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人工智能开启直升机装备发展新纪元

核心提示: 由于直升机突出的悬停和灵活的低空/超低空机动能力,直升机装备自越南战争以来取得了骄人的战绩,在沙漠风暴行动中其优势更是体现得淋漓尽致,这些辉煌的战绩为其赢得了“低空霸王”“树梢杀手”等美誉。

由于直升机突出的悬停和灵活的低空/超低空机动能力,直升机装备自越南战争以来取得了骄人的战绩,在沙漠风暴行动中其优势更是体现得淋漓尽致,这些辉煌的战绩为其赢得了“低空霸王”“树梢杀手”等美誉。随着地面防空武器性能提升、便携式肩扛对空武器的普及,以及针对直升机伏击作战方法的出现,1993年索马里战争中的“黑鹰坠落”事件成了直升机装备作战的拐点,此后的美英联军直升机兵败海湾、美俄直升机在阿富汗和叙利亚等战争中频繁出现折戟沉沙的战例,于是人们开始思考直升机的未来将走向何方?

“机械化、信息化、智能化是推动战机发展的三个轮子”,这句话同样适应直升机装备发展。机械化方面,直升机从单旋翼带尾桨常规构型、共轴双旋翼构型向高速复合构型演变,速度和机动能力出现跃升;信息化互联互通为直升机联合作战体系中各单元之间的信息流动共享构建了高速通道;而在现有机械化、信息化基础上发展智能化,将人工智能嵌入直升机装备体系,形成更优质、高效、顺畅的人机融合后必将赋予指控和决策效率的跨越提升。

信息时代战争制胜机理核心在于如何构建信息和决策机动优势,智能化牵引了机械化和信息化向更高水平层次发展,人工智能加快了直升机装备作战过程中“观察(O)-判断(O)-决策(D)-指示(A)”循环过程,当一方所有决策和行动的速度与质量都高于对方,最终对方必将因无法跟上战争节奏而导致崩溃。

面向航空器应用的人工认知智能体辅助决策技术研究从20世纪80年代开始,先后完成了基础理论研究、面向有人直升机与无人机混合编队协同应用的仿真研究、工程技术开发。在现役直升机上的应用案例如:配装“阿帕奇”武装直升机的“旋翼机驾驶员助手”系统以及在此基础上升级的“战斗助手”系统;配装“黑鹰”指挥直升机的“机动指挥官助手”系统。“战斗助手”和“机动指挥官助手”研发的首要目标即是开发“部分取代人类行为能力的智能辅助系统”、并可以“扮演此领域专家相同的角色”。这些具备智能辅助能力的机器专家为空中和地面指挥官提供了更好的作战决策支撑。

“战斗助手”的核心模块“认知决策辅助系统”和“机动指挥官助手”的核心模块“智能体数据挖掘组件”均使用了人工认知智能体。美军通过这些技术解决了“阿帕奇”武装直升机机组在极其紧张的超低空高速飞行的同时、还需要执行各种各样的战术任务状态下的工作负荷问题,提高了飞行员对于战场情报的感知和吸收效率以及即时反应能力。人工智能体的介入提升了“黑鹰”指挥直升机对于混合编队态势融合与情报分发能力以及对于空中突击编队的任务指挥能力。

人工智能技术本质上是将人的知识分析思维迁移至机器,让机器实现从数据到信息并最终上升到知识的思维过程,并做出决策,拓展人的思维能力,从而构建直升机的智慧大脑。智能体数据挖掘和分发技术自动从友邻作战单元寻找所需战场数据,形成直升机的千里眼和顺风耳。因此,在军事装备领域,人工智能技术的介入会使武器装备实现从“数据优势”“信息优势”“知识优势”到“决策优势”的飞跃,实现军事装备的升级换代。

当前人工智能技术在美国军用直升机装备中尚未全面利用,在广度和深度方面还有很大拓展空间。对我国直升机工业而言,借助国家大力发展人工智能产业的东风,尽早统筹规划人工智能技术在直升机装备上的应用,构建直升机装备智能化作战体系,成为我们争取超越美国的战略机遇。

2016年3月直升机所“胡和平班组”牵头,完成了“基于ACF的智能旋翼悬停试验”。智能旋翼是传统直升机旋翼同现代控制技术相结合的产物,其旋翼桨叶能够识别外界信息,根据获得的信息自行调整自身状态,从而使旋翼能够减振、降噪,大大提升直升机的舒适性。目前,直升机特色专业——旋翼智能化方面正积极赶上世界发展潮流。

为统筹规划人工智能技术在直升机装备中的应用,直升机所还成立了智能化技术研究项目团队。由总师办牵头、航电等各专业科室抽调精干力量组成,跟踪智能化前沿技术、梳理各专业技术的智能化发展方向并进行顶层设计;编制形成直升机智能化技术研究发展战略规划,制定所内项目推进计划;努力突破效能极限,实现飞行员与直升机装备的完美结合。

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责任编辑:实习编辑 韩婉洁