策略系列
顛覆性策略、機(jī)器學(xué)習(xí)和大規(guī)模適應(yīng)性
[編者注：這是通用原子官方發(fā)布的宣傳性新聞稿，希望對(duì)了解Gambit和了解CCA有所幫助]
美國空軍擁有世界上最優(yōu)秀的戰(zhàn)斗機(jī)和飛行員，但即使是他們也需要在未來幾十年保持空中優(yōu)勢(shì)的幫助。
甚至好萊塢也在閱讀墻上的文字。在今年的大片“壯志凌云：獨(dú)行俠”中：
“你一直在測(cè)試的這些飛機(jī)，艦長？遲早有一天，他們根本不需要飛行員。不需要睡覺、吃飯、打瞌睡的飛行員，不需要不服從命令的飛行員。你所做的只是為那些人爭(zhēng)取一些時(shí)間。未來即將來臨，而你不在其中。末日不可避免，獨(dú)行俠。你們正走向滅絕?！?/p>
也許會(huì)是這樣。也許不是。大多數(shù)專家一致認(rèn)為，有人駕駛和無人機(jī)的混合，讓人類飛行員和支持操作員參與其中，同時(shí)增加更多的自主權(quán)、人工智能(AI)和機(jī)器學(xué)習(xí)，是我們近期的未來。
毫無疑問，空中優(yōu)勢(shì)的工作變得越來越困難。
敵對(duì)的隱形戰(zhàn)斗機(jī)正在激增。新一代綜合防空系統(tǒng)正在提高其探測(cè)美國和盟軍飛機(jī)的能力。老練的對(duì)手希望將聯(lián)合部隊(duì)拒止在領(lǐng)土之外，并提高他們?cè)谶M(jìn)入時(shí)予以反介入的能力。所有這些都對(duì)空軍及其盟友提出了挑戰(zhàn)，需要尋找創(chuàng)新的方法來超越敵人。
所以，他們必須打破傳統(tǒng)。
新時(shí)代的標(biāo)志是協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)(CCA)，這是一種大膽的新型戰(zhàn)機(jī)，它將重塑空軍和其他機(jī)構(gòu)的工作方式。最令人興奮的新CCA稱為 Gambit，由通用原子航空系統(tǒng)公司(GA-ASI)制造。
空中力量的未來將大量協(xié)作、專注于任務(wù)且成本高昂的自主無人機(jī)與當(dāng)今和未來最強(qiáng)大的載人戰(zhàn)斗機(jī)結(jié)合在一起。F-35 Lightning II或NGAD系統(tǒng)中的飛行員需要多個(gè)無人僚機(jī)來提供載彈量或ISR能力、逃避檢測(cè)、傳達(dá)他們的發(fā)現(xiàn)，并在必要時(shí)自行或與其余的部隊(duì)協(xié)同采取行動(dòng)。
這不僅對(duì)航空航天設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。它還需要利用高度自主、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的尖端軟件，并且可以無縫地用于飛行員、指揮官和支持人員。此外，未來的系統(tǒng)需要技術(shù)和制造知識(shí)來構(gòu)建它們而不會(huì)破壞規(guī)則。
策略系列
作為無人駕駛航空領(lǐng)域的世界領(lǐng)先者，GA-ASI將這些品質(zhì)結(jié)合在一起，并將它們?nèi)诤铣梢粋€(gè)不僅技術(shù)最先進(jìn)、使用最簡(jiǎn)單、而且最具成本效益的解決方案。Gambit就是這些的結(jié)晶。
Gambit是飛機(jī)家族。與其他提議的協(xié)作平臺(tái)不同，Gambit是一系列飛機(jī)，具有多種型號(hào)，可以針對(duì)最特殊和最苛刻的任務(wù)進(jìn)行調(diào)整。
Gambit首先是一個(gè)核心平臺(tái)Gambit Core，該平臺(tái)封裝了一組通用硬件，包括：起落架、基線航空電子設(shè)備、底盤和其他基本功能。在各種型號(hào)中，通用Gambit Core約占成本的70%，提供規(guī)模經(jīng)濟(jì)以幫助降低成本、提高互操作性并增強(qiáng)或加速型號(hào)的開發(fā)。
想象一下在汽車裝配線上的傳動(dòng)、底盤和動(dòng)力系統(tǒng)總成。一個(gè)總成可能會(huì)在工廠左轉(zhuǎn)并成為豪華轎車。下一個(gè)總成可能會(huì)右轉(zhuǎn)，成為經(jīng)濟(jì)車型。通用平臺(tái)為制造商節(jié)省了成本和復(fù)雜性。不同的裝飾和其他選項(xiàng)為買家提供了選擇和價(jià)值。這種方法不僅可以滿足客戶需求的廣泛細(xì)分市場(chǎng)，而且還提供了成本可負(fù)擔(dān)性。核心系統(tǒng)的高速制造可以極大地節(jié)省來自基于通用平臺(tái)之上的所有型號(hào)的成本。
同樣，Gambit Core建立了一個(gè)共同的基線，然后通過添加不同的引擎、機(jī)身、機(jī)翼和其他內(nèi)部和外部特征來承擔(dān)其使命和身份。
