美空军高调展示AI战斗机 X-62A全自动空战(组图)

美国空军又在测试新概念武器了！根据《参考消息》援引美联社5月3日报道，当天，美国空军部长弗兰克·肯德尔在爱德华兹空军基地，试驾了美国国防部高级研究计划局正在研制的X-62A型验证机。


这架验证机的全名被称为可变稳定性飞行模拟器测试飞机（VISTA），由一架F-16D Block30型战斗机改装而来，肯德尔搭乘该机，在空中实施了一个小时的飞行，最大速度达到了550节，实施了5G以上过载的机动，并验证了编队飞行和高级战术机动等。


令人诧异的是，在飞行全过程中，肯德尔没有干预飞机驾驶，所有的飞行动作，都是由飞控系统搭载的空战AI自主完成的，肯德尔在走下机之后，对X-62A VISTA的性能大加赞赏，表示他“看到了足够多的东西”，相信这架人工智能的战斗机未来大有前景。


空战AI是什么 美国空军的人工智能空战系统融获得了技术突破？某种意义上来说，确实是！


从研发顺序上来看，X-62A项目，应该是美国空军近年来实施较为顺利，工程管理较有效率，而且到了预定节点真的能给你拿出东西来的项目之一了。该项目最早来自于国防部高级研究计划局（DARPA）在2020年推出的“空战进化”（ACE）项目，项目的部分研究外包给约翰霍普金斯大学的应用物理实验室（APL）完成，该项目有几个预定节点： “空战进化”项目（ACE）





第一个节点是利用AlphaGo的相关算法，在超算环境下仿真战斗机和飞行员之间的空战格斗，战斗机和战斗机之间的空战格斗等，利用收集到的数据，进行不断的算法迭代。这一项目的节点是2022年，项目成果将用于开发可以上机操作的人工智能空战系统，并用于改装实际飞机。


第二个节点是利用开发的空战AI，改装一架战斗机，并按照执行任务的难度顺序，进行人工智能控制下的战斗机自主飞行。首先是单机操纵，简单科目，比如平飞、简单机动；然后是起降，复杂科目、高级战术机动等；接下来是编队飞行，再之后是使用空战AI控制的无人战斗机和有人战斗机进行空战。 根据美国空军的项目时间表，预计在2023年下半年到2024年初，完成项目终点，也就是使用AI控制的无人战斗机和有人战斗机进行空战，测试人工智能。


从DAPRA实际实施的项目节点看，ACE项目基本是按照预定计划推进的，2020年初立项的项目，8月份就在APL实验室进行了AI仿真的空战格斗试验，在试验中AI体现出了极高的适应能力，甚至在随后的5次和真实的F-16飞行员实施的空战格斗中都成功击败了F-16飞行员。这就是当年一度炒的很火的空战AI击败人类飞行员，其实是ACE计划的一个主要实施节点。


随后，约翰霍普金斯大学又对空战AI进行了多次迭代升级，比如在2021年2月，空战AI从单机拓展到多架飞机，可以进行一对二空战，使用的航空武器种类扩大，可以使用航空机关炮射击，使用中距弹实施中程拦射等等。 DARPA表示，要在2022年下半年开始转入实机测试阶段，并称当时已经开始对一架飞机进行改装，进行AI和飞控系统的匹配，一开始披露出来准备改装的是教练机，但是后来改为使用战斗机测试。 X-62A VISTA验证机


2021年6月，美国空军调来了原本用于测试语言控制技术的NF-16D型测试机，对其进行空战AI改装，改装后的NF-16D被改称为X-62A VISTA，改装工作在2022年完成。2022年12月，X-62A VISTA的测试正式开始，到2023年9月，X-62A共完成了21次飞行测试，具体测试项目目前保密。 但根据美国空军披露的信息，2023年9月，X-62A已经和人类飞行员驾驶的F-16战斗机，进行过空战缠斗了，空战缠斗采用对头接近方式，两架飞机的相对速度超过1200英里/时，缠斗过程中两架飞机实施了高级战术机动，但美国空军并未表示哪架飞机在缠斗中获胜。


这意味着ACE项目和X-62A飞机，事实上已经完成了预定的测试项目，也就是实现了空战AI和人类飞行员的空战格斗，从去年9月到今年5月的8个月时间内，似乎是在进行项目完善和结题，给肯德尔演示的内容更类似于汇报表演。从这个意义上，ACE项目算是按照预定的时间节点顺利完成，而且真的拿出了干货。 如何看待空战AI 美国空军的空战AI水平如何？大伊万认为，以目前美国空军公开的情况看，水平极高。以咱的个人观点，空战AI从工程实现的难度来说，可以分为三个级别：


