空战未来属于蜂群，一到两年就能实现
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转自：学术plus（caeit-e）
来源：http://www.airforcemag.com/MagazineArchive
作者：Amy McCullough
编译：学术plus 谭惠文
《蜂群：备战未来空战》一文登上2019年4月号美国《空军》杂志封面文章。随着无人机、人工智能算法和“蜂群思维机制”的发展。美国国防研究人员正在研究和开发多个项目来使用和防御蜂群。
文章仅供参考，观点不代表本机构立场。
文章主要观点一览
1. “蜂群思维”的武器化
狮子和狼成群结队攻击猎物，利用速度和机动性将大型动物与保护性兽群隔离开。鱼群和鸟群聚集在一起保护自己不受捕食者的伤害。蜜蜂蜂群保护蜂巢和蜂王……与自然界一样，群体可以产生一种集体智能，使群体能够同步移动以实现目标。人工智能算法和“蜂群思维机制”可以使微型无人机舰队轻易地压倒或骚扰敌人的空中行动。
2. 蜂群的“攻”与“防”
本文主要译介了《The Looming Swarm》一文中所介绍的蜂群的应用过程，从最初进入敌方领空的反进入、区域封锁场景，到使用无人机群执行任务。《Zapper无人机》介绍了高功率激光和微波武器的研制进展，并表示，在蜂群的进攻和防守方面的研究空间和前景仍十分巨大，并建议美国空军投资相关技术、测试和试验。（该文章内容随后进行放送分享）
去年，俄罗斯控制的赫梅米姆空军在叙利成功抵御了13架无人机的协同攻击。2018冬奥会上，英特尔打破了吉尼斯世界纪录，在夜间灯光展示中发射了1218架“流星”无人机，震惊全球。当然，这种技术也可以武器化。
文章主要内容编译如下
查看原文请点击文末“阅读原文”
威尔·罗珀：“这就是未来战争的样子”
威尔·罗珀，美国空军后勤助理部长，2018年2月担任空军的最高技术职务，负责监督Perdix项目等新技术开发。Perdix是一种expendable微型无人机，可以从各类军用飞机后部释放，并先于那些大型且昂贵的远程驾驶飞机或有人驾驶飞机之前到达目标区域，执行情报、监视和侦察任务。
蜂群，没有领导者
战略能力办公室与海军航空系统司令部合作，在2016年测试群集能力，从3架F/A-18大黄蜂上发射超过100架微型无人机。由于作战的复杂性，Perdix并非预先编程，再将个体进行同步。而是一个有机整体，共享一个分布式大脑进行决策，像自然界中的蜂群一样相互适应。因为每个Perdix都与其他Perdix进行交流和合作，所以蜂群没有领导者，而是一个个能够优雅地适应进出团队的无人机。
你需要的不是一个方框，而是一个边界
然而，想要测试这种技术并不容易。罗珀说：“我跟国防部申请说，想把100架微型无人机踢出战斗序列，他们说，好吧，但是得告诉我每架无人机的飞行计划。“我没有。他们要做自己的事情，但我可以画一个方框，确保他们不会离开那个方框。”…国防部说：我们必须从“你需要一个飞行计划”改为“不需要一个方框，而是一个边界”。”
超越科学技术的世界
但在蜂群“超越科学技术的世界”之前，必须要认真正视并会回答一些问题：如何测试和评估它？谁能拥有它？是武器系统吗？使用它的平台是否拥有自主性、集群性和协作性，或者是否有将自主性插入各种平台的集群性和协作程序？对此，空军测试和评估、作战测试和适航性专家必须创造性地给出答案。国防高级研究项目局战术技术办公室的项目经理Scott Wierzbanowski说，蜂群技术虽然可以数年内应用于战场，但是若进行高端战斗，其所需的人工智能和自主性技术仍不成熟。但也表示，蜂拥仍然是当今作战的有效工具。
作战有效，损失最小
蜂群全面应用于战争的各个阶段。在反进入、区域封锁（A2/AD）环境中，对手通常部署多个综合防空系统，极难穿透空域。此时，成群结队的小型、低成本无人机可以使威胁达到饱和，从而降低有人驾驶和昂贵的远程驾驶飞机的风险。低成本的无人机将共享传感器数据并协同工作，即使被击落，也不至于有太大损失。
小精灵第三阶段研发
暂不考虑AI或自主行为
2018年4月，DARPA授予Dynetics公司一份为期21个月，价值3860万美元的合同，为Gremlins计划的第3阶段提供资金。Gremlins将重点聚焦分解聚集（disaggregated operations）所需的使能技术上。
小精灵无人机身长约14英尺长，充满燃料时重约1600磅。比Perdix微型无人机要大得多，和目前巡航导弹的尺寸相似。在该项目第三阶段，DARPA希望在2020年可以达到在30分钟内回收4个小妖精，并定于今年夏天进行第一次试飞。与Perdix不同，小精灵不会融合人工智能或自主行为，至少目前还没有。
DARPA很卖力，DOD持续观望
DARPA在去年年底测试了CODE无人机在A2/AD环境中的适应和应对突发威胁的能力。飞行器最初能够与监督任务指挥官进行交互，但当通信被降级或拒绝时，也可以在没有人指挥的情况下完成任务。随后DARPA发布文章说：“这是一个自治团队，可以根据任务需求和不断变化的环境进行协作和调整。”
然而，DARPA战术技术办公室项目经理Scott Wierzbanowski坚持每周与国防部相关人员进行沟通，但是，那些官员表示更倾向于将两个项目系统整合在一起，各取其优点，迄今为止，也没有明确投资意向。
“群体和搜索人工智能挑战”研究项目，由赖特帕特森空军基地的空军研究实验室、赖特兄弟研究所和代顿大学研究所合作进行。该研究项目考验了参赛者在绘制深林火灾地图时，规划和控制模拟的小型无人驾驶飞行器群的能力。过程中，各小组必须使用相同的、基于AFRL平台，以及人工智能技术的无人机设计和传感器组。
AFRL小型企业高级技术顾问米克•希区柯克（Mick Hitchcock）在接受空军杂志采访时说，“虽然挑战的重点是人道主义任务，但事实上，这也同样适用于空军。”该挑战于3月31日“最后决战”中结束。希区柯克说，英国“在这个领域做了很多工作”，而美国“已经从互动中学到了很多东西”。
罗珀承认，空军在人工智能方面仍大有可为。同时也认识到，要开发跨多个系统的软件和网络技术，同时匹配传统的采办规则，将是现下最大的问题。尽管如此，Wierzbanowski认为，研究人员的进展“不需要10到15年那么久，而是可以在未来一年或两年内就实现，并直接应用于当前的武器系统或衍生产品中。”
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