Gambit 1是一個(gè)靈活的傳感平臺(tái)，針對(duì)長續(xù)航進(jìn)行了優(yōu)化。Gambit 1可以伴隨其他無人機(jī)或與有人機(jī)一起，突前，作為打擊群的眼睛和耳朵。高俯仰翼和燃油優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的重量減輕意味著Gambit 1可以花更多時(shí)間在給定的空域巡邏，以提供早期預(yù)警或監(jiān)視。
Gambit 2增加了空對(duì)空武器。獨(dú)特的氣動(dòng)外形意味著該飛機(jī)的續(xù)航能力低于其純粹的偵察用Gambit 1。但Gambit 2的能力足以彌補(bǔ)這一點(diǎn)，甚至可以將先進(jìn)的敵方飛機(jī)置于其火力范圍之內(nèi)。
部署多架協(xié)作飛機(jī)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們可以從多個(gè)角度感知和觀察。想象一下，三架Gambit 2從不同高度以不同角度看向敵方海岸線，其中一個(gè)檢測(cè)到敵對(duì)隱形戰(zhàn)斗機(jī)。Gambit 2可以立即用自身傳感器為其他僚機(jī)提示標(biāo)，并確認(rèn)第一個(gè)產(chǎn)生的軌跡。所有這一切都可能通過紅外通信發(fā)生，這意味著沒有無線電頻率發(fā)射來讓敵人感知。敵方戰(zhàn)斗機(jī)的前部設(shè)計(jì)用于偵測(cè)雷達(dá)回波，但是當(dāng)Gambit 2以這種方式被跟蹤敵人并從兩個(gè)或三個(gè)不同的角度進(jìn)行跟蹤時(shí)，敵方戰(zhàn)斗機(jī)的這些功能變得無用。
這三架Gambit 2可以做任何事情。他們可以通過突發(fā)傳輸向更遠(yuǎn)的有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)出警報(bào)、可以避開敵對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)、可以使用自己的武器進(jìn)行攻擊、可以使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來騷擾和干擾敵方。
無論發(fā)生什么，第一次探測(cè)和第一次行動(dòng)都沒有為寶貴的人類飛行員帶來危險(xiǎn)，這為機(jī)組人員提供了寶貴的預(yù)警和決策空間。這些顛覆性策略將定義未來人與機(jī)器之間或機(jī)器與機(jī)器之間的斗爭(zhēng)。
Gambit 3看起來很像Gambit 2，只是優(yōu)化和模擬復(fù)雜的敵方空中角色。Gambit 3將模擬敵機(jī)打擊一些最強(qiáng)大的防空系統(tǒng)，包括美國的綜合防空系統(tǒng)，以及其他當(dāng)前的第5代戰(zhàn)術(shù)空中資產(chǎn)。這是Gambit 3降低作戰(zhàn)和維護(hù)成本的另一種方式，用于訓(xùn)練我們的戰(zhàn)士以應(yīng)對(duì)未來的戰(zhàn)斗。
Gambit 3支持復(fù)雜的敵方多機(jī)編隊(duì)空中戰(zhàn)術(shù)，從每次交戰(zhàn)中學(xué)習(xí)并調(diào)整他們的戰(zhàn)術(shù)，這是有人機(jī)無法做到的。這種策略通過為美國的資產(chǎn)提供模擬敵機(jī)第5代傳感器技術(shù)，同時(shí)不會(huì)消耗F-35和F-22機(jī)隊(duì)，從而抵消了顯著的培訓(xùn)成本。
Gambit 4是一款專注于戰(zhàn)斗偵察的型號(hào)，沒有尾翼和后掠翼。這架飛機(jī)針對(duì)特殊性質(zhì)的長航時(shí)任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化，利用低可探測(cè)性特性和其他先進(jìn)系統(tǒng)來避免被敵人發(fā)現(xiàn)。
Gambit系列是GA-ASI數(shù)十年來在先進(jìn)無人機(jī)領(lǐng)域和國防航空航天領(lǐng)導(dǎo)地位的成果，但它不僅僅是簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)和制造硬件。
推動(dòng)人工智能革命
GA-ASI還是航空航天軟件、控制系統(tǒng)、人機(jī)界面和其他技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，這些技術(shù)對(duì)于使飛機(jī)正常工作同樣重要。GA-ASI繼續(xù)發(fā)展這些能力。操作新一代無人機(jī)的大部分工作不會(huì)以現(xiàn)在熟悉的方式完成：人類飛行員和其他專家坐在地面控制站，使用操縱桿、方向舵和油門駕駛飛機(jī)。
相反，Gambit將以高度的自主性起飛、飛行和作戰(zhàn)。有幾個(gè)原因。首先是讓他們?cè)诳罩泻偷孛媾c人類飛行員或其他Gambit無縫集成。這些自主協(xié)作的Gambit必須能夠執(zhí)行交給他們的任務(wù)，并得到其人類隊(duì)友的相應(yīng)信任，即任務(wù)按指示執(zhí)行。