第一个级别，是辅助性AI。比如俄军装备给苏-35S战斗机的“决斗”，这个AI可以为飞行员空战提供基本的参考，但是，不具备应对复杂局面的能力，也不具备自主控制飞机进行空战的能力，充其量可以让飞行员在进入战斗、大脑一片空白时，可以做出基本正常的战术机动避免死的太难看。 说白了，这种空战AI，其实和一些可以进行自适应电子对抗的机载电子战系统，没有太大的区别。


第二个级别，是低等级的飞行AI和任务AI。比如一些察打一体无人机上装备的，可以自动控制飞机起飞降落，按照预定航线执行任务的人工智能系统，在机载态势感知系统发现目标之后，可以使用机器学习的方式，自动分辨目标性质，自动对目标进行标定的AI。


由于察打一体无人机的空域环境一般比较简单，所以这些飞行和任务AI可以进行简单环境下的决策，发现目标后的判别也是可以学习的，反正一旦出现复杂战场环境，或者需要发射武器的时候，肯定是有人类飞行员介入。但是，饶是如此，此类人工智能系统的水平也比较先进，具备了实际运用的能力，而且已经极大地提升了一些辅助机型遂行作战任务的能力。


第三个级别，咱们可以认为，就是美国ACE计划和X-62A VISTA了。这种级别的AI已经具备了操纵战斗机进行空战格斗的能力，这意味着这个空战AI具备了如下能力：其一是复杂态势感知能力，其二是决策执行能力，其三是高级战术机动能力，其四是实际使用武器能力。


对于空战AI来讲，这基本就是最为高级的性能了，而且从AI机器学习的角度来讲，基本上意味着这一版本的AI算法基本框架都有了，后续无非是填充数据不断完善的问题。换言之，就是美国现在在空战AI的研发领域，算是已经入门了，迈过了基本的门槛，后续研究可能会更顺利。 国内空战AI的发展 美国已经迈出去了这一步，我们呢？目前其实还是资料太少。


在2022年的珠海航展上，航空工业倒是在展厅里展示了我们的一个空战AI，大伊万也上去体验了一下，说真的做的一般般。这个空战AI在空战机动中，惯于实施置尾机动，也就是基本上不和你纠缠，发现你的飞机逼近它就掉头就跑。大伊万虽然没体验几次，但是感觉这种空战AI的套路还是简单了一些，套路太简单就容易被人反制。


当然，放在珠海航展展厅里展出的东西，未必代表了我们最先进的研发水平，但是，看到美国空军的ACE项目推进这么顺利，而且已经拿出了实际的成果，还是不得不让我们有极大的危机感。毕竟，从空战AI的实际运用来讲，它有两个运用前景极为广阔： 美军XQ-58A忠诚僚机


第一个运用前景，是可以和第五代战斗机配合作战的忠诚僚机。目前，忠诚僚机将成为五代机作战的标配，这个基本上已经成为共识，但是忠诚僚机必然有空战AI，这是研发过程中绕不过去的，没有空战AI，且不说没有忠诚僚机这个东西，最起码它的性能就不会有这么好。 第二个运用前景，长远来看，空战AI对于战斗机过载没有要求，且反应速度是光速级，运算能力可能超过人脑算力的特点，它是真的可能代替人类飞行员，变成空战终结者的，这也是未来空战一个必然的发展趋势。 人类肉体的极限，决定了如今空战中的机动不可能无限拔高……


所以，现在看在美国空军的ACE项目进展非常顺利，大伊万觉得，咱们还是要有紧迫感和危机感。说不定在美国的六代机项目NGAD上，ACE项目的成果就会部分复用，而F-35A战斗机未来的忠诚僚机项目，也有可能会用上ACE项目和X-62A验证机的成果，而目前的诸如MQ-25和XQ-58A等项目，可能会成为ACE项目的第一批受益者。


总而言之，从空战AI的性质和定位上来讲，这个技术确实是未来空战不可或缺的技术，咱们得抓紧时间研发，希望在今年的第十五届珠海航展上，咱们可以看到我国在空战AI研发领域的最新成果。毕竟，一万年太久，只争朝夕啊。