gòu)化的試驗(yàn)中安全地執(zhí)行高難度的視距內(nèi)機(jī)動任務(wù)。而“Have Remy”項(xiàng)目則明確地將重點(diǎn)放在導(dǎo)彈防御能力以及將復(fù)雜的、安全關(guān)鍵的行為從課堂轉(zhuǎn)移到駕駛艙。對于美國空軍而言，其基本理念是，未來的飛行員將在高度網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境中飛行，威脅出現(xiàn)的速度遠(yuǎn)超人類手動處理傳感器數(shù)據(jù)、評估選項(xiàng)和指揮飛機(jī)的速度。在這種情況下，一個值得信賴的人工智能可以暫時接管控制權(quán)，執(zhí)行最佳的逃脫機(jī)動，然后再將控制權(quán)交還給機(jī)組人員，從而在不將人類從整體任務(wù)指揮中移除的情況下，擴(kuò)展飛行員的決策循環(huán)。

　　通過將規(guī)避導(dǎo)彈人工智能代理從大規(guī)模模擬運(yùn)行轉(zhuǎn)移到有人駕駛的X-62A VISTA飛機(jī)上的100多個實(shí)戰(zhàn)測試點(diǎn)，洛克希德·馬丁公司“臭鼬工廠”和美國空軍試飛員學(xué)校證明，戰(zhàn)術(shù)自主性不再局限于實(shí)驗(yàn)室或小型無人演示機(jī)。“Have Remy”項(xiàng)目表明，人工智能系統(tǒng)可以在高保真模擬器中接受訓(xùn)練和驗(yàn)證，然后被賦予直接控制戰(zhàn)斗機(jī)的權(quán)限，執(zhí)行空戰(zhàn)中最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一，同時始終保持完全的監(jiān)督和可由人類飛行員進(jìn)行干預(yù)。隨著一體化防空系統(tǒng)能力的提升和反應(yīng)時間的縮短，這種人類判斷與機(jī)器高速決策相結(jié)合的方式預(yù)示著未來生存能力和任務(wù)效能將越來越依賴于從一開始就被設(shè)計成能夠在競爭激烈的空域與機(jī)組人員協(xié)同決策、行動和適應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)人工智能。 （航柯）