DARPA将无人机带入“狗斗”，实现视距范围内的“AI”空战

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来源：简式防务

转自：雷达通信电子战（RadarCommEW）

作者：Jane's

美国国防高级研究计划局(DARPA)的空战演进计划(Air Combat Evolution, ACE)旨在利用人工智能(AI)的发展，实现视距范围(within visual range, WVR)空对空作战的自动化。ACE是DARPA战略技术办公室(STO)为实现“马赛克战争”概念而设立的几项举措之一。

从坦克支援到情报监视和侦察(ISR)以及突袭，先进的自主和AI正在进入许多空战领域。因为这些技术比人类飞行员更适应高速和高加速度的“狗斗(dogfight)”，也就是近距离格斗或缠斗。

“Dogfight”是指敌对的两架战斗机，都试图进入对方的尾部区域进行瞄准射击，仿佛两只狗嬉戏打闹互相追逐撕咬对方的尾巴，因此直译为“狗斗”。

DARPA的ACE已经着手通过将人机协作的“狗斗”作为一个挑战场景，建立飞行员对基于AI的自主战斗的“信任”。随着空军向未来的有人/无人协作模式迈进，对自主的信任至关重要。

为了实现这一目标，ACE将现有的人工智能技术应用于“狗斗”问题的实验中，以增加现实性，并测量、校准、增加和预测人类对战斗自主表现的信任。该计划还将自动化“狗斗”战术应用拓展到更复杂的场景中，为未来战役奠定基础。

WVR空战是复杂且高度动态的，但它被认为是一个相对封闭的问题。因此，在行为非线性的情况下，可以通过明确的目标、性能的限制和可量化的结果来表征“狗斗”场景。

经过虚拟测试，计划先在小型飞机上展示“狗斗”算法，逐步取得人类飞行员的信赖，最终将应用于实时、全尺寸有人/无人驾驶团队与具有操作性的飞机进行战斗的情景。

DARPA的ACE计划似乎有一个雄心壮志：试图摆脱对高端载人系统的重视，拥抱载人平台和较便宜的无人驾驶系统的混合，可以快速部署和迭代，以采用最新技术来应对威胁变化。载有明显更便宜的无人驾驶系统的网络载人飞机，可以轻松地重新配置和/或增加减少各个“部件”以提供不同的效果，也可以在失效时快速更换。

ACE的目标是提供一种能力，使飞行员能够参与更广泛的空中指挥任务，而他们的飞机和组合无人系统则采用个人战术。更高层次的认知功能可以由人类执行，例如制定总体战略、选择和确定目标的优先级、确定最佳武器或效果，但是较低级别的自主权将交给系统，例如飞机机动和接合策略等。

DARPA计划让ACE将通过三个不同的阶段运行到2023财年。第一阶段，持续18个月，将开发并展示建模和模拟的重要能力。该阶段将于2020财年第一季度开始。

第2阶段是TA2-4的选择期，预计为期16个月。在此阶段，TA1(Technical Area，TA)将改进并实施WVR算法到商用无人机上，以便在现场环境中进行测试，而TA2将与EIT合作，实例化成熟的HMI，用于小规模实验。TA3将通过实时数据更新的TA1算法扩展到更大的力量练习数据所带来的更复杂的战术和战略层面。

TA4将继续准备最初的两架全尺寸飞机，并提交一份通过第二阶段中途购买另外两架飞机的建议。全面飞机改装的适航性认证将在第二阶段早期进行，其次是安全和超控测试，最终的1v1飞行认证演示计划在第2阶段结束时进行。

第3阶段是TA2-4的另一个选择期，持续16个月，重点是将先前开发的WVR战斗算法和试点信任评估应用于全尺寸平台。TA4将负责全面飞机运营的各个方面，而TA2将更新并实施全尺寸飞机上基于经验的信任测量系统。

实验将在一个有针对性建立方法的现场环境中针对人类飞行员进行，从1v1,2v1和2v2训练和比赛开始。

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