无人机参与未来空战：飞行模拟游戏中的AI将走向真实战场？

转自：国际航空（interavi）

作者：袁成 颜思铭

随着无人机将承担更多的作战任务，“AI辅助空战”或将应运而生。

美国防预研局（DARPA）启动了“空战进化”（ACE）项目，旨在研究人-机协同作战，即在最激烈的空中格斗情况下，测试人类飞行员和人工智能（AI）实体如何相互取信的问题。

DARPA设立ACE项目的背景，是美军认为人类飞行员即将和诸如“忠诚僚机”的无人机共同作战，而“忠诚僚机”的能力比目前的无人机将大幅提高，而且将帮助有人机躲避敌方战斗机和防空系统的打击。

“忠诚僚机”将普遍应用

美国空军的“忠诚僚机”项目通过有人驾驶的五代战机如F-35等来控制无人机的作战，F-35上的飞行员对无人机下达指令，“忠诚僚机”将自主完成预定任务。与此同时，F-35将成为空中飞行指挥中心，在融入人工智能技术后，人类飞行员将执行更少的传统飞行操作，而更像一名团队领导人来领导无人机作战。而且，与无人机共同作战也让飞行员能够消化和使用F-35所获得的大量数据，毕竟飞行员可能无法用到传感器所得到的所有数据，但无人机可能会利用它们。

波音公司公开展出的“空中力量协作系统”的全尺寸模型，可能成为“忠诚僚机”的方案之一。

对于未来的“忠诚僚机”概念应用，美国空军考虑为每架有人战斗机配备几架无人机，而且无人机将“十分廉价”，很容易就可以形成足够的规模。最终，美国空军计划将所有前线战斗机F-35、F-22甚至全新的B-21轰炸机都配置无人僚机。

“忠诚僚机”无人机如果要完成“帮助有人机躲避空中打击”的任务，那么必须要具有一定的空中格斗能力，虽然未必要求一定能够击落敌机，但至少要能对敌机造成一定的“困扰”。

研发用于狗斗的AI

因此，DARPA将在ACE项目下开展由AI驱动的空中格斗竞赛，并将其视为研发空对空自动作战软件的第一步。虽然AI的决策水平未必比人类飞行员更高，但由AI控制的战斗机作战反应更快，而且经过深度学习后，AI的判断能力可能会超过大多数“一般水平”的飞行员。

ACE项目将训练AI程序了解空中格斗规则，这与人类飞行员学习过程类似，一开始仅是简单的基础机动，然后是一对一作战场景，最后是更加复杂和快速变化的态势。

数年前，由辛辛那提大学开发的一款AI程序，在模拟器中击败了一名“经验丰富”的退役美国空军上校。

最终，ACE项目将发展出可靠和可信的AI空中格斗软件，该软件可能将安装于有人机和无人机上，不仅是有人机指挥、无人机执行空战，而是有人机和无人机共同执行空空格斗任务，当有人机和敌机格斗时，软件向无人机发送相应的指令，然后无人机进行相应的配合作战。当由AI控制的无人机和对方的战斗机进行空战（尽管未必一定要求取胜）的时候，而飞行员则有更多的时间来观察整个空中战场。

DARPA相信空中格斗对于AI程序来说是良好的测试案例，因为它有明确定义的目标，有可测量的结果，飞机也有内在的物理极限，而AI性能范围的扩大将由人类飞行员监控。AI可在视距空中格斗中操控瞬间的机动，可将大量无人机整合成具有压倒性作战效果的网络，让飞行员更安全、更有效的作战。

人类必须信任自己的AI队友

ACE项目将研究测量、校准、提升和预测人类对空战自主系统信任的方法，因为当有人机和无人系统共同作战时，飞行员对无人机自主能力的信任至关重要，如果飞行员无法信任AI系统，那么就无法将更多的精力投入到更高层次的空战管理当中。因此，只有当人类飞行员确信人工智能算法在处理有限的、透明的和可预测的行为方面可以信赖，训练空中作战场景的难度和真实性才会增加。

如果必要，数量更庞大的四代也可以与“忠诚僚机”系统联合作战。

在测试人类和AI在空中格斗中表现后，该项目将在模拟环境中验证人机编队具有何种作战能力，在这种环境中飞行员可指挥多架无人机，同时也有敌人的无人机和其他威胁因素。而在虚拟试验之后，空军计划在小型飞机上首先演示格斗算法，最终将在真实的飞机上验证全尺寸有人-无人编队空中格斗。