實(shí)施增加自主權(quán)的第二個(gè)原因是減少人工工作量。未來無人機(jī)將不需要情報(bào)專家或其他人類操作員眼睛緊盯著監(jiān)視器，以觀察地面上的異常情況或評(píng)估正在發(fā)生的事情。Gambit飛機(jī)和支持軟件將處理所有這些。
GA-ASI的MQ-9B SeaGuardian及其領(lǐng)先的戰(zhàn)術(shù)檔案和開發(fā)利用系統(tǒng)(System for Tactical Archival and Exploitation)已經(jīng)展示了這種技術(shù)的可行性。MQ-9B可以檢測(cè)到遠(yuǎn)洋船只何時(shí)通過一個(gè)區(qū)域，但在自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)上沒有廣播或錯(cuò)誤廣播，這表明船員可能試圖隱藏其目的，MQ-9B通知操作員做出回應(yīng)。
在未來無人系統(tǒng)上使用更大自主權(quán)的第三個(gè)原因是減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制的使用，包括衛(wèi)星通信。傳統(tǒng)的無人系統(tǒng)使用始終在線的衛(wèi)星連接，其中地面控制站的飛行員通過衛(wèi)星鏈路遙控實(shí)時(shí)駕駛飛機(jī)。這意味著他們面臨停電或其他通信中斷的挑戰(zhàn)。
新Mesh網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路將比以往任何時(shí)候都更難以干擾指揮這些無人機(jī)的信號(hào)。此外，飛機(jī)完全有可能大幅減少其無線電連接。當(dāng)他們自己進(jìn)行大部分感知、跟蹤和解釋時(shí)，他們只需要在空中報(bào)告他們發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容或接受人類隊(duì)友的命令，根據(jù)需要使用短脈沖，以最大限度地減少被發(fā)現(xiàn)的可能性或干擾。
先進(jìn)的制造能力
先進(jìn)的飛機(jī)、先進(jìn)的軟件和先進(jìn)的支持系統(tǒng)，即使這些結(jié)合在一起也不足以實(shí)現(xiàn)Gambit作為協(xié)作作戰(zhàn)飛機(jī)提供的雄心勃勃的愿景。還需要掌握使用最先進(jìn)和極具成本競(jìng)爭(zhēng)力的工藝的創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)。
盡管Gambit和未來的小型無人系統(tǒng)，例如GA-ASI的Sparrowhawk，旨在完成出擊后返回基地，但它們可能不會(huì)成功返航。而這種在敵對(duì)行動(dòng)和人類飛行員之間進(jìn)行干擾的能力可能是飛行員迷路或生死的區(qū)別。GA-ASI在創(chuàng)造一架足夠先進(jìn)和耐用的無人機(jī)以完成這項(xiàng)工作所需的平衡方面處于領(lǐng)先地位，但Gambit并沒有那么精致和昂貴，以至于它也太有價(jià)值而不能積極使用。
GA-ASI新的安全先進(jìn)制造工廠SAM位于圣地亞哥，是GA-ASI未來的創(chuàng)新空間，用于生產(chǎn)美國空軍等要求苛刻的客戶所需的類型和數(shù)量的Gambit飛機(jī)。GA-ASI新的增材制造卓越中心就SAM工廠對(duì)面，正在開拓新的生產(chǎn)技術(shù)和3D打印技術(shù)，以降低成本。
GA-ASI已經(jīng)制造的各種飛機(jī)中的10000多個(gè)部件承載著通過增材制造生產(chǎn)的部件。例如，一架MQ-9B SkyGuardian上約有240個(gè)此類組件，每架飛機(jī)可節(jié)省大約300000美元的經(jīng)常性成本。
總結(jié)在超過750萬個(gè)UAS飛行小時(shí)(主要是在戰(zhàn)斗中)中獲得的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，這些是GA-ASI構(gòu)建協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)新未來的基礎(chǔ)。先進(jìn)的設(shè)計(jì)、先進(jìn)的系統(tǒng)工程、自主集成和先進(jìn)的制造，這些能力綜合決定 了CCA開發(fā)和部署的未來。
當(dāng)整合為更廣泛愿景的一部分時(shí)，GA-ASI和空軍將無所不能。
原文地址：
https://breakingdefense.com/2022/09/ga-asis-gambit-series-the-future-of-collaborative-combat-aircraft/